CN109770929A - 模体组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模体组件，包括：活动杆，其包括均质本体和在所述均质本体中的空腔；驱动单元，其包括驱动器、电机和驱动机构，所述驱动器控制所述电机的转速，所述驱动机构固定连接于所述活动杆并且在所述电机的作用下使所述活动杆以第一周期作直线往复运动；电路，其接收来自所述驱动器的信号并输出等效心电图信号，所述等效心电图信号的周期等于所述第一周期。本发明的模体组件可模拟心跳的特征并同时输出ECG信号。扫描往复运动的活动杆并检查其重建后的图像，即可直接地测量时间分辨率。
Description
技术领域
本发明涉及计算机断层扫描，特别是计算机断层扫描的时间分辨率的测量工具。
背景技术
心脏成像是CT应用中最具挑战性的任务之一，因为心跳可能导致严重的运动伪影。因此，具有高时间分辨率的CT设备对于成功的心脏成像而言是不可或缺的。时间分辨率不仅依赖于机架的转速，而且还依赖于重建算法和使用的X射线管的数量等。目前，心脏扫描中给定图像的时间分辨率主要由重建该图像所使用的CT数据的量确定，而不是根据直接测量。
从CT厂商和重建算法的开发者的视角而言，能用于测量时间分辨率的模体对于测试CT机的性能和验证重建算法都是十分有用的。从临床技师的视角而言，模体最好能模拟心跳并同步地发送仿真的ECG(心电图)信号。
现有的具有模拟心跳的运动特征的动态部件的模体较为昂贵，并且大都不能直接地评估时间分辨率。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种模体组件。
本发明提供一种模体组件，包括：活动杆，其包括均质本体和在所述均质本体中的空腔；驱动单元，其包括驱动器、电机和驱动机构，所述驱动器控制所述电机的转速，所述驱动机构固定连接于所述活动杆并且在所述电机的作用下使所述活动杆以第一周期作直线往复运动；电路，其接收来自所述驱动器的信号并输出等效心电图信号，所述等效心电图信号的周期等于所述第一周期。
在一实施例中，所述活动杆包括第一螺栓，所述均质本体的一端具有第一内螺纹，所述第一螺栓螺纹配合于所述第一内螺纹并封闭所述空腔的一端。
在一实施例中，所述活动杆包括密封圈，所述密封圈套设于所述第一螺栓。
在一实施例中，所述驱动机构包括：转盘，其在所述电机的作用下旋转并具有至少一个孔；导轨；基座，其可沿所述导轨滑动并且具有壁，所述活动杆固定连接于所述壁；连杆，其一端枢转地连接至所述孔，另一端枢转地连接至所述基座。
在一实施例中，所述驱动机构包括第二螺栓，所述均质本体的一端具有第二内螺纹，所述第二螺栓穿过所述基座的壁并螺纹配合于所述第二内螺纹。
在一实施例中，所述指示灯在所述活动杆运动至距离所述转盘的旋转轴最远的位置时发出可见光。
在一实施例中，所述等效心电图信号在所述活动杆运动至距离所述转盘的旋转轴最远的位置时具有脉冲。
在一实施例中，所述电路包括指示灯，所述指示灯以所述第一周期发出可见光。
在一实施例中，所述电路包括三个端子，所述三个端子输出所述等效心电图信号。
在一实施例中，模体组件还包括通信接口和控制器，所述控制器通过所述通信接口连接至所述驱动器，从而改变所述电机的转速。
在一实施例中，模体组件还包括固定的外模体，所述外模体由与所述活动杆的均质本体相同的材料制成并且均质，所述活动杆穿过所述外模体，在所述活动杆作直线往复运动时，所述活动杆的空腔的至少一部分能进入所述外模体。
本发明的模体组件可模拟心跳的特征并同时输出ECG信号。扫描往复运动的活动杆并检查其重建后的图像，即可直接地测量时间分辨率。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为根据本发明的实施例的模体组件的示意图。
图2为图1的活动杆的第一视角的爆炸图。
图3为图1的活动杆的第二视角的爆炸图。
图4为图1的活动杆的正视图。
图5为图4的活动杆沿A-A线的剖面图。
在上述附图中，所采用的附图标记如下：
100 模体组件 122 外模体
101 驱动单元 124 活动杆
102 AC/DC转换器 126 电路
103 电源输入端 128 端子
104 驱动器 130 指示灯
105 驱动机构 132 控制器
106 电机 134 通信接口
108 转盘 138 均质本体
110 孔 140 密封圈
112 连杆 142 第一螺栓
114 基座 144 第二内螺纹
116 导轨 146 第一内螺纹
118 壁 148 空腔
120 第二螺栓
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图1为根据本发明的实施例的模体组件100的示意图。如图1所示，模体组件100包括活动杆124、驱动单元101和电路126。驱动单元101包括驱动器104、电机106和驱动机构105，驱动器104控制电机106的转速，驱动机构105固定连接于活动杆124并且在电机106的作用下使活动杆124以第一周期作直线往复运动。电路126接收来自驱动器104的信号并输出等效心电图信号，等效心电图信号的周期等于第一周期。在本实施例中，驱动机构105包括转盘108、导轨116、基座114和连杆112。转盘108在电机106的作用下旋转并具有至少一个孔110。基座114可沿导轨116滑动并且具有壁118，活动杆124固定连接于壁118。连杆112的一端枢转地连接至孔110，另一端枢转地连接至基座114。连杆112将转盘108的圆周运动转变成基座114的直线运动。为了调整活动杆124的速度，可以在转盘108上设置与转盘108的旋转轴的距离不等的多个孔110并将连杆112的一端枢转地连接至相应的孔110中。
在本实施例中，电路126包括三个端子128，三个端子128输出等效心电图信号，并可通过ECG信号线连接至CT设备。等效心电图信号是一脉冲信号，占空比可以是例如0.5％。优选地等，效心电图信号的占空比是可调的。此外，优选地，等效心电图信号的脉冲的相位也是可调的。在本实施例中，等效心电图信号在活动杆124运动至距离转盘108的旋转轴最远的位置时具有脉冲。电路126还可包括指示灯130，指示灯130以第一周期发出可见光。在本实施例中，控制指示灯130的电路独立于产生和输出等效心电图信号的电路。在本实施例中，活动杆124的后方可设置一个金属挡板。在金属挡板行程上的某一位置，可设置一个传感器，当此传感器被金属挡板遮蔽时，指示灯130就被点亮。而指示灯130和传感器的位置，在金属挡板行程上是可以调节的。在本实施例中，传感器被放置在活动杆124运动至距离转盘108的旋转轴最远的位置时金属挡板对应的位置处，这样金属挡板在一个运动周期里只会遮住传感器一次。也即，指示灯130在活动杆124运动至距离转盘108的旋转轴最远的位置时发出可见光。
在本实施例中，模体组件100以220V交流电作为电源。因此如图1所示，模体组件100包括电源输入端103和AC/DC转换器102。AC/DC转换器102将来自电源输入端103的交流电转换为直流电。
如图1所示，模体组件100还可包括通信接口134和控制器132，控制器132通过通信接口134连接至驱动器104，从而改变电机106的转速。通信接口134和控制器132例如通过网线连接。
如图1所示，模体组件100还可包括固定的外模体122，外模体122由与活动杆124的均质本体138相同的材料制成并且均质，活动杆124穿过外模体122，在活动杆124作直线往复运动时，活动杆124的空腔148的至少一部分能进入外模体122。
图2为图1的活动杆124的第一视角的爆炸图。图3为图1的活动杆124的第二视角的爆炸图。活动杆124包括均质本体138和在均质本体138中的空腔148。空腔148可灌入或注入某种液体，例如水，该液体的HU值不同于均质本体138的HU值。均质本体138可由PMMA制成。为了方便地取下活动杆124，如图1和2所示，驱动机构105可包括第二螺栓120，均质本体138的一端具有第二内螺纹144，第二螺栓120穿过基座114的壁118并螺纹配合于第二内螺纹144。
如图3所示，活动杆124包括第一螺栓142，均质本体138的一端具有第一内螺纹146，第一螺栓142螺纹配合于第一内螺纹146并封闭空腔148的一端。可拧出第一螺栓142，并在向空腔148灌入或注入某种液体之后，拧入第一螺栓142、封闭空腔148。为避免液体蒸发或渗漏，活动杆124可包括密封圈140，密封圈140套设于第一螺栓142。
在本实施例中，活动杆124、空腔148和外模体122均为圆柱状的，且具有重合的旋转轴。
使用时，先向空腔148灌入或注入某种液体，再将活动杆124固定至基座114的壁118，将连杆112的一端枢转地连接至转盘108上适合的孔110中，然后放置好模体组件100的主体，使活动杆124处于扫描视野中，最后通过控制器132在远处启动电机106并控制转盘108的转速。在本实施例中，转盘108的旋转频率为10-170Hz。
本发明的模体组件可模拟心跳的特征并同时输出ECG信号。扫描往复运动的活动杆并检查其重建后的图像，即可直接地测量时间分辨率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种模体组件(100)，包括：
活动杆(124)，其包括均质本体(138)和在所述均质本体(138)中的空腔(148)；
驱动单元(101)，其包括驱动器(104)、电机(106)和驱动机构(105)，所述驱动器(104)控制所述电机(106)的转速，所述驱动机构(105)固定连接于所述活动杆(124)并且在所述电机(106)的作用下使所述活动杆(124)以第一周期作直线往复运动；
电路(126)，其接收来自所述驱动器(104)的信号并输出等效心电图信号，所述等效心电图信号的周期等于所述第一周期。
2.如权利要求1所述的模体组件(100)，其特征是，所述活动杆(124)包括第一螺栓(142)，所述均质本体(138)的一端具有第一内螺纹(146)，所述第一螺栓(142)螺纹配合于所述第一内螺纹(146)并封闭所述空腔(148)的一端。
3.如权利要求2所述的模体组件(100)，其特征是，所述活动杆(124)包括密封圈(140)，所述密封圈(140)套设于所述第一螺栓(142)。
4.如权利要求1所述的模体组件(100)，其特征是，所述驱动机构(105)包括：
转盘(108)，其在所述电机(106)的作用下旋转并具有至少一个孔(110)；
导轨(116)；
基座(114)，其可沿所述导轨(116)滑动并且具有壁(118)，所述活动杆(124)固定连接于所述壁(118)；
连杆(112)，其一端枢转地连接至所述孔(110)，另一端枢转地连接至所述基座(114)。
5.如权利要求4所述的模体组件(100)，其特征是，所述驱动机构(105)包括第二螺栓(120)，所述均质本体(138)的一端具有第二内螺纹(144)，所述第二螺栓(120)穿过所述基座(114)的壁(118)并螺纹配合于所述第二内螺纹(144)。
6.如权利要求4所述的模体组件(100)，其特征是，所述指示灯(130)在所述活动杆(124)运动至距离所述转盘(108)的旋转轴最远的位置时发出可见光。
7.如权利要求4所述的模体组件(100)，其特征是，所述等效心电图信号在所述活动杆(124)运动至距离所述转盘(108)的旋转轴最远的位置时具有脉冲。
8.如权利要求1所述的模体组件(100)，其特征是，所述电路(126)包括指示灯(130)，所述指示灯(130)以所述第一周期发出可见光。
9.如权利要求1所述的模体组件(100)，其特征是，所述电路(126)包括三个端子(128)，所述三个端子(128)输出所述等效心电图信号。
10.如权利要求1所述的模体组件(100)，其特征是，还包括通信接口(134)和控制器(132)，所述控制器(132)通过所述通信接口(134)连接至所述驱动器(104)，从而改变所述电机(106)的转速。
11.如权利要求1所述的模体组件(100)，其特征是，还包括固定的外模体(122)，所述外模体(122)由与所述活动杆(124)的均质本体(138)相同的材料制成并且均质，所述活动杆(124)穿过所述外模体(122)，在所述活动杆(124)作直线往复运动时，所述活动杆(124)的空腔(148)的至少一部分能进入所述外模体(122)。
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