用于ct的准直器
阅读说明：本技术 用于ct的准直器 (Collimator for CT ) 是由 司君涛 李万锋 邢占峰 晏雄伟 王鑫 于 2020-10-20 设计创作，主要内容包括：本发明属于医疗器械技术领域,尤其涉及一种用于CT的准直器,包括固定防护组件、滤过组件以及切片组件。所述滤过组件及切片组件安装于固定防护组件上,射线源射出射线先后经过滤过组件、切片组件到达扫描区域。所述滤过组件根据扫描协议和被扫描件特点选用不同的滤过进行组合,以满足不同类型的扫描工作需求,所述切片组件根据扫描协议规定的层厚,快速调整射线射出准直器的扇束宽度。本发明提供的新准直器结构紧凑,Y方向空间相对较小,方便增大扫描孔径,为做大孔径CT提供可行性条件。(The invention belongs to the technical field of medical instruments, and particularly relates to a collimator for CT (computed tomography), which comprises a fixed protection assembly, a filtering assembly and a slicing assembly. The filtering component and the slicing component are arranged on the fixed protection component, and rays emitted by the ray source sequentially pass through the filtering component and the slicing component to reach a scanning area. The filtering component selects different filtering for combination according to the scanning protocol and the characteristics of the scanned piece so as to meet the requirements of different types of scanning work, and the slicing component rapidly adjusts the width of a fan beam of the ray emission collimator according to the layer thickness specified by the scanning protocol. The novel collimator provided by the invention has a compact structure, the space in the Y direction is relatively small, the scanning aperture is conveniently increased, and feasible conditions are provided for large-aperture CT.)
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于CT的准直器。
背景技术
准直器是CT机的重要组件，准直器置于X射线源和扫描区域之间，其结构设计的合理性直接影响CT图像质量。准直器具有两个至关重要的作用，一是对X射线的滤过和阻挡，滤过是指根据扫描部位和被扫描件特点不同，对X射线进行过滤；阻挡是指除去患者必须接受的X射线辐射外，其他X射线均被阻挡于扫描区域外，减少不必要的射线辐射，二是，根据扫描部位和扫描件大小的不同，满足成像条件同时控制X射线的准直和宽度，提高图像质量。
现有CT需要大孔径，大扫描范围，在原有成像质量和距离不变条件下，需要压缩准直器Y向空间，以增大扫描孔径。而机架上的安装空间较小，且需要保持射线照射出来的平行度，以及射线对于探测器成像区域的Z向对准。
发明内容
为解决以上问题，本发明提供了一种Y向空间小，并且能很好保证照出射线平行度及射线Z方向与探测器成像区域的垂直度的用于CT的准直器。
本发明的技术方案：一种用于CT的准直器，包括固定防护组件、滤过组件以及切片组件，所述滤过组件及切片组件安装于固定防护组件上，射线源射出射线先后经过滤过组件、切片组件到达扫描区域，所述滤过组件根据扫描协议和被扫描件特点选用不同的滤过，以进行不同类型的扫描工作，所述切片组件根据扫描协议规定的层厚，快速调整射线射出准直器的扇束宽度。
优选地，所述固定防护组件的主体为盒体结构，盒体结构的四周均具有防护材料，用于阻挡射线的散射和辐射，减少不必要的射线辐射，盒体结构的两侧壁具有同轴度的直线导轨安装孔，用于保证切片组件和滤过组件平行度，保证输出射线扇束平行度。
优选地，所述滤过组件包括前滤过单元、后滤过单元和滤过动力单元，所述滤过动力单元安装于固定防护组件侧壁，并穿过侧壁轴孔；所述滤过动力单元包括第一动力单元、第二动力单元、第一直线滑动单元、第二直线滑动单元；所述第一动力单元包括丝杆电机和螺母，所述螺母与所述前滤过单元固定一起，实现丝杆电机的带动前滤过单元沿第一直线滑动单元和第二直线滑动单元Z向移动；所述第二动力单元包括丝杆电机和螺母，所述螺母与所述后滤过单元固定一起，实现丝杆电机的带动后滤过单元沿第一直线滑动单元和第二直线滑动单元Z向移动。
优选地，所述第一直线滑动单元包括直线导轨和两个直线轴承，所述直线轴承分别与前滤过单元和后滤过单元一侧固定一起，所述第二直线滑动单元包括直线导轨和两个直线轴承，所述直线轴承分别与前滤过单元和后滤过单元另一侧固定一起，所述第一直线滑动单元与第二直线滑动单元平行安装。
优选地，所述前滤过单元包括第一滤过器、第二滤过器、第三滤过器，其中所述第二滤过器和第三滤过器安装于第一滤过器上；所述第一滤过器两端有轴孔用于安装第一直线滑动单元和第二直线滑动单元中的直线轴承，所述第一滤过器与第一动力单元中丝杆电机和螺母相连接，实现丝杆电机带动前滤过单元Z向移动；所述第一动力单元根据扫描协议需要，将所需滤过器移动到扫描面位置。
优选地，所述后滤过单元包含第四滤过器和第五滤过器，两者尺寸不同，；所述后滤过单元两端有轴孔用于安装第一直线滑动单元和第二直线滑动单元中的直线轴承，所述后滤过单元与第二动力单元中丝杆电机和螺母相连接，实现丝杆电机带动后滤过单元Z向移动；所述第二动力单元根据扫描协议需要，将所需滤过器移动到扫描面位置。
优选地，所述切片组件包括前切片单元、后切片单元、切片动力单元，所述切片动力单元安装于固定防护组件侧壁，并穿过侧壁轴孔；所述切片动力单元包括第三动力单元、第四动力单元，第三直线移动单元、第四直线移动单元；所述第三动力单元包括旋转电机、联轴器、滚珠丝杆和螺母，所述第三动力单元安装于固定防护组件侧壁一端，所述第四动力单元包括旋转电机、联轴器、滚珠丝杆和螺母，所述第四动力单元安装于固定防护组件侧壁另一端，与所述第三动力单元平行；所述第三直线滑动单元包括直线导轨和两个滑块，安装于固定防护组件合体内，所述第四直线滑动单元包括直线导轨和两个滑块，安装于固定防护组件合体内另一端，与第三直线滑动单元平行。
优选地，所述前切片单元包括，前切片支架、切片、第一丝母座、连接件，所述第一丝母座与第三动力单元的滚珠丝杠螺母连接固定，两者可同时移动；所述前切片支架中空，切片放置于中空处，前切片支架两端分别与第三直线移动单元中的第一滑块和第四直线移动单元中的第一滑块连接固定；所述前切片支架和第一丝母座通过所述连接件连接一体，在第三动力单元带动下实现前切片单元Z向移动。
优选地，所述后切片单元包括，后切片支架、切片、第二丝母座、连接件，所述第二丝母座与第四动力单元的滚珠丝杠螺母连接固定，两者可同时移动；所述后切片支架中空，切片放置于中空处，后切片支架两端分别与第三直线移动单元中的第二滑块和第四直线移动单元中的第二滑块连接固定；所述后切片支架和第二丝母座通过所述连接件连接固定，在第四动力单元带动下实现后切片单元Z向移动；根据扫描协议规定的层厚，通过第三动力单元和第四动力单元，控制前切片单元和后片单元闭合宽度，实现对射线扇束宽度的控制。
本发明有益效果如下：
本发明提供的新准直器结构紧凑，Y方向空间相对较小，方便增大扫描孔径；根据被扫描件特点不同，滤过组件可根据需求实现不同滤过的组合使用；根据不同扫描协议的层厚，切片组件可实现任意所需射线扇束宽度。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中滤过组件的结构示意图；
图3为本发明中切片组件的结构示意图；
附图标号：1-固定防护组件；2 -滤过组件；3-切片组件；20-前滤过单元；21-后滤过单元； 201-第一滤过器；202-第二滤过器；203-第三滤过器；211-第四滤过器； 212-第五滤过器；220-第一旋转电机；221-第二旋转电机；222-第一丝杆螺母；223-第二丝杆螺母；224-第一直线导轨；225-第二直线导轨；226-第一直线轴承；227-第二直线轴承；228-第三直线轴承；229-第四直线轴承；301-前切片；302-前连接件；303-第一丝杠螺母座；304-前切片支架；311-后切片；312-后连接件；313-第二丝杠螺母座；314-后切片支架；320A-第三旋转电机；321A-第一联轴器；322A-第一滚珠丝杆；323A-第一丝杆螺母；324A-第一滑块；325A-第二滑块；326A-第三直线导轨；320B-第四旋转电机；321B-第二联轴器；322B-第二滚珠丝杆；323B-第二丝杆螺母；324B-第三滑块；325B-第四滑块；326B-第四直线导轨。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述，但并不是对本发明保护范围的限制。
如图1-3所示，本发明所述一种用于CT的准直器，包含固定防护组件1、滤过组件2、切片组件3，所述滤过组件2和切片组件3安装固定于固定防护组件1。所述固定防护组件主题为合体结构，合体四周均布有防护层，有效防止射线的散射和辐射，减少不必要的射线辐射。
所述滤过组件2由前滤过单元20、后滤过单元21以及滤过动力单元组成，所述滤过动力单元由第一旋转电机220；第二旋转电机221；第一丝杆螺母222；第二丝杆螺母223；第一直线导轨224；第二直线导轨225；第一直线轴承226；第二直线轴承227；第三直线轴承228；第四直线轴承229组成。所述前滤过单元20由第一滤过器201；第二滤过器202；第三滤过器203组成。所述第二滤过器202和第三滤过器203安装于第一滤过器201上，所述第一滤过器201底部为平面，顶部为曲面，曲面根据不同的扫描协议计算所得，第一滤过器两端开有直线轴承安装孔，中间有丝杆螺母安装孔。所述第一丝杆螺母222安装固定于第一滤过器201，所述第二直线轴承227和第四直线轴承229安装于第一滤过器201两端直线轴承安装孔。
所述组装完成的前滤过单元20两端固定的第二直线轴承227和第四直线轴承229分别穿过第一直线导轨224和第二直线导轨225，可在第一旋转电机220的带动下实现前滤过单元的Z向移动。所述第一旋转电机220固定于固定防护组件1的一侧，并穿过前滤过单元20，所述第一直线导轨224和第二直线导轨225两端分别固定于固定防护组件1两侧壁。
所述后滤过单元21包含第四滤过器211；第五滤过器212，两者底面共面，但是两者顶部曲面不同，曲面根据不同的扫描协议计算所得。所述后滤过单元21两端开有直线轴承安装孔，中间有丝杆螺母安装孔。所述第二丝杆螺母223安装固定于后滤过单元21中间丝杆螺母孔，所述第一直线轴承226和第三直线轴承228安装于后滤过单元21两端直线轴承安装孔。所述组装完成的后滤过单元21两端固定的第一直线轴承226和第三直线轴承228分别穿过第一直线导轨224和第二直线导轨225，可在第二旋转电机221的带动下实现后滤过单元21的Z向移动。可根据扫描件不同第二旋转电机带动第四滤过器211、第五滤过器212，向扫描面移动，同时第一旋转电机220带动第二滤过器202、第三滤过器203向扫描面移动实现不同组合。所述第二旋转电机221固定于固定防护组件1的另一侧，并穿过后滤过单元21。
所述切片组件包括前切片单元、后切片单元、切片动力单元，所述前切片单元由前切片301；前连接件302；第一丝杠螺母座303；前切片支架304组成，所述后切片单元由后切片311；后连接件312；第二丝杠螺母座313；后切片支架314组成，所述切片动力单元由第三旋转电机320A；第一联轴器321A；第一滚珠丝杆322A；第一丝杆螺母323A；第一滑块324A；第二滑块325A；第三直线导轨326A；第四旋转电机320B；第二联轴器321B；第二滚珠丝杆322B；第二丝杆螺母323B；第三滑块324B；第四滑块325B；第四直线导轨326B组成。
所述前切片支架304为弧形中空件，前切片301同样为弧形，安装固定于前切片支架304内，所述前切片支架304为弧形结构，保证滤过组件Z向移动同时，可以让整个准直器Y向空间紧凑，为CT大孔径扫描视野提供足够的空间。
所述第三直线导轨326A和第四直线导轨326B安装固定于固定防护组件1，所述第三直线导轨326A和第四直线导轨326B两者平行安装。同时，第一滑块324A、第二滑块325A，可沿第三直线导轨326A顺畅滑动，第三滑块324B、第四滑块325B，可沿第四直线导轨326B顺畅滑动。所述前切片支架304两端分别与第一滑块324A、第三滑块324B连接，所述前切片支架304通过前连接件302与第一丝杆螺母座303连接固定，同时，所述第一丝杆螺母座303与第二丝杠螺母323B固定连接。所述第二丝杠螺母323B和第二滚珠丝杠322B组成丝杠螺母副，所述第二滚珠丝杠322B一端固定在固定防护组件1一侧壁，另一端穿过固定防护组件1与第二联轴器321B相连，所述第二联轴器321B另一端与第四旋转电机320B相连。所述第四旋转电机320B通过固定机构与固定防护组件1连接固定，所述第四旋转电机320B通过第二滚珠丝杠322B和第二丝杠螺母323B实现前切片单元的Z向移动。
所述后切片单元结构与前切片单元结构原理相同，各零部件固定和配合参考前切片单元，最终实现第三旋转电机320A通过第一滚珠丝杠322A和第一丝杠螺母323A实现前切片单元的Z向移动。根据扫描协议需求的层厚，所述第三旋转电机320A和第四旋转电机320B分别带动前切片单元和后切片单元到指定位置。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
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