CN101991431B - X射线遮断机构说明 - Google Patents

Abstract

本发明涉及X射线遮断机构说明。狭缝机构装置具备用于调整X射线的宽度的两个狭缝板(L3、L4)、轴装在两个狭缝板的两端以使两个狭缝板联动的两个狭缝连杆(S2、S4)、分别安装两个狭缝连杆以使两个狭缝连杆旋转的两根轴(R1、R2)、用于使X射线遮断或通过的两个遮断板(L1、L2)、和轴支撑在两个遮断板的两端以使两个遮断板联动并且与两个狭缝连杆一起安装在两根轴上的两个遮断杠杆(S1、S3)。

Description

X射线遮断机构说明

本申请基于2009年8月12日提出的中国专利申请200910165898.7号并主张其优先权，这里引用其全部内容。

技术领域

本发明涉及医用图像装置，特别涉及X射线计算机断层摄影装置(CT装置)的狭缝机构装置。

背景技术

CT装置是用X射线诊断患者的医疗诊断装置。如图1所示，CT装置具有放射X射线的X射线管10、调整X射线的宽度的狭缝机构(光学调整机构)11a、载置患者的诊视床12、检测X射线并进行信号处理的检测部13。

一般，在用CT装置进行诊断之前，需要将放射X射线的X射线管10预热。在预热期间中，为了避免照射不需要的X射线，需要用遮断板(X射线遮断机构)将X射线遮断。

遮断板配置在光学系统单元11中。遮断机构为了实现X射线遮断，在X射线的通路中配置具有X射线遮断功能的遮断板、例如铅板。

此外，在X射线管10正常放射X射线时，不进行X射线遮断，此时，遮断X射线的遮断板从X射线的通路离开。

以往的CT装置的光学系统单元如图2所示，包括将X射线过滤的楔子(Wedge)机构11a、调整X射线的宽度的狭缝机构11b、和遮断机构11c。楔子机构可以具有多种类型，不同类型的楔子用于不同种类的诊断。楔子和遮断板共用同一个驱动机构，通过驱动机构的驱动，使楔子和遮断板移动，能够实现不同类型的楔子与遮断板的切换。

以往的遮断机构与楔子机构一体化，通过驱动机构驱动遮断板以使其沿着直线轨道移动到X射线的通路中，其结构较复杂。特别是，如图3所示，在楔子只有一片而不需要控制其移动的情况下，为了实现X射线的遮断与正常的放射之间的切换，仍然要驱动楔子机构那样的驱动系统而使其移动，增加了不必要的结构，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于使遮断机构和狭缝机构的控制及结构简单化。

本发明的一个方式涉及狭缝机构装置，其特征在于，具备：两个狭缝板，用于调整X射线的宽度；两个狭缝连杆，轴支撑在上述两个狭缝板的两端，以使上述两个狭缝板联动；两根轴，分别安装上述两个狭缝连杆，以使上述两个狭缝连杆旋转；两个遮断板，用于使上述X射线遮断或通过；以及两个遮断连杆，轴支撑在上述两个遮断板的两端以使上述两个遮断板联动，并且与上述两个狭缝连杆一起安装在上述两根轴上。

本发明的另一方式涉及X射线计算机断层摄影装置，具备产生X射线的X射线管、检测透射被检体的X射线的X射线检测器、使上述X射线管与上述X射线检测器一起在上述被检体的周围旋转的旋转机构、和设在上述X射线管与上述被检体之间以调整上述X射线的宽度的狭缝机构装置，其特征在于，上述狭缝机构装置具有：两个狭缝板，用于调整X射线的宽度；两个狭缝连杆，轴支撑在上述两个狭缝板的两端，以使上述两个狭缝板联动；两根轴，分别安装上述两个狭缝连杆，以使上述两个狭缝连杆旋转；两个遮断板，用于使上述X射线遮断或通过；以及两个遮断连杆，轴支撑在上述两个遮断板的两端以使上述两个遮断板联动，并且与上述两个狭缝连杆一起安装在上述两根轴上。

本发明的另一方式涉及X射线束调整遮断装置，包括具备调整板的X射线束调整机构、具备遮断板的X射线遮断机构、和切换机构，用于将X射线束调整遮断，其特征在于，在上述切换机构处于将X射线束遮断的状态的情况下，上述X射线遮断机构将X射线遮断，在上述切换机构处于调整X射线束的状态的情况下，通过上述X射线遮断机构的遮断板使X射线透过的狭缝总是大于通过上述X射线束调整机构的调整板使X射线束通过的狭缝。

本发明的另一方式涉及CT装置，包括放射X射线的X射线放射机构、将X射线过滤的光学调整机构、载置患者的诊视床、和检测X射线并进行信号处理的检测机构，其特征在于，还具备X射线束调整遮断装置，该X射线束调整遮断装置包括具备调整板的X射线束调整机构、具备遮断板的X射线遮断机构和切换机构，用于将X射线束调整遮断；在上述切换机构处于将X射线束遮断的状态的情况下，上述X射线遮断机构将X射线遮断，在上述切换机构处于调整X射线束的状态的情况下，通过上述X射线遮断机构的遮断板使X射线透过的狭缝总是大于通过上述X射线束调整机构的调整板使X射线束通过的狭缝。

本发明的其他目的和优点会在以下的叙述中说明，并且其一部分通过叙述会变得清楚，或者通过实施本发明而被了解。通过在下面特别示出的方式和各方式的组合能够认识和实现本发明的目的和优点。

附图说明

构成说明书的一部分的附图用于说明本发明的优选的实施方式，并且与上述发明内容和下述具体实施方式一起来解释本发明的宗旨。

图1是表示CT装置的结构的概略图。

图2是表示以往的CT装置中的楔子机构及狭缝机构的结构的概略图。

图3是表示以往的具有一片楔子板的结构的概略图。

图4是本实施方式所涉及的CT装置的狭缝机构的外观图。

图5是本实施方式所涉及的狭缝机构的立体图。

图6是本实施方式所涉及的狭缝机构的正视图。

图7是本实施方式所涉及的遮断板与遮断连杆之间的长度关系的概略图。

图8是本实施方式所涉及的狭缝机构的动作过程的概念图。

图9是本实施方式所涉及的遮断连杆与狭缝连杆之间的角度关系的概略图。

图10是表示遮断连杆与狭缝连杆之间的角度—长度关系的变化的概念图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图4是有关本实施方式的CT装置的狭缝机构的外观图。在本实施方式中，狭缝机构与遮断机构共用开闭机构和驱动机构。

图5是本实施方式所涉及的狭缝机构的立体图，图6是本实施方式所涉及的狭缝机构的正视图。本实施方式所涉及的狭缝机构具有调整X射线的宽度的狭缝功能，并且具有将X射线遮断的遮断功能。本实施方式的狭缝机构具备遮断机构。狭缝机构具备具有相同的长度且相同的宽度的两个狭缝板(X射线宽度调整板)L3、L4。狭缝板L3、L4在其两端上用相同长度的两个连杆S2、S4连结。连杆S2、S4安装在联动旋转的两根轴R1、R2上。两根轴R1、R2的旋转使狭缝板L3、L4在相互维持着平行的状态接近或远离。由此，狭缝板L3、L4的间隙(狭缝)的宽度变化。与狭缝的宽度的变化相对应，使X射线宽度变化。

两个遮断板L1、L2在其两端上用相同长度的两个连杆S1、S3连结。连杆S1、S3与连杆S2、S4一起安装在安装有狭缝板L3、L4的连杆S2、S4的两根轴(共同轴)R1、R2上。连杆S1、S3与连杆S2、S4隔开规定距离安装在轴R1、R2上，以使狭缝板L3、L4与遮断板L1、L2不会相互干涉。两根轴R1、R2的旋转在使遮断板L1、L2维持着相互平行的状态下使遮断板L1、L2之间的间隙开闭。由此使X射线遮断或通过。

遮断连杆S1、S3相对于狭缝连杆S2、S4分别以50°～140°的范围内的某个角度、例如90°交叉。由此，构成两个十字架(切换机构)。由此，在通过两根轴R1、R2的顺方向旋转而使狭缝板L3、L4相互远离时，遮断板L1、L2相互接近而最终完全关闭。在通过两根轴R1、R2的逆方向旋转而使遮断板L1、L2相互远离时，狭缝板L3、L4相互接近。

另外，遮断连杆S1和狭缝连杆S2可以分体设置。遮断连杆S1和狭缝连杆S2也可以通过—体结构进行设置。同样，遮断连杆S3和狭缝连杆S4也可以通过一体结构进行设置。

两个遮断连杆S1、S3的两端分别用例如螺钉枢轴连接在两个遮断板L1、L2的两端，构成平行四边形，两个狭缝连杆S2、S4的两端分别用例如螺钉枢轴连接在两个狭缝板L3、L4的两端，构成另一平行四边形。

遮断连杆S1和狭缝连杆S2以规定的角度相互交叉设置，构成一个“十字架”。通过将交叉点用轴R1、R2固定，遮断连杆S1和狭缝连杆S2、以及遮断连杆S3和狭缝连杆S4能够以该交叉点的共同轴R1、R2为中心旋转。当遮断连杆S1和狭缝连杆S2、以及遮断连杆S3和狭缝连杆S4以该交叉点的轴R1、R2为中心旋转时，两组平行四边形的长边向逆方向移动。

通过预先确定遮断连杆S1与狭缝连杆S2之间的长度关系、遮断连杆S3与狭缝连杆S4之间的长度关系、以及十字架的交叉角度关系，能够实现狭缝机构和遮断机构的功能相互关联，而相互不干涉。这里，遮断连杆S1的长度与遮断连杆S3相同，狭缝连杆S2的长度与狭缝连杆S4相同。

以下，举出具体例说明遮断连杆S1与狭缝连杆S2之间的长度关系、遮断连杆S3与狭缝连杆S4之间的长度关系，但本实施方式并不限定于上述实施方式。

在本实施方式中，例如将遮断连杆S1、S3的长度设定为39mm、将狭缝连杆S2、S4设定为35mm、将十字架的交叉角度设定为90°。在图7中进一步表示了将从遮断板L1的边到遮断板L1与遮断连杆S1之间的枢轴连接点的中心为止的距离设为8.3mm、将从狭缝板L3的边到狭缝板L3与狭缝连杆S2之间的枢轴连接点的中心为止的距离设为9.5mm的情况。

图8是本实施方式所涉及的狭缝机构的动作过程的概念图。图8(a)～(b)表示在没有用遮断机构将X射线遮断时、狭缝机构的狭缝宽度从小变大的变化过程。在该过程中，遮断机构使X射线通过的狭缝宽度总是大于狭缝机构使X射线通过的狭缝宽度。通过这样的设置，遮断机构不会给通过狭缝机构进行的X射线宽度的调整带来干涉。为了实现该要求，需要遮断连杆S1、S3的长度为狭缝连杆S2、S4的长度以上。此外，在本实施方式的设备类型中，通过狭缝机构进行的狭缝宽度的调整范围是1mm～6.7mm。

图8(c)是用遮断机构将X射线遮断时的概念图。在将X射线遮断时，遮断机构的两个遮断板部分重合，将X射线的通路完全遮断。

图9是遮断连杆S1与狭缝连杆S2、以及遮断连杆S3与狭缝连杆S4的角度关系的概念图。图9(b)表示使图9(a)的角度顺时针旋转之后的角度关系。

如图9所示，A、B、A′、B′是遮断连杆S1、S3的四个端点，C、D、C′、D′是狭缝连杆S2、S4的四个端点。左右是完全相同的结构，A、B、C、D、A′、B′、C′、D′的八处具有平面旋转自由度。

L(AB)和L(CD)在O点交叉而相互固定。被固定的L(AB)和L(CD)构成“十字架”。L(AB)和L(CD)以角度β交叉。L(A′B′)和L(C′D′)在O′点交叉而相互固定。L(A′B′)和L(C′D′)构成“十字架”。L(A′B′)和L(C′D′)以角度β交叉。

平行四边形ABB′A′能够绕O及O′旋转。AA′和BB′是平行四边形ABB′A′的两个长边。平行四边形CDD′C′能够绕O及O′旋转。CC′和DD′是平行四边形CDD′C′的两个长边。

两个“十字架”在绕O及O′顺时针旋转时，如图9(b)所示，AA′与BB′之间的距离变小，其变化量是ΔL(AB)＝L(AB)*(SINα-SINα′)，CC′与DD′之间的距离变大，其变化量是ΔL(CD)＝L(CD)*{SIN(α′+β)-SIN(α+β)}。

由此，AA′与BB′之间的距离的变化量ΔL(AB)和CC′与DD′之间的距离的变化量ΔL(CD)的方向相反，以规定的关系进行变化，其变化关系如图10所示。

如果总结实际的状况，则能够举出以下的具体的应用时的制约范围(但是并不限定于该范围)。

1)L(AB)＞L(CD)，即遮断机构的平行四边形的短边大于狭缝机构的平行四边形的短边。

其中，遮断机构的平行四边形的短边L(AB)的范围是20mm～150mm。

狭缝机构的平行四边形的短边L(CD)的范围是20mm～140mm。

2)遮断机构的平行四边形的短边和狭缝机构的平行四边形的短边被固定为“十字架”型。从固定部位到各边的中心的距离是0mm～50mm。

3)遮断机构的平行四边形的短边与狭缝机构的平行四边形的短边所成的角度β是50°～140°的任意的固定值。

对于本领域的技术人员而言，其他优点和变更是显而易见的。因此，本发明并不仅限于在此记载的特定细节和优选的实施方式。在不脱离由权利要求书定义的发明的宗旨和技术范围的情况下能够进行各种变更。

Claims (19)

1.一种狭缝机构装置，其特征在于，具备：

两个狭缝板，用于调整X射线的宽度；

两个狭缝连杆，轴支撑在上述两个狭缝板的两端，以使上述两个狭缝板联动；

两根轴，分别安装上述两个狭缝连杆，以使上述两个狭缝连杆旋转；

两个遮断板，用于使上述X射线遮断或通过；以及

两个遮断连杆，轴支撑在上述两个遮断板的两端以使上述两个遮断板联动，并且与上述两个狭缝连杆一起安装在上述两根轴上。

2.如权利要求1所述的狭缝机构装置，其特征在于，

上述遮断连杆具有比上述狭缝连杆长的长度。

3.如权利要求1所述的狭缝机构装置，其特征在于，

上述遮断连杆相对于上述狭缝连杆以一定的交叉角度固定。

4.如权利要求1所述的狭缝机构装置，其特征在于，

上述遮断连杆相对于上述狭缝连杆以50°～140°中的某个角度交叉。

5.如权利要求1所述的狭缝机构装置，其特征在于，

上述遮断连杆相对于上述狭缝连杆以大致90°的角度交叉。

6.如权利要求1所述的狭缝机构装置，其特征在于，

上述遮断连杆相对于上述狭缝连杆隔开规定距离地安装在上述轴上，以使上述两个狭缝板与上述两个遮断板不发生干涉。

7.一种X射线计算机断层摄影装置，具备产生X射线的X射线管、检测透射被检体的X射线的X射线检测器、使上述X射线管与上述X射线检测器一起在上述被检体的周围旋转的旋转机构、和设在上述X射线管与上述被检体之间以调整上述X射线的宽度的狭缝机构装置，其特征在于，

上述狭缝机构装置具有：

两个狭缝板，用于调整X射线的宽度；

两个狭缝连杆，轴支撑在上述两个狭缝板的两端，以使上述两个狭缝板联动；

两根轴，分别安装上述两个狭缝连杆，以使上述两个狭缝连杆旋转；

两个遮断板，用于使上述X射线遮断或通过；以及

两个遮断连杆，轴支撑在上述两个遮断板的两端以使上述两个遮断板联动，并且与上述两个狭缝连杆一起安装在上述两根轴上。

8.如权利要求7所述的X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，

上述遮断连杆具有比上述狭缝连杆长的长度。

9.如权利要求7所述的X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，

上述遮断连杆相对于上述狭缝连杆以一定的交叉角度固定。

10.如权利要求7所述的X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，

上述遮断连杆相对于上述狭缝连杆以50°～140°中的某个角度交叉。

11.如权利要求7所述的X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，

上述遮断连杆相对于上述狭缝连杆以大致90°的角度交叉。

12.如权利要求7所述的X射线计算机断层摄影装置，其特征在于，

上述遮断连杆相对于上述狭缝连杆隔开规定距离地安装在上述轴上，以使上述两个狭缝板与上述两个遮断板不会发生干涉。

13.一种X射线束调整遮断装置，包括具备调整板的X射线束调整机构、具备遮断板的X射线遮断机构、和切换机构，用于将X射线束调整遮断，其特征在于，

在上述切换机构处于将X射线束遮断的状态的情况下，上述X射线遮断机构将X射线遮断，在上述切换机构处于调整X射线束的状态的情况下，通过上述X射线遮断机构的遮断板使X射线透过的狭缝总是大于通过上述X射线束调整机构的调整板使X射线束通过的狭缝；

上述X射线束调整机构具备两个调整板，通过调整上述两个调整板之间的狭缝来调整X射线束的强度；

上述X射线遮断机构具备两个遮断板，通过将上述两个遮断板之间的狭缝设为0来遮断X射线的通过；

上述X射线遮断机构配置在上述X射线束调整机构的上方；

上述切换机构包括两个遮断切换板和两个调整切换板，通过将上述两个遮断切换板分别与上述两个调整切换板交叉设置，构成两个十字架；

上述两个遮断切换板的两端分别与上述两个遮断板的两端连接而构成平行四边形，上述两个调整切换板的两端分别与两个调整板的两端连接而构成另外的平行四边形。

14.如权利要求13所述的X射线束调整遮断装置，其特征在于，

上述遮断切换板的长度为上述调整切换板的长度以上。

15.如权利要求14所述的X射线束调整遮断装置，其特征在于，

上述遮断切换板与上述调整切换板之间的交叉角度一定。

16.如权利要求15所述的X射线束调整遮断装置，其特征在于，

上述遮断切换板与上述调整切换板之间的交叉角度是50°～140°。

17.一种CT装置，包括放射X射线的X射线放射机构、将X射线过滤的光学调整机构、载置患者的诊视床、和检测X射线并进行信号处理的检测机构，其特征在于，

还具备X射线束调整遮断装置，

该X射线束调整遮断装置包括具备调整板的X射线束调整机构、具备遮断板的X射线遮断机构和切换机构，用于将X射线束调整遮断；在上述切换机构处于将X射线束遮断的状态的情况下，上述X射线遮断机构将X射线遮断，在上述切换机构处于调整X射线束的状态的情况下，通过上述X射线遮断机构的遮断板使X射线透过的狭缝总是大于通过上述X射线束调整机构的调整板使X射线束通过的狭缝；

上述X射线束调整机构具备两个调整板，通过调整上述两个调整板之间的狭缝来调整X射线束的强度；

上述X射线遮断机构具备两个遮断板，通过将上述两个遮断板之间的狭缝设为0来遮断X射线的通过；

上述X射线遮断机构配置在上述X射线束调整机构的上方；

上述切换机构包括两个遮断切换板和两个调整切换板，通过将上述两个遮断切换板分别与上述两个调整切换板交叉设置，构成两个十字架；

上述两个遮断切换板的两端分别与上述两个遮断板的两端连接而构成平行四边形，上述两个调整切换板的两端分别与两个调整板的两端连接而构成另外的平行四边形。

18.如权利要求17所述的CT装置，其特征在于，

上述遮断切换板的长度为上述调整切换板的长度以上。

19.如权利要求17所述的CT装置，其特征在于，

上述遮断切换板与上述调整切换板之间的交叉角度一定。

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