CN102467985B - 一种x射线准直器 - Google Patents

Abstract

一种X射线准直器，属于医疗诊断设备技术领域。本发明采用两套驱动装置可以驱动实现射线扇束宽度调整、射线扇束中心位置调整和过滤器切换三个功能。所述第一驱动装置驱动射线扇束宽度调整机构，第二驱动装置分别驱动线扇束中心位置调整机构和过滤器切换机构。本发明采用弯曲成圆弧面的弧形闸板，使得准直器各点距射线源焦点的距离相同，当准直器全长范围开缝宽度一定时，整个光野范围内射线扇角均相等，所控制的射线扇束宽度相等，有利于图像质量的改善。本发明中的过滤器为具有抛物线曲面的块状结构，射线在穿过该过滤器时由于穿过的距离不同，射线能量的衰减不同，以适应扫描不同受检对象的需要。

Description

一种X射线准直器

技术领域

    本发明属于医疗诊断设备技术领域，特别是涉及一种X射线准直器。

技术背景

传统的X射线准直器系统大多通过两个电机控制准直器闸板的开合运动，调整X射线的宽度；通过另外的电机实现过滤器的切换动作，或者只能进行过滤器的手动切换，实现X射线强度的调整；此结构在调整准直器中心位置时，准直器的宽度也发生了变化，影响射线扇束的宽度的一致性。且传统的射线准直器多是平板闸板，机构使整个射线扇束在z方向不等厚。美国专利US2008019484A1公开了一种X射线准直器，它是由两台电机各控制一个凸轮轴形成的准直器，可调整射线束的宽度和射线束的中心位置。其存在的缺陷是：1.采用两个钨凸轮轴对滚，凸轮轴难加工，原材料和加工费较高，成本高。2.凸轮轴对滚控制射线扇束，实际得到的射线宽度在整个光野内不等厚的缺点，影响CT成像的质量。3.每个凸轮轴都有单独的电机及驱动系统驱动，不能实现用两个电机及驱动系统驱动扇束调整和过滤器切换。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种用于医疗诊断设备的X射线准直器结构，它可实现射线扇束宽度调整、射线扇束中心位置调整和过滤器切换。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明包括箱体、射线扇束宽度调整机构和射线扇束中心位置调整机构，还包括过滤器切换机构，所述过滤器切换机构包括第二驱动装置、第二滚轮、驱动杆、弹簧、驱动槽、闸门底板、过滤器、第二直线导轨、第三直线导轨、 过滤器支撑板、过滤器检测装置；所述第二驱动装置安装在箱体上，并与通过第三直线导轨安装在箱体一侧的闸门底板相联接，过滤器支撑板通过第二直线导轨安装在箱体另一侧，驱动杆安装在闸门底板上，沿闸门底板上的导向孔上下运动，弹簧套装在端部带有斜面的驱动杆上，所述驱动杆的斜面端与固定在闸门底板上的第二滚轮相接触，过滤器和驱动槽均安装在过滤器支撑板上，驱动杆运动时压入驱动槽中，驱动过滤器运动，驱动杆离开驱动槽时，驱动杆不驱动过滤器运动，过滤器检测装置安装在箱体上，用于检测过滤器所处的位置。

所述的射线扇束宽度调整机构包括第一驱动装置、楔形滑块、滚轮、宽度检测装置、第一闸板、第二闸板、闸门底板、第一直线导轨及第四直线导轨，所述第一闸板通过第四直线导轨安装于闸门底板上，第二闸板与第一闸板平行固定在闸门底板上，其中第一驱动装置安装于闸门底板的一端，并与沿第一直线导轨滑动的楔形滑块连接，楔形滑块的斜面端与固定在第一闸板上的第一滚轮相接触，第一直线导轨和宽度检测装置分别安装在闸门底板上。

所述的第一、第二闸板结构相同，均为弯曲成圆弧形状的弧形闸板。所述的第一、第二闸板材料为铅、钨、钼、钽中的一种或其中一种的合金。

所述的射线扇束中心位置调整机构包括第二驱动装置、位置检测装置及第三直线导轨，所述第二驱动装置和位置检测装置分别安装在箱体上，第二驱动装置与通过第三直线导轨安装在箱体上的闸门底板相联接，闸门底板沿所述的第三直线导轨往复移动，位置检测装置用于检测射线中心的位置。

本发明中所述的驱动槽结构：是在板的一侧开有多个与驱动杆相配合的开口槽。所述的过滤器为1-3个，并排设置于过滤器支撑板上。所述的过滤器在射线穿过处具有曲面结构。该曲面的截面为抛物线结构。

本发明的有益效果为：

1.本发明采用两套驱动装置可以驱动实现射线扇束宽度调整、射线扇束中心位置调整和过滤器切换三个功能。

2.本发明采用一端带有弧形面的弧形闸板，使得准直器各点距射线源焦点的距离相同，当准直器全长范围开缝宽度一定时，整个光野范围内射线扇角均相等，所控制的射线扇束宽度相等，有利于图像质量的改善。且闸板材料采用X射线衰减系数较大、密度较高的材料制作，图像质量更理想。

3.本发明中的所述的过滤器为1-3个，其过滤器为具有抛物线曲面的块状结构，射线在穿过该过滤器时由于穿过的距离不同，衰减不同，以适应扫描不同受检体的需要。

附图说明

图1为本发明的结构剖视示意图。

图2为图1的A-A剖视示意图。

图3为本发明弧形闸板与现有的直板闸板的区别示意图。

图中：1.第一驱动装置，2.楔形滑块，3.宽度检测装置，4.第一直线导轨，5.第一滚轮，6.第一闸板，7.第二闸板，8.过滤器，9.闸门底板，10.支撑板，11.驱动槽，12.箱体，13.驱动杆，14.弹簧，15.第二滚轮，16.位置检测装置，17.第二驱动装置，18.第二直线导轨，19.第三直线导轨，20.第四直线导轨，21.过滤器检测装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例：如图1、图2所示，本发明是由两套驱动装置驱动实现射线扇束宽度调整、射线扇束中心位置调整和过滤器切换三个功能。具体结构包括箱体12、射线扇束宽度调整机构、射线扇束中心位置调整机构及过滤器切换机构；

本例所述的射线扇束宽度调整机构包括第一驱动装置1、楔形滑块2、宽度检测装置3、第一直线导轨4、滚轮5、第一闸板6、第二闸板7、闸门底板9及第四直线导轨20，所述第一闸板6通过第四直线导轨20安装于闸门底板9上，第二闸板7与第一闸板6对称固定在闸门底板9上，第一驱动装置安装于闸门底板9的一端，并与沿第一直线导轨4滑动的楔形滑块2连接，楔形滑块2的斜面端与固定在第一闸板6上的第一滚轮5相接触，第一直线导轨4和宽度检测装置3分别安装在闸门底板6上。其中所述的第一驱动装置1包括电机、联轴器、滚珠丝杠、丝母，电机通过联轴器连接滚珠丝杠，与其配合连接的丝母安装在楔形滑块2上。

如图1所示，第一驱动装置1驱动楔形滑块2沿安装在闸门底板9上的第一直线导轨4做直线运动时，推动安装在第一闸板6上的第一滚轮5沿楔形滑块2的斜面运动，从而推动第一闸板6与第二闸板7产生开合运动，实现射线扇束宽度的调整，宽度值通过宽度检测装置3检测；如图2所示，第一闸板6可沿安装在闸门底板9上的第四直线导轨20做往复移动。

如图3所示，为本发明弧形闸板和现有的平板闸板比较： 

现有产品平板准直器全长范围开缝宽度均为W时，由于准直器边缘部分点与射线源焦点距离R’与准直器中间部分与射线源焦点的距离R不同,边缘射线扇角β’与中间的扇角β不相等，所以控制的射线扇束宽度不等。

本发明中的第一、第二闸板6、7均采用弯曲成圆弧形状的弧形闸板。由于准直器各点距射线源焦点的距离均为R,当准直器全长范围开缝宽度为W时，整个光野范围内射线扇角均为β，所以控制的射线扇束宽度相等，有利于图像质量的改善。

第一、第二闸板需要用X射线衰减系数较大的材料制作，如铅、钨、钼、钽中的一种或其中一种的合金，这些材料通常的密度较高。

所述过滤器切换机构包括第二驱动装置17、第二滚轮15、驱动杆13、弹簧14、驱动槽11、闸门底板9、过滤器8、第二直线导轨18、第三直线导轨19、过滤器支撑板10、过滤器检测装置21；所述第二驱动装置17安装在箱体12上，并与通过第三直线导轨19安装在箱体12一侧的闸门底板9相联接，过滤器支撑板10通过第二直线导轨18安装在箱体12的另一侧，驱动杆安装在闸门底板9上，可沿闸门底板9上的导向孔上下运动；弹簧14套装在端部带有斜面的驱动杆13上，所述驱动杆13的斜面端与固定在闸门底板9上的第二滚轮15相接触，过滤器8和驱动槽11均安装在过滤器支撑板10上，驱动杆13运动时压入驱动槽11中，驱动过滤器8运动，驱动杆13离开驱动槽11时，驱动杆13不驱动过滤器8运动，过滤器检测装置21安装在箱体上，用于检测过滤器8所处的位置。所述的过滤器可以是1－3个，为多个时，并排安装在支撑板10上。过滤器8所处的位置通过过滤器检测装置21来检测。过滤器8在射线穿过处具有曲面结构，该曲面的截面为抛物线结构，射线在穿过过滤器8时由于穿过的距离不同，射线能量的衰减也不同，以适应扫描不同受检体的需要。

如图1所示，当第一驱动装置1驱动第一闸板6至与第二闸板7闭合位置时，第二驱动装置17驱动闸门底板9运动，可以使固定在闸门底板9上的第二滚轮15前移，使驱动杆13压入安装在支撑板10上的驱动槽11中，为过滤器8的切换做好了准备。如图2所示，第二驱动装置17驱动闸门底板9平移，通过驱动杆13带动支撑板10沿安装在箱体12上的第二直线导轨18平移，从而带动安装在支撑板10上的过滤器8移动，使其进入射线区域或离开射线区域。当第一驱动装置1驱动第一闸板6至与第二闸板7间最大宽度位置时，可以使固定在闸门底板9上的滚轮15后退，驱动杆13在弹簧14作用下弹出驱动槽11，此时第二驱动装置17与支撑板10脱开，不会使过滤器8发生移动。此功能可实现射线扇束中心位置调整动作与过滤器8切换的隔离，两个动作互不干扰。

射线扇束中心位置调整机构包括第二驱动装置17、位置检测装置16及第三直线导轨19，所述第二驱动装置17和位置检测装置16分别安装在箱体12上，第二驱动装置17与通过第三直线导轨19安装在箱体12上的闸门底板9相联接，闸门底板9沿所述的第三直线导轨19往复移动，位置检测装置16用于检测射线中心的位置。所述第二驱动装置17与第一驱动装置1结构相同，通过电机驱动滚珠丝杠丝母结构，所述丝母安装在闸门底板9上。

如图2所示，第二驱动装置17驱动闸门底板9沿第三直线导轨19做往复移动，带动第一闸板6和第二闸板7共同运动，从而实现射线扇束中心位置的调整，并通过位置检测装置16检测射线中心位置。

位置检测装置16用于检测射线中心位置，通常为位置检测板、光栅尺、磁栅尺或者编码器。宽度检测装置3用于检测射线扇束宽度。

Claims (7)

1.一种X射线准直器，包括箱体、射线扇束宽度调整机构和射线扇束中心位置调整机构，其特征在于：还包括过滤器切换机构，所述过滤器切换机构包括第二驱动装置、第二滚轮、驱动杆、弹簧、驱动槽、闸门底板、过滤器、第二直线导轨、第三直线导轨、过滤器支撑板、过滤器检测装置；所述第二驱动装置安装在箱体上，并与通过第三直线导轨安装在箱体一侧的闸门底板相联接，过滤器支撑板通过第二直线导轨安装在箱体另一侧，驱动杆安装在闸门底板上，沿闸门底板上的导向孔上下运动，弹簧套装在端部带有斜面的驱动杆上，所述驱动杆的斜面端与固定在闸门底板上的第二滚轮相接触，过滤器和驱动槽均安装在过滤器支撑板上，驱动杆运动时压入驱动槽中，驱动过滤器运动，驱动杆离开驱动槽时，驱动杆不驱动过滤器运动，过滤器检测装置安装在箱体上，用于检测过滤器所处的位置；所述的射线扇束宽度调整机构包括第一驱动装置、楔形滑块、第一滚轮、宽度检测装置、第一闸板、第二闸板、所述闸门底板、第一直线导轨及第四直线导轨，所述第一闸板通过第四直线导轨安装于所述闸门底板上，第二闸板与第一闸板平行固定在所述闸门底板上，其中第一驱动装置安装于所述闸门底板的一端，并与沿第一直线导轨滑动的楔形滑块连接，楔形滑块的斜面端与固定在第一闸板上的所述第一滚轮相接触，第一直线导轨和宽度检测装置分别安装在所述闸门底板上；所述的第一、第二闸板结构相同，均为弯曲成圆弧形状的弧形闸板。

2.根据权利要求1所述的X射线准直器，其特征在于：所述的第一、第二闸板材料为铅、钨、钼、钽中的一种或其中一种的合金。

3.根据权利要求1所述的X射线准直器，其特征在于：所述的射线扇束中心位置调整机构包括位置检测装置、第三直线导轨及所述第二驱动装置，所述第二驱动装置和位置检测装置分别安装在箱体上，所述第二驱动装置与通过第三直线导轨安装在箱体上的所述闸门底板相联接，所述闸门底板沿所述的第三直线导轨往复移动，位置检测装置用于检测射线中心的位置。

4.根据权利要求1所述的X射线准直器，其特征在于：所述的驱动槽结构：是在板的一侧开有多个与驱动杆相配合的开口槽。

5.根据权利要求1所述的X射线准直器，其特征在于：所述的过滤器为1-3个，并排设置于过滤器支撑板上。

6.根据权利要求1或5所述的X射线准直器，其特征在于：所述的过滤器在射线穿过处具有曲面结构。

7.根据权利要求6所述的X射线准直器，其特征在于：所述过滤器的曲面截面为抛物线结构。

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