一种基于垂直传动机构的医学成像设备

技术领域

本发明涉及医学成像技术领域，尤其涉及一种基于垂直传动机构的医学成像设备。具体的，可进行患者站立状态下全身正侧位图像的获取。

背景技术

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。

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。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于垂直传动机构的医学成像设备，具有结构简单，维护方便，成本相对较低，受测者能在相对开放的空间接受检查，且能够同时拍摄两个方向的二维影像，以根据两个不同方向的二维影像，重构三维影像的优点。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于垂直传动机构的医学成像设备，包括：垂直传动机构、成像机构；

所述垂直传动机构，用于安装所述成像机构，并在使用所述成像机构进行成像时，控制所述成像机构在所述垂直传动机构上下运行，以将所述成像机构调整到对应的成像位置；

所述成像机构，用于对病患部位进行成像，并具体包括：相互垂直的包括第一成像单元和第二成像单元在内的两个成像单元，所述第一成像单元和所述第二成像单元分别针对病患部位从两个不同的方向进行成像，以根据两个不同方向的二维影像，重构三维影像。

进一步地，所述第一成像单元，具体包括：第一机头和第一接收平板；

所述第一机头和所述第一接收平板相对设置，当使用所述第一成像单元进行成像时，控制所述第一机头与所述第一接收平板的方向和位置，使得所述第一机头发出的射线，在穿过病患部位后，能够打到所述第一接收平板上。

进一步地，所述第二成像单元，具体包括：第二机头和第二接收平板；

所述第二机头和所述第二接收平板相对设置，当使用所述第二成像单元进行成像时，控制所述第二机头与所述第二接收平板的方向和位置，使得所述第二机头发出的射线，在穿过病患部位后，能够打到所述第二接收平板上。

进一步地，所述垂直传动机构，包括两个或三个分别独立设置的垂直传动单元，用于分别安装所述第一机头、第一接收平板、第二机头、第二接收平板。

进一步地，所述垂直传动机构，通过包括立柱式、悬吊式、机械臂末端控制式在内的任意一种方式进行设置。

进一步地，所述垂直传动机构，通过包括在所述垂直传动机构上设置滑轨、使用可伸缩式的结构在内的任意一种方式控制所述成像机构上下运行。

进一步地，所述第一机头与所述第一接收平板，以及所述第二机头与所述第二接收平板，可以以包括机头与接收平板水平或机头与接收平板呈现一个角度在内的任意一种成像方式进行成像。

进一步地，基于垂直传动机构的医学成像设备，还包括：踏台、防护板和稳定装置；

所述踏台，用于提供给患者站立；

所述防护板，用于防止患者被运动部件碰伤；

所述稳定装置，用于稳定患者。

进一步地，基于垂直传动机构的医学成像设备，还包括：运行控制器；

所述运行控制器，用于控制所述垂直传动机构的每一个所述垂直传动单元，同时运行，从而实现机头与接收平板水平或机头与接收平板呈现一个角度。

进一步地，所述第一接收平板和所述第二接收平板，采用包括数字平板接收器、影像增强器在内的任意一种形式。

进一步地，基于垂直传动机构的医学成像设备，还包括：三维成像机构；

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。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)通过本发明提供的垂直传动机构，用于安装成像机构，并在使用成像机构进行成像时，控制成像机构在垂直传动机构上下运行，以将成像机构调整到对应的成像位置；上述技术方案，摆脱了在现有技术中一般使用一个检查仓的形式对病患部位进行成像的方式，在开放的空间中，使用单独的垂直传动机构安装并控制成像机构的运行，结构简单，维护方便，成本低，同时适用于患有幽闭空间的患者。

(2)通过本发明提供的成像机构，用于对病患部位进行成像，并具体包括：相互垂直的包括第一成像单元和第二成像单元在内的两个成像单元，所述第一成像单元和所述第二成像单元分别针对病患部位从两个不同的方向进行成像，以根据两个不同方向的二维影像，重构三维影像。上述技术方案，包括了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。

(3)通过将垂直传动机构设置为包括两个或三个分别独立设置的垂直传动单元，使得本发明的基于垂直传动机构的医学成像设备安装、拆卸、移动更加的方便。

附图说明

图1为本发明第一种实施例中的基于垂直传动机构的医学成像设备的整体示意图；

图2为本发明第二种实施例中的基于垂直传动机构的医学成像设备的整体示意图；

图3为本发明第三种实施例中的基于垂直传动机构的医学成像设备的整体示意图；

图4为本发明机头角度调节的示意图；

图5为本发明机头角度调节时的基于垂直传动机构的医学成像设备的整体工作示意图；

图6为带有踏台、防护板、稳定装置的基于垂直传动机构的医学成像设备的整体示意图。

附图标记：

1、第一垂直传动单元；2、第一机头；3、第二接收平板；4、第二垂直传动单元；5、第一接收平板；6、第二机头；7、第三垂直传动单元；8、踏台；9、防护板；10、稳定装置。

具体实施方式

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发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，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发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。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。

实施例

如图1-6为本发明各种不同结构，以及不同使用状态的医学成像设备的示意图。本实施例具体提供了一种基于垂直传动机构的医学成像设备，包括：垂直传动机构、成像机构；

所述垂直传动机构，用于安装所述成像机构，并在使用所述成像机构进行成像时，控制所述成像机构在所述垂直传动机构上下运行，以将所述成像机构调整到对应的成像位置。

具体地，在本实施例中，区别于传统的通过一个检查仓的形式构建医学成像设备，本发明通过独立设置的垂直传动机构，在开放的空间中，安装成像机构，并在成像机构进行成像时，控制成像机构的上下运行。具有结构简单，维护方便，成本低，同时适用于患有幽闭空间的患者。

进一步地，一般的垂直传动机构会设置至少两个垂直传动单元，分别安装成像机构的不同结构。对于单个的垂直单元来说，体积小，体重轻，方便随时移动。其中，本发明对通过垂直传动机构中的不同的垂直传动单元，分别安装成像机构的不同结构的具体安装方式不进行限定，可以有很多种不同的变形(如图1-3提供了三种不同的安装方式)。

进一步地，使用本发明的包含多个垂直传动单元的医学成像设备，各个垂直传动单元之间的相对位置或距离可以随时调整，以在拍摄时形成最佳的二维影像。同时，当本发明的医学成像设备不使用时，可以将各个垂直传动单元尽可能的靠近，减少占用空间。

所述成像机构，用于对病患部位进行成像，并具体包括：相互垂直的包括第一成像单元和第二成像单元在内的两个成像单元，所述第一成像单元和所述第二成像单元分别针对病患部位从两个不同的方向进行成像，以根据两个不同方向的二维影像，重构三维影像。

具体地，本实施例中，成像机构包含两个相互垂直的第一成像单元和第二成像单元，分别从不同的角度方向拍摄两种二维影像，进一步地根据两张不同方向的二维影像，可以根据预先设定的二维重构三维的算法，构建出病患部位的三维影像。

需要说明的是，本发明提到的使用两个相互垂直的第一成像单元和第二成像单元进行拍摄仅是一种优选的方案，实际上，通过任意两个方向不同的二维影像均可以构建出三维影像。且，为了使得构建出来的三维影像更加的准确，后续还可以增加成像单元的数量，从多个不同的方向拍摄二维影像，使用多张(两种以上)的二维影像构建并验证三维影像，构建出更加准确的三维影像。

进一步地，所述第一成像单元，具体包括：第一机头2和第一接收平板5；

所述第一机头2和所述第一接收平板5相对设置，当使用所述第一成像单元进行成像时，通过垂直传动机构控制所述第一机头2与所述第一接收平板5的方向和位置，使得所述第一机头2发出的射线，在穿过病患部位后，能够打到所述第一接收平板5上，拍摄出第一成像方向的二维影像。

进一步地，所述第二成像单元，具体包括：第二机头6和第二接收平板3；

所述第二机头6和所述第二接收平板3相对设置，当使用所述第二成像单元进行成像时，通过垂直传动机构控制所述第二机头6与所述第二接收平板3的方向和位置，使得所述第二机头6发出的射线，在穿过病患部位后，能够打到所述第二接收平板3上，拍摄出第二成像方向上的二维影像。

进一步地，在本实施例中，所述垂直传动机构，具体包括两个或三个分别独立设置的垂直传动单元，用于分别安装所述第一机头、第一接收平板、第二机头、第二接收平板。

举例如下：

如图1所示，通过第一垂直传动机构1安装并控制第一机头2，通过第二传动单元4安装并控制第一接收平板5和第二接收平板3，通过第三垂直传动单元7安装第二机头6。

如图2所示，通过第一垂直传动单元安装并控制第一机头和第二接收平板，通过第二垂直传动单元安装并控制第二机头和第一接收平板。

如图3所示，通过第一垂直传动单元安装并控制第一机头，通过第二垂直传动单元安装并控制第二机头，第一接收平板，第二接收平板。

进一步地，所述垂直传动机构，通过包括立柱式、悬吊式、机械臂末端控制式在内的任意一种方式进行设置。

具体地，在本实施例中，对与垂直传动机构的存在形式，本发明也不做任何限制。如：可以使用立柱式、悬吊式、机械臂末端控制式在内的方式进行设置。

其中，对于立柱式，可以配合在地面设置滑轨或者在立柱的下表面安装滑轮，使得垂直传动机构能够自由的移动，以适应在使用过程中，对垂直传动机构的位置随时调整，以调整到最佳的拍摄位置。以及在不使用时，通过滑轨或滑轮，使得多个垂直传动单元能够靠近收纳，减小占用空间。

对于悬吊式，也可以配合在屋顶设置滑轮，使得垂直传动机构能够自由的移动。

进一步地，对于垂直传动机构控制成像机构运行的方式，可以通过包括在所述垂直传动机构上设置滑轨、使用可伸缩式的结构在内的任意一种方式控制所述成像机构上下运行。本发明对运行控制的方式不做任何限定，只需要保证成像机构能够上下运行即可。

进一步地，所述第一机头2与所述第一接收平板5，以及所述第二机头6与所述第二接收平板3，可以以包括机头与接收平板水平或机头与接收平板呈现一个角度在内的任意一种成像方式进行成像。

具体地，本发明提供了两种不同的成像方式：

第一，机头与接收平板同时移动，且机头与接收平板始终保持在同一个水平面上。从正面和侧面拍摄两张相互垂直的二维影像以构建三维影像。

第二，如图4和5所示，机头设置为角度可旋转，接收平板的位置保持不动，上下移动并旋转机头的角度，同时确保在不同的角度机头发出的射线能够射到平板上，拍摄出多张不同角度的二维影像，以实现tomosynthesis断层重建。

进一步地，基于垂直传动机构的医学成像设备，还包括：踏台8、防护板9和稳定装置10；

所述踏台8，用于提供给患者站立；

所述防护板9，用于防止患者被运动部件碰伤；

所述稳定装置10，用于稳定患者。

进一步地，基于垂直传动机构的医学成像设备，还包括：运行控制器；

所述运行控制器，用于控制所述垂直传动机构的每一个所述垂直传动单元，同时运行，从而实现机头与接收平板水平或机头与接收平板呈现一个角度。

进一步地，所述第一接收平板5和所述第二接收平板3，采用包括数字平板接收器、影像增强器在内的任意一种形式。

进一步地，基于垂直传动机构的医学成像设备，还包括：三维成像机构；

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。

本发明具体的工作流程为：

以图1和图6的医学成像设备为例，第一垂直传动单元1、第一机头2、第二接收平板3、第二垂直传动单元4、第一接收平板5、第二机头6、第三垂直传动单元7、踏台8、防护板9、稳定装置10。

第一垂直传动单元1上装有一个第一机头2，第二垂直传动单元4上装有互相垂直的第一接收平板5和第二接收平板3，第三垂直传动单元7上装有一个第二机头6，第一接收平板5平行于第一机头2，第二接收平板3平行于第二机头6。第二接收平板3和第一接收平板5前面设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，及稳定患者的稳定装置10。每个垂直传动机构都可以使装载物上下运行。利用可编程控制器同步三个机构同时运行，从而实现机头、平板始终水平，或机头与平板成一定角度。

初始时，三个垂直传动机构初始位置，机头和平板也处于一个给定的位置。患者站立到踏台8上，站稳以后，医生操作设备，驱动三个垂直传动机构，到达某一个位置后，操作按钮，第一机头2和第二机头6发出X光射线，第一接收平板5和第二接收平板3接收到信号，此时就能获得患者某个部位的正侧位图像。再驱动三个垂直传动机构到另一个指定位置，操作按钮，第一机头2和第二机头6再次发出X光射线，第一接收平板5和第二接收平板3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，驱动三个垂直传动机构回到初始位置，患者下踏台8。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明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发明的保护范围。