[發明專利]便攜式肢體關節錐束CT成像系統

有效

• 申請號: 201810738598.2
• 申請日: 2018-07-06
• 公開（公告）號: CN109091159B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 王靜;牛田野;蔡秀軍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

1.一種便攜式肢體關節錐束CT成像系統，其特征在于，包括：臥立兩用支承框架、環形齒圈導軌、X射線球管、平板探測器、電機齒輪模組、電池、充電單元和嵌入式系統；

所述環形齒圈導軌和充電單元分別固定于臥立兩用支承框架上；

所述X射線球管、電機齒輪模組、平板探測器和電池均具有滑座，且分別通過各自滑座底部的滑輪依次與環形齒圈導軌上的導軌相配合形成移動副；

所述電機齒輪模組中的齒輪與環形齒圈導軌上的環形齒圈相嚙合；

所述電機齒輪模組與X射線球管通過連桿鉸鏈相連接，所述電池與X射線球管通過連桿鉸鏈相連接；所述X射線球管與平板探測器通過固連件固定連接，保持相對位置不變；

所述便攜式肢體關節錐束CT成像系統立放模式下用于上肢體關節錐束CT成像，臥放模式下用于下肢體關節錐束CT成像；

所述X射線球管及滑座、平板探測器及滑座、電機齒輪模組及滑座、電池及滑座通過配重使得立放模式下電池及滑座自然滑落至環形齒圈導軌最低點位置，此時與充電單元對齊；

所述電池與充電單元通過接近開關確定相對對齊位置，兩者處于相對對齊位置時允許對電池進行充電；

所述X射線球管、平板探測器、電機齒輪模組中的電機、接近開關均與嵌入式系統連接；所述嵌入式系統通過控制電機，驅動電機齒輪模組中的齒輪轉動，電機齒輪模組沿環形齒圈導軌相對滑動，帶動X射線球管和平板探測器沿環形齒圈導軌滑動360度，完成錐束CT掃描成像；所述嵌入式系統通過接近開關確定電池與充電單元對齊時，控制充電單元對電池充電；采用電池供電和無線通信，無需外部電氣連接可實現連續旋轉掃描。

2.根據權利要求1所述的便攜式肢體關節錐束CT成像系統，其特征在于，所述臥立兩用支承框架包括：環形齒圈導軌安裝支架、充電單元安裝支架、托架、立式支腿和臥式支腿，其中：立式支腿與環形齒圈導軌平面平行，臥式支腿與環形齒圈導軌平面垂直，托架置于環形齒圈導軌中央的掃描視野范圍內用于成像部位的定位和支撐，臥式支腿具有升降調節功能。

3.根據權利要求1所述的便攜式肢體關節錐束CT成像系統，其特征在于，所述X射線球管與平板探測器呈180度相對布置。

4.根據權利要求1所述的便攜式肢體關節錐束CT成像系統，其特征在于，所述X射線球管、電機齒輪模組、平板探測器、電池在環形齒圈導軌上間隔90度均勻布置。

5.根據權利要求1所述的便攜式肢體關節錐束CT成像系統，其特征在于，所述環形齒圈導軌包括環形雙沿V型導軌、環形內齒圈或外齒圈，所述環形雙沿V型導軌和齒圈為一體式結構。

6.根據權利要求1所述的便攜式肢體關節錐束CT成像系統，其特征在于，所述X射線球管及滑座與平板探測器及滑座通過配重均衡質量使得兩者質量差在設定閾值內，電機齒輪模組及滑座與電池及滑座通過配重均衡質量使得兩者質量差在設定閾值內。

7.根據權利要求1所述的便攜式肢體關節錐束CT成像系統，其特征在于，所述嵌入式系統包括：GPU、CPU、內存、閃存、藍牙、Wi‐Fi模塊和以太網卡，具備錐束CT重建、圖像處理、操作控制及無線通信功能。

8.根據權利要求1所述的便攜式肢體關節錐束CT成像系統，其特征在于，所述嵌入式系統通過串口或藍牙方式連接并控制X射線球管、平板探測器和電機；所述嵌入式系統的遠程通信端口連接到上位控制系統，通過上位控制系統實現設備信息監控以及投影或重建圖像的顯示；在對重建實時性要求較高的應用場合，采集的投影數據通過千兆網口從平板探測器實時傳輸到具備GPU計算能力的嵌入式系統后進行同步重建，可實現掃描后立即獲得重建圖像的功能。