扫描装置和医疗设备的制作方法
本发明涉及扫描设备的,尤其涉及一种扫描装置和医疗设备。
背景技术:
1、计算机断层扫描(computed tomography,ct)技术自诞生以来,便以其非侵入性、高分辨率成像的特点,成为医疗影像诊断领域不可或缺的工具。该技术利用x射线对人体或物体进行精准的断层扫描,并通过先进的计算机技术进行图像重建,为医生提供了清晰、详尽的内部结构视图,极大地提升了医疗诊断的准确性和效率。同时,ct技术也广泛应用于工业检测领域,为产品质量控制和故障诊断提供了有力的技术支持。
2、在常规的ct扫描过程中,ct机通常被垂直固定在地面上,被扫描物件通过水平滑入ct机扫描部内部来完成扫描。这种扫描方式在全身扫描、局部检查等常规应用场景中,凭借其良好的稳定性和准确性,赢得了广泛的认可和应用。
3、然而,随着医疗技术和工业检测需求的不断升级,传统的ct扫描方式在某些特殊应用场景中逐渐暴露出其局限性。特别是在治疗领域和特种物体的ct检查中,这些局限性尤为显著。例如,在对重型机械部件、大型医疗设备或无法水平移动的物件进行内部结构检测时,由于物件尺寸、形状、重量或特殊安装方式的限制,往往无法直接将其水平滑入ct机扫描部内。此时,若采用传统的扫描方式,不仅可能因物件自身重力导致错位、滑落或下坠,严重影响扫描的准确性,还可能对ct机及其附属设备造成损坏,进而增加医疗和工业检测的风险和成本。
4、此外,面对形状、大小和重量各异的被扫描物件,传统扫描方式在灵活性和精度方面也存在明显不足。为了确保扫描件的稳定性,可能需要引入复杂的调整机构,这不仅增加了设备的复杂性和成本,还可能降低扫描效率,延长检测时间。因此,如何提供一种能够适应不同形状、大小和形态位置的被扫描物件,同时具备高灵活性和高精度的扫描装置,成为当前亟待解决的技术问题。
5、为了解决上述至少一个技术问题,本发明提出了一种扫描装置和医疗设备。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种扫描装置和医疗设备,能够在六个自由度(即x、y、z轴的平移以及绕x、y、z轴的旋转)上调整定位板和ct扫描部的形态位置,以确保ct扫描部的扫描区域能够准确地对准待扫描件的外部形态位置。
2、本发明的目的采用以下技术方案实现:
3、一方面,本发明提供一种扫描装置,包括:
4、定位板,所述定位板包括相对设置的第一面和第二面,所述第二面用于承载待扫描件;
5、ct扫描部,所述ct扫描部的扫描区域与所述待扫描件的外部形态位置相对应;
6、升降部,所述升降部的第一端连接所述ct扫描部,使所述ct扫描部沿着z轴往复移动;
7、调整部,所述调整部连接所述第一面和所述升降部,以在六个自由度上调整所述定位板和所述ct扫描部的形态位置。
8、上述技术方案的有益效果:通过包括定位板、ct扫描部、升降部和调整部的结构,能够实现对待扫描件的多自由度定位和扫描。定位板用于承载待扫描件,ct扫描部负责扫描,升降部使ct扫描部能够沿z轴移动,调整部则允许在六个自由度上调整定位板和ct扫描部的形态位置,从而满足复杂扫描需求。
9、进一步的,所述调整部包括:
10、多组形位调整组件,每组形位调整组件的驱动端连接所述第一面的不同位置,以调整定位板的形态位置;和/或,
11、旋转组件,所述旋转组件连接所述定位板,驱动所述定位板围绕z轴,在xoy平面内实现顺时针或逆时针转动。
12、上述技术方案的有益效果:通过多组形位调整组件和旋转组件,可以精确地调整定位板的形态位置和角度。形位调整组件能够调整定位板在六个自由度中的五个(除绕z轴旋转外),而旋转组件则允许定位板绕z轴旋转,增加了扫描的灵活性和准确性。
13、进一步的,所述调整部还包括:第一支撑板,所述第一支撑板的第一侧连接所述第一面,所述第一支撑板的第二侧连接所述形位调整组件的驱动端;和/或,
14、第二支撑板,所述第二支撑板的第一侧连接所述形位调整组件,所述第二支撑板的第二侧连接所述旋转组件。
15、上述技术方案的有益效果:通过第一支撑板和第二支撑板,将形位调整组件和旋转组件与定位板连接起来,提高了结构的稳定性和可靠性。同时,这种设计也便于调整和维修。
16、进一步的,每组所述形位调整组件包括:第一升降运动执行器和第二升降运动执行器;所述第一升降运动执行器和第二升降运动执行器的缸头相邻,并连接所述第一支撑板的同一位点;所述第一升降运动执行器和第二升降运动执行器的缸体相离,并连接所述第二支撑板;各组形位调整组件的升降运动执行器的缸体围成的第一虚拟圆的直径大于等于升降运动执行器的缸头围成的第二虚拟圆的直径;
17、所述旋转组件包括:液压马达、蜗杆以及回转支承;所述液压马达驱动连接所述蜗杆,所述蜗杆耦接所述回转支承,所述回转支承连接所述第二支撑板,以使所述第二支撑板在xoy平面内转动。
18、上述技术方案的有益效果:形位调整组件采用第一升降运动执行器和第二升降运动执行器的组合,能够在保证稳定性的同时实现精确的升降调整。旋转组件采用液压马达、蜗杆和回转支承的组合,能够实现平滑且稳定的旋转运动。
19、进一步的,所述升降部包括:第一升降组件,所述第一升降组件包括多组升降模组,每组升降模组包括:
20、固定板,所述固定板连接所述调整部;
21、第四升降运动执行器,所述第四升降运动执行器的缸体连接所述固定板;
22、第五升降运动执行器,所述第五升降运动执行器的缸体连接所述第四升降运动执行器的缸头;
23、延长板,所述延长板连接所述第五升降运动执行器的缸头,且所述延长板连接所述ct扫描部。
24、上述技术方案的有益效果:通过设置多组升降模组(包括固定板、第四升降运动执行器、第五升降运动执行器和延长板),不仅实现了ct扫描部在z轴上的精确升降运动,还能够增加升降的平稳性和精确度。
25、进一步的,所述升降部包括:第二升降组件,所述第二升降组件的第一端连接所述调整部,所述第二升降组件的第二端连接所述定位板,驱动所述定位板沿着z轴往复移动;和/或,
26、所述扫描装置还包括:平移部;所述平移部的第一端连接所述调整部,所述平移部的第二端连接所述定位板,驱动所述定位板沿着x轴和/或y轴往复移动。
27、上述技术方案的有益效果:第二升降组件允许定位板沿z轴移动,而平移部则允许定位板沿x轴和/或y轴移动,增加了扫描装置的灵活性,使其能够应对更复杂的扫描任务。
28、进一步的,所述第二升降组件包括:第三升降运动执行器,所述第三升降运动执行器的缸体连接所述调整部,所述第三升降运动执行器的缸头驱动连接所述定位板,驱动所述定位板沿着z轴往复移动;
29、所述平移部包括第一运动执行器和第二运动执行器,所述第一运动执行器的缸体连接所述第三升降运动执行器的缸头,所述第一运动执行器的缸头连接所述第二运动执行器的缸体,所述第二运动执行器的缸头连接所述定位板,其中,第一运动执行器的伸缩运动沿y轴方向进行,第二运动执行器的伸缩运动沿x轴方向进行。
30、进一步的,所述第二升降组件还包括:
31、第一伸缩杆,所述第一伸缩杆连接所述第三升降运动执行器的缸体,所述第一伸缩杆上开设有限位槽;
32、第二伸缩杆,所述第二伸缩杆的第一端设有凸起结构,且所述凸起结构卡设在所述限位槽中,所述第二伸缩杆的第二端连接所述第三升降运动执行器的缸头。
33、上述技术方案的有益效果:通过设置第三升降运动执行器、第一伸缩杆和第二伸缩杆,提高了定位板升降的稳定性。采用第一运动执行器和第二运动执行器的组合,实现了定位板在x轴和y轴方向上的精确移动。
34、进一步的,所述定位板的初始形态位置为所述第一面与xoy平面平行。
35、上述技术方案的有益效果:能够应用于立式的扫描场景。
36、第二方面,本发明提供一种医疗设备,包括:
37、上述的扫描装置;
38、控制系统,所述控制系统控制所述升降部和所述调整部。
39、上述技术方案的有益效果:控制系统能够控制升降部和调整部的运动,从而实现对扫描过程的精确控制和管理。
40、与现有技术相比,本发明的有益效果至少包括:
41、本发明的扫描装置能够在六个自由度(即x、y、z轴的平移以及绕x、y、z轴的旋转)上调整定位板和ct扫描部的形态位置,以确保ct扫描部的扫描区域能够准确地对准待扫描件的外部形态位置,不仅提高了扫描的准确性和可靠性,还提高了对不同形状、大小和形态位置的待扫描件的适应性。进一步的,本发明通过设置升降部使得ct扫描部能够沿着z轴往复移动,既能够实现对待扫描件进行全方位扫描时,又能够实现对特定角度或高度进行扫描,增加了扫描装置的灵活性。
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