一种患者定位装置及外成像口腔CBCT设备的制作方法

一种患者定位装置及外成像口腔cbct设备
技术领域
1.本发明涉及医疗设备领域，特别是涉及一种患者定位装置及外成像口腔cbct设备。


背景技术：

2.口腔cbct技术(cone beam ct)是目前国内应用最普遍的一种锥形束ct，主要工作原理为：x线发生器以较低的射线量(通常球管电流在10毫安左右)围绕投照体做环形dr(数字式投照)。然后将围绕投照体多次(180次～360次，依产品不同而异)数字投照后“交集”中所获得的数据在计算机中重组后进而获得三维图像。
3.一般外成像口腔cbct设备包括x射线源、探测器，以及用于支撑二者的机架。扫描时，x射线源和探测器安装在回转臂上，同步围绕位于二者之间的患者旋转，通过检测探测器在不同角度的辐照值，计算并重建患者图像，扫描时间从几秒至几十秒不等。
4.但是，上述设备都面临的一个重要问题是，为保证图像质量需要患者头部保持静止不动，尤其是拍摄全景片，需要不同的患者咬合焦点(中切齿固定位置)保持不变。
5.为解决上述问题，一般需要提供患者定位装置。
6.美国专利us9642582b2公开了一种患者定位装置。所述装置悬挂安装在机架上，且位于x射线源和探测器之间。该装置采用透明弧形面罩结构，设有额枕、颌托、咬合支架和手柄结构。但是其咬合支架高度可调，颌托高度不可调，导致不同大小头部(中切齿与下颌底部高度的个体差异)在扫描时成像焦点有变化，增加后期算法难度。同时其只有额前部一个可以上下和前后调节的额枕，患者头部依然可以左右摇摆和往后倾倒，存在较大定位失效风险。


技术实现要素：

7.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种患者定位装置及外成像口腔cbct设备，用于解决现有外成像口腔cbct设备中存在的定位失效风险的问题。
8.为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种患者定位装置，所述患者定位装置至少包括：支座、横向伸缩杆、转接板、纵向导轨、托架、咬合支架、颌托、滑块、额枕及两个侧夹；其中，
9.所述支座通过所述横向伸缩杆与所述转接板连接，并且通过调整所述横向伸缩杆的长度调整所述转接板与所述支座的横向间距；
10.所述托架通过所述纵向导轨与所述转接板连接，且所述托架设置在所述支座的下方，其中，所述托架朝向所述支座的上侧面设置有所述咬合支架及所述颌托，所述咬合支架与所述纵向导轨的间距小于所述颌托与所述纵向导轨的间距，所述颌托通过上下移动调节高度；
11.所述滑块设置在所述纵向导轨上，且通过上下滑动的方式调整其与所述托架的纵向间距，其中，所述滑块远离所述纵向导轨的前侧面设置有所述额枕，所述滑块的左右两个
侧面对应设置有两个侧夹，所述侧夹通过调节旋转角度调整夹紧位置。
12.可选地，所述支座设置有横向孔，所述横向伸缩杆通过调整其在所述横向孔内的进深实现伸缩功能。
13.可选地，所述咬合支架与所述托架可拆卸连接。
14.可选地，所述纵向导轨采用碳纤维管实现。
15.可选地，所述患者定位装置还包括：额枕移动调节机构，一端设置在所述滑块外，另一端设置在所述滑块中且与所述额枕连接，所述额枕通过所述额枕移动调节机构调节其与所述咬合支架的横向间距。
16.可选地，所述额枕移动调节机构至少包括导向槽、螺杆、夹紧环、调节旋钮及紧定螺钉；其中，
17.所述导向槽于所述滑块的前侧面开口并延伸至所述滑块中；所述螺杆于所述滑块靠近所述纵向导轨的后侧面穿过所述滑块并延伸至所述导向槽中，且通过所述夹紧环固定于所述滑块上；所述调节旋钮通过所述紧定螺钉固定在所述螺杆位于所述滑块外的一端；此时，所述额枕通过螺纹啮合固定于所述螺杆上，并凸设于所述滑块的前侧面。
18.可选地，所述患者定位装置还包括：侧夹转动调节机构，设于所述滑块中，将所述侧夹与所述滑块连接，并用于调整所述侧夹的转动位置。
19.可选地，所述侧夹转动调节机构至少包括棘轮、棘爪、第一销轴、第二销轴、弹簧及拨片；其中，
20.所述棘轮固定在所述滑块上，所述侧夹通过所述第一销轴与所述棘轮转动连接，；
21.所述棘爪通过所述第二销轴与所述侧夹转动连接，其前端的啮齿与所述棘轮的啮齿啮合连接，其前端的齿背侧通过压缩弹簧与所述侧夹相连，其后端与所述拨片接触，所述拨片滑动设置于所述侧夹上；其中，所述拨片设置有峰段和谷段。
22.可选地，所述托架靠近所述纵向导轨的后侧面设置有手柄。
23.本发明还提供一种外成像口腔cbct设备，所述外成像口腔cbct设备至少包括如前任一项所述的患者定位装置。
24.可选地，所述外成像口腔cbct设备还包括回转臂及机架；
25.其中，所述支座的上方固定设置有连接轴，所述支座通过所述连接轴与所述机架连接；
26.所述回转臂吊装设置在所述机架下方，其具有一个桥接臂及两个支臂，两个所述支臂垂直向下设于所述桥接臂的两端；
27.其中一个支臂设置有x射线源，另一个支臂设置有探测器，且所述回转臂的旋转轴与所述连接轴的中心轴线重叠。
28.可选地，所述机架上还设置有旋转结构，带动所述连接轴旋转。
29.如上所述，本发明的患者定位装置及外成像口腔cbct设备，具有以下有益效果：
30.1、通过设置不可移动的咬合支架，并配合可调整高度的颌托，使得中切齿定位点位置固定不变，定位精准。
31.2、所述连接轴的中心轴线与所述回转臂的旋转轴重叠，实现同轴定位，减小了两者间的定位误差。
32.3、通过设置所述侧夹，提高患者头部定位稳定性。
附图说明
33.图1显示为本发明所述患者定位装置的结构示意图。
34.图2显示为本发明所述患者定位装置横向调节位置的示意图。
35.图3显示为本发明所述颌托纵向调节位置的示意图。
36.图4显示为本发明所述滑块纵向调节位置的示意图。
37.图5显示为本发明中实施例所述额枕移动调节机构的结构示意图。
38.图6显示为本发明所述侧夹调节角度的示意图。
39.图7显示为本发明中实施例所述侧夹转动调节机构的结构示意图。
40.图8显示为本发明所述外成像口腔cbct设备的结构示意图。
41.元件标号说明
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外成像口腔cbct设备
[0043]
20
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回转臂
[0044]
21
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x射线源
[0045]
22
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探测器
[0046]
30
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机架
[0047]
10
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患者定位装置
[0048]
100
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支座
[0049]
200
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横向伸缩杆
[0050]
300
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转接板
[0051]
400
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纵向导轨
[0052]
500
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托架
[0053]
510
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咬合支架
[0054]
520
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颌托
[0055]
530
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手柄
[0056]
600
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滑块
[0057]
610
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额枕
[0058]
620
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侧夹
[0059]
630
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额枕移动调节机构
[0060]
631
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导向槽
[0061]
632
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螺杆
[0062]
633
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夹紧环
[0063]
634
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调节旋钮
[0064]
635
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紧定螺钉
[0065]
640
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侧夹转动调节机构
[0066]
641
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棘轮
[0067]
642
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棘爪
[0068]
643
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第一销轴
[0069]
644
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第二销轴
[0070]
645
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弹簧
[0071]
646
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拨片
具体实施方式
[0072]
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0073]
请参阅图1至图8。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0074]
如图1所示，本实施例提供一种患者定位装置10，所述患者定位装置10至少包括：支座100、横向伸缩杆200、转接板300、纵向导轨400、托架500、咬合支架510、颌托520、滑块600、额枕610及两个侧夹620。
[0075]
所述支座100通过所述横向伸缩杆200与所述转接板300连接，并且通过调整所述伸缩杆200的长度调整所述转接板300与所述支座100的横向间距。
[0076]
本实施例中，以支座100所在的位置为基点，转接板300与支座100的横向间距可调，纵向间距不可调；并且，依靠横向伸缩杆200的伸缩实现横向间距的可调功能；需要说明的是，横向伸缩杆200也可替换为滑竿等结构，只要能够满足横向调整间距的功能即可。
[0077]
具体的，如图2所示，所述支座100设置有横向孔，所述横向伸缩杆200通过调整其在所述横向孔内的进深实现伸缩功能。
[0078]
本实施例中，横向伸缩杆200为一固定长度的圆轴，其一端固定在所述转接板300的侧边，另一端伸入支座100内的横向孔内，通过调整圆轴伸入到横向孔内的深度调整横向间距。
[0079]
所述托架500通过所述纵向导轨400与所述转接板300连接，且所述托架500设置在所述支座100的下方。
[0080]
本实施例中，纵向导轨400的两端分别是托架500及转接板300，并且，托架500与所述转接板300的纵向间距不可调，也即，托架500与支座100的纵向间距不可调。
[0081]
具体的，所述纵向导轨400采用碳纤维管实现。
[0082]
本实施例中，纵向导轨400选用碳纤维管能够在提高结构刚性的同时降低加工难度、降低外成像口腔cbct设备成像后的去伪影难度。需要说明的是，本实施例中，支座100、横向伸缩杆200、转接板300、托架500及滑块600结构的材料也可以选用碳纤维材料。
[0083]
具体的，所述托架500朝向所述支座100的上侧面设置有所述咬合支架510及所述颌托520，所述咬合支架510与所述纵向导轨400的间距小于所述颌托520与所述纵向导轨400的间距，所述颌托520通过上下移动调节高度。
[0084]
本实施例中，如图3所示，托架500的上侧面固定设置的咬合支架510用于患者定位，当患者咬合所述咬合支架510时，由于咬合支架510的高度不可调，颌托520的高度可调，即使患者身高、头部大小(不同头部的中切齿与下颌的间距不同)有变化，仅需调整颌托的
高度就能够使患者的头部稳定，不再需要调整咬合支架510的高度，因此，不同患者的咬合焦点(中切齿固定位置)是保持固定的，托架500上设置的咬合支架510及颌托520既可以适用不同头部大小的患者，也能够保证定位的稳定性。并且，为了实现颌托520上下调节高度的功能，所述颌托可以采用升降支架、升降杆等结构实现高度调节。
[0085]
更具体的，所述咬合支架510与所述托架500可拆卸连接。
[0086]
本实施例中，所述咬合支架510可以进行拆卸更换，定时清洁，以防止细菌感染。
[0087]
具体的，所述托架500靠近所述纵向导轨400的后侧面设置有手柄530。
[0088]
本实施例中，如图1所示，所述手柄530的数量为一对，呈镜像设置，用于放置患者手臂，方便患者扶持，进一步提高患者头部定位稳定性。
[0089]
所述滑块600设置在所述纵向导轨400上，且通过上下滑动的方式调整其与所述托架500的纵向间距。
[0090]
本实施例中，如图4所示，所述滑块600设置在纵向导轨400上，其与托架500纵向间距可调，横向间距不可调。
[0091]
具体的，所述滑块600远离所述纵向导轨400的前侧面设置有所述额枕610，所述滑块600的左右两个侧面对应设置有两个侧夹620，所述侧夹620通过调节旋转角度调整夹紧位置。
[0092]
本实施例中，额枕610相对于咬合支架510既可以纵向调节，也可以横向调节，可适应不用患者的头围大小；侧夹620相对于咬合支架510可以纵向调节，并且可以通过调节角度，适应不用患者的头围大小，作为支撑结构稳定患者头部，进一步提高患者头部定位稳定性。
[0093]
具体的，所述患者定位装置10还包括：额枕移动调节机构630，一端设置在所述滑块600外，另一端设置在所述滑块600中且与所述额枕610连接，所述额枕610通过所述额枕移动调节机构630调节其与所述咬合支架510的横向间距。
[0094]
本实施例中，所述额枕移动调节机构630将滑块600与额枕610连接，并调节额枕610的横向位置。作为示例，如图5所示，所述额枕移动调节机构630至少包括导向槽631、螺杆632、夹紧环633、调节旋钮634及紧定螺钉635；其中，
[0095]
导向槽631于滑块600的前侧面开口并延伸至滑块600中；螺杆632于滑块600靠近纵向导轨400的后侧面穿过滑块600并延伸至导向槽631中，且通过夹紧环633固定于滑块600上；调节旋钮634通过紧定螺钉635固定在螺杆632位于滑块600外的一端；此时，额枕610通过螺纹啮合固定于所述螺杆632上，并凸设于所述滑块600的前侧面。紧定螺钉635将调节旋钮634与螺杆632紧固连接，转动调节旋钮634可以带动螺杆632的旋转，由于螺杆632相对于滑块600的位置被夹紧环633约束，螺杆632的转动将推动额枕610纵向移动。
[0096]
需要说明的是，在本实施例中，诸如颌托520上下移动调节高度、滑块600上下移动调节高的、转接板300横向移动调节间距也可采用侧夹转动调节机构640这样的结构实现移动调节。
[0097]
具体的，所述患者定位装置10还包括：侧夹转动调节机构640，设于所述滑块600中，将所述侧夹620与所述滑块600连接，并用于调整所述侧夹620的转动位置。
[0098]
本实施例中，如图6及图7所示，侧夹转动调节机构640将侧夹620与滑块600连接，并控制调节侧夹620的转动位置。作为示例，如图7所示，侧夹转动调节机构640至少包括棘
轮641、棘爪642、第一销轴643、第二销轴644、弹簧645及拨片646；其中，
[0099]
棘轮641固定在滑块600上(棘轮641无法转动)，侧夹620通过第一销轴643与棘轮641转动连接(因为棘轮641与第一销轴643同轴，可以同时视为侧夹620围绕棘轮641转动)；棘爪642通过第二销轴644与侧夹620转动连接，其前端的啮齿与棘轮641的啮齿啮合连接，其前端的齿背侧通过压缩弹簧645与侧夹620相连，其后端与拨片646接触，拨片646滑动设置于侧夹620上；其中，拨片646设置有峰段和谷段。滑动拨片646，当拨片646峰段与棘爪642接触时，棘爪642克服弹簧645压力绕第二销轴644逆时针旋转一定角度，棘轮641与棘爪642脱离，那么侧夹620可以绕第一销轴643自由旋转；当拨片646谷段与棘爪642接触时，棘爪642因弹簧压力绕第二销轴644顺时针旋转一定角度，棘轮641与棘爪642啮合，那么侧夹620受侧向力驱使只可以绕第一销轴643逆时针旋转。
[0100]
相应的，本实施例还提供一种外成像口腔cbct设备1，所述外成像口腔cbct设备1至少包括如前所述的患者定位装置10。进一步的，还包括回转臂20及机架30。
[0101]
本实施例中，当设备运作时，回转臂20围绕所述患者定位装置10旋转，以咬合在咬合支架510上的中切齿为定位基点进行扫描成像。
[0102]
具体的，如图1及图8所示，患者定位装置10内支座100的上方固定设置有连接轴110，支座100通过连接轴110与机架30连接；回转臂20吊装设置在机架30的下方，其具有一个桥接臂及两个支臂，两个所述支臂垂直向下设于所述桥接臂的两端，并且，其中一个支臂设置有x射线源21，另一个支臂设置有探测器22。
[0103]
本实施例中，如图8所示，所述连接轴110与所述支座100为一体式结构，所述连接轴110与所述机架30连接，将所述患者定位装置10吊装在所述机架30内，并且，所述连接轴110可旋转，也即，所述患者定位装置10在机架30内可旋转，患者定位装置10内除了支座100外的其余组件可以整体相对支座100横向调节间距，能够方便患者进出。
[0104]
更具体的，所述回转臂20的旋转轴与所述连接轴110的中心轴线重叠。
[0105]
本实施例中，回转臂20以连接轴110的中心轴线为旋转轴旋转，患者定位装置10也以连接轴110的中心轴线为旋转轴旋转，回转臂20的旋转轴与患者定位装置10的旋转轴同轴设置，能够有效减少设备中尺寸链的数量和长度，降低制造难度，并且同轴设置后两者的定位基点在同一条轴线上，能够提高定位的准确性。
[0106]
综上所述，本发明提供的患者定位装置及外成像口腔cbct设备，通过设置不可移动的咬合支架，并配合可调整高度的颌托，使得中切齿定位点位置固定不变，定位精准；通过设置所述侧夹，提高患者头部定位稳定性；并且，所述连接轴的中心轴线与所述回转臂的旋转轴重叠，实现同轴定位，减小了两者间的定位误差，降低了定位难度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0107]
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。