CN115886857A - 一种两级送样系统、装置、方法及扫描成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种两级送样系统、装置、方法及扫描成像系统，其中，两级送样系统，包括：控制器、一级运动平台和二级运动平台；控制器用于生成第一送样指令，并将第一送样指令发送至二级运动平台；二级运动平台用于接收第一送样指令，并基于第一送样指令将扫描舱移动到预设扫描区域内；控制器还用于基于扫描舱移动到预设扫描区域内的距离信息生成反馈指令，并根据所述反馈指令生成第二送样指令，并将所述第二送样指令发送至所述一级运动平台；一级运动平台用于接收第二送样指令，并基于第二送样指令将扫描舱移动到预设扫描位置。本发明通过将送样进给分为两级，既保证了两级送样系统整体尺寸，又实现了局部范围高定位精度运动控制。

Description

一种两级送样系统、装置、方法及扫描成像系统

技术领域

本发明涉及医学设备技术领域，尤其涉及一种两级送样系统、装置、方法及扫描成像系统。

背景技术

影像扫描技术作为一种无创伤成像技术，越来越广泛地应用于脑科学和脑疾病研究中，动物头部的影像扫描研究结果可以转化到人脑影像扫描研究领域，对脑科学基础研究、新药研发提供了有效手段，也为脑部医学治疗提供了新的方法。

在对扫描对象，如小动物进行影像扫描实验时，需要采用送样设备将待扫描对象送到影像扫描设备指定的扫描位置，完成图像扫描。但是现有送样设备一般采用的都是单级运送结构，送样过程占据较大的空间，对其他设备产生干涉；故可以采用二级运送结构减少空间，但是二级运送结构由于运送材料的原因又会产生精度问题，若更换高精度运送材料，二级运送结构的整体成本将大幅度增加。

因此如何保证送样设备在送样过程中的送样精度是一个亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种两级送样系统、装置、方法及扫描成像系统，用以解决现有技术中的二级送样结构在送样过程送样精度较低的问题。

为了解决上述问题，第一方面，本发明提出一种两级送样系统，所述两级送样系统应用于扫描成像系统，包括：控制器、一级运动平台及二级运动平台；

所述控制器用于生成第一送样指令，并将所述第一送样指令发送至所述二级运动平台；

所述二级运动平台用于接收所述第一送样指令，并基于所述第一送样指令将扫描舱移动到预设扫描区域内；

所述控制器还用于基于扫描舱移动到预设扫描区域内的距离信息生成反馈指令，并根据所述反馈指令生成第二送样指令，并将所述第二送样指令发送至所述一级运动平台；

所述一级运动平台用于接收所述第二送样指令，并基于所述第二送样指令将所述扫描舱移动到预设扫描位置。

进一步的，所述控制器包括第一送样指令模块；

所述第一送样指令模块用于基于预设扫描位置确定扫描舱需移动的第一距离信息，并生成所述第一送样指令。

进一步的，所述控制器还包括第一距离控制模块和第一距离检测模块；

所述第一距离控制模块用于根据第一送样指令包括第一距离信息控制二级运动平台移动，其中，所述第一距离信息包括第一移动距离；

所述第一距离检测模块用于测量二级运动平台在所述第一送样指令下实际移动的第一实际距离。

进一步的，所述控制器还包括距离判断模块；

所述距离判断模块用于判断所述第一移动距离与所述第一实际距离是否相同，并在所述第一移动距离与所述第一实际距离不相同时，生成所述反馈指令。

进一步的，所述反馈指令包括补偿指令；所述控制器还包括补偿指令模块；所述补偿指令模块用于根据所述第一移动距离和第一实际距离的距离差生成补偿指令；

所述控制器还包括第二送样指令模块；所述第二送样指令模块用于基于所述补偿指令确定扫描舱需移动的第二距离信息，并生成所述第二送样指令，其中，所述第二距离信息包括第二移动距离。

进一步的，所述控制器还包括第二距离检测模块和第二距离控制模块；

所述第二距离检测模块用于检测一级运动平台在所述第二送样指令下实际移动的第二实际距离；

所述第二距离控制模块用于根据第二距离检测模块的反馈控制一级运动平台移动，以使第二实际距离等于第二移动距离。

进一步的，所述第一距离控制模块和第二距离控制模块包括电机编码器；

所述第一距离检测模块与所述第二距离检测模块包括直线距离检测传感器。

第二方面，本发明还提供一种两级送样装置，所述两级送样装置应用于扫描成像系统，包括：

基座、第一控制组件、第一检测组件、第二检测组件、第二控制组件、一级运动平台及二级运动平台；一级运动平台与基座连接，二级运动平台与一级运动平台连接，二级运动平台用于与扫描成像系统的扫描舱连接；

第一控制组件，与二级运动平台连接，用于控制二级运动平台进行移动；

第一检测组件，用于测量二级运动平台实际移动的第一实际距离；

第二检测组件，用于测量一级运动平台实际移动的第二实际距离；

第二控制组件，与一级运动平台连接，用于基于第二检测组件的反馈控制一级运动平台进行移动；

所述一级运动平台的运动精度高于所述二级运动平台的运动精度。

第三方面，本发明还提供一种两级送样方法，应用于扫描成像系统，包括：

通过控制器基于预设扫描位置生成第一送样指令，并将所述第一送样指令发送至二级运动平台；

通过二级运动平台基于所述第一送样指令将扫描舱移动到预设扫描区域内；

通过控制器基于扫描舱移动到预设扫描区域内的距离信息生成反馈指令，并根据所述反馈指令生成第二送样指令，并将所述第二送样指令发送至所述一级运动平台；

通过一级运动平台基于所述第二送样指令将所述扫描舱移动到预设扫描位置。

第四方面，本发明还提供一种扫描成像系统，包括：

两级送样装置，用于连接扫描舱，并将扫描舱内的扫描对象移动到扫描设备的预设扫描位置；所述两级送样装置包括一级运动平台和二级运动平台，所述一级运动平台的运动精度高于所述二级运动平台的运动精度；

扫描设备，用于对扫描对象进行扫描成像。

进一步的，所述扫描设备包括CT设备、MRI设备、PET设备、SPECT设备中的一种或者其组合设备。

进一步的，所述扫描设备为PET-CT设备。

采用上述实施例的有益效果是：本发明利用控制器生成第一送样指令，并将第一送样指令发送至低精度的二级运动平台，通过二级运动平台执行第一送样指令后，基于扫描舱移动到预设扫描区域内的距离信息判断二级运动平台是否达到预设精度要求或预设行程要求，在二级运动平台未达到预设精度要求或预设行程要求时，控制器基于扫描舱移动到预设扫描区域内的距离信息生成第二送样指令，高精度的一级运动平台据第二送样指令对低精度的二级运动平台根进行运动补偿或运动补充，不仅实现了对局部范围的高定位精度运动控制，还实现了大行程的送样，进一步提高了图像的扫描精度。

此外，通过将送样过程分为两级，有效地缩短了送样系统的整体结构尺寸，缩短了一级运动平台和二级运动平台的悬臂距离，结构更加稳定。

附图说明

图1为本发明一些实施例中提供的一种两级送样系统的结构示意图；

图2为本发明一些实施例中提供的一种补偿反馈过程图；

图3为本发明一些实施例中提供的一种两级送样装置的结构示意图；

图4为本发明一些实施例提供的一种一级运动平台的结构示意图；

图5为本发明一些实施例提供的一种二级运动平台的结构示意图；

图6为本发明一些实施例中提供的一种两级送样方法的流程示意图；

图7为本发明一些实施例提供的一种扫描成像系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

以下分别对具体实施例进行详细说明：

请参阅图1，图1为本发明一些实施例中提供的一种两级送样系统的结构示意图，本发明的一个具体实施例，公开了一种两级送样系统100，包括：控制器101、二级运动平台102及一级运动平台103；两级送样系统100可以应用于扫描成像系统，通过连接扫描舱，并将扫描舱移动到预设扫描位置。

控制器101用于生成第一送样指令，并将第一送样指令发送至二级运动平台；

二级运动平台102用于接收第一送样指令，并基于第一送样指令将扫描舱移动到预设扫描区域内；

控制器101还用于基于扫描舱移动到预设扫描区域内的距离信息生成反馈指令，并根据反馈指令生成第二送样指令，并将第二送样指令发送至一级运动平台；

一级运动平台103用于接收第二送样指令，并基于第二送样指令将扫描舱移动到预设扫描位置。

在一些实施例中，在二级送样系统的设计中，可以让二级运动平台先运动位移M，然后一级运动平台补偿运动位移N，那么二级送样系统整体位移M+N，扫描舱移动的距离为S＝M₊N。

在一些实施例中，在两级送样系统中采取两级送样的设计时，一级运动平台和二级运动平台的运动精度不同。在一些实施例中，二级运动平台的运动精度小于一级运动平台的运动精度，一级运动平台为高精度运动平台，二级运动平台为低精度运动平台，可以理解的是，一级运动平台为高精度运动平台，至少表示一级运动平台的运动精度比二级运动平台的运动精度高，一级运动平台的运动精度满足扫描成像系统的最低精度要求。二级运动平台为低精度运动平台，至少表示二级运动平台的运动精度比一级运动平台的运动精度低。二级运动平台的运动精度可以低于扫描成像系统的最低精度要求。在一些实施例中，可以先将第一送样指令发送至低精度的二级运动平台，在二级运动平台移动后，通过扫描舱移动到预设扫描区域内的距离信息检测是否达到预设的位置和精度要求，如果未达到预设的位置和精度要求，可以继续利用高精度的一级运动平台对二级运动平台进行补偿，以达到高精度运动的效果。

其中，第一送样指令包括扫描舱需要移动的第一距离信息，具体包括第一移动距离与第一移动方向，当二级运动平台接收到该第一送样指令后，驱动二级电机将扫描舱移动到预设扫描区域内。

在一些实施例中，扫描舱支撑臂与二级运动平台为机械连接，在送样的过程中需要将待扫描对象放置在扫描舱中，然后在二级运动平台移动的过程中，二级运动平台带动扫描舱支撑臂将扫描舱移动到预设扫描区域。

在一些实施例中，在二级运动平台执行第一送样指令后，控制器获取扫描舱移动到预设扫描区域内的实际距离信息，以便根据该实际距离信息判断当前送样情况。

其中，若二级运动平台不能达到预设的位置和精度要求时，控制器可以进一步根据反馈指令生成第二送样指令，其中，第二送样指令包括扫描舱需要移动的第二距离信息，具体包括第二移动距离与第二移动方向。在一些实施例中，第二送样指令是发送至一级运动平台的指令，利用一级运动平台的高精度特点实现局部区域的高精度进给。

具体的，当一级运动平台接收到该第二送样指令后，驱动一级电机将扫描舱移动到预设扫描位置。在一些实施例中，预设扫描位置在预设区域内，相对于将扫描舱移动到预设扫描区域内，将扫描舱移动到预设扫描位置可以进一步提高图像的扫描精度。

本发明利用控制器生成第一送样指令，并将第一送样指令发送至低精度的二级运动平台，通过二级运动平台执行第一送样指令后，基于扫描舱移动到预设扫描区域内的实际距离信息判断二级运动平台是否达到预设精度要求，在二级运动平台未达到预设的位置和精度要求时，控制器基于扫描舱移动到预设扫描区域内的实际距离信息生成第二送样指令，高精度的一级运动平台据第二送样指令对低精度的二级运动平台根进行运动补偿，实现了对局部范围的高定位精度运动控制，进一步提高了图像的扫描精度。

在一些实施例中，假设一级运动平台最大行程为K1，二级运动平台最大行程为K2。若扫描舱需要移动的距离K＞K2，可以指示二级运动平台先运动位移M1，其中M1≤K2，而由于二级运动平台为低精度运动平台，故二级运动平台实际运动位移为M1’，在此基础上，一级运动平台继续运动位移N，使得二级送样系统整体位移M1’+N＝K。在一些实施例中，若扫描舱需要移动的距离K＞K2，可以指示二级运动平台先运动位移M1，其中M1＝K2，二级运动平台实际运动位移为M1’＝M1＝K2，在此基础上，一级运动平台继续运动位移N，使得二级送样系统整体位移M1’+N＝K。若扫描舱需要移动的距离K≤K2，可以指示二级运动平台先运动位移M1，其中M1＝K，二级运动平台实际运动位移为M1’，在此基础上，一级运动平台补偿运动位移N，使得二级送样系统整体位移M1’+N＝K，当然，如果M1’＝K，则不需要一级运动平台补偿运动位移。

在一些实施例中，二级运动平台的运动速度大于一级运动平台的运动速度，一级运动平台为高精度运动平台，二级运动平台为低精度运动平台。通过将送样过程分为两级，可以通过二级运动来得到更大的扫描舱的行程，有效地缩短了送样系统的整体结构尺寸，缩短了一级运动平台和二级运动平台的悬臂距离，结构更加稳定，而且一级运动平台的运动精度高于二级运动平台的运动精度，二级运动平台的运动速度高于一级运动平台的运动速度，使得整体运动速度更快，精度更高。

在本发明的一个实施例中，控制器包括第一送样指令模块；

第一送样指令模块用于基于预设扫描位置确定扫描舱需移动的第一距离信息，并生成第一送样指令。

在一些实施例中，本发明中主要将扫描舱移动到预设的扫描位置，即指定的扫描位置，以对扫描舱中的扫描对象，比如小动物完成图像扫描，然而由于扫描舱中扫描对象的体积不同，或者扫描对象的扫描部位不同，指定的扫描位置是不同的，因此可以根据不同的扫描对象或扫描对象的不同扫描部位设定不同的指定扫描位置，或者在多模态扫描(例如PET-CT扫描)中，本身需要针对同一扫描对象在扫描腔的不同位置进行扫描，且需移动的距离较大，进而根据指定扫描位置确定扫描舱需移动的第一距离信息，并生成第一送样指令。其中，第一距离信息中的第一移动距离为根据预设扫描位置设定的，第一移动方向为二级电机靠近预设扫描位置的方向。

在一些实施例中，一级运动平台最大行程为K1，二级运动平台最大行程为K2。若扫描舱需要移动的总距离K＞K2，可以指示二级运动平台先运动位移M1，即第一移动距离为M1，其中M1≤K2。在一些实施例中，M1＝K2，即让二级运动平台先按照最大行程K2移动。若扫描舱需要移动的总距离K≤K2，可以指示二级运动平台先运动位移M1，即第一移动距离为M1，其中M1＝K。

在本发明的一个实施例中，控制器还包括第一距离控制模块和第一距离检测模块；

第一距离控制模块用于根据第一送样指令包括第一距离信息控制二级运动平台移动，其中，第一距离信息包括第一移动距离；

第一距离检测模块用于测量二级运动平台在第一送样指令下实际移动的第一实际距离。

在一些实施例中，第一距离控制模块包括第一电机编码器，第一电机编码器与二级运动平台的二级电机连接，二级电机用于带动二级运动平台移动，二级电机根据第一电机编码器反馈的信息控制二级电机转动，带动扫描舱根据第一距离信息移动。当第一电机编码器的反馈信息为二级运动平台完成第一送样指令中的第一移动距离时，二级运动平台根据第一电机编码器的反馈信息停止运动。

当扫描舱需要移动的总距离K≤K2，可以指示二级运动平台先运动位移M1，即第一移动距离为M1，其中M1＝K。然而由于二级运动平台的整体刚性较低，运动精度较低，故第一电机编码器的反馈信息中的第一移动距离并非为二级运动平台的实际运动距离。此时可以进一步根据反馈信息采用第一距离检测模块测量二级运动平台的实际移动距离，即第一实际距离，在一些实施例中，第一距离检测模块包括直线距离检测传感器，例如LA11编码器。直线距离检测传感器可以包括第一磁栅尺。由于第一磁栅尺的测量精度较高，故第一磁栅尺测量出的第一实际距离可以认为是二级运动平台的实际移动距离。

在本发明的一个实施例中，控制器还包括距离判断模块；

距离判断模块用于判断第一移动距离与第一实际距离是否相同，并在第一移动距离与第一实际距离不相同时，生成反馈指令，其中，反馈指令用于控制一级运动平台继续移动。

在一些实施例中，第一距离控制模块用于控制二级运动平台在第一送样指令下需要移动的第一移动距离；第一距离检测模块用于测量二级运动平台在第一送样指令下实际移动的第一实际距离。当第一移动距离与第一实际距离相同时，即二级运动平台的实际移动距离与第一送样指令中包括的第一移动距离是相同的，表明二级运动平台已经将扫描舱移动到了预设扫描位置，二级运动平台完成了整个送样过程，并生成结束指令至控制器。此时无需调用一级运动平台继续运动。

当第一移动距离与第一实际距离不相同时，即二级运动平台的实际移动距离与第一送样指令中包括的第一移动距离不同，表明二级运动平台并未将扫描舱移动到指定的扫描位置，只是将扫描舱移动到了预设的扫描区域，因此可以生成反馈指令至控制器，以便控制器根据现有送样情况进行调整。

在本发明的一个实施例中，反馈指令包括补偿指令；控制器还包括补偿指令模块；补偿指令模块用于根据第一移动距离和第一实际距离的距离差生成补偿指令；

在一些实施例中，若第一移动距离与第一实际距离不同，即扫描舱的实际移动距离与第一送样指令中包括的第一移动距离不同，表明此时扫描舱并未到达指定的扫描位置，因此反馈指令包括补偿指令，此时系统的送样运动过程并未结束，需要调用一级运动平台继续运动。

控制器还包括第二送样指令模块；第二送样指令模块用于基于补偿指令中的距离差确定扫描舱需移动的第二距离信息，并生成第二送样指令，其中，第二距离信息包括第二移动距离。

其中，扫描舱需移动的第二距离信息包括扫描舱需要移动的第二移动距离与第二移动方向，第二移动距离为第一移动距离与第一实际距离的距离差，第二移动方向由第一移动距离和第一实际距离的大小确定。

具体的，当第一移动距离大于第一实际距离时，表明此时扫描舱的实际移动距离并未达到第一送样指令中设定的第一移动距离，故此时扫描舱的第二移动方向与第一移动方向相同，扫描舱需要继续向指定的扫描位置进行移动，并且第二移动距离为第一移动距离与第一实际距离之差。

而当第一移动距离小于第一实际距离时，表明此时扫描舱的实际移动距离已超过第一送样指令中设定的第一移动距离，故此时扫描舱的第二移动方向与第一移动方向相反，且第二移动距离为第一实际距离与第一移动距离之差。

在本发明的一个实施例中，控制器还包括第二距离检测模块和第二距离控制模块；

第二距离检测模块用于检测一级运动平台在第二送样指令下实际移动的第二实际距离；

第二距离控制模块用于根据第二距离检测模块的反馈控制一级运动平台移动，以使第二实际距离等于第二移动距离。

在一些实施例中，一级运动平台与二级运动平台机械连接，扫描舱与二级运动平台连接，因此扫描舱也可以随着一级运动平台进行移动。第二距离检测模块可以包括第二磁栅尺。第二距离控制模块可以包括第二电机编码器。第二电机编码器与以及运动平台的一级电机连接，一级电机与一级运动平台连接，用于驱动一级运动平台移动。其中，一级运动平台的丝杠一般精度较高，在运动过程中运动精度高、误差小，并且第二距离检测模块的检测精度高，故可以基于第二磁栅尺的检测结果反馈控制一级运动平台进行移动，且第二磁栅尺测量的第二实际距离为一级运动平台实际移动的距离。

当一级运动平台在第二送样指令下进行运动时，第二磁栅尺随之移动，并且当第二磁栅尺检测的第二实际距离为第二移动距离，即为第一移动距离和第一实际距离的距离差时，一级运动平台根据第二磁栅尺的反馈停止运动，一级运动平台此时已将扫描舱移动到了预设扫描位置。

在本申请实施例中，二级运动平台中的二级丝杠采用精度等级较低的丝杠，二级运动平台整体刚性要低于一级运动平台。在二级运动平台运动后，一级运动平台基于补偿指令生成的第二送样指令进行补偿运动，达到了高精度的运动。

举例而言，请参阅图2，图2为本发明一些实施例中提供的一种补偿反馈过程图。具体的，当需要二级送样系统移动的距离K＝300mm时，先读取第一磁栅尺的刻度A(二级运动平台初始位置A)，控制下发移动300mm(第一距离信息)的指令至二级运动平台，当第一电机编码器显示的第一移动距离为M1＝300mm时，二级运动平台停止运动，此时读取第一磁栅尺的刻度B(二级运动平台结束位置B)，此时二级运动平台实际移动的距离(B-A)即为第一实际距离M1’，从图中可见，第一移动距离与第一实际距离并不相同，并且第一移动距离大于第一实际距离。说明此时二级运动平台移动的第一实际距离并未达到预定距离，故此时需要一级运动平台继续移动，且移动方向与二级运动平台的移动方向相同，一级运动平台需要移动的距离，即第二移动距离N＝K-M1+(M1-M1’)＝K-M1’＝300-(B-A)mm，基于此可以达到补偿二级运动平台的运动缺陷。

本发明中提供的两级送样系统，利用二级运动平台将扫描舱送到待扫描区域；利用一级运动平台在待扫描区域实现高精度进给，使得扫描舱中的送样动物可以到达指定的扫描位置，以使扫描图像更清晰。

当然，在一些实施例中，当需要扫描舱移动的距离K超过二级运动平台的最大行程K2时，即控制器生成的第一送样指令中第一距离信息大于二级运动平台的最大行程，此时可以控制二级运动平台先运动位移M1，其中M1＝K2，此时二级运动平台实际运动位移为M1’＝M1＝K2，在此基础上，控制器无需根据扫描舱移动到预设扫描区域内的距离信息生成反馈指令，并根据反馈指令生成第二送样指令，而是可以直接根据扫描舱需要移动的距离K与二级运动平台最大行程K2的距离差S生成第二送样指令，其中S＝K-K2，即第二送样指令中的第二距离信息S为扫描舱需要移动的距离K与二级运动平台最大行程K2的距离差，然后控制一级运动平台根据继续运动位移N＝S，使得二级送样系统整体位移M1’+N＝K，以将扫描舱移动到预设扫描位置。

可见，在二级运动平台无法单独满足送样需求时，可以借助一级运动平台继续送样，通过一级运动平台对二级运动平台的送样补充，可以将扩大扫描舱的整体行程，有效地缩短了送样系统的整体结构尺寸，缩短了一级运动平台和二级运动平台的悬臂距离，结构更加稳定。而且通过将送样过程分为两级，一级运动平台的运动精度高于二级运动平台的运动精度，二级运动平台的运动速度高于一级运动平台的运动速度，使得整体运动速度更快，精度更高。

基于上述两级送样系统，本发明还提供一种两级送样装置，应用于扫描成像系统，请参阅图3，图3为本发明一些实施例中提供的一种两级送样装置的结构示意图，包括：

基座1、第二控制组件2、一级运动平台3、二级运动平台4、第二检测组件7、第一控制组件8及第二检测组件9，此外，两级送样装置还连接扫描舱支撑臂5和扫描舱6。

第一控制组件8，与二级运动平台4连接，用于控制二级运动平台4进行移动；

第一检测组件9，用于测量二级运动平台4实际移动的第一实际距离；

第二检测组件7，用于测量一级运动平台实际移动的第二实际距离；

第二控制组件2，与一级运动平台3连接，用于基于第二检测组件7的反馈控制一级运动平台3进行移动；

一级运动平台的运动精度高于二级运动平台的运动精度。

扫描舱支撑臂5，与扫描舱6通过连接器进行可拆卸式连接，用于推动扫描舱6；扫描舱6，用于装载扫描对象。

在一些实施例中，本发明还提供了一级运动平台3与二级运动平台4的结构示意图，

如图4所示，图4为本发明一些实施例提供的一种一级运动平台的结构示意图。一级运动平台3主要包括一级电机31、一级电机支座32、联轴器33、一级支撑平台34、一级丝杠35、一级线轨36。

一级电机支座32支撑一级电机31，一级电机31固定在联轴器33上，一级电机31的活动端与一级丝杠35一端固定，一级丝杠35另一端与联轴器33转动连接，其中，一级丝杠35采用了高精度的丝杠，具体为滚珠丝杠，一级支撑平台34套设在一级丝杠35上；一级电机31驱动一级丝杠35转动，进而驱动一级支撑平台34沿一级丝杠35移动。或，一级线轨36固定在联轴器33上并平行于一级丝杠35上，一级支撑平台34与一级线轨36滑动连接，一级电机31一级支撑平台34沿一级线轨36滑动。

如图5所示，图5为本发明一些实施例提供的二级运动平台的结构示意图，二级运动平台4主要包含如下几部分：二级支撑架41、二级转接件42、二级电机43、二级电机支座44、二级支撑平台45、二级移动架46、二级丝杠47。

二级电机支座44支撑二级电机43，二级电机43固定在二级移动架46上，二级电机43的活动端与二级丝杠47一端固定，二级丝杠47另一端与二级移动架46转动连接，其中，二级丝杠47采用了低精度的丝杠，其丝杠精度等级小于一级运动平台3中一级丝杠35的丝杠精度等级，二级支撑平台45套设在二级丝杠47上，二级电机43驱动二级丝杠47转动，进而驱动二级支撑平台45沿二级丝杠47移动。其中，由于对二级运动平台4的精度没有特别要求，故二级运动平台4除了可以用丝杠47驱动外，也可以通过齿轮齿条或者同步带等其他驱动部件进行驱动。

结合图3、图4及图5，具体实施过程如下：

当需要运送扫描对象时，控制器基于预设扫描位置下发第一送样指令至二级运动平台，二级运动平台中的二级电机驱动二级丝杠转动，以驱动二级运动平台移动，进而带动扫描舱进行移动；在二级运动平台进行移动的过程中，根据第一控制组件，即第一电机编码器控制二级运动平台的运动，具体的，当第一电机编码器上显示的距离为第一送样指令中的第一移动距离时，二级运动平台根据第一电机编码器的反馈停止运动，此时根据第一检测组件，即第一磁栅尺测量二级运动平台实际移动的第一实际距离。

若第一移动距离与第一实际距离相同，表明此时二级运动平台已将扫描舱移动到预设扫描位置，二级运动平台返回结束指令至控制器。

若第一移动距离与第一实际距离不同，表明此时二级运动平台并未将扫描舱移动到预设扫描位置，二级运动平台返回反馈指令至控制器，其中，反馈指令中包括补偿指令。

控制器根据补偿指令生成第二送样指令，并将第二送样指令下发至一级运动平台，其中，第二送样指令包括一级运动平台需要补偿的移动方向和移动距离。一级运动平台中的一级电机驱动一级丝杠转动，以驱动一级运动平台移动，进而继续带动扫描舱进行移动；在一级运动平台进行移动的过程中，根据第二检测组件，即第二磁栅尺测量一级运动平台实际移动的第二实际距离，然后第二距离控制组件，即第二电机编码器根据第二磁栅尺反馈的第二实际距离控制一级运动平台移动，并在第二实际距离等于第二移动距离时，控制一级运动平台停止运动，此时将扫描舱移动到了预设扫描位置处。

基于上述两级送样系统，本发明还提供一种两级送样方法，应用于扫描成像系统，对应的，请参阅图6，图6为本发明一些实施例提供的一种两级送样方法的流程示意图，包括：

步骤S601：通过控制器基于预设扫描位置生成第一送样指令，并将第一送样指令发送至二级运动平台；

步骤S602：通过二级运动平台基于第一送样指令将扫描舱移动到预设扫描区域内；

步骤S603：通过控制器基于扫描舱移动到预设扫描区域内的距离信息生成反馈指令，并根据反馈指令生成第二送样指令，并将第二送样指令发送至一级运动平台；

步骤S604：通过一级运动平台基于第二送样指令将扫描舱移动到预设扫描位置。

这里在一些实施例中：上述实施例提供的两级送样方法可以实现上述两级送样系统或两级送样装置中实施例中描述的技术方案，此处不再赘述。

本发明实施例还提供了一种扫描成像系统，如图7所示，图7为本发明一些实施例提供的一种扫描成像系统700，包括：

两级送样装置701，用于连接扫描舱，并将扫描舱内的扫描对象移动到扫描设备的预设扫描位置；两级送样装置包括一级运动平台和二级运动平台，一级运动平台的运动精度高于二级运动平台的运动精度；

扫描设备702，用于对扫描对象进行扫描成像。

在一些实施例中，扫描设备包括CT设备、MRI设备、PET设备、SPECT设备中的一种或者其组合设备。在两级送样装置将扫描舱移动到预设扫描位置后，可以通过扫描设备对扫描对象进行扫描成像，示例性地，扫描设备可以是CT(Computed Tomography，计算机断层扫描成像)设备，MR(MagmeticResonanceimaging，磁共振成像)设备、PET(Positron EmissionTomograph，正电子发射型电子计算机断层显像)设备，SPECT(Single-Photon EmissionComputed Tomography，单光子发射计算机断层成像)设备中的一种或者其组合设备，以获取扫描对象的CT图像、MR图像、PET图像、SPECT图像或者其多模态融合图像。

在一些实施例中，扫描设备为PET-CT设备，PET-CT设备是CT设备和PET设备的组合设备，在通常情况下PET-CT设备的体积较大，PET扫描和CT扫描的扫描腔在轴向延伸设置，故扫描舱的行程较大，本申请实施例中的两级送样系统和/或两级送样装置由于将送样过程分为两级，可以通过二级运动来得到更大的扫描舱的行程，而且能同时提高运动速度和运动精度，可以很好地应用在PET-CT设备中。在一些实施例中，PET-CT设备为微型PET-CT(microPET-CT)设备，微型PET-CT设备可以用于临床前科学研究，例如动物实验等。

可以理解的是，上述实施例的扫描成像系统可以包括上述任一实施例中的两级送样装置或两级送样系统的全部或部分技术特征。

可以理解的是，上述实施例方法的全部或部分产品技术特征，可以结合到上述实施例的产品实施例。同样的，上述实施例的两级送样方法可以应用于本申请实施例中的一种两级送样装置、两级送样系统和/或扫描成像系统，上述实施例的两级送样方法也可以采用本申请实施例中的一种两级送样装置、两级送样系统和/或扫描成像系统进行。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种两级送样系统，所述两级送样系统应用于扫描成像系统，其特征在于，包括：控制器、一级运动平台及二级运动平台；

所述控制器用于生成第一送样指令，并将所述第一送样指令发送至所述二级运动平台；

所述二级运动平台用于接收所述第一送样指令，并基于所述第一送样指令将扫描舱移动到预设扫描区域内；

所述控制器还用于基于扫描舱移动到预设扫描区域内的距离信息生成反馈指令，并根据所述反馈指令生成第二送样指令，并将所述第二送样指令发送至所述一级运动平台；

所述一级运动平台用于接收所述第二送样指令，并基于所述第二送样指令将所述扫描舱移动到预设扫描位置。

2.根据权利要求1所述的两级送样系统，其特征在于，所述控制器包括第一送样指令模块；

所述第一送样指令模块用于基于预设扫描位置确定扫描舱需移动的第一距离信息，并生成所述第一送样指令。

3.根据权利要求1所述的两级送样系统，其特征在于，所述控制器还包括第一距离控制模块和第一距离检测模块；

所述第一距离控制模块用于根据第一送样指令包括第一距离信息控制二级运动平台移动，其中，所述第一距离信息包括第一移动距离；

所述第一距离检测模块用于测量二级运动平台在所述第一送样指令下实际移动的第一实际距离。

4.根据权利要求3所述的两级送样系统，其特征在于，所述控制器还包括距离判断模块；

所述距离判断模块用于判断所述第一移动距离与所述第一实际距离是否相同，并在所述第一移动距离与所述第一实际距离不相同时，生成所述反馈指令。

5.根据权利要求4所述的两级送样系统，其特征在于，所述反馈指令包括补偿指令；所述控制器还包括补偿指令模块；所述补偿指令模块用于根据所述第一移动距离和第一实际距离的距离差生成补偿指令；

所述控制器还包括第二送样指令模块；所述第二送样指令模块用于基于所述补偿指令确定扫描舱需移动的第二距离信息，并生成所述第二送样指令，其中，所述第二距离信息包括第二移动距离。

6.根据权利要求5所述的两级送样系统，其特征在于，所述控制器还包括第二距离检测模块和第二距离控制模块；

所述第二距离检测模块用于检测一级运动平台在所述第二送样指令下实际移动的第二实际距离；

所述第二距离控制模块用于根据第二距离检测模块的反馈控制一级运动平台移动，以使第二实际距离等于第二移动距离。

7.根据权利要求6所述的两级送样系统，其特征在于，

所述第一距离控制模块与所述第二距离控制模块包括电机编码器；

所述第一距离检测模块与所述第二距离检测模块包括直线距离检测传感器。

8.一种两级送样装置，其特征在于，所述两级送样装置应用于扫描成像系统，包括：

基座、第一控制组件、第一检测组件、第二检测组件、第二控制组件、一级运动平台及二级运动平台；一级运动平台与基座连接，二级运动平台与一级运动平台连接，二级运动平台用于与扫描成像系统的扫描舱连接；

第一控制组件，与二级运动平台连接，用于控制二级运动平台进行移动；

第一检测组件，用于测量二级运动平台实际移动的第一实际距离；

第二检测组件，用于测量一级运动平台实际移动的第二实际距离；

第二控制组件，与一级运动平台连接，用于基于第二检测组件的反馈控制一级运动平台进行移动；

所述一级运动平台的运动精度高于所述二级运动平台的运动精度。

9.一种两级送样方法，应用于扫描成像系统，其特征在于，包括：

通过控制器基于预设扫描位置生成第一送样指令，并将所述第一送样指令发送至二级运动平台；

通过二级运动平台基于所述第一送样指令将扫描舱移动到预设扫描区域内；

通过控制器基于扫描舱移动到预设扫描区域内的距离信息生成反馈指令，并根据所述反馈指令生成第二送样指令，并将所述第二送样指令发送至所述一级运动平台；

通过一级运动平台基于第二送样指令将扫描舱移动到预设扫描位置。

10.一种扫描成像系统，其特征在于，包括：

两级送样装置，用于连接扫描舱，并将扫描舱内的扫描对象移动到扫描设备的预设扫描位置；所述两级送样装置包括一级运动平台和二级运动平台，所述一级运动平台的运动精度高于所述二级运动平台的运动精度；

扫描设备，用于对扫描对象进行扫描成像。

11.根据权利要求10所述的扫描成像系统，其特征在于，所述扫描设备包括CT设备、MRI设备、PET设备、SPECT设备中的一种或者其组合设备。

12.根据权利要求10所述的扫描成像系统，其特征在于，所述扫描设备为PET-CT设备。

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