[发明专利]一种用于小动物或假体探测位置及姿态的控制装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明属于小动物PET/CT、小动物SPECT/CT技术领域，特别涉及用于小动物或假体探测位置及姿态的控制装置及其控制方法。

背景技术

近年来，用于小动物或假体的医学分子影像设备发展迅速，小动物PET/CT、小动物SPECT/CT等分子影像设备是目前被广泛应用于药物研究的最先进的多模态显像设备，可同时实现解剖形态学显像和功能学显像。人们借助小动物活体PET/CT、SPECT/CT等分子影像系统可以以一个全新、深入的视野来观测生物体内的精细复杂的生理和代谢过程，突破基因科学、医学研究和药物研发中的障碍，从而研发工作达到一个全新的深度和广度。所影响和促进的学科包括生物学、化学、心脏病学、遗传学、基因组学、免疫学、神经病学、核医学、肿瘤学、药理学、放射学等。

随着应用研究需求的多样化，人们对于小动物或假体在探测视野内的位姿提出了多样化、精准化等要求，而现有的小动物分子影像设备上的用于固定小动物或假体的运动床最多有两个自由度，且多为开环控制，定位精度差，探测位姿单一，远远达不到新型应用研究精准应用研究的需求。

现有的技术存在很多缺点，首先现有的用于固定小动物或假体的运动床，仅仅有升降及前后运动两个自由度，运动形式简单，仅仅能够实现将小动物或假体运送到探测视野的功能，而不能准确控制小动物或假体的位置与姿态；其次现有的运动床所能实现的小动物或假体的探测位姿单一，不能满足新型应用研究对探测位姿多样化的需求；最后现有的运动床多采用开环控制方法，定位精度比较低，无法对小动物或假体进行精准定位。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种用于小动物或假体探测位置及姿态的控制装置及其控制方法，可以对小动物或假体在空间中的位置和姿态进行多个自由度进行精准控制，可以灵活实现小动物或假体在探测视野内的各种位置与姿态，满足多样化的应用研究需求。

本发明提供了一种用于小动物或假体探测位置及姿态的控制装置，包括：控制小动物或假体在探测视野内作直线运动的直线位置控制平台以及设于所述直线位置控制平台上供于调节小动物或假体的姿态角的姿态控制平台；所述直线位置控制平台包括沿坐标轴X轴方向设置的X轴直线位移单元，沿坐标轴Y轴方向设置的Y轴直线位移单元以及沿坐标轴Z轴方向设置的Z轴直线位移单元，所述Z轴直线位移单元沿Y轴方向与所述Y轴直线位移单元滑动连接，所述X轴直线位移单元沿Z轴方向与所述Z轴直线位移单元滑动连接；所述姿态控制平台设于所述X轴直线位移单元上，且沿坐标轴X轴方向与所述X轴直线位移单元滑动连接，以供所述姿态控制平台在坐标轴X轴方向上移动。

优选地，所述姿态控制平台包括设于所述X轴直线位移单元上的姿态固定台体，所述姿态固定台体上设有绕坐标轴Z轴方向旋转的Z轴旋转体，所述Z轴旋转体上设有绕坐标轴Y轴方向旋转的Y轴旋转体，所述Y轴旋转体上设有绕坐标轴X轴方向旋转的X轴旋转体。

优选地，所述姿态固定台体具有一圆柱状容置腔体，所述Z轴旋转体包括对应嵌合于所述圆柱状容置腔体中的圆柱转盘以及固定于所述圆柱转盘上的第一“L”型架体，所述圆柱转盘绕Z轴方向旋转设置,所述第一“L”型架体包括一水平设于所述圆柱转盘上的第一连接体以及与所述圆柱转盘相垂直的第二连接体，所述Y轴旋转体为第二“L”型架体，所述第二“L”型架体包括第三连接体以及第四连接体,所述第四连接体绕Y轴方向与所述第二连接体相铰接,以供所述第二“L”型架体绕坐标轴Y轴方向旋转，所述X轴旋转体为小动物或假体的承载平台，所述承载平台绕X轴方向与所述第三连接体相铰接，以供所述承载平台绕坐标轴X轴方向旋转。

优选地，所述X轴旋转体上设有供于固定小动物或假体的固定单元，所述固定单元包括平行且间隔设于所述承载平台上的两个半圆弧状夹具。

优选地，所述X轴直线位移单元、所述Y轴直线位移单元以及所述Z轴直线位移单元均包括供于支撑位移单元的固定平台、动力单元以及与所述动力单元相连接的驱动模组，所述驱动模组设于固定平台上，所述驱动模组包括滚珠丝杆、与所述滚珠丝杆滑动连接的丝杆螺母、设于所述丝杆螺母上的滑块以及与所述滑块固定连接的移动平台，以通过所述动力单元驱动所述滚珠丝杆转动，带动所述滑块上的移动平台沿所述滚珠丝杆方向移动；其中，所述Z轴直线位移单元与所述Y轴直线位移单元中的移动平台固定连接，所述X轴直线位移单元与所述Z轴直线位移单元中的移动平台固定连接，所述姿态控制平台与所述X轴直线位移单元中的移动平台固定连接。