[发明专利]便携式肢体关节锥束CT成像系统

说明书

本发明公开了一种便携式肢体关节锥束CT成像系统，包括卧立两用支承框架、环形齿圈导轨、X射线球管、平板探测器、电机齿轮模组、电池、充电单元和嵌入式系统。本发明系统立放用于上肢体关节锥束CT成像，卧放用于下肢体关节锥束CT成像；嵌入式系统通过控制电机驱动电机齿轮模组中的齿轮转动，电机齿轮模组沿环形齿圈导轨相对滑动，带动X射线球管和平板探测器沿环形齿圈导轨滑动360度，完成锥束CT扫描成像；采用电池供电和无线通信无需外部电气连接可实现连续旋转扫描，具有结构紧凑、灵活方便、针对性强以及辐射剂量低、硬件成本低、图像质量高等特点，是适用于临床肢体关节诊疗的专用CT成像设备。

技术领域

本发明涉及的是一种医疗器械技术领域的装置，具体是一种便携式肢体关节锥束CT成像系统。

背景技术

当前临床实践中，肢体关节成像多采用X射线计算机断层成像(ComputedTomography，CT)和核磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)进行诊断和评估。CT用于肢体关节成像可以提供较高的空间分辨率和较好的骨骼和关节的成像效果，而核磁共振技术在软组织成像上具有优势。然而，核磁共振成像相对昂贵且耗时，此外MRI的空间分辨率是一个限制因素，特别是在具有凸或凹关节面的区域。因此在肢体关节成像方面CT成像技术更受关注。虽然传统CT技术已经较为成熟，但是运用在肢体关节成像方面仍然存在着以下一些问题：(1)难以检测承重状态下的肢体关节；(2)在纵向研究中容易产生大量累积辐射剂量；(3)全身CT扫描仪用于肢体关节成像的成本较高，占用空间大，操作流程复杂。除此之外，传统扇束CT重建得到的CT图像中，Z轴方向(矢状位和冠状位)的空间分辨率取决于扇形射束通过患者的速度和X射线源绕患者旋转的速度。Z轴方向的成像精度通常会低于X-Y平面的成像精度。相较于传统CT，锥束CT扫描时不需要“高速滑环”技术，可以在单次扫描中获得患者的体积信息，并且在XYZ三个方向上有着相同的空间分辨率。锥束CT具有空间分辨率高、数据采集时间短、X射线利用效率高等显著特点。锥束CT技术应用于肢体关节成像，使得患者在接受CT检查时受到的辐射剂量降低，而且检测的流程也会相对的简单。临床上可广泛应用于微小骨折、关节炎、冲击综合征、关节错位等病症的诊断、治疗和疗效评估。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种便携式肢体关节锥束CT成像系统，解决肢体关节CT成像中辐射剂量、空间分辨和硬件成本的问题，具有结构紧凑、灵活方便、针对性强以及辐射剂量低、硬件成本低、图像质量高等特点，是适用于临床肢体关节诊疗的专用CT成像设备。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种便携式肢体关节锥束CT成像系统，包括：卧立两用支承框架、环形齿圈导轨、X射线球管、平板探测器、电机齿轮模组、电池、充电单元和嵌入式系统；

所述环形齿圈导轨和充电单元分别固定于卧立两用支承框架上；

所述X射线球管、电机齿轮模组、平板探测器和电池均具有滑座，且分别通过各自滑座底部的滑轮依次与环形齿圈导轨上的导轨相配合形成移动副；

所述电机齿轮模组中的齿轮与环形齿圈导轨上的环形齿圈相啮合；

所述电机齿轮模组与X射线球管通过连杆铰链相连接，所述电池与X射线球管通过连杆铰链相连接；所述X射线球管与平板探测器通过固连件固定连接，保持相对位置不变；

所述便携式肢体关节锥束CT成像系统立放模式下用于上肢体关节锥束CT成像，卧放模式下用于下肢体关节锥束CT成像；

所述X射线球管及滑座、平板探测器及滑座、电机齿轮模组及滑座、电池及滑座通过配重使得立放模式下电池及滑座自然滑落至环形齿圈导轨最低点位置，此时与充电单元对齐；

所述电池与充电单元通过接近开关确定相对对齐位置，两者处于相对对齐位置时允许对电池进行充电；