本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領域，特別涉及一種基于C型臂的CT設備。

背景技術(shù)：

C型臂的CT設備是一種常用的醫(yī)學檢驗設備，這種C型臂的CT設備在等中心成像和三維重建過程中因為中心點固定具有其自身優(yōu)勢，故被廣泛地應用于骨科、疼痛科、腫瘤科、婦科、泌尿外科等科室的各種手術(shù)中。

目前，該CT設備主要包括設備本體、C型臂、射線光源和成像平板；C型臂滑動設置于設備本體，以便C型臂可以相對設備本體周向滑移，射線光源與成像平板相對設置，分別設置于C型臂開口的兩端部。射線光源通常為點光源，點光源可以發(fā)射出錐形光束，現(xiàn)有技術(shù)最常使用的點光源為X射線點光源。

當該CT設備在使用時，被檢測物體置于C型臂內(nèi)部，點光源發(fā)出的X射線穿過被檢測物體后，在成像平板上成型一定視角的圖像。該CT設備等中心成像時，被檢測物體處于固定曝光位置，這樣曝光獲取的圖片視角尺寸過于單一，檢測部位局部位置不明顯。故為了克服上述缺陷，現(xiàn)有技術(shù)還對CT設備進行了以下改進。

在設備本體上設置驅(qū)動軸，驅(qū)動C型臂可以沿開口朝向的水平方向、沿豎直方向相對運動，當對被檢測部位局部位置視角進行調(diào)整時，通過同時調(diào)節(jié)C型臂水平方向、豎直方向和周向滑移，進而調(diào)整曝光中心點，從而獲得視角改變。

現(xiàn)有技術(shù)中上述調(diào)整視角的方式，需要同時調(diào)節(jié)C型臂水平、豎直以及周向的位置，即需要通過多軸控制以實現(xiàn)C型臂的多軸動作，必然導致現(xiàn)有技術(shù)中CT設備結(jié)構(gòu)比較復雜，并且C型臂轉(zhuǎn)動過程中都需要實時調(diào)節(jié)C型臂的水平和豎直位置，控制也較為復雜。

因此，如何提供一種結(jié)構(gòu)簡單且視角調(diào)節(jié)簡單的CT設備，是本領域內(nèi)技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于C型臂的CT設備，包括設備本體、C型臂、射線光源和成像平板，所述C型臂支撐于所述設備本體上，所述射線光源和所述成像平板相對布置，并且分別位于所述C型臂的開口兩端部；所述CT設備還包括以下部件：

第一調(diào)節(jié)部件，用于調(diào)節(jié)所述射線光源的徑向位置；

和/或者；

第二調(diào)節(jié)部件，用于調(diào)節(jié)所述成像平板的徑向位置。

本發(fā)明所提供的CT設備應用時，被檢測模型(患者)通常置于C型臂的中央位置，初始狀態(tài)時，射線光源與成像平板之間的中心與C型臂的中心是一致的，此時O為等中心點，射線光源發(fā)射的光線正好覆蓋成像平板的范圍，其視角為a，此時如果被檢測模型固定于C型臂的中間，那么由成像平板采集到的圖片將會得到被檢測模型a角度的采集視角。如果模型過大，需要更加寬闊的視野，此時只要通過第一調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)射線光源沿徑向遠離被檢測模型或者通過第二調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)成像平板靠近被檢測模型即可滿足增大采集視角這一要求。當然，也可以同時控制第一調(diào)節(jié)部件和第二調(diào)節(jié)部件完成對射線光源和成像平板位置的調(diào)節(jié)，以獲得最佳成像視野。

相應地，如果模型需要局部細化時，需要更小的視角去觀察局部被檢測模型的細節(jié)部分，此時只要通過第一調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)射線光源沿徑向靠近被檢測模型或者通過第二調(diào)節(jié)部件調(diào)節(jié)成像平板遠離被檢測模型即可滿足較小采集視角這一要求。也就是說，減小射線光源與被檢測模型之間的距離或者增大成像平板與被檢測模型之間的距離。

從以上描述可以看出，本發(fā)明所提供的基于C型臂的CT設備可以根據(jù)實際曝光成像需求，在不移動患者的情況下，僅通過調(diào)節(jié)射線光源和/或成像平板的徑向位置，即可獲得所需的成像視野，結(jié)構(gòu)簡單，并且容易控制。

可選的，所述第一調(diào)節(jié)部件和所述第二調(diào)節(jié)部件分別設置于所述C型臂的開口兩端部，所述射線光源和所述成像平板分別設置于所述第一調(diào)節(jié)部件和所述第二調(diào)節(jié)部件的相對端部。

可選的，所述第一調(diào)節(jié)部件為螺紋組件，所述射線光源包括載體以及固定于所述載體上的光源，所述載體通過所述螺紋組件連接所述C型臂。

可選的，所述螺紋組件包括設置于所述載體外端部的螺桿，所述C型臂相應配合位置設置有與所述螺桿的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋孔，沿徑向所述螺桿螺紋連接所述內(nèi)螺紋孔。

可選的，所述第一調(diào)節(jié)部件還包括動力部件，所述動力部件固定于所述C型臂，所述動力部件用于驅(qū)動所述螺桿相對所述內(nèi)螺紋孔沿徑向運動。

可選的，所述第一調(diào)節(jié)部件還包括相互嚙合的蝸輪和蝸桿，所述蝸輪通過軸承轉(zhuǎn)動支撐于所述C型臂上，其內(nèi)圈固定有螺母，所述螺母的內(nèi)孔形成所述內(nèi)螺紋孔，所述C型臂與所述內(nèi)螺紋孔相對的位置設置有通孔，所述螺桿的外螺紋穿過所述通孔連接于所述螺母的內(nèi)孔；所述動力部件的驅(qū)動軸連接所述蝸桿。

可選的，所述蝸桿的一端部還設置有從動錐齒輪，所述動力部件的驅(qū)動軸的外端部還設置有與所述從動錐齒輪相嚙合的主動錐齒輪。

可選的，所述C型臂的開口位置為平板結(jié)構(gòu)，所述蝸輪、所述蝸桿和所述動力部件均固定于所述平板結(jié)構(gòu)的外壁。

可選的，所述動力部件為伺服電機，所述CT設備還包括控制器，所述控制器根據(jù)外部指令控制所述伺服電機的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動圈數(shù)。

可選的，所述第二調(diào)節(jié)部件與所述第一調(diào)節(jié)部件結(jié)構(gòu)相同。

可選的，所述C型臂沿所述設備本體的周向相對往復轉(zhuǎn)動。

可選的，所述設備本體和所述C型臂的相對表面二者其中一者設置有滑槽，另一者設置有與所述滑槽相配合的滑軌，并且所述CT設備還包括兩組分別用于拉動所述C型臂正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的同步帶和驅(qū)動裝置。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種具體實施方式中基于C型臂的CT設備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中安裝第一調(diào)節(jié)部件位置的局部放大示意圖；

圖3為圖1中安裝第二調(diào)節(jié)部件位置的局部放大示意圖。

其中，圖1至圖3中：

設備本體1、C型臂2、滑槽21、射線光源3、成像平板4、第一調(diào)節(jié)部件5、螺桿51、螺母52、蝸輪53、蝸桿54、從動錐齒輪55、主動錐齒輪56、動力部件57、支撐板581、支撐板582、支撐板583、第二調(diào)節(jié)部件6、螺桿61、螺母62、蝸輪63、蝸桿64、從動錐齒輪65、動力部件67、平板結(jié)構(gòu)7、平板結(jié)構(gòu)8。

具體實施方式

針對背景技術(shù)中所述的現(xiàn)有技術(shù)CT設備在調(diào)整視角時，需要多軸動作進行調(diào)整結(jié)構(gòu)和控制均比較復雜的技術(shù)問題，本發(fā)明進行了深入研究，在大量研究的基礎上，另辟蹊徑提出了解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案。

為了使本領域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

請參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明一種具體實施方式中基于C型臂的CT設備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中安裝第一調(diào)節(jié)部件位置的局部放大示意圖。

本發(fā)明中所提供的基于C型臂的CT設備主要包括設備本體1、C型臂2、射線光源3和成像平板4。設備本體1主要功能有兩方面：第一、為其他部件的安裝提供安裝基礎，并且具有與外界環(huán)境相配合的安裝結(jié)構(gòu)，以穩(wěn)定安裝于外界環(huán)境中；第二、支撐作用，即設備主體具有一定的強度滿足其上各零部件的支撐所需。

關于設備主體的主要結(jié)構(gòu)和材料可以參考現(xiàn)有技術(shù)，本文不做具體介紹。

C型臂2周向轉(zhuǎn)動支撐于設備本體1上，也就是說，C型臂2沿設備本體1的周向可以相對往復轉(zhuǎn)動。實現(xiàn)C型臂2和設備本體1相對往復轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)有多種形式，例如：設備本體1和C型臂2的相對表面二者其中一者設置有滑槽，另一者設置有與滑槽相配合的滑軌，即設備本體1上可以設置滑軌或滑槽，相應地，C型臂2上設置滑槽或者滑軌。圖1中給出C型臂2上設置滑槽21的具體實施方式。具體地，設備本體1上可以設置支撐弧形段，支撐弧形段的形狀與C型臂2外表面相匹配，滑軌或者滑槽設置于支撐弧形段上。

另外，CT設備還包括兩組分別用于拉動C型臂2正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的同步帶和驅(qū)動裝置，即CT設備包括第一驅(qū)動裝置和由第一驅(qū)動裝置驅(qū)動的第一同步帶，以及第二驅(qū)動裝置和由第二驅(qū)動裝置驅(qū)動的第二同步帶，第一驅(qū)動裝置驅(qū)動第一同步帶可以實現(xiàn)C型臂2正轉(zhuǎn)，第二組驅(qū)動裝置驅(qū)動第二同步帶可以實現(xiàn)C型臂2的反轉(zhuǎn)。本文將C型臂2順時針轉(zhuǎn)動定義為正轉(zhuǎn)，逆時針轉(zhuǎn)動定義為反轉(zhuǎn)。

第一同步帶和第二同步帶的一端可以分別連接第一驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)動軸和第二驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)動軸，兩者的另一端分別連接C型臂2的兩開口端部。

當然，驅(qū)動C型臂2正反轉(zhuǎn)動的方式不局限于上述描述的同步帶形式。還可以為拉繩、鏈條、齒條等方式。

本發(fā)明CT設備中的射線光源3和成像平板4可以相對布置，兩者分別位于C型臂2的開口兩端部。射線光源3可以為發(fā)出X射線的光源，當然可以為發(fā)出其他檢測射線的光源。射線光源3一般發(fā)出錐形光束，被檢測物體的經(jīng)射線透射后，成像于成像平板4上。

本發(fā)明所提供的CT設備還進一步包括第一調(diào)節(jié)部件5和第二調(diào)節(jié)部件6，其中第一調(diào)節(jié)部件5用于調(diào)節(jié)射線光源3的徑向位置；第二調(diào)節(jié)部件6用于調(diào)節(jié)成像平板4的徑向位置。第一調(diào)節(jié)部件5和第二調(diào)節(jié)部件6可以分別設置于C型臂2的開口兩端部，射線光源3和成像平板4分別設置于第一調(diào)節(jié)部件5和第二調(diào)節(jié)部件6的相對端部。

本發(fā)明所提供的CT設備應用時，被檢測模型(患者)通常置于C型臂2的中央位置，初始狀態(tài)時，射線光源3與成像平板4之間的中心與C型臂2的中心是一致的，此時O為等中心點，射線光源3發(fā)射的光線正好覆蓋成像平板4的范圍，其視角為a，此時如果被檢測模型固定于C型臂2的中間，那么由成像平板4采集到的圖片將會得到被檢測模型a角度的采集視角。如果模型過大，需要更加寬闊的視野，此時只要通過第一調(diào)節(jié)部件5調(diào)節(jié)射線光源3沿徑向遠離被檢測模型或者通過第二調(diào)節(jié)部件6調(diào)節(jié)成像平板4靠近被檢測模型即可滿足增大采集視角這一要求。當然，也可以同時控制第一調(diào)節(jié)部件5和第二調(diào)節(jié)部件6完成對射線光源3和成像平板4位置的調(diào)節(jié)，以獲得最佳成像視野。

相應地，如果模型需要局部細化時，需要更小的視角去觀察局部被檢測模型的細節(jié)部分，此時只要通過第一調(diào)節(jié)部件5調(diào)節(jié)射線光源3沿徑向靠近被檢測模型或者通過第二調(diào)節(jié)部件6調(diào)節(jié)成像平板4遠離被檢測模型即可滿足較小采集視角這一要求。也就是說，減小射線光源3與被檢測模型之間的距離或者增大成像平板4與被檢測模型之間的距離。

從以上描述可以看出，本發(fā)明所提供的基于C型臂的CT設備可以根據(jù)實際曝光成像需求，在不移動患者的情況下，僅通過調(diào)節(jié)射線光源3和/或成像平板4的徑向位置，即可獲得所需的成像視野，結(jié)構(gòu)簡單，并且容易控制。

從以上描述可以看出，本發(fā)明中的基于C型臂的CT設備實現(xiàn)視野調(diào)節(jié)靈活性由三種技術(shù)方案：第一、設置第一調(diào)節(jié)部件5，僅使用第一調(diào)節(jié)部件5調(diào)節(jié)射線光源3的徑向位置，成像平板4與C型臂2固定；第二、設置第二調(diào)節(jié)部件6，僅使用第二調(diào)節(jié)部件6調(diào)節(jié)成像平板4的徑向位置，射線光源3與C型臂2固定；第三、同時設置第一調(diào)節(jié)部件5和第二調(diào)節(jié)部件6，分別對射線光源3和成像平板4的徑向位置進行調(diào)節(jié)。本文在第三種技術(shù)方案的基礎上進一步對第一調(diào)節(jié)部件5和第二調(diào)節(jié)部件6的具體結(jié)構(gòu)進行介紹。

在一種具體的實施方式中，第一調(diào)節(jié)部件5可以為螺紋組件，射線光源3具體包括載體以及固定于載體上的光源，光源用于發(fā)出錐形射線光束，載體通過螺紋組件連接C型臂2。也就是說，射線光源3通過螺紋組件與C型臂2螺紋連接，通過旋轉(zhuǎn)螺紋可實現(xiàn)射線光源3的載體沿C型臂2徑向向外和向內(nèi)相對運動。

螺紋連接實現(xiàn)射線光源3位置調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)。

具體地，螺紋組件可以包括設置于載體外端部的螺桿51，即載體的下端面可以安裝有光源，上端面可以為螺桿51結(jié)構(gòu)，螺桿51上設置有外螺紋，C型臂2相應配合位置設置有與螺桿51的外螺紋相配合的內(nèi)螺紋孔，沿徑向螺桿51螺紋連接內(nèi)螺紋孔。需要說明的是，內(nèi)螺紋孔可以直接設置于C型臂2上，當然也可以設置于與C型臂2固定連接的第三部件上。

通過旋轉(zhuǎn)螺桿51，在螺紋的作用下，螺桿51可以相對螺紋孔向外或向內(nèi)運動，以實現(xiàn)射線光源3位置的調(diào)節(jié)。

為了實現(xiàn)儀器的自動控制，本發(fā)明中的CT設備還可以包括動力部件57，動力部件57固定于C型臂2，動力部件57用于驅(qū)動螺桿51相對內(nèi)螺紋孔沿徑向運動。動力部件57可以根據(jù)外部控制指令驅(qū)動螺桿51動作，有利于實現(xiàn)自動化控制，提高精度。

為了優(yōu)化第一調(diào)節(jié)部件5于C型臂2上的布置位置，本發(fā)明中的第一調(diào)節(jié)部件5還進一步設置了蝸輪53和蝸桿54，蝸輪53通過軸承轉(zhuǎn)動支撐于C型臂2上，其內(nèi)圈固定有螺母52，螺母52可以通過螺釘固定于蝸輪53上，蝸輪53可以通過承載軸承轉(zhuǎn)動支撐于C型臂2上。螺母52的內(nèi)孔形成內(nèi)螺紋孔，C型臂2與內(nèi)螺紋孔相對的位置設置有通孔，螺桿51的外螺紋穿過通孔連接于螺母52的內(nèi)孔。動力部件57的驅(qū)動軸連接蝸桿54。

通過渦輪蝸桿54可以改變傳動方向，便于動力部件57等部件的布置。

進一步地，蝸桿54的一端部還可以設置有從動錐齒輪55，動力部件57的驅(qū)動軸的外端部設置有與從動錐齒輪55相嚙合的主動錐齒輪56。

從動錐齒輪55可以為一個，也可以為兩個或者多個。本文優(yōu)先從動錐齒輪55為一個，即動力部件57的驅(qū)動力經(jīng)驅(qū)動軸端部的主動錐齒輪56傳遞至從動錐齒輪55，然后再由蝸桿54將動力傳遞至與其嚙合的蝸輪53，蝸輪53帶動螺母52轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)設置于載體上的螺桿51沿徑向移動。

為了實現(xiàn)以上蝸輪53、蝸桿54以及動力部件57等零部件的布置，C型臂2的開口位置可以設置平板結(jié)構(gòu)7，蝸輪53、蝸桿54和動力部件57均固定于平板結(jié)構(gòu)7的外壁。

當然，渦輪、蝸桿54以及動力部件57均通過相應地支撐元件固定支撐于平板結(jié)構(gòu)，例如，蝸桿54的兩端部均設置有支撐板，兩支撐板分別為支撐板581和支撐板582，蝸桿54轉(zhuǎn)動支撐于兩支撐板上，蝸桿54與支撐板之間可以設置軸承，以實現(xiàn)蝸桿54的轉(zhuǎn)動。動力部件57可以為伺服電機，CT設備進一步包括控制器，控制器根據(jù)外部指令控制伺服電機的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)動圈數(shù)。伺服電機同樣通過兩個支撐板583支撐于平板結(jié)構(gòu)7上。

請參考圖3，圖3為圖1中安裝第二調(diào)節(jié)部件位置的局部放大示意圖。

第二調(diào)節(jié)部件6的結(jié)構(gòu)可以與第一調(diào)節(jié)部件5的結(jié)構(gòu)相同。即，第二調(diào)節(jié)部件6也可以為螺紋組件，成像平板4的外端部為螺桿61，設置有外螺紋，C型臂2上固定有與成像平板4的螺桿61相配合的螺母62，并且C型臂2于螺母62安裝位置設置有通孔，成像平板4的螺桿61的外螺紋部穿過通孔設置于螺母62的內(nèi)孔中。

進一步地，第二調(diào)節(jié)部件8可以包括蝸輪63、蝸桿64、主動錐齒輪(角度原因圖3中未示出)和從動錐齒輪65以及動力部件67，各部件的安裝位置請參考上文描述，關于第二調(diào)節(jié)部件6的結(jié)構(gòu)在此不做贅述。C型臂2的該端部也設置有平板結(jié)構(gòu)8，第二調(diào)節(jié)部件8設置于平板結(jié)構(gòu)8上。

當然，第一調(diào)節(jié)部件5和第二調(diào)節(jié)部件6的結(jié)構(gòu)不局限于本文中所描述，只要能實現(xiàn)射線光源和成像平板的徑向位置調(diào)節(jié)即可，例如第一調(diào)節(jié)部件5和第二調(diào)節(jié)部件6也可以為液壓缸部件或者齒輪齒條結(jié)構(gòu)等。

另外，第一調(diào)節(jié)部件5和第二調(diào)節(jié)部件6的結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不同。

本文中的射線光源可以為球管，當然也可以為其他形式。

需要說明的是，本文中所述的第一、第二僅是為了區(qū)分功能相同的一類部件，并不表示次序。

以上對本發(fā)明所提供的一種基于C型臂的CT設備進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。