CN109770934B - 一种立式ct成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立式CT成像系统，包括安装架和支撑板，所述安装架底部的四角均固定有万向轮，所述支撑板位于安装架内侧的中部，所述支撑板的顶部设有升降装置，且支撑板与升降装置的输出端固定，所述升降装置固定在安装板的顶部，所述支撑板的中部设有安装筒，所述安装筒贯穿支撑板，且通过轴承与支撑板转动连接，所述支撑板的顶部固定有旋转装置，此立式CT成像系统，可在病房对患者进行CT扫描，患者站立在安装板的正下方，通过升降装置可将扫描装置调节到患者身体的扫描部位，使患者在保持站立姿势时即可进行CT扫描，改变了传统的卧式扫描的方式，避免了患者身体躺在CT床上时而无法获得负重情况下的骨结构信息。

Description

一种立式CT成像系统

技术领域

本发明涉及CT技术领域，具体为一种立式CT成像系统。

背景技术

从本世纪初开始应用于临床以来，锥束CT发展迅速，越来越多的口腔临床专业开始接触这种技术。锥束CT与传统医学CT相比，有许多优势：扫描范围灵活，可以扫描特定的诊断区域，也可以扫描全部的颅面部；图像精度高：与被投照物之间的比例为1∶1，可以进行实际测量；扫描时间短；辐射剂量小；图像伪影少；对头位的要求低。锥束CT的快速发展得益于廉价X射线管、面阵探测器和计算机技术的发展。廉价X射线管的出现，使得锥束CT不必要采用传统CT所使用的专用高压发生器和大热容量X球管，降低了成本。面阵探测器的出现，使得X射线的利用率大增，单次投影即可获得二维数据。GPU加速等计算机技术的发展，使锥束CT的实时三维重建成为可能。

如何负重位成像一直是困扰临床骨科医生的难题，X线平片可在投照时采用负重位成像，但其提供的解剖结构和软组织信息极为有限，特别是针对脊柱这类结构复杂的骨关节系统。脊柱退行性疾病患病率高，大多无明显病因，缺乏特异性表现，传统CT和MRI由于其组织分辨力高常被用于腰背痛和神经根病的评估，但均为仰卧位检查，不能客观反映人体的生物力学变化。而在负重位时由于软组织结构(包括韧带、椎间盘、硬膜囊、硬膜外脂肪和神经根等)的动态变化，常会发现常规仰卧位所隐匿的表现。为此，我们提出一种立式CT成像系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立式CT成像系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种立式CT成像系统，包括安装架和支撑板，所述安装架底部的四角均固定有万向轮，所述支撑板位于安装架内侧的中部，所述支撑板的顶部设有升降装置，且支撑板与升降装置的输出端固定，所述升降装置固定在安装板的顶部，所述支撑板的中部设有安装筒，所述安装筒贯穿支撑板，且通过轴承与支撑板转动连接，所述支撑板的顶部固定有旋转装置，所述旋转装置的输出端与安装筒连接，所述安装筒底端固定有安装板，所述安装板为环形结构，且安装板套接在安装筒底端的外侧，所述安装板的底部固定有扫描装置，所述安装架底部的两侧对称固定有限位装置。

优选的，所述升降装置包括调节组件、驱动组件和传动组件，所述调节组件设有四个，且四个调节组件等角度分布在支撑板的顶部，所述调节组件包括螺纹筒、第一丝杠和第一齿轮，所述螺纹筒贯穿安装架的顶部，且通过轴承与安装架转动连接，所述螺纹筒与第一丝杠螺纹连接，所述第一丝杠的底端与支撑板固定，所述第一齿轮固定套接在螺纹筒的外侧，所述传动组件设有两个，且两个传动组件分别与位于安装架顶部两侧的两个第一齿轮传动连接，所述驱动组件的输出端与传动组件传动连接。

优选的，所述传动组件包括第二齿轮、第三齿轮、连接轴和第一齿轮链，所述连接轴的底端通过轴承与安装架的顶部转动连接，所述第二齿轮与第三齿轮均固定套接在连接轴的外侧，所述第二齿轮通过第一齿轮链与位于安装架一侧的两个第一齿轮传动连接，所述第三齿轮位于第二齿轮的上方，且第三齿轮与驱动组件的输出端传动连接。

优选的，所述驱动组件包括驱动电机、第四齿轮和第二齿轮链，所述驱动电机固定在安装架的顶部，且驱动电机的输出轴与第四齿轮固定，所述第四齿轮通过第二齿轮链与第三齿轮传动连接。

优选的，所述第一丝杠的外侧设有加强组件，所述加强组件包括导轨、滑块、连接杆和滑套，所述导轨与安装架内部的侧壁固定，所述导轨靠近第一丝杠的一侧设有与滑块相配合的导向槽，所述滑块滑动连接在导向槽内，所述连接杆的一端与滑块固定，另一端与滑套固定，所述滑套滑动套接在第一丝杠的外侧。

优选的，所述旋转装置包括旋转电机、支撑块、蜗杆和环形齿轮，所述环形齿轮固定套接在安装筒的外侧，且环形齿轮与蜗杆传动连接，所述蜗杆的两端分别与两个支撑块转动连接，所述支撑块与旋转电机均固定在支撑板上，所述旋转电机的输出轴与蜗杆的一端固定。

优选的，所述限位装置包括支撑架、限位电机、第二丝杠、驱动板和限位轴，所述支撑架固定在安装架底部两侧的内壁上，所述驱动板位于支撑架的内侧，且驱动板的中部设有螺纹孔，所述驱动板通过螺纹孔与第二丝杠螺纹连接，所述第二丝杠的顶端通过轴承与支撑架的顶部转动连接，所述驱动电机固定在支撑架的顶部，且驱动电机的输出轴与第二丝杠固定，所述限位轴竖直放置，且限位轴的顶端与驱动板固定，所述限位轴的底端贯穿安装架的底部，且与安装架滑动连接。

优选的，所述驱动板底部的四角均固定有限位轴，所述限位轴的底端设有防滑波纹。

优选的，所述安装架的两侧固定有把手。

优选的，所述扫描装置包括球管、高压发生器、平板探测器和数据采集系统，所述球管用于对被检测对象发射X射线，所述高压发生器用于为球管提供高压电，以产生X射线，所述平板探测器位于球管的对立面，以接收由球管发射并经过被检测对象的X射线，所述数据采集系统用于采集所述球管的曝光信号、所述高压发生器的发射信号以及所述平板探测器的图像采集信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明可在病房对患者进行CT扫描，患者站立在安装板的正下方，通过升降装置可将扫描装置调节到患者身体的扫描部位，使患者在保持站立姿势时即可进行CT扫描，改变了传统的卧式扫描的方式，客观反映了人体的生物力学变化，对于在负重位时由于软组织结构(包括韧带、椎间盘、硬膜囊、硬膜外脂肪和神经根等)的动态变化，起到了很好的诊断效果，特别能有针对地发现常规仰卧位所隐匿的表现。

2、本发明第一丝杠的外侧设有加强组件，加强组件包括导轨、滑块、连接杆和滑套，导轨与安装架内部的侧壁固定，导轨靠近第一丝杠的一侧设有与滑块相配合的导向槽，滑块滑动连接在导向槽内，连接杆的一端与滑块固定，另一端与滑套固定，滑套滑动套接在第一丝杠的外侧，滑套和滑块可跟随第一丝杠上下移动，增强了第一丝杠在水平方向上的强度，防止了第一丝杠出现摆动的现象。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明限位装置结构示意图；

图3为本发明旋转装置结构示意图；

图4为本发明扫描装置结构示意图；

图5为本发明环形齿轮结构示意图；

图6为本发明加强组件结构示意图；

图7为图1中A区域放大图。

图中：1-安装架；2-万向轮；3-支撑板；4-升降装置；5-安装筒；6-旋转装置；7-安装板；8-扫描装置；9-限位装置；10-调节组件；11-驱动组件；12-传动组件；13-螺纹筒；14-第一丝杠；15-第一齿轮；16-第二齿轮；17-第三齿轮；18-连接轴；19-第一齿轮链；20-驱动电机；21-第四齿轮；22-第二齿轮链；23-加强组件；24-导轨；25-滑块；26-连接杆；27-滑套；28-导向槽；29-旋转电机；30-支撑块；31-蜗杆；32-环形齿轮；33-支撑架；34-限位电机；35-第二丝杠；36-驱动板；37-限位轴；38-防滑波纹；39-把手；40-球管；41-高压发生器；42-平板探测器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种立式CT成像系统，包括安装架1和支撑板3，所述安装架1底部的四角均固定有万向轮2，所述支撑板3位于安装架1内侧的中部，所述支撑板3的顶部设有升降装置4，且支撑板3与升降装置4的输出端固定，所述升降装置4固定在安装板7的顶部，所述支撑板3的中部设有安装筒5，所述安装筒5贯穿支撑板3，且通过轴承与支撑板3转动连接，所述支撑板3的顶部固定有旋转装置6，所述旋转装置6的输出端与安装筒5连接，所述安装筒5底端固定有安装板7，所述安装板7为环形结构，且安装板7套接在安装筒5底端的外侧，所述安装板7的底部固定有扫描装置8，所述安装架1底部的两侧对称固定有限位装置9。

所述升降装置4包括调节组件10、驱动组件11和传动组件12，所述调节组件10设有四个，且四个调节组件10等角度分布在支撑板3的顶部，所述调节组件10包括螺纹筒13、第一丝杠14和第一齿轮15，所述螺纹筒13贯穿安装架1的顶部，且通过轴承与安装架1转动连接，所述螺纹筒13与第一丝杠14螺纹连接，所述第一丝杠14的底端与支撑板3固定，所述第一齿轮15固定套接在螺纹筒13的外侧，所述传动组件12设有两个，且两个传动组件12分别与位于安装架1顶部两侧的两个第一齿轮15传动连接，所述驱动组件11的输出端与传动组件12传动连接，通过升降装置4对扫描装置8的高度进行调节。

所述传动组件12包括第二齿轮16、第三齿轮17、连接轴18和第一齿轮链19，所述连接轴18的底端通过轴承与安装架1的顶部转动连接，所述第二齿轮16与第三齿轮17均固定套接在连接轴18的外侧，所述第二齿轮16通过第一齿轮链19与位于安装架1一侧的两个第一齿轮15传动连接，所述第三齿轮17位于第二齿轮16的上方，且第三齿轮17与驱动组件11的输出端传动连接，通过传动组件12可使四个第一齿轮15同步转动。

所述驱动组件11包括驱动电机20、第四齿轮21和第二齿轮链22，所述驱动电机20固定在安装架1的顶部，且驱动电机20的输出轴与第四齿轮21固定，所述第四齿轮21通过第二齿轮链22与第三齿轮17传动连接，通过驱动组件11对扫描转动高度的调节提供动力。

所述第一丝杠14的外侧设有加强组件23，所述加强组件23包括导轨24、滑块25、连接杆26和滑套27，所述导轨24与安装架1内部的侧壁固定，所述导轨24靠近第一丝杠14的一侧设有与滑块25相配合的导向槽28，所述滑块25滑动连接在导向槽28内，所述连接杆26的一端与滑块25固定，另一端与滑套27固定，所述滑套27滑动套接在第一丝杠14的外侧，滑套27和滑块25可跟随第一丝杠14上下移动，增强了第一丝杠14在水平方向上的强度，防止了第一丝杠14出现摆动的现象。

所述旋转装置6包括旋转电机29、支撑块30、蜗杆31和环形齿轮32，所述环形齿轮32固定套接在安装筒5的外侧，且环形齿轮32与蜗杆31传动连接，所述蜗杆31的两端分别与两个支撑块30转动连接，所述支撑块30与旋转电机29均固定在支撑板3上，所述旋转电机29的输出轴与蜗杆31的一端固定，通过旋转装置6带动扫描装置8进行旋转。

所述限位装置9包括支撑架33、限位电机34、第二丝杠35、驱动板36和限位轴37，所述支撑架33固定在安装架1底部两侧的内壁上，所述驱动板36位于支撑架33的内侧，且驱动板36的中部设有螺纹孔，所述驱动板36通过螺纹孔与第二丝杠35螺纹连接，所述第二丝杠35的顶端通过轴承与支撑架33的顶部转动连接，所述驱动电机20固定在支撑架33的顶部，且驱动电机20的输出轴与第二丝杠35固定，所述限位轴37竖直放置，且限位轴37的顶端与驱动板36固定，所述限位轴37的底端贯穿安装架1的底部，且与安装架1滑动连接，通过限位装置9可对安装架1的位置进行固定。

所述驱动板36底部的四角均固定有限位轴37，所述限位轴37的底端设有防滑波纹38，增大了限位轴37与地面接触的摩擦力，使安装架1的位置更加稳定。

所述安装架1的两侧固定有把手39，便于对安装架1进行推动。

所述扫描装置8包括球管40、高压发生器41、平板探测器42和数据采集系统，所述球管40用于对被检测对象发射X射线，所述高压发生器41用于为球管40提供高压电，以产生X射线，所述平板探测器42位于球管40的对立面，以接收由球管40发射并经过被检测对象的X射线，所述数据采集系统用于采集球管40的曝光信号、高压发生器41的发射信号以及所述平板探测器42的图像采集信号，通过扫描装置8对患者身体进行CT扫描。

工作原理：

工作时，可将安装架1移动至病房内，安装架1位置确定后，通过限位电机34输出轴的转动可带动第二丝杠35的转动，第二丝杠35与驱动板36螺纹连接，限位轴37固定在驱动板36的底端，使第二丝杠35的转动可带动限位轴37向下运动，通过限位轴37与地面接触，对安装架1的位置起到固定作用，防止扫描过程中安装架1出现移动的现象。

患者站立(负重位)在安装板7的正下方，通过驱动电机20输出轴的转动可带动第四齿轮21的转动，第四齿轮21通过第二齿轮链22与第三齿轮17传动连接，第三齿轮17与第二齿轮16均固定套接在连接轴18的外侧，使第四齿轮21的转动可带动第二齿轮16的转动，第二齿轮16通过第一齿轮链19分别与安装架1一侧的两个第一齿轮15传动连接，使第二齿轮16的转动可带动四个第一齿轮15同步转动，第一齿轮15固定套接在螺纹筒13的外侧，螺纹筒13与第一丝杠14螺纹连接，使第一齿轮15的转动可带动第一丝杠14的上下移动，第一丝杠14的底端与支撑板3固定，从而实现了对扫描装置8高度的调节。

扫描装置8的高度调节完成后，通过旋转电机29输出轴的转动可带动蜗杆31的转动，蜗杆31与环形齿轮32传动连接，环形齿轮32固定套接在安装筒5的外侧，使蜗杆31的转动可带动安装筒5的旋转，从而使扫描装置8可围绕患者身体进行旋转，实现了对患者身体在负重位时的扫描工作。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种立式CT成像系统，包括安装架(1)和支撑板(3)，其特征在于：所述安装架(1)底部的四角均固定有万向轮(2)，所述支撑板(3)位于安装架(1)内侧的中部，所述支撑板(3)的顶部设有升降装置(4)，且支撑板(3)与升降装置(4)的输出端固定，所述升降装置(4)固定在安装板(7)的顶部，所述支撑板(3)的中部设有安装筒(5)，所述安装筒(5)贯穿支撑板(3)，且通过轴承与支撑板(3)转动连接，所述支撑板(3)的顶部固定有旋转装置(6)，所述旋转装置(6)的输出端与安装筒(5)连接，所述安装筒(5)底端固定有安装板(7)，所述安装板(7)为环形结构，且安装板(7)套接在安装筒(5)底端的外侧，所述安装板(7)的底部固定有扫描装置(8)，所述安装架(1)底部的两侧对称固定有限位装置(9)；

所述升降装置(4)包括调节组件(10)、驱动组件(11)和传动组件(12)，所述调节组件(10)设有四个，且四个调节组件(10)等角度分布在支撑板(3)的顶部，所述调节组件(10)包括螺纹筒(13)、第一丝杠(14)和第一齿轮(15)，所述螺纹筒(13)贯穿安装架(1)的顶部，且通过轴承与安装架(1)转动连接，所述螺纹筒(13)与第一丝杠(14)螺纹连接，所述第一丝杠(14)的底端与支撑板(3)固定，所述第一齿轮(15)固定套接在螺纹筒(13)的外侧，所述传动组件(12)设有两个，且两个传动组件(12)分别与位于安装架(1)顶部两侧的两个第一齿轮(15)传动连接，所述驱动组件(11)的输出端与传动组件(12)传动连接；

所述传动组件(12)包括第二齿轮(16)、第三齿轮(17)、连接轴(18)和第一齿轮链(19)，所述连接轴(18)的底端通过轴承与安装架(1)的顶部转动连接，所述第二齿轮(16)与第三齿轮(17)均固定套接在连接轴(18)的外侧，所述第二齿轮(16)通过第一齿轮链(19)与位于安装架(1)一侧的两个第一齿轮(15)传动连接，所述第三齿轮(17)位于第二齿轮(16)的上方，且第三齿轮(17)与驱动组件(11)的输出端传动连接；

所述驱动组件(11)包括驱动电机(20)、第四齿轮(21)和第二齿轮链(22)，所述驱动电机(20)固定在安装架(1)的顶部，且驱动电机(20)的输出轴与第四齿轮(21)固定，所述第四齿轮(21)通过第二齿轮链(22)与第三齿轮(17)传动连接；

所述第一丝杠(14)的外侧设有加强组件(23)，所述加强组件(23)包括导轨(24)、滑块(25)、连接杆(26)和滑套(27)，所述导轨(24)与安装架(1)内部的侧壁固定，所述导轨(24)靠近第一丝杠(14)的一侧设有与滑块(25)相配合的导向槽(28)，所述滑块(25)滑动连接在导向槽(28)内，所述连接杆(26)的一端与滑块(25)固定，另一端与滑套(27)固定，所述滑套(27)滑动套接在第一丝杠(14)的外侧；

所述旋转装置(6)包括旋转电机(29)、支撑块(30)、蜗杆(31)和环形齿轮(32)，所述环形齿轮(32)固定套接在安装筒(5)的外侧，且环形齿轮(32)与蜗杆(31)传动连接，所述蜗杆(31)的两端分别与两个支撑块(30)转动连接，所述支撑块(30)与旋转电机(29)均固定在支撑板(3)上，所述旋转电机(29)的输出轴与蜗杆(31)的一端固定；

所述限位装置(9)包括支撑架(33)、限位电机(34)、第二丝杠(35)、驱动板(36)和限位轴(37)，所述支撑架(33)固定在安装架(1)底部两侧的内壁上，所述驱动板(36)位于支撑架(33)的内侧，且驱动板(36)的中部设有螺纹孔，所述驱动板(36)通过螺纹孔与第二丝杠(35)螺纹连接，所述第二丝杠(35)的顶端通过轴承与支撑架(33)的顶部转动连接，所述驱动电机(20)固定在支撑架(33)的顶部，且驱动电机(20)的输出轴与第二丝杠(35)固定，所述限位轴(37)竖直放置，且限位轴(37)的顶端与驱动板(36)固定，所述限位轴(37)的底端贯穿安装架(1)的底部，且与安装架(1)滑动连接；

所述驱动板(36)底部的四角均固定有限位轴(37)，所述限位轴(37)的底端设有防滑波纹(38)；

所述安装架(1)的两侧固定有把手(39)；

所述扫描装置(8)包括球管(40)、高压发生器(41)、平板探测器(42)和数据采集系统，所述球管(40)用于对被检测对象发射X射线，所述高压发生器(41)用于为球管(40)提供高压电，以产生X射线，所述平板探测器(42)位于球管(40)的对立面，以接收由球管(40)发射并经过被检测对象的X射线，所述数据采集系统用于采集所述球管(40)的曝光信号、所述高压发生器(41)的发射信号以及所述平板探测器(42)的图像采集信号。

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