一种头盔核素成像设备的制作方法

本发明涉及核素成像，具体一种头盔核素成像设备。

背景技术：

1、核素成像是一种无创的在体内功能成像的技术，广泛应用于临床检查及生物学研究中。其大致方法是，将放射性同位素标记的示踪剂注射入人体或动物内，由于代谢旺盛的肿瘤组织对示踪剂摄取能力强，示踪剂便会在该组织部分聚集。示踪剂中的放射性核素的电子数比质子数目少一个，易发生β+衰变成中子，衰变过程中释放一个正电子与一个中微子。正电子的质量与电荷与负电子相同，但是电荷极性相反。正电子在生物体内游走一段较小的距离之后，与生物体内的负电子相遇，发生湮灭后产生一对方向相反、能量相等的γ光子，γ光子产生后会被核素成像探测器捕获并获得其中蕴含的时间信息、位置信息、能量信息，进而据此便可计算生物体内示踪剂的分部与浓度，从而能够无创、定量、动态地评估动物或者人体活体内各种器官和组织的代谢水平、生化反应和功能活动，以实现对肿瘤疾病进行定位与定性。

2、其中，核素成像中关键设备是核素成像探测器，核素成像探测器接收放射性物质发出的伽马光子后，获得其中蕴含的时间信息、位置信息、能量信息，以实现对肿瘤疾病进行定位与定性。核素成像探测器环形阵列分布于人体头部或者全身的四周，进行人体头部和全身的断层扫描成像；同时核素成像探测器前端面紧密贴合形成多边形结构，以避免过多的γ光子从相邻核素成像探测器之间的缝隙外溢出去，而不利于图像的重建。为了提高核素成像探测器对人体头部的成像质量，还需要增大探测器前端面相对于伽马光子发射源的立体角，以便探测器吸收到尽可能多的γ光子；为了使得核素成像探测器充分接收生物体发出的γ光子，应该使得探测器前端面与检测对象相接近；然而，由于现有的人体头部尺寸差异较大，尤其是对于不同年龄段的检测对象，导致核素成像探测器前端面与部分人体头部相距较远，即核素成像探测器难以适应于不同的人体的头部，从而导致成像质量差。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种头盔核素成像设备。

2、一种头盔核素成像设备，包括壳体，所述壳体内安装有若干沿高度方向上相互间隔设置的核素成像探测机构，所述核素成像探测机构包括安装在壳体上的轴承外圈，所述轴承外圈中部内表面通过滚珠保持架传动连接有轴承内圈，轴承外圈下端内表面转动连接有第一螺纹杆并固定连接有导向杆，且第一螺纹杆和导向杆的数量设置有多根，环形阵列分布在轴承外圈上，相邻的第一螺纹杆和导向杆之间均安装有一个核素成像探测器，所述核素成像探测器前端面紧密贴合形成第一多边形，所述轴承内圈上环形阵列分布有圆弧齿条，所述圆弧齿条通过第一传动机构驱动第一螺纹杆旋转，先带动若干个核素成像探测器沿着背离轴承内圈的中心方向运动，后带动其他核素成像探测器沿着朝向轴承内圈的中心方向运动，以使其他核素成像探测器的前端面紧密贴合形成第二多边形，多个所述核素成像探测机构对应的圆弧齿条由第二传动机构驱动旋转。

3、由上述技术方案可见，本发明的核素成像探测器前端面既可以紧密贴合形成第一多边形，又可以带动若干个核素成像探测器沿着背离轴承内圈的中心方向运动，其他核素成像探测器沿着朝向轴承内圈的中心方向运动，以使其他核素成像探测器的前端面紧密贴合形成第二多边形，从而能够改变核素成像探测器前端面围成空间的大小，以避免核素成像探测器前端面与部分人体头部相距较远，增大探测器前端面相对于伽马光子发射源的立体角，提高成像质量，而且设置多层核素成像探测机构，进一步增大核素成像探测器前端面相对于伽马光子发射源的立体角；此外，核素成像探测器前端面紧密贴合形成多边形，能够避免过多的γ光子从相邻核素成像探测器之间的缝隙外溢出去，有利于完整头部图像的重建。

4、进一步的方案是，所述第二传动机构包括第三齿轮，所述轴承内圈上对应的其中一块圆弧齿条与第三齿轮啮合连接，轴承外圈上端内表面安装有支撑板，所述第三齿轮内圈过盈配合有齿轮中心轴，所述齿轮中心轴远离第三齿轮的一端转动连接在支撑板上，齿轮中心轴中部滑动连接有驱动杆，所述驱动杆外表面安装有肋条，齿轮中心轴上开设有与所述肋条相适配的限位槽，驱动杆顶端与第一旋转电机的输出端固定连接，支撑板上开设有用于驱动杆穿过的通孔。

5、由上述技术方案可见，本发明通过第一旋转电机带动驱动杆旋转，能够同时带动多个核素成像探测机构对应的第三齿轮旋转，从而同时调整多个核素成像探测机构对应的核素成像探测器的安装位置，使得核素成像探测器的安装位置调节方便。

6、进一步的方案是，所述第一传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、蜗轮和蜗杆，所述第一齿轮、第二齿轮转动连接在支撑板上，所述第一齿轮与第二齿轮啮合连接，所述蜗轮与第二齿轮安装在同一根轮轴上，所述蜗杆安装在第一螺纹杆外表面上，所述蜗轮与蜗杆啮合连接，当将核素成像探测器前端面对应的第一多边形切换成第二多边形，所述圆弧齿条先与第二多边形不对应的核素成像探测器的第一齿轮啮合连接，后与第二多边形对应的核素成像探测器的第一齿轮啮合连接。

7、由上述技术方案可见，本发明通过圆弧齿条先与若干个核素成像探测器对应的第一齿轮旋转，带动该若干个核素成像探测器沿着背离轴承内圈的中心方向运动，以使得该若干核素成像探测器脱离第二多边形对应核素成像探测器；圆弧齿条后带动第二多边形对应的核素成像探测器对应的第一齿轮旋转，从而不会影响到第二多边形对应核素成像探测器沿着朝向轴承内圈的中心方向运动，结构设计巧妙，操作简便。

8、进一步的方案是，所述外壳外表面两侧安装有固定框，所述壳体内安装的轴承外圈的数量设置有三个，且轴承外圈内的核素成像探测器上下表面伸出轴承外圈，位于中间的轴承外圈固定连接于壳体内壁上，位于上层和下层的轴承外圈外表面固定连接有第三滑块，所述第三滑块与壳体侧壁上开设的滑槽滑动连接，所述第三滑块贯穿壳体侧壁后延伸到固定框内，所述固定框内转动连接有第二螺纹杆，所述第二螺纹杆中部贯穿第三滑块并与之螺纹连接。

9、由上述技术方案可见，本发明的核素成像探测机构沿高度方向的数量设置有三个，且核素成像探测器的上表面和下表面伸出轴承外圈，配合核素成像探测器通过第一螺纹杆和导向杆安装在轴承外圈；而转动第二螺纹杆后，能够带动位于上层和下层的核素成像探测机构相背运动和相向运动；当核素成像探测机构相向运动，使得核素探测器探测器的外壳紧密贴合，能够避免过多的γ光子从相邻核素成像探测机构之间的缝隙外溢出去，进一步提高接收γ光子的数量，提高成像质量，而且多层的核素成像探测机构增大了核素成像探测器前端面相对于伽马光子发射源的立体角；当核素成像探测机构相背运动，使得高度方向上的核素成像探测器不再相接触，不会影响到核素成像探测器沿着靠近或者远离轴承内圈的中心方向运动，进而方便调节核素成像探测器前端面围成的空间尺寸大小。

10、进一步的方案是，所述核素成像探测器两侧侧面均安装有第二滑块，所述第一螺纹杆与第二滑块螺纹连接，导向杆与第二滑块滑动连接。

11、进一步的方案是，所述壳体顶壁与第一液压缸的伸缩端固定连接，所述第一液压缸上端安装有第一滑块，所述第一滑块滑动连接于支架上，且第一滑块与第三液压缸的伸缩端固定连接，所述支架底部设置有第二液压缸，所述第二液压缸的伸缩端上安装有座椅。

12、进一步的方案是，所述壳体顶壁下表面安装有录像机。可以理解的是，当检测对象坐在座椅上后，通过录像机便于观察核素成像探测器前端面围成的空间相对于检测对象头部的相对位置，再通过第一液压缸、第二液压缸和第三液压缸的相互配合，让检测对象的头部位于核素成像探测器前端面围成的空间内，以进行人体断层扫描成像。

13、进一步的方案是，所述壳体底端中部设置有开口。

14、进一步的方案是，所述第一多边形为八边形，所述第二多边形为四边形。

15、进一步的方案是，所述第一滑块的剖面呈t字型。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）本发明通过圆弧齿条先与若干个核素成像探测器对应的第一齿轮旋转，带动该若干个核素成像探测器沿着背离轴承内圈的中心方向运动，以使得该若干核素成像探测器脱离第二多边形对应的核素成像探测器；圆弧齿条后带动第二多边形对应的核素成像探测器对应的第一齿轮旋转，从而不会影响到第二多边形对应核素成像探测器沿着朝向轴承内圈的中心方向运动，从而方便调节核素成像探测器前端面围成空间的大小，以避免核素成像探测器前端面与部分人体头部相距较远，增大探测器前端面相对于伽马光子发射源的立体角，提高成像质量；此外，核素成像探测器前端面紧密贴合形成多边形，能够避免过多的γ光子从相邻核素成像探测器之间的缝隙外溢出去，有利于完整头部图像的重建；

17、本发明的核素成像探测机构沿高度方向的数量设置有三个，且核素成像探测器的上表面和下表面伸出轴承外圈，配合核素成像探测器通过第一螺纹杆和导向杆安装在轴承外圈；而转动第二螺纹杆后，能够带动位于上层和下层的核素成像探测机构相背运动和相向运动；当核素成像探测机构相向运动，使得核素探测器探测器的外壳紧密贴合，能够避免过多的γ光子从相邻核素成像探测机构之间的缝隙外溢出去，进一步提高接收γ光子的数量，提高成像质量，而且多层的核素成像探测机构增大了核素成像探测器前端面相对于伽马光子发射源的立体角；当核素成像探测机构相背运动，使得高度方向上的核素成像探测器不再相接触，不会影响到核素成像探测器沿着靠近或者远离轴承内圈的中心方向运动，进而方便调节核素成像探测器前端面围成的空间尺寸大小。