一种站立平躺式的医学成像设备的制作方法

1.本实用新型涉及医学成像技术领域，尤其涉及一种站立平躺式的医学成像设备。可以进行患者站立及平躺状态下全身正侧位图像的获取。


背景技术：

2.在医学检查中，通常会使用医学成像设备来对病患进行扫描成像，以获取二维或三维的影像。然而，对于二维影像来说，由于只涉及到某一个角度的单面图像，并不能从单面的图像中获取到扫描部位的全部信息。对于三维影像来说，目前一般采用ct扫描的方式进行，然而，ct机的放射剂量很大，对人体的伤害很大，且ct机体积庞大，需要专用的ct机房去放置ct机并在专用的ct机房中进行扫描。
3.进一步地，现有的三维成像设备，一般都是以一个检查仓形式的一体结构存在，体积大，重量大，造价高，移动很困难。且，由于检查仓空间密闭，不适用于患有幽闭恐惧症的患者。
4.进一步地，现有的成像设备很多需要站立拍摄，不适用于站立不稳的病人，以及应用于手术室中。


技术实现要素：

5.针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种站立平躺式的医学成像设备，能够同时拍摄患者正面和侧面的二维影像，并进一步基于两个不同方向的二维影像，构建三维影像。同时本实用新型的医学成像设备采用站立和平躺两种不同模式的拍摄，方便站立不稳的人群，以及在手术室中进行拍摄。
6.本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：
7.一种站立平躺式的医学成像设备，包括：成像机构；
8.所述成像机构，在站立和平躺两种拍摄模式下进行切换，在不同模式下对站立或者平躺的人体进行拍摄成像，并同时拍摄正面和侧面两张二维影像，以根据两张不同方向的二维影像，重建出三维影像；
9.其中，所述成像机构，具体包括：拍摄方向相互垂直的第一成像单元和第二成像单元；
10.所述第一成像单元，用于拍摄人体的正面的二维影像，其拍摄方向在水平和垂直两个不同的方向上进行切换，以适应站立和平躺两种不同的模式；
11.所述第二成像单元，用于拍摄人体的侧面的二维影像，其拍摄方向保持水平不动。
12.进一步地，站立平躺式的医学成像设备，还包括：水平移动机构；
13.在所述水平移动机构上，进一步设置有站立拍摄单元和平躺拍摄单元；
14.所述水平移动机构，用于在站立和平躺两种拍摄模式下，将所述站立拍摄单元或所述平躺拍摄单元移动到所述成像机构的拍摄区域。
15.进一步地，所述成像机构，还包括：垂直传动单元；
16.所述垂直传动单元，用于安装所述第一成像单元和所述第二成像单元，并再使用所述成像机构进行拍摄，通过所述垂直传动单元，上下移动所述第一成像单元与所述第二成像单元，使得所述第一成像单元与所述第二成像单元位于人体所需成像的部位。
17.进一步地，所述成像机构，还包括：旋转单元；
18.所述旋转单元，设置于所述垂直传动单元与所述第一成像单元之间，用于在通过所述成像机构进行拍摄时，旋转所述旋转单元，实现所述第一成像单元的拍摄方向在水平和垂直两个不同的方向上进行切换。
19.进一步地，所述第一成像单元，包括：成对设置的第一机头和第一接收平板；
20.进一步地，所述第二成像单元，包括：成对设置的第二机头和第二接收平板。
21.进一步地，所述第一成像单元，还包括：c型臂；
22.所述c型臂的两端，分别连接所述第一机头和所述第一接收平板，以实现所述第一成像单元在旋转时，所述第一机头和所述第一接收平板的相对位置保持固定，所述第一机头发射的x光打到所述第一接收平板上；
23.所述c型臂的中心，与所述旋转单元固定连接，以通过所述旋转单元带动所述c型臂进行旋转，进而实现所述第一成像单元拍摄方向的切换。
24.进一步地，所述垂直传动单元，包括：第一垂直传动单元和第二垂直传动单元；
25.所述第一垂直传动单元，连接所述旋转单元，进一步连接所述c型臂，固定所述第一机头和所述第一接收平板；
26.所述第二垂直传动单元，用于固定所述第二机头，其中，所述第二机头对应的所述第二接收平板固定于所述c型臂上。
27.进一步地，所述垂直传动单元，使用包括立柱式、悬吊式在内任意一种方式进行设置，并进一步地使用包括在所述垂直传动单元上设置滑轨、将所述垂直传动单元设置为垂直拉伸结构在内的任意一种方式实现在使用所述成像机构进行拍摄时，通过所述垂直传动单元，上下移动所述第一成像单元与所述第二成像单元，使得所述第一成像单元与所述第二成像单元位于人体所需成像的部位。
28.进一步地，所述站立拍摄单元，具体包括：踏台、防护板和稳定装置；
29.所述踏台，用于提供给患者站立；
30.所述防护板，用于防止患者被运动部件碰伤；
31.所述稳定装置，用于稳定患者；
32.进一步地，所述平躺拍摄单元，具体包括：病床；
33.所述病床，用于提供给患者在平躺拍摄时进行平躺。
34.进一步地，站立平躺式的医学成像设备，还包括：三维成像机构；
35.所述三维成像机构，用于接收所述第一成像单元与所述第二成像单元生成的两个不同方向的二维影像，根据不同方向的二维影像，重构三维影像。
36.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
37.(1)通过提供了一种站立平躺式的医学成像设备，其中的成像机构，在站立和平躺两种拍摄模式下进行切换，在不同模式下对站立或者平躺的人体进行拍摄成像，并同时拍摄正面和侧面两张二维影像，以根据两张不同方向的二维影像，重建出三维影像。上述技术方案，除了能够对站立的人体进行拍摄外，还能够适应对平躺的人体进行拍摄，尤其适用于
不方便站立的人群，以及能够应用于手术中。
38.(2)通过两个相互垂直的成像单元，能够同时拍摄到患者正面和侧面的影像，进而通过三维重构算法，使用正面和侧面两个不同方向的二维影像，重构出三维影像。无需通过ct机进行扫描，就可以获取到三维影像，放射剂量小，对人体伤害小，可以多次拍摄。
附图说明
39.图1为本实用新型一种站立平躺式的医学成像设备在站立模式下的示意图；
40.图2为本实用新型一种站立平躺式的医学成像设备在平躺模式下的示意图；
41.图3为本实用新型成像机构的局部示意图；
42.图4为本实用新型立柱式的第一垂直传动单元的示意图；
43.图5为本实用新型悬吊式的第一垂直传动单元的示意图；
44.图6为本实用新型水平移动机构的局部示意图。
45.附图标记：
46.1、第一垂直传动单元；2、c型臂；3、第一接收平板；4、第二接收平板；5、第一机头；6、第二机头；7、第二垂直传动单元；8、踏台；9、防护板；10、稳定装置；11、水平移动机构；12、病床；ⅰ、立柱；ⅱ、变位机构；ⅳ、悬吊机构。
具体实施方式
47.除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
48.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
49.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
50.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
51.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。
52.实施例
53.如图1-6所示，本实施例提供了一种站立平躺式的医学成像设备，包括：成像机构；
54.所述成像机构，在站立(如图1)和平躺(如图2)两种拍摄模式下进行切换，在不同模式下对站立或者平躺的人体进行拍摄成像，并同时拍摄正面和侧面两张二维影像，以根据两张不同方向的二维影像，重建出三维影像。
55.具体地，在本实施例中，基于本实用新型的目的为建立一个医学成像设备，能够同时适用于站立和平躺两种模式的拍摄，因此，本实施例的成像机构，需要满足拍摄方向在水平(站立)和垂直(平躺)两个方向进行切换。同时为了，实现后期的三维重建，需要在正面和侧面两个方向上进行拍摄。
56.其中，所述成像机构，进一步包括：拍摄方向相互垂直的第一成像单元和第二成像单元；所述第一成像单元，用于拍摄人体的正面的二维影像，其拍摄方向在水平和垂直两个不同的方向上进行切换，以适应站立和平躺两种不同的模式；所述第二成像单元，用于拍摄人体的侧面的二维影像，其拍摄方向保持水平不动。
57.具体地，在对成像机构的拍摄方向进行切换时，由于人体正面的方向会随着站立或平躺方向发生改变，但是人体侧面的方向不会发生改变。因此，只需要对第一成像单元的拍摄方向进行调整，第二成像单元的方向不需要进行变动。
58.举个例子来说，对人体的胸部进行成像时，站立时，正面的影像需要水平的打入胸部，平躺时，需要垂直向下的打入胸部。但是对于侧面的影像，均需要从与正面相互垂直的水平方向上打入人体胸部的侧面，用于拍摄侧面影像的第二成像单元无需进行调整。
59.进一步地，需要说明的是，通过本实用新型的成像机构进行成像时，并不一定需要人体站立时绝对的竖直，人体平躺时绝对的水平，实际我们的第一成像单元的拍摄方向可以进行360度的任意调整，也就等同于可以从任意角度拍摄人体，相应的人体可以以任意角度进行拍摄。比如说，病床不一定完全放到水平位置，只需要在拍摄时，将第一成像单元调整到与人体正面垂直，使得x射线能够垂直射入人体的需要拍摄的部位即可。
60.进一步地，站立平躺式的医学成像设备，还包括：水平移动机构11(如图6)；在所述水平移动机构11上，进一步设置有站立拍摄单元和平躺拍摄单元；
61.所述水平移动机构11，用于在站立和平躺两种拍摄模式下，将所述站立拍摄单元或所述平躺拍摄单元移动到所述成像机构的拍摄区域。
62.具体地，在本实施例中，为了实现站立和平躺两种拍摄模式，站立和平躺需要搭载不同的拍摄单元，我们使用了一个水平移动机构11，在水平移动机构的两端分别设置了站立拍摄单元和平躺拍摄单元。并且，水平移动机构能够在x和y方向上移动，从而改变站立拍摄单元和平躺拍摄单元的位置，以在不同模式下将相应的拍摄单元移动到成像机构内部。
63.进一步地，所述成像机构，还包括：垂直传动单元；
64.所述垂直传动单元，用于安装所述第一成像单元和所述第二成像单元，并再使用所述成像机构进行拍摄，通过所述垂直传动单元，上下移动所述第一成像单元与所述第二成像单元，使得所述第一成像单元与所述第二成像单元位于人体所需成像的部位。
65.进一步地，所述成像机构，还包括：旋转单元；
66.所述旋转单元，设置于所述垂直传动单元与所述第一成像单元之间，用于在通过所述成像机构进行拍摄时，旋转所述旋转单元，实现所述第一成像单元的拍摄方向在水平和垂直两个不同的方向上进行切换。
67.具体地，为了实现第一成像单元的拍摄方向能够调整，使用了一个旋转单元连接
垂直传动单元和第一成像单元。其中，旋转机构可以使用任意一种方式，本实用新型不做任意的限制。例如，可以使用机械臂结构或者是变位机构。
68.进一步地，所述第一成像单元，包括：成对设置的第一机头5和第一接收平板3；所述第二成像单元，包括：成对设置的第二机头6和第二接收平板4。每一个相对的机头和接收平板相互平行，拍片时，每一个相对的机头与接收平板始终在同一个面上。
69.进一步地，所述第一成像单元，还包括：c型臂2；所述c型臂2的两端，分别连接所述第一机头5和所述第一接收平板3，以实现所述第一成像单元在旋转时，所述第一机头5和所述第一接收平板3的相对位置保持固定，所述第一机头5发射的x光打到所述第一接收平板3上；所述c型臂2的中心，与所述旋转单元固定连接，以通过所述旋转单元带动所述c型臂2进行旋转，进而实现所述第一成像单元拍摄方向的切换。
70.具体地，需要说明的是，本实用新型采用c型臂2仅是一种优选的方案，实际安装时，可以采用任意一种结构，只需要满足将第一机头5与第一接收平板3的相对位置固定，并能够同步旋转即可。如：分别采用两个机械臂固定第一机头5与第一接收平板3，两个机械臂同时运动，但是运动结束后，第一机头5与第一接收平板3都旋转了相同的角度，第一机头5发出的射线能正好被第一接收平板3接收。
71.再比如，也不一定需要采用一个固定的c型臂2，将第一机头5与第一接收平板3固定死，导致第一机头5与第一接收平板3之间的距离无法调整，无法在拍摄中对距离进行调整，以调整到最佳的拍摄位置。可以在c型臂2 上辅助设置一个滑轨，可以调整第一机头5与第一接收平板3之间的距离。
72.进一步地，在一种实施例中，所述垂直传动单元(如图3)，包括：第一垂直传动单元1和第二垂直传动单元7；
73.所述第一垂直传动单元1，连接所述旋转单元，进一步连接所述c型臂2，固定所述第一机头5和所述第一接收平板3；所述第二垂直传动单元7，用于固定所述第二机头6，其中，所述第二机头6对应的所述第二接收平板4固定于所述c型臂2上。需要说明的是，上述垂直传动单元中机头和平板的设置方法为一个具体的举例，实际应用中还可以有很多种不同的变形。
74.进一步地，所述垂直传动单元，使用包括立柱式(如图4)、悬吊式(如图5)在内任意一种方式进行设置，并进一步地使用包括在所述垂直传动单元上设置滑轨(如图4)、将所述垂直传动单元设置为垂直拉伸结构(如图5) 在内的任意一种方式实现在使用所述成像机构进行拍摄时，通过所述垂直传动单元，上下移动所述第一成像单元与所述第二成像单元，使得所述第一成像单元与所述第二成像单元位于人体所需成像的部位。
75.进一步地，所述站立拍摄单元(如图6)，具体包括：踏台8、防护板9 和稳定装置10；
76.所述踏台8，用于提供给患者站立；
77.所述防护板9，用于防止患者被运动部件碰伤；
78.所述稳定装置10，用于稳定患者；
79.进一步地，所述平躺拍摄单元(如图6)，具体包括：病床12；
80.所述病床，用于提供给患者在平躺拍摄时进行平躺。
81.进一步地，站立平躺式的医学成像设备，还包括：三维成像机构；
82.所述三维成像机构，用于接收所述第一成像单元与所述第二成像单元生成的两个
不同方向的二维影像，根据不同方向的二维影像，重构三维影像。
83.本实用新型具体的工作流程为：
84.以图1和图2的医学成像设备为例，包括：第一垂直传动单元1，c臂机2，第一接收平板3，第二接收平板4，第一机头5，第二机头6，第二垂直传动单元7，踏台8，防护板9，稳定装置10，水平移动机构11，病床12。
85.第一垂直传动单元1上装有一个c型臂2，c型臂2上装有互相垂直的第一接收平板3和第二接收平板4，以及一个第一机头5，第二垂直传动单元7 上装有一个第二机头6。第一接收平板3平行于第一机头5，第二接收平板4 平行于第二机头6。
86.水平移动机构11上，固定有确定患者站立位置的踏台8，防止患者被运动部件碰伤的防护板9，稳定患者的稳定装置10，及病床12。水平移动机构 11可以两个方向上传动，从而改变踏台8和病床12的位置。
87.总共有两种拍片模式，站立模式和平躺模式。选择站立模式时，水平移动机构11会移动踏台8、防护板9、稳定装置10，使其处于拍摄区域，两个机构处于站立模式的初始位置，此时机头、平板中心处于同一水平面。患者站立到踏台8上，站稳以后，医生操作设备，驱动第一垂直传动单元1和第二垂直传动单元7，到达某一个位置后，操作按钮，第一机头5和第二机头6 发出x光射线，第一接收平板3和第二接收平板4接收到信号，此时就能获得患者某个部位的正侧位图像。再驱动两个机构到另一个指定位置，操作按钮，第一机头5和第二机头6再次发出x光射线，第一接收平板3和第二接收平板4接收到信号，此时就能获得患者另一个部位的正侧位图像。拍片完成后，驱动两个机构回到初始位置，患者下踏台8。
88.选择平躺模式时，水平移动机构11会移动病床12到平躺模式初始位置，机头、平板中心处于同一垂直面。患者平躺到病床12上，驱动水平移动机构 11到指定位置，然后操作按钮，第一机头5和第二机头6发出x光射线，第一接收平板3和第二接收平板4接收到信号，此时就能获得患者某个部位的正侧位图像。再驱动水平移动机构11到另一个指定位置，操作按钮，第一机头5和第二机头6再次发出x光射线，第一接收平板3和第二接收平板4接收到信号，此时就能获得患者另一个部位的正侧位图像。拍片完成后，驱动水平移动机构11，使得病床12回到初始位置，患者下病床12。
89.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。