CN105232076A - 小型床旁ct扫描仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小型床旁CT扫描仪，包括：机架；旋转部件；成像系统，其具有沿轴中心对称设置在所述旋转部件同侧壁上的X射线源组件和探测器组件，所述X射线源组件与所述旋转部件以转动轴连接，所述探测器组件以可平动的方式对应接收来自所述X射线源组件的出射线；以及拖链部件，其跨设在所述机架侧壁上，跨设长度不超过所述机架的半周长，所述拖链部件的一端固定在所述机架上，另一端随所述旋转部件活动设置在所述机架的侧壁上，电缆通过所述拖链部件连接电源与所述成像系统。本发明主要解决的是CT扫描仪对工作场地的地面要求非常高的技术问题。

Description

小型床旁CT扫描仪

技术领域

本发明涉及一种医疗器械设备，更具体地说，本发明涉及一种小型床旁CT扫描仪。

背景技术

在我国，随着国民健康需求不断增长，加之中枢神经系统疾病发展快，病情危重，每年因脑部疾病而需要进行头部CT扫描的病人日益增加。目前，每年需要进行脑部扫描的约有2000万。然而，将一些病情严重的病人送到CT室进行扫描检查非常危险甚至不可能，因为在转送病人至CT室时，常常需要被迫暂时停止各种重要生理监测和一些抢救设备的使用，这有可能加重患者病情或导致并发症的发生，而且在病情变化时很难提供适时的监测和救治措施。因此，急需一种小型移动CT扫描仪为危重病人提供适时的床旁扫描服务，以避免延误诊断的危险。

目前已经有若干移动式CT仪产品，但无一例外地采用了与传统CT近似的技术，如闪烁体探测器阵列，滑环数据传输以及螺旋扫描的工作方式，且只能进行断层重建，都是将X射线源和探测器固定安装于转盘上，转盘旋转过程中，探测器接收穿透过人体器官或组织后的X射线，由计算机软件系统对采集的数据进行图像三维重建。而为了进一步体现便利性，适应未来市场的需求，床旁CT扫描仪的诊断功能宜作相应的扩展，如DR拍片、x透视，医生可根据病人检测部位、检查费用及图像分辨率的要求选择合理的检查方式。

再者，移动扫描仪存在诸多可以改进的地方。以CereTom为例，它主要是对扫描仪体积和重量进行了小型化改进，其扫描模式仍然沿用大型CT扫描仪的传统技术，导致被扫描物体接受更多的辐射剂量。同时，它也存在较大的周围环境剂量，相对增加了床旁检查的环境风险。另外，CereTom的扫描孔径只有30cm，空间较小，难以和一些重要生理监测和抢救设备的兼容使用。它还采用履带实现扫描移动，不仅对工作场地的地面要求非常高，扫描过程中机架的移动也可能对病人的实时监护产生影响。

床旁CT扫描仪具有质量轻、体积小、移动灵活等特点，但是目前市场上床旁CT扫描仪医学诊断功能比较单一，只能对病人进行CT扫描检测，不具备DR拍片功能，使得病人需要辗转多个检测室来完成所需的检测信息，给病人带来了诸多不便，特别是对不易移动的重症病人，需要一种多功能的CT扫描仪来方便进行多项检测，同时，现有的CT扫描仪至少需要回转扫描360度有效数据即可重建获得多个断层图像，其供电与通信方式若采用碳刷与低压滑环技术则成本太高且功能浪费，若单独在扫描盘背侧的同步带轮端面配置回转型拖链，则会大大增加扫描盘宽度，显得整机臃肿。其他过于复杂的布线方式虽能满足供电通信要求，但是存在线缆散乱、拉扯、扭曲等安全隐患，实际效果不理想。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明主要解决的是CT扫描仪对工作场地的地面要求非常高的技术问题，主要通过减小CT扫描仪的体积、重量、减少转动部件的转动弧度和整机的震动幅度，同时通过平衡校正来消除传动偏心力等措施来减轻和消除CT扫描仪自身的震动量来减少对工作地面的要求，进一步通过带有中控刹车机制的移动装置来辅助CT扫描仪的移动和固定，使得CT扫描仪的使用场地更广。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种小型床旁CT扫描仪，包括：

机架，其垂直架设在CT扫描仪的移动装置上；旋转部件，其通过回转轴承转动设置在所述机架上，所述旋转部件和机架为圆环状结构，圆环中心作为CT扫描仪的扫描孔；成像系统，其具有沿轴中心对称设置在所述旋转部件同侧壁上的X射线源组件和探测器组件，所述X射线源组件与所述旋转部件以转动轴连接，所述探测器组件以可平动的方式对应接收来自所述X射线源组件的出射线；以及拖链部件，其跨设在所述机架侧壁上，跨设长度不超过所述机架的半周长，所述拖链部件的一端固定在所述机架上，另一端随所述旋转部件活动设置在所述机架的侧壁上，电缆通过所述拖链部件连接电源与所述成像系统；其中，所述X射线源组件以锥形半扇束作为出射光束，所述X射线源组件旋转一定角度、所述探测器同步平动到完全接收所述出射光束的位置，同时所述成像系统以动态容积扫描方式旋转一周以完成对目标物的扫描成像过程。

优选的，所述回转轴承的外圈安装在所述机架的内圈上，且通过所述机架一侧壁上的凸台和设置在所述机架另一侧壁上的外圈压板限位，所述回转轴承采用可同时承受较大的轴向和径向负载的交叉滚子轴承；所述旋转部件具有转盘、法兰盘和同步带轮，所述转盘和法兰盘通过背对螺栓夹紧回转轴承内圈的方式连接，所述同步带轮与法兰盘外侧壁以螺钉连接，所述同步带轮与设置在所述机架正下方的带轮以同步带连接。

优选的，所述X射线源组件包括：底座，其内侧壁安装在所述转盘的外侧壁上；X射线源发生器，其内侧壁的一端通过支承轴承设置在所述底座的外侧壁上，所述X射线源组件的光束出射窗口设置在所述X射线源发生器的上表面；第一单轴驱动单元，其固定安装在所述底座的外侧壁上，所述第一单轴驱动单元包括第一滑轨、设置在第一滑轨上的第一滑块以及驱动所述第一滑块移动的第一驱动电机；以及第一连杆组件，其一端转动连接在所述第一滑块上，所述连杆组件的另一端转动连接在所述X射线源发生器内侧壁的另一端；其中，所述X射线源发生器内侧壁上设置有X射线源支座，其一端设置有台阶孔，其与所述支承轴承外圈轴配合连接，所述底座一端设置有突出的台阶轴，其与所述支承轴承内圈孔配合连接，所述支承轴承采用交叉滚子轴承。

优选的，所述探测器组件包括：第一基座，其内侧壁安装在与所述底座对应面的所述转盘外侧壁上；第二单轴驱动单元，其固定安装在所述第一基座上，所述第二单轴驱动单元包括第二滑轨、设置在第二滑轨上的第二滑块以及驱动所述第二滑块移动的第二驱动电机；探测器支座，其上端与所述第二滑块固定连接；平板探测器，其横向设置在所述探测器支座上，所述平板探测器的探测面与所述出射窗口相对，且所述平板探测器始终与所述转盘的径向垂直；其中，所述底座和基座呈180°相对固定安装于所述转盘上，所述底座和第二基座之间的垂直距离不小于所述转盘内孔的直径。

优选的，所述拖链部件包括：拖链，其定端置于所述机架正上端，所述拖链动端活动设置在所述机架侧壁上；外圈导向托盘，其安装于所述机架上，且处于所述同步带轮同轴的外周空间；内圈导向片，其与所述外圈导向托盘固接，且同轴设置在所述外圈导向托盘与所述同步带轮之间的区域，所述拖链动端活动设置在所述外圈导向托盘和所述同步带轮确定的环形空间内；以及随动件，其包括随动滚子和与其连接的随动弯板，所述随动滚子活动设置在所述法兰盘和机架之间的空间内，所述随动弯板跨设在所述旋转部件表面，且与所述拖链动端紧固连接；其中，所述拖链采用双向弯曲拖链，所述外圈导向托盘通过沉头螺钉连接在机架上同步带轮的外周空间，所述外圈导向托盘和内圈导向片的端面厚度不超出同步带轮的端面厚度。

优选的，所述法兰盘沿周向边缘开有环形导槽，导槽角度范围为150°，导槽上表面以螺钉固定设置有环形压板，法兰盘开设的导槽、环形压板和机架的内弧形面形成一个可约束随动滚子的几何空间，随动滚子轴线与扫描孔轴线平行；所述旋转部件旋转前150°范围内，拖链动端、随动滚子与随动弯板保持绝对静止，随动滚子与导槽滚动接触，期间电缆自由段在扫描孔内空间自由牵引，后230°范围内法兰盘通过随动滚子拉动随动弯板连同拖链动端一起作环形运动，总共完成380°回转角度。

优选的，所述外圈导向托盘安装在所述机架侧壁的±115°的角度范围内，所述外圈导向托盘正下端开口，所述同步带经过所述开口连接所述带轮和同步带轮，所述内圈导向片安装在所述外圈导向托盘与所述同步带轮之间区域的-115°～0°位置，CT扫描仪静置默认状态下，拖链动端位于-115°位置，随着所述转动部件的转动，拖链动端往复运动在±115°的角度范围内；其中，在0～115°区间内，所述外圈导向托盘与同步带轮形成的弧形空间容许拖链折叠通过，在0～-115°区间内，所述内圈导向片与同步带轮形成的弧形空间容许拖链单层通过。

优选的，所述移动装置包括：第二基座，其为长方形板状结构，所述基座的四个端角下端分别设置有医疗床轮，所述第二基座长度方向两端分别向上设置有推车扶手；中控刹车组件，其设置在所述扶手的上端，并可沿所述扶手上下伸缩；以及传动连杆组件，其设置在移动装置的下端，所述传动连杆组件同步连接四个所述医疗床轮的制动控制端，所述中控刹车组件的伸缩端通过闸线与所述传动连杆组件的活动端连接；其中，所述第二基座上活动设置有升降组件，CT扫描仪设置在所述升降组件上。

优选的，所述X射线源发生器的出射窗口设置有用于限制射线束形状的限束器，所述限束器内设置有用于显示扫描视野的视野指示机构，所述视野指示结构包括LED光源、限束光阑以及发射镜，所述LED光源的焦点与X射线源球管焦点相对于所述反射镜成镜像关系。

优选的，所述探测器组件对应位置的所述转盘上设置有若干个配重块，所述配置块用于对所述旋转部件的回转离心力进行调平衡。

本发明至少包括以下有益效果：

1、采用半扇束倾斜探测器扫描模式，该扫描模式将显著降低扫描仪的探测器成本，同时降低了对X射线源扇形角的要求，扩大了对现有射线源的选择。在同等扫描视野的前提下，倾斜安装的平板探测器增大了探测器到旋转中心的距离，从而实际上增大了扫描仪的内径，方便对有辅助监测救护仪器的病人的扫描；

2、兼具DR拍片、CT扫描和透视功能，该功能通过专门设计的扫描模式变换机构使得该床旁CT扫描仪一机三用，提高了使用效率，满足了不同条件下的使用需求；

3、采用独特设计的拖链结构，显著减小整机重量和体积；

4、采用两端可控的中控刹车机制，提高了机动性，缩短了仪器定位摆放准备时间；

5、采用可见光显示扫描视野，相比传统的激光十字线，简化了病人在锥束CT扫描前的摆位过程；

6、本发明的CT扫描仪具有超大扫描孔径，尤其适用于带有多种生命体征维持设备等外围设备的危重病人，扩大了适用范围。

7、本发明提供了一种小型床旁CT扫描仪，扩展了床旁CT扫描仪的使用功能，提升了床旁CT扫描仪的便利性，医生可根据病人检测部位、检查费用及图像分辨率的要求选择合理的检查方式；

8、CT扫描功能采用偏置平板探测器加倾斜X射线源的半扇束扫描方式，有效增大了扫描视野和扫描孔径，且降低了对X射线源扇形角的要求；

9、DR拍片功能则采用X射线源和平板探测器竖直正对照射投影方式，以低辐射剂量对病症部位进行快速检查；

10、本发明提供的CT扫描、DR拍片功能的切换机构允许CT扫描视野连续可调，且装调容易，控制简单，定位锁紧可靠，保证了扫描精度；

11、本发明的CT扫描仪提供断层和透视两种成像方式，移动方便，可在急诊室、ICU和普通病房使用，可用于车载、舰载和机载，满足危重症急救和野外创伤快速救治需要，方便对有辅助监测救护仪器的病人的扫描；

12、通过本发明中的布线装置，在不增加结构复杂性的基础之上，不仅顺利完成380度范围内的供电通信需求，而且避免出现线缆缠绕、拉扯、松散等问题，同时有效缩小了扫描盘的轴向宽度，使整机更加紧凑；

13、该锥束CT回转扫描布线装置结构简单、电缆牵引顺畅、工作安全可靠，且有效缩小了扫描盘的轴向宽度，使整机显得更加紧凑，小巧，避免了现有技术中单独在扫描盘一侧配置回转型拖链，造成增加扫描盘宽度、使得整机臃肿的弊端；

14、本发明中的布线装置，拖链动端只需正负转动115°，电缆的中间段只需左右转动75°即可完成整个380度范围内的供电通信需求，大大缩短了拖链和电缆的活动范围，也就是有效减小了电缆和拖链对旋转运动的干扰，提高了CT扫描仪工作的可靠性；而现有技术中其他过于复杂的布线方式虽能满足供电通信要求，但是存在线缆散乱、拉扯、扭曲等安全隐患，实际效果不理想；

15、本发明中的布线装置的CT扫描仪回转扫描360度有效数据即可重建获得多个断层图像，避免现有技术中供电与通信方式采用碳刷与低压滑环技术而造成的成本太高且功能浪费的弊端；

16、本发明中的的布线装置，在旋转部件的前后同时设置有限位机构，在完成380度回转范围内起、终点位置的机械限位要求的前提下，有效保护电缆免受意外超程损伤。

17、移动装置随拉随动，且拉杆轴一复位，移动装置即可固定在地面上的移动装置，大大方便了工作人员将CT扫描仪移动，震动小，位置固定后，移动装置即可死死固定在地面上，不易移动，从而又提高了CT扫描仪的成像或拍片性能，清晰度更高，由此可见，本发明的移动装置具有较大的良好的实用性能和可操作性；

18、本发明的移动装置可以实现单人操作，推拉方便，同时无需去手动控制每一个脚轮，到达位置后再去手动刹住每个脚轮，移动更加便捷化，操作性更高，移动更方便；

19、在移动装置定位完毕之后，可以方便的控制CT扫描仪的升降，调整到合适的高度，便于成像或拍片，提高了工作效率，减少病人的移动，避免造成二次伤害，调整到合适高度后，CT扫描仪可以保持稳定，减小震动和晃动，进一步提高成像或拍片质量；

20、通过斜置的扫描锥束，从而使得探测器到旋转中心的距离更大，增加了扫描锥束的扫描半径，而保持中心视野大小不变，也就是说同比例的扫描半径，相对于现有技术，本发明可以缩小旋转机构的直径，即缩小了CT扫描仪的体积和重量。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本发明的成像系统三维示意图；

图2为本发明中CT回转扫描布线装置经过回转中心轴的俯视截面图；

图3为本发明实施例提供的CT回转扫描布线装置局部截面图；

图4是所述转动部件的三维结构示意图；

图5为所述成像系统的装配结构示意图；

图6为所述随动弯板的结构示意图；

图7为所述同步带轮与带轮的安装结构示意图；

图8为本发明的成像系统机械限位结构局部视图；

图9为所述法兰盘的结构示意图；

图10为本发明CT扫描仪的正视结构示意图；

图11为本发明CT扫描仪的立体结构示意图；

图12为本发明X射线源组件结构示意图；

图13为本发明探测器组件结构示意图；

图14为移动装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-14所示，本发明提供一种医用的小型床旁CT扫描仪，包括：机架1，其两侧下端通过托架14垂直架设在CT扫描仪的移动装置上；旋转部件，其具有转盘3、法兰盘4和同步带轮5，所述转盘3和法兰盘4通过背对螺栓夹紧回转轴承9内圈的方式连接，从而可以通过回转轴承9实现一体转动，所述同步带轮5与法兰盘4外侧壁以螺钉连接，所述同步带轮5与带轮17连接；带轮17驱动同步带轮5转动，进而带动与同步带轮5连接的法兰盘4、和与法兰盘4连接的转盘3通过回转轴承9在机架1上实现转动；成像系统，其具有沿轴中心对称设置在所述旋转部件同侧壁上的X射线源组件和探测器组件，所述X射线源组件与所述旋转部件以转动轴连接，所述探测器组件以可平动的方式对应接收来自所述X射线源组件的出射线；以及拖链部件，其跨设在所述机架侧壁上，跨设长度不超过所述机架的半周长，所述拖链部件的一端固定在所述机架上，另一端随所述旋转部件活动设置在所述机架的侧壁上，电缆通过所述拖链部件连接电源与所述成像系统；拖链，其定端置于所述机架正上端，所述拖链动端活动设置在所述机架侧壁上；外圈导向托盘，其安装于所述机架上，且处于所述同步带轮同轴的外周空间；内圈导向片，其与所述外圈导向托盘固接，且同轴设置在所述外圈导向托盘与所述同步带轮之间的区域，所述拖链动端活动设置在所述外圈导向托盘和所述同步带轮确定的环形空间内；以及随动件，其包括随动滚子和与其连接的随动弯板，所述随动滚子活动设置在所述法兰盘和机架之间的空间内，所述随动弯板跨设在所述旋转部件表面，且与所述拖链动端紧固连接；其中，所述拖链采用双向弯曲拖链，所述外圈导向托盘通过沉头螺钉连接在机架上同步带轮的外周空间，所述外圈导向托盘和内圈导向片的端面厚度不超出同步带轮的端面厚度。拖链22，其定端21置于所述机架1的正上端，所述拖链动端23活动设置在所述机架1侧壁上，具体是，拖链22环绕设置在机架1的侧壁上，定端21固定，动端23随着旋转部件的旋转，绕着定端21左右活动，配合旋转部件完成整个380°的旋转，为用电通信部件供电，以完成CT扫描仪的扫描和拍片功能；以及随动件7，其包括随动滚子71和与其连接的随动弯板72，所述随动弯板72跨设在所述旋转部件表面，随动滚子72的轴向与旋转部件的轴向平行，随便弯板72与所述拖链动端23紧固连接；所述法兰盘4的外圈和机架1内圈之间设置有预留空间，所述随动滚子71活动设置在的所似乎预留空间内，随着转动部件的转动的前150°，随动滚子71转动在预留空间内转动，而位置不移动，后230°则随着转动部件一起转动；所述机架1、回转轴承9以及所述旋转部件为同轴设置的圆环状结构，圆环中心作为CT扫描仪的扫描孔，电缆一端与CT扫描仪的成像系统连接，并依次经过转盘外侧壁、扫描孔内圈、随动件7、拖链动端23、拖链内部、拖链定端21以及机架1后与电源连接。其中，所述X射线源组件以锥形半扇束作为出射光束，所述X射线源组件旋转一定角度、所述探测器同步平动到完全接收所述出射光束的位置，同时所述成像系统以动态容积扫描方式旋转一周以完成对目标物的扫描成像过程。

以拖链顶端21为0°方向，使用本发明的布线装置的CT扫描仪只需旋转380°即可完成整个扫描过程和拍片过程，其中前后各10°的加减速区间，有效区间是360°，而现有技术中，大多采用螺旋式或滑环式的扫描方式，螺旋式的扫描方式需要旋转多圈才能完成整个扫描和拍片过程，需要过长的连接导线，同时容易导致连接电缆的打乱，影响CT扫描仪的工作可靠性，为此，本发明中采用锥束CT，一般在同步带驱动下，只需回转扫描360度有效数据即可重建获得多个断层图像，但是现有技术中，这种锥束CT供电与通信方式采用碳刷与低压滑环技术，造成成本太高且功能浪费，若单独在扫描盘背侧的同步带轮端面配置回转型拖链，则会大大增加扫描盘宽度，显得整机臃肿。本发明的布线装置很好的解决了这个问题，在旋转部件只需完成380°的前提下，拖链动端23只需在机架1上完成230°，从而在机架1下端空出130°的区间供同步带轮与带轮的连接，加上在拖链动端23不动的前提下，旋转部件自由转动的150°，从而完成380°的完整扫描过程，进而实现了拖链可以与同步带轮、带轮处于同一平面内，即缩减了CT扫描仪的厚度，在满足供电通信要求下，大大简化了布线方式，解决了现有技术中存在线缆散乱、拉扯、扭曲等安全隐患、实际效果不理想等技术问题。

上述技术方案中，所述回转轴承9的外圈安装在所述机架1的内圈上，且通过所述机架1一侧壁上的凸台和设置在所述机架另一侧壁上的外圈压板31将回转轴承9进行限位，所述回转轴承9采用可同时承受较大的轴向和径向负载的交叉滚子轴承，提高回转轴承9的转动可靠性。

另一种实施例中，所述转盘3和法兰盘4的外圈夹设在所述回转轴承9的内圈上，从而使得转盘3和法兰盘4固定，且可以通过回转轴承9在机架1内旋转，所述转盘3外侧壁上安装有成像用X射线源发生器13和探测器16，也即成像系统，X射线源发生器13安装在机架正上端，探测器16安装在机架正下端，所述带轮17安装在所述机架1正下方，所述带轮17以同步带与所述同步带轮5连接，同步带轮与法兰盘连接，从而实现了带轮17与整个旋转部件的连接，控制带轮即可控制旋转部件在机架1上来回旋转380°。

另一种实施例中，所述转盘3和法兰盘4内圈之间设置有环形凹腔，所述电缆中间段，即自由段6设置在所述环形凹腔内且其两端连接成像系统和拖链动端，电缆其他部分固顶在机架上，或是固定在拖链22内部，随着拖链一起运动，所以电缆能自由活动的部分只有电缆自由段6，其长度大概为环形凹腔底部的75°范围，旋转部件开始旋转前150°时，电缆自由段6绕着拖链动端23在环形凹腔内来回运动75°，从而完成整个150°的跨度，之后230°的旋转过程，电缆自由段6在环形凹腔内位置固定，也就是说，在整个380°的旋转过程中，自由活动的电缆长度只有75°的跨度，长度大大减小，也就是避免了电缆的散乱、拉扯、扭曲等安全隐患，同时减小了电缆的用线长度，节约成本。

另一种实施例中，所述法兰盘4的外侧壁沿周向边缘开有环形导槽41，导槽角度范围为150°，导槽上表面以螺钉固定设置有环形压板42，法兰盘4开设的导槽41、环形压板42和机架1的内弧形面形成一个可约束随动滚子71的几何空间，随动滚子71轴线与扫描孔轴线平行，随动滚子71选用以减小噪音的聚氨酯滚子的凸轮随动器；开始时，旋转部件复位到导槽正好处于机架正下端的位置，导槽左右对称设置，所述旋转部件旋转前150°范围内，拖链动端23、随动滚子71与随动弯板72保持绝对静止，随动滚子71与导槽41滚动接触，也就是说法兰盘通过随动滚子在机架内侧壁上滚动实现前150°的旋转，期间电缆自由段6在扫描孔内空间自由牵引，也即是绕着拖链动端23完成来回75°的转动，后230度范围内，由于随动滚子71已经在导槽41内的一端移动到另一端了，本实施例中，转动部件是逆时针转动的，随动滚子已经从最左端移动到最右端，随动滚子无法再滚动，此时，随着转动部件的继续转动，法兰盘4通过随动滚子71拉动随动弯板72连同拖链动端23一起作环形运动，即后230°随动滚子也是不转动的，转动部件总共完成380度回转角度，电缆自由段来回在环形凹腔内转动各75°，总共150°，期间拖链动端23、随动滚子71与随动弯板72保持静止，随动滚子在导槽41内转动150°，旋转部件转动的后230°，拖链动端23、随动滚子71与随动弯板72绕着拖链定端21来回转动115°，总共230°，期间随动滚子不转动，而是被导槽41的最右端一起带到，进而带动随动弯板72和拖链动端23一起旋转。

另一种实施例中，本发明的布线装置还包括拖链附件模块2，其具有外圈导向托盘24和内圈导向片25，所述外圈导向托盘24安装于所述机架上，且处于所述同步带轮同轴的外周空间，所述内圈导向片25与所述外圈导向托盘24固接，且同轴设置在所述外圈导向托盘与所述同步带轮之间的区域，所述拖链动端23活动设置在所述外圈导向托盘和所述同步带轮确定的环形空间内。所述拖链22采用双向弯曲拖链，所述外圈导向托盘24通过沉头螺钉连接在机架1上同步带轮5的外周空间，所述外圈导向托盘和内圈导向片的端面厚度不超出同步带轮的端面厚度。

具体的所述外圈导向托盘24安装在所述机架侧壁的±115°的角度范围内，所述外圈导向托盘24正下端开口，也就是外圈导向托盘24的115°～180°和-115°～-180°区间内设置为开口，而外圈导向托盘24、内圈导向片25、同步带以及同步带轮处于同一平面内，所述同步带经过所述开口连接所述带轮和同步带轮，所述内圈导向片25安装在所述外圈导向托盘24与所述同步带轮5之间区域的-115°～0°位置，将其中间区域分隔两层，CT扫描仪静置默认状态下，也就是扫描CT扫描仪扫描开始前，转动部件复位，拖链定端21位于机架1正上方，拖链动端23位于-115°位置，拖链22自然伸展跨设在0～115°区间内，拖链动端23折叠向上，带轮带动旋转部件转动，随着所述转动部件的转动，拖链动端23往复运动在±115°的角度范围内，其中，旋转部件转动的前150°区间，电缆自由段6来回运动75°，电缆自由段6来回在环形凹腔内转动各75°，总共150°，期间拖链动端23、随动滚子71与随动弯板72保持静止，随动滚子在导槽41内转动150°，旋转部件转动的后230°，拖链动端23、随动滚子71与随动弯板72绕着拖链定端21来回转动115°，总共230°，期间随动滚子不转动，而是被导槽41的最右端一起带动，进而带动随动弯板72和拖链动端23一起旋转，拖链动端23在机架0～115°区间内，所述外圈导向托盘与同步带轮形成的弧形空间容许拖链22折叠通过，也就是拖链动端23逆时针向上在机架上向上折叠运动，在机架的0～-115°区间内，所述内圈导向片24与同步带轮形成的弧形空间容许拖链22单层通过，也就是拖链动端23逆时针向上在机架上向下单层运动，也就是所述外圈导向托盘24与所述同步带轮5之间-115°～0°区域位置的下层，防止拖链在复位过程中打折，卡住拖链，进而阻碍旋转部件的复位。旋转部件转动380°后，即CT扫描仪一个工作流程结束，旋转部件反向转动进行复位，复位过程与逆时针旋转过程相反。

另一实施例中，所述随动弯板72为不锈钢钣金件，呈近似“W”形，一侧721跨过同步带轮5引导电缆至所述环形凹腔内，另一侧722跨过外圈导向托盘24并设置有作为行程限位开关8触头的突出结构7221，行程限位开关8设置在机架-115°和115°位置处，限制随动件的旋转区间，所述随动滚子71和拖链动端23都连接在随动弯板72中部723处。

另一实施例中，所述机架在所述转盘一侧的外壁上安装有弧形导轨11及安装在其上的滑行档块12，弧形导轨11的角范围为22度，且设置93°～115°的区间内，所述转盘上对应安装有机械限位杆10，初始位置时，滑行档块12在115°位置，且机械限位杆10在滑行档块12的上表面位置处，随着旋转部件的转动，机械限位杆10随着转盘转动360°，之后顶住滑行挡块12在弧形导轨11上继续转动20°，从而在所述滑行挡块的止挡下配合旋转部件完成380度回转范围内起、终点位置的机械限位，是对行程限位开关8的加强限位，保障CT扫描仪正常运转。

由上所述，旋转部件包括转盘3、法兰盘4和同步带轮5，以及安装在转盘3上的成像组件，回转轴承9外圈安装在机架1上，转盘3和法兰盘4通过背对螺栓夹紧回转轴承9内圈的方式实现连接，同步带轮5与法兰盘4同轴配合，以螺钉连接。优选的，回转轴承9采用交叉滚子轴承，可同时承受较大的轴向和径向负载，为较小机器重量，转盘3、法兰盘4和同步带轮5料选用铝合金。法兰盘4沿周向边缘开有环形导槽，角度范围为150度，导槽上表面以螺钉固定环形压板，法兰盘4开设的导槽、环形压板和机架1的内弧形面形成一个可约束随动滚子71的几何空间，随动滚子71轴线与扫描孔轴线平行，优选的，随动滚子71选用聚氨酯滚子的凸轮随动器，以减小噪音。优选的，拖链22采用双向弯曲拖链，外圈导向托盘24材料采用不锈钢件，通过沉头螺钉连接在机架1上同步带轮5的外周空间，外圈导向面高度不超出同步带轮的端面，其与同步带轮形成的弧形空间容许拖链22折叠通过。内圈导向片25同样采用不锈钢件，通过螺钉或焊接方式与外圈导向托盘24连接，其与同步带轮形成的弧形空间容许拖链22单层通过。

机器静置默认状态下，拖链定端21位于机架1正上方，拖链动端23位于-115度位置，其和随动滚子71都连接在随动弯板72上。随动弯板72为不锈钢钣金件，呈近似“W”形，一侧跨过同步带轮5引导电缆至扫描孔内，另一侧跨过外圈导向托盘24突出结构作为行程限位开关8的触头。电缆从成像系统端至电源处的走线顺序为：转盘—扫描孔—自由段—扫描孔—随动板—拖链动端—拖链内部—拖链定端—机架—电源。

旋转前150度范围内，拖链动端23、随动滚子71与随动弯板72保持绝对静止，随动滚子71与导槽滚动接触，期间电缆自由段6在扫描孔内空间自由牵引，后230度范围内法兰盘4通过随动滚子71拉动随动弯板72连同拖链动端23一起作环形运动，总共完成380度回转角度。弧形导轨及滑行挡块单元采用滚珠滑动副，滑行挡块两侧宜贴覆阻尼材料，以缓冲其与机械限位杆的冲击作用。通过本实施例的布线装置，在不增加结构复杂性的基础之上，不仅顺利完成380度范围内的供电通信需求，而且避免出现线缆缠绕、拉扯、松散等问题，同时有效缩小了扫描盘的轴向宽度，使整机更加紧凑。

市场上的床旁锥束CT扫描仪供电与通信方式若采用碳刷与低压滑环技术则成本太高且功能浪费，若单独在扫描盘背侧的同步带轮端面配置回转型拖链，则会大大增加扫描盘宽度，显得整机臃肿。其他过于复杂的布线方式虽能满足供电通信要求，但是存在线缆散乱、拉扯、扭曲等安全隐患，实际效果不理想。

为了解决上述现有技术中存在的不足，本发明提供了适用于锥束CT回转扫描过程中电缆的布线装置，其结构紧凑，电缆牵引顺畅，工作安全可靠。

转盘与安装在CT扫描仪上的旋转驱动部件连接；本实施例中将所述转盘设置在机架上，且可以在机架上自由转动，机架两侧通过托架设置在所述CT扫描仪的移动装置上，同时在机架下端设置设置有同步带轮，同步带轮通过同步带与转盘连接，从而同步带轮驱动转盘在机架上实现正转与反转，完成CT扫描过程，X射线源组件，其安装在所述转盘的外侧壁上且可以在所述转盘上转动，所述X射线源组的出射光束朝向所述转盘的轴中心，具体的，X射线源组件一端通过转动轴转动连接在转盘的外侧壁上，通过驱动机构推动X射线源组件的另一端绕另一端的转动轴在转盘的外侧壁上转动，从而可以调整X射线的出射角度，同时，X射线源组件的射线出口处设置有限束器；以及探测器组件，其安装在与所述X射线源组件对应面的所述转盘外侧壁上，用于接收来自X射线源组件出射的穿过患者身体X射线，从而提取有效信息，本发明的CT扫描功能采用偏置平板探测器加倾斜X射线源的半扇束扫描方式，通过调整X射线源组件出射线的角度，同时平移探测器组件使其保持能接收到X射线源组件的出射线，用于CT扫描成像，第一方面，DR拍片功能采用X射线源和平板探测器竖直正对照射投影方式，当要进行DR拍片时，只要将X射线源组件复位到平板探测器垂直的位置即可，也就是说本发明的CT扫描仪提供了2种工作方式，一种是采用偏置平板探测器加倾斜X射线源的半扇束扫描方式，完成CT扫描，另一种是，X射线源和平板探测器竖直正对照射投影方式，完成DR拍片和透视功能，CT扫描仪可以方便的在这两种工作方式中自由切换，X射线源组件的转动和平板探测器平移是联动的，从而实现了在同一台机器上结合了多种功能。其中，所述探测器组件中的探测器与所述转盘外侧壁垂直且可以随所述X射线源组件的转动在所述转盘1上平移，保证探测器始终能接收到X射线源组件的出射X射线。

现有技术中，一般的CT扫描仪将X射线发射源和探测器设置在转盘的圆形内侧壁上，且探测器都是闪烁体探测器阵列，以滑环数据传输以及螺旋扫描的工作方式，且只能进行断层重建，都是将X射线源和探测器固定安装于转盘上，转盘旋转过程中，探测器接收穿透过人体器官或组织后的X射线，由计算机软件系统对采集的数据进行图像三维重建。这种探测器以及X射线发射源限制了CT扫描仪的应用范围，只能用于CT扫描，而本发明中，采用平板型的探测器，再加上X射线源的焦平面较现有技术中的更小，像素更高，成像更加清晰，从而当X射线源和平板探测器竖直正对照时，可以实现DR拍片和透视功能，同时，采用偏置平板探测器加倾斜X射线源的半扇束扫描方式可以完成CT扫描过程，采用倾斜安装的X射线源增大了探测器到X射线源旋转中心的距离，从而实际上增大扫描内径，扫描仪扫描一周即可完成整个三维重建过程，且扫描范围更大，从而减小了对患者的X射线辐射量，进一步地可以在保持原有扫描仪大小的基础上，增大扫描仪的扫描孔内径，方便对有辅助监测救护仪器的病人的扫描。

一种实施例中，所述X射线源组件包括：底座221，其内侧壁贴合安装在所述转盘的外侧壁上；底座221可以为打孔的钢板，通过螺栓固定在转盘上；X射线源发生器222，其内侧壁的一端通过支承轴承224设置在所述底座221的外侧壁上，所述X射线源组件的光束出射窗口设置在所述X射线源发生器222的上表面；第一单轴驱动单元227，其固定安装在所述底座221的外侧壁上，所述第一单轴驱动单元227包括第一滑轨、设置在第一滑轨上的第一滑块226以及驱动所述第一滑块移动的第一驱动电机228；以及第一连杆组件225，其一端转动连接在所述第一滑块226上，所述连杆组件225的另一端转动连接在所述X射线源发生器222内侧壁的另一端，从而当第一驱动电机228驱动第一滑块226在第一滑轨上移动时，带动第一连杆组件225的下端移动，因为第一连杆组件225两端都是转动连接的，因此在移动的过程中第一连杆组件同时转动，带动X射线源发生器222绕支承轴承224转动，从而调整X射线的出射角度。

另一种实施例中，所述X射线源发生器222内侧壁上设置有X射线源支座223，其一端设置有台阶孔，其与所述支承轴承224外圈轴配合连接，所述底座221一端设置有突出的台阶轴，其与所述支承轴承224内圈孔配合连接，从而所述支承轴承224转动连接X射线源支座223和底座221，所述支承轴承224采用交叉滚子轴承。

另一种实施例中，所述第一连杆组件225包括：第一连杆2251；第一轴承，其设置在所述第一连杆2251的一端，所述第一轴承中设置有第一转轴，所述第一转轴的另一端固定连接在所述X射线源支座223另一端上，第一轴承的端面上设置小端盖，且用螺钉紧固所述小端盖，来限制第一轴承的轴向窜动；以及第二轴承2252，其设置在所述第一连杆2251的另一端，所述第二轴承2252中设置有第二转轴，所述第二转轴的另一端固定连接在所述第一滑块226上，同样，第二轴承2252的端面上设置小端盖2253，且用螺钉紧固所述小端盖2253，用来限制第二轴承2252的轴向窜动。

另一种实施例中，所述第一单轴驱动单元227上设置有用于限制所述第一滑块226运动行程的第一接近传感器229，所述第一驱动电机228上设置有抱闸装置，用来精确控制第一滑块226的行程，进而精确控制X射线的出射角度。

另一种实施例中，所述探测器组件包括：第一基座331，其内侧壁安装在与所述底座221对应面的所述转盘外侧壁上；第二单轴驱动单元334，其固定安装在所述第一基座331上，所述第二单轴驱动单元包括第二滑轨、设置在第二滑轨上的第二滑块以及驱动所述第二滑块移动的第二驱动电机335，其机构和运动特性与第一单轴驱动单元相同；探测器支座333，其上端与所述第二滑块固定连接；平板探测器332，其横向设置在所述探测器支座333上，所述平板探测器332的探测面与所述出射窗口相对，且所述平板探测器333始终与所述转盘的径向垂直。第二驱动电机335带动平板探测器332在第一基座331上实现平移，第一驱动电机和第二驱动电机是同步运动的，使得平板探测器332始终接收到X射线源发出的射线。所述第二单轴驱动单元334上设置有用于限制所述第二滑块运动行程的第二接近传感器336，所述第二驱动电机335上设置有抱闸装置，用来精确控制第二滑块的行程，进而精确控制平板探测器332的位置。

另一种实施例中，所述底座221和第一基座331呈180度相对固定安装于所述转盘上，所述底座221和第一基座331之间的垂直距离不小于所述转盘内孔的直径，保证在高清晰度的前提下尽量将扫描仪扫描孔径做大，满足检测需要。所述底座221与转盘1以圆弧凹面定位，也就是所述底座221的内弧面与所述转盘的内弧面齐平，所述底座的外弧面与所述转盘的外弧面齐平，从而限制固定了底座221在转盘1上的位置，可以方便底座221在转盘上的精确定位，不对X射线的出射角度造成影响；

同时，所述第一基座331上开设有腰型销孔，所述腰型销孔垂直于所述平板探测器332的探测平面，所述第一基座331通过在所述腰型销孔中设置螺栓固定在所述转盘上，以只允许沿转盘径向的位置微调，不对平板探测器332与X射线源的同步校准造成影响。

由上所述，所述转盘与机架上能产生旋转运动的部件连接，如轴承、直驱电机法兰盘。所述X射线源组件包括X射线源、底座、支承轴承、X射线源支座、连杆组件、滑块、单轴驱动单元、接近传感器和带抱闸电机；所述连杆组件包括连杆、第一、第二轴承、小端盖；所述探测器组件包括平板探测器、第一基座、单轴驱动单元、接近传感器、带抱闸电机和探测器支座。上述X射线源为成品件，通过自身安装结构与所述X射线源支座固定连接，所述X射线源支座设置有台阶孔，与所述支承轴承外圈轴配合，所述支承轴承内圈孔与所述底座突出的台阶轴配合连接固定，所述支承轴承采用交叉滚子轴承，可以承受较大的径向和轴向载荷。上述单轴驱动单元为成品件，配置所述接近传感器，用螺钉安装在底座上，由所述带抱闸电机驱动滑块的平移，所述带抱闸电机优选步进电机。上述连杆的材料采用45钢，两端设置有台阶孔，以放入与之配合的所述第一、第二轴承，孔的端面用螺钉紧固所述小端盖，来限制所述第一、第二轴承的轴向窜动。上述X射线源支座上设置有一突出台阶轴特征，与所述连杆一端内所述第一轴承内圈配合，以此形成转动副。上述滑块与所述单轴驱动单元的滑块固定连接，所述滑块设置有突出台阶轴特征，与所述连杆另一端内所述第二轴承内圈配合，以此形成转动副。上述平板探测器固定安装于所述探测器支座上，所述探测器支座固定安装于所述单轴驱动单元的滑块上。上述单轴驱动单元为成品件，配置所述接近传感器，用螺钉安装在第一基座上，由所述带抱闸电机驱动滑块的平移，所述带抱闸电机优选步进电机。上述底座和第一基座呈180度相对固定安装于所述转盘上，底座与转盘以圆弧凹面定位，第一基座上开设有腰型销孔，只允许沿转盘径向的位置微调。

具体工作原理为：本发明扩展了床旁CT扫描仪的使用功能，常规功能为CT扫描，采用偏置平板探测器和倾斜X射线源的半扇束扫描方式，可以有效增大扫描视野。扩展功能为DR拍片，采用X射线源和平板探测器竖直正对照射投影方式。所述X射线源组件和探测器组件分别依靠底座和第一基座331固定安装于转盘上。所述X射线源组件中存在3个转动副和1个滑动副，组成曲柄滑块机构，以滑块作为主动件。带抱闸电机228驱动单轴驱动单元227的滑块直线运动，通过连杆组件225带动底座221连同射线源222绕支承轴承224摆动，以达到X射线源位置的调节。控制带抱闸电机228的步距角可实现单轴驱动单元227滑块的定位，从而确定X射线源的位置，到达所需位置后通过带抱闸电机228的抱闸器锁紧整个机构，接近传感器229可避免滑块运动过程中的超程。CT扫描模式下，连杆组件225应垂直于单轴驱动单元227滑块的运动方向，使机构应处于死点位置。所述探测器组件为单自由度机构，通过控制带抱闸电机335的步距角可实现平板探测器332的定位，到达所需位置后以带抱闸电机335的抱闸器锁紧整个机构，接近传感器336可避免滑块运动过程中的超程。上述X射线源组件和上述探测器组件的联合动作，可达到CT扫描功能和DR拍片功能的切换需求。

本发明与现有技术的区别点在于：市场上的床旁CT扫描仪一般采用相对转盘固定式的X射线源和探测器，只具备为病人提供CT检查功能，常用多排探测器螺旋扫描方式，扫描射线束相对于过轴心的竖直面是对称的。本CT扫描功能采用偏置平板探测器加倾斜X射线源的半扇束扫描方式，DR拍片功能采用X射线源和平板探测器竖直正对照射投影方式，扩展了床旁CT扫描仪的使用功能。

本发明对于现有技术的有益效果在于：

扩展了床旁CT扫描仪的使用功能，提升了床旁CT扫描仪的便利性，医生可根据病人检测部位、检查费用及图像分辨率的要求选择合理的检查方式；CT扫描功能采用偏置平板探测器加倾斜X射线源的半扇束扫描方式，有效增大了扫描视野和扫描孔径，且降低了对X射线源扇形角的要求；DR拍片功能则采用X射线源和平板探测器竖直正对照射投影方式，以低辐射剂量对病症部位进行快速检查；本发明兼具CT扫描、DR拍片功能的切换机构允许CT扫描视野连续可调，且装调容易，控制简单，定位锁紧可靠，保证了扫描精度；本发明的CT扫描仪提供断层和透视两种成像方式，移动方便，可在急诊室、ICU和普通病房使用，可用于车载、舰载和机载，满足危重症急救和野外创伤快速救治需要，方便对有辅助监测救护仪器的病人的扫描。将CT扫描仪的服务方式从“以仪器为中心”转变成“以人为中心”，实现以人为本的理念。

另一种实施例中，所述移动装置包括：

第二基座，其为长方形板状结构，所述第二基座的四个端角下端分别设置脚轮，本实施例中采用的带中控刹车盘的医疗床轮，可以手动控制医疗床轮处于制动或可移动状态，所述第二基座长度方向两端分别向上设置有推车扶手，便于前后都可以推动或拉动移动装置；所述医疗床轮具体结构包括支架、滚轮和控制组件，支架，其内设置有纵向的容置空腔；滚轮，其固定设置在所述支架的下部；控制组件，其转动设置在所述容置空间内，所述控制组件包括刹车凸轮、刹车盘以及上下连接所述刹车凸轮和所述刹车盘的传动插杆，传动插杆用于刹车凸轮和刹车盘之间的传动，所述刹车盘下端设置有刹车块，所述刹车块活动设置在所述滚轮上，本实施例中刹车凸轮有两个档位，第一个档位：刹车凸轮将刹车盘下压，从而使得刹车盘将刹车皮下压与滚轮接触，也就是将滚轮制动，第一档位为常规工作档位；第二个档位：将刹车凸轮转动到第二档位，也就是松开刹车凸轮，使得刹车块脱离滚轮，也就是滚轮可以自由移动。另一种实施例中，脚轮可以采用三档位的医疗床轮，其具有上述的两个档位外，还具有定向移动的第三档位，也就是说，将刹车凸轮转动到第三档位时，刹车盘与定向盘啮合，刹车块与滚轮分离，滚轮可以移动但只能朝一个方向移动，处于这种模式下的医疗床轮，在推动CT扫描仪时，可以有效控制移动方向，避免移动偏向，移动者可以方便的将CT扫描仪移动到目的地，可控性更好。

中控刹车组件，其设置在所述扶手的上端，并可沿所述扶手上下伸缩；所述第二基座两端扶手上分别设置有所述中控刹车组件，所述中控刹车组件的具体结构包括一对第一轴支座、一对第二轴支座和一对直线轴承，一对第一轴支座，其固定在所述扶手上端的内侧壁上，且左右对称设置，所述一对轴支座之间通过钢管把手连接，用于推拉移动装置；一对第二轴支座，其对应固定在所述第一轴支座下端的所述扶手内侧壁上，所述第一轴支座和第二轴支座之间通过第一导向轴连接；一对直线轴承，其设置在所述第一导向轴上形成第一滑动副，直线轴承上设置有第三轴支座，所述一对第三轴支座之间通过拉杆轴连接，所述直线轴承和所述第二轴支座之间通过第一弹簧连接，所述第一弹簧穿设在所述第一导向轴上，由此可以将钢管把手作为受力载体，拉动拉杆轴，由于第一弹簧的作用，需要施力将拉杆轴向上提，由此，直线轴承可以在第一导向轴上进行上下移动。以及

传动连杆组件，其设置在移动装置的下端，所述传动连杆组件同步连接四个所述医疗床轮的制动控制端，所述中控刹车组件的伸缩端通过闸线与所述传动连杆组件的活动端连接，也即与直线轴承连接；具体的，所述第二基座长度方向两端分别设置有所述中控刹车组件，也就是说有两套中控刹车组件，分布设置在第二基座长度方向两端，所述传动连杆组件的具体结构包括：凸轮轴，摇杆和第二弹簧，凸轮轴，其轴向表面设置为棱角，所述凸轮轴的两端设置在所述第二基座长度方向一侧的两个所述医疗床轮的刹车凸轮中，通过转动卡设在刹车凸轮中的凸轮轴来实现刹车凸轮的上下移动，也就是控制医疗床轮的工作档位，转动凸轮轴即可实现医疗床轮在几个档位中的切换，也就是一种装置可以在制动、定向移动、万向移动的模式下切换；

摇杆，其为折弯构件，每一个所述直线轴承下端对应设置有一个所述摇杆，也有四个摇杆，且所述摇杆穿设固定在所述凸轮轴上，每根凸轮轴两端分别穿过一个摇杆的中部然后与刹车凸轮卡合，所述摇杆的上端通过闸线与上端的所述直线轴承连接，所述第二基座宽度方向一侧的两个所述摇杆下端通过脚轮连杆枢接，也就是一个脚轮连杆的两端分别转动连接至一个摇杆的下端，从而，凸轮轴实现第二基座长度方向一侧的两个摇杆联动，脚轮连杆实现第二基座宽度方向一侧的两个摇杆联动，同时每个摇杆的上端通过闸线与对应上端的直线轴承连接，从而完成四个摇杆的联动，也就是完成四个医疗床轮的联动控制，而控制扶手任意一侧的中控刹车组件即可控制四个医疗床轮的制动或定向移动或任意方向移动；

第二弹簧，其上端与所述扶手下端连接，所述第二弹簧的下端与所述摇杆中部连接，第二弹簧使得常规状态下，由凸轮轴控制的医疗床轮处于制动位置，其中，初始条件下，四个所述摇杆的摆动位置一致。其中，所述第二基座上活动设置有升降组件，CT扫描仪设置在所述升降组件上。

工作原理如下，正常工作状态下，四个医疗床轮处于制动状态，也就是第一、第二弹簧复位状态，移动装置稳定在地面上，CT扫描仪固定在移动装置上，在工作状态时也不会产生移动，同时四个医疗床轮有机械控制的齿轮控制卡死，有效降低和吸收了CT扫描仪的震动，CT扫描仪身基本不会震动，从而提高了CT扫描仪的扫描或拍片效果，强化了CT扫描仪的性能，成像效果更好。CT扫描仪需要移动到另一个病房时，以钢管把手做为受力载体，手动拉动任意一侧的拉杆轴，直线轴承上拉，闸线同步上拉，将其提起，第一、第二弹簧拉伸，同步带动四个摇杆同向转动，进一步带动两个凸轮轴转动，进而转动刹车凸轮，使得四个医疗床轮同步切换到可移动的位置，保持拉杆轴的上拉位置，推动钢管把手，将移动装置整体进行移动，直到移动到目的地，松开拉杆轴，由于第一、第二弹簧的复位力，使得凸轮轴逆向转动呢，四个医疗床轮同步复位到制动位置，由此移动装置牢牢的固定在地面上，避免在CT扫描仪工作过程中移动，同时消除震动，提高性能，这种随拉随动，且拉杆轴一复位，移动装置即可固定在地面上，大大方便了工作人员将CT扫描仪移动，可以实现单人操作，推拉方便，同时无需去手动控制每一个脚轮，到达位置后再去手动刹住每个脚轮，移动更加便捷化，操作性更高，移动更方便，可实现单人操作，震动小，位置固定后，移动装置即可死死固定在地面上，不易移动，从而又提高了CT扫描仪的成像或拍片性能，清晰度更高，由此可见，本发明的移动装置具有较大的良好的实用性能和可操作性。

另一种实施例中，所述X射线源发生器的出射窗口设置有用于限制射线束形状的限束器，所述限束器内设置有用于显示扫描视野的视野指示机构，所述视野指示结构包括LED光源、限束光阑以及发射镜，所述LED光源的焦点与X射线源球管焦点相对于所述反射镜成镜像关系。限束器用于限制射线束形状，并通过可见光照明系统模拟射线束在探测器上的位置。光源光线通过线束光阑后，由反射镜反射经出射窗口线束照射至探测器，LED焦点与射线源球管焦点关相对于反射镜成镜像关系，线束窗为钨钢片矩形窗口。此外窗口外置可滤波片用于过滤散射射线和低能射线，提高成像信噪比。滤波片由单轴机器人驱动，可实现直线运动。光源采用LED光源，色温3000K，选用聚焦透镜。反射镜采用前表面镀铝反射镜，可见光范围内反射率＞90％。采用可见光显示扫描视野，相比传统的激光十字线，简化了病人在锥束CT扫描前的摆位过程。

另一种实施例中，所述探测器组件对应位置的所述转盘上设置有若干个配重块，所述配置块用于对所述旋转部件的回转离心力进行调平衡。本发明中设置有转盘旋转动平衡校正装置，转盘旋转部件动不平衡容易产生交变的惯性力和惯性力矩，损伤同步带，影响传动精度和平稳度，同时会引起基座及整机的振动，导致检测位置精确度下降。本发明床旁移动CT成像系统旋转件直径约为850mm，宽度为500mm，最高转速12r/min，考虑到转速相对较低，因此作静平衡校正即可满足要求。

回转件静平衡条件为：分布于该回转件上各个质量的离心力的合力等于零或质径积的矢量和等于零。即要求回转件的重心位于回转轴上。本发明采用在转盘上以质心相对于原点的反方向布置配重块的方法，配重原则是在尽量离旋转中心轴距离远处布置小体积高质量材料，一般采用比重为11.3kg/m3的铅块。

由上所述，本发明采用创新成像几何设计，提升扫描孔径：

CT扫描仪的体积和内径主要受成像几何与成像部件的体积和重量所限制。为了减小我们床旁扫描仪外径，同时也尽量扩大扫描孔内径，我们需要在成像几何上有所创新。在这里我们采用半扇束扫描方式，在一定程度上缩减了成本，降低了重量；同时由于半扇束扫描的特殊结构，我们能够在转动平面内偏转探测器，从而使得探测器到旋转中心的距离更大，而保持中心视野大小不变。通过优化整体结构设计，我们能极大地缩小扫描仪外径和长宽尺寸，使之更加灵活机动，扩大扫描仪应用范围。下面将从扫描模式，影像链关键机械部件设计等方面进行详细论述。

a)半扇束倾斜探测器扫描模式

该扫描模式将显著降低扫描仪的探测器成本，同时降低了对X射线源扇形角的要求，扩大了对现有射线源的选择。在同等扫描视野的前提下，倾斜安装的平板探测器增大了探测器到旋转中心的距离，从而实际上增大了扫描仪的内径，方便对有辅助监测救护仪器的病人的扫描。

b)CT扫描和DR拍片功能切换机构

常规CT扫描仪不具备DR拍片功能，只是将射线源和探测器刚性固定在转盘上，故而能很好地保证旋转过程中射线源和探测器之间的相对位置关系和成像精度。为实现CT/DR切换功能，该项目床旁移动CT射线源和探测器位置需要可调，由CT半扇形扫描切换至DR拍片功能过程中，需要两组机构协同动作，射线源要求摆动一定角度，同时探测器平动一定距离，两个工作位置需定位非常可靠，因此要求设计可行的传动及定位机构，应具有以下特点：传动机构刚性高，传动链尽量短；传动间隙极小；终端定位精度高且锁紧可靠；驱动力矩和功率符合要求。

c)射线源摆动机构

X射线源固定在支架上，支架和安装板之间采用交叉滚子轴环旋转支撑，支架与单轴驱动器的滑块以连杆形式铰接，最后将整个模块通过安装板固定在转盘上。X射线源的定位依靠电机制动器的扭矩保持。

d)探测器平动机构

平板探测器通过工装和支架的过渡连接，安装在单轴驱动器的滑块上，设计平动距

离约为130mm，为保证平移和定位精度，采用单轴驱动器作为动作机构，通过基座安装于转盘之上，探测器的终端定位依靠电机制动器的扭矩保持。

e)限束器和视野指示机构

限束器用于限制射线束形状，并通过可见光照明系统模拟射线束在探测器上的位置。

光源光线通过线束光阑后，由反射镜反射经出射窗口线束照射至探测器，LED焦点与射线源球管焦点关相对于反射镜成镜像关系，线束窗为钨钢片矩形窗口。此外窗口外置可滤波片用于过滤散射射线和低能射线，提高成像信噪比。滤波片由单轴机器人驱动，可实现直线运动。光源采用LED光源，色温3000K,选用聚焦透镜。反射镜采用前表面镀铝反射镜，可见光范围内反射率＞90％。

本发明采用创新的机械系统构成，显著减小整机重量和体积：

本扫描仪的一个特色是体积小、移动灵活，可以很方便地移动于房间之间和病床之间，能迅速地部署于病人床边进行扫描。扫描仪采用稳定性和精度均较高的大口径轴承并由带轮驱动，旋转扫描时稳定精确。整台仪器位于四个万向滑轮上面，由一个中控脚闸制动来确保扫描仪在工作时的稳定性。

机械系统主要包括以下模块：成像系统、升降机架、中控移动平台、外壳及配件。其中成像系统为核心检测模块，主要由有效负载、旋转组件、探测器安装组件、X射线源安装组件以及同步带传动机构组成，X射线源和探测器为主要有效载荷，固定于转盘上，在伺服电机的驱动下扫描待测样本。成像系统由机架支撑，固定于升降工作平台上，在垂直升降机构的作用下可上下移动，以达到合适的工作高度。中控移动平台为整个系统的底盘，配备有中控脚轮刹车系统，可以通过中控手柄控制中控脚轮在移动和锁紧两种模式下工作，

本发明采用快速动态容积扫描以及基于新型重建算法的图像重建：

现有的床旁CT均采取扇束扫描技术，在螺旋扫描过程中对仪器的耐震动性能要求很高，容易出现动态伪影。本发明采用锥束X射线源和平板探测器，能够快速对容积进行扫描，完全解决了螺旋型CT对扫描场地要求高的难题，扩大了使用范围和场所。锥束CT相对于扇形束CT的一个不足是它的散射比较大。散射的存在降低了成像的对比度，增加了图像伪影。我们除了可以利用滤线栅从硬件上来对散射进行滤过，同时也可以从软件上对散射进行校正和消除，从而来恢复图像质量。

本发明的控制系统由固定机架控制部分和旋转机架控制部分组成，主要包括固定机架主控制器、旋转机架控制器、触控屏、电源模块、数据传输、电机控制器、电机及驱动器、同步信号电路、激光定位装置以及相应的控制软件等。机架主控制器选择开发资源丰富的Windows系统为非实时系统，选择基于Windows系统的实时扩展插件RTX为实时处理系统；旋转机架控制系统作为功能相对独立的部分，主要负责X光源和数据采集的正常工作，接收主控制器下发的指令，反馈旋转机架的运行状态等。旋转机架控制器采用基于ATMEL公司的ARM9处理器自行研制。

本发明的应用软件系统主要包括数据管理、扫描控制、状态监控、数据处理、影像显示、通信、系统维护等核心模块，分为应用层、中间服务层、数据通信层控制交互层等四层，采用软件模块化进行独立性开发。

本项目研制的床旁CT扫描仪，能够有效减小CT扫描仪的体积重量和辐射剂量，提供断层和透视两种成像方式，移动方便，可在急诊室、ICU和普通病房使用，可用于车载、舰载和机载，满足危重症急救和野外创伤快速救治需要，将CT扫描仪的服务方式从“以仪器为中心”转变成“以人为中心”，实现以人为本的理念。

本发明中采用：

(1)半扇束倾斜探测器扫描模式

该扫描模式将显著降低扫描仪的探测器成本，同时降低了对X射线源扇形角的要求，扩大了对现有射线源的选择。在同等扫描视野的前提下，倾斜安装的平板探测器增大了探测器到旋转中心的距离，从而实际上增大了扫描仪的内径，方便对有辅助监测救护仪器的病人的扫描。在相同的转盘直径的前提下，通过斜置的扫描射线，较垂直的扫描射线增加了扫描直径，也就是满足相同扫描直径的CT扫描仪，本发明中的转盘直径可以做的更小，也就是缩小了设备的体积和重量，同时加上采用独特设计的拖链结构，显著减小整机重量和体积，进一步，旋转部件只需旋转一周即可完成整个扫描过程，在减小重量和体积的同时减小了旋转弧度，从而降低了正机的震动，也就是降低了CT扫描仪对工作场地的地面要求高的条件，使得在保证成像质量的前提下，CT扫描的适用场所更广。

(2)DR拍片、CT扫描和透视功能

该功能通过专门设计的扫描模式变换机构使得该床旁CT扫描仪一机三用，提高了使用效率，满足了不同条件下的使用需求，扩展了CT扫描仪的使用功能。

(3)采用两端可控的中控刹车机制，提高了机动性，缩短了仪器定位摆放准备时间，CT扫描仪移动和固定更加便捷，同时进一步降低了对工作场地的地面要求高的条件。

(4)采用可见光显示扫描视野，相比传统的激光十字线，简化了病人在锥束CT扫描前的摆位过程，也减小了对病人的移动，避免造成二次伤害。

(5)超大扫描孔径

尤其适用于带有多种生命体征维持设备等外围设备的危重病人，扩大了适用范围。

由上所述，在移动CT扫描仪样机基础上，发明一种经过改良的新型床旁CT扫描仪系统。新系统的半扇束倾斜探测器扫描模式将显著降低扫描仪的探测器成本，同时降低了对X射线源扇形角的要求，扩大了对现有射线源的选择。在同等扫描视野的前提下，倾斜安装的平板探测器增大了探测器到旋转中心的距离，从而实际上增大了扫描仪的内径，方便对有辅助监测救护仪器的病人的扫描。该床旁移动CT扫描仪通过采用脉冲曝光成像方式来降低辐射剂量；通过设计新的成像几何来扩大扫描孔径；通过优化机械结构来降低扫描仪的重量和体积；通过快速的动态容积扫描技术完全解决了螺旋型CT对扫描场地要求高的难题，扩大了使用范围和场所，满足了野外救护需求。该扫描仪能够被装载到各种交通工具上，比如汽车、火车、舰船、飞机等，可在急诊室、ICU和普通病房使用。

本发明的小型化多功能床旁CT扫描仪，有效降低CT扫描仪的总重量和辐射剂量，同时实现DR拍片、CT扫描和透视功能，一机三用，提高了使用效率，移动方便，可在急诊室、ICU和普通病房等不同条件下使用，可用于车载、舰载和机载，满足危重症急救和野外创伤快速救治需要。

本发明提供一种小型床旁CT扫描仪，解决现有移动式CT扫描仪辐射剂量大，内径小，对工作场地要求高的缺点，拟通过发明对其设计进行一系列革新，使得整机设计机动，通过脉冲曝光成像方式来降低辐射剂量；通过设计新的成像几何来扩大扫描孔径；通过优化机械结构来降低扫描仪的重量和体积；通过快速的动态容积扫描技术完全解决螺旋型CT对扫描场地要求高的难题，从而扩大移动式CT扫描仪的使用范围和场所，满足野外救护需求。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种小型床旁CT扫描仪，其特征在于，包括：

机架，其垂直架设在CT扫描仪的移动装置上；

旋转部件，其通过回转轴承转动设置在所述机架上，所述旋转部件和机架为圆环状结构，圆环中心作为CT扫描仪的扫描孔；

成像系统，其具有沿轴中心对称设置在所述旋转部件同侧壁上的X射线源组件和探测器组件，所述X射线源组件与所述旋转部件以转动轴连接，所述探测器组件以可平动的方式对应接收来自所述X射线源组件的出射线；以及

拖链部件，其跨设在所述机架侧壁上，跨设长度不超过所述机架的半周长，所述拖链部件的一端固定在所述机架上，另一端随所述旋转部件活动设置在所述机架的侧壁上，电缆通过所述拖链部件连接电源与所述成像系统；

其中，所述X射线源组件以锥形半扇束作为出射光束，所述X射线源组件旋转一定角度、所述探测器同步平动到完全接收所述出射光束的位置，同时所述成像系统以动态容积扫描方式旋转一周以完成对目标物的扫描成像过程。

2.如权利要求1所述的小型床旁CT扫描仪，其特征在于，所述回转轴承的外圈安装在所述机架的内圈上，且通过所述机架一侧壁上的凸台和设置在所述机架另一侧壁上的外圈压板限位，所述回转轴承采用可同时承受较大的轴向和径向负载的交叉滚子轴承；

所述旋转部件具有转盘、法兰盘和同步带轮，所述转盘和法兰盘通过背对螺栓夹紧回转轴承内圈的方式连接，所述同步带轮与法兰盘外侧壁以螺钉连接，所述同步带轮与设置在所述机架正下方的带轮以同步带连接。

3.如权利要求2所述的小型床旁CT扫描仪，其特征在于，所述X射线源组件包括：

底座，其内侧壁安装在所述转盘的外侧壁上；

X射线源发生器，其内侧壁的一端通过支承轴承设置在所述底座的外侧壁上，所述X射线源组件的光束出射窗口设置在所述X射线源发生器的上表面；

第一单轴驱动单元，其固定安装在所述底座的外侧壁上，所述第一单轴驱动单元包括第一滑轨、设置在第一滑轨上的第一滑块以及驱动所述第一滑块移动的第一驱动电机；以及

第一连杆组件，其一端转动连接在所述第一滑块上，所述连杆组件的另一端转动连接在所述X射线源发生器内侧壁的另一端；

其中，所述X射线源发生器内侧壁上设置有X射线源支座，其一端设置有台阶孔，其与所述支承轴承外圈轴配合连接，所述底座一端设置有突出的台阶轴，其与所述支承轴承内圈孔配合连接，所述支承轴承采用交叉滚子轴承。

4.如权利要求3所述的小型床旁CT扫描仪，其特征在于，所述探测器组件包括：

第一基座，其内侧壁安装在与所述底座对应面的所述转盘外侧壁上；

第二单轴驱动单元，其固定安装在所述第一基座上，所述第二单轴驱动单元包括第二滑轨、设置在第二滑轨上的第二滑块以及驱动所述第二滑块移动的第二驱动电机；

探测器支座，其上端与所述第二滑块固定连接；

平板探测器，其横向设置在所述探测器支座上，所述平板探测器的探测面与所述出射窗口相对，且所述平板探测器始终与所述转盘的径向垂直；

其中，所述底座和基座呈180°相对固定安装于所述转盘上，所述底座和第二基座之间的垂直距离不小于所述转盘内孔的直径。

5.如权利要求4所述的小型床旁CT扫描仪，其特征在于，所述拖链部件包括：

拖链，其定端置于所述机架正上端，所述拖链动端活动设置在所述机架侧壁上；

外圈导向托盘，其安装于所述机架上，且处于所述同步带轮同轴的外周空间；

内圈导向片，其与所述外圈导向托盘固接，且同轴设置在所述外圈导向托盘与所述同步带轮之间的区域，所述拖链动端活动设置在所述外圈导向托盘和所述同步带轮确定的环形空间内；以及

随动件，其包括随动滚子和与其连接的随动弯板，所述随动滚子活动设置在所述法兰盘和机架之间的空间内，所述随动弯板跨设在所述旋转部件表面，且与所述拖链动端紧固连接；

其中，所述拖链采用双向弯曲拖链，所述外圈导向托盘通过沉头螺钉连接在机架上同步带轮的外周空间，所述外圈导向托盘和内圈导向片的端面厚度不超出同步带轮的端面厚度。

6.如权利要求5所述的小型床旁CT扫描仪，其特征在于，所述法兰盘沿周向边缘开有环形导槽，导槽角度范围为150°，导槽上表面以螺钉固定设置有环形压板，法兰盘开设的导槽、环形压板和机架的内弧形面形成一个可约束随动滚子的几何空间，随动滚子轴线与扫描孔轴线平行；

所述旋转部件旋转前150°范围内，拖链动端、随动滚子与随动弯板保持绝对静止，随动滚子与导槽滚动接触，期间电缆自由段在扫描孔内空间自由牵引，后230°范围内法兰盘通过随动滚子拉动随动弯板连同拖链动端一起作环形运动，总共完成380°回转角度。

7.如权利要求6所述的小型床旁CT扫描仪，其特征在于，所述外圈导向托盘安装在所述机架侧壁的±115°的角度范围内，所述外圈导向托盘正下端开口，所述同步带经过所述开口连接所述带轮和同步带轮，所述内圈导向片安装在所述外圈导向托盘与所述同步带轮之间区域的-115°～0°位置，CT扫描仪静置默认状态下，拖链动端位于-115°位置，随着所述转动部件的转动，拖链动端往复运动在±115°的角度范围内；

其中，在0～115°区间内，所述外圈导向托盘与同步带轮形成的弧形空间容许拖链折叠通过，在0～-115°区间内，所述内圈导向片与同步带轮形成的弧形空间容许拖链单层通过。

8.如权利要求1所述的小型床旁CT扫描仪，其特征在于，所述移动装置包括：

第二基座，其为长方形板状结构，所述基座的四个端角下端分别设置有医疗床轮，所述第二基座长度方向两端分别向上设置有推车扶手；

中控刹车组件，其设置在所述扶手的上端，并可沿所述扶手上下伸缩；以及

传动连杆组件，其设置在移动装置的下端，所述传动连杆组件同步连接四个所述医疗床轮的制动控制端，所述中控刹车组件的伸缩端通过闸线与所述传动连杆组件的活动端连接；

其中，所述第二基座上活动设置有升降组件，CT扫描仪设置在所述升降组件上。

9.如权利要求1所述的小型床旁CT扫描仪，其特征在于，所述X射线源发生器的出射窗口设置有用于限制射线束形状的限束器，所述限束器内设置有用于显示扫描视野的视野指示机构，所述视野指示结构包括LED光源、限束光阑以及发射镜，所述LED光源的焦点与X射线源球管焦点相对于所述反射镜成镜像关系。

10.如权利要求1所述的小型床旁CT扫描仪，其特征在于，所述探测器组件对应位置的所述转盘上设置有若干个配重块，所述配置块用于对所述旋转部件的回转离心力进行调平衡。