CN110559145A - 一种医学成像转运车系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医学成像转运车系统及其控制方法。本发明采用轮式底盘、升降装置、转运导轨、成像床导轨、托架、摄像头、控制台、载人平台和防辐射挡板；在轮式底盘上安装升降装置和转运导轨，在转运导轨上安装托架，控制台控制转运车带动托架位移，使得转运导轨对接成像床导轨，将托架从转运导轨滑动至成像床导轨，从而转运到成像床上；本发明用于大型受检样品的实验转运，能够方便将受检样品转运至成像设备的成像床上，并能够实现在不同成像设备之间的转运；在转运过程中，通过摄像头导航定位，能够实现与现有的通用非特制的成像床的精确平稳对接，并保证在成像床上放置位置的精确可调。

Description

一种医学成像转运车系统及其控制方法

技术领域

本发明涉及医学成像技术，具体涉及一种医学成像转运车系统及其控制方法。

背景技术

在使用各类医学成像设备如正电子发射断层扫描成像(Positron EmissionTomography，PET)，CT(X-ray computed tomography)，核磁MRI(Magnetic ResonanceIamging)等对人或者大型动物等受检者进行检查或实验的过程中，会涉及到转运问题。受检者在转运过程中会因为较大的体积和重量给搬运带来不便，同时，在进行PET扫描实验过程中，由于受检者会被注射放射性核素的示踪剂，所以还需要考虑到医护人员或者实验工作人员放射防护的问题。

发明内容

针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种医学成像转运车系统及其控制方法，方便将受检样品转运至成像设备的成像床上，并能够实现在不同成像设备之间的转运，在转运过程中，能够实现与成像床的精确平稳对接，并保证在成像床上放置位置的精确可调。

本发明的一个目的在于提出一种医学成像转运车系统。

本发明的医学成像转运车系统包括：轮式底盘、升降装置、转运导轨、成像床导轨、托架、摄像头、控制台、载人平台和防辐射挡板；其中，轮式底盘、升降装置、转运导轨、托架、摄像头、控制台、载人平台和防辐射挡板构成转运车；在轮式底盘上设置沿竖直方向的升降装置；在升降装置上设置沿水平方向的一对转运导轨，转运导轨能够沿升降装置做竖直方向的位移；托架沿长度方向的两侧边缘分别设置在一对转运导轨上，托架能够沿转运导轨做水平方向的位移；在托架的周围设置防辐射挡板；在轮式底盘的后端设置与其连接为一体的载人平台；在载人平台上设置控制台；两对摄像头分别位于转运车的前端和后端，两对摄像头的镜头分别对着转运车的前方和后方；摄像头连接至控制台；轮式底盘和升降装置分别通过各自的电机和驱动器连接至控制台；在成像床沿长度方向的两侧设置一对成像床导轨，成像床导轨所在的水平面高于成像床；受检样品沿长度方向放置在托架上；医学成像转运车系统包括自动模式和手动模式；在手动模式中，操作者位于载人平台上，通过控制台控制轮式底盘的运动路线移动至成像床的一端并正对成像床；控制台控制升降装置带动转运导轨沿竖直方向运动，转运导轨与成像床导轨位于同一水平面，并通过控制轮式底盘，使得转运导轨对接成像床导轨，转运导轨与成像床导轨的两侧导轨分别位于同一直线上并且首尾相接，推动托架沿着转运导轨水平滑动至成像床导轨，调整成像床高度，使其能够托起托架，从而将托架转运到成像床上；成像结束后，成像床下降高度，由成像床导轨承载托架，推动托架从成像床导轨滑动至转运导轨，通过转运车转运到指定位置；在自动模式中，控制台存储运动路线的起始点和终点，两对摄像头实时采集转运车周边的图像，传输至控制台，控制台通过双目成像原理，得到托架前方和后方的图像，从而对转运车定位，并进一步得到运动路线，对转运车进行导航，控制台控制轮式底盘按照运动路线移动至成像床的一端，控制台通过摄像头采集的图像定位成像床和成像床导轨的位置，控制转运导轨沿升降装置做竖直方向运动，转运导轨与成像床导轨位于同一水平面，并通过控制轮式底盘，使得转运导轨对接成像床导轨，转运导轨与成像床导轨的两侧导轨分别位于同一直线上并且首尾相接，手动推动托架沿着转运导轨水平滑动至成像床导轨，调整成像床高度，使其能够托起托架，从而将托架转运到成像床上；成像结束后，成像床下降高度，由成像床导轨承载托架，推动托架从成像床导轨滑动至转运导轨，通过转运车转运到指定位置。

轮式底盘包括底座和设置在底座下表面的多个对称的万向轮；每一个万向轮通过各自相应的电机和驱动器连接至控制台。

防辐射挡板包括两块侧挡板、一块后挡板和一块上挡板，两块侧挡板分别竖直位于托架的沿长度方向的两侧，并且位于转运导轨外；一块后挡板竖直位于托架沿宽度方向的后方且位于控制台的前方；在两块侧挡板和一块后挡板上设置一块上挡板，上挡板高于转运导轨；轮式底盘的底座上表面设置有凹槽，两块侧挡板和一块后挡板的底部边缘卡在底座上表面的凹槽内；在上挡板的下表面设置有凹槽，两块侧挡板和一块后挡板的顶部边缘卡在上挡板下表面的凹槽内，从而实现防辐射挡板可拆卸。

托架沿长度方向的两侧边缘分别设置有滑轮，滑轮位于转运导轨内能够沿转运导轨和成像床导轨做水平方向的位移，从而将托架从转运导轨滑动至成像床导轨。

升降装置采用一或多个丝杠升降机。每一个丝杠升降机包括支架、丝杠和滑块；其中，丝杠沿竖直方向安装在支架上；支架设置在轮式底盘的底座上；丝杠具有外螺纹，滑块具有内螺纹，滑块套在丝杠上；丝杠通过相应的电机和驱动器连接至控制台；电机驱动丝杠旋转，从而带动滑块沿竖直方向运动。在滑块上安装一对水平的转运导轨。在支架的顶端设置横梁以固定支架，在横梁的两端分别设置两对摄像头。

本发明的另一个目的在于提供一种医学成像转运车系统的控制方法。

本发明的医学成像转运车系统的控制方法，包括自动模式和手动模式：

一、手动模式：

1)受检样品沿长度方向放置在托架上；

2)在托架的周围安装防辐射挡板；

3)操作者位于载人平台上，通过控制台控制轮式底盘的运动路线移动至成像床的一端并正对成像床；

4)控制台控制升降装置带动转运导轨沿竖直方向运动，转运导轨与成像床导轨位于同一水平面，并通过控制轮式底盘，使得转运导轨对接成像床导轨，转运导轨与成像床导轨的两侧导轨分别位于同一直线上并且首尾相接；

5)推动托架沿着转运导轨水平滑动至成像床导轨；

6)调整成像床高度，使其能够托起托架，从而将托架转运到成像床上；

7)成像结束后，成像床下降高度，由成像床导轨承载托架，推动托架从成像床导轨滑动至转运导轨，通过转运车转运到指定位置；

二、自动模式：

1)受检样品沿长度方向放置在托架上；

2)在托架的周围安装防辐射挡板；

3)控制台存储运动路线的起始点和终点，两对摄像头实时采集转运车周边的图像，传输至控制台；

4)控制台通过双目成像原理，得到托架前方和后方的图像，从而对转运车定位，并进一步得到运动路线，对转运车进行导航，控制台控制轮式底盘按照运动路线移动至成像床的一端；

5)控制台通过摄像头采集的图像定位成像床和成像床导轨的位置，控制转运导轨沿升降装置做竖直方向运动，转运导轨与成像床导轨位于同一水平面，并通过控制轮式底盘，使得转运导轨对接成像床导轨，转运导轨与成像床导轨的两侧导轨分别位于同一直线上并且首尾相接；

6)手动推动托架沿着转运导轨水平滑动至成像床导轨；

7)调整成像床高度，使其能够托起托架，从而将托架转运到成像床上；

8)成像结束后，成像床下降高度，由成像床导轨承载托架，推动托架从成像床导轨滑动至转运导轨，通过转运车转运到指定位置。

本发明的优点：

本发明采用轮式底盘、升降装置、转运导轨、成像床导轨、托架、摄像头、控制台、载人平台和防辐射挡板；在轮式底盘上安装升降装置和转运导轨，在转运导轨上安装托架，控制台控制转运车带动托架位移，使得转运导轨对接成像床导轨，将托架从转运导轨滑动至成像床导轨，从而转运到成像床上；本发明用于大型受检样品的实验转运，能够方便将受检样品转运至成像设备的成像床上，并能够实现在不同成像设备之间的转运；在转运过程中，通过摄像头导航定位，能够实现与现有的通用非特制的成像床的精确平稳对接，并保证在成像床上放置位置的精确可调。

附图说明

图1为本发明的医学成像转运车系统的一个实施例的示意图；

图2为本发明的医学成像转运车系统的一个实施例的不安装防辐射挡板的示意图；

图3为本发明的医学成像转运车系统的一个实施例的安装防辐射挡板的示意图；

图4为本发明的医学成像转运车系统的一个实施例的不同角度的示意图，(a)为后视图，(b)为侧视图，(c)为俯视图。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1至4所示，本实施例的医学成像转运车系统包括：轮式底盘7、升降装置1、转运导轨2、成像床导轨8、托架3、摄像头4、控制台6、载人平台10和防辐射挡板5；其中，轮式底盘7、升降装置1、转运导轨2、托架3、摄像头4、控制台6、载人平台10和防辐射挡板5构成转运车；在轮式底盘7上设置沿竖直方向的升降装置1；在升降装置1上设置沿水平方向的一对转运导轨2，转运导轨2能够沿升降装置1做竖直方向的位移；托架3沿长度方向的两侧边缘分别设置在一对转运导轨2上，托架3能够沿转运导轨2做水平方向的位移；在托架3的周围设置防辐射挡板5；在轮式底盘7的后端设置与其连接为一体的载人平台10；在载人平台10上设置控制台6；在转运车的前端和后端分别设置两对摄像头4，两对摄像头4的镜头分别对着转运车的前方和后方，成像范围达到360°；摄像头4连接至控制台6；轮式底盘7和升降装置1分别通过各自的电机和驱动器连接至控制台6；在成像床沿长度方向的两侧设置一对成像床导轨8，成像床导轨8所在的水平面高于成像床；受检样品沿长度方向放置在托架3上。

本实施例中，升降装置1采用四个丝杠升降机。每一个丝杠升降机包括支架、丝杠和滑块；其中，丝杠沿竖直方向安装在支架上；支架设置在轮式底盘7的底座上；丝杠具有外螺纹，滑块具有内螺纹，滑块套在丝杠上；丝杠通过各自相应的电机和驱动器连接至控制台6；电机驱动丝杠旋转，从而带动滑块沿竖直方向运动。四个丝杠升降机沿托架3长度方向分别安装在轮式底盘7的两侧，一侧两个丝杠升降机；每一侧的两个丝杠升降机的支架的顶端设置一个横梁固定；在每一侧的两个丝杠升降机的滑块上安装一个水平的转运导轨2。在每一个横梁的两端分别设置一个摄像头4。控制台的信号同时传输至四个驱动器，从而同步控制四个丝杠升降机的运动。

本实施例的医学成像转运车系统的控制方法，包括自动模式和手动模式：

一、手动模式：

1)受检样品沿长度方向放置在托架3上；

2)在托架3的周围安装防辐射挡板5；

3)操作者位于载人平台10上，通过控制台6控制轮式底盘7的运动路线移动至成像床的一端并正对成像床；

4)控制台6控制升降装置1带动转运导轨2沿竖直方向运动，转运导轨2与成像床导轨

8位于同一水平面，并通过控制轮式底盘7，使得转运导轨2对接成像床导轨8，转运导轨2与成像床导轨8的两侧导轨分别位于同一直线上并且首尾相接；

5)推动托架3沿着转运导轨2水平滑动至成像床导轨8；

6)调整成像床高度，使其能够托起托架3，从而将托架3转运到成像床上；

7)成像结束后，成像床下降高度，由成像床导轨8承载托架3，推动托架3从成像床导轨8滑动至转运导轨2，通过转运车转运到指定位置；

二、自动模式：

1)受检样品沿长度方向放置在托架3上；

2)在托架3的周围安装防辐射挡板5；

3)控制台6存储运动路线的起始点和终点，两对摄像头4实时采集转运车周边360°的图像，传输至控制台6；

4)控制台6通过双目成像原理，得到托架3前方和后方的图像，从而对转运车定位，并进一步得到运动路线，对转运车进行导航，控制台6控制轮式底盘7按照运动路线移动至成像床的一端；

5)控制台6通过摄像头4采集的图像定位成像床和成像床导轨8的位置，控制转运导轨

2沿升降装置1做竖直方向运动，转运导轨2与成像床导轨8位于同一水平面，并通过控制轮式底盘7，使得转运导轨2对接成像床导轨8，转运导轨2与成像床导轨8的两侧导轨分别位于同一直线上并且首尾相接；

6)手动推动托架3沿着转运导轨2水平滑动至成像床导轨8；

7)调整成像床高度，使其能够托起托架3，从而将托架3转运到成像床上；

8)成像结束后，成像床下降高度，由成像床导轨8承载托架3，推动托架3从成像床导轨8滑动至转运导轨2，通过转运车转运到指定位置。

最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种医学成像转运车系统，其特征在于，所述医学成像转运车系统包括：轮式底盘、升降装置、转运导轨、成像床导轨、托架、摄像头、控制台、载人平台和防辐射挡板；其中，所述轮式底盘、升降装置、转运导轨、托架、摄像头、控制台、载人平台和防辐射挡板构成转运车；在轮式底盘上设置沿竖直方向的升降装置；在升降装置上设置沿水平方向的一对转运导轨，转运导轨能够沿升降装置做竖直方向的位移；所述托架沿长度方向的两侧边缘分别设置在一对转运导轨上，托架能够沿转运导轨做水平方向的位移；在托架的周围设置防辐射挡板；在轮式底盘的后端设置与其连接为一体的载人平台；在载人平台上设置控制台；两对摄像头分别位于转运车的前端和后端，两对摄像头的镜头分别对着转运车的前方和后方；所述摄像头连接至控制台；所述轮式底盘和升降装置分别通过各自的电机和驱动器连接至控制台；在成像床沿长度方向的两侧设置一对成像床导轨，成像床导轨所在的水平面高于成像床；受检样品沿长度方向放置在托架上；所述医学成像转运车系统包括自动模式和手动模式；在手动模式中，操作者位于载人平台上，通过控制台控制轮式底盘的运动路线移动至成像床的一端并正对成像床；控制台控制升降装置带动转运导轨沿竖直方向运动，转运导轨与成像床导轨位于同一水平面，并通过控制轮式底盘，使得转运导轨对接成像床导轨，转运导轨与成像床导轨的两侧导轨分别位于同一直线上并且首尾相接，推动托架沿着转运导轨水平滑动至成像床导轨，调整成像床高度，使其能够托起托架，从而将托架转运到成像床上；成像结束后，成像床下降高度，由成像床导轨承载托架，推动托架从成像床导轨滑动至转运导轨，通过转运车转运到指定位置；在自动模式中，控制台存储运动路线的起始点和终点，两对摄像头实时采集转运车周边的图像，传输至控制台，控制台通过双目成像原理，得到托架前方和后方的图像，从而对转运车定位，并进一步得到运动路线，对转运车进行导航，控制台控制轮式底盘按照运动路线移动至成像床的一端，控制台通过摄像头采集的图像定位成像床和成像床导轨的位置，控制转运导轨沿升降装置做竖直方向运动，转运导轨与成像床导轨位于同一水平面，并通过控制轮式底盘，使得转运导轨对接成像床导轨，转运导轨与成像床导轨的两侧导轨分别位于同一直线上并且首尾相接，手动推动托架沿着转运导轨水平滑动至成像床导轨，调整成像床高度，使其能够托起托架，从而将托架转运到成像床上；成像结束后，成像床下降高度，由成像床导轨承载托架，推动托架从成像床导轨滑动至转运导轨，通过转运车转运到指定位置。

2.如权利要求1所述的医学成像转运车系统，其特征在于，所述轮式底盘包括底座和设置在底座下表面的多个对称的万向轮；每一个万向轮通过各自相应的电机和驱动器连接至控制台。

3.如权利要求1所述的医学成像转运车系统，其特征在于，所述防辐射挡板包括两块侧挡板、一块后挡板和一块上挡板，两块侧挡板分别竖直位于托架的沿长度方向的两侧，并且位于转运导轨外；一块后挡板竖直位于托架沿宽度方向的后方且位于控制台的前方；在两块侧挡板和一块后挡板上设置一块上挡板，上挡板高于转运导轨；轮式底盘的底座上表面设置有凹槽，两块侧挡板和一块后挡板的底部边缘卡在底座上表面的凹槽内；在上挡板的下表面设置有凹槽，两块侧挡板和一块后挡板的顶部边缘卡在上挡板下表面的凹槽内，从而实现防辐射挡板可拆卸。

4.如权利要求1所述的医学成像转运车系统，其特征在于，所述托架沿长度方向的两侧边缘分别设置有滑轮，滑轮位于转运导轨内能够沿转运导轨和成像床导轨做水平方向的位移，从而将托架从转运导轨滑动至成像床导轨。

5.如权利要求1所述的医学成像转运车系统，其特征在于，所述升降装置采用一或多个丝杠升降机；每一个丝杠升降机包括支架、丝杠和滑块；其中，丝杠沿竖直方向安装在支架上；支架设置在轮式底盘的底座上；丝杠具有外螺纹，滑块具有内螺纹，滑块套在丝杠上；丝杠通过相应的电机和驱动器连接至控制台；电机驱动丝杠旋转，从而带动滑块沿竖直方向运动。

6.如权利要求5所述的医学成像转运车系统，其特征在于，所述升降装置采用四个丝杠升降机；所述四个丝杠升降机沿托架长度方向分别安装在轮式底盘的两侧，一侧两个丝杠升降机；每一侧的两个丝杠升降机的支架的顶端设置一个横梁固定；在每一侧的两个丝杠升降机的滑块上安装一个水平的转运导轨。

7.如权利要求6所述的医学成像转运车系统，其特征在于，在每一个横梁的两端分别设置一个摄像头。

8.一种如权利要求1所述的医学成像转运车系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括自动模式和手动模式：

一、手动模式：

1)受检样品沿长度方向放置在托架上；

2)在托架的周围安装防辐射挡板；

3)操作者位于载人平台上，通过控制台控制轮式底盘的运动路线移动至成像床的一端并正对成像床；

4)控制台控制升降装置带动转运导轨沿竖直方向运动，转运导轨与成像床导轨位于同一水平面，并通过控制轮式底盘，使得转运导轨对接成像床导轨，转运导轨与成像床导轨的两侧导轨分别位于同一直线上并且首尾相接；

5)推动托架沿着转运导轨水平滑动至成像床导轨；

6)调整成像床高度，使其能够托起托架，从而将托架转运到成像床上；

7)成像结束后，成像床下降高度，由成像床导轨承载托架，推动托架从成像床导轨滑动至转运导轨，通过转运车转运到指定位置；

二、自动模式：

1)受检样品沿长度方向放置在托架上；

2)在托架的周围安装防辐射挡板；

3)控制台存储运动路线的起始点和终点，两对摄像头实时采集转运车周边的图像，传输至控制台；

4)控制台通过双目成像原理，得到托架前方和后方的图像，从而对转运车定位，并进一步得到运动路线，对转运车进行导航，控制台控制轮式底盘按照运动路线移动至成像床的一端；

5)控制台通过摄像头采集的图像定位成像床和成像床导轨的位置，控制转运导轨沿升降装置做竖直方向运动，转运导轨与成像床导轨位于同一水平面，并通过控制轮式底盘，使得转运导轨对接成像床导轨，转运导轨与成像床导轨的两侧导轨分别位于同一直线上并且首尾相接；

6)手动推动托架沿着转运导轨水平滑动至成像床导轨；

7)调整成像床高度，使其能够托起托架，从而将托架转运到成像床上；

8)成像结束后，成像床下降高度，由成像床导轨承载托架，推动托架从成像床导轨滑动至转运导轨，通过转运车转运到指定位置。