一种PET-CT机及其分离装置
技术领域
本发明涉及医疗机械技术领域,特别是涉及一种PET-CT机的分离装置。本发明还涉及一种具有上述分离装置的PET-CT机。
背景技术
PET(positronemissiontomography)全称为正电子发射计算机断层显像,是反映病变基因、分子的代谢及功能状态的显像设备。CT(computedtomography)全称为电子计算机X射线断层扫描技术,利用X射线对人体进行体层检查。PET-CT主机是将PET影像系统和CT影像系统高度集成的一种高端医疗影像设备。
请参考图1,图1为现有技术中PET-CT机在一种具体实施方式中的侧面结构示意图。
如图1所示,现有的PET-CT机主要包括PET主机1’和CT主机2’,两者在空间上形成串联形式。组成两大影像系统的机械结构在工作状态下紧密结合,且两者相对位置关系存在严格的要求,比如,CT主机2’的扫描中心线与PET主机1’的扫描中心线要同轴,且同轴度要求Ф1mm,两个扫描平面的距离误差为±1mm等。
由于在产品使用的寿命周期内,需要对其进行定期或者不定期的维修,且部分工作可能需要将PET主机1’和CT主机2’分离开才能进行,只要两者的相对位置关系发生变化,就需要重新对两者的位置参数进行调校,整个调校的过程较为复杂,工作量较大。
鉴于PET主机1’和CT主机2’的内部结构相对复杂,属于精密仪器,且较重,故必须采取一定的机构辅助实现两者的分离,并保证准确复位。
请进一步参考图2,图2为现有技术中的PET-CT机及其分离装置在一种具体实施方式中的侧面结构示意图。
现有技术中的一种实现分离的辅助机构包括直线滑轨3’和滚珠丝杠4’,直线滑轨3’沿PET主机1’的轴向延伸,且朝向背离CT主机2’的方向设置;在PET主机1’的底部安装有滑块5’,滑块5’置于直线滑轨3’上,滚珠丝杠4’用于驱动滑块5’沿直线滑轨3’移动,进而带动PET主机1’沿直线滑轨3’外移而远离CT主机2’,实现PET主机1’与CT主机2’的分离,PET主机1’运动到图2中虚线所示位置。
上述辅助机构与PET主机1’集成为一体,且直线滑轨3’以及滚珠丝杠4’均属于精密部件,要求其安装面具有足够高的加工精度,成本相对较高,安装和调校也比较困难。
因此,现有技术中滑动配合的连接方式已经不能满足PET主机1’和CT主机2’的分离与组装需求,如何另辟蹊径,设计一种PET-CT机的分离装置,能够采用简单的结构形式实现分离,并保证定位精度,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PET-CT机的分离装置,通过曲线运动将PET主机推离CT主机,取代了现有技术中的滑动配合,从而简化结构,同时保证了定位精度。
本发明的另一目的是提供一种具有上述分离装置的PET-CT机,能够快速准确地实现PET主机与CT主机的分离与结合,以提高维护效率。
为解决上述技术问题,本发明提供一种PET-CT机的分离装置,包括支撑在PET主机底部的底座和设置在所述主机和底座的侧面的连杆,所述连杆以其两端分别与所述底座和PET主机铰接,在所述连杆和底座之间铰接有推拉杆,所述推拉杆的伸缩带动所述连杆摆动,以推动所述PET主机远离或者靠近CT主机。
本发明的分离装置,在PET主机和底座之间铰接有连杆,然后通过推拉杆推动连杆绕其底座上的铰接点摆动,进而带动PET主机在轴向上移动,从而远离或者靠近CT主机,实现与CT主机的分离与结合;在上述过程中,仅通过推拉杆的伸缩即可实现PET主机的分离与否,且连杆的设置不仅可以传递推动力,还起到一定的导向作用,牵引PET主机在轴向上移动,以保证重复定位精度。可见,本发明的分离装置结构较为简单,各个部件的加工以及安装精度较低,使用较为方便,同时还具有较高的重复定位精度。
优选地,所述推拉杆包括蜗杆和套筒,所述套筒的内壁具有与所述蜗杆的齿条啮合的内齿,所述蜗杆与所述连杆铰接,所述套筒与所述底座铰接。
推拉杆可以采用蜗杆的结构,并通过齿条的啮合进行动力的传递,由于啮合齿的齿面之间能够相互抵挡限位,故当推拉杆伸缩到任意位置时,均可以在该位置定位,以随时改变PET主机与CT主机之间的距离,满足PET-CT机的维护以及调校需求。
优选地,所述蜗杆与所述连杆的铰接端设有蜗轮,所述蜗轮驱动所述蜗杆相对所述套筒伸缩。
可以将蜗轮设置在蜗杆与连杆的铰接端,然后通过蜗轮的转动实现对蜗杆的驱动;由于蜗轮设置在蜗杆与连杆的铰接端,故蜗轮可以随连杆的摆动而移动,以提高连接的可靠性,对蜗杆进行有效驱动。
优选地,所述蜗轮连接有驱动手柄,通过转动驱动手柄产生驱动力,无需设置电机等动力源,进一步简化了结构,提高了操作的便捷性。
优选地,所述推拉杆的底端铰接点位于所述连杆的底端铰接点内侧,则推拉杆可以不断向外伸出,以推动连杆向外摆动,从而实现PET主机与CT主机的远离,当推拉杆向内缩回时,拉动PET主机轴向内移而靠近CT主机;由于推拉杆铰接在内侧,能够更加充分地利用PET主机与CT主机的内侧空间,且可以增加推拉杆向外伸出的长度,以尽可能的将PET主机远离CT主机,为维修提供较大的空间。
优选地,还包括以其两端分别与所述底座和PET主机铰接的副连杆,且所述副连杆与所述推拉杆分别处于所述连杆的两侧。
副连杆可以与连杆相互配合,共同实现对PET主机在运动过程中的导向作用,进一步提高定位精度。
优选地,所述副连杆平行于所述连杆,且两者长度相等。
当副连杆与连杆平行设置时,两者可以与PET主机以及底座形成平行四连杆机构,提高PET主机运动过程的稳定性。
本发明还提供一种PET-CT机,包括用于实现PET主机和CT主机分离的分离装置,所述分离装置为上述任一项所述的PET-CT机的分离装置。
由于本发明的PET-CT机具有上述任一项所述的分离装置,故上述任一项的分离装置所产生的技术效果均适用于本发明的PET-CT机,此处不再赘述。
附图说明
图1为现有技术中PET-CT机在一种具体实施方式中的侧面结构示意图;
图2为现有技术中的PET-CT机及其分离装置在一种具体实施方式中的侧面结构示意图;
图3为本发明所提供PET-CT机及其分离装置在一种具体实施方式中的侧面结构示意图。
图1-2中:
1’PET主机、2’CT主机、3’直线滑轨、4’滚珠丝杠、5’滑块
图3中:
1PET主机、2底座、3连杆、4推拉杆、41蜗杆、42套筒、43蜗轮、5CT主机、6副连杆
具体实施方式
本发明的核心是提供一种PET-CT机的分离装置,通过曲线运动将PET主机推离CT主机,取代了现有技术中的滑动配合,从而简化结构,同时保证了定位精度。
本发明的另一核心是提供一种具有上述分离装置的PET-CT机,能够快速准确地实现PET主机与CT主机的分离与结合,以提高维护效率。
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3,图3为本发明所提供PET-CT机及其分离装置在一种具体实施方式中的侧面结构示意图。
本发明的PET-CT机包括PET主机1和CT主机5,两者同轴设置,以便两者的扫描中心处于同一轴线上,保证两者扫描的图像能够重合。
本文中所述的轴向是指平行于PET主机1和CT主机5的扫描中心线的方向,同时定义PET主机1靠近CT主机5的方向为内,远离CT主机5的方向为外。
在产品使用的寿命周期内,需要对PET-CT机进行定期维护以及不定期的维修,部分工作需要将PET主机1和CT主机5分离才能进行,当完成维护后在将两者重新定位。
为此,本发明的PET-CT机还包括分离装置,以实现PET主机1和CT主机5的分离,并能够将PET主机1准确地移回原位,便于其与CT主机5的重新结合,且重复定位精度较高。
在一种具体实施方式中,本发明的分离装置包括底座2和连杆3,底座2支撑在PET主机1的底部,且能够与PET主机1相分离;连杆3以其两端分别与PET主机1和底座2铰接,连杆3设置在底座2和PET主机1的侧面;在连杆3和底座2之间还铰接有推拉杆4,推拉杆4的伸缩能够推动连杆3摆动,则连杆3可以绕其与底座2的铰接端转动,以推动PET主机1产生轴向位移,从而远离或者靠近CT主机5。
所述底部是指PET主机1的下端面,本文中以PET-CT机使用状态下的放置位置为参照,靠近地面或者PET-CT机的支撑面的方向为下,相应的,远离地面或者所述支撑面的方向为上;定义在水平面内,垂直于轴向的方向为前后方向,所述PET主机1和底座2的侧面是指处于前方或者后方的端面。
推拉杆4与底座2的铰接点(即推拉杆4的底端铰接点)可以位于连杆3与底座2的铰接点(即连杆3的底端铰接点)的内侧或者外侧;当推拉杆4与底座2的铰接点处于内侧时,推拉杆4不断向外伸出,以推动连杆3向外侧摆动,从而将PET主机1推离CT主机5,然后通过推拉杆4向内回缩,以带动PET主机靠近CT主机5;同理,当推拉杆4与底座2的铰接点处于外侧时,推拉杆4向内收缩,以拉动连杆3向外摆动,将PET主机1拉向外侧,以远离CT主机5,然后借助推拉杆4向外伸出将PET主机1推送到靠近CT主机5的位置。
在上述过程中,PET主机1的运动为曲线运动,以推拉杆4与底座2的铰接点处于内侧为例,当推拉杆4向外伸出时,其对连杆3施加一个斜向上的作用力F,该作用力F可以分解为水平向外的分力F1和竖直向上的分力F2,则连杆3绕其与底座2的铰接点向外摆动,连杆3与PET主机1的铰接点朝向外侧的上方移动,从而推动PET主机1沿连杆3的摆动方向作曲线运动,PET主机1与底座2相分离;当推拉杆4推动连杆3运动到竖直状态时,此时PET主机1运动到最上方;随着推拉杆4不断向外伸出,连杆3继续向外摆动,由于连杆3在竖直方向的长度已经达到最大,此时的连杆3在推拉杆4的推动下朝向外侧的下方摆动,进而带动PET主机1向斜下方摆动,PET主机1在外移的过程中逐渐靠近底座2;当连杆3摆动到与其初始位置关于竖直方向对称的位置时,PET主机1正好运动到与底座2相接触的位置,如图3中虚线所示,PET主机1通过底座2支撑定位。
在上述运动过程中,PET主机1在轴向上向外移动了距离L,以便维修人员能够在距离L形成的空间范围内完成对CT主机5以及PET主机1的维护。
可以想到,当完成维护后,推拉杆4可以向内回缩,带动连杆3向内摆动,以反方向的曲线运动将PET主机1重新定位到靠近CT主机5的位置,实现PET-CT机的组装。
还可以想到,当推拉杆4处于连杆3的内侧时,理论上讲,在推拉杆4的长度足够的情况下,可以尽可能的向外伸出推拉杆4,以便将PET主机1推送到较远的距离,也就是说,可以增加PET主机1向外移动的距离L,以便为CT主机5以及PET主机1的维护提供更大的空间范围。
当推拉杆4与底座2的铰接点处于外侧时,可以类比上文的过程实现PET主机1的分离与靠近,只是推拉杆4和连杆3的运动过程正好相反。
其中,推拉杆4的上端可以铰接在连杆3的中间任意位置或者铰接在连杆3的上端,甚至可以与连杆3与PET主机1的铰接端重合;所述连杆3的中间是相对于其上下两个端部而言的,并非确切的指其长度方向的正中间位置,可以理解为由其正中间向两个端部延伸一段距离所形成的空间范围。
本领域技术人员应该可以理解,由于连杆3的上端与PET主机1铰接,并以该铰接端对PET主机1进行牵引和支撑,为提高推拉杆4对连杆3的支撑稳定性,推拉杆4与连杆3的铰接端不易过低;在一种设置方式中,推拉杆4的上端可以与靠近连杆3上端的部分铰接,例如,可以是连杆3处于上端的1/2或者3/4杆体,此时对连杆3的推动更为有效,尤其当连杆3推动PET主机1离开底座2后,能够提高推拉杆4对连杆3的支撑可靠性。
详细地,可以对本发明的推拉杆4进行进一步的改进。
推拉杆4可以包括蜗杆41和套筒42,套筒42的内壁上可以设置与蜗杆41的齿条相啮合的内齿,以便与蜗杆41相啮合;蜗杆41与连杆3铰接,套筒42与底座2相铰接,则蜗杆41可以相对套筒42伸出或者缩回,以改变整个推拉杆4的长度,进而实现推拉杆4的伸长或者缩短。
同时,由于齿条与内齿的啮合,啮合齿的齿面之间相互抵接,可以起到一定的限位作用,即当蜗杆41与套筒42处于某个啮合位置时,均可以定位在该位置,实现推拉杆4在任意高度位置的定位,将PET主机1支撑在任意位置,更好地满足PET-CT机的维护需求。
蜗杆41还可以采用蜗轮43进行驱动,在蜗杆41与连杆3的铰接端可以设置蜗轮43,蜗杆43的转动驱动蜗杆41相对套筒42伸出或者缩回。
由于蜗轮43设置在蜗杆41与连杆3的铰接端,进而通过驱动蜗杆41移动,提高了蜗杆41与连杆3的连接可靠性。
还可以在蜗轮43上设置驱动手柄,则操作人员可以直接转动驱动手柄,以驱动蜗轮43转动,进而向蜗杆41提供驱动力,无需设置电机等动力源,进一步简化了结构,提高了操作的便捷性。
当然,本申请中的蜗轮43也可以采用电动的形式进行驱动,以提高操作的自动化程度。
在上述基础上,本发明的分离装置还可以包括副连杆6,副连杆6以其两端分别与底座2和PET主机1铰接,且副连杆6与推拉杆4分别处于连杆3的内外两侧,以免影响推拉杆4对连杆3的驱动。
在推拉杆4驱动连杆3摆动的过程中,由于副连杆4的两端分别与底座2和PET主机1铰接,故副连杆6也会绕其与底座2的铰接端转动,进而辅助实现对PET主机1的导向,避免PET主机1在轴向移动的过程中在前后方向上产生偏移,从而保证PET主机1仅在轴向和上下方向上产生位移;由于PET主机1在上下方向可以通过底座2的支撑面进行定位,轴向上可以通过连杆3的摆动以及推拉杆4实现定位,故能够保证PET主机1精准地回复到原来的位置,实现与CT主机5的重新结合,提高了两者的同轴度,无需进行同轴度的反复调整,简化了PET-CT机的维护过程。
另一方面,副连杆6还可以平行于连杆3,且两者长度相等,则此时连杆3、副连杆6、底座2以及PET主机1形成平行四连杆机构,牵引PET主机1平稳的移动,提高运动过程的稳定性,进一步提高定位精度。
同理,还可以设置类似副连杆6的其他辅助定位杆,以分担PET主机1在移动过程中对连杆3产生的冲击力,并提供对PET主机1的辅助定位。
本发明的铰接均可以采用铰接轴,然后通过轴承实现与相应主体的连接,以提高转动的灵活性。
本发明的PET-CT机,包括用于实现PET主机和CT主机分离的分离装置,所述分离装置为上述任一项所述的PET-CT机的分离装置,其他部分的结构请参考现有技术,此处不再赘述。
以上对本发明所提供的PET-CT机及其分离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。