CN101884549A

CN101884549A - 限束器开口驱动装置及具有其的限束器和x射线系统

Info

Publication number: CN101884549A
Application number: CN2009101417868A
Authority: CN
Inventors: 杨武生
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2009-05-15
Publication date: 2010-11-17

Abstract

本发明公开了一种限束器开口驱动装置及具有其的限束器和X射线系统。用于驱动限束器叶片的限束器开口驱动装置包括凸轮，所述凸轮上的凸轮槽与所述叶片耦合。一种限束器包括起屏蔽射线作用的外壳、外壳上部与球管连接的法兰盘连接机构、叶片和机座，其中，叶片安装在叶片支架上，叶片支架安装在机座上，该限束器还包括用于驱动所述叶片的限束器开口驱动装置，其包括凸轮，所述凸轮上的凸轮槽与所述叶片耦合。一种X射线系统包括凸轮，所述凸轮上的凸轮槽与所述限束器的叶片耦合。采用本发明的技术方案结构简单且成本低。

Description

限束器开口驱动装置及具有其的限束器和X射线系统

技术领域

本发明总体上涉及医疗用限束器和X射线系统领域，尤其涉及一种限束器开口驱动装置及具有其的限束器和X射线系统。

背景技术

如图1所示，限束器1通常安装在球管2下面，球管2发射X射线，该X射线通过限束器1内部的叶片开口3照射到主体上。其中，限束器1的开口3的大小，即叶片打开和闭合的大小，决定着X射线的照射范围。众所周知的是X射线对人身体是有害的，因此需要控制X射线使其只照射在病人需要检查的部位，这样可以保护病人不需要检查的部位免受X射线的照射。

用于控制限束器1的开口3大小的装置通常称为限束器开口驱动装置。目前的限束器开口驱动装置例如有齿轮连杆驱动装置、钢丝绳驱动装置以及丝杠加直线导轨驱动装置等。

对于用齿轮连杆来驱动限束器开口的装置而言，其工作原理为：限束器旋钮的转动通过相关的传动机构被传递到齿轮上并带动齿轮转动，从而使这两个齿轮啮合以产生反向运动，该反向运动进而驱动叶片运动，即，使叶片打开或者关闭或打开一定的角度或关闭一定的角度。

在此结构中前后叶片和左右叶片共需要两组齿轮。

对于用钢丝绳来驱动限束器开口的装置而言，其工作原理为：限束器旋钮的转动通过钢丝绳的直线运动被传递到驱动轮和连杆组件，使得驱动轮和连杆组件转动，从而带动叶片运动，即，使叶片打开或者关闭或打开一定的角度或关闭一定的角度。

在此结构中前后叶片和左右叶片共需要两组钢丝绳。

对于用丝杠加直线导轨来驱动限束器开口的装置而言，其工作原理为：电机通过齿轮带动丝杠把转动转换成丝母的直线运动，然后再带动滑块等驱动叶片运动，即，使叶片打开或者关闭。

在此结构中前后叶片和左右叶片共需要四组丝杠加直线导轨。

上面介绍的这些装置结构都比较复杂且成本高，在齿轮驱动结构中齿轮加工比较复杂，叶片只能实现对称运动；钢丝驱动结构零件比较多，驱动轮必须开模具加工，调试还比较复杂，而且叶片只能实现对称运动；在丝杠加直线导轨驱动结构中，丝杠、直线导轨的成本都比较高，可以实现叶片对称和非对称运动，但价格很高。对于对称运动和非对称运动而言，在任何叶片开口时，当两个叶片到中心线距离都相同时叶片所做的运动为对称运动；在某些叶片开口时，当两个叶片位置到中心线距离不相同时叶片所做的运动为非对称运动。

另外，上述三种设计的最大最小极限位置限位都需要使用专门的零件来实现。

发明内容

本发明解决的主要问题是提供一种结构简单且成本低的限束器开口驱动装置及具有其的限束器和X射线系统。

为了解决上述问题，本发明限束器开口驱动装置的技术方案包括凸轮，所述凸轮上的凸轮槽与所述叶片耦合。

进一步地，所述凸轮槽所形成的凸轮曲线使得所述叶片进行对称运动和/或非对称运动。

另外，所述限束器开口驱动装置可以包括两个凸轮，一个凸轮上的凸轮槽与前后叶片耦合，另一个凸轮上的凸轮槽与左右叶片耦合。

其中，所述凸轮槽可以为2个。

相应地，本发明限束器的技术方案包括：

起屏蔽射线作用的外壳、外壳上部与球管连接的法兰盘连接机构、叶片和机座，其中，所述叶片安装在叶片支架上，所述叶片支架安装在机座上，还包括用于驱动所述叶片的限束器开口驱动装置，其包括凸轮，所述凸轮上的凸轮槽与所述叶片耦合。

另外，所述限束器开口驱动装置包括两个凸轮，一个凸轮上的凸轮槽与前后叶片耦合，另一个凸轮上的凸轮槽与左右叶片耦合。

相应地，本发明X射线系统的技术方案包括限束器，所述限束器包括限束器开口驱动装置，所述限束器开口驱动装置包括凸轮，所述凸轮上的凸轮槽与所述叶片耦合。

进一步地，所述凸轮槽所形成的凸轮曲线可以使得所述叶片进行对称运动和/或非对称运动。

与现有技术相比，本发明限束器开口驱动装置及具有其的限束器和X射线系统的有益效果为：

首先，本发明只采用凸轮来驱动叶片运动，从而控制限束器开口，进而控制X射线的照射范围，所以结构简单。

其次，由于凸轮上的凸轮槽所形成的凸轮曲线可以使叶片进行对称运动和/或非对称运动，所以只要对凸轮槽进行加工就可以很容易地实现叶片的对称和非对称运动。并且该加工非常简单，如果批量生产，开模具后，成本会极低。

另外，凸轮曲线的长度，起始和终止点可以控制叶片开口大小以及叶片开口的极限值，而不需要增加其他零件。

最后，由于使用的零件比较少，所以限束器和/或X射线的可靠性会提高，进而装配和调试都比较简单。

附图说明

下面通过结合附图所进行的下列描述，对于本领域技术人员来说将能更透彻地理解本发明，在附图中相同的附图标记指代相同的元素，其中：

图1是示出限束器及球管的关系的示意图；

图2是本发明限束器开口驱动装置的一实施例的示意图；

图3是本发明限束器的一实施例的示意图；

图4是通过图2所示限束器开口驱动装置使叶片打开时的截面图；

图5是通过图2所示限束器开口驱动装置使叶片闭合时的截面图。

具体实施方式

下面通过示例实施例来描述本发明的各特征及优点等。

如图2所示，图示了本发明限束器开口驱动装置的示例实施例的示意图，用于驱动限束器1的叶片4。所述限束器开口驱动装置包括凸轮5，所述凸轮5上的凸轮槽6与所述叶片4耦合。具体地，将叶片支架销轴9(其位于叶片支架8(见图4)上，叶片4安装在该叶片支架8(见图4)上)置于凸轮槽6内。限束器的旋钮7(见图3)的转动直接被传递到凸轮5上，而使凸轮5转动。随着凸轮5的转动，凸轮槽6也随之转动，凸轮槽6的转动带动叶片支架上的销轴9，从而驱动叶片4运动，即，叶片4打开或者关闭或打开一定的角度或关闭一定的角度。

其中，可将凸轮槽6的形状称为凸轮曲线。凸轮曲线上的点对应于凸轮5旋转的角度，并且凸轮曲线上的点也可以视为当凸轮在一定角度时叶片支架销轴9所在的位置。连续的角度值对应于连续的叶片支架销轴位置数值。因此，可以通过改变凸轮曲线来改变叶片的运动位置，即实现叶片的对称运动和非对称运动。叶片进行对称运动的情况是，当凸轮5转动到一定角度时，两个叶片支架销轴到9中心线(指限束器的中心线，以下同)距离相同；叶片进行非对称运动的情况是，当凸轮5转动到一定角度时，两个叶片支架销轴9到中心线距离不相同。也就是说，要使叶片在一定角度时做对称运动，应将凸轮曲线加工成：当凸轮在该一定角度时，使得两个叶片支架销轴9所在处的凸轮曲线的点到中心线的距离相同；相应地，要使叶片在一定角度时做非对称运动，应将凸轮曲线加工成：当凸轮在该一定角度时，使得两个叶片支架销轴9所在处的凸轮曲线的点到中心线的距离不相同。

对于一条凸轮曲线而言，可以将其加工成使叶片只能做对称运动或者只能做非对称运动；或者可以在其一部分上使叶片做对称运动，在其另一部分上使叶片做非对称运动；或者使叶片对称运动和非对称运动有规则地或非规则地交替进行。

由于叶片支架销轴9是置于凸轮槽6中的，即位于凸轮曲线上，所述凸轮曲线的位置决定了叶片开口3的大小以及极限位置。

对于一个凸轮5而言，其可以具有一个凸轮槽6，即一条凸轮曲线；也可以具有两个凸轮槽6，即具有两条凸轮曲线。

再如图2所示，通常情况下，本发明限束器开口驱动装置具有两个凸轮5，一个凸轮5上的凸轮槽6与前后叶片耦合，另一个凸轮5上的凸轮槽6与左右叶片耦合。当然若前后叶片开口固定或左右叶片开口固定，可以仅配置一个凸轮5即可。另外，还可以用一个凸轮5来驱动所有叶片4。

图4是通过图2所示限束器开口驱动装置使叶片打开时的截面图；从该图可以看出，凸轮5上具有凸轮槽6，叶片支架8的销轴9置于凸轮槽6内，叶片4连接在叶片支架8上。当将凸轮5旋转到最大位置时，叶片支架8上的销轴9在凸轮槽6内的位置为最大，叶片支架8上的叶片4向外达到最大开口状态。

图5是通过图2所示限束器开口驱动装置使叶片闭合时的截面图。从该图可以看出，凸轮5上具有凸轮槽6，叶片支架8的销轴9置于凸轮槽6内，叶片4连接在叶片支架8上。当将凸轮5旋转到最小位置时，叶片支架8上的销轴9在凸轮槽6内的位置变为最小，叶片支架8上的叶片4向内达到闭合状态。

因此，通过改变凸轮槽6的位置，即改变凸轮曲线的位置，可以控制叶片开口3(见图2)的极限值。

如图3所示，图示了本发明限束器的一实施例。该限束器包括起屏蔽射线作用的外壳，外壳上部与球管连接的法兰盘连接机构，下面为移动限束器的手柄，以及内部限制开口大小的叶片和用于过滤射线的射线滤过机构(通常为金属滤过片，将不需要的射线滤过掉)及机座等，叶片安装在叶片支架上，叶片支架安装在机座上，这些都是已知技术，在此不再赘述。与现有技术不同的是，本发明限束器具有安装在机座上的限束器开口驱动装置，如图2所示，所述限束器开口驱动装置包括凸轮5，所述凸轮5的凸轮槽6与所述叶片耦合。该限束器外壳上的旋钮7(图3)与凸轮5耦合，因而旋转旋钮5可以使凸轮5转动，随着凸轮5的转动，凸轮槽6也随之转动，从而带动叶片支架转动，即驱动叶片4使之打开和闭合。

其中，可将凸轮槽6的形状称为凸轮曲线。凸轮曲线上的点对应于凸轮5旋转的角度，并且凸轮曲线上的点也可以说成是当凸轮在一定角度时叶片支架销轴所在的位置。连续的角度值对应于连续的叶片支架销轴位置数值。因此，可以通过改变凸轮曲线来改变叶片的运动位置，即实现叶片的对称运动和非对称运动。叶片进行对称运动的情况是，当凸轮5转动到一定角度时，两个叶片支架销轴到中心线(指限束器的中心线，以下同)距离相同；叶片进行非对称运动的情况是，当凸轮5转动到一定角度时，两个叶片支架销轴到中心线距离不相同。也就是说，要使叶片在一定角度时做对称运动，应将凸轮曲线加工成：当凸轮在该一定角度时，使得两个叶片支架销轴所在处的凸轮曲线的点到中心线的距离相同；相应地，要使叶片在一定角度时做非对称运动，应将凸轮曲线加工成：当凸轮在该一定角度时，使得两个叶片支架销轴所在处的凸轮曲线的点到中心线的距离不相同。

由于叶片支架销轴是置于凸轮槽6中的，即位于凸轮曲线内，所述凸轮曲线的位置决定了叶片开口3的大小以及极限位置。

本发明的限束器开口驱动装置可以用来驱动任何限束器(包括手动限束器和自动限束器等)的叶片开口。

本发明还公开了一种X射线系统，其包括限束器，所述限束器包括限束器开口驱动装置，所述限束器开口驱动装置包括凸轮5(见图2)，所述凸轮5(见图2)上的凸轮槽6(见图2)与所述叶片4(见图2)耦合。

所述凸轮槽6(见图2)(见图2)所形成的凸轮曲线使得所述叶片4(见图2)进行对称运动和/或非对称运动。

所述限束器开口驱动装置包括两个凸轮4(见图2)，一个凸轮4(见图2)上的凸轮槽6(见图2)与前后叶片4(见图2)耦合，另一个凸轮5(见图2)上的凸轮槽6(见图2)与左右叶片4(见图2)耦合。

虽然上述通过本发明的具体实施例对本发明的各特征进行了描述，但是对于本领域技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围的情况下可以对本发明进行各种修改和等价变换。所有这些修改和等价变换都意在被包括在随附的权利要求所限定的范围之内。

Claims

1.一种限束器开口驱动装置，用于驱动限束器的叶片，其特征在于，所述限束器开口驱动装置包括凸轮，所述凸轮上的凸轮槽与所述叶片耦合。

2.如权利要求1所述的限束器开口驱动装置，其特征在于，所述凸轮槽所形成的凸轮曲线使得所述叶片进行对称运动和/或非对称运动。

3.如权利要求2所述的限束器开口驱动装置，其特征在于，所述限束器开口驱动装置包括两个凸轮，一个凸轮上的凸轮槽与前后叶片耦合，另一个凸轮上的凸轮槽与左右叶片耦合。

4.如权利要求1至3任一所述的限束器开口驱动装置，其特征在于，所述凸轮槽为2个。

5.一种限束器，包括起屏蔽射线作用的外壳、外壳上部与球管连接的法兰盘连接机构、叶片和机座，其中，所述叶片安装在叶片支架上，所述叶片支架安装在机座上，其特征在于，还包括用于驱动所述叶片的限束器开口驱动装置，其包括凸轮，所述凸轮上的凸轮槽与所述叶片耦合。

6.如权利要求5所述的限束器，其特征在于，所述凸轮槽所形成的凸轮曲线使得所述叶片进行对称运动和/或非对称运动。

7.如权利要求6所述的限束器，其特征在于，所述限束器开口驱动装置包括两个凸轮，一个凸轮上的凸轮槽与前后叶片耦合，另一个凸轮上的凸轮槽与左右叶片耦合。

8.一种X射线系统，包括限束器，其特征在于，所述限束器包括限束器开口驱动装置，所述限束器开口驱动装置包括凸轮，所述凸轮上的凸轮槽与所述限束器的叶片耦合。

9.如权利要求8所述的X射线系统，其特征在于，所述凸轮槽所形成的凸轮曲线使得所述叶片进行对称运动和/或非对称运动。

10.如权利要求9所述的X射线系统，其特征在于，所述限束器开口驱动装置包括两个凸轮，一个凸轮上的凸轮槽与前后叶片耦合，另一个凸轮上的凸轮槽与左右叶片耦合。