CN106228861A - 一种教学用模拟ct系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗教学用教具技术领域,尤其涉及适合教学演示使用的,无放射无危害,操作简便,模拟效果好,能够模拟操作及人体扫描信息输出显示的一种教学用模拟CT系统,包括模拟平台组件,套设在模拟平台组件外部的模拟扫描架组件,放置在模拟平台组件上方的人体模型,用于接收数据、处理数据和发送数据的数据存储处理组件,以及通过电缆与数据存储处理组件连接的控制组件和显示组件。本发明提供的一种教学用模拟CT系统具有结构简单、合理,造价低廉,适合学校采购使用,适合教学演示使用的,无放射无危害,操作简便,模拟效果好,能够模拟操作及人体扫描信息输出显示的优点。
Description
技术领域
本发明涉及医疗教学用教具技术领域,尤其涉及适合教学演示使用的,无放射无危害,操作简便,模拟效果好,能够模拟操作及人体扫描信息输出显示的一种教学用模拟CT系统。
背景技术
随着影像设备产业的发展,需要大量的影像设备的研发、维护和使用人才。CT是医院最重要的影像诊断仪器之一。据资料显示,医院对影像设备的应用比其他医疗设备广泛,需求量较大,影像设备公司发展比较好,另一方面医影像设备医学影像设备价格昂贵、利润空间大,对工作人员待遇较高,成为学生就业的好职位。目前,我国高校中的本科影像专业、生物医学工程专业(医疗器械)和仪器仪表专业(医疗器械),以及专科的医疗器械维修、医疗器械管理等专业,每年培养大量的毕业生。但其就业时所遇到的问题是理论和实践的脱离。据我们调查,将来从事影像方面的学生,除泰山医学院等极少数学校利用真实机器进行教学外,其他大部分学校都没有用真实机器教学的。一是真实机器价格昂贵,还需要严格的安装使用条件作保障;二是目前没有合适的教学用机器,能够符合后期专业的实习、实训。这样就对我们培养的将来从事影像设备管理、开发和使用的专业人才,在质量上大打折扣,不能达到我们的培养目标。为改善我们对所需人才的培养质量,加强后期专业的实习、实训,以适应国家在《中国制造2025》和“十三五规划”提出的宏伟目标,研制这类设备已成为当务之急。
公开资料显示,国内尚无研究机构或高校使用或研发供教学演示用的模拟CT机。一方面需求巨大,一方面研发方向还是空白,因此一旦研发成功,必然有很大的市场空间。
发明内容
本发明为解决现有的医用教学演示用的CT机,价格昂贵、具有放射性危害,演示使用不便的问题,而提供结构简单、合理,造价低廉,适合学校采购使用,适合教学演示使用的,无放射无危害,操作简便,模拟效果好,能够模拟操作及人体扫描信息输出显示的一种教学用模拟CT系统。
本发明采用的技术方案是:
一种教学用模拟CT系统,包括模拟平台组件,套设在模拟平台组件外部的模拟扫描架组件,放置在模拟平台组件上方的人体模型,用于接收数据、处理数据和发送数据的数据存储处理组件,以及通过电缆与数据存储处理组件连接的控制组件和显示组件;
所述模拟平台组件包括长方体形的托架,托架上方设置有长方形的旋转托板,旋转托板的长边与托架的顶面的长边平行设置,旋转托板两端的居中位置各设置有一个旋转轴,所述旋转轴与设置在托架两端居中位置的轴承匹配,旋转托板能够相对于托架绕旋转轴转动;所述旋转托板的上方设置有长方形的滑动托板,滑动托板的长边与旋转托板的长边平行设置,所述滑动托板与旋转托板之间设置有一组滑轨,所述滑轨沿滑动托板的两条长边设置;
所述模拟扫描架组件包括一个圆环形的套圈,所述套圈竖直设置,且套设在托架的顶面、旋转托板及滑动托板的外部,所述套圈所在圆环的轴线与滑动托板的长边平行设置;所述模拟扫描架的顶部设置有一组红外传感器接收端,所述红外传感器接收端的的接收开口均朝下方设置,所述红外传感器接收端均通过电缆与数据存储处理组件连接;
所述人体模型包括人形本体,所述人形本体的外部包覆有一层硅胶层,所述人形本体为中空结构,人形本体的正面设置有与设置在套圈上的红外传感器接收端相匹配的红外传感器发射端,每个红外传感器发射端均与其所在的人形本体表面垂直设置,且每个红外传感器发射端的发射口朝向人形本体的外部设置;所述硅胶层上与每个红外传感器发射端正对的位置均设置有红外线传输用通孔;所述人形本体的内部设置有为红外传感器的供电的电源组件,人形本体的背面设置有控制电源组件与红外传感器发射端通断连接的控制开关;位于人形本体的背面的处的硅胶层的外部还设置有用于将人体模型固定到滑动托板上的固定组件。
所述托架的顶面一条宽边的下方、竖直固定设置有一个半圆形的内齿圈,所述内齿圈的开口向上设置,所述旋转托板的底面的宽边的居中位置、竖直向下设置有一个连接杆,所述连接杆的下端设置有旋转驱动电机,旋转驱动电机的主轴连接有旋转驱动齿轮,所述旋转驱动齿轮与内齿圈啮合,所述旋转驱动电机通过电缆与数据存储处理组件连接;
所述旋转托板的顶面上水平设置有一个齿条,所述齿条的两端分别与旋转托板的顶面的两条宽边的中点位置固定连接,所述滑动托板的底面固定设置有滑动驱动电机,滑动驱动电机的主轴连接有滑动驱动齿轮,所述滑动驱动齿轮与齿条啮合,所述滑动驱动电机通过电缆与数据存储处理组件连接;
所述旋转托板位于水平位置时,旋转驱动齿轮位于半圆形的内齿圈的中心位置处;所述滑动托板位于旋转托板的正上方时,滑动驱动齿轮位于齿条的中心位置处。
所述数据存储处理组件为计算机主机,控制组件为键盘,显示组件为显示器。
所述数据存储处理组件通过电缆连接有四位摇杆开关。
所述人形本体的背面以及其所对应的硅胶层处设置有开口。
所述电源组件为蓄电池。
所述固定组件为吸盘或尼龙搭扣。
所述模拟扫描架组件的下方设置有支腿。
所述模拟平台组件的下方设置有滚轮。
本发明的有益效果在于:
1、本发明提供的一种教学用模拟CT系统由模拟平台来模拟真实CT机中的扫描床,该模拟平台中的旋转托板能够相对于托架绕旋转轴转动,滑动托板能够相对于旋转托板前后平移,使得模拟平台能够实现真实CT机中扫描床中的倾斜、移动效果;进一步的,通过旋转驱动电机带动旋转驱动齿轮与内齿圈配合,通过滑动驱动电机带动滑动驱动齿轮与齿条配合,实现摇杆开关控制,使得模拟操作更加方便、逼真;
2、通过设置在人体模型上的红外传感器发射端与模拟扫描架组件上设置的红外传感器接收端配合,实现对人体模型的不同部位模拟扫描,进而将存储在数据存储处理组件中的不同部位的扫描结果图像通过显示组件显示,模拟不同部位扫描结果的输出过程;
3、数据存储处理组件为计算机主机,控制组件为键盘,显示组件为显示器,使得整个系统中的数据存储、处理、显示和控制过程更加简单,便于设置、使用、调试、修改;
4、数据存储处理组件通过电缆连接有四位摇杆开关,使得模拟操作更加逼真;
5、采用由中空硬质塑料制成人形本体,能够便于在其内部设置电源组件和布放线路,并且红外传感器发射端固定设置在中空人形本体的外表面,便于调试、检修、更换;人形本体外部包覆有一层硅胶层,使得本发明提供的人体模型的仿真性更强,设置在人形本体前面的红外传感器发射端发出的红外线信号,能够透过硅胶层上的通孔发射到外部,与模拟CT机教学装置中的外部扫描组价配合使用时,能够被扫描组件扫描到不同位置的红外传感器发射端发出的红外线信号,从而模拟出不同人体各扫描断层位置信息;在人形本体的背面的处的硅胶层的外部还设置有吸盘或尼龙搭扣,方便吸附或粘附到模拟CT机教学装置中的托盘上,使用方便;在人形本体的背面以及其所对应的硅胶层处设置有开口,便于检修、维护,使用方便;
6、模拟扫描架组件的下方设置有支腿,模拟平台组件的下方设置有滚轮,使得整个系统安装、移动方便。
总之,本发明提供的一种教学用模拟CT系统具有结构简单、合理,造价低廉,适合学校采购使用,适合教学演示使用的,无放射无危害,操作简便,模拟效果好,能够模拟操作及人体扫描信息输出显示的优点。
附图说明
图1是本发明提供的一种教学用模拟CT系统中模拟平台组件、模拟扫描架组件、数据存储处理组件以及控制组件和显示组件的结构示意图。
图2是本发明提供的一种教学用模拟CT系统中人体模型的结构示意图。
图3是本发明提供的一种教学用模拟CT系统的结构框图。
图中:1、模拟平台组件;2、模拟扫描架组件;3、人体模型;4、数据存储处理组件;5、控制组件;6、显示组件;7、四位摇杆开关;101、托架;102、旋转托板;103、旋转轴;104、滑动托板;105、滑轨;106、内齿圈;107、连接杆;108、旋转驱动电机;109、旋转驱动齿轮;110、齿条;111、滑动驱动电机;112、滑动驱动齿轮;113、滚轮;201、套圈;202、红外传感器接收端;203、支腿;301、人形本体;302、硅胶层;303、红外传感器发射端;304、通孔;305、电源组件;306、控制开关;307、开口;308、固定组件。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种教学用模拟CT系统。
下面结合附图对本发明的内容作进一步说明:
一种教学用模拟CT系统,如图1~3所示,包括模拟平台组件1,套设在模拟平台组件1外部的模拟扫描架组件2,放置在模拟平台组件1上方的人体模型3,用于接收数据、处理数据和发送数据的数据存储处理组件4,以及通过电缆与数据存储处理组件4连接的控制组件5和显示组件6;
其中,模拟平台组件1包括长方体形的托架101,托架101的下方设置有滚轮113,托架101上方设置有长方形的旋转托板102,旋转托板102的长边与托架101的顶面的长边平行设置,旋转托板102两端的居中位置各设置有一个旋转轴103,旋转轴103与设置在托架101两端居中位置的轴承匹配,旋转托板102能够相对于托架101绕旋转轴103转动;旋转托板102的上方设置有长方形的滑动托板104,滑动托板104的长边与旋转托板102的长边平行设置,滑动托板104与旋转托板102之间设置有一组滑轨105,滑轨105沿滑动托板104的两条长边设置;托架101的顶面一条宽边的下方、竖直固定设置有一个半圆形的内齿圈106,内齿圈106的开口向上设置,旋转托板102的底面的宽边的居中位置、竖直向下设置有一个连接杆107,连接杆107的下端设置有旋转驱动电机108,旋转驱动电机108的主轴连接有旋转驱动齿轮109,旋转驱动齿轮109与内齿圈106啮合,旋转驱动电机108通过电缆与数据存储处理组件4连接;旋转托板102的顶面上水平设置有一个齿条110,齿条110的两端分别与旋转托板102的顶面的两条宽边的中点位置固定连接,滑动托板104的底面固定设置有滑动驱动电机111,滑动驱动电机111的主轴连接有滑动驱动齿轮112,滑动驱动齿轮112与齿条110啮合,滑动驱动电机111通过电缆与数据存储处理组件4连接;旋转托板102位于水平位置时,旋转驱动齿轮109位于半圆形的内齿圈106的中心位置处;滑动托板104位于旋转托板102的正上方时,滑动驱动齿轮112位于齿条110的中心位置处。
模拟扫描架组件2包括一个圆环形的套圈201,套圈201竖直设置,且套设在托架101的顶面、旋转托板102及滑动托板104的外部,套圈201所在圆环的轴线与滑动托板104的长边平行设置;模拟扫描架的顶部设置有一组红外传感器接收端202,红外传感器接收端202的的接收开口均朝下方设置,红外传感器接收端202均通过电缆与数据存储处理组件4连接;模拟扫描架组件2中的套圈201的下方设置有支腿203。
人体模型3包括由硬质塑料制成的人形本体301,人形本体301的外部包覆有一层用于模拟人体皮肤结构的硅胶层302,人形本体301为中空结构,人形本体301的正面设置有一组红外传感器发射端303,每个红外传感器发射端303均与其所在的人形本体301表面垂直设置,且每个红外传感器发射端303的发射口朝向人形本体301的外部设置;在具体安装固定时,每个红外传感器发射端303可以嵌入设置在人形本体301上,也可以贴合设置在人形本体301的表面;人形本体301的背面以及其所对应的硅胶层302处设置有开口307;硅胶层302上与每个红外传感器发射端303正对的位置均设置有红外线传输用通孔304,由红外传感器发射端303发出红外光信号可以通过通孔304,而无遮挡的传输到人体模型3的外部;人形本体301的内部设置有为红外传感器发射端303的供电的电源组件305,该电源组件305具体来说为蓄电池,电源组件305通过设置在人形本体301的背面的控制开关306与红外传感器发射端303连接;控制开关306能够有控制电源组件305与红外传感器发射端303之间的通断连接;位于人形本体301的背面的处的硅胶层302的外部还设置有固定组件308,所述固定组件308为吸盘或尼龙搭扣,该固定组件308用于将人体模型3固定到模拟平台组件1中的滑动托板104上。
上述数据存储处理组件4为计算机主机,控制组件5为键盘,显示组件6为显示器,数据存储处理组件4通过电缆连接有四位摇杆开关7。
具体使用时,首先在数据存储处理组件4中预先存储各扫描部位的扫描图像,并且针对不同的位置的红外传感器发射端303及其相应的接收端,使得数据存储处理组件4能够调取并通过显示组件6显示相应的预存的扫描图像,将人体模型3固定到滑动托板104的顶面上,开启人体模型3中的控制开关306,使得红外传感器发射端303发出红外信号,控制四位摇杆开关7,调整旋转托板102的倾斜角度以及滑动托板104的前后位置,使得人体模型3上不同部位的红外传感器发射端303的红外信号被模拟扫描架组件2中的相应的红外传感器接收端202接收,进而使得数据存储处理组件4在得到相应触发信号后,调用预存的相应部位的扫描图像,并通过显示组件6显示。
根据上述具体实施方式可见,本发明提供的一种教学用模拟CT系统具有结构简单、合理,造价低廉,适合学校采购使用,适合教学演示使用的,无放射无危害,操作简便,模拟效果好,能够模拟操作及人体扫描信息输出显示的优点。
Claims (9)
1.一种教学用模拟CT系统,其特征在于:包括模拟平台组件,套设在模拟平台组件外部的模拟扫描架组件,放置在模拟平台组件上方的人体模型,用于接收数据、处理数据和发送数据的数据存储处理组件,以及通过电缆与数据存储处理组件连接的控制组件和显示组件;
所述模拟平台组件包括长方体形的托架,托架上方设置有长方形的旋转托板,旋转托板的长边与托架的顶面的长边平行设置,旋转托板两端的居中位置各设置有一个旋转轴,所述旋转轴与设置在托架两端居中位置的轴承匹配,旋转托板能够相对于托架绕旋转轴转动;所述旋转托板的上方设置有长方形的滑动托板,滑动托板的长边与旋转托板的长边平行设置,所述滑动托板与旋转托板之间设置有一组滑轨,所述滑轨沿滑动托板的两条长边设置;
所述模拟扫描架组件包括一个圆环形的套圈,所述套圈竖直设置,且套设在托架的顶面、旋转托板及滑动托板的外部,所述套圈所在圆环的轴线与滑动托板的长边平行设置;所述模拟扫描架的顶部设置有一组红外传感器接收端,所述红外传感器接收端的的接收开口均朝下方设置,所述红外传感器接收端均通过电缆与数据存储处理组件连接;
所述人体模型包括人形本体,所述人形本体的外部包覆有一层硅胶层,所述人形本体为中空结构,人形本体的正面设置有与设置在套圈上的红外传感器接收端相匹配的红外传感器发射端,每个红外传感器发射端均与其所在的人形本体表面垂直设置,且每个红外传感器发射端的发射口朝向人形本体的外部设置;所述硅胶层上与每个红外传感器发射端正对的位置均设置有红外线传输用通孔;所述人形本体的内部设置有为红外传感器的供电的电源组件,人形本体的背面设置有控制电源组件与红外传感器发射端通断连接的控制开关;位于人形本体的背面的处的硅胶层的外部还设置有用于将人体模型固定到滑动托板上的固定组件。
2.根据权利要求1所述的教学用模拟CT系统,其特征在于:
所述托架的顶面一条宽边的下方、竖直固定设置有一个半圆形的内齿圈,所述内齿圈的开口向上设置,所述旋转托板的底面的宽边的居中位置、竖直向下设置有一个连接杆,所述连接杆的下端设置有旋转驱动电机,旋转驱动电机的主轴连接有旋转驱动齿轮,所述旋转驱动齿轮与内齿圈啮合,所述旋转驱动电机通过电缆与数据存储处理组件连接;
所述旋转托板的顶面上水平设置有一个齿条,所述齿条的两端分别与旋转托板的顶面的两条宽边的中点位置固定连接,所述滑动托板的底面固定设置有滑动驱动电机,滑动驱动电机的主轴连接有滑动驱动齿轮,所述滑动驱动齿轮与齿条啮合,所述滑动驱动电机通过电缆与数据存储处理组件连接;
所述旋转托板位于水平位置时,旋转驱动齿轮位于半圆形的内齿圈的中心位置处;所述滑动托板位于旋转托板的正上方时,滑动驱动齿轮位于齿条的中心位置处。
3.根据权利要求1或2所述的教学用模拟CT系统,其特征在于:所述数据存储处理组件为计算机主机,控制组件为键盘,显示组件为显示器。
4.根据权利要求2所述的教学用模拟CT系统,其特征在于:所述数据存储处理组件通过电缆连接有四位摇杆开关。
5.根据权利要求1所述的教学用模拟CT系统,其特征在于:所述人形本体的背面以及其所对应的硅胶层处设置有开口。
6.根据权利要求1所述的教学用模拟CT系统,其特征在于:所述电源组件为蓄电池。
7.根据权利要求1所述的教学用模拟CT系统,其特征在于:所述固定组件为吸盘或尼龙搭扣。
8.根据权利要求1所述的教学用模拟CT系统,其特征在于:所述模拟扫描架组件的下方设置有支腿。
9.根据权利要求1所述的教学用模拟CT系统,其特征在于:所述模拟平台组件的下方设置有滚轮。
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