CN102894992B - 头部固定器、成像台和x-射线ct设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及头部固定器、成像台和X-射线CT设备。在一种用于医学成像的头部固定器中，改进了在调整倾角方面的可使用性。该头部固定器包括：基部(7)；头枕(8)，受检者的头部安放在头枕(8)上，并且头枕(8)枢转地连接到基部(7)，在沿着安放的头部的轴线的上下方向上的下端部分(81a)作为旋转轴线(A)；以及止动器(9)，其在基部(7)与头枕(8)之间插入以支承头枕(8)，并且在受检者的身体轴线方向上以与插入位置相对应的倾角固定头枕(8)。

Description

头部固定器、成像台和X-射线CT设备

技术领域

本发明涉及受检者的头部安放在其上的头部固定器，以及具有这种头部固定器的成像台和X-射线CT(计算机断层X射线照相法)设备。

背景技术

在最近的X-射线CT设备中，已经开发出不具有倾斜机构的扫描台架。关于这一点的主要原因为例如：改进框架的刚度以应对扫描台架的较快的旋转速度；扫描台架能够倾斜的角度范围由于X射线检测器元件的排数的增加而受约束；以及通过消除倾斜机构来降低制造成本。

当利用不具有倾斜机构的扫描台架来获得受检者的头部的图像时，X射线断层照片的切片轴线与头部部分的轴线对准。而且，可能必须防止对辐射高度敏感的晶状透镜的过多暴露。为了做到这些，存在期望使头部部分相对于成像台倾斜来形成某个角度的情形。

考虑到上文，提出了头部安放在其上的部分的倾角可变化的头部固定器(参见专利文献1到3、摘要等)。

引用列表

专利文献

专利文献1　日本专利No.4603712

专利文献2　日本未经审查的专利公开No.299059/1995

专利文献3　日本未经审查的专利公开No.75333/1997。

发明内容

技术问题

在专利文献1中公开的头部固定器构造成使得头部安放在其上的部分可沿着支承该部分的基部的弯曲表面滑动。由此，当受检者躺在成像台上并且调整头部固定器的倾角时，诸如成像工程师的操作员不得不抬起且支承受检者的头部以及移动头部固定器，从而表现出差的可使用性。另外，当头部固定器滑动时，头部放置在其上的凹入部分的位置会变化。此外，位置变化的方式不与头部部分移动的方式一致。由此，当调整倾角时，受检者不得不通过移动他或者她的身体来调整位置。

而且，在专利文献2和3中公开的头部固定器构造成使得头部放置在其上的位置能够摆动或者旋转，但它的结构复杂。具体而言，固定头部放置在其上的部分的机构是复杂的，从而导致在调整倾角方面有差的可使用性。

对这种情况，期望改进在调整头部固定器的倾角方面的可使用性。

问题的解决方案

根据第一方面，本发明提供了一种用于成像的头部固定器，包括：基部；头枕，受检者的头部安放在头枕上，并且头枕枢转地连接到基部，在沿着安装的头部的轴线的上下方向上的下端部分作为旋转轴线；以及止动器，其在基部与头枕之间插入以支承头枕，并且在受检者的身体轴线方向上以与插入位置相对应的倾角固定头枕。

根据第二方面，本发明提供第一方面的头部固定器，其中头枕在上表面的中心附近具有凹形弯曲表面，头部的一部分安放在凹形弯曲表面上。

根据第三方面，本发明提供第一方面或者第二方面的头部固定器，其中头枕具有操纵部件，当在沿着安放的头部的轴线的上下方向上的上端部分处操作旋转运动时，操纵部件被手握住。

根据第四方面，本发明提供第一到第三方面中的任一项的头部固定器，其中止动器在与插入方向相反的侧上具有柄部部件。

根据第五方面，本发明提供第一到第五方面中的任一项的头部固定器，其中基部的底表面的至少一部分具有弯曲表面，弯曲表面的曲率与受检者安放在其上的成像台的顶板的弯曲表面的曲率基本相同。

根据第六方面，本发明提供第一到第五方面中的任一项的头部固定器，其中旋转轴线平行于水平方向，水平方向与受检者的身体轴线方向正交。

根据第七方面，本发明提供第一到第六方面中的任一项的头部固定器，其中止动器在沿着头枕上的头部的轴线的上下方向上可分离地附连到上端部分。

根据第八方面，本发明提供第七方面的头部固定器，其中头枕在上端部分具有开口，止动器的一部分配合在开口中。

根据第九方面，本发明提供第七或第八方面的头部固定器，其中止动器具有表面，当止动器安放在头枕上时，受检者的手臂或头部可放置在该表面上。

根据第十方面，本发明提供第一到第九方面中的任一项的头部固定器，其中基部由塑性树脂制成。

根据第十一方面，本发明提供第一到第十方面中的任一项的头部固定器，其中头枕由聚氨酯泡沫或者聚氨酯泡沫和塑性树脂制成。

根据第十二方面，本发明提供第一到第十一方面中的任一项的头部固定器，其中止动器由聚氨酯泡沫、塑性树脂或者聚氨酯泡沫和塑性树脂制成。

根据第十三方面，本发明提供包括头部固定器的成像台，头部固定器包括：基部；头枕，受检者的头部安放在头枕上，并且头枕枢转地连接到基部，在沿着安装的头部的轴线的上下方向上的下端部分作为旋转轴线；以及止动器，其在基部与头枕之间插入以支承头枕，并且在受检者的身体轴线方向上以与插入位置相对应的倾角固定头枕。

根据第十四方面，本发明提供包括头部固定器的X-射线CT设备，头部固定器包括：基部；头枕，受检者的头部安放在头枕上，并且头枕枢转地连接到基部，在沿着安装的头部的轴线的上下方向上的下端部分作为旋转轴线；以及止动器，其在基部与头枕之间插入以支承头枕，并且在受检者的身体轴线方向上以与插入位置相对应的倾角固定头枕。

在这点上，“沿头部的轴线的上下方向”意思是联结头部的顶部侧与身体侧的直线的方向。从身体侧到头部的顶部侧的方向是上方向，而从头部的顶部侧到身体侧的方向是下方向。

发明的技术优势

根据本发明的以上方面，头部安放在其上的头枕枢转地连接到基部，头枕的下端部分作为旋转轴线。由此，甚至当头部处于安放状态时，头枕也能由小的力支承且旋转。此外，止动器在基部与头枕之间插入以支承且固定头枕。由此，仅仅通过改变插入位置，能够改变头枕的旋转位置，以此改进在调整头枕的倾角方面的可使用性。

附图说明

图1示意性地示出根据本发明的一个实施例的X-射线CT设备的结构。

图2示出根据本实施例的头部固定器的六个视图。

图3是根据本实施例的头部固定器的透视图。

图4示出用于解释调整根据本实施例的头部固定器的倾角的功能的图解。

图5示出用于解释根据本实施例的头部固定器的臂靠功能的图解。

部件列表：

100　　X-射线CT设备

1　　　操作控制台

2　　　扫描台架

3　　　成像台

4　　　托架(cradle)

5　　　移动控制器

6　　　头部固定器

7　　　基部

7a　　　一个端部部分

8　　　头枕

81　　　头部接纳部件

81u　　　上端部分

81a　　　下端部分

81m　　　中间部分

81t　　　上表面

81h　　　凹形弯曲表面

A　　　旋转轴线

82　　　操纵部件

82t　　　上表面

8k　　　开口

9　　　止动器

91　　　支承件

91b　　　底表面

91t　　　上表面

91f　　　尖部

92　　　柄部部件

40　　　受检者

40h　　　头部

40a　　　手臂。

具体实施方式

现在，下文将描述本发明的实施例。然而不意图使本发明受限于所公开的精确形式。

图1示意性地示出了根据本实施例的X-射线CT设备的结构。

X-射线CT设备100包括：操作控制台1；扫描台架2；以及成像台3。

操作控制台1控制扫描台架2和成像台3，并且执行X-射线CT扫描。然后操作控制台1基于所获得的扫描数据重构X射线断层照片(tomogram)。

扫描台架2从受检者40的外围用X-射线照射躺在成像台3上的受检者40的头部和身体。通过检测已通过它们的X-射线，扫描台架2获得扫描数据。

成像台3包括：受检者40躺在其上的托架(顶板)4；移动控制器5，其在高度方向(y方向)和水平方向(z方向)上移动托架4，并且相对于为扫描台架2的成像空间的空腔部分将托架4放入并且取出；以及头部固定器6，其固定躺在托架4上的受检者40的头部。

现在将详细描述头部固定器6的结构。

图2示出根据本实施例的头部固定器的六个视图，并且图3是头部固定器的透视图。

如图2和图3中所示，头部固定器6主要包括：基部7；头枕(头部安放部件)8；以及止动器(固定部件)9。

基部7是直接安放或安装在受检者40躺在其上的托架4上的部分。基部7大体具有板的形状，并且它的板表面是大体矩形。基部7的尺寸例如是大约250 mm(x方向)×350 mm(z方向)×5到10 mm(y方向)。基部7由X-射线吸收系数小的材料，即诸如ABS树脂和丙烯酸的塑性树脂制成。基部7的底表面7b的至少一部分(即在x方向上的两个端部部分)具有弯曲表面，该弯曲表面具有与托架4的弯曲表面的曲率基本相同的曲率。因此，头部固定器6可以以稳固配合的方式安放在托架4的上表面上。

头枕8是受检者40的头部40h直接安放在其上的部分，并且它的倾角通过旋转运动调整。头枕8主要包括：头部接纳部件81；以及操纵部件82，两者都整体地形成。头枕8的总体尺寸例如是大约250 mm(x方向)×400 mm(z方向)×150 mm(y方向)。头枕8的头部接纳部件81的主要部分由诸如聚氨酯泡沫的X-射线吸收系数小的低回弹材料制成。剩余部分由X-射线吸收系数小并且刚度高的材料制成，即诸如ABS树脂和丙烯酸的塑性树脂。另外，全部头枕8可由聚氨酯泡沫制成。可选地，仅仅底表面部分可由塑性树脂制成。

头部接纳部件81形成为使得，在待被安放的头部40h的上下方向上，下端部分81a是薄的，并且中间部分81m或者上端部分是厚的。在围绕头部接纳部件81的上表面81t的中心处，形成凹形弯曲表面81h，头部40h的一部分(即头部的后部)放置在凹形弯曲表面81h上。头部接纳部件81枢转地连接到基部7，头部接纳部件81的下端部分81a作为旋转轴线A。旋转轴线A平行于水平方向(x方向)，水平方向与受检者40的身体轴线方向(z方向)正交。例如当头部接纳部件81的下端部分81a和基部7的一个端部部分7a通过利用尼龙绳而构成铰接件时，实现旋转轴线A。当头部接纳部件81处于原始位置(home position)时，头部接纳部件81的上表面81t向水平面倾斜，并且它的倾角                                               是例如大约15o到35o。因此，当受检者40背躺在托架4上时，受检者40的头部40h可以以舒服的方式放置在头部接纳部件81上。

操纵部件82大体具有字母“U”的形状，并且设置在头部接纳部件81的上端部分81u处。当操作员转动头部接纳部件81且改变它的倾角时，操纵部件82充当被操作员的手握住的柄。另外，操纵部件82具有上表面82t，其相对温和地倾斜，并且充当臂靠，受检者40的手臂和手放置在其上。

止动器9在基部7与头枕8之间插入以支承头枕8，并且在受检者40的身体轴线方向(z方向)上以与插入位置dZ相对应的倾角(dz)固定头枕8。止动器9主要包括：支承件91；以及柄部部件92，两者都整体地形成。止动器9的总体尺寸例如是大约200 mm(x方向)×250 mm(z方向)×100 mm(y方向)。止动器9由诸如聚氨酯泡沫的X-射线吸收系数小的材料制成。此外，止动器9还可由诸如ABS树脂和丙烯酸的塑性树脂制成。可选地，止动器9可由组合的聚氨酯泡沫和塑性树脂构成。

支承件91大体成三角棱柱的形式，并且它的柱轴线平行于x方向。由支承件91的底表面91b和上表面(斜面)91t形成的角度例如是大约15o到35o。支承件91如此插入使得被夹在基部7与头枕8之间以支承头枕8。通过在受检者40的身体轴线方向(z方向)上改变支承件91的插入位置，头枕8的旋转运动的角度被改变，并且可调整倾角(dz)。

柄部部件92大体成圆柱体的形式，并且它的柱轴线平行于z方向。柄部部件92设置在与止动器9插入的方向相反的侧上，即在受检者40的头部40h的顶部侧上。操作员能够用他或她的手握住柄部部件92，以将它插入基部7与头枕8之间。

根据以上结构的头部固定器6，通过提升头枕8的操纵部件82，头枕8围绕旋转轴线A转动，使得头枕8的倾角可容易地改变。

此外，当抬起操纵部件82时，通过将止动器9插入基部7与头枕8之间，并且通过调整它的插入位置dz，头枕8可以以期望的倾角得到支承和固定。

图4示出用于解释调整头部固定器的倾角的功能的图解。例如，如图4(a)所示，当不插入止动器9时，倾角最小。如图4(b)所示，当止动器9很浅地插入的时候，倾角变得略微更大，如图4(c)所示，当止动器9很深地插入的时候，倾角变得更大。如图4(d)所示，受检者40的头部40h对应于倾角而倾斜。

根据杠杆原理，提升操纵部件82所需要的力小于头部的实际负荷。当头部40h的重心靠近头枕8的中心时，提升操纵部件82所需要的力是有关负荷的大约一半。也就是说，操作员可容易地用一只手提升操纵部件82。

由此，甚至在受检者40躺在托架4上且头部40h安放在头部固定器6上的状态下，操作员可用一只手提升操纵部件82以使头枕8倾斜，并且用另一只手插入止动器9。因此，操作员能够平滑地设定头枕8的倾角，也就是说，将头部40h的倾角设定到期望角度，从而实现良好的可使用性。

此外，头部固定器9具有非常简单的结构。由此，甚至当受检者的体液、诸如造影剂的医疗液体、呕吐物等溅在头部固定器9上时，它们也能够被迅速地洗掉并且液体不进入那里的间隙，从而对于清洁表现出良好性质。

此外，头部固定器9不具有机械结构。因此，不要求用于固定安全性的高的刚度和强度。由此，它不必依赖于金属材料，并且还能够抑制金属材料对图像质量的影响。

根据本实施例，头枕8和止动器9建造成使得止动器9能够可分离地附连到头枕8的上端部分。如图3所示，头枕8在头部接纳部件81与操纵部件82之间具有开口8k。开口8k如此形成使得被止动器9的支承件91的尖部91f配合在其中。通过将止动器9插入开口8k，止动器9可安放在头枕8上。另外，该附连/分离方法是一个实例，并且本发明不受限于该方法。

图5示出用于解释头部固定器的臂靠功能的图解。如图5(a)所示，当止动器9插入开口8k中并且安放时，在止动器9的上侧上的面(即设置在柄部部件92上的面)起着受检者40的手臂或者手能够放置在其上的臂靠的作用。

在获得受检者40的颈部以下部分的图像的情形中，当受检者40的手臂进入成像区域，它们可在X射线断层照片中导致假象(artifact)。由此，当获得颈部以下的部分的图像时，为了防止两手臂进入成像区域，大体上，要求受检者40将两只手放在靠近头部的顶部处。在该情形中，两肘部都左右张开。然而，当受检者40是难以移动他或她的肩膀的人，或者是老人时，采取上述姿势是痛苦的，从而导致受检者40的负担。

在该实施例中，如图5(b)中所示，通过将安放在头枕8上的止动器9用作臂靠，受检者40可不将双手放在头部的顶部处，而是放在更靠近前侧的位置处。因此，两肘部不左右张开而是能够保持闭合，从而减小受检者40的负担。当获得颈部以下部分的图像时，不必调整头部40h的倾角。由此，移除止动器9不会产生问题。

此外，当不利用止动器9或存储头部固定器6时，如果止动器9安放在头枕8上，那么将不存在固定接纳止动器9的位置的问题。而且，它将不与包括基部7和头枕8的本体部分分离，从而是方便的。

根据本实施例，虽然没有特别示出，但是在基部7的上表面和/或止动器9的底表面上，提供了诸如涂层的防滑处理，用于增加摩擦系数和薄板的附连，这防止止动器9由于在头部40h上的负荷、身体移动、机械振动等而滑移，并且进一步防止头枕8的倾角在获得图像时变化。

而且，在本实施例中，头枕8和止动器9成大体上不具有平面或边缘的圆形形式。因此，能够抑制在X射线断层照片中的假象的产生。

虽然本发明已参照本实施例进行了描述，但是本发明不受限于本实施例，并且可不脱离本发明的精神和范围而构造许多有很大不同的实施例。

Claims (14)

1.一种用于成像的头部固定器，包括：

基部；

头枕，受检者的头部安放在所述头枕上，并且所述头枕枢转地连接到所述基部，在沿着安放的所述头部的轴线的上下方向上的下端部分作为旋转轴线；以及

止动器，其在所述基部与所述头枕之间作为独立件插入以支承所述头枕，并且在所述受检者的身体轴线方向上以与插入位置相对应的倾角固定所述头枕。

2.根据权利要求1所述的头部固定器，其特征在于，所述头枕在上表面的中心附近具有凹形弯曲表面，所述头部的一部分安放在所述凹形弯曲表面上。

3.根据权利要求1或2所述的头部固定器，其特征在于，所述头枕具有操纵部件，当在沿着安放的所述头部的轴线的上下方向上的上端部分处操作旋转运动时，所述操纵部件被手握住。

4.根据权利要求1或2所述的头部固定器，其特征在于，所述止动器在与插入方向相反的侧上具有柄部部件。

5.根据权利要求1或2所述的头部固定器，其特征在于，所述基部的底表面的至少一部分具有弯曲表面，所述弯曲表面的曲率与所述受检者安放在其上的成像台的顶板的弯曲表面的曲率基本相同。

6.根据权利要求1或2所述的头部固定器，其特征在于，所述旋转轴线平行于水平方向，所述水平方向与所述受检者的身体轴线方向正交。

7.根据权利要求1或2所述的头部固定器，其特征在于，所述止动器可分离地附连到所述头枕上的在沿着所述头部的轴线的上下方向上的上端部分。

8.根据权利要求7所述的头部固定器，其特征在于，所述头枕在所述上端部分中具有开口，所述止动器的一部分配合在所述开口中。

9.根据权利要求7所述的头部固定器，其特征在于，所述止动器具有表面，当所述止动器安放在所述头枕上时，所述受检者的手臂或手能够放置在所述表面上。

10.根据权利要求1或2所述的头部固定器，其特征在于，所述基部由塑性树脂制成。

11.根据权利要求1或2所述的头部固定器，其特征在于，所述头枕由聚氨酯泡沫，或者聚氨酯泡沫和塑性树脂制成。

12.根据权利要求1或2所述的头部固定器，其特征在于，所述止动器由聚氨酯泡沫、塑性树脂、或者聚氨酯泡沫和塑性树脂制成。

13.一种包括头部固定器的成像台，所述头部固定器包括：

基部；

头枕，受检者的头部安放在所述头枕上，并且所述头枕枢转地连接到所述基部，在沿着安放的所述头部的轴线的上下方向上的下端部分作为旋转轴线；以及

止动器，其在所述基部与所述头枕之间作为独立件插入以支承所述头枕，并且在所述受检者的身体轴线方向上以与插入位置相对应的倾角固定所述头枕。

14.一种包括头部固定器的X-射线CT设备，所述头部固定器包括：

基部；

头枕，受检者的头部安放在所述头枕上，并且所述头枕枢转地连接到所述基部，在沿着安放的所述头部的轴线的上下方向上的下端部分作为旋转轴线；以及

止动器，其在所述基部与所述头枕之间作为独立件插入以支承所述头枕，并且在所述受检者的身体轴线方向上以与插入位置相对应的倾角固定所述头枕。