CN105286904A - 一种乳腺机压迫装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乳腺机压迫装置，包括压迫面板、导轨、设置于导轨上并可沿导轨上下活动的滑块座以及与滑块座固定连接的压迫支架；还包括：第一传动装置，所述第一传动装置包括第一带轮、第二带轮以及第一同步带，所述第一带轮与第二带轮通过第一同步带连接，所述第一同步带与滑块座接触并带动滑块座上下活动；与第一带轮连接的驱动装置；与驱动装置连接的用于在断电时对驱动装置制动的制动器；设置于压迫支架上的手动解锁装置；以及设置于手动解锁装置上的阻尼器。采用本发明使得传动精度更高，更加安全可靠，且有效降低成本，减轻重量，且在断电时，利用手动解锁装置来释放压迫力，避免了对病人造成压迫伤害，操作简便，满足临床使用要求。

Description

一种乳腺机压迫装置

技术领域

本发明涉及乳腺钼靶X射线机领域，尤其涉及的是一种乳腺机压迫装置。

背景技术

乳腺机压迫装置在乳腺钼靶X线检查具有相当重要的作用，其设计的好坏关系到获取的影像质量。

乳腺机压迫装置一般使用电力驱动压迫器做直线运动，所使用的传动方式包括有齿轮传动、链传动等。市场上的压迫装置大多具有解锁功能，其解锁机构一般有翻转式压迫板、电动驱动、或双向逆止器手动调节等。

使用齿轮传动或链传动虽然可以获得较精密的传动精度，但其具有较大的重量，整个系统的结构也较复杂，势必增加主轴旋转驱动装置的负担。另外，翻转式压迫板虽然在断电的时候可以手动解锁，但是操作起来比较麻烦，需要培训出熟练的临床操作医生；电动驱动是靠脉冲发生器驱动解锁驱动装置的，需要配备专门的电池防止电源断电的情况下不能解锁，从而给用户带来损害；双向逆止器造价较高，依靠楔形面锁定，可靠性较差。

因此，相关技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种乳腺机压迫装置，其传动精度高，重量轻，可靠性高，反应灵敏，解锁方便，且有效降低成本，满足临床使用要求。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种乳腺机压迫装置，包括压迫面板、导轨、设置于导轨上并可沿导轨上下活动的滑块座以及与滑块座固定连接的压迫支架；其还包括：

第一传动装置，所述第一传动装置包括第一带轮、第二带轮以及第一同步带，所述第一带轮与第二带轮通过第一同步带连接，所述第一同步带与滑块座接触并带动滑块座上下活动；

与第一带轮连接的用于驱动第一带轮转动的驱动装置；

与驱动装置连接的用于在断电时对驱动装置制动的制动器；

设置于压迫支架上的用于在断电时控制压迫支架上下活动的手动解锁装置；

以及，设置于手动解锁装置上的用于在通电状态下限制手动解锁装置活动的阻尼器。

所述的一种乳腺机压迫装置中，所述驱动装置包括电机、与电机的输出轴连接的第一齿轮以及与第一齿轮相啮合的第二齿轮，所述第二齿轮通过连接轴与第一带轮同轴连接。

所述的一种乳腺机压迫装置中，所述驱动装置还包括扭矩限制器，所述扭矩限制器设置于电机与第一齿轮之间。

所述的一种乳腺机压迫装置中，所述电机与第一齿轮通过第一联轴器连接。

所述的一种乳腺机压迫装置中，所述压迫装置还包括用于输出检测压迫支架升降高度的电信号的电位器以及与电位器连接的用于带动所述电位器转动的第二传动装置。

所述的一种乳腺机压迫装置中，所述第二传动装置包括第三带轮、第四带轮以及第二同步带，所述第三带轮与第四带轮通过第二同步带连接，所述第三带轮与电位器通过第二联轴器连接，所述滑块座与第二同步带固定连接。

所述的一种乳腺机压迫装置中，所述第二带轮设于一带轮悬件上，所述带轮悬件上设有一用于测量压迫力的称重式传感器。

所述的一种乳腺机压迫装置中，所述手动解锁装置包括第三齿轮、与第三齿轮啮合的第四齿轮、与第四齿轮同轴连接且设于第一同步带上的第五带轮以及用于驱动第三齿轮转动的手轮。

所述的一种乳腺机压迫装置中，所述第三齿轮、第四齿轮、第五带轮以及手轮均设于压迫支架上。

所述的一种乳腺机压迫装置中，所述手轮具有一转轴，所述阻尼器设于手轮的转轴上。

本发明所提供的一种乳腺机压迫装置，由于采用了利用第一同步带带动压迫支架上下活动，且配合设置有在断电时用于控制压迫支架上下活动的手动解锁装置，使得传动精度更高，更加安全可靠，且有效降低成本，减轻重量，且在断电时，利用手动解锁装置来释放压迫力，避免了对病人造成压迫伤害，操作简便，满足临床使用要求。

附图说明

图1是本发明中一种乳腺机压迫装置的装配示意图；

图2是本发明中一种乳腺机压迫装置的结构示意图；

图3是图2另一角度的结构示意图；

图4是图2的正视图；

图5是本发明中一种乳腺机压迫装置的结构简图；

图6是本发明中第一同步带在初始状态时的受力图；

图7是本发明中第一同步带在施加压迫力后的受力图；

图8是本发明中第一组测量数据的折线图；

图9是本发明中第二组测量数据的折线图；

图10是本发明中第三组测量数据的折线图；

图11是本发明中第四组测量数据的折线图；

图12是本发明中第五组测量数据的折线图。

附图标号

10、基座；11、压迫面板；12、导轨；13、滑块座；131、滑块；14、压迫支架；21、第一带轮；22、第二带轮；23、第一同步带；24、带轮悬件；25、称重式传感器；31、制动器；32、电机；33、第一齿轮；34、第二齿轮；341、连接轴；35、扭矩限制器；36、第一联轴器；41、阻尼器；42、第三齿轮；43、第四齿轮；44、第五带轮；45、手轮；451、转轴；51、电位器；52、第三带轮；521、第二联轴器；53、第四带轮；54、第二同步带。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1、图2所示，本发明提供了一种乳腺机压迫装置，包括压迫面板11、导轨12、设置于导轨12上并可沿导轨12上下活动的滑块座13以及与滑块座13固定连接的压迫支架14。通过压迫支架14与压迫面板11的共同作用，可将乳房压成相对均匀的扁平形态，这样有利于X线穿透，减少射线剂量使用，也减少散射线并提高分辨率，避免因组织重叠和影像模糊不清造成误诊，且被压迫后的乳房保持相对固定的位置，有利于保证较高的成像质量，使得照片上显示的面积明显增大，从而提高了乳腺组织和病变细节的显示效果，并且易于区分正常组织和囊肿部位，大大提高了检查的质量。

其中，在本实施例中，所述压迫装置还包括基座10，所述压迫面板11与导轨12均设置于基座10上。所述滑块座13上设置有滑块131，所述滑块131与导轨12配合设置，从而使得滑块座13可沿导轨12上下活动。且在本实施例中，所述导轨12为并排设置的两条，所述滑块131分别与导轨12配合，应当说明的是，所述导轨12可以是一条，还可以为多条，例如三条，四条，所述滑块座13上可以设置多个滑块131，例如三个，四个。

所述压迫装置还包括：第一传动装置，所述第一传动装置包括第一带轮21、第二带轮22以及第一同步带23，所述第一带轮21与第二带轮22通过第一同步带23连接，利用第一同步带23传动，使得传动精度高，且重量轻，可靠性高，所述第一同步带23与滑块座13接触并带动滑块座13上下活动；与第一带轮21连接的用于驱动第一带轮21转动的驱动装置；与驱动装置连接的用于在断电时对驱动装置制动的制动器31；设置于压迫支架14上的用于在断电时控制压迫支架14上下活动的手动解锁装置；以及，设置于手动解锁装置上的用于在通电状态下限制手动解锁装置活动的阻尼器41。

具体而言，请参照图2、图3、图5所示，所述驱动装置包括电机32、与电机32的输出轴连接的第一齿轮33以及与第一齿轮33相啮合的第二齿轮34，所述第二齿轮34通过连接轴341与第一带轮21同轴连接。

其中，所述制动器31为常闭制动器，通电时，制动器31为开启状态，不会对电机32有任何制动作用；当断电后，为关闭状态，可对电机32起到制动的作用，更加安全可靠。

当电机32启动时，电机32通过第一齿轮33与第二齿轮34带动第一带轮21转动，同时第一同步带23上下活动，滑块座13可随着第一同步带23的活动沿导轨12上下活动，从而使得与滑块座13连接的压迫支架14上下活动。当电机32正转时，第一同步带23向下活动，压迫支架14以设定的速度下降到临床要求的高度后，与压迫面板11共同将乳房压紧。电机32反转时，则第一同步带23向上活动，压迫支架14上升，离开压迫面板11。且在此下降以及上升过程中，由于阻尼器41的存在，手动解锁装置的活动被限制而始终保持静止不动。

优选的，所述驱动装置还包括扭矩限制器35，所述扭矩限制器35设置于电机32与第一齿轮33之间。通过扭矩限制器35可保证本发明的压迫装置的压迫力不会超过临床要求的上限值，保证操作过程安全可靠。

在本实施例中，所述电机32与第一齿轮33通过一第一联轴器36连接。在其他实施例中，所述第一齿轮33也可以直接与电机32的输出轴连接。

优选的，所述压迫装置还包括用于输出检测压迫支架14升降高度的电信号的电位器51以及与电位器51连接的用于带动所述电位器51转动的第二传动装置。

具体而言，所述第二传动装置包括第三带轮52、第四带轮53以及第二同步带54，所述第三带轮52与第四带轮53通过第二同步带54连接，所述第三带轮52与电位器51通过第二联轴器521连接，所述滑块座13与第二同步带54的一侧固定连接。

在压迫支架14下降以及上升过程中，由于滑块座13与第二同步带54固定连接，因此移动压迫支架14时也会带动第二同步带54上下活动，从而使得第三带轮52转动，进而驱动电位器51转动，电位器51输出电信号，该信号用于检测压迫支架14的升降高度。

请参照图4、图5所示，所述第二带轮22设于一带轮悬件24上，所述带轮悬件24上设有一用于测量压迫力的称重式传感器25。

本发明压迫力可以通过称重式传感器25获得，其计算原理如下：

假设第一同步带23的预紧力为F0，则称重式传感器25端初始监测数值应为FS0=2F0，整个轮系的受力图如图6所示；当施加压迫力后，整个轮系的受力图如图7所示，T1、T2、T1'是第一同步带23上的张力，M为施加在第一带轮21上的扭矩，FY为压迫支架14上的力，FS为称重式传感器25端的力，G是滑块座13与压迫支架14的重力，f为摩擦力。其中T1、T1'所在的边为第一同步带23的紧边，T2所在的边为第一同步带23的松边。根据受力分析可以知道FS=2T1。

当T2＞0时，第一同步带23的紧边与松边变形量相同，得到如下所示公式：

T1'-F0=F0-T2(1)

T1=T1'(2)

T1+G=FY+T2+f(3)

当T2=0时，第一同步带23的紧边与松边变形量不同，由式（3）可得到如下所示公式：

T1=FY-G+f(4)

因此，当T2＞0时，联合式(1)、(2)及(3)可得到如下所示公式：

FS=2F0+FY-G+f（5）

当T2=0时，FS=2(FY-G+f)。（6）

因此，从式（5）和式（6）可以看出，在初拉力及重力为定值的情况下，压迫支架14端监测值与称重式传感器25端的监测值为单调连续一次分段函数关系。

下面对本发明的压迫力的计算原理进行实验验证，其步骤如下：

S10，测试前，先调整第一同步带23的预紧力到合适的数值，测试并记录五组数据，根据记录数据得出其测试结果如表1所示，其中，每组的左列数据代表称重式传感器25测量的数值，每组的右列数据代表压迫支架14上施加的压迫力值。

表1

S20，将上一步骤测得的五组数据分别绘制折线图，其折线图如图8、9、10、11以及12所示。

因此，根据测试数据可以看出压迫支架14端监测值与称重式传感器25端监测值具有良好的重复性，稳定性，一致性。

请参照图1、图2所示，所述手动解锁装置包括第三齿轮42、与第三齿轮42啮合的第四齿轮43、与第四齿轮43同轴连接且设于第一同步带23上的第五带轮44以及用于驱动第三齿轮42转动的手轮45。

当发生断电或意外时，转动手轮45，手轮45驱动第三齿轮42转动从而带动第四齿轮43转动，第四齿轮43带动第五带轮44转动，从而使得第一同步带23驱动压迫支架14上升，通过利用手动解锁装置来释放压迫力，避免对病人造成压迫伤害。当压迫支架14上升到一定高度后，也可以反向转动手轮45，从而实现手动施加压迫力的目的，操作十分简便，且安全可靠。

具体而言，所述第三齿轮42、第四齿轮43、第五带轮44以及手轮45均设于压迫支架14上。所述手轮45具有一转轴451，所述阻尼器41设于手轮45的转轴451上。在电机32工作时，阻尼器41可限制手动解锁装置活动，此时第五带轮44不会发生转动，压迫支架14可上下活动；当转动手轮45时，手动解锁装置克服了阻尼器41的阻尼力，从而驱动第五带轮44转动，从而实现压迫支架14的上下活动。

本发明的工作原理如下所示：

当电机32正转时，第一同步带23向下活动，压迫支架14以设定的速度下降到临床要求的高度后，与压迫面板11共同将乳房压紧。电机32反转时，则第一同步带23向上活动，压迫支架14上升，离开压迫面板11。

当发生断电或意外时，转动手轮45，手轮45驱动第三齿轮42转动从而带动第四齿轮43转动，第四齿轮43带动第五带轮44转动，从而使得第一同步带23向上活动，压迫支架14也随着上升，通过利用手动解锁装置来释放压迫力，避免对病人造成压迫伤害。当压迫支架14上升到一定高度后，也可以反向转动手轮45，从而实现手动施加压迫力的目的，操作十分简便，且安全可靠。

在压迫支架14下降以及上升过程中，由于滑块座13与第二同步带54固定连接，因此压迫支架14会带动第二同步带54上下活动，从而使得第三带轮52转动，进而驱动电位器51转动，电位器51输出电信号，该信号用于检测压迫支架14的升降高度，从而精确控制压迫支架14的升降高度，且通过称重式传感器25可测得本发明压迫力的大小，从而可精确控制压迫力的大小，避免对病人造成压迫伤害。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种乳腺机压迫装置，包括压迫面板、导轨、设置于导轨上并可沿导轨上下活动的滑块座以及与滑块座固定连接的压迫支架；其特征在于，还包括：

第一传动装置，所述第一传动装置包括第一带轮、第二带轮以及第一同步带，所述第一带轮与第二带轮通过第一同步带连接，所述第一同步带与滑块座接触并带动滑块座上下活动；

与第一带轮连接的用于驱动第一带轮转动的驱动装置；

与驱动装置连接的用于在断电时对驱动装置制动的制动器；

设置于压迫支架上的用于在断电时控制压迫支架上下活动的手动解锁装置；

以及，设置于手动解锁装置上的用于在通电状态下限制手动解锁装置活动的阻尼器。

2.根据权利要求1所述的一种乳腺机压迫装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机、与电机的输出轴连接的第一齿轮以及与第一齿轮相啮合的第二齿轮，所述第二齿轮通过连接轴与第一带轮同轴连接。

3.根据权利要求2所述的一种乳腺机压迫装置，其特征在于，所述驱动装置还包括扭矩限制器，所述扭矩限制器设置于电机与第一齿轮之间。

4.根据权利要求2所述的一种乳腺机压迫装置，其特征在于，所述电机与第一齿轮通过第一联轴器连接。

5.根据权利要求1所述的一种乳腺机压迫装置，其特征在于，所述压迫装置还包括用于输出检测压迫支架升降高度的电信号的电位器以及与电位器连接的用于带动所述电位器转动的第二传动装置。

6.根据权利要求5所述的一种乳腺机压迫装置，其特征在于，所述第二传动装置包括第三带轮、第四带轮以及第二同步带，所述第三带轮与第四带轮通过第二同步带连接，所述第三带轮与电位器通过第二联轴器连接，所述滑块座与第二同步带固定连接。

7.根据权利要求1所述的一种乳腺机压迫装置，其特征在于，所述第二带轮设于一带轮悬件上，所述带轮悬件上设有一用于测量压迫力的称重式传感器。

8.根据权利要求1所述的一种乳腺机压迫装置，其特征在于，所述手动解锁装置包括第三齿轮、与第三齿轮啮合的第四齿轮、与第四齿轮同轴连接且设于第一同步带上的第五带轮以及用于驱动第三齿轮转动的手轮。

9.根据权利要求8所述的一种乳腺机压迫装置，其特征在于，所述第三齿轮、第四齿轮、第五带轮以及手轮均设于压迫支架上。

10.根据权利要求8所述的一种乳腺机压迫装置，其特征在于，所述手轮具有一转轴，所述阻尼器设于手轮的转轴上。