CN103006253B - 一种扫描用支撑设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种扫描用支撑设备，用于支撑被扫描者，包括底座和通过支撑件支撑于底座上的扫描床板，支撑件包括能够沿扫描床板运动方向运动的第一支撑件，第一支撑件包括置于底座上的支撑座，以及连接在支撑座上并与底座具有预定间隙的悬架，悬架用于支撑扫描床床板并沿扫描床板的送入方向延伸。该扫描用支撑设备，设置的悬架在扫描前至扫描结束，由于与底座具有预定间隙，则相对底座的受力状态几乎不变，相较于背景技术部分的切换床板技术方案，显然，本发明的悬架在扫描过程中变形量能够保持一致，从而在确保支撑的基础上，进一步降低了扫描床板的相对变形量，以使不同扫描区域内的变形量趋于一致，提高扫描图像合成质量。

Description

一种扫描用支撑设备

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种扫描用支撑设备。

背景技术

扫描用支撑设备主要用于支撑被扫描者，扫描时，被扫描者躺于该支撑设备上，并被送入扫描设备内。目前的扫描设备并非作单一的扫描，以PET/CT扫描床为例，进入该扫描设备的被扫描者首先进行CT扫描，然后再进行PET扫描，通过两种扫描图像的合成形成最终的扫描图，以供分析。

因此，该扫描用支撑设备需具备最基本的两个功能：

一、能够做到支撑被扫描者完成扫描运动；

二、确保扫描床在扫描运动过程中反映在CT扫描视野和PET扫描视野内的变形量保持一致。

第二个功能的原因在于，PET和CT图像需要合成，比如，CT图像中的A位置反应的被扫描者的a部位，按照预定距离送入PET扫描视野后，PET图像中A位置也应当反应的是a部位，若扫描床在PET扫描视野发生了与CT扫描视野内不同的变形量，则PET图像中A位置反应的可能是b部位，导致合成图像失真，或是无法合成。

如图1所示，图1为现有技术中一种PET/CT扫描床的结构示意图。

该PET/CT扫描床包括支座101和悬臂床板102，悬臂床板102悬接于支座101上，被扫描者支撑于悬臂床板102上，支座101沿导轨运动而将被扫描者运送入或拉出扫描设备的主机(PET机104和CT机103)。

显然，此种结构的PET/CT扫描床，对悬臂床板102和支撑座的连接强度和刚度要求极高，而且整个悬臂床板102呈悬置状态，绝对变形量难以控制，运动控制成本也较高。

为此，还采用了下述方案，如图2所示，图2为现有技术中另一种PET/CT扫描床的结构示意图。应用的扫描设备包括PET机132和CT机131。

该PET/CT扫描床包括底座基体111和位于底座基体111上的床架112、主扫描床板122和切换床板121，切换床板121支撑于床架112上，主扫描床板122支撑于切换床板121上。另外，还设置了专门驱动主扫描床板122相对床架112运动的驱动装置，以及专门驱动切换床板121相对床架112运动的驱动装置。

工作过程如下：

CT扫描时，驱动主扫描床板122相对床架112运动至CT扫描视野内，并完成CT扫描；

驱动切换床板121相对床架112运动，此时，也同步驱动主扫描床板122随之运动，并进入PET扫描视野，然后完成PET扫描。

相较于上述的仅通过悬臂床板102支撑的方式，该PET/CT扫描床的主扫描床板122进入CT和PET扫描视野后切换床板121还具有一定的支撑作用，使得主扫描床板122的变形量得到了一定控制。

然而该种技术方案仍然存在下述技术问题：

第一、为了保证在两个扫描视野内，主扫描床板122的变形量一致，在PET机132和CT机131之间设有同步支撑柱，与主扫描床板122的升降机构同步运动，使得该器械的生产成本和控制成本均较大，且支撑精度也难以保证；

第二、主扫描床板122和切换床板121之间、切换床板121和床架112之间具有设有支撑装置和驱动装置，导致床架112上的结构厚度过大，整个扫描床的最低高度受到一定影响；主扫描床板122和切换床板121均通过专门的驱动装置驱动，即采取双驱模式，双驱模式结构复杂，且切换扫描视野时，也难以实现精准的同步驱动。

有鉴于此，如何提供一种扫描用支撑设备，在保证支撑精度的基础上，降低扫描床板在不同扫描视野内的相对变形量，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种扫描用支撑设备。该支撑设备能够在保持支撑精度的基础上，降低扫描床板在不同扫描视野内的相对变形量。

提供的扫描用支撑设备，用于支撑被扫描者，包括底座和通过支撑件支撑于所述底座上的扫描床板，所述支撑件包括能够沿所述扫描床板运动方向运动的第一支撑件，所述第一支撑件包括置于所述底座上的支撑座，以及连接在所述支撑座上并与所述底座具有预定间隙的悬架，所述悬架用于支撑所述扫描床床板并沿所述扫描床板的送入方向延伸。

本发明中的扫描用支撑设备，设置的用于支撑扫描床板的悬架在扫描前至扫描结束，由于与底座具有预定间隙，则相对底座的受力状态几乎不变，相较于背景技术部分的切换床板技术方案，显然，本发明的悬架在扫描过程中变形量能够保持一致，而且第一支撑件始终支撑扫描床板，从而在确保支撑精度的基础上，降低了扫描床板的相对变形量，以使不同扫描区域内的变形量趋于一致，提高扫描图像合成质量。

优选地，所述支撑件还包括与所述扫描床板相对固定的第二支撑件；所述悬架与所述扫描床板也具有间隙，所述悬架的一端连接于所述支撑座，另一端用于接触并支撑所述扫描床板。

优选地，所述悬架与所述底座之间的所述预定间隙大于或等于10mm。

优选地，还包括驱动所述扫描床板运动的驱动件，所述第一支撑件能够与所述驱动件连接或分离。

优选地，所述驱动件包括丝杠和与所述丝杠配合的第一丝母、第二丝母，所述第一丝母与所述扫描床板连接；扫描用支撑设备还包括能够抱紧或松开所述第二丝母的抱紧件，所述抱紧件与所述第一支撑件固定。

优选地，所述抱紧件为电磁抱闸，所述电磁抱闸与所述第一支撑件固定。

优选地，所述电磁抱闸和所述第二丝母之间设有双列角接触轴承。

优选地，所述底座包括床架、底座基体和升降机构，所述床架通过所述升降机构设置于所述底座上；所述第一支撑件的所述支撑座和所述第二支撑件支撑于所述床架上。

优选地，所述升降机构包括至少两个沿所述扫描床板运动方向设置的支撑柱；且扫描过程中，所述支撑座能够自最靠近所述扫描设备的所述支撑柱的一侧运动至另一侧。

优选地，所述支撑柱为电动升降支柱。

附图说明

图1为现有技术中一种PET/CT扫描床的结构示意图；

图2为现有技术中另一种PET/CT扫描床的结构示意图；

图3为本发明所提供扫描用支撑设备一种具体实施方式的结构示意图；

图4为图3中A部位的局部放大示意图；

图5为图3中扫描用支撑设备位于扫描前的初始位置；

图6为图5中扫描床板进入CT扫描视野前端，准备开始扫描；

图7为图5中扫描床板运动至完成CT扫描的位置；

图8为图5中扫描床板完全进入PET扫描视野；

图9为图8中扫描床板反向运动完成PET扫描；

图10为本发明中驱动件一种具体实施方式的结构示意图；

图11为第一支撑件两种状态下的结构示意图。

图1-2中：

支座101、悬臂床板102、CT机103、PET机104；

底座基体111、床架112、切换床板121、扫描床板122、CT机131、PET机132；

图3-11中：

底座基体211、支撑柱212、床架213、扫描床板22、支撑座231a、悬架231b、支撑杆231c、第二支撑件232、被扫描者24、CT机251、CT扫描视野B、PET机252、PET扫描视野C、丝杠261、第一丝母262、第二丝母263、电磁抱闸264、双列角接触轴承265

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3-4，图3为本发明所提供扫描用支撑设备一种具体实施方式的结构示意图；图4为图3中A部位的局部放大示意图。

该扫描用支撑设备，用于支撑送入扫描设备的被扫描者，下文以PET/CT扫描设备为例进行说明。

此支撑设备包括底座和通过支撑件支撑于底座上的扫描床板22，被扫描者24可以平躺于扫描床板22上，底座可以置于地面，该实施例中的底座包括底座基体211和设于底座基体211上的床架213，扫描床板22通过支撑件支撑于床架213上。

支撑件包括能够沿扫描床板22运动方向运动的第一支撑件，即第一支撑件可以选择沿扫描床板22运动方向运动，也可以相对底座定位。第一支撑件具体包括置于底座上的支撑座231a，以及连接在支撑座231a上并与底座具有预定间隙d的悬架231b，悬架231b用于支撑扫描床板22并沿扫描床板22的送入方向延伸。悬架231b沿扫描床板22送入方向延伸，是为了保证支撑座231a位于底座时，悬架231b能够伸入扫描设备内支撑扫描床板22，起到连续支撑扫描床板22的作用。底座包括床架213时，悬架231b即与床架213具有预定间隙d，如图4所示。

该支撑件还可以包括与扫描床板22相对固定的第二支撑件232，扫描床板22运动时，第二支撑件232可以随之运动。显然，底座包括床架213时，第二支撑件232设于床架213上。第二支撑件232可以是滚轮或滑块，床架213上设置轨道，则扫描床板22运动时，第二支撑件232可沿轨道滚动或滑动，以减小摩擦，第一支撑件相对床架213运动时，第一支撑件的支撑座231a也可以沿轨道滚动或滑动，比如将支撑座231a加工为滑块结构。第二支撑件232和第一支撑件相互结合以更为平稳可靠地支撑扫描床板22。

请继续参考图5-9，图5为图3中扫描用支撑设备位于扫描前的初始位置；图6为图5中扫描床板进入CT扫描视野B前端，准备开始扫描；图7为图5中扫描床板运动至完成CT扫描的位置；图8为图5中扫描床板完全进入PET扫描视野C；图9为图8中扫描床板反向运动完成PET扫描。PET/CT扫描设备包括图中所示的PET机252和CT机251。

结合图5-9理解，该扫描用支撑设备的工作过程如下：

a、扫描床板22位于PET/CT主机的端口，即水平运动的初始位置，对应图5；

b、驱动扫描床板22相对底座朝向PET/CT主机运动，以进入CT扫描视野B前端，并准备开始CT扫描；此时，第一支撑件相对底座静止，对应图6；

c、继续驱动扫描床板22相对底座运动，以完成CT扫描，该过程中，第一支撑件仍相对底座静止，对应图7；

d、扫描床板22继续相对底座运动，直至被扫描者24全部进入PET扫描视野C，此时，第一支撑件与扫描床板22同步运动，也沿扫描床板22的送入方向运动，以使第一支撑件的悬架231b伸入至PET/CT主机内，并在主机内支撑扫描床板22，对应图8；

e、驱动扫描床板22反向运动以完成PET扫描，而第一支撑件相对底座静止，对应图9；

f、扫描床板22和第一支撑件同步反向运动，以返回步骤b即图6的状态；

g、扫描床板22继续反向运动，第一支撑件相对底座静止，以返回步骤a即图5的初始状态。

结合附图可以看出，根据支撑需要，悬架231b需要进入扫描设备内以支撑扫描床板22，此时，悬架231b必然会与底座存在间隙；由于本实施例中扫描用支撑设备设置的用于支撑扫描床板22的悬架231b与底座已经具有预定间隙d，使得悬架231b在扫描前已经处于悬置支撑状态，则整个扫描过程中，悬架231b相对底座的受力状态几乎不变，相较于背景技术部分的切换床板技术方案，显然，本发明的悬架231b在扫描过程中形变量能够保持一致，从而在确保支撑的基础上，进一步降低了扫描床板22的相对变形量，以使不同扫描区域(比如CT和PET)内的变形量趋于一致，提高扫描图像合成质量。

可以理解，扫描时也并限于按照上述的步骤a～g进行，比如，步骤b-c进行CT扫描时，第一支撑件可以与扫描床板22同步运动，当第一支撑件运行至设定位置时(图8中为支撑座231a运行至床架213的端部)，第一支撑件可以不再运动，而扫描床板22可以根据PET扫描需求继续运动。

进一步地，当还设置第二支撑件232时，悬架231b与扫描床板22也可以具有间隙，此时，悬架231b的一端连接于支撑座231a，另一端用于接触并支撑扫描床板22。如图4所示，悬架231b的端部具有支撑杆231c或是支撑球、支撑滚轮，与扫描床板22形成线支撑或是点支撑，和第二支撑件232结合能够稳定地支撑扫描床板22。在稳定支撑的前提下，该种设计能够确保扫描床板22在PET扫描视野C和CT扫描视野B内的相对变形量一致。即在CT扫描时，第一支撑件和第二支撑件232支撑扫描床板22状态变化过程，与PET扫描时的支撑状态变化过程一致。如此，假设扫描床板22在CT扫描视野B内第一位置的变形量为10mm，在第二位置变形量为50mm，在PET扫描视野C时，第一位置和第二位置的变形量也分别为10mm和50mm，从而使扫描床板22在两个扫描视野内的相对变形量一致，确保图像的融合效果。

上述实施例中，悬架231b与底座之间的预定间隙d优选地大于或等于10mm，该间隙可以确保悬架231b支撑扫描床板22后，悬架231b即使产生变形也不会接触到床架213。当然，根据具体的机型也可以对该数值进行调整，还应当兼顾床架213之上结构的整体高度。

本发明的目的在于设置一能够相对扫描床板22移动的支点，且该支点需要相对底座处于悬置状态，以保证该支点在扫描整个过程中保持同样的变形量。可以想到，第一支撑件的结构并不限于上述实施例所述的结构，比如，第一支撑件可以包括若干沿扫描床板22运动方向分布的支撑座，以及支撑架，支撑架置放于若干支撑座上，则可以达到良好的支撑扫描床板22的效果，在此基础上，支撑架只要包括部分能够悬置在底座之上的悬架部分即可达到本发明的目的。当然，上述设置的第二支撑件232、支撑座231a和悬架231b的配合为较为优化的方案，在满足支撑稳定性的基础上，最大限度地减小了扫描过程中可能发生的变形量，且支撑结构也得以简化。

上述第一支撑件优选采用高刚性及高强度的金属材料制成，悬架231b作为支撑扫描床板22的主体支撑结构，其横截面优选为圆弧形状。加工时，可以对悬架231b上靠近支撑座231a的位置作加强处理，因为该位置属于应力集中位置。

针对上述各实施例，还可以包括驱动扫描床板22运动的驱动件，且第一支撑件能够与驱动件连接或分离。第一支撑件与驱动件连接时，该驱动件可以同时驱动第一支撑件驱动，即实现同步运动；分离时，驱动件仅能够驱动扫描床板22运动。上述扫描的步骤b、c、e、g中，驱动件与第一支撑件分离，第一支撑件与底座相对静止，仅扫描床板22被驱动运动；步骤d、f中，驱动件同步驱动第一支撑件和扫描床板22。

该设置实现了扫描支撑设备的单驱模式，相较于背景技术中的双驱模式，单驱模式可以简化结构、降低成本、节省空间，且降低底座之上的结构高度；同时，第一支撑件和扫描床板22能够实现精准的同步驱动。

请参考图10，图10为本发明中驱动件一种具体实施方式的结构示意图。

驱动件具体可以包括丝杠261和与丝杠261配合的第一丝母262、第二丝母263，可以由电机或是其他动力元件驱动丝杠261转动。第一丝母262与扫描床板22连接，则第一丝母262的周向运动被限制，丝杠261转动时，第一丝母262无法跟随丝杠261自由转动，只能沿丝杠261轴向运动，从而带动扫描床板22运动，显然，丝杠261的轴向应当与扫描床板22需要送入或是移出扫描设备的方向平行。

扫描用支撑设备还包括能够抱紧或松开第二丝母263的抱紧件，抱紧件与第一支撑件固定，图10中所示的抱紧件为电磁抱闸264。当第一支撑件需要与扫描床板22同步运动时，可以控制电磁抱闸264进行结合的抱紧动作，以使第一支撑件和第二丝母263固接，则第二丝母263周向运动也受到限制，丝杠261转动时，第二丝母263和第一丝母262分别驱动扫描床板22和第一支撑件运动，达到同步运动的效果；扫描床板22需要单独运动时，可以控制电磁抱闸264松开第二丝母263，则丝杠261转动时，第二丝母263随之自由转动，第一支撑件与丝杠261分离。

单驱模式中采用的抱紧件除了上述电磁抱闸264外，还可以采用其他结构，比如设置与第一支撑件连接的主动摩擦片，与第二丝母263连接的从动摩擦片，通过气压或是液压方式压合主动摩擦片和从动摩擦片实现抱紧，未压合时，实现松开。当然，电磁抱闸264配合的结构更为简单。

电磁抱闸264执行抱紧结合或是分离动作都可以由控制器自动执行。根据PET机252和CT机251的规格以及驱动件的驱动速度，可以确定第一支撑件需要与扫描床板22同步运动的时间和位置，将此类数据设定到专门的软件程序中并置入控制器，则控制器可以适时地输出相应的控制至指令至电磁抱闸264，从而实现自动化控制。

电磁抱闸264和第二丝母263之间还可以设置轴承，当电磁抱闸264松开第二丝母263时，第二丝母263相对于第一支撑件具有相对转动，设置轴承有助于固定和减小摩擦系数，以保证第一支撑件的状态稳定，避免影响由第一支撑件支撑的扫描床板22。轴承具体可以是图10中所示的双列角接触轴承265，该种轴承较好的刚性，更适用于对刚性要求较为严格的扫描用支撑设备，能够减小变形量，还可以同时承受轴向和径向载荷。

针对上述各实施例，底座可以包括床架213、底座基体211和升降机构，如图3所示。床架213通过升降机构设置于底座上；第一支撑件和第二支撑件232均支撑于床架213上。当然，底座设置为整体式结构，类似于背景技术图2中所示的底座也是可以的；只是，升降机构可以自由升降床架213的高度，进而控制扫描床板22的高度，以根据不同的机型或是扫描需求，进行高度调整，从而提高了扫描高度的灵活调节；而且，设置为床架213、底座基体和升降机构后，可以节省底座的用料，从而有效控制成本。

为了支撑的平衡和稳定，升降机构可以包括两个以上能够升降的支撑柱212，且支撑柱212沿扫描床板22运动方向设置，图3中设置了两个支撑柱212，两个支撑柱212即可满足支撑需求。支撑柱212可以是电动升降支柱，或是通过其他动力驱动其升降，比如液动、气动等方式。

在此基础上，第一支撑件的支撑座231a优选地设计为：能够自最靠近扫描设备的支撑柱212的一侧运动至另一侧，即部分床架213悬置于此支撑柱212和扫描设备之间，且支撑座231a可以运动至该部分床架213。

如图11所示，图11为第一支撑件两种状态下的结构示意图。

结合图7、8可知，CT扫描时，第一支撑件可以相对底座静止，此时，第一支撑件的支撑座231a支撑于两支撑柱212之间的床架213部分，如图11中实线部分所示；当切换至PET扫描视野C时，第一支撑件的支撑座231a需要朝向扫描设备运动，并最终运动至支撑柱212与扫描设备之间的床架213部分，如图11中虚线部分所示。支撑座231a支撑于两支撑柱212之间的床架213部分，或支撑于支撑柱212与扫描设备之间的床架213部分，两种状态下支撑座231a的受力情况相近，变形量可以保持一致。若支撑座231a自支撑柱212的一侧，最终运动至支撑柱212的正上方，显然变形量会减小。因此，扫描时，第一支撑件能够跨过最靠近扫描设备的支撑柱212，使得扫描床板22处于PET扫描视野C和CT扫描视野B时，支撑座231a的变形量能够保持一致。

当然，也可以将第一支撑件设计为：支撑座231a在扫描过程中始终位于两支撑柱212之间；或是支撑座231a始终位于最靠近扫描设备的支撑柱212与扫描设备之间。前者，第一支撑件的悬架231b需的长度偏长，支撑效果、变形量控制均次于上述实施例；后者，支撑柱212支撑床架213的效果、变形量控制也均次于上述实施例。

需要说明的是，上述各实施例中的扫描设备以PET/CT扫描设备为例，可以想到，包括两个或两个以上扫描器、并需将所有扫描图像合成的扫描设备，均可以采用本发明提供的扫描用支撑设备。

以上对本发明所提供的一种扫描用支撑设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种扫描用支撑设备，用于支撑被扫描者（24），包括底座和通过支撑件支撑于所述底座上的扫描床板（22），所述支撑件包括能够沿所述扫描床板（22）运动方向运动的第一支撑件，所述第一支撑件包括置于所述底座上的支撑座（231a），其特征在于，所述第一支撑件能够与所述扫描床板（22）同步运动，或所述扫描床板（22）相对所述底座运动、所述第一支撑件相对所述底座静止；所述第一支撑件还包括连接在所述支撑座（231a）上并与所述底座具有预定间隙（d）的悬架（231b），所述悬架（231b）用于支撑所述扫描床板（22）并沿所述扫描床板（22）的送入方向延伸。

2.如权利要求1所述的扫描用支撑设备，其特征在于，所述支撑件还包括与所述扫描床板（22）相对固定的第二支撑件（232）；所述悬架（231b）与所述扫描床板（22）也具有间隙，所述悬架（231b）的一端连接于所述支撑座（231a），另一端用于接触并支撑所述扫描床板（22）。

3.如权利要求2所述的扫描用支撑设备，其特征在于，所述悬架（231b）与所述底座之间的所述预定间隙大于或等于10mm。

4.如权利要求1-3任一项所述的扫描用支撑设备，其特征在于，还包括驱动所述扫描床板（22）运动的驱动件，所述第一支撑件能够与所述驱动件连接或分离。

5.如权利要求4所述的扫描用支撑设备，其特征在于，所述驱动件包括丝杠（261）和与所述丝杠（261）配合的第一丝母（262）、第二丝母（263），所述第一丝母（262）与所述扫描床板（22）连接；扫描用支撑设备还包括能够抱紧或松开所述第二丝母（263）的抱紧件，所述抱紧件与所述第一支撑件固定。

6.如权利要求5所述的扫描用支撑设备，其特征在于，所述抱紧件为电磁抱闸（264），所述电磁抱闸（264）与所述第一支撑件固定。

7.如权利要求6所述的扫描用支撑设备，其特征在于，所述电磁抱闸（264）和所述第二丝母（263）之间设有接触轴承（265）。

8.如权利要求2或3所述的扫描用支撑设备，其特征在于，所述底座包括床架（213）、底座基体（211）和升降机构，所述床架（213）通过所述升降机构设置于所述底座基体（211）上；所述第一支撑件的所述支撑座（231a）和所述第二支撑件（232）支撑于所述床架（213）上。

9.如权利要求8所述的扫描用支撑设备，其特征在于，所述升降机构包括至少两个沿所述扫描床板（22）运动方向设置的支撑柱（212）；且扫描过程中，所述支撑座（231b）能够自最靠近所述扫描设备的所述支撑柱（212）的一侧运动至另一侧。

10.如权利要求8所述的扫描用支撑设备，其特征在于，所述支撑柱为电动升降支柱。

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