CN101491444A - X射线探测台和x射线成像设备 - Google Patents

X射线探测台和x射线成像设备 Download PDF

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Abstract

本发明实现一种X射线探测台，它不需要平衡由X射线探测器产生的载荷的衡重体；和一种具有该X射线台的X射线成像设备。一种X射线探测台，包括X射线探测器、直立支柱和升降装置，而且还包括平衡机构，其中，该直立支柱支承该X射线探测器以便可以移动，且该升降装置用于通过皮带沿着该支柱来提升和降低该X射线探测器，而且该平衡机构通过发条弹簧向该皮带施加力，该力平衡由该X射线探测器产生的载荷。该平衡机构具有金属丝、轮和发条弹簧，该金属丝的一端在与该X射线探测器相对的侧部配接到该皮带上，该轮卷起该金属丝的另一端，且该发条弹簧向该轮施加卷绕扭矩。

Description

X射线探测台和X射线成像设备
技术领域
本发明涉及一种X射线探测台和一种X射线成像设备，且更具体地说，涉及一种可沿着直立支柱提升和降低X射线探测器的X射线探测台和具有这种X射线台的X射线成像设备。
背景技术
X射线成像设备从X射线辐照器向患者辐照X射线并且由X射线探测器来探测所发射的X射线以便形成荧光图像。将要被成像的对象在X射线辐照器与X射线探测器之间面向X射线探测器。
某些X射线成像设备具有X射线台。该X射线台可沿着直立支柱提升和降低X射线探测器。通过使用X射线台，可根据所希望成像的部分来调整X射线探测器的高度(参见例如日本公开的未审查专利申请第2005-21233号(段号0010到0012，图11))。
发明内容
为了减少在提升和降低X射线探测器时的载荷，X射线台设有衡重体(counterpoise)，该衡重体平衡由X射线探测器产生的载荷。然而，铅(它是衡重体的材料)的使用确定是被法律法规禁止的。
因此，本发明的主旨在于实现一种X射线台探测台，它不需要平衡由X射线探测器产生的载荷的衡重体；和一种具有该X射线探测台的X射线成像设备。
根据第一方面，用于解决这个主旨的本发明是一种X射线探测台，其包括：X射线探测器；直立支柱，其支承该X射线探测器以便可以移动；升降装置，其用于通过皮带沿着该支柱提升和降低该X射线探测器；以及，平衡机构，其通过发条弹簧向皮带施加力，该力平衡由该X射线探测器产生的载荷。
根据第二方面，用于解决该主旨的本发明是在第一方面中所介绍的该X射线探测台，其中，该平衡机构具有第一金属丝，该第一金属丝的一端在与X射线探测器相对的侧部配接到皮带上；第一轮，其卷起第一金属丝的另一端；以及，第一发条弹簧，其向第一轮施加卷绕扭矩。
根据第三方面，用于解决该主旨的本发明是在第二方面中所介绍的X射线探测台，其中，该平衡机构具有第二金属丝，该第二金属丝的一端在与X射线探测器相对的侧部配接到该皮带上；第二轮，其卷起该第二金属丝的另一端；第二发条弹簧，其向第二轮施加卷绕扭矩；可旋转轴，与第二轮相对的第二发条弹簧的端部配接到该可旋转轴上；棘轮，该棘轮具有作为旋转轴的轴；棘爪，其可被弹簧朝向与棘轮接合的方向偏压；以及，阻挡机构，其通过利用第一金属丝的张力来阻挡棘爪与棘轮之间的接合。
根据第四方面，用于解决该主旨的本发明是在第三方面所介绍的X射线探测台，其中，该阻挡机构具有摆臂，该棘爪安装到该摆臂上；弹簧，其使该摆臂朝向棘轮偏压；以及，返回机构，其通过利用第一金属丝的张力来使摆臂朝向与棘轮相反的方向返回。
根据第五方面，用于解决该主旨的本发明是在第四方面所介绍的X射线探测台，其中，该返回机构具有过渡轮，该过渡轮调节第一金属丝的方向。
根据第六方面，用于解决该主旨的本发明是在第一方面所介绍的X射线探测台，其中，该平衡机构设于该支柱的下部。
根据第七方面，用于解决该主旨的本发明是在第一方面所介绍的X射线探测台，其中，该升降装置在该支柱的上部具有驱动该皮带的驱动机构。
根据第八方面，用于解决该主旨的本发明是在第七方面所介绍的X射线探测台，其中，该驱动机构通过平行于该支柱的两侧面的皮带来提升和降低该X射线探测器。
根据第九方面，用于解决该主旨的本发明是X射线成像设备，包括：X射线探测器；直立支柱，其支承该X射线探测器以便可以移动：升降装置，其用于通过皮带沿着该支柱来提升和降低该X射线探测器；X射线辐照器；以及，平衡机构，其通过发条弹簧向皮带施加力，该力平衡由该X射线探测器产生的载荷。
根据第十方面，用于解决该主旨的本发明是在第九方面中所介绍的该X射线成像设备，其中该平衡机构具有第一金属丝，该第一金属丝的一端在与X射线探测器相对的侧部配接到皮带上；第一轮，其卷起第一金属丝的另一端；以及，第一发条弹簧，其向第一轮施加卷绕扭矩。
根据第十一方面，用于解决该主旨的本发明是在第十方面所介绍的该X射线成像设备，其中该平衡机构具有第二金属丝，该第二金属丝的一端在与X射线探测器相对的侧部配接到该皮带上；第二轮，其卷起该第二金属丝的另一端；第二发条弹簧，其向第二轮施加卷绕扭矩；可旋转轴，与第二轮相对的第二发条弹簧的端部配接到该可旋转轴上；棘轮，该棘轮具有作为旋转轴的轴；棘爪，其可被弹簧朝向与棘轮接合的方向偏压；以及，阻挡机构，其通过利用第一金属丝的张力来阻挡棘爪与棘轮之间的接合。
根据第十二方面，用于解决该主旨的本发明是在第十一方面所介绍的该X射线成像设备，其中，该阻挡机构具有摆臂，该棘爪被安装到该摆臂上；弹簧，其使该摆臂朝向棘轮偏压；以及，返回机构，其通过利用第一金属丝的张力使摆臂朝向与棘轮相反的方向返回。
根据第十三方面，用于解决该主旨的本发明是在第十二方面所介绍的该X射线成像设备，其中，该返回机构具有过渡轮，该过渡轮调节第一金属丝的方向。
根据第十四方面，用于解决该主旨的本发明是在第九方面所介绍的该X射线成像设备，其中，该平衡机构设于该支柱的下部。
根据第十五方面，用于解决该主旨的本发明是在第九方面所介绍的该X射线成像设备，其中，该升降装置在该支柱的上部具有用于驱动该皮带的驱动机构。
根据第十六方面，用于解决该主旨的本发明是在第十五方面所介绍的该X射线成像设备，其中，该驱动机构通过平行于该支柱的两侧面的皮带来提升和降低该X射线探测器。
根据本发明，该X射线探测台包括X射线探测器、直立支柱、和升降装置，并且还具有平衡机构，其中该直立支柱支承该X射线探测器以便可以移动，且该升降装置用于通过皮带沿着该支柱来提升和降低该X射线探测器，该平衡机构通过发条弹簧向该皮带施加力，该力平衡由X射线探测器产生的载荷。因此，本发明可实现一种X射线探测台，它不需要平衡由X射线探测器产生的载荷的衡重体；和，一种具有该X射线台的X射线成像设备。
由于该平衡机构具有第一金属丝、第一轮和第一发条弹簧，其中该第一金属丝的一端在与该X射线探测器相对的侧部附接到该皮带上，该第一轮卷起该第一金属丝的另一端且该第一发条弹簧向第一轮施加卷绕扭矩，因此，可适当地向该皮带施加平衡由该X射线探测器产生的载荷的力。
由于该平衡机构具有第二金属丝、第二轮、第二发条弹簧、旋转轴、棘轮、棘爪和阻挡机构，其中该第二金属丝的一端在与该X射线探测器相对的侧部配接到该皮带上，该第二轮卷起该第二金属丝的另一端，该第二发条弹簧向第二轮施加卷绕扭矩，与该第二轮相对的该第二发条弹簧的端部配接到该旋转轴上，该棘轮具有作为旋转轴的轴，该棘爪被弹簧朝向与棘轮接合的方向偏压且该阻挡机构通过第一金属丝的张力来阻挡该棘爪与该棘轮之间的接合，因此当第一金属丝断掉时，可能使用这些备用设置。
由于该阻挡机构具有摆臂、弹簧和返回机构，其中该棘爪被安装到该摆臂上，该弹簧朝向该棘轮偏压该摆臂，且该返回机构通过利用第一金属丝的张力使摆臂朝向与棘轮相反的方向返回，因此可易于阻挡该棘爪与该棘轮机构之间的接合。
由于该返回机构具有过渡轮，该过渡轮调节第一金属丝的方向，因此可适当地利用第一金属丝的张力。
由于该平衡机构设于该支柱的下部，因此，可适当地执行平衡操作。
由于该升降装置在该支柱的上方具有用于驱动该皮带的驱动机构，因此可以适当地驱动该皮带。
由于该驱动机构通过平行于该支柱的两个侧面的两根皮带来提升和降低该X射线探测器，因此可适当地提升和降低该X射线探测器。
附图说明
图1是示出根据用于执行本发明的最佳方式的一个示例的X射线成像设备的配置的视图。
图2是示出根据用于执行本发明的最佳方式的一个示例的X射线探测台的配置的视图。
图3是示出支柱的上部结构的视图。
图4是示出支柱的下部结构的视图。
图5是示出安全机构的配置的视图。
图6是示出棘轮机构的配置的视图。
具体实施方式
将参看附图详细地解释用于执行本发明的最佳方式。本发明并不限于用于执行本发明的这些最佳方式。图1示意示出X射线成像设备的配置。这个设备是用于执行本发明的最佳方式的一个示例。这个设备的配置表示与X射线成像设备相关的用于执行本发明的最佳方式的一个示例。
如图1所示，本设备包括X射线辐照装置200和X射线探测装置400。该X射线辐照装置200被构造成使X射线辐照器220附接到从天花板上悬挂的支柱210的前端。该X射线辐照器200是本发明的X射线辐照器的一个示例。
该X射线辐照器200可改变它的方向以便改变X射线的辐照方向。支承该X射线辐照器220的该支柱210可在纵向上伸展和缩回且可在水平方向沿着天花板移动。
该X射线探测装置400被构造成使托架420附接到支柱410上，支柱410在地板上直立以便能够上下移动，且X射线探测器440被附接到托架420的臂430的前端。该支柱410是本发明的支柱的一个示例。该X射线探测装置400是所谓壁台型的X射线探测装置。该X射线探测装置400在下文中有时被称作X射线探测台。
X射线探测器440具有板状结构，其中它的方向是可变的以便根据X射线的入射方向使X射线入射表面变成垂直或水平。该X射线探测器440是本发明的X射线探测器的一个示例。
该X射线探测器440的探测信号被输入到该操作员控制台600。该操作员控制台600基于来自该X射线探测器440的输入信号重建该荧光图像(它是将要成像的对象)并且在显示器610上显示所重建的图像。
操作员控制台600在操作员的操作下控制X射线辐照装置200和X射线探测装置400。该操作员控制台600控制该X射线辐照装置200的X射线辐照器220在水平方向和垂直方向的位置并且还控制X射线的强度和它的辐照定时。该操作员控制台600根据该X射线辐照器200来控制该X射线探测装置400的X射线探测器440的高度并且还控制它的姿势以便根据X射线的入射方向变成垂直或水平。
图2示出X射线探测台400的配置的一个示例。该X射线探测台400是用于执行本发明的最佳方式的一个示例。涉及该X射线台的用于执行本发明的最佳方式的一个示例通过该X射线探测台400的配置示出。
如图2所示，支柱410具有沿着侧面垂直地延伸的轨412。该轨412提供于支柱410的两个侧面且该托架420可沿着轨412上下移动。
托架420由电机300通过皮带302驱动，该电机300设于该支柱410的上部。皮带302沿着该皮带302的两个侧面下垂。该电机300是本发明的升降装置的一个示例。该皮带302是本发明的皮带的一个示例。应注意的是可手动提升与降低该托架402。
通过不可延伸的金属丝(比如，钢丝)从平衡机构500施加张力到与托架420相对的皮带302的端部。该平衡机构500设于该支柱410的下部。该张力被设定以便平衡从该托架420到该X射线探测器440的总重量，该平衡机构500是本发明的平衡机构的一个示例。
图3示出该支柱410的上部结构。如图3所示，一对带轮306a与306b设于该支柱410的上部以便对称，这对带轮被电机300驱动，且这些带轮306a与306b分别驱动一对皮带302a与304b。电机300驱动带轮306a与306b的方向是彼此相反的。
这些皮带302a与304b中的每一根皮带的一端在该支柱410的外部被固定到托架420上，且它的另一端在该支柱410内部被固定到皮带架308上。
金属丝304a与304b中的每个金属丝的一端被固定到皮带架308上。金属丝304a与304b是(例如)不可延伸的金属丝，例如钢丝。金属丝304a是本发明的第一金属丝的一个示例。金属丝304b是本发明的第二金属丝的一个示例。
图4示出该支柱410的下部结构。如图4所示，平衡机构500具有塔轮502，其卷起金属丝304a的另一端。该塔轮502是本发明的第一轮的一个示例。
由未图示的发条弹簧来产生卷绕扭矩，该发条弹簧设于弹簧箱504的内部。这个卷绕扭矩给予金属丝304a张力。该发条弹簧的扭矩被设定使得该张力平衡从该托架420到X射线探测器440的总重量。在弹簧箱504中的该发条弹簧是本发明的第一弹簧的一个示例。
因此，减小了在提升和降低该托架时的载荷。具体说来，可在不使用衡重体的情况下实现平衡作用。可以减小该平衡机构500的大小使得它可被减小到小于由铅制成的衡重体的体积。因此，假定该支柱410的长度相同，可增加该X射线探测器330的升降范围。
该平衡机构400包括安全机构700。该安全机构700设于该塔轮502的上游侧。该金属丝304a通过安全机构700由塔轮502卷起。
图5示出安全机构700的配置。如图5所示，该安全机构700具有可旋转的过渡轮702和棘轮机构900。在被过渡轮702卷起之后，该金属丝304a通过棘轮机构900被塔轮502卷起。该过渡轮702是本发明的过渡轮的一个示例。
图6示出棘轮机构900的配置。如图6所示，该棘轮机构900包括安全轮902。该安全轮902是本发明的第二轮的一个示例。
金属丝304b的另一端被安全轮902卷起，该金属丝304b的卷绕扭矩由未图示的发条弹簧产生，该发条弹簧设于该安全轮902的内部。该安全轮902中的发条弹簧是本发明的第二发条弹簧的一个示例。
发条弹簧的一端被配接到安全轮902的内壁上，而它的另一端在安全轮902中被配接到中轴904上。棘轮906的旋转轴是该中轴904，该棘轮906被固定到中轴904上。附接该中轴904以便可在支架910旋转。该中轴904是本发明的轴的一个示例。该棘轮906是本发明的棘轮的一个示例。
将棘爪912形成为与棘轮906对应。该棘爪912安装到摆臂914a上。该摆臂914a被安装为可绕轴916摆动到支架901上。弹簧918向摆臂914a施加力用于朝向棘轮906下甩摆臂914a。
该棘爪912是本发明的棘爪的一个示例。该摆臂914a是本发明的摆臂的一个示例。该弹簧918是本发明的弹簧的一个示例。
摆臂914b设于支架910的相对侧以便可绕轴916摆动。摆臂914a与914b的前端被共用横向轴杆920彼此链结。
棘爪轮(detent wheel)922可旋转地设于横向轴杆920上。金属丝304a绕棘爪轮922移动。通过塔轮502的卷绕扭矩向金属丝304a施加张力，且摆臂914a通过该张力克服弹簧918的力返回，因此，阻挡了棘爪912与棘轮906之间的接合。
由摆臂914a与914b、横向轴杆920、棘爪轮922和绕棘爪轮922转向的金属丝304a构成的机构是本发明阻挡机构的一个示例。另外，它也是本发明返回机构的一个示例。
过渡轮702设于非常靠近棘爪轮922的位置的上游侧。金属丝304a被过渡轮702完全卷起，且然后从垂直方向绕棘爪轮922移动，借此可通过金属丝304a的张力而有效地使摆臂914a返回。
在维持这种状态期间，棘轮906处于自由状态。因此，平衡力的产生并不涉及安全轮902中的发条弹簧，且平衡力的产生仅涉及塔轮502的卷绕扭矩。具体说来，仅平衡机构500执行平衡操作而且棘轮机构900并不执行平衡操作。
当由于某些原因金属丝304a断掉时，失去该平衡机构500的平衡操作。在这种情况下，金属丝304a的张力被消除使得摆臂914a被弹簧918的力向下甩向棘轮906，借此棘爪912与棘轮906接合。因此，锁定棘轮906的旋转。
由于棘轮906被锁定，因此棘轮机构900通过安全轮902中的发条弹簧的扭矩而产生平衡力。以这种方式，即使在金属丝304a断掉的情况下，执行该平衡操作的备用设置，借此维持安全性。

Claims (16)

1.一种X射线探测台，包括：
X射线探测器；
直立支柱，其支承所述X射线探测器以便可以移动；
升降装置，用于通过皮带沿着所述支柱提升和降低所述X射线探测器；以及
平衡机构，其通过发条弹簧向所述皮带施加力，所述力平衡由所述X射线探测器产生的载荷。
2.根据权利要求1所述的X射线探测台，
其特征在于，所述平衡机构包括：
第一金属丝，其一端在与所述X射线探测器相对的侧部配接到所述皮带上；
第一轮，其卷起该第一金属丝的另一端；以及
第一发条弹簧，其向所述第一轮施加卷绕扭矩。
3.根据权利要求2所述的X射线探测台，
其特征在于，所述平衡机构包括：
第二金属丝，其一端在与所述X射线探测器相对的侧部配接到所述皮带上；
第二轮，其卷起所述第二金属丝的另一端；
第二发条弹簧，其向所述第二轮施加卷绕扭矩；
可旋转轴，与所述第二轮相对的所述第二发条弹簧的端部被配接到所述可旋转轴上；
棘轮，其具有作为旋转轴的轴；
棘爪，其被弹簧朝向与所述棘轮接合的方向偏压；以及
阻挡机构，其通过利用所述第一金属丝的张力而阻挡所述棘爪与所述棘轮之间的接合。
4.根据权利要求3所述的X射线探测台，
其特征在于，所述阻挡机构包括：
摆臂，所述棘爪安装到所述摆臂上；
弹簧，其使所述摆臂朝向所述棘轮偏压；以及
返回机构，其通过利用所述第一金属丝的张力而使所述摆臂朝向与所述棘轮相反的方向返回。
5.根据权利要求4所述的X射线探测台，其特征在于，所述返回机构具有过渡轮，所述过渡轮调节所述第一金属丝的方向。
6.根据权利要求1所述的X射线探测台，其特征在于，所述平衡机构设于所述支柱的下部。
7.根据权利要求1所述的X射线探测台，其特征在于，所述升降装置在所述支柱的上部具有用于驱动所述皮带的驱动机构。
8.根据权利要求7所述的X射线探测台，其特征在于，所述驱动机构通过平行于所述支柱的两个侧面的两根皮带来提升和降低所述X射线探测器。
9.一种X射线成像设备，包括：
X射线探测器；
直立支柱，其支承所述X射线探测器以便可以移动；
升降装置，用于通过皮带沿着所述支柱来提升和降低所述X射线探测器；
X射线辐照器；以及
平衡机构，其通过发条弹簧向所述皮带施加力，所述力平衡由所述X射线探测器产生的载荷。
10.根据权利要求9所述的X射线成像设备，
其特征在于，所述平衡机构包括：
第一金属丝，其一端在与所述X射线探测器相对的侧部配接到所述皮带上；
第一轮，其卷起该第一金属丝的另一端；以及
第一发条弹簧，其向所述第一轮施加卷绕扭矩。
11.根据权利要求10所述的X射线成像设备，
其特征在于，所述平衡机构包括：
第二金属丝，其一端在与所述X射线探测器相对的侧部配接到所述皮带上；
第二轮，其卷起所述第二金属丝的另一端；
第二发条弹簧，其向所述第二轮施加卷绕扭矩；
可旋转轴，与所述第二轮相对的所述第二发条弹簧的端部被配接到所述可旋转轴上；
棘轮，其具有作为旋转轴的轴；
棘爪，其被弹簧朝向与所述棘轮接合的方向偏压；以及
阻挡机构，其通过利用所述第一金属丝的张力而阻挡所述棘爪与所述棘轮之间的接合。
12.根据权利要求11所述的X射线成像设备，
其特征在于，所述阻挡机构包括：
摆臂，所述棘爪安装到所述摆臂上；
弹簧，其使所述摆臂朝向所述棘轮偏压；以及
返回机构，其通过利用所述第一金属丝的张力而使所述摆臂朝向与所述棘轮相反的方向返回。
13.根据权利要求12所述的X射线成像设备，其特征在于，所述返回机构具有过渡轮，所述过渡轮调节所述第一金属丝的方向。
14.根据权利要求9所述的X射线成像设备，其特征在于，所述平衡机构设于所述支柱的下部。
15.根据权利要求9所述的X射线成像设备，其特征在于，所述升降装置在所述支柱的上部具有用于驱动所述皮带的驱动机构。
16.根据权利要求15所述的X射线成像设备，其特征在于，所述驱动机构通过平行于所述支柱的两个侧面的两根皮带来提升和降低所述X射线探测器。
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