本發(fā)明實(shí)施例涉及熱斷層掃描技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種熱斷層掃描設(shè)備。

背景技術(shù)：

熱斷層掃描技術(shù)是一種無損傷、無干擾、非介入、實(shí)時(shí)、原位觀測(cè)細(xì)胞代謝熱，以功能為主的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)。熱斷層掃描技術(shù)可獲得人體全身各個(gè)部位組織器官的代謝熱信息，從而對(duì)人體全身狀況進(jìn)行全面評(píng)估。熱斷層掃描圖像所涉及信息包含人體生理、病理、解剖、精神心理等多個(gè)方面，是真正意義上的“人體全息圖像”。熱斷層掃描設(shè)備是以功能影像為主的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備，通過被動(dòng)接收人體的熱輻射進(jìn)行診斷，為腫瘤的鑒別診斷、心腦血管疾病及炎癥的診斷提供參考依據(jù)。

傳統(tǒng)的熱斷層掃描設(shè)備由掃描頭、掃描架和控制臺(tái)組成，掃描頭豎直安裝到掃描架上。熱斷層掃描設(shè)備工作時(shí)，受檢者位于掃描架前方，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，一般采集4個(gè)體位圖像，每個(gè)體位各采集2張，分上下兩個(gè)部分分別采集。傳統(tǒng)的掃描設(shè)備在只能采集靜態(tài)圖像，由于掃描頭采集像素的限制，受檢者不能距離掃描頭太遠(yuǎn)，而距離較近時(shí)，采集信息不全，所以同一體位要采集兩張或多張圖像。這種工作方式的缺點(diǎn)是：

1、掃描距離遠(yuǎn)，采集圖像信息少，不易捕捉分析病灶特征的細(xì)節(jié)部分。

2、不能形成完整的人體圖像，同一個(gè)體位由兩張分離的圖片組成，沒有整體感。

3、圖像后期處理時(shí)，由于圖像數(shù)據(jù)從不同角度采集，反映的是受檢者不同層面的數(shù)據(jù)，不易拼接；掃描頭采集的圖像邊界的數(shù)據(jù)有一定的離散性，圖像合成后數(shù)據(jù)有偏差，影響診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性；掃描距離遠(yuǎn)，圖像像素低，拼接后精度低；掃描過程中受檢者可能移動(dòng)，上下兩幅圖像可能采集不同的畫面，導(dǎo)致很難拼接。

4、由于掃描頭的焦平面采集器各個(gè)晶體本身的均勻性，靈敏度和一致性的區(qū)別，兩個(gè)圖像的同一部位會(huì)出現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)分布，容易出現(xiàn)誤讀等錯(cuò)誤。

5、同一體位分上下兩個(gè)部分進(jìn)行掃描，掃描時(shí)間長(zhǎng)。

綜上所述，目前采用的同一體位采集兩張圖像的方式給分析和診斷帶來很多困難，影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種熱斷層掃描設(shè)備，以解決上述技術(shù)問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種熱斷層掃描設(shè)備，其包括殼體和位于殼體內(nèi)部的機(jī)架、升降組件、驅(qū)動(dòng)部、主動(dòng)輪、第一從動(dòng)輪和用于采集掃描頭位置信息的位移采集模塊；機(jī)架包括底座和垂直固定在底座上的掃描架，升降組件包括第一同步帶和掃描頭，掃描頭安裝在第一同步帶上，主動(dòng)輪和第一從動(dòng)輪分別安裝在掃描架上，位移采集模塊安裝在第一從動(dòng)輪上；驅(qū)動(dòng)部帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪驅(qū)使第一同步帶旋轉(zhuǎn)，第一從動(dòng)輪跟隨第一同步帶從動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)掃描頭的升降。

可選地，升降組件還包括掃描頭托架，掃描頭托架包括豎直板和水平板，豎直板和水平板固定連接，豎直板固定安裝在第一同步帶上，掃描頭橫向安裝在水平板上。

可選地，掃描頭托架還包括兩個(gè)護(hù)板，兩個(gè)護(hù)板分別與水平板和豎直板固定連接，掃描頭位于兩護(hù)板之間，水平板設(shè)置在第一同步帶內(nèi)部，豎直板上設(shè)置有通孔，通孔的位置與掃描頭適配。

可選地，升降組件還包括同步帶壓板，同步帶壓板壓覆在第一同步帶與豎直板的連接處，并與豎直板固定連接。

可選地，掃描架上安裝有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)置有滑塊，豎直板安裝在滑塊上。

可選地，第一同步帶上還設(shè)置有用于平衡掃描頭和掃描頭托架重量的配重板。

可選地，升降組件還包括用于保護(hù)掃描頭電纜線的拖鏈，掃描頭電纜線位于拖鏈內(nèi)部，拖鏈的一端與掃描頭托架連接，另一端與掃描架連接。

可選地，熱斷層掃描設(shè)備還包括第二從動(dòng)輪和第三從動(dòng)輪，主動(dòng)輪和第一從動(dòng)輪分別安裝在掃描架的頂部，第二從動(dòng)輪和第三從動(dòng)輪分別安裝在掃描架的底部；主動(dòng)輪、第一從動(dòng)輪、第二從動(dòng)輪和第三從動(dòng)輪通過第一同步帶連接。

可選地，機(jī)架還包括用于校正掃描頭的對(duì)準(zhǔn)誤差的不均勻校正板，不均勻校正板安裝在掃描架上。

可選地，掃描架上還設(shè)置有限制掃描頭升降高度的限位開關(guān)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的熱斷層掃描設(shè)備通過橫向放置掃描頭，可縮短掃描距離，采用動(dòng)態(tài)掃描，可擴(kuò)大掃描范圍，能夠更多地采集圖像信息，能夠捕捉分析病灶特征的細(xì)節(jié)部分；而且通過編碼器實(shí)時(shí)采集掃描頭的位置信息，根據(jù)掃描頭的位置信息對(duì)采集的圖像信息進(jìn)行拼接，可形成完整的人體圖像，便于整體分析，提高診斷準(zhǔn)確率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例的熱斷層掃描設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的熱斷層掃描設(shè)備的機(jī)架的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的熱斷層掃描設(shè)備的升降組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例的熱斷層掃描設(shè)備的驅(qū)動(dòng)部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的熱斷層掃描設(shè)備的主動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的熱斷層掃描設(shè)備的第二從動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的熱斷層掃描設(shè)備的第一從動(dòng)輪的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明實(shí)施例的熱斷層掃描設(shè)備的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的熱斷層掃描設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括殼體和位于殼體內(nèi)部的機(jī)架1、升降組件2、驅(qū)動(dòng)部3、主動(dòng)輪4、第一從動(dòng)輪5和用于采集掃描頭22的位置信息的位移采集模塊。在本實(shí)施例中，位移采集模塊采用編碼器，也可采用其他設(shè)備，如位移傳感器。

機(jī)架1包括底座11和垂直固定在底座11上的掃描架12，升降組件2包括第一同步帶21和掃描頭22，掃描頭22安裝在第一同步帶21上，主動(dòng)輪4和第一從動(dòng)輪5分別安裝在掃描架12上；編碼器6安裝在第一從動(dòng)輪5上；

驅(qū)動(dòng)部3帶動(dòng)主動(dòng)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪4驅(qū)使第一同步帶21旋轉(zhuǎn)，第一從動(dòng)輪5跟隨第一同步帶21從動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)掃描頭22的升降。

工作時(shí)，將編碼器6和掃描頭22與計(jì)算機(jī)連接，熱斷層掃描設(shè)備在第一次調(diào)試時(shí)，需要初始化系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)，參數(shù)包括掃描頭升降的上下限位(掃描頭升降的最大高度和最低高度)、掃描0位、掃描頭型號(hào)、掃描距離、通訊方式、設(shè)備類型、背景分界、濾波方式、自動(dòng)掃描、溫度校準(zhǔn)等。然后進(jìn)行各項(xiàng)功能測(cè)試，掃描0位的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)是能完整顯示受檢者腳部，受檢者腳部要高于掃描頭最低高度約80mm。第一次調(diào)試完成后，開始正式掃描。

驅(qū)動(dòng)部3工作，帶動(dòng)主動(dòng)輪4轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪3驅(qū)使第一同步帶21旋轉(zhuǎn)，第一同步帶21帶動(dòng)第一從動(dòng)輪5轉(zhuǎn)動(dòng)，編碼器6通過采集第一從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)獲取掃描頭22的位置信息。第一次掃描時(shí)，先將掃描頭移到掃描0位，第一幅圖像從掃描0位開始掃描，以后各圖采用就近掃描原則。如果掃描頭靠近下方，從下往上掃描，如果掃描頭靠近上方，從上往下掃描。掃描過程中，系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集圖像，通過濾波和傅里葉轉(zhuǎn)換，篩選出圖像中最準(zhǔn)確的部分，具體地：通過中值濾波和平滑濾波消除隨機(jī)噪聲；然后再通過傅里葉變換，消除高次諧波，還原圖像的真實(shí)數(shù)據(jù)，提取圖像信息的中心部分，根據(jù)編碼器反饋的掃描頭的位置數(shù)據(jù)，將提取的圖像的中心部分進(jìn)行拼接。由于圖像的中心部分一致性好，準(zhǔn)確性高，有利于提高合成圖像的準(zhǔn)確性和精確度。

本發(fā)明實(shí)施例提供的熱斷層掃描設(shè)備通過橫向放置掃描頭，可縮短掃描距離，采用動(dòng)態(tài)掃描，擴(kuò)大掃描范圍，能夠更多地采集圖像信息，能夠捕捉分析病灶特征的細(xì)節(jié)部分；而且通過編碼器實(shí)時(shí)采集掃描頭的位置信息，根據(jù)掃描頭的位置信息對(duì)采集的圖像信息進(jìn)行拼接，可形成完整的人體圖像，便于整體分析，提高診斷準(zhǔn)確率。

實(shí)施例二

在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，可選地，如圖2所示，底座11為矩形框架結(jié)構(gòu)，其包括三根橫桿和四根縱桿組成，橫桿互相平行，縱桿也相互平行，橫桿和縱桿互相垂直，橫桿和縱桿的連接處通過角碼13固定連接。底座11內(nèi)部被分割為六個(gè)第一矩形框1101。

進(jìn)一步地，掃描架12為長(zhǎng)方體框架，其包括四根豎直桿和第二矩形框1201，第二矩形框1201通過四根豎直桿與底座的第一矩形框1101的邊角通過角碼13固定連接。底座11和掃描架12的材質(zhì)均為鋁型材。通過將底座11和掃描架12設(shè)置為框架結(jié)構(gòu)，可減小機(jī)架的重量，節(jié)約成本。

可選地，為了方便機(jī)架1的移動(dòng)，底座下方設(shè)置有滑輪14。

進(jìn)一步地，機(jī)架1還包括機(jī)腳15，機(jī)腳15可以調(diào)整機(jī)架1的高度。例如，機(jī)腳15全長(zhǎng)為100mm，最小可調(diào)高度為50mm。

較佳地，機(jī)架1還包括不均勻校正板16，不均勻校正板16安裝在掃描架12上。不均勻校正板16由高導(dǎo)熱基板和低反射表面涂層構(gòu)成，可作為標(biāo)準(zhǔn)均勻輻射源，用于采集和標(biāo)定掃描頭22掃描的圖像數(shù)據(jù)，以校正掃描頭的對(duì)準(zhǔn)誤差，避免掃描的圖像數(shù)據(jù)失真。

進(jìn)一步地，為了避免機(jī)架1與殼體之間出現(xiàn)碰撞和粉塵的進(jìn)入，機(jī)架1上還設(shè)置有封條17和封頭18，封條17安裝在豎直桿的凹槽內(nèi)，封頭18安裝在第二矩形框架1201的邊角上。

實(shí)施例三

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，可選地，如圖3所示，為了便于掃描頭的安裝，使得掃描頭平穩(wěn)掃描，升降組件2還包括掃描頭托架23，掃描頭托架包括豎直板2301和水平板2302，豎直板2301和水平板2302固定連接，豎直板2301固定安裝在第一同步帶21上，掃描頭22橫向安裝在水平板2302上。

進(jìn)一步地，為防止掃描頭托架運(yùn)行過程中與其他設(shè)備發(fā)生碰撞，保證掃描頭的正常工作，掃描頭托架還包括兩個(gè)護(hù)板2303，兩個(gè)護(hù)板2303分別與豎直板2301和水平板2302固定連接，掃描頭22位于兩個(gè)護(hù)板2303之間，水平板2302設(shè)置在第一同步帶21內(nèi)部，豎直板2301上設(shè)置有通孔，通孔的位置與掃描頭22適配。在本實(shí)施例中，第一同步帶21為斷開的，其兩端通過豎直板2301連接。

優(yōu)選地，為了保證豎直板2301與第一同步帶21連接的平整，升降組件還包括同步帶壓板24，同步帶壓板24壓覆在第一同步帶21與豎直板2301的連接處，并與豎直板2301固定連接。

較佳地，掃描架12上安裝有導(dǎo)軌1202。如圖3所示，相鄰地兩個(gè)豎直桿的第一側(cè)上分別安裝有導(dǎo)軌1202，導(dǎo)軌1202上設(shè)置有滑塊1203，豎直板安裝在滑塊1203上，可保證掃描頭滑動(dòng)軌跡的一致性，防止掃描頭出現(xiàn)偏移。在本實(shí)施例中，每個(gè)導(dǎo)軌1202上設(shè)置有兩個(gè)滑塊1203。

進(jìn)一步地，如圖2所示，為限制掃描頭升降高度，掃描架上還設(shè)置有最高限位開關(guān)1204和最低限位開關(guān)1205，最高限位開關(guān)1204和最低限位開關(guān)1205分別通過限位開關(guān)板1206固定設(shè)置在豎直桿的第二側(cè)的頂端和底端，第一側(cè)與第二側(cè)相鄰。對(duì)應(yīng)地，掃描頭托架23上設(shè)置有限位碰板27，用于觸碰最高限位開關(guān)1204和最低限位開關(guān)1205。

可選地，第一同步帶21上還設(shè)置有用于平衡掃描頭和掃描頭托架重量的配重板25，以使掃描頭22能夠平穩(wěn)升降，防止第一同步帶21安裝掃描頭22的一側(cè)過重，而且還可使掃描頭托架23上部與配重板25之間的第一同步帶始終處于張緊狀態(tài)，方便編碼器6采集掃描頭的位置信息。

可選地，升降組件2還包括用于保護(hù)掃描頭電纜線的拖鏈26，拖鏈26為可折疊的塑料空心鏈，掃描頭電纜線位于拖鏈內(nèi)部。拖鏈26的一端與掃描頭托架23連接，另一端與掃描架12連接，在掃描頭移動(dòng)時(shí)，防止掃描頭與其他設(shè)備的電纜線碰到其他部件而損壞。

實(shí)施例四

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，如圖4所示，在本發(fā)明實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)部3采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)為單相交流電機(jī)，其功率為15w，工作電壓為220v，電機(jī)的速比為50。驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括電機(jī)主體31，電機(jī)主體31上安裝有第一同步帶輪32，兩者通過鍵連接。第一同步帶輪32的尺寸為20φ10mm。第一同步帶輪32與主動(dòng)輪4通過第二同步帶33連接。第二同步帶33的型號(hào)為c-tbn187l075，其為50齒l形同步帶，寬約為19.1mm，長(zhǎng)約為476mm。

可選地，如圖5所示，主動(dòng)輪4包括主動(dòng)軸41、兩個(gè)第一軸承座43、第二同步帶輪42和第三同步帶輪44，主動(dòng)軸41通過兩個(gè)第一軸承座43安裝在掃描架12上。第二同步帶輪42和第三同步帶輪44分別安裝在主動(dòng)軸41上，第二同步帶輪42用于帶動(dòng)第一同步帶21轉(zhuǎn)動(dòng)，第三同步帶輪44與第一同步帶輪32通過第二同步帶33連接。工作時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第一同步帶輪32轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過第二同步帶33傳遞到第三同步帶輪44上，進(jìn)而帶動(dòng)第二同步帶輪42轉(zhuǎn)動(dòng)。

可選地，如圖1所示，熱斷層掃描設(shè)備還包括第二從動(dòng)輪7和第三從動(dòng)輪8，主動(dòng)輪4和第一從動(dòng)輪5安裝在掃描架12的頂部，第二從動(dòng)輪7和第三從動(dòng)輪8安裝在掃描架12的底部。主動(dòng)輪4、第一從動(dòng)輪5、第二從動(dòng)輪7和第三從動(dòng)輪8通過第一同步帶21連接，通過調(diào)整第二從動(dòng)輪7和/或第三從動(dòng)輪8的位置，可調(diào)整第一同步帶21的張緊程度。

進(jìn)一步地，如圖6所示，第三從動(dòng)輪8和第二從動(dòng)輪7均包括第四同步帶輪73、從動(dòng)軸71和兩個(gè)第二軸承座72，從動(dòng)軸71通過兩個(gè)軸承座73安裝在掃描架12上。第四同步帶輪73安裝在從動(dòng)軸71上。

進(jìn)一步地，如圖7所示，第一從動(dòng)輪5包括編碼器軸51、第五同步帶輪52、兩個(gè)第三軸承座53。編碼器軸51通過兩個(gè)第三軸承座53安裝在掃描架12的頂部，第五同步帶輪52安裝在編碼器軸51上。編碼器6安裝在編碼器軸51的端部，與第五同步帶輪52共軸，第一同步帶21帶動(dòng)第五同步帶輪52轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)編碼器軸51轉(zhuǎn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)編碼器對(duì)掃描頭位置信息的采集。編碼器6緊靠第一同步帶21的邊沿，由于掃描頭托架23上部與配重板25之間的第一同步帶21始終處于張緊狀態(tài)，編碼器6始終與第一同步帶21的轉(zhuǎn)動(dòng)同步，可使編碼器6測(cè)量的數(shù)據(jù)最準(zhǔn)確。在本發(fā)明實(shí)施例中，編碼器6的型號(hào)為e6b2-cwz5b。在本發(fā)明實(shí)施例中，為了保證編碼器的安裝牢靠，編碼器6還通過編碼器板54與掃描架12連接，編碼器板54呈彎折狀。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，第一軸承座43、第二軸承座72、第三軸承座53均采用kpl001軸承座，直徑均為12mm。第二同步帶輪42、第四同步帶輪73、第五同步帶輪52的尺寸均為100φ12mm。第三同步帶輪44的尺寸為20φ12mm。

實(shí)施例五

在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，可選地，如圖8所示，掃描設(shè)備還包括電控箱，電控箱包括plc控制器(programmablelogiccontroller，可編程邏輯控制器)，plc控制器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作。plc控制器還可用于接收限位開關(guān)的信號(hào)，當(dāng)接收到限位開關(guān)的信號(hào)，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)停機(jī)或反向旋轉(zhuǎn)。plc控制器還用于接收編碼器和掃描頭采集的數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)。

優(yōu)選地，plc控制器通過ssr固態(tài)繼電器控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，ssr固態(tài)繼電器在交流電過零(交流電的瞬間電壓或者電流為“零”)時(shí)，執(zhí)行打開和關(guān)閉動(dòng)作，可減小交流電對(duì)設(shè)備的電力沖擊，減少電磁干擾。

進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)掃描設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，掃描設(shè)備還包括控制臺(tái)，控制臺(tái)用于接收指令，并將指令傳輸至plc控制器。

以上，結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，所描述的具體實(shí)施例用于幫助理解本發(fā)明的思想。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明具體實(shí)施例的基礎(chǔ)上做出的推導(dǎo)和變型也屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。