CN103263277A - 一种医用探测器的扫描装置及医用棒源的自动装卸装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种医用探测器的扫描装置及医用棒源的自动装卸装置，能够提高装卸效率和精度，避免人工操作造成的辐射损伤。所述自动装卸装置包括平行于棒源的轴向设置的丝杠和与所述丝杠螺纹连接的丝母座，所述丝母座周向固定设置，所述丝母座上设有电磁铁，以便通过控制所述电磁铁的通断电实现与所述棒源的连接或分离。当需要进行送棒时，对电磁铁进行通电或者断电，则电磁铁将棒源定位，然后驱动丝杠正向转动，则丝母座带动其上的电磁铁连同棒源随其一起沿丝杠的轴向移动，以推动棒源朝向探测器移动，并最终将棒源送入探测器内；上述结构实现了棒源的自动安装和拆卸，避免了人工操作产生的辐射损伤，操作精度较高，提高了棒源安装的可靠性。

Description

一种医用探测器的扫描装置及医用棒源的自动装卸装置

技术领域

本发明涉及医疗机械技术领域，特别是涉及一种医用棒源的自动装卸装置。

背景技术

目前，PET（positron emission tomography,正电子发射断层成像）和CT（computed tomography,电机计算机X射线断层成像）技术广泛应用于医疗技术领域。通常，在PET和CT产品使用前需要进行正规化校正扫描，通过其棒源扫描棒源，以实现对棒源的增益设置，从而使得棒源工作在最佳状态，降低因探测器制造和装配误差导致的图像伪影，进而提高棒源获取的图像质量。

请参考图1，图1为现有技术中的棒源在一种具体实施方式中插入探测器的立体结构示意图。

如图1所示，探测器01上设有旋转杯02，旋转杯02沿其轴向设有用于固定棒源03的固定孔021；棒源03在进行扫描之前，放在具有铅屏蔽效果的棒源存储腔中；当用来校正扫描时，一般由操作技师将棒源03从存储腔中取出，并手动插入旋转环02的固定孔021中，从而将棒源03固定，以便进行后续的校正扫描。

做校正扫描时，旋转环02在探测器01的视野中做旋转运动，对探测模块进行校正。扫描完成后，棒源03再由技师从旋转环02的固定孔021中取出，放回到棒源存储腔中。

在上述操作过程中，操作技师的手工操作完全暴露在棒源03的γ射线辐射中，辐射强度一般为2-5mCi，会对长期从事PET和CT扫描的操作技师造成损伤。

此外，上述纯手工的操作过程效率较低，且人工操作存在较大的操作误差，棒源安装的可靠性较低，不利于提高校正效率。

因此，如何设计一种对医用棒源的自动装卸装置，以实现机械化自动送棒和卸棒，提高棒源安装和拆卸的效率及可靠性，避免装卸过程中对人体的辐射损伤，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种医用棒源的自动装卸装置，能够提高装卸效率和精度，避免人工操作造成的辐射损伤。

本发明的另一目的是提供一种具有上述自动装卸装置的医用探测器的扫描装置，能够实现棒源的自动装卸。

为解决上述技术问题，本发明提供一种医用棒源的自动装卸装置，所述自动装卸装置包括平行于棒源的轴向设置的丝杠和与所述丝杠螺纹连接的丝母座，所述丝母座周向固定设置，所述丝母座上设有电磁铁，以便通过控制所述电磁铁的通断电实现与所述棒源连接或分离。

当需要进行送棒时，对电磁铁进行通电或者断电，则电磁铁与棒源连接定位，然后驱动丝杠正向转动，则丝母座带动其上的电磁铁连同棒源随其一起沿丝杠的轴向移动，以推动棒源朝向探测器移动，并最终将棒源送入探测器内；当需要将棒源拆卸时，通过电磁铁与棒源重新连接，然后驱动丝杠反向转动，则棒源在丝母座的带动下逐渐被抽拉出探测器；通过上述结构，实现了棒源的自动安装和拆卸，其结构简单，操作便捷，避免了人工操作产生的辐射损伤，且整个过程完全依靠机械完成，操作精度较高，提高了棒源安装的可靠性。

优选地，所述电磁铁具有用于与所述棒源的尾端的钢结构吸合的吸合部。

电磁铁可以直接与棒源吸合，从而将棒源固定，以通过丝母座的运动对棒源进行推动或抽拉，实现送棒和卸棒操作。

优选地，所述电磁铁为吸盘式电磁铁，所述吸合部位于所述电磁铁的顶端。

优选地，所述电磁铁具有能够与其吸合的夹头，所述夹头与所述棒源的尾部配合设置。

电磁铁还可以设置与其吸合的夹头，当电磁铁与夹头吸合时，夹头将棒源夹持，则电磁铁随丝母座移动时能够带动棒源运动。

优选地，所述夹头与所述棒源的尾部的凹槽卡接配合。夹头可以与棒源卡接，不仅能够保证连接的可靠性，还便于拆卸。

优选地，所述电磁铁为框架式电磁铁，所述夹头以其底端与所述电磁铁的顶端吸合，并以其顶端卡入所述棒源的凹槽内。

优选地，所述自动装卸装置还包括用于支撑所述棒源的存储腔，所述存储腔的底部设有供所述电磁铁伸入的槽道，所述槽道沿所述棒源的轴向延伸。

当设有存储腔时，存储腔底部的槽道构成电磁铁的滑动通道，电磁铁可以通过槽道伸入，从而实现与棒源的连接；当丝杠转动时，丝母座带动其上的电磁铁运动，进而通过电磁铁推动棒源移动，槽道的设置避免了电磁铁的运动受到阻碍，提高了装卸棒源的效率。

优选地，所述存储腔为与所述棒源对应的多个腔道，各所述腔道平行且间隔排布在同一水平面内，所述自动装卸装置还包括推动所述存储腔沿水平方向移动的传动组件。

当存储腔中具有多个棒源时，本发明的自动装卸装置还可以通过传动组件实现多个棒源的自动装卸，即当一个棒源装卸完成后，传动组件驱动存储腔沿水平方向移动，从而将下一个棒源移动到安装/拆卸位置，执行下一个棒源的装卸。

优选地，所述自动装卸装置还包括支架。

本发明还公开一种医用探测器的扫描装置，所述扫描装置包括多个棒源，还包括用于拆装所述棒源的上述任一项所述的自动装卸装置。

由于本发明的扫描装置具有上述任一项所述的自动装卸装置，故上述任一项自动装卸装置所产生的技术效果均适用于本发明的扫描装置，此处不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中的棒源在一种具体实施方式中插入探测器的立体结构示意图；

图2为探测器和本发明所提供自动装卸装置在一种具体实施方式中的立体结构示意图；

图3为本发明所提供自动装卸装置在第一种实施方式中进行送棒前的剖面图；

图4为图3所示自动装卸装置在送棒过程中的剖面图；

图5为图3所示自动装卸装置完成送棒后的剖面图；

图6为图3所示自动装卸装置完成卸棒后的剖面图；

图7为采用图3所示自动装卸装置进行送棒和卸棒的流程示意图；

图8为本发明所提供自动装卸装置在第二种具体实施方式中进行送棒前的剖面图；

图9为图8所示自动装卸装置完成送棒后的剖面图；

图10为图8所示自动装卸装置完成卸棒后的剖面图；

图11为采用图8所示自动装卸装置进行送棒和卸棒的流程示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种医用棒源的自动装卸装置，能够提高装卸效率和精度，避免人工操作造成的辐射损伤。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为探测器和本发明所提供自动装卸装置在一种具体实施方式中的立体结构示意图。

本发明的自动拆卸装置设置在探测器6的一侧，棒源3处于探测器6的插孔61对应的位置，则当本发明的自动拆卸装置带动棒源3轴向移动时，棒源3能够插入插孔61内，或者从插孔61内拔出。

在一种具体实施方式中，本发明的自动装卸装置包括丝杠1和与丝杠1螺纹连接的丝母座2，丝杠1沿棒源3的轴向平行线方向延伸设置，丝母座2的周向固定，当丝杠1转动时，丝母座2能够沿丝杠1的轴向移动；丝母座2上还设有电磁铁21，电磁铁21与棒源3相对应，且电磁铁21的通断电能够实现与棒源3的连接或者分离。

当电磁铁21通电时，可以与棒源3连接，当其断电时，电磁铁21与棒源3分离，则棒源3被释放；当然，由于电磁铁21可以为常开式也可以为常闭式，故电磁铁21的通电状态也可以对应于棒源3的释放，则当电磁铁21断电时，棒源3与电磁铁21重新连接。

采用上述结构，丝母座2上设有电磁铁21，且电磁铁21的通断电状态可以控制实现棒源3的定位或释放；当丝母座2通过电磁铁21将棒源3定位后，驱动丝杠1转动，则丝母座2沿丝杠1的轴向移动；由于丝杠1的轴线平行于棒源3的轴线，则丝母座2沿丝杠1的轴向移动能够带动棒源3沿其轴向移动，棒源3的轴向位移进一步改变了棒源3与探测器6的相对位置关系，从而被送入探测器6的插孔61内，或者从插孔61内拔出。

可以对上文所述的本发明的自动装卸装置进行进一步的改进。

实施例1

请进一步参考图3-7，图3为本发明所提供自动装卸装置在第一种实施方式中进行送棒前的剖面图；图4为图3所示自动装卸装置在送棒过程中的剖面图；图5为图3所示自动装卸装置完成送棒后的剖面图；图6为图3所示自动装卸装置完成卸棒后的剖面图；图7为采用图3所示自动装卸装置进行送棒和卸棒的流程示意图。

在第一种实施方式中，电磁铁21可以设置夹头212，夹头212能够与电磁铁21吸合，且夹头212与棒源3的尾部配合设置。

当电磁铁21为常闭式电磁铁时，对电磁铁21通电，夹头212与电磁铁21吸合，此时夹头212将棒源3的尾部夹持，从而对棒源3进行驱动；当电磁铁21断电时，夹头212将棒源3的尾部释放，棒源3回复自由状态。

如图3所示，棒源3的尾部可以设置凹槽31，电磁铁21可以为框架式电磁铁，则夹头212以其底端与电磁铁21的顶端吸合，并以其顶端卡入棒源3的凹槽31内。

需要说明的是，本文中所涉及的上、下、顶端和底端等方位词均为丝杠1径向的相对位置关系，在丝杠1的径向由丝杠1指向棒源3的方向为上方，处于上方的一端为顶端，与上方相反的方向为下方，处于下方的一端为底端；本文中所涉及的头端和尾端等方位词均为丝杠1轴向的相对位置关系，定义棒源3被夹持的一端为其尾端。

具体地，如图3-7所示，本发明采用以下步骤完成棒源3的安装和拆卸过程；

S11：固定棒源3。首先对电磁铁21通电，电磁铁21与夹头212吸合，夹头212向上运动，则夹头212的顶端运动到棒源3的凹槽31内，从而与棒源3卡接，如图3所示；

S12：推送棒源3。驱动丝杠1正向转动，丝母座2沿丝杠1的轴向移动，进而带动其上的电磁铁21推动棒源3朝向探测器6运动，棒源3的头端逐渐插入探测器6的插孔61内，如图4所示；

S13：释放棒源3。当棒源3完全插入探测器6的插孔61内时，电磁铁21断电，夹头212随之向下移动，夹头212移出棒源3的凹槽31，夹头212将棒源3释放，然后通过弹簧柱塞61将棒源3的尾部固定，棒源3被安装在探测器6上，如图5所示；

S14：进行棒源3的拆卸。当棒源3完成对探测器6的扫描后，电磁铁2再次吸合，将棒源3夹持，然后驱动丝杠1反向转动，丝母座2带动棒源3从探测器6的插孔61内拔出，如图6所示。

夹头212的结构形式多样，不限于上述的卡接结构，例如，夹头212还可以呈夹子状设置，将棒源3的尾部夹持固定，或者，夹头212还可以设置为卡钳结构，将棒源3的尾部卡固。

实施例2

请参考图8-图11，图8为本发明所提供自动装卸装置在第二种具体实施方式中进行送棒前的剖面图；图9为图8所示自动装卸装置完成送棒后的剖面图；图10为图8所示自动装卸装置完成卸棒后的剖面图；图11为采用图8所示自动装卸装置进行送棒和卸棒的流程示意图。

在第二种具体实施方式中，棒源3的尾端为钢结构，电磁铁21可以具有吸合部211，吸合部211能够与棒源3的尾端吸合，从而将棒源3固定。

吸合部211可以为独立设置在电磁铁21上的结构，也可以指电磁铁21的顶端，即可以不在电磁铁21设置专门的结构，仅以其顶端与棒源3吸合，从而将棒源3夹紧固定。

采用上述结构，无需设置专门的夹具，仅通过电磁铁21的吸合即可实现棒源3的定位，其结构简单，操作便捷。

在此基础上，电磁铁21可以为吸盘式电磁铁，吸合部211可以设置在电磁铁21的顶端；如图8-10所示，电磁铁21的底端与丝母座2相连，其顶端为吸合部211，则可以直接通过磁性吸合力将棒源3固定，简化了操作过程。

详细地，如图8-11所示，本发明采用如下步骤实现棒源3的安装和拆卸：

S21：电磁铁21通电，并通过其顶端的吸合部211将棒源3的尾端吸合，则棒源3与丝母座2通过电磁铁21定位连接，如图8所示；

S22：驱动丝杠1转动，则丝母座2沿丝杠1的轴向移动，从而推动棒源3移动，逐渐将其推入探测器6的插孔61内；

S23：当棒源3完全进入探测器6之后，通过弹簧柱塞62将棒源3定位，电磁铁21断电，电磁铁21的吸合部211将棒源3释放，如图9所示；

S24：当棒源3完成对探测器6的扫描后，电磁铁21重新通电，借助吸合部211与棒源3连接定位，同时，丝杠1反向转动，进而带动棒源3拔出探测器6的插孔61,如图10所示。

当然，在上述两种实施方式中，电磁铁21还可以采用其他种类的电磁铁，不限于吸盘式和框架式。

此外，本发明还可以设置存储腔4，如图3-10所示，存储腔4用于支撑棒源3，且存储腔4的底部设有槽道41，槽道41沿棒源3的轴向延伸设置，以便电磁铁21上的夹头212或者吸合部211等结构从槽道41伸入，进而与棒源3连接定位。

槽道41的宽度应小于棒源3的直径，以便存储腔4对棒源3进行有效支撑；槽道41的具体结构可以根据电磁铁21上用于定位棒源3的结构进行相应设置。

在此基础上，本发明的存储腔4可以包括多个腔道，各腔道与棒源3一一对应设置，各个腔道相互平行地间隔设置在同一水平面内；所述自动装卸装置还包括用于推动存储腔4沿水平方向移动的传动组件；当存储腔4在水平方向移动时，与探测器6上的棒源安装位相对的腔道也会发生变化，从而将不同腔道内的棒源3分别送入或拉出探测器，则当一个棒源完成装卸后，可以直接通过传动组件驱动存储腔4水平移动，以实现下一个棒源的装卸。

与此同时，传动组件对存储腔4进行推动的实现方式也是多样的：例如，传动组件可以是沿水平方向延伸设置的滑轨，然后将存储腔4设置在该滑轨上，在外力的驱动下实现存储腔4沿滑轨的移动；传动组件还可以是沿水平方向回转的传送带，存储腔4安装在该传动带上，则传动带回转时就能够改变存储腔4的水平位置；传动组件可以进一步设置为传动齿轮，传动齿轮的转动可以借助齿轮传动转化为存储腔4的水平运动；传动组件也可以包括传动丝杠和与传动丝杠相连的传动电机，将存储腔4与传动丝杠相连，而传动丝杠沿水平方向延伸设置，则传动电机能够驱动存储腔4沿传动丝杠运动，从而实现存储腔4的水平移动。

另一方面，本发明还可以包括支架5，以便对丝杠1等机构进行支撑定位，从而与探测器6形成良好对接，如图2所示。

本发明还公开一种医用探测器的扫描装置，所述扫描装置包括多个棒源，还包括用于拆装所述棒源的上述任一项所述的自动装卸装置。

由于本发明的扫描装置具有上述任一项所述的自动装卸装置，故上述任一项自动装卸装置所产生的技术效果均适用于本发明的扫描装置，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的医用探测器的扫描装置以及医用棒源的自动装卸装置进行了详细介绍。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)

1.一种医用棒源的自动装卸装置，其特征在于，所述自动装卸装置包括平行于棒源（3）的轴向设置的丝杠（1）和与所述丝杠（1）螺纹连接的丝母座（2），所述丝母座（2）周向固定设置，所述丝母座（2）上设有电磁铁（21），以便通过控制所述电磁铁（21）的通断电实现与所述棒源（3）的连接或分离。

2.如权利要求1所述的自动装卸装置，其特征在于，所述电磁铁（21）具有用于与所述棒源（3）的尾端的钢结构吸合的吸合部（211）。

3.如权利要求2所述的自动装卸装置，其特征在于，所述电磁铁（21）为吸盘式电磁铁，所述吸合部（211）位于所述电磁铁（21）的顶端。

4.如权利要求1所述的自动装卸装置，其特征在于，所述电磁铁（21）具有能够与其吸合的夹头（212），所述夹头（212）与所述棒源（3）的尾部配合设置。

5.如权利要求4所述的自动装卸装置，其特征在于，所述夹头（212）与所述棒源（3）的尾部的凹槽（31）卡接配合。

6.如权利要求4所述的自动装卸装置，其特征在于，所述电磁铁（21）为框架式电磁铁，所述夹头（212）以其底端与所述电磁铁（21）的顶端吸合，并以其顶端卡入所述棒源（3）的凹槽（31）内。

7.如权利要求1至6任一项所述的自动装卸装置，其特征在于，所述自动装卸装置还包括用于支撑所述棒源（3）的存储腔（4），所述存储腔（4）的底部设有供所述电磁铁（21）伸入的槽道（41），所述槽道（41）沿所述棒源（3）的轴向延伸。

8.如权利要求7所述的自动装卸装置，其特征在于，所述存储腔（4）为与所述棒源（3）对应的多个腔道，各所述腔道平行且间隔排布在同一水平面内，所述自动装卸装置还包括推动所述存储腔（4）沿水平方向移动的传动组件。

9.如权利要求1-6任一项所述的自动装卸装置，其特征在于，所述自动装卸装置还包括支架（5）。

10.一种医用探测器的扫描装置，所述扫描装置包括多个棒源（3），其特征在于，所述扫描装置还包括用于拆装所述棒源（3）的上述1-9任一项所述的自动装卸装置。

Images