本公開的領(lǐng)域一般涉及計(jì)算機(jī)斷層掃描（computedtomography）（ct）系統(tǒng)，并且更特別地涉及用于機(jī)架ct系統(tǒng)的開放式鼓形機(jī)架（opendrumgantry）。

背景技術(shù)：

一般地，ct機(jī)架系統(tǒng)包括：被稱為定子的固定部分，以及圍繞定子旋轉(zhuǎn)的機(jī)架。機(jī)架容納x射線源和x射線檢測(cè)器組件。定子通過(guò)滑環(huán)向機(jī)架遞送電力以操作ct機(jī)架系統(tǒng)。

可以使用各種技術(shù)將用于操作ct機(jī)架系統(tǒng)的電力從定子傳送到機(jī)架。一種技術(shù)利用在定子與機(jī)架之間建立機(jī)械導(dǎo)電橋的接觸滑環(huán)。機(jī)械導(dǎo)電橋典型地由滑動(dòng)接觸物（諸如例如導(dǎo)電刷）形成。替選地，可以利用被稱為旋轉(zhuǎn)變壓器的非接觸滑環(huán)。旋轉(zhuǎn)變壓器利用高頻電磁場(chǎng)來(lái)將定子耦合到機(jī)架，用于電力傳輸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個(gè)方面中，提供一種用于機(jī)架計(jì)算機(jī)斷層掃描（ct）系統(tǒng)的機(jī)架軌。該機(jī)架軌包括：旋轉(zhuǎn)變壓器的次級(jí)側(cè)，以及具有環(huán)形滾動(dòng)表面和環(huán)形滑環(huán)表面的環(huán)形體。環(huán)形體與機(jī)架ct系統(tǒng)的縱向軸正交對(duì)準(zhǔn)。環(huán)形滾動(dòng)表面具有徑向向外延伸并且與縱向軸正交的法向量。環(huán)形滑環(huán)表面限定與縱向軸正交的平面，并且包括被部署（dispose）在滑環(huán)表面中的槽。槽被配置成接合旋轉(zhuǎn)變壓器的次級(jí)側(cè)。

在另一個(gè)方面中，提供一種操作機(jī)架ct系統(tǒng)的方法。該方法包括：使用旋轉(zhuǎn)變壓器的次級(jí)側(cè)為開放式鼓形機(jī)架上的x射線源和x射線檢測(cè)器供電。次級(jí)側(cè)被部署在開放式鼓形機(jī)架的機(jī)架軌的滑環(huán)表面的槽中。該方法進(jìn)一步包括：通過(guò)開放式鼓形機(jī)架的內(nèi)部朝向x射線檢測(cè)器發(fā)射x射線信號(hào)。該方法進(jìn)一步包括：使用接合機(jī)架軌的滾子（roller）表面的軸承來(lái)旋轉(zhuǎn)開放式鼓形機(jī)架。

在又另一個(gè)方面中，提供一種用于機(jī)架ct系統(tǒng)的開放式鼓形機(jī)架。該開放式鼓形機(jī)架包括：x射線源，x射線檢測(cè)器，旋轉(zhuǎn)變壓器的次級(jí)側(cè)，以及機(jī)架軌。x射線源被配置成通過(guò)開放式鼓形機(jī)架的內(nèi)部發(fā)射x射線信號(hào)。x射線檢測(cè)器被配置成接收x射線信號(hào)。旋轉(zhuǎn)變壓器的次級(jí)側(cè)被配置成向x射線源和x射線檢測(cè)器提供電力。機(jī)架軌被部署在開放式鼓形機(jī)架的第一端處。機(jī)架軌包括環(huán)形滾動(dòng)表面和環(huán)形滑環(huán)表面。環(huán)形滾動(dòng)表面被配置成接合軸承以支撐開放式鼓形機(jī)架。環(huán)形滑環(huán)表面包括用以接合旋轉(zhuǎn)變壓器的次級(jí)側(cè)的槽。

附圖說(shuō)明

當(dāng)參照附圖閱讀下面的詳細(xì)描述時(shí)，本公開的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，在所述附圖中同樣的字符貫穿繪圖表示同樣的部分，其中：

圖1是示例性機(jī)架ct系統(tǒng)的框圖；

圖2是用于供在圖1中示出的機(jī)架ct系統(tǒng)中使用的旋轉(zhuǎn)變壓器的示例性芯的橫截面圖；

圖3是圖1中示出的機(jī)架ct系統(tǒng)的透視圖；

圖4是圖1中示出的機(jī)架ct系統(tǒng)的另一個(gè)透視圖；

圖5是圖3和4中示出的機(jī)架ct系統(tǒng)的前透視圖；

圖6是圖3和4中示出的機(jī)架ct系統(tǒng)的橫截面圖；

圖7是圖6中示出的機(jī)架ct系統(tǒng)的機(jī)架軌的詳細(xì)橫截面圖；

圖8是圖7中示出的機(jī)架軌的透視圖；以及

圖9是操作圖1-8中示出的機(jī)架ct系統(tǒng)的示例性方法的流程圖。

除非另外指示，否則在本文中提供的繪圖打算圖示本公開的實(shí)施例的特征。相信這些特征可應(yīng)用在包括本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的各種各樣的系統(tǒng)中。照此，繪圖不打算包括對(duì)于實(shí)踐在本文中公開的實(shí)施例所需要的由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的所有常規(guī)特征。

具體實(shí)施方式

在以下說(shuō)明書和權(quán)利要求中，引用具有以下含義的許多術(shù)語(yǔ)。

除非上下文另外清楚地規(guī)定，否則單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”包括復(fù)數(shù)參考。

“可選的”或“可選地”意味著隨后描述的事件或情況可能發(fā)生或可能不發(fā)生，并且該描述包括其中事件發(fā)生的實(shí)例以及其中它不發(fā)生的實(shí)例。

可以應(yīng)用如在本文中貫穿說(shuō)明書和權(quán)利要求所使用的近似語(yǔ)言來(lái)修飾任何定量表示，其可能獲準(zhǔn)變更，而不導(dǎo)致它所相關(guān)的基本功能中的改變。相應(yīng)地，由諸如“大約”、“近似”和“基本上”之類的一個(gè)或多個(gè)術(shù)語(yǔ)修飾的值將不限于規(guī)定的精確值。在至少一些實(shí)例中，近似語(yǔ)言可以對(duì)應(yīng)于用于測(cè)量值的儀器的精度。這里以及貫穿說(shuō)明書和權(quán)利要求，可以組合和/或互換范圍限制。這樣的范圍被標(biāo)識(shí)，并且包括其中包含的所有子范圍，除非上下文或語(yǔ)言另外指示。

接觸滑環(huán)設(shè)備遭受磨損，并且需要頻繁的維護(hù)或更換。此外，滑動(dòng)動(dòng)作導(dǎo)致電刷擦傷，并將微粒污染引入到系統(tǒng)中。替選地，可以在機(jī)架ct系統(tǒng)中利用非接觸滑環(huán)或旋轉(zhuǎn)變壓器。非接觸滑環(huán)需要滑環(huán)的兩個(gè)組件之間的小間隙來(lái)有效地傳送電力。間隙可以分布在從0.5到5毫米的范圍內(nèi)，并且一般需要兩個(gè)滑環(huán)組件的兩個(gè)表面的共平面性。在這里認(rèn)識(shí)到：制造和組裝用于機(jī)架ct系統(tǒng)的這樣的非接觸滑環(huán)典型地是昂貴的，并且此外，維持整個(gè)滑環(huán)上方的間隙可能是困難的。

圖1是具有機(jī)架102和定子104的示例性機(jī)架ct系統(tǒng)100的框圖。定子104包括機(jī)架ct系統(tǒng)100的固定組件，其包括為機(jī)架ct系統(tǒng)100供電的線路頻率電源106。機(jī)架102可旋轉(zhuǎn)地耦合到定子104，便于機(jī)架102及其組件圍繞定子104轉(zhuǎn)動(dòng)。機(jī)架102包括x射線源108和x射線檢測(cè)器110。x射線源108生成由機(jī)架ct系統(tǒng)100用于詢問(wèn)（interrogate）對(duì)象的x射線信號(hào)。當(dāng)生成的x射線信號(hào)穿過(guò)、繞過(guò)、反射、偏轉(zhuǎn)或以其它方式與正被詢問(wèn)的對(duì)象交互時(shí)，x射線檢測(cè)器110檢測(cè)所述生成的x射線信號(hào)。

x射線源108和x射線檢測(cè)器110需要電力來(lái)操作。一般地，機(jī)架102的諸如x射線源108和x射線檢測(cè)器110之類的組件利用dc或線路頻率ac機(jī)架電力112。由于機(jī)架102與定子104之間的旋轉(zhuǎn)關(guān)系，通過(guò)滑環(huán)114從定子104向機(jī)架102遞送機(jī)架電力112?；h(huán)114使用初級(jí)環(huán)116和次級(jí)環(huán)118來(lái)提供定子104與機(jī)架102之間的電連接。一般地，滑環(huán)使用接觸連接或非接觸連接來(lái)提供這樣的電連接，這樣的滑環(huán)分別被稱為接觸滑環(huán)和非接觸滑環(huán)。在圖1的示例性實(shí)施例中，滑環(huán)114是利用旋轉(zhuǎn)變壓器來(lái)將機(jī)架電力112從初級(jí)環(huán)116傳送到次級(jí)環(huán)118的非接觸滑動(dòng)環(huán)。

圖2是用于供在機(jī)架ct系統(tǒng)100（圖1中示出）中使用的旋轉(zhuǎn)變壓器的示例性芯200的橫截面圖。芯200包括初級(jí)芯202和次級(jí)芯204。初級(jí)芯202和次級(jí)芯204由氣隙206分離。芯200優(yōu)選地由具有高相對(duì)磁導(dǎo)率的材料制造，諸如例如硅鋼、金屬玻璃（metglas）、鐵、坡莫合金、鐵氧體材料或其它合適的材料。芯200包括側(cè)柱208和中心柱210。側(cè)柱208通過(guò)氣隙212與中心柱210分離，其所有以字母“e”的形式來(lái)布置。側(cè)柱208具有1個(gè)單位的側(cè)柱寬度214，而中心柱210具有2個(gè)單位的中心柱寬度216。分離側(cè)柱208和中心柱210的氣隙212具有1個(gè)單位的間隙寬度218。芯200具有4個(gè)單位的總長(zhǎng)度220。在總長(zhǎng)度220之中，側(cè)柱208和中心柱210具有3個(gè)單位的柱長(zhǎng)度222，而背板（backplane）224具有1個(gè)單位的背板長(zhǎng)度226。芯200的精確尺寸是可伸縮的，因?yàn)槊總€(gè)實(shí)現(xiàn)需要并且在很大程度上取決于電力需求。至少部分地選擇在各種尺寸之間的比率以簡(jiǎn)化e-芯層壓件的制造。

圖3和圖4是機(jī)架ct系統(tǒng)100（圖1中示出）的透視圖。機(jī)架系統(tǒng)100包括到其上安裝滾子304的基架（baseframe）302。滾子304支撐開放式鼓形機(jī)架306。開放式鼓形機(jī)架306被配置成在滾子304上旋轉(zhuǎn)。機(jī)架ct系統(tǒng)100進(jìn)一步包括安裝到基架302的定子308。定子308包括旋轉(zhuǎn)變壓器的初級(jí)側(cè)，諸如初級(jí)芯202（圖2中示出），其被配置成將電力從定子308傳送到機(jī)架306。在圖4中，為了清楚起見，去除定子308。

開放式鼓形機(jī)架306包括x射線源310和x射線檢測(cè)器312。x射線源310被配置成通過(guò)開放式鼓形機(jī)架306的內(nèi)部朝向x射線檢測(cè)器312發(fā)射x射線信號(hào)。開放式鼓形機(jī)架306進(jìn)一步包括第一機(jī)架軌314和第二機(jī)架軌316。第一機(jī)架軌314和第二機(jī)架軌316被部署在開放式鼓形機(jī)架306的相對(duì)端上。第一機(jī)架軌314包括滾子表面318和滑環(huán)表面320。第二機(jī)架軌316包括滾子表面322。第一和第二機(jī)架軌314和316與機(jī)架ct系統(tǒng)100的縱向軸323對(duì)準(zhǔn)。

滑環(huán)表面320包括被配置成接合旋轉(zhuǎn)變壓器的次級(jí)側(cè)324的槽（未示出）。旋轉(zhuǎn)變壓器的次級(jí)側(cè)324包括次級(jí)芯和次級(jí)繞組，諸如次級(jí)芯204（圖2中示出）。次級(jí)側(cè)324被配置成在開放式鼓形機(jī)架306處接收從定子308和旋轉(zhuǎn)變壓器的初級(jí)側(cè)傳送的電力。次級(jí)側(cè)324包括布置成環(huán)形形狀的多個(gè)弧形部分。在替選實(shí)施例中，次級(jí)側(cè)324包括環(huán)形芯和繞組。

滾子表面318和滾子表面322被配置成接合滾子304，使得開放式鼓形機(jī)架306可圍繞縱向軸323旋轉(zhuǎn)。滾子表面318和滾子表面322被進(jìn)一步配置成支撐開放式鼓形機(jī)架306，使得氣隙206（圖2中示出）被維持在旋轉(zhuǎn)變壓器的初級(jí)側(cè)與次級(jí)側(cè)324之間。

圖5是機(jī)架ct系統(tǒng)100（圖3和4中示出）的前視圖，所述機(jī)架ct系統(tǒng)100包括由接合第二機(jī)架軌316的滾子表面322的滾子304和基架302支撐的開放式鼓形機(jī)架306。圖5進(jìn)一步圖示安裝在開放式鼓形機(jī)架306上的x射線源310和x射線檢測(cè)器312。x射線源310被配置成通過(guò)開放式鼓形機(jī)架306的內(nèi)部502朝向x射線檢測(cè)器312發(fā)射x射線信號(hào)。

圖6是沿著線a-a（圖5中示出）取得的機(jī)架ct系統(tǒng)100（圖3和4中示出）的橫截面圖。圖6圖示第一機(jī)架軌314的滾動(dòng)表面318和第二機(jī)架軌316的滾動(dòng)表面322。滾動(dòng)表面318和滾動(dòng)表面322接合安裝在基架302上的滾子304。

圖6進(jìn)一步圖示具有初級(jí)側(cè)604和次級(jí)側(cè)324（圖4中示出）的旋轉(zhuǎn)變壓器602。旋轉(zhuǎn)變壓器602從定子308上的初級(jí)側(cè)604向機(jī)架306上的次級(jí)側(cè)324傳送電力。

圖6指定機(jī)架ct系統(tǒng)100的詳細(xì)部分606。圖7是機(jī)架ct系統(tǒng)100的機(jī)架軌314的詳細(xì)部分606的放大橫截面圖。詳細(xì)部分606包括支撐定子308的基架302和旋轉(zhuǎn)變壓器602的初級(jí)側(cè)604。跨氣隙206將電力從初級(jí)側(cè)604傳送到次級(jí)側(cè)324。

機(jī)架軌314包括環(huán)形體702，在圖7中圖示所述環(huán)形體702的橫截面。環(huán)形體702包括環(huán)形滾動(dòng)表面704和環(huán)形滑環(huán)表面706。在示例性實(shí)施例中，環(huán)形滾動(dòng)表面704具有從環(huán)形體702徑向延伸（即，垂直于縱向軸323）的法向量708。環(huán)形滾動(dòng)表面704是光滑的，并且被配置成接合安裝在基架302上的滾子304。在其它實(shí)施例中，環(huán)形滾動(dòng)表面704可以是錐形的，使得當(dāng)其接通（turnon）滾子304時(shí)，開放式鼓形機(jī)架306沿著縱向軸323以基架302為中心。

環(huán)形滑環(huán)表面706包括接合旋轉(zhuǎn)變壓器60的次級(jí)側(cè)324的槽710。環(huán)形滑環(huán)表面706平行于與縱向軸323正交的平面712。在某些實(shí)施例中，槽710鑲襯有絕緣層以將次級(jí)側(cè)324與機(jī)架軌314電隔離（galvanicallyisolate）。

圖8是用于機(jī)架ct系統(tǒng)100（圖5和6中示出）的機(jī)架軌314（圖7中示出）的透視圖。環(huán)形體702包括環(huán)形滾動(dòng)表面704和環(huán)形滑環(huán)表面706。如以上所描述的，法向量708其徑向延伸（即，與縱向軸323正交）。環(huán)形滑環(huán)表面706包括槽（未示出），諸如槽710（圖7中示出）。該槽接合旋轉(zhuǎn)變壓器602的次級(jí)側(cè)324。環(huán)形滑環(huán)表面706平行于平面712。

在某些實(shí)施例中，次級(jí)側(cè)324包括多個(gè)弧形部分而不是連接的環(huán)形芯。在這樣的實(shí)施例中，在環(huán)形滑環(huán)表面706中的槽可以是連接的槽，以接合次級(jí)側(cè)324的多個(gè)弧形部分，或者可以包括分別配置成接合次級(jí)側(cè)324的多個(gè)弧形部分芯的多個(gè)弧形部分槽。

圖9是操作機(jī)架ct系統(tǒng)100（圖1-8中示出）的示例性方法900的流程圖。方法900在開始步驟910處開始。在供電步驟920處，通過(guò)旋轉(zhuǎn)變壓器602對(duì)開放式鼓形機(jī)架306上的x射線源310和x射線傳感器312（圖3中示出）供電。將電力從初級(jí)側(cè)604傳送到次級(jí)側(cè)324（全部在圖6中示出）。次級(jí)側(cè)324被部署在機(jī)架軌314的滑環(huán)表面706上的槽710中（全部在圖7中示出）。

在掃描步驟930處，x射線源310通過(guò)開放式鼓形機(jī)架306的內(nèi)部502朝向x射線檢測(cè)器312發(fā)射x射線信號(hào)。在旋轉(zhuǎn)步驟940處，開放式鼓形機(jī)架306圍繞內(nèi)部502旋轉(zhuǎn)。開放式鼓形機(jī)架306使用第一機(jī)架軌314和第二機(jī)架軌316的各自的滾動(dòng)表面318和322相對(duì)于軸承諸如滾子304旋轉(zhuǎn)。該方法在結(jié)束步驟950處結(jié)束。

在本文中描述的方法、系統(tǒng)和裝置的示例性技術(shù)效果包括以下中的至少一個(gè)：（a）將滾動(dòng)表面和旋轉(zhuǎn)變壓器的次級(jí)側(cè)集成到單個(gè)機(jī)架軌組件中；（b）通過(guò)滾動(dòng)表面和旋轉(zhuǎn)變壓器的集成來(lái)簡(jiǎn)化開放式鼓形機(jī)架的制造；（c）在機(jī)架軌上提供光滑的加工表面用于接合滾子；以及（d）利用用于滾動(dòng)的光滑機(jī)器表面來(lái)維持旋轉(zhuǎn)變壓器的初級(jí)與次級(jí)側(cè)之間的精確的氣隙。

用于開放式鼓形機(jī)架的方法、系統(tǒng)和裝置的示例性實(shí)施例不限于在本文中描述的具體實(shí)施例，而是系統(tǒng)的組件和/或方法的步驟可以與在本文中描述的其它組件和/或步驟獨(dú)立且分別地被利用。例如，該方法還可以與其它非常規(guī)的開放式鼓形機(jī)架組合地使用，并且不限于僅利用如在本文中描述的系統(tǒng)和方法的實(shí)踐。相反，可以與可以受益于提高的效率、降低的操作成本和降低的資本支出的許多其它應(yīng)用、裝備和系統(tǒng)結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)和利用示例性實(shí)施例。

盡管可能在一些繪圖中而不是在其它中示出本公開的各種實(shí)施例的具體特征，但這僅僅是為了方便。根據(jù)本公開的原理，繪圖的任何特征可以與任何其它繪圖的任何特征組合地被引用和/或要求保護(hù)。

本書面描述使用示例來(lái)公開實(shí)施例，其包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`實(shí)施例，包括制造和使用任何設(shè)備或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何并入的方法。本公開的可以取得專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可以包括由本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它示例。這樣的其它示例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，如果它們具有與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言沒(méi)有不同的結(jié)構(gòu)元件的話，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)元件的話。