本發明涉及醫療掃描設備技術領域，尤其涉及一種錐形束ct多方向掃描儀。

背景技術：

脊柱外科、疼痛科是近十年來發展最快的科室。技術的發展、生活方式的改變，各種疼痛的病人爆發式增長，并且越來越年輕化。人體的頸肩腰腿痛，包括手、臂、腳的疼痛，相當部分的原因與人體的脊柱、椎間盤及骨骼、關節相關。現代臨床的發展，骨骼結構形態及生物力學的研究及應用正成為臨床的關鍵及熱點，三維成像及3d打印技術已經給臨床技術帶來可喜的變化。

作為目前影像檢查的主要手段：核磁共振、ct，基本都是患者在躺、臥位的檢查，不能真實地反映站立時脊柱生物力學變化，以及腰椎伸展過程中椎管內外結構的變化。只有dr可以在站立位成二維影像，給臨床診斷帶來一定的障礙。同時，目前ct軸向的圖像精度也不高，無法獲得高質量的三維影像。對于目前脊柱、關節、骨骼的臨床診斷及研究發展造成一定的影響及限制。

百勝公司的直立位磁共振(g-scan)的問世，代表著磁共振檢查位置已經從平臥向直立發展，從全功能向專用型方向發展。在直立位時由于軟組織結構的動態變化，常會發現常規仰臥位所隱匿的問題。目前對于g-scan的臨床應用在國外已經得到廣泛的認可，并取得了一定的成果。但是g-scan掃描尚存在著許多不足之處，由于直立位的開放式磁共振掃描儀場強較低，與高場磁共振相比圖像質量較差，且掃描時間長，患者在直立位的姿勢很難維持；對于直立位腰椎mri檢查的研究還僅停留在形態學表現。還需要進一步的完善及發展。

目前錐形束ct(cbct)主要應用在口腔頭顱成像及腫瘤放射治療中的圖像跟蹤與定位。口腔頭顱成像及應用已經非常的成熟。其主要特點：1、輻射低；2、圖像清晰，可獲得空間0.1mm的分辨率，遠大于ct的0.3到0.5的軸向分辨率，可獲得高質量的3維骨骼圖像；3、價格低，遠低于ct、核磁共振。目前大尺寸的動態成像板技術已經非常成熟，為全身體部成像奠定了良好基礎。

技術實現要素：

為解決現有技術中，ct掃描存在的難以真實反映站立時脊柱生物力學變化的技術問題，本發明的技術方案如下：

本發明中的錐形束ct多方向掃描儀，包括主機機架、錐形束ct掃描裝置、掃描機架及回轉驅動裝置；所述錐形束ct掃描裝置安裝于所述掃描機架架體上，所述掃描機架通過所述回轉驅動裝置與所述主機機架連接，使所述掃描機架在所述主機機架內部翻轉，當翻轉為水平狀態時，可進行人體站立位掃描；當翻轉為垂直狀態時，可進行人力平臥位掃描。

在一種優選的實施方式中，包括升降平臺；所述升降平臺的升降端與所述掃描機架通過回轉驅動裝置連接。

在一種優選的實施方式中，所述錐形束ct掃描裝置包括旋轉掃描臺、球管及動態平板探測器；所述旋轉掃描臺中間開設檢測口，所述旋轉掃描臺安裝于所述掃描機架上，所述球管及所述動態平板探測器相對設置于所述檢測口兩側。

在一種優選的實施方式中，所述回轉驅動裝置包括回轉軸，軸承及電機；所述回轉軸的動力端與所述電機的輸出端連接，所述回轉軸外部套設所述軸承。

在一種優選的實施方式中，包括底座及底座導軌副；所述底座通過所述底座導軌副與所述主機機架連接，使所述主機機架沿所述底座導軌副滑動。

在一種優選的實施方式中，包括站立平臺；所述站立平臺設置于所述檢測口下方。

在一種優選的實施方式中，包括升降掃描床；所述升降掃描床的床寬小于所述檢測口直徑。

在一種優選的實施方式中，所述站立平臺為可升降平臺。

本發明中的錐形束ct多方向掃描儀，與現有技術相比，其有益效果為：

本發明中的錐形束ct多方向掃描儀，可以改變目前無法獲得人體直立位三維骨骼影像資料的現狀，也可改變目前ct影像矢狀面的圖像分辨精度偏低的現狀。可以在站立位和平臥位進行三維錐形束ct成像及二維dr成型，獲得高質量的空間精度及高質量密度精度的人體骨骼系統及軟組織的三維影像。為臨床生物力學評估、診斷、治療、手術方案制定、模擬等提供良好的支持。

附圖說明

圖1是本發明中錐形束ct多方向掃描儀患者站立位使用狀態側視圖；

圖2是本發明中錐形束ct多方向掃描儀患者站立位使用狀態俯視圖；

圖3是本發明中錐形束ct多方向掃描儀患者平臥位使用狀態俯視圖；

圖4是本發明中錐形束ct多方向掃描儀患者平臥位使用狀態主視圖；

圖5是本發明中錐形束ct多方向掃描儀患者平臥位使用狀態側視圖。

具體實施方式

下面將結合本發明的附圖，對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

如圖1至圖5所示，本發明的錐形束ct多方向掃描儀，包括底座1，底座1和主機機架4通過主底座導軌副2連接，主機機架4可以在電機傳動驅動下，沿主底座導軌副2中的導軌前后移動，以滿足患者平臥狀態的全身掃描成像。

主機機架4的兩側設置升降平臺，升降平臺的升降端與掃描機架5通過回轉驅動裝置連接。掃描機架5上安裝錐形束ct掃描裝置。其中升降平臺包括左升降平臺8、右升降平臺11；左升降平臺8及右升降平臺11均通過機械導向及傳動驅動裝置與主機機架4連接；其中左升降平臺8的升降端通過回轉軸、軸承、電機和掃描機架5連接，右升降平臺11通過回轉軸、軸承、升降驅動的滾珠絲杠副9連接，掃描機架5和左右升降平臺的回轉軸ab和射束中心軸在同一高度；這樣掃描機架5可以實現在主機機架4上的上下運動，滿足患者在站立狀態的錐形束ct掃描成像；也可以實現繞ab軸的前后90°翻轉，以進行患者在站立、平臥兩個狀態掃描的轉換。錐形束ct掃描裝置包括旋轉掃描臺10、球管6及動態平板探測器7；旋轉掃描臺10通過回轉軸承副及傳動驅動裝置、導電滑環等和掃描機架5連接，旋轉掃描臺10上中間開設檢測口，球管6及動態平板探測器7相對設置于檢測口兩側，為保證球管6及平板探測器7之間的位置關系在掃描過程中，不會出現偏差，方便調整兩者之間的相對位置，設置了位置調整機構。將錐形束ct掃描裝置設置于旋轉掃描臺10上，使得錐形束ct掃描裝置可隨旋轉掃描臺10繞cd軸或者o點旋轉，實現了在患者站立位繞患者旋轉。上述升降平臺的作用是實現患者在站立狀態掃描過程中，帶動其上的掃描機架5上下移動，從而可以進行患者站立位的全身掃描或者部分掃描。升降平臺與掃描機架5的連接方式為通過回轉驅動裝置連接，該種連接方式，可以實現掃描機架5的轉動，使得掃描機架5上的錐形束ct掃描裝置的工作面可以呈水平或者垂直狀態，對患者進行站立或者平臥狀態掃描成像。

為保證患者在站立狀態時，可以做到全身掃描，設置了站立平臺3，站立平臺3設置于檢測口下方。使得患者站立狀態下進行錐形束掃描時位于檢測口的中心，不會影響檢測效果。同時，將站立平臺設置為可升降平臺，從而配合與掃描機架連接的升降平臺，使得在做錐形束ct掃描過程中，僅僅需要將升降平臺設定好運動軌跡及行程即可，至于每個人的不同身高對掃描的影響，僅通過站立平臺進行調整即可，簡單方便，降低醫務人員的勞動強度。

為實現患者可平臥狀態掃描，設置了升降掃描床12，升降掃描床12可在豎直方向上升或下降，升降掃描床12下方設置水平滑軌，水平滑軌可延伸穿過垂直狀態的旋轉掃描臺，使得升降掃描床12可在水平方向上滑動。升降掃描床12的床寬小于檢測口直徑。掃描床12獨立的放置在主機機架4的后部，可以實現上下、前后的運動，以適應患者平臥狀態下的上下床方便及掃描成像的需要。

該錐形束ct多方向掃描儀使用過程中需使用控制系統、數據處理系統、上位機系統及輔助系統。

控制系統：控制各運動部件按設備工作邏輯流程運行，控制平板探測器7、旋轉掃描臺10回轉的同步運行及掃描機架5上下移動的嚴格配合，控制對平板探測器7數據的讀取及傳輸、保存，控制上下位機的數據傳輸，設備運行狀態的檢測及報警、設備參數的管理及設置、手動操作開關等。

數據處理系統：對獲取的平板探測器7的數據按照設定的程序進行處理計算，生成標準格式的圖形數據文件。

上位機系統：包括客戶信息管理、影像數據操作及輸出、備份等，控制上位機部分控制設備按照影像掃描流程工作。

輔助系統：患者初始定位的激光標尺、機房內外對講系統、視頻監控系統等。

實施例1

患者站立位三維掃描成像：

如圖1及圖2所示，操作員輸入患者基本信息后，選擇直立式三維掃描方式，在輔助系統的確認下，患者正確站立在站立平臺3上，用輔助系統定義要求的掃描檢查的范圍，啟動檢查，設備按控制要求的邏輯動作運行：旋轉掃描臺10轉動，球管6按要求出束，動態平板探測器7接收投射信息，控制系統傳輸數據保存，掃描完一周，掃描機架5向下移動一個成像高度進行下一次掃描，直到將定義的截斷掃完，機器回到初始狀態。病人離開機器。數據處理系統處理完數據生成提數據文件，操作員按檢查要求輸出相應數據，可以是電子數據，也可以是膠片。

實施例2

患者平臥位三維掃描成像：

如圖3、圖4及圖5所示，操作員輸入患者基本信息后，選擇平臥式三維掃描方式，系統會轉換成平臥掃描模式：掃描機架5在高度h的位置翻轉90度轉到圖4狀態，掃描床12降在最低最后的初始位。

在輔助系統的確認下，患者正確躺在掃描床12上，用輔助系統定義要求的掃描檢查的范圍，啟動檢查，設備按控制要求的邏輯動作運行：掃描床12升高到預定高度，向前移動到掃描開始位置，旋轉掃描臺10轉動，球管6按要求出束，動態平板探測器7接收投射信息，控制系統傳輸數據保存，掃描完一周，掃描床向前移動一個成像高度進行下一次掃描，直到將定義的截斷掃完，機器回到初始狀態。病人離開掃描床。數據處理系統處理完數據生成提數據文件，操作員按檢查要求輸出相應數據，可以是電子數據，也可以是膠片。

實施例3

患者二維掃描成像：

在實施例1及實施例2的掃描過程中，將旋轉掃描臺10只在正位、側位靜態攝像，完成設定的人體的軸向成像范圍，可以實現站立狀態和平臥狀態的dr成像。

本發明的錐形束ct多方向掃描儀可以改變目前無法獲得人體直立位三維骨骼影像資料的現狀。可以在站立位和平臥位進行三維錐形束ct成像及二維dr成型，獲得高質量的空間精度及高質量密度精度的人體骨骼系統及軟組織的三維影像。為臨床生物力學評估、診斷、治療、手術方案制定、模擬等提供良好的支持。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。