[发明专利]多功能锥束CT成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种医疗器械技术领域的装置，具体是一种多功能锥束CT成像系统。

背景技术

采用大面积平板探测器和千伏级X射线球管的医用锥束CT成像系统具有开放式硬件结构，相比于传统多排CT更加轻便灵活，易于和手术及放射治疗应用环境系统集成，具有治疗监控特性，已经成为主流图像引导技术。基于传统的桌面平台开展医用锥束CT成像系统及方法的预临床实验，包括模体实验和小动物实验，存在成像模式单一，以及成像物体围绕中心轴线转动的成像模式不符合实际医用设备的工作模式等问题。面向锥束CT预临床实验和专用型锥束CT检测应用的多功能锥束CT成像系统，需实现锥束CT成像装置旋转和成像物体旋转两种扫描方式，以及轴扫描和螺旋扫描两种扫描模式，并实现成像几何参数在线实时调整的功能，包括平板探测器和X射线光源之间的距离、成像物体至平板探测器的距离、成像物体至X射线光源的距离、平板探测器相对X射线光源和成像物体的横向位置、成像物体相对平板探测器和X射线光源的纵向位置。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种多功能锥束CT成像系统，解决锥束CT预临床实验等应用中成像模式单一的问题，具有扫描方式灵活、扫描范围广泛、成像参数可调等特点，对于锥束CT成像实验和各种用途CT检测具有重要的应用价值。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种多功能锥束CT成像系统，包括：带有水平移动装置的主旋转台、带有竖直移动装置的副旋转台、带有水平横向移动装置的平板探测器框架和X射线光源，其中：主旋转台的中心轴线与副旋转台的中心轴线重合，主旋转台两端的两个水平移动装置分别与平板探测器框架和X射线光源连接。

进一步地，所述的主旋转台为中空结构，副旋转台嵌入主旋转台的中空部分。

进一步地，所述的主旋转台包括：机架、脚座、脚轮、主旋转驱动装置、主旋转平台和水平移动装置，其中：脚座、脚轮固定在机架底部，主旋转驱动装置固定于机架上，主旋转平台与主旋转驱动装置连接，水平移动装置设置于主旋转平台两端。

进一步地，所述的水平移动装置包括：导轨一、滑块一、电机一、联轴器一、丝杠一、螺母一和水平移动平台，其中：导轨一固定于主旋转台的主旋转平台上，导轨一上设有滑块一，水平移动平台固定在滑块一上，电机一固定于主旋转台的主旋转平台上，电机一、联轴器一和丝杠一依次连接，螺母一与丝杠一相配合，并与滑块一固定连接。

进一步地，所述的副旋转台包括：底板、副旋转驱动装置、副旋转平台和竖直移动装置，其中：底板固定于主旋转台的机架上，竖直移动装置下端与底板连接、上端与副旋转驱动装置连接，副旋转平台与副旋转驱动装置连接。

进一步地，所述的竖直移动装置包括：导向轴、直线轴承、电机二、联轴器二、丝杠二、螺母二和竖直移动平台，其中：直线轴承和螺母二固定在竖直移动平台上，导向轴穿过直线轴承固定在副旋转台的底板上；电机二固定于副旋转台的底板上，电机二、联轴器二和丝杠二依次连接，螺母二与丝杠二相配合。

进一步地，所述的平板探测器框架包括：外框架、导轨二、滑块二、内框架、平板探测器、电机三、联轴器三、丝杠三和螺母三，其中：外框架固定于主旋转台的水平移动装置的水平移动平台上，导轨二设置于外框架内侧且水平布置，导轨二上设有滑块二，内框架固定在滑块二上，平板探测器固定在内框架上，电机三固定于外框架上，电机三、联轴器三和丝杠三依次连接，螺母三与丝杠三相配合，并与内框架固定连接。

本装置工作原理如下：

主旋转台的主旋转驱动装置带动主旋转平台做正反向连续转动，以实现平板探测器和X射线光源绕中心轴线的转动。成像物体放置于副旋转台的副旋转平台上，副旋转台的副旋转驱动装置带动副旋转平台做正反向连续转动，以实现成像物体绕中心轴线的转动。主旋转台的水平移动装置通过电机一带动丝杠一做正反向连续转动，以实现螺母一和水平移动平台沿导轨一的水平往复直线运动，由此可以分别调整平板探测器和X射线光源至中心轴线(成像物体)的距离。副旋转台的竖直移动装置通过电机二带动丝杠二做正反向连续转动，以实现螺母二和竖直移动平台沿导向轴的竖直往复直线运动，由此可以调整成像物体相对平板探测器和X射线光源的纵向位置。平板探测器框架的水平横向移动装置通过电机三带动丝杠三做正反向连续转动，以实现螺母三和平板探测器沿导轨二的水平往复直线运动，由此可以调整平板探测器相对X射线光源和成像物体的横向位置。