本實用新型涉及一種醫(yī)學(xué)教學(xué)模擬裝置，特別是涉及一種CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置。

背景技術(shù)：

X線CT自20世紀70年代問世以來,經(jīng)歷了40多年的發(fā)展,從早期的單排往復(fù)式CT發(fā)展到螺旋CT,直到目前最先進的多層螺旋CT,其為滿足臨床精確影像診斷的要求而在大覆蓋范圍、薄層、高分辨率、高速度的高技術(shù)性能方面取得了長足的進步。在醫(yī)學(xué)影像檢查中，由于CT機操作方便、密度分辨率和空間分辨率高、多種后處理重建等優(yōu)點被廣泛地使用，是醫(yī)學(xué)影像專業(yè)教學(xué)的主要內(nèi)容。然而，市面上尚沒有一種便于學(xué)生理解的CT機教學(xué)模擬裝置，醫(yī)學(xué)影像專業(yè)的教學(xué)與培訓(xùn)都是直接在CT機上進行培訓(xùn)，特別是在醫(yī)學(xué)院校教學(xué)中，不但需要的CT機數(shù)量多，而且在進行一個項目的實驗時，又可能影響整臺CT機的電路，而CT機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)又較復(fù)雜，不利于學(xué)生理解CT機的工作原理，學(xué)生缺少動手的機會，不利于對學(xué)生實踐技能的培養(yǎng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置，便于學(xué)生理解CT機的工作原理，使教學(xué)形象直觀，同時節(jié)約了資金。

根據(jù)本實用新型實施例的第一方面，提供一種CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置，包括掃描架、掃描床、控制裝置和顯示裝置，其中所述掃描架包括固定機架和旋轉(zhuǎn)滑環(huán)，在所述固定機架上設(shè)置有傳動機構(gòu)和探測器，所述傳動機構(gòu)用于帶動所述旋轉(zhuǎn)滑環(huán)在豎直平面上傾斜并沿其中心點旋轉(zhuǎn)，在所述旋轉(zhuǎn)滑環(huán)上設(shè)置有高壓發(fā)生器和X線球管，所述高壓發(fā)生器用于將電源的電壓轉(zhuǎn)換為高壓脈沖提供給所述X線球管，所述X線球管根據(jù)所述高壓脈沖產(chǎn)生X線，以使所述X線對位于所述旋轉(zhuǎn)滑環(huán)內(nèi)的所述掃描床上的掃描對象進行掃描，所述探測器用于在所述X線對所述掃描對象掃描后，對剩余的X線進行探測；

所述控制裝置分別連接CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置中的各個電子器件，其用于控制各個電子器件工作，并將接收到的各個電子器件的工作參數(shù)顯示在所述顯示裝置上。

在一種可選的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括輸入裝置，其與所述控制裝置連接，用于向所述控制裝置輸入對應(yīng)的控制命令，以使所述控制裝置根據(jù)所述控制命令對所述各個電子器件的工作進行控制。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括提醒裝置和比較裝置，所述比較裝置與所述控制裝置連接，用于對所述控制裝置接收到的各個電子器件的工作參數(shù)與對應(yīng)的預(yù)設(shè)參數(shù)閾值進行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果，向所述提醒裝置發(fā)送對應(yīng)的提醒信號，以使所述提醒裝置在接收到對應(yīng)的提醒信號后，對各個電子器件的工作狀態(tài)進行對應(yīng)的語音提醒。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述傳動機構(gòu)包括第一電動機、第二電動機、傳送帶和齒輪，其中所述第一電動機的輸出軸與所述旋轉(zhuǎn)滑環(huán)的環(huán)邊連接且與其環(huán)面垂直，所述傳送帶的第一端依次繞過所述旋轉(zhuǎn)滑環(huán)的環(huán)邊和所述齒輪的齒狀環(huán)，與其第二端連接，且所述第二電動機的輸出軸與所述齒輪的軸心垂直固定。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括位置編碼器，所述第二電動機與所述位置編碼器連接，所述位置編碼器用于在檢測到所述第二電動機轉(zhuǎn)速恒定時輸出位置脈沖。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述位置編碼器與所述高壓發(fā)生器連接，用于將所述位置脈沖發(fā)送給所述高壓發(fā)生器，以使所述高壓發(fā)生器在接收到所述位置脈沖后，將所述電源的電壓轉(zhuǎn)換為高壓脈沖。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述位置編碼器與所述高壓發(fā)生器之間設(shè)置有光電耦合器。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述高壓發(fā)生器包括高壓提供電路和燈絲電壓提供電路，所述X線球管為一高真空的二極管，由陽極和陰極組成，陰極內(nèi)裝有燈絲，陽極由呈斜面的陽極靶和附屬散熱裝置組成，所述燈絲電壓提供電路連接于所述電源與所述燈絲之間，以將所述電源的電壓轉(zhuǎn)換為燈絲所需的電壓并輸出至所述燈絲，所述高壓提供電路連接于所述電源與X線球管之間，以將所述電源的電壓進行升壓并輸出至所述X線球管，從而為所述X線球管提供一個瞬時高電壓。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括設(shè)置在所述固定機架上的濾線器、線束整形器和準直器，所述濾線器用于對X線球管輸出的X線進行線束過濾處理；所述線束整形器用于對所述X線球管輸出的X線進行線束整形處理，所述準直器用于對所述X線球管輸出的X線進行準直處理。

在另一種可選的實現(xiàn)方式中，所述掃描床包括床體和用于控制所述床體垂直和水平運動的執(zhí)行機構(gòu)，所述控制裝置與所述執(zhí)行機構(gòu)連接，以控制所述床體進出所述旋轉(zhuǎn)滑環(huán)的中心。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型通過將該CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置中模擬CT機的各個電子器件的工作參數(shù)顯示在顯示裝置上，有利于學(xué)生理解CT機的工作原理，使教學(xué)形象直觀；

2、本實用新型通過設(shè)置輸入裝置，可以使教學(xué)人員通過輸入裝置向控制裝置輸入對應(yīng)的控制命令，對各個電子器件的工作進行單獨控制，從而可以使學(xué)生了解在對CT機中各個部件進行單獨控制時，分別將引起哪些部件的動作，由此可以使學(xué)生進一步直觀地了解CT機的工作原理；

3、本實用新型通過設(shè)置提醒裝置，可以使學(xué)生及時了解CT機中各個電子器件的工作狀態(tài)，從而直觀地了解CT機的工作順序和原理；

4、本實用新型通過將掃描架劃分為固定機架和旋轉(zhuǎn)滑環(huán)兩部分，并使旋轉(zhuǎn)滑環(huán)在傳動機構(gòu)的作用下可以在豎直平面上做傾斜運動以及繞其中心點做旋轉(zhuǎn)運動，可以靈活地對旋轉(zhuǎn)滑環(huán)的位置狀態(tài)進行調(diào)整，并且在使用完成后，可以將旋轉(zhuǎn)滑環(huán)更好地收攏，從而減少裝置的占地面積；

5、本實用新型通過在位置編碼器檢測到第二電動機轉(zhuǎn)速恒定，即旋轉(zhuǎn)滑環(huán)到達預(yù)期位置時，控制高壓發(fā)生器產(chǎn)生對應(yīng)的高壓脈沖，從而控制X線球管產(chǎn)生對應(yīng)的X線，可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)滑環(huán)到位自動產(chǎn)生X線進行掃描，避免人工延誤操作，提高了掃描的速率；

6、本實用新型通過在高壓發(fā)生器與X線球管之間設(shè)置光電耦合器，可以避免高壓發(fā)生器與X線球管的相互影響，從而可以提高線路的穩(wěn)定性。

7、本實用新型通過采用濾線器對X線球管產(chǎn)生的X線進行線束過濾處理，采用線束整形器進行線束整形處理，采用準直器進行準直處理，可以保證輸出的X線的掃描準確度更高。

附圖說明

圖1為本實用新型CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置的一個實施例電路方框圖；

圖2為本實用新型掃描架的一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置的另一個實施例電路方框圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實用新型實施例中的技術(shù)方案，并使本實用新型實施例的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例中技術(shù)方案作進一步詳細的說明。

在本實用新型的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。

參見圖1，為本實用新型CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置的一個實施例電路方框圖。結(jié)合圖2，CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置可以包括掃描架110、掃描床120、控制裝置130和顯示裝置140，所述掃描架110包括固定機架150和旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160，在所述固定機架150上設(shè)置有傳動機構(gòu)170和探測器180，所述傳動機構(gòu)170用于帶動所述旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160在豎直平面上傾斜并沿其中心點旋轉(zhuǎn)，在所述旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160上設(shè)置有高壓發(fā)生器190和X線球管200，所述高壓發(fā)生器190用于將電源的電壓轉(zhuǎn)換為高壓脈沖提供給所述X線球管200，所述X線球管200根據(jù)所述高壓脈沖產(chǎn)生X線，以使所述X線對位于所述旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160內(nèi)的所述掃描床120上的掃描對象進行掃描，所述探測器用于在所述X線對所述掃描對象掃描后，對剩余的X線進行探測；所述控制裝置130分別連接CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置中的各個電子器件，其用于控制各個電子器件工作，并將接收到的各個電子器件的工作參數(shù)顯示在所述顯示裝置140上。

本實施例中，如圖2所示，該掃描架110中固定機架150上設(shè)置的傳動機構(gòu)170可以包括第一電動機171、第二電動機172、傳送帶173和齒輪174，其中所述第一電動機171的輸出軸與所述旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160的環(huán)邊連接且與其環(huán)面垂直，所述傳送帶173的第一端依次繞過所述旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160的環(huán)邊和所述齒輪174的齒狀環(huán)，與其第二端連接，且所述第二電動機172的輸出軸與所述齒輪174的軸心垂直固定。在對旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160的運動進行控制時，控制裝置130可以首先控制第一電動機171動作，以使旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160在豎直平面上做傾斜運動，在旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160到達對應(yīng)的傾斜位置后，控制第二電動機172和第一電動機171動作，以使旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160繞其中心點做旋轉(zhuǎn)運動。本實用新型通過將掃描架劃分為固定機架和旋轉(zhuǎn)滑環(huán)兩部分，并使旋轉(zhuǎn)滑環(huán)在傳動機構(gòu)的作用下可以在豎直平面上做傾斜運動以及繞其中心點做旋轉(zhuǎn)運動，可以靈活地對旋轉(zhuǎn)滑環(huán)的位置狀態(tài)進行調(diào)整，并且在使用完成后，可以將旋轉(zhuǎn)滑環(huán)更好地收攏，從而減少裝置的占地面積。

另外，控制裝置130可以控制掃描床120進入該旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160環(huán)內(nèi)，其中為了保證掃描床平穩(wěn)地進入旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160環(huán)內(nèi)，該掃描床120可以包括床體和用于控制所述床體垂直和水平運動的執(zhí)行機構(gòu)，控制裝置130可以與該執(zhí)行機構(gòu)連接，以控制床體進出旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160，本專利中掃描床可以采用現(xiàn)有CT機中所涉及的掃描床，在此不再對其結(jié)構(gòu)做詳細的描述。需要注意的是：床體進入旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160環(huán)內(nèi)的可以僅僅是床體的一部分，床體的底座可以不進入旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160。

當(dāng)?shù)诙妱訖C172的轉(zhuǎn)速恒定時，表示旋轉(zhuǎn)滑環(huán)160已經(jīng)到達預(yù)期的位置，此時與第二電動機172連接的位置編碼器210在檢測到第二電動機172的轉(zhuǎn)速恒定時，可以輸出位置脈沖，并提供給高壓發(fā)生器190，以使高壓發(fā)生器190在接收到該位置脈沖后，將電源的電壓轉(zhuǎn)換為高壓脈沖，并通過光電耦合器220將該高壓脈沖提供給X線球管200。此后，X線球管200可以根據(jù)該高壓脈沖產(chǎn)生X線，產(chǎn)生的X線可以首先由濾線器201進行線束過濾處理，再由線束整形器202進行線束整形處理，最后由準直器203進行準直處理，由此輸出的X線的掃描準確度更高。其中，線束過濾處理后的X線的形狀為中間薄、邊緣厚，用以補償一般掃描對象中間厚、邊緣薄的現(xiàn)象；準直器可以為光柵，通過控制光柵的開口寬度可以控制準直校正后輸出的X線的掃描厚度。

經(jīng)處理后的X線可以對掃描床120上的掃描對象進行掃描，而探測器180則可以對掃描后剩余的X線進行探測，從而獲得對應(yīng)的探測數(shù)據(jù)，其中該探測器180可以為收集熒光的閃爍探測器(也稱為固體探測器)或者用于收集氣體電離電荷的氣體探測器。在一種可選的實現(xiàn)方式中，所述高壓發(fā)生器190可以包括高壓提供電路和燈絲電壓提供電路，所述X線球管為一高真空的二極管，由陽極和陰極組成，陰極內(nèi)裝有燈絲，陽極由呈斜面的陽極靶和附屬散熱裝置組成，所述燈絲電壓提供電路連接于所述電源與所述燈絲之間，以將所述電源的電壓轉(zhuǎn)換為燈絲所需的電壓并輸出至所述燈絲，所述高壓提供電路連接于所述電源與X線球管之間，以將所述電源的電壓進行升壓并輸出至所述X線球管，從而為所述X線球管提供一個瞬時高電壓。

本實用新型通過在位置編碼器檢測到第二電動機轉(zhuǎn)速恒定，即旋轉(zhuǎn)滑環(huán)到達預(yù)期位置時，控制高壓發(fā)生器產(chǎn)生對應(yīng)的高壓脈沖，從而控制X線球管產(chǎn)生對應(yīng)的X線，可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)滑環(huán)到位自動產(chǎn)生X線進行掃描，避免人工延誤操作，提高了掃描的速率。此外，本實用新型通過在高壓發(fā)生器與X線球管之間設(shè)置光電耦合器，可以避免高壓發(fā)生器與X線球管的相互影響，從而可以提高線路的穩(wěn)定性。

探測器180探測到的數(shù)據(jù)可以首先由前置放大器進行放大，然后將放大后的探測數(shù)據(jù)傳輸給控制裝置130?？刂蒲b置130把探測數(shù)據(jù)進行偏置校正，然后進行褶積濾波，確定校正函數(shù)，最后進行反投影。因為每一條X線通過一定的掃描物體像素，反投影系統(tǒng)能準確地確定每個像素受到哪些X線的影響。反投影的輸出稱為影像數(shù)據(jù)，以單位H來表示。高H值表示高密度，低H值表示低密度。反投影過程實質(zhì)上是從mμ－d中分離出mμ(吸收系數(shù))值來。再現(xiàn)了掃描物體的吸收系數(shù)。

在整個X線掃描過程中，控制裝置130可以分別用于控制該CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置中的各個電子器件，并將接收到的各個電子器件的工作參數(shù)顯示在顯示裝置140上，其中電子器件可以包括上述提到的第一電動機171、第二電動機172、探測器180、高壓發(fā)生器190、位置編碼器210、光電耦合器220和X線球管200。以在顯示裝置140上顯示的第二電動機172和位置編碼器210的工作參數(shù)為例，教學(xué)人員可以通過讓學(xué)生查看第二電動機172的轉(zhuǎn)速變化情況以及位置編碼器210輸出的脈沖情況，來確定兩者之間的線路連接關(guān)系，即當(dāng)?shù)诙妱訖C172的轉(zhuǎn)速恒定，不發(fā)生變化時，位置編碼器210才會輸出對應(yīng)的位置脈沖。由此可見，本實用新型通過將該CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置中模擬CT機的各個電子器件的工作參數(shù)顯示在顯示裝置上，有利于學(xué)生理解CT機的工作原理，使教學(xué)形象直觀。

參見圖3，為本實用新型CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置的另一個實施例電路方框圖。圖3與圖1所示CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置的區(qū)別在于，還包括輸入裝置230，其與所述控制裝置130連接，用于向所述控制裝置130輸入對應(yīng)的控制命令，以使所述控制裝置130根據(jù)所述控制命令對所述各個電子器件的工作進行控制。本實用新型通過設(shè)置輸入裝置，可以使教學(xué)人員通過輸入裝置向控制裝置130輸入對應(yīng)的控制命令，對各個電子器件的工作進行單獨控制，從而可以使學(xué)生了解在對CT機中各個部件進行單獨控制時，分別將引起哪些部件的動作，由此可以使學(xué)生進一步直觀地了解CT機的工作原理。

另外，圖3與圖1所示CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置的區(qū)別在于，還包括提醒裝置240和比較裝置250，所述比較裝置250與所述控制裝置130連接，用于對所述控制裝置130接收到的各個電子器件的工作參數(shù)與對應(yīng)的預(yù)設(shè)參數(shù)閾值進行比較，并根據(jù)比較的結(jié)果，向所述提醒裝置240發(fā)送對應(yīng)的提醒信號，以使所述提醒裝置240在接收到對應(yīng)的提醒信號后，對各個電子器件的工作狀態(tài)進行對應(yīng)的語音提醒。本實用新型通過設(shè)置提醒裝置，可以使學(xué)生及時了解CT機中各個電子器件的工作狀態(tài)，從而直觀地了解CT機的工作順序和原理。

由上述實施例可見，本實用新型通過將該CT機結(jié)構(gòu)線路示教裝置中的各個電子器件的工作參數(shù)顯示在顯示裝置上，有利于學(xué)生理解CT機的工作原理，使教學(xué)形象直觀。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的實用新型后，將容易想到本實用新型的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本實用新型的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本實用新型的一般性原理并包括本實用新型未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本實用新型的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實用新型并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本實用新型的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。