床板及相关的诊断床、医疗设备以及床板的制造方法与流程

文档序号:13479248阅读:827来源:国知局
本发明涉及医疗设备制造领域,特别是涉及一种医疗设备用的床板及相关的诊断床、医疗设备以及床板的制造方法。
背景技术
::大型医疗设备,如电子计算机断层扫描(ct,computedtomography)系统、磁共振(mr,magneticresonance)系统、以及大c臂(心血管造影)系统等,主要由主机和诊断床等部件组成。大型医疗设备中,由于采用的技术含有射线、磁场等特点,需要诊断床的床板能够适应对应医疗环境,对医疗检测结果的干扰需要降到很低的水平,同时又需要床板能够达到一定的强度,从而可以安全地承载被检查者。所以,医疗设备用的床板的材料选择就是一个很重要的技术问题。目前床构件料多采用碳纤维和玻璃钢,尤其是ct床板及c臂床用床板,要求承载能力和刚性,铝当量,x线的吸收率等要求高,而且直接对诊断结果造成影响,所以对材料的要求较严苛,碳纤维材料是几大纤维材料中综合性能最好,也是唯一能在x射线床板上使用的材料,没有替代品,是价格最高的复合材料,但满足临床测试的要求。现有的ct设备的诊断床是ct设备的重要组成部分之一,诊断床的床板设计对患者的安全以及图像质量起着关键作用,图像质量的好坏与床板的材料选用有直接关系,目前产品上应用的材料采用碳纤维结合填充物,碳纤维材料强度高,刚性好,射线吸收率低,ct值低,图像噪声小,铝当量小等优点。mr核磁共振对材料的要求更加苛刻,使用材料必须防磁,绝缘,只有非金属材料满足条件,abs/pc/玻璃钢均符合要求,但abs/pc的性能指标综合性能不如玻璃钢,所以只有玻璃钢复合材料适合床板制作,而且承载,图像均满足要求。因此现有的mr诊断床的床板的材料采用玻璃钢,满足承载和防磁功能,又满足图像质量。c臂(心血管造影)床板与ct床板有相同之处,但整体刚性要求更高,所以碳纤维材料也是c臂床板的首选。现有的c臂诊断床的床板对图像质量和承载要求也非常高,目前主要采用碳纤维材料结合填充物组成,具有刚性好,射线吸收率低,ct值低,图像噪声小,铝当量小等优点。但是,现有的医疗设备用的床板的材料成本普遍较高。技术实现要素:本发明实施方式提出一种床板及相关的诊断床、医疗设备以及床板的制造方法,在满足医疗设备的影像要求的情况下,降低成本。本发明的技术方案如下所述:一种床板,用于一诊断床,所述诊断床包括:一支撑装置,支撑所述床板;一床架,承载所述支撑装置;以及一驱动装置,驱动所述床板相对所述床架移动;其中,所述床板的材料中包括玄武岩纤维。在所述床板的一种优选实施例中,其中所述床板由玄武岩纤维和粘合剂按照指定的比例粘合成型。在所述床板的一种优选实施例中,其中所述床板包括外壳和轻质填充物,所述外壳由玄武岩纤维和粘合剂按照指定的比例粘合制成,该外壳内部中空,其中填充有所述轻质填充物。一种诊断床,包括所述的床板。一种医疗设备,包括所述的诊断床。一种床板的制造方法,包括:用玄武岩纤维和粘合剂按照指定的比例制作成型所述床板;其中,所述制作成型的方式包括:手工糊制成型,或者,金属模压成型,或者,采用真空导入低压成型方式制作成型。在所述的床板的制造方法的一种优选实施例中:如果所述制作成型的方式为手工糊制成型,则所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为1:1;如果所述制作成型的方式为金属模压成型,则所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为7:3;如果所述制作成型的方式为采用真空导入低压成型方式制作成型,则在低于指定压力的情况下,所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为6:4;当压力增高时,所述玄武岩纤维的比例也同步增高指定值。一种床板的制造方法,包括:用玄武岩纤维和粘合剂按照指定的比例制作外壳;用所述外壳包裹住填充物,制作成型所述床板;其中,所述填充物包括以下任何一种物质:木质材料、发泡物、塑料。从上述技术方案可以看出,在本发明实施方式中,采用了玄武岩纤维来制造医疗设备用的构件,这种玄武岩纤维构件不但成本低廉,而且对医疗设备扫描影像成像的噪声干扰会大大降低,使得医疗设备扫描影像的质量有很大改善。同时,本发明所述的医疗设备用的构件具有抗拉强度高、防磁、绝缘、环保、耐酸碱、耐高温、制作工艺简单等特点,该构件的应用解决了医疗设备中诊断床的构件材料的单一性,使得构件材料的选择范围更广,医疗设备的图像质量更佳,综合性能指标更优,成本更低。尤其是,采用玄武岩纤维来制造医疗设备用的床板,不但强度和承载负荷满足要求,而且厚度更薄,成像质量更好。由于本发明所述的医疗设备用构件的低成本、环保、工艺性好、耐酸、耐碱、耐高温、防磁、绝缘等特点,除了可以应用在医疗设备尤其是医疗影像设备的床板外,还可以应用在医疗设备的其它构件中,例如医疗影像设备的外罩和承载部件等。附图说明图1所示为一种磁共振检测设备的结构示意图;图2所示为一种ct设备的结构示意图;图3所示为一种心血管造影设备的结构示意图;图4所示为采用mr脊柱线圈对本发明玄武岩纤维构件和对比材料的对比检测结果图;图5所示为本发明玄武岩纤维构件和碳纤维构件对医疗设备射线吸收率的对比测试结果图;图6a为本发明所述的一种mr诊断设备中的诊断床的一种立体结构示意图;图6b为图6a所示诊断床的又一种结构示意图;图6c为图6a所示诊断床的截面图;图7a为本发明所述的一种ct诊断设备中的诊断床的一种截面图;图7b为图7a所示诊断床的立体图。其中,附图标记如下:具体实施方式为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施方式,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本发明,并不用于限定本发明的保护范围。为了描述上的简洁和直观,下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显,本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案,一些实施方式没有进行细致地描述,而是仅给出了框架。下文中,“包括”是指“包括但不限于”,“根据……”是指“至少根据……,但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯,下文中没有特别指出一个成分的数量时,意味着该成分可以是一个也可以是多个,或可理解为至少一个。本发明的主要技术方案是公开了一种医疗设备用的构件,所述构件的材料中包括玄武岩纤维。本发明所述的医疗设备可以包括以下医疗设备中的任一种:磁共振设备、ct设备、心血管造影设备、x射线设备等。例如,图1所示为一种磁共振检测设备的结构示意图;参见图1所示,该磁共振检测设备在主体结构上主要包括磁体(magnetbody)101、磁共振平台(mrtable)102、mr床板(tabletop)103。图2所示为一种ct设备的结构示意图;参见图2所示,该ct设备在主体结构上主要包括ct构台(gantry)201、ct平台(cttable)202、以及ct床板203。图3所示为一种心血管造影设备的结构示意图;参见图3所示,该心血管造影设备在主体结构上主要包括照影装置301、照影平台(camtable)302、c臂床板303。在一种优选的实施例中,本发明所述的医疗设备用的构件可以是医疗设备诊断床用的床板,如图1中所述的mr床板103,图2中所述的ct床板203,以及图3中所述的c臂床板303。但是,除了可以应用在医疗设备尤其是医疗影像设备的床板外,本发明所述的医疗设备的构件还可以应用在医疗设备的其它构件中,例如医疗影像设备的承载所述床板的平台、床架等,支撑轴臂,甚至是医疗设备的外罩和承载部件等,本发明所述的医疗设备用的构件还可以代替医疗设备中的铝型材。在本发明所述的医疗设备用的构件作为医疗设备用的诊断床的床板的实施例中,所述构件为医疗设备用的床板。对应的,本发明还公开了一种医疗设备和医疗设备用的诊断床以及诊断床中的床板,所述医疗设备包括本发明所述医疗设备用的诊断床的任何一种实施例。所述诊断床包括本发明所述床板的任何一种实施例。本发明所述的床板,用于一诊断床,所述诊断床包括:一支撑装置,支撑所述床板;一床架,承载所述支撑装置;以及一驱动装置,驱动所述床板相对所述床架移动;其中,所述床板的材料中包括玄武岩纤维。本发明所述的医疗设备例如可以为mr诊断设备、ct诊断设备、eas心血管诊断设备等等。下面举例说明本发明所述的医疗设备的诊断床的结构。图6a为本发明所述的一种mr诊断设备中的诊断床的一种立体结构示意图,图6b为图6a所示诊断床的又一种结构示意图,图6c为图6a所示诊断床的截面图。如图6a、图6b、图6c所示,所述诊断床包括床板610、床架620和支撑装置650和驱动装置,所述驱动装置包括同步带630和驱动电机组件640。其中所述床板610的材料中包括玄武岩纤维;所述支撑装置650设置在床架620之上,由该床架620支撑;所述支撑装置650为一种支撑轮组件,所述床板610放在该支撑轮组件650上,可以水平移动;所述驱动装置的驱动电机组件640驱动所述同步带630移动,所述同步带630与所述床板610连接,同步带630的水平移动可以带动所述床板610在所述支撑轮组件650之上同步水平移动。图7a为本发明所述的一种ct诊断设备中的诊断床的一种截面图,图7b为图7a所示诊断床的立体图。参见图7a和图7b,该诊断床包括床架710、床板720、拖车(即支撑装置)750和水平驱动组件(及驱动装置)730。其中所述床板720的材料中包括玄武岩纤维;所述拖车750设置在床架710之上,由床架710支撑所述拖车750;所述床板720设置在拖车750之上,由拖车750支撑所述床板720;所述床架710上还具备直线导轨760,所述水平驱动组件730驱动所述拖车750沿着所述直线导轨760移动,从而带动所述床板720沿着所述直线导轨的轨迹移动。当然,该诊断床中还可以进一步包括一个制动器740,用于对所述床板720的移动进行制动。在一种优选实施例中,所述医疗设备的构件或床板中包括玄武岩纤维和粘合剂,所述医疗设备的构件或床板由玄武岩纤维和粘合剂按照指定的比例粘合成型。对应的,在所述医疗设备用的诊断床的一种实施例中,所述床板由玄武岩纤维和粘合剂按照指定的比例粘合成型。所述粘合剂可以有多种选择,例如所述粘合剂可以是环氧不饱和树脂、改性不饱和树脂、乙烯基、或pa粘合剂等。当然所述粘合剂也可以是二种以上粘合剂的组合。在一种优选实施例中,所选用的粘合剂是乙烯基。乙烯基与玄武岩纤维的结合性较好,可以提高所述医疗设备构件或床板的整体强度。本发明的一种实施例中,可以按照医疗设备的床板的形状和结构,可以将医疗设备的床板的整体结构都用玄武岩纤维与粘结剂粘合成型,至于床板与医疗设备的连接结构,则可以保留现有的连接结构。由于医疗设备需要对设备性能(如检测结果的精确度)有苛刻地要求,因此对材料选择非常苛刻,通常医疗设备的选材都比较昂贵。所以导致本领域技术人员趋向于从较为昂贵且性能优异的材料中选择医疗设备的构件材料。玄武岩纤维的成本很低,主要被应用在防火阻燃领域。但是将玄武岩纤维材料应用到医疗设备中,能达到什么样的技术效果,在事前是无法预知的,所以本领域普通技术人员之前不会想到将玄武岩纤维材料应用到医疗设备中。本发明将玄武岩纤维材料应用到医疗设备中,制成医疗设备的构件,尤其是所述构件可以是医疗设备诊断床的床板,并经过实验和应用,取得了意料不到的技术效果,包括:这种玄武岩纤维构件或床板不但力学性能优秀,而且对医疗设备扫描影像成像的噪声干扰会大大降低,使得医疗设备扫描影像的质量有很大改善。现将实验数据和结果公开如下:第一组实验:玄武岩纤维床板和玻璃钢纤维床板在磁共振检测医疗设备中的应用对比,产生的强度对比实验数据,得到的对比实验数据如表1、表2、表3所示:表1表2表3根据上述表1、表2、和表3的实验数据,可以得到的结论是:根据断裂时的最大负荷数据,相同尺寸的8mm厚的玻璃钢纤维床板与6mm厚的玄武岩纤维床板强度相同。也就是说在能够达到相同强度的情况下,玄武岩纤维床板不但成本低,而且体积更小。第二组实验,负荷承载测试。在本发明所述玄武岩纤维制成的床板上施加了常规患者体重4倍的载荷(加载了9200n的负荷),测试结果完全满足承载要求。第三组实验,磁共振(mr)脊柱线圈影像测试。具体是采用mr脊柱线圈对本发明所述的大面积玄武岩纤维构件的样品进行了测试,与之对比的对比材料选用的是abs塑料构件和玻璃钢纤维构件,同时采用mr脊柱线圈对所述abs塑料和玻璃钢纤维构件进行了测试。本次测试结果如图4所示,其中abs塑料构件处于所述圆棒401的位置,如图所述abs塑料构件具有明显的成像,会对mr的有效成像造成干扰;所述玻璃钢纤维构件处于所述圆棒402及其左侧的具有弧度的长条形阴影403的位置,如图所示的长条形阴影403就是所述玻璃钢纤维构件的成像,该阴影可以被清晰地看到,因此也会对mr的有效成像造成干扰;所述圆棒404的位置处为玻璃钢纤维支管,也会造成干扰阴影,该干扰阴影可以被清晰的看到。而本发明所述的玄武岩纤维构件处于所述圆棒401与具有弧度的长条形阴影403之上的中间位置,如图所示,在此位置上几乎看不到玄武岩纤维构件的阴影,因此玄武岩纤维构件的不可成像性要好得多,几乎没有成像,因此对mr影像的干扰非常小,符合mr检测设备的要求。第四组实验,医疗设备射线吸收率的检测。如图5所示为本发明玄武岩纤维构件和碳纤维构件对医疗设备射线吸收率的对比测试结果图。参见图5,横坐标为通道号,纵坐标为射线经过吸收后的余量射线值。此实验中,采用130kv、120ma的射线,其中曲线501为射线经过玄武岩纤维构件吸收后的余量射线值的曲线,曲线502和503为相同的射线分别经过两种碳纤维构件吸收后的余量射线值的曲线。如图5所示,非常明显,曲线501的余量射线值比曲线502和503的余量射线值要高出许多,说明玄武岩纤维构件对医疗设备射线的吸收率要大大低于碳纤维构件,非常适用于应用在医疗设备的构件中。与此对应的,本发明还公开了一种医疗设备用的构件,尤其是一种床板的制造方法,该方法用玄武岩纤维和粘合剂按照指定的比例制作成型所述构件或床板。在一种优选实施例中,所述制作成型的方式具体可以包括以下三种优选的实施方式:第一种实施方式:手工糊制成型。如果所述制作成型的方式为手工糊制成型,则所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为1:1,或者在指定误差内接近1:1。所述指定误差是指可以设定一个指定的误差范围,例如可以在±5%以内,所述误差范围可以根据所应用到的医疗设备的构件或床板的应用场景进行人工指定。或者,第二种实施方式是:通过金属模压成型,这种处理方式的优点是效率较高。如果所述制作成型的方式为金属模压成型,则所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为7:3,或者在指定误差内接近7:3。所述指定误差是指可以设定一个指定的误差范围,例如可以在±5%以内,所述误差范围可以根据所应用到的医疗设备的构件或床板的应用场景进行人工指定。或者,第三种实施方式是:采用真空导入低压成型方式(rtm)制作成型。如果所述制作成型的方式为采用rtm制作成型,则在低于指定压力的情况下,所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为6:4,或者在指定误差内接近6:4;当压力增高时,所述玄武岩纤维的比例也同步增高指定值。所述指定压力可以根据具体的应用场景进行人工指定。所述指定误差是指可以设定一个指定的误差范围,例如可以在±5%以内,所述误差范围可以根据所应用到的医疗设备的构件或床板的应用场景进行人工指定。也就是说,采用第三种实施方式,在低压情况下所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为6:4,或者在指定误差内接近6:4;当压力增高一个等级,则其中玄武岩纤维的比例也相应增高一个等级,例如所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为7:3,或者在指定误差内接近7:3;如果压力再增高,则其中玄武岩纤维的比例再相应增高。至于所述构件或床板的结构,可以依据实际需要的结构,如长方体,板型,柱型,t型等,用玄武岩纤维和粘合剂混合成型制作成相应结构的构件或床板。在所述医疗设备的构件或床板的再一种优选实施例中,所述医疗设备的构件或床板包括外壳和轻质填充物,所述外壳由玄武岩纤维和粘合剂按照指定的比例粘合制成,该外壳内部中空,其中填充有所述轻质填充物。对应的,在所述医疗设备用的诊断床的一种实施例中,所述床板包括外壳和轻质填充物,所述外壳由玄武岩纤维和粘合剂按照指定的比例粘合制成,该外壳内部中空,其中填充有所述轻质填充物。与该医疗设备的构件或床板的实施例对应的,本发明还公开了一种对应的医疗设备用的构件或床板的制造方法,该方法主要包括:用玄武岩纤维和粘合剂按照指定的比例制作外壳,用所述外壳包裹住填充物,制作成型所述医疗设备用的构件或床板。在一种优选实施例中,所述填充物包括以下任何一种物质:木质材料、发泡物、塑料等。所述发泡物例如具体可以采用聚甲基丙烯酰亚胺(pmi)发泡物或聚胺脂(pu)发泡物等。所述外壳具体可以用玄武岩纤维和粘合剂按照指定的比例制作成型。具体的可以包括以下三种优选的实施方式:第一种实施方式:手工糊制成型。如果所述制作成型的方式为手工糊制成型,则所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为1:1,或者在指定误差内接近1:1。所述指定误差是指可以设定一个指定的误差范围,例如可以在±5%以内,所述误差范围可以根据所应用到的医疗设备的构件或床板的应用场景进行人工指定。或者,第二种实施方式是:通过金属模压成型,这种处理方式的优点是效率较高。如果所述制作成型的方式为金属模压成型,则所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为7:3,或者在指定误差内接近7:3。所述指定误差是指可以设定一个指定的误差范围,例如可以在±5%以内,所述误差范围可以根据所应用到的医疗设备的构件或床板的应用场景进行人工指定。或者,第三种实施方式是:采用真空导入低压成型方式(rtm)制作成型。如果所述制作成型的方式为采用rtm制作成型,则在低于指定压力的情况下,所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为6:4,或者在指定误差内接近6:4;当压力增高时,所述玄武岩纤维的比例也同步增高指定值。所述指定压力可以根据具体的应用场景进行人工指定。所述指定误差是指可以设定一个指定的误差范围,例如可以在±5%以内,所述误差范围可以根据所应用到的医疗设备的构件或床板的应用场景进行人工指定。也就是说,采用第三种实施方式,在低压情况下所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为6:4,或者在指定误差内接近6:4;当压力增高一个等级,则其中玄武岩纤维的比例也相应增高一个等级,例如所述玄武岩纤维和粘合剂的比例为7:3,或者在指定误差内接近7:3;如果压力再增高,则其中玄武岩纤维的比例再相应增高。通过这种增加填充物的方式制作成型的医疗设备用构件,例如医疗设备用的床板,其优点在于(1)床板制作简单,可实现内部预埋;(2)易于与金属件连接;(3)重量轻。尤其是本发明的医疗设备用构件或床板用于ct床板和c-臂床板的场景下,为减轻重量和成本考虑,可与填充物共同使用,即可以采用上述的实施例方法,即玄武岩纤维包裹住填充物,制作成型所述医疗设备用的床板。这种方式制成的床板粘接性能良好,图像质量和图像噪声完全满足使用要求,解决了单一材料在医疗设备中的应用,实现了玄武岩纤维可替代性,并且可替代要求精度不高的支座,支撑板及有抗弯要求的零部件。即这些要求精度不高的支座,支撑板及有抗弯要求的零部件,也可以采用本发明所述的医疗设备用的构件来制作。综上所述,本发明将一种新材料即玄武岩纤维应用到医疗设备的构件中,玄武岩纤维具有重量轻、耐酸、耐碱、绝缘、防磁、抗拉强度高(抗拉强度是金属材料的6-10倍)、耐高温、阻燃等优良性能,适合应用到医疗设备的构件例如床板中。玄武岩纤维材料可以提高床板的整体刚性,而且预料之外的是:应用了本发明所述具有玄武岩纤维的医疗设备构件后,医疗设备扫描图像的质量也会大大改善。尤其在mr床板的应用中,测试结果显示图像质量优于玻璃钢及其它非金属材料,而且可以一次模压成型。在ct床板和c-arm床板应用中,为减轻重量和成本考虑,可与填充物共同使用,而且粘接性能良好,图像质量和图像噪声完全满足使用要求,解决了单一材料在医疗设备中的应用,实现了玄武岩纤维可替代性。以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12当前第1页12
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