CN211534477U - Ct扫描装置和系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种CT扫描装置和系统。该CT扫描装置包括：扫描机架和机械臂；所述机械臂一端安装在固定物上，所述机械臂的另一端固定在所述扫描机架上，以使所述机械臂在多个自由度的运动下带动所述扫描机架移动和/或旋转。本申请可以解决相关技术中CT扫描装置的CT扫描方向单一的技术问题。

Description

CT扫描装置和系统

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种CT扫描装置和系统。

背景技术

传统的CT(Computed Tomography，计算机体层摄影)扫描系统由扫描架(内部含有可旋转的X射线源和X射线探测器)、扫描床(含有可水平运动的用于支撑被扫描患者的床板)、操作控制台(提供用户操作界面，接收保存扫描数据、重建和显示CT断层图像)、及一些辅助系统组成。在扫描过程中，扫描架在固定位置旋转，患者水平躺在扫描床上，扫描床的床板支撑着患者做水平运动。

而在很多临床应用中，需要患者采用坐式或者站立式的体位，CT扫描在垂直方向上进行或者在某些特殊的方向上进行CT扫描。

针对相关技术中CT扫描装置的CT扫描方向单一的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本申请的主要目的在于提供一种CT扫描装置和系统，以解决相关技术中CT扫描装置的CT扫描方向单一的问题。

为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种CT扫描装置，该装置包括扫描机架和机械臂；

所述机械臂一端安装在固定物上，所述机械臂的另一端固定在所述扫描机架上，以使所述机械臂在多个自由度的运动下带动所述扫描机架移动和/或旋转。

可选地，所述机械臂为六自由度机械臂。

可选地，所述机械臂包括旋转底座、第一驱动臂、第二驱动臂、第三驱动臂和第四驱动臂；

所述旋转底座安装在所述固定物上，以驱动所述旋转底座在水平面上旋转，所述第一驱动臂的第一端安装在所述旋转底座上，所述旋转底座驱动所述第一驱动臂在竖直面上转动，所述第二驱动臂的第一端安装在所述第一驱动臂的第二端上，所述第一驱动臂驱动所述第二驱动臂在竖直面上转动，所述第三驱动臂的第一端安装在所述第二驱动臂的第二端上，所述第二驱动臂驱动所述第三驱动臂环绕所述第二驱动臂的轴线旋转，所述第三驱动臂的第二端安装在所述第四驱动臂的第一端上，所述第三驱动臂驱动所述第四驱动臂在平行于所述第三驱动臂的轴线的面上转动，所述扫描机架固定在所述第四驱动臂的第二端上，所述第四驱动臂驱动所述扫描机架环绕所述第四驱动臂的轴线旋转。

可选地，所述扫描机架包括第一环形固定件、第二环形固定件、主轴承、驱动带轮和CT旋转组件；

所述第二环形固定件固定在所述主轴承的外环，所述第一环形固定件固定在所述主轴承的内环第一侧，所述驱动带轮的第一侧固定在所述主轴承的内环第二侧，所述CT旋转组件活动连接在所述第二环形固定件上，所述CT旋转组件与所述驱动带轮的第一侧相连，以使驱动所述CT旋转组件环绕所述驱动带轮旋转；

所述机械臂固定在所述第一环形固定件上。

可选地，所述第一环形固定件远离所述主轴承一侧设有加固部，所述机械臂固定在所述加固部上。

可选地，所述加固部相对所述CT旋转组件靠近所述第一环形固定件的环形中心。

可选地，所述加固部为延伸出所述第一环形固定件本体的部分。

可选地，所述扫描机架还包括壳体；

所述第一环形固定件、所述主轴承、所述驱动带轮和所述CT旋转组件均封装在所述壳体中，所述壳体上设有开口，所述机械臂穿过所述开口固定在所述第一环形固定件上，所述壳体固定在所述机械臂上。

可选地，所述壳体包括第一罩体和第二罩体；

所述第一罩体内设有环形槽，所述第一环形固定件、所述主轴承、所述驱动带轮和所述CT旋转组件均位于所述环形槽中，所述第二罩体封装在所述环形槽上。

第二方面，本申请还提供了一种CT扫描系统，该系统包括上述的CT扫描装置。

在本申请提供的CT扫描装置中，通过设置：扫描机架和机械臂；所述机械臂一端安装在固定物上，所述机械臂的另一端固定在所述扫描机架上，以使所述机械臂在多个自由度的运动下带动所述扫描机架移动和/或旋转。进而解决了相关技术中CT扫描装置的CT扫描方向单一的技术问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例提供的一种CT扫描装置的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种扫描机架的爆炸图；

图3是本申请实施例提供的一种扫描机架的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种第一罩体的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种第二罩体的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1至图5所示，本申请实施例提供了一种CT扫描装置，该装置包括扫描机架1和机械臂2；

所述机械臂2一端安装在固定物上，所述机械臂2的另一端固定在所述扫描机架1上，以使所述机械臂2在多个自由度的运动下带动所述扫描机架1移动和/或旋转。

在本实施例中，通过多个自由度的机械臂2，可以使得扫描机架1进行多个自由度的运动，从而对多种不同姿态的患者进行多角度CT扫描。相对现有技术中只能沿竖直或沿水平地对患者进行CT扫描，本CT扫描装置可以基于当前患者的姿态沿患者的身体姿态对患者进行CT扫描，极大地方便了由于骨折等疾病导致身体姿态无法保持水平或竖直的患者进行CT扫描。

可选地，所述机械臂2为六自由度机械臂。

具体的，当机械臂2为六自由度机械臂可以基本上实现对多种不同姿态的患者进行多角度CT扫描的目的。

具体地，所述机械臂2包括旋转底座21、第一驱动臂22、第二驱动臂23、第三驱动臂24和第四驱动臂25；

所述旋转底座21安装在所述固定物上，以驱动所述旋转底座21在水平面上旋转，所述第一驱动臂22的第一端安装在所述旋转底座21上，所述旋转底座21驱动所述第一驱动臂22在竖直面上转动，所述第二驱动臂23的第一端安装在所述第一驱动臂22的第二端上，所述第一驱动臂22驱动所述第二驱动臂23在竖直面上转动，所述第三驱动臂24的第一端安装在所述第二驱动臂23的第二端上，所述第二驱动臂23驱动所述第三驱动臂24环绕所述第二驱动臂23的轴线旋转，所述第三驱动臂24的第二端安装在所述第四驱动臂25的第一端上，所述第三驱动臂24驱动所述第四驱动臂25在平行于所述第三驱动臂24的轴线的面上转动，所述扫描机架1固定在所述第四驱动臂25的第二端上，所述第四驱动臂25驱动所述扫描机架1环绕所述第四驱动臂25的轴线旋转。

这样，通过旋转底座21、第一驱动臂22、第二驱动臂23、第三驱动臂24和第四驱动臂25可以实现机械臂2具有六个自由度。

如图2和图3所示，可选地，所述扫描机架1包括第一环形固定件11、第二环形固定件12、主轴承13、驱动带轮14和CT旋转组件15；

所述第二环形固定件12固定在所述主轴承13的外环，所述第一环形固定件11固定在所述主轴承13的内环第一侧，所述驱动带轮14的第一侧固定在所述主轴承13的内环第二侧，所述CT旋转组件15活动连接在所述第二环形固定件12上，所述CT旋转组件15与所述驱动带轮14的第一侧相连，以使驱动所述CT旋转组件15环绕所述驱动带轮14旋转；

所述机械臂2固定在所述第一环形固定件11上。

其中，旋转组件包括旋转体支撑架、X射线源(球管)、散热器、高压发生器、探测器、驱动电机及其他电子、电气等部件，X射线源(球管)、散热器、高压发生器、探测器、驱动电机及其他电子、电气等部件通过转体支撑架活动连接在第二环形固定件12上。

具体的，在CT扫描架的CT旋转组件15需要旋转运动时，固定在旋转组件上的驱动电机带动小带轮发生自转，而大带轮与主轴承13内环固定不动，小带轮及大带轮通过多楔带连接，所以此时旋转组件与主轴承13外环一起以主轴承13的圆心为旋转中心发生旋转以满足临床断层或螺旋扫描的需求。

如图2和图3所示，可选地，所述第一环形固定件11远离所述主轴承13一侧设有加固部16，所述机械臂2固定在所述加固部16上。

具体的，当机械臂2的固定位置均位于扫描机架1的环形最外侧时，使得机械臂2的支撑力臂为支撑点到圆心(重心)的距离，当扫描机架1的环外径尺寸很大时，会大大增加对机械臂2的承载要求，进而也会导致CT扫描机架1的外形尺寸较大，而当机械臂2固定在第一环形固定件11的加固部16上时，由于第一环形固定件11位于扫描机架1的内部，从而减小机械臂2支撑力臂的支撑点到扫描机架1的圆心(重心)的距离，进而实现了减小CT扫描机架1外形尺寸，且取得了对机械臂2承载要求降低的技术效果。

具体地，所述加固部16相对所述CT旋转组件15靠近所述第一环形固定件11的环形中心。

其中，如图2和图3所示，所述加固部16为延伸出所述第一环形固定件11本体的部分。

如图1、图4和图5所示，可选地，所述扫描机架1还包括壳体10；

所述第一环形固定件11、所述主轴承13、所述驱动带轮14和所述CT旋转组件15均封装在所述壳体10中，所述壳体10上设有开口，所述机械臂2穿过所述开口固定在所述第一环形固定件11上，所述壳体10固定在所述机械臂2上。这样，实现了扫描机架1的主要部件均封装在壳体10内。

如图1、图4和图5所示，可选地，所述壳体10包括第一罩体101和第二罩体102；

所述第一罩体101内设有环形槽103，所述第一环形固定件11、所述主轴承13、所述驱动带轮14和所述CT旋转组件15均位于所述环形槽103中，所述第二罩体102封装在所述环形槽103上。

具体的，现有技术中CT扫描机架1的壳体10通过是由多个部分外壳进行拼接组成的，导致壳体10的整体强度不高，而本申请提供的CT扫描机架1的壳体10，主要由第一罩体101和第二罩体102组成，结构简单，第一罩体101和第二罩体102连接后可以提高壳体10的整体强度。

基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种CT扫描系统，该系统包括上述的CT扫描装置。

在本申请实施例提供的CT扫描系统中，通过上述的CT扫描装置，可以实现多角度的对多种不同姿态的患者进行多角度CT扫描的目的。这样，本CT扫描系统在一定的空间内可自由运动，在扫描过程中，被扫描物体(患者)保持静止，扫描架内部的X射线源、X射线探测器和数据采集系保持旋转的同时，扫描机架1可以进行任意方向的运动，从而实现任意方向的CT扫描。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种CT扫描装置，其特征在于，包括扫描机架和机械臂；

所述机械臂一端安装在固定物上，所述机械臂的另一端固定在所述扫描机架上，以使所述机械臂在多个自由度的运动下带动所述扫描机架移动和/或旋转。

2.根据权利要求1所述的CT扫描装置，其特征在于，所述机械臂为六自由度机械臂。

3.根据权利要求2所述的CT扫描装置，其特征在于，所述机械臂包括旋转底座、第一驱动臂、第二驱动臂、第三驱动臂和第四驱动臂；

所述旋转底座安装在所述固定物上，以驱动所述旋转底座在水平面上旋转，所述第一驱动臂的第一端安装在所述旋转底座上，所述旋转底座驱动所述第一驱动臂在竖直面上转动，所述第二驱动臂的第一端安装在所述第一驱动臂的第二端上，所述第一驱动臂驱动所述第二驱动臂在竖直面上转动，所述第三驱动臂的第一端安装在所述第二驱动臂的第二端上，所述第二驱动臂驱动所述第三驱动臂环绕所述第二驱动臂的轴线旋转，所述第三驱动臂的第二端安装在所述第四驱动臂的第一端上，所述第三驱动臂驱动所述第四驱动臂在平行于所述第三驱动臂的轴线的面上转动，所述扫描机架固定在所述第四驱动臂的第二端上，所述第四驱动臂驱动所述扫描机架环绕所述第四驱动臂的轴线旋转。

4.根据权利要求1所述的CT扫描装置，其特征在于，所述扫描机架包括第一环形固定件、第二环形固定件、主轴承、驱动带轮和CT旋转组件；

所述第二环形固定件固定在所述主轴承的外环，所述第一环形固定件固定在所述主轴承的内环第一侧，所述驱动带轮的第一侧固定在所述主轴承的内环第二侧，所述CT旋转组件活动连接在所述第二环形固定件上，所述CT旋转组件与所述驱动带轮的第一侧相连，以使驱动所述CT旋转组件环绕所述驱动带轮旋转；

所述机械臂固定在所述第一环形固定件上。

5.根据权利要求4所述的CT扫描装置，其特征在于，所述第一环形固定件远离所述主轴承一侧设有加固部，所述机械臂固定在所述加固部上。

6.根据权利要求5所述的CT扫描装置，其特征在于，所述加固部相对所述CT旋转组件靠近所述第一环形固定件的环形中心。

7.根据权利要求6所述的CT扫描装置，其特征在于，所述加固部为延伸出所述第一环形固定件本体的部分。

8.根据权利要求4所述的CT扫描装置，其特征在于，所述扫描机架还包括壳体；

所述第一环形固定件、所述主轴承、所述驱动带轮和所述CT旋转组件均封装在所述壳体中，所述壳体上设有开口，所述机械臂穿过所述开口固定在所述第一环形固定件上，所述壳体固定在所述机械臂上。

9.根据权利要求8所述的CT扫描装置，其特征在于，所述壳体包括第一罩体和第二罩体；

所述第一罩体内设有环形槽，所述第一环形固定件、所述主轴承、所述驱动带轮和所述CT旋转组件均位于所述环形槽中，所述第二罩体封装在所述环形槽上。

10.一种CT扫描系统，其特征在于，该系统包括如权利要求1至9任一项所述的CT扫描装置。

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