CN217162133U - 一种ct装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种CT装置，涉及医疗领域。本申请所提供的CT装置，包括MCU、第一传感器、第二传感器、CT床、CT机架。第一传感器和第二传感器均安装于CT装置上，用于分别获取CT床和CT机架的第一位置信息和第二位置信息，MCU分别与第一传感器和第二传感器相连，用于比较第一位置信息与第二位置信息，若第一位置信息与第二位置信息之间的差距超过预设的容差范围，则表征传感器或MCU出现故障。第一传感器和第二传感器均为获取CT床的升降位置信息和纵向位置信息，以及CT机架的旋转角度信息和倾斜角度信息的传感器。本申请提供的CT装置通过对自检提高了自身的安全性能，避免对患者的生命安全造成威胁。

Description

一种CT装置

技术领域

本申请涉及医疗领域，特别是涉及一种CT装置。

背景技术

电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)装置，尤其是大孔径CT装置，主要用于肿瘤放疗技术的模拟定位，通过CT装置可对患者进行CT，获得患者2D影像信息，为放射治疗计划系统(Treatment Planning system，TPS)提供影像数据，以及对TPS给出的治疗计划的射束中心点进行验证及标定，CT装置的安全性能关系着患者的安危。目前，CT装置通常是通过一套传感器获取CT床和CT机架的位置信息，再由微控制单元(MicrocontrollerUnit，MCU)控制电机驱动器以驱动电机进行工作，MCU根据CT床和CT机架的位置信息控制电机驱动器工作，以使CT装置进入相应的工作流程。

目前的CT装置在传感器或MCU出现问题时，不能够自检出故障，若CT装置的传感器出现问题，则可能会导致MCU得到错误的位置信息，例如，若CT床和CT机架未到达指定位置，而MCU误判为到达指定位置进而控制电机工作，从而威胁到患者的生命安全。

鉴于上述技术，寻求一种能提高安全性能的CT装置是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种CT装置，以提高CT装置的安全性能。

为解决上述技术问题，本申请提供一种CT装置，包括MCU、第一传感器、第二传感器、CT部件，所述CT部件包括：CT床、CT机架；

所述第一传感器和所述第二传感器均安装于所述CT装置上，用于分别获取所述CT部件的第一位置信息和第二位置信息，所述第一传感器和所述第二传感器均为获取所述CT床的升降位置信息和纵向位置信息，以及所述CT机架的旋转角度信息和倾斜角度信息的传感器；

所述MCU分别与所述第一传感器和所述第二传感器相连，用于比较所述第一位置信息与所述第二位置信息。

优选地，所述第一传感器和所述第二传感器均包括：

床升降位置电位器、床纵向位置电位器、机架旋转角度电位器、机架倾斜角度电位器。

优选地，所述MCU包括第一MCU和第二MCU，其中，所述第一MCU与所述第一传感器相连，所述第二MCU与所述第二传感器相连；

所述第二MCU与所述第一MCU相连，用于接收所述第一MCU发送的所述第一位置信息。

优选地，还包括：固态继电器17；

所述CT床的电机驱动器通过所述固态继电器17与自身的供电电源连接；

所述第二MCU与所述固态继电器17连接，在所述第一位置信息与所述第二位置信息之间的差距超过预设的容差范围时，控制所述固态继电器17断开。

优选地，还包括：光耦13；

所述CT床和所述CT机架的控制芯片通过所述光耦13与所述第一MCU相连。

优选地，所述第一MCU和所述第一传感器的供电电源为第一供电电源，所述第二MCU和所述第二传感器的供电电源为第二供电电源。

优选地，所述第一传感器和所述第二传感器均包括：

床升降位置编码器、床纵向位置编码器、机架旋转角度编码器、机架倾斜角度编码器。

本申请所提供的CT装置，包括MCU、第一传感器、第二传感器、CT床、CT机架。第一传感器和第二传感器均安装于CT装置上，用于分别获取CT床和CT机架的第一位置信息和第二位置信息，MCU分别与第一传感器和第二传感器相连，用于比较第一位置信息与第二位置信息，MCU根据第一传感器发送的CT床和CT机架的第一位置信息控制电机驱动器工作，若第一位置信息与第二位置信息之间的差距超过预设的容差范围，则表征传感器或MCU出现故障，则应该控制电机驱动器停止工作。其中，第一传感器和第二传感器均为获取CT床的升降位置信息和纵向位置信息，以及CT机架的旋转角度信息和倾斜角度信息的传感器。本申请提供的CT装置通过对自检提高了自身的安全性能，避免对患者的生命安全造成威胁。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为CT床的控制电路的结构示意图；

图2为CT床的保护电路的结构示意图；

图3为CT机架的控制电路的结构示意图；

图4为CT机架的保护电路的结构示意图。

附图标记如下：CT床的第一MCU10、CT床的电机驱动器11、CT床的电机12、光耦13、CT床的控制芯片14、CT床的第二MCU15、CT床的第二传感器16、固态继电器17、继电器18、CT机架的第一MCU19、CT机架的电机驱动器20、CT机架的电机21、CT机架的第一传感器22、SC/RC计算机23、CT机架的第二MCU24、CT机架的第二传感器25。

具体实施方式

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实施例，而不是全部实施例。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，都属于本申请的保护范围。

本申请的核心是提供一种CT装置。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

本申请提供的CT装置中，用于控制的设备包括：操作计算机、扫描控制和重建(Scan Control/Reconstruction Control，SC/RC)计算机、以及MCU，以上设备之间进行通信以实现对CT装置的控制，一般情况下，操作计算机通过网线连接SC/RC计算机，SC/RC计算机与MCU之间通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)卡扩展出来的CAN通信口进行通信。若MCU有多个，则多个MCU之间通过串口进行信息交互。CT装置中最重要的CT部件有CT床和CT机架，CT床是为患者提供支撑作用的部件，CT机架则是实现扫描的部件，一般CT装置工作时，CT机架需要高速旋转。CT床和CT机架分别由各自的电机带动而完成工作，电机则由对应的电机驱动器进行驱动，MCU与电机驱动器连接以控制电机驱动器工作。CT床需要完成升降运动和纵向运动，CT床一般包括两个电机和两个电机驱动器，分别实现CT床的升降运动和纵向运动。CT机架需要完成旋转运动和倾斜运动，CT机架同样需要两个电机和两个电机驱动器。在CT装置工作时，需要获取CT床和CT机架的位置信息，并根据两者的位置信息进行相应的扫描工作。因此，CT床包括床升降位置传感器、床纵向位置传感器；CT机架包括机架旋转角度传感器、机架倾斜角度传感器以获取相应的位置信息。在实际应用时，这些传感器可能出现故障，导致获取的位置信息不准确，从而引起较为严重的事故，例如：若CT床未到达指定位置，而MCU根据得到的位置信息判定CT床到达指定位置，则会误启动CT机架。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种CT装置，包括MCU、第一传感器、第二传感器、CT部件，CT部件包括：CT床、CT机架；第一传感器和第二传感器均安装于CT装置上，用于分别获取CT部件的第一位置信息和第二位置信息，第一传感器和第二传感器均为获取CT床的升降位置信息和纵向位置信息，以及CT机架的旋转角度信息和倾斜角度信息的传感器；MCU分别与第一传感器和第二传感器相连，用于比较第一位置信息与第二位置信息。

第一传感器和第二传感器均安装于CT装置上，具体安装位置不作限定，通常情况下，为了更好的比较第一位置信息和第二位置信息，第一传感器和第二传感器安装于相同的位置，通常情况下，第一传感器和第二传感器均包括：CT床的床升降位置传感器、床纵向位置传感器，以及CT机架的机架旋转角度传感器、机架倾斜角度传感器；分别用于获取CT床的升降位置信息和纵向位置信息，以及CT机架的旋转角度信息和倾斜角度信息，以上信息即获取的位置信息，其中，第一传感器获取的位置信息为第一位置信息，第二传感器获取的位置信息为第二位置信息。需要注意的是，上文中提到的MCU并未限定其数量，可以使用一个MCU完成全部工作，也可以使用两个MCU分别完成各自的工作。若使用两个MCU，即MCU包括第一MCU和第二MCU，则第一MCU与第一传感器相连，第二MCU与第二传感器相连，第二MCU还与第一MCU相连以接收第一MCU发送的第一位置信息。则第二MCU会接收到第一MCU发送的第一位置信息和第二传感器获取的第二位置信息，最终由第二MCU完成第一位置信息与第二位置信息的比较。一般情况下，由于传感器的检测误差或MCU的计算误差，最终得到的第一位置信息和第二位置信息会有一定的差距，因此，在第二MCU最终比较得出两个位置信息的差距大于预设的容差范围时，需要控制CT装置停止工作，容差范围的具体大小不作限定。另外，若使用两个MCU，则第一MCU、第一传感器和第二MCU、第二传感器可以分别使用自己的独立电源进行供电，防止共用一个电源导致最终得到的结果有误。

为了便于区分，将电路分为控制电路和保护电路，控制电路用于控制CT装置正常工作，保护电路用于在两个位置信息的差距大于预设的容差范围时，控制CT装置停止工作。控制电路主要包括第一MCU、第一传感器、以及发出控制指令的SC/RC计算机；保护电路主要包括第二MCU、第二传感器；控制电路和保护电路又都包括电机驱动器、电机。CT床和CT机架分别有自己的控制电路和保护电路。

图1为CT床的控制电路的结构示意图；包括CT床的第一MCU10、CT床的电机驱动器11、CT床的电机12、光耦13、CT床的控制芯片14；CT床的第一MCU10发出控制信号控制CT床的电机驱动器11，以驱动CT床的电机12正常工作；CT床的第一MCU10与CT床的控制芯片14之间通过光耦13相连，以实现光电隔离。实际上，CT床的第一MCU10还与SC/RC计算机23相连，实现与SC/RC计算机23的通信，CT床的第一MCU10还与CT床的第一传感器相连，用于接收第一位置信息。

图2为CT床的保护电路的结构示意图；包括CT床的第二MCU15、CT床的第二传感器16、固态继电器17、继电器18；CT床的第二MCU15与CT床的第二传感器16相连，用于接收CT床的第二传感器16获取的第二位置信息，CT床的电机驱动器11与继电器18相连，继电器18又与固态继电器17相连，固态继电器17一端接24V的供电电源；CT床的第二MCU15与固态继电器17连接，以控制固态继电器17导通或关断。

图3为CT机架的控制电路的结构示意图；包括CT机架的第一MCU19、CT机架的电机驱动器20、CT机架的电机21、CT机架的第一传感器22、SC/RC计算机23；与CT床的控制电路结构类似，CT机架的第一MCU19与SC/RC计算机23相连，CT机架的第一MCU19发出控制信号控制CT机架的电机驱动器20，以驱动CT机架的电机21正常工作。CT机架的第一MCU19还与CT机架的第一传感器22相连，以接收第一位置信息。

图4为CT机架的保护电路的结构示意图；包括CT机架的电机驱动器20、CT机架的电机21、CT机架的第二MCU24、CT机架的第二传感器25；CT机架的第二MCU24与CT机架的第二传感器25相连，用于接收CT机架的第二传感器25获取的第二位置信息。CT机架的第二MCU24还与CT机架的电机驱动器20相连，因为CT机架在工作时处于高速旋转，直接断电可能会引发严重的事故，因此CT机架的第二MCU24以发送停止指令的方式控制CT机架的电机驱动器20停止运行。

本申请所提供的CT装置，包括MCU、第一传感器、第二传感器、CT床、CT机架。第一传感器和第二传感器均安装于CT装置上，用于分别获取CT床和CT机架的第一位置信息和第二位置信息，MCU分别与第一传感器和第二传感器相连，用于比较第一位置信息与第二位置信息，MCU根据第一传感器发送的CT床和CT机架的第一位置信息控制电机驱动器工作，若第一位置信息与第二位置信息之间的差距超过预设的容差范围，则表征传感器或MCU出现故障，则应该控制电机驱动器停止工作。其中，第一传感器和第二传感器均为获取CT床的升降位置信息和纵向位置信息，以及CT机架的旋转角度信息和倾斜角度信息的传感器。本申请提供的CT装置通过对自检提高了自身的安全性能，避免对患者的生命安全造成威胁。

在上述实施例中，并未限定第一传感器和第二传感器具体类型，本申请实施例提供一种方案，第一传感器和第二传感器均包括：床升降位置电位器、床纵向位置电位器、机架旋转角度电位器、机架倾斜角度电位器。由于本申请实施例使用两套传感器，导致成本较高，因此，选用电位器，可以节省成本。

假设使用单个MCU完成全部工作，在实际应用时，若是MCU出现故障，则最终得到的第一位置信息和第二位置信息相同，而实际上第一位置信息和第二位置信息可能都是错误的位置信息，因此，MCU包括第一MCU和第二MCU，其中，第一MCU与第一传感器相连，第二MCU与第二传感器相连；第二MCU与第一MCU相连，用于接收第一MCU发送的第一位置信息。本申请实施例使用两个MCU，可以避免使用单个MCU时，MCU自身出现故障而导致无法确定出得到的位置信息错误。

在实际应用中，若判定MCU得到的位置信息错误，则需要控制CT装置停止工作，具体为：控制CT装置的CT床和CT机架停止运行，因此，CT装置还包括：固态继电器；CT床的电机驱动器通过固态继电器与自身的供电电源连接；第二MCU与固态继电器连接，在第一位置信息与第二位置信息之间的差距超过预设的容差范围时，控制固态继电器断开。上述实施例中提到，CT床通常有两个电机驱动器，则两个电机驱动器可均与继电器连接，继电器再与固态继电器连接，固态继电器的另一端可接24V的电压，在第一位置信息与第二位置信息之间的差距超过预设的容差范围时，说明传感器得到的位置信息有误，需要CT床停止运动，即控制固态继电器断开。本申请实施例提供的方案可以及时控制CT床停止运行，保证患者的安全。

值得注意的是，本申请实施例中，只有CT床的电机驱动器的通过继电器与自身的供电电源相连，因为CT机架在工作时处于高速旋转，直接断电可能会引发严重的事故。在需要CT机架停止工作时，第二MCU以发送停止指令的方式控制CT机架停止运行。

通常，CT床和CT机架各自有控制芯片，第一MCU与控制芯片之间进行通信，由控制芯片控制相应的电机驱动器工作，为了防止控制芯片和第一MCU之间相互影响，CT装置中还包括：光耦；CT床和CT机架的控制芯片通过光耦与第一MCU相连。可以将控制芯片与第一MCU之间进行光电隔离。

为了防止使用同一供电电源时供电电源故障而引起的第一位置信息和第二位置信息一致，第一MCU和第一传感器使用第一供电电源供电，第二MCU和第二传感器使用第二供电电源供电。若其中一个供电电源故障，则第一位置信息和第二位置信息会有差距。

上述实施例中提到第一传感器和第二传感器为电位器，除了使用电位器，本申请实施例提供另一种方案，第一传感器和第二传感器均包括：床升降位置编码器、床纵向位置编码器、机架旋转角度编码器、机架倾斜角度编码器，可以得到精确的位置信息。

以上对本申请所提供的CT装置进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (7)

1.一种CT装置，其特征在于，包括MCU、第一传感器、第二传感器、CT部件，所述CT部件包括：CT床、CT机架；

所述第一传感器和所述第二传感器均安装于所述CT装置上，用于分别获取所述CT部件的第一位置信息和第二位置信息，所述第一传感器和所述第二传感器均为获取所述CT床的升降位置信息和纵向位置信息，以及所述CT机架的旋转角度信息和倾斜角度信息的传感器；

所述MCU分别与所述第一传感器和所述第二传感器相连，用于比较所述第一位置信息与所述第二位置信息。

2.根据权利要求1所述的CT装置，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器均包括：

床升降位置电位器、床纵向位置电位器、机架旋转角度电位器、机架倾斜角度电位器。

3.根据权利要求1或2所述的CT装置，其特征在于，所述MCU包括第一MCU和第二MCU，其中，所述第一MCU与所述第一传感器相连，所述第二MCU与所述第二传感器相连；

所述第二MCU与所述第一MCU相连，用于接收所述第一MCU发送的所述第一位置信息。

4.根据权利要求3所述的CT装置，其特征在于，还包括：固态继电器(17)；

所述CT床的电机驱动器通过所述固态继电器(17)与自身的供电电源连接；

所述第二MCU与所述固态继电器(17)连接，在所述第一位置信息与所述第二位置信息之间的差距超过预设的容差范围时，控制所述固态继电器(17)断开。

5.根据权利要求4所述的CT装置，其特征在于，还包括：光耦(13)；

所述CT床和所述CT机架的控制芯片通过所述光耦(13)与所述第一MCU相连。

6.根据权利要求5所述的CT装置，其特征在于，所述第一MCU和所述第一传感器的供电电源为第一供电电源，所述第二MCU和所述第二传感器的供电电源为第二供电电源。

7.根据权利要求1所述的CT装置，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器均包括：

床升降位置编码器、床纵向位置编码器、机架旋转角度编码器、机架倾斜角度编码器。

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