锥束CT设备的制作方法

本实用新型涉及锥形束X射线计算机断层成像(CBCT)技术领域，尤其涉及到一种CBCT设备。

背景技术：

传统的口腔CT设备，X射线管的焦点投影在探测器的中心位置。X射线管和平板探测器分别固定在连接臂两端，患者头颅置于X射线管和平板探测器之间。连接臂旋转一周，带动X射线管和平板探测器旋转，从而获取头颅多个方向的投影数据的集合。这些投影数据用于CT图像重建。

但是，当患者头颅较大时，由于平板探测器尺寸有限，导致头颅左右两侧的组织结构无法投影在平板探测器上，造成数据缺失，发生“数据截断”现象。

传统解决“数据截断”问题的办法是选用尺寸更长的探测器。然而，选择尺寸更长的探测器，存在成本高的问题，且大尺寸的探测器对连续镶嵌的探测元件加工工艺精度要求也高。

技术实现要素：

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种锥束CT设备，它能够有效解决CT图像区域受限的问题。

其技术方案如下：

一种锥束CT设备，包括探测器装置、射线管、连接臂和支架，所述探测器装置包括探测器本体、第一安装部和第二安装部；所述第一安装部设有第一移动件；所述第二安装部设有与所述第一移动件相应的第二移动件；所述第二移动件能够相对于所述第一移动件移动；所述探测器本体装设于所述第二安装部；所述连接臂能够旋转，所述连接臂一端连接所述第一安装部，所述连接臂另一端连接所述射线管。

在其中一个实施例中，所述第一移动件为齿轮，所述第二移动件为与所述齿轮啮合的齿条或齿带。

在其中一个实施例中，所述第一移动件为导轨，所述第二移动件为与所述导轨配合的滑块。

在其中一个实施例中，所述第一安装部设有第一电机，所述第一电机驱动所述齿轮转动。

在其中一个实施例中，所述第一安装部装设有限位件，所述限位件用于限制所述第二移动件相对于所述第一移动件移动的距离。

在其中一个实施例中，所述限位件为电磁铁，所述第二安装部设有磁铁吸板。

在其中一个实施例中，所述第一安装部设有两个间隔设置的光耦，所述光耦控制所述电磁铁开启或关闭，所述第二安装部装设有光耦挡片，所述光耦挡片位于两个所述光耦之间。

在其中一个实施例中，所述限位件具有卡槽，所述第二安装部设有与所述卡槽相应的卡块，所述卡块位于两个所述卡槽之间。

在其中一个实施例中，还包括支架，所述支架设有安装座和第二电机，所述第二电机用于驱动所述安装座旋转，所述连接臂连接于所述安装座。

下面对前述技术方案的优点或原理进行说明：

1、上述的锥束CT设备，第二移动件能够相对于第一移动件移动，从而带动第二安装部移动，实现探测器本体的偏置，使得射线管焦点投影在探测器本体有效面积的边缘或者边缘内侧附近。如此，在不增大探测器本体尺寸的前提下，被扫描物约一半体积在锥形束X射线投射范围内，得到一侧的投影数据；由于连接臂能够旋转，探测器和射线管也随着旋转，因此探测器获取被扫描物多个角度的投影数据，进而根据数据冗余性能够估算出另一侧缺失的投影数据，重建出完整的物体CT图像，有效地解决CT图像成像区域受限的问题。

2、上述的锥束CT设备，第一移动件为齿轮，第二移动件为与齿轮啮合的齿条或齿带。通过齿轮驱动齿条或齿带移动的方式，能够精确控制探测器本体的偏置距离。同时，该方式具有结构简单、成本较低和易于安装的优点。

3、上述的锥束CT设备，第一电机用于驱动齿轮转动。通过控制第一电机的启停和转速，能够简单方便地控制齿轮的转动，进而控制探测器本体的偏置距离。

4、上述的锥束CT设备，第一安装部装设有电磁铁和光耦，第二安装部装设有磁铁吸板和光耦挡片。通过设置探测器本体的偏置距离，使得探测器本体移动至一定位置时，光耦接收到光耦挡片的信号，触发电磁铁将磁铁吸板吸住，实现第一安装部与第二安装部紧固连接，从而实现对探测器本体的定位。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例中所述锥束CT设备的结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例中所述安装装置的结构示意图；

图3为本实用新型另一个实施例中所述安装装置的结构示意图；

图4为图3的局部放大图。

附图标记说明：

100、探测器装置，101、第一安装部，102、第二安装部，103、探测器本体，200、射线管，300、连接臂，400、支架，1011、第一移动件，1012、齿轮，1013、第一电机，1014、电磁铁，1015、光耦，1021、第二移动件，1022、齿条，1023、磁铁吸板，1024、光耦挡片。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例进行详细说明：

如图1和图2所示，一种锥束CT设备包括探测器装置100、射线管200和连接臂300。探测器装置100包括第一安装部101、第二安装部102和探测器本体103。其中，第一安装部101设有第一移动件1011。探测器本体103装设于第二安装部102。第二安装部102设有与第一移动件1011相应的第二移动件1021。第二移动件1021能够相对于第一移动件1011移动。连接臂300能够旋转，连接臂300一端连接第一安装部101，连接臂300另一端连接射线管200。

通常情况下，射线管200焦点投影在探测器本体103有效面积的中部。然而，当被扫描物体过大时，受限于探测器本体103的尺寸，被扫描物体的两侧无法投影在探测器本体103上。

为解决上述问题，在不增大探测器本体103尺寸的情况下，第二移动件1021相对于第一移动件1011移动，从而带动第二安装部102移动，实现探测器本体103的偏置，使得射线管200焦点投影在探测器本体103有效面积的边缘或者边缘内侧附近。此时，被扫描物约一半体积在锥形束X射线投射范围内，得到一侧的投影数据。通过旋转连接臂300，带动射线管200和探测器本体103旋转，获取被扫描物多个角度的投影数据。多个角度下的投影数据包含了被扫描物体另一侧的投影数据信息。根据数据冗余性，另一侧的投影数据能够估算得到，进而能够重建出完整的物体CT图像，有效解决CT图像成像区域受限的问题。

在不增大探测器本体103尺寸的情况下，上述锥束CT设备能够重建大尺寸物体完整的CT图像。

上述的锥束CT设备结构简单和易于组装。第一安装部101通过螺丝固定于连接臂300一端。射线管200通过螺丝固定于连接臂300另一端。支架400和连接臂300可转动连接。

上述提及的第二移动件1021能够相对于第一移动件1011移动的实现方式很多。

在一个实施例中，第一移动件为导轨，第二移动件为与导轨配合的滑块。通过滑块沿着导轨移动，实现第二安装部与第一安装部相对移动，从而实现探测器本体的偏置。

在另一个实施例中，如图3和图4所示，第一移动件1011为齿轮1012，第二移动件1021为与齿轮1012啮合的齿条1022或齿带。通过齿轮1012与齿条1022或齿带啮合传动的方式，根据齿轮1012的转动能够精确控制探测器本体103的偏置距离。由于齿轮1012和齿条1022或齿带具有结构简单、成本较低和易于安装的特点，该方式易于实现。

此外，如图4所示，第一安装部101设有第一电机1013。第一电机1013用于驱动齿轮1012转动。通过控制第一电机1013的启停和转速，能够简单方便地控制齿轮1012的转动，进而控制探测器本体103的偏置距离。

为了定位探测器本体103的偏置，第一安装部101在第二移动件1021来回移动的两端设有限位件。限位件用于限制第二移动件1021相对于第一移动件1011移动的距离。具体地，第一安装部101设置了一排安装孔。两个限位件分别位于第二移动件1021移动的两端，并通过螺栓固定于第一安装部101。其中，两个限位件的距离依据探测器本体103需要偏置的距离而定。两个限位件的距离能够通过安装在不同的安装孔进行调整。

在一个实施例中，限位件具有卡槽。第二安装部设有与卡槽相应的卡块。卡块位于两个卡槽之间。当探测器本体移动到指定的距离时，卡块与卡槽卡接，从而第一安装部与第二安装部实现紧固连接。如此，探测器本体在连接臂转动过程中不发生晃动。

在另一个实施例中，如图4所示，限位件为两个间隔设置的电磁铁1014。第二安装部102设有磁铁吸板1023，磁铁吸板1023位于两个电磁铁1014之间。当探测器本体103移动到指定的距离时，电磁铁1014将磁铁吸板1023吸住，从而第一安装部101与第二安装部102实现紧固连接。

如图4所示，第一安装部101还设有两个间隔设置的光耦1015。光耦1015控制电磁铁1014开启或关闭。第二安装部102装设有光耦挡片1024。光耦挡片1024位于两个光耦1015之间。光耦1015之间的距离依据探测器本体103的偏置距离设置，使得探测器本体103移动至指定位置时，光耦1015接收到光耦挡片1024的信号，触发电磁铁1014将磁铁吸板1023吸住，实现第一安装部101与第二安装部102紧固连接。

连接臂300能够实现旋转的方式很多。比如，所述锥束CT设备还包括支架400。支架400设有安装座和驱动该安装座旋转的第二电机。连接臂300连接于安装座。如此，第二电机驱动安装座旋转，进而带动连接臂300旋转。再比如，连接臂设有固定座、转轴和电机。转轴安装于固定座内。电机驱动转轴旋转，从而带动连接臂实现旋转。

第一安装部101设有滑轨，滑轨的设置方向与第二移动件1021的移动方向平行。第二安装部102设有能够安装于滑轨的滑座。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。