專利名稱:一種準(zhǔn)直器和一種包括該準(zhǔn)直器的ct設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及對X射線進(jìn)行準(zhǔn)直的技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是一種準(zhǔn)直器、以及一種包括該準(zhǔn)直器的CT (計算機X射線斷層掃描)設(shè)備。
背景技術(shù)：
在CT設(shè)備中，X射線從X射線管發(fā)射出來之后，需要經(jīng)過準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直之后，才照射到待檢對象，然后由探測器接收。準(zhǔn)直器的主要作用是，將X射線限制為在Z方向和ψ 平面的扇形束，并且在其它方向屏蔽X射線。準(zhǔn)直器對于保護病人和操作者免收過量的輻射劑量至關(guān)重要。
圖1和圖2為CT設(shè)備的部分結(jié)構(gòu)的示意圖，其中圖1顯示了 CT設(shè)備在TL平面的截面示意圖，圖2顯示了 CT設(shè)備在XY平面的截面示意圖。如圖1和圖2所示，CT設(shè)備包括一 X射線管100、一準(zhǔn)直器200、一病床300以及一探測器400。X射線管發(fā)出的X射線束 500經(jīng)過準(zhǔn)直器200準(zhǔn)直之后，穿過位于病床300上的病人600，然后到達(dá)探測器400，探測器400接收到X射線后，將X射線強度轉(zhuǎn)換為電信號，并傳輸給圖像重建裝置重建出CT圖像。由于本實用新型主要涉及準(zhǔn)直器200，所以在圖中沒有顯示CT設(shè)備的其它零部件。
在現(xiàn)有的準(zhǔn)直器中，主要使用鉛作為屏蔽材料。然而，鉛是具有毒性的，可能對人體或者環(huán)境造成傷害。現(xiàn)有的準(zhǔn)直器已經(jīng)做了充分的防護措施，在實際操作中不會對人體或者環(huán)境造成傷害。雖然如此，西門子仍然致力于減少甚至去除鉛在準(zhǔn)直器中的使用。
目前符合安全標(biāo)準(zhǔn)(例如歐盟的《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》(RoHS))的屏蔽材料比較昂貴。并且，由于準(zhǔn)直器在CT設(shè)備狹小的旋轉(zhuǎn)部分上，所以很難采用大量的輕金屬(例如鋼)來代替鉛，因為實現(xiàn)同樣的屏蔽性能需要大量的輕金屬而旋轉(zhuǎn)部分沒有空間容納如此多的輕金屬。
西門子公司的德國專利申請DE102007028231A1公開了一種準(zhǔn)直器，其中使用了鎢塑料合成物作為準(zhǔn)直器的屏蔽材料。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型提出了一種準(zhǔn)直器，用以在不降低屏蔽性能的條件下減少準(zhǔn)直器的體積。本實用新型還提出一種使用該準(zhǔn)直器的CT設(shè)備。
因此，本發(fā)明提供了一種準(zhǔn)直器，包括一準(zhǔn)直板，該準(zhǔn)直器還包括
一個由鎢塑料合成物制成的屏蔽箱，該屏蔽箱在頂部和底部分別具有一開口 ；
一用于支撐所述屏蔽箱的支撐部件；
其中，所述準(zhǔn)直板設(shè)置在所述屏蔽箱或者所述支撐部件上。
優(yōu)選地，所述屏蔽箱包括一塊蓋板和一個箱體；其中，所述蓋板具有一開口，所述箱體在底部具有一開口。
優(yōu)選地，所述箱體為一體成型制成。
所述屏蔽箱的厚度為1. 5-4. 0mm。優(yōu)選地，所述屏蔽箱的厚度均勻；或者，所述屏蔽箱的箱體底部最厚，而蓋板最薄。
優(yōu)選地，所述鎢塑料合成物的密度為9-llg/cm3，或者所述鎢塑料合成物中鎢的含量為 94-96wt%。
優(yōu)選地，所述鎢塑料合成物為鎢和聚己內(nèi)酰胺的混合物經(jīng)注塑成型而成。
所述支撐部件包括一塊底板、一塊蓋板、一塊側(cè)板和一個U形板；其中，所述底板和所述蓋板分別具有一開口。
所述支撐部件為板金件和鋁合金機加件的組合。
優(yōu)選地，所述準(zhǔn)直器還包括一固定過濾器，該固定過濾器位于所述屏蔽箱底部開口的上方，并與所述屏蔽箱固定相連。
所述準(zhǔn)直器還包括至少一個可動過濾器；在所述屏蔽箱上設(shè)置有導(dǎo)軌，所述移動過濾器通過所述導(dǎo)軌移動至所述屏蔽箱頂部開口和底部開口之間，或者從所述屏蔽箱頂部開口和底部開口之間移開。
所述準(zhǔn)直板包括一具有復(fù)數(shù)個槽的板?；蛘?，所述準(zhǔn)直板包括復(fù)數(shù)個夾板，這些夾板通過設(shè)置在支撐部件上的馬達(dá)、絲桿或者直線電機而移動。
所述準(zhǔn)直器還包括一預(yù)準(zhǔn)直板，設(shè)置在所述支撐部件的上方，所述預(yù)準(zhǔn)直板具有一與所述屏蔽箱的頂部開口相應(yīng)的開口。
本發(fā)明還公開了一種CT設(shè)備，包括如上所述的準(zhǔn)直器，所述準(zhǔn)直器設(shè)置在CT設(shè)備的旋轉(zhuǎn)部分。
從上述方案中可以看出，由于本實用新型的準(zhǔn)直器主要設(shè)計為屏蔽箱和支撐部件兩個部分，屏蔽箱用于屏蔽反射或散射的X射線，支撐部件用于提供必要的強度和剛度來支撐屏蔽箱。由于提供相同的強度和剛度，支撐部件所用材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于屏蔽箱所用材料，因此與單純用屏蔽箱自身相比，本實用新型在沒有降低屏蔽性能的條件下，減少了準(zhǔn)直器的體積。


下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本實用新型的優(yōu)選實施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本實用新型的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中
圖1為CT設(shè)備在H平面的截面示意圖。
圖2為CT設(shè)備在XY平面的截面示意圖。
圖3為根據(jù)本實用新型一實施例的準(zhǔn)直器在TL平面的截面示意圖。
圖4為根據(jù)本實用新型一實施例的準(zhǔn)直器在XY平面的截面示意圖。
在上述附圖中，所用的附圖標(biāo)記包括
100X射線管 200準(zhǔn)直器 300病床 400探測器
500X射線束 600病人
201預(yù)準(zhǔn)直板 202蓋板 203頂板 204箱體
205U形板 206底板 207準(zhǔn)直板208可動過濾器
209固定過濾器210側(cè)板 211線性馬達(dá)
具體實施方式
[0036]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本實用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
圖3和圖4顯示了根據(jù)本實用新型一實施例的準(zhǔn)直器的示意圖。其中，圖3為準(zhǔn)直器在TL平面的截面示意圖，圖4為準(zhǔn)直器在XY平面的截面示意圖。
如圖3和圖4所示，根據(jù)本實用新型一實施例的準(zhǔn)直器200為箱狀，并且具有一個上開口和一個下開口，由X射線管100 (圖中未顯示)發(fā)出的X射線束500從穿過上開口和下開口，形成一束準(zhǔn)直后的X射線束。
如圖所述，準(zhǔn)直器200主要包括一準(zhǔn)直板207、一個由鎢塑料合成物制成的屏蔽箱和一個用于支撐屏蔽箱的支撐部件，該支撐部件從屏蔽箱的外部支撐著屏蔽箱，支撐部件和屏蔽箱之間可以通過諸如螺絲、焊接、鉚接等多種方式連接。準(zhǔn)直板207用于在Z方向準(zhǔn)直和在XY平面(Ψ平面)準(zhǔn)直X射線束500。
屏蔽箱在頂部具有一個開口，供X射線束進(jìn)入準(zhǔn)直器200 ；在底部具有一個開口，X 射線束從下開口離開準(zhǔn)直器。
眾所周知，材料的屏蔽性能通常與材料的密度成正比，密度越高，屏蔽性能越好。 高密度的材料一般由高原子序數(shù)的金屬制成。本申請的發(fā)明人經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，考慮到經(jīng)濟和是否具有毒性的因素，鎢是用作屏蔽材料的一個較佳選擇。然而，使用純鎢或者鎢合金， 則會由于復(fù)雜的制造工藝而導(dǎo)致較高的成本。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，使用鎢塑料合成物，則可以利用簡單的制造工藝，并且消耗較少能量，還具有較高的原材料使用效率，從而能夠降低制造成本。
在本實用新型中，制成屏蔽箱所用的鎢塑料合成物的密度約為9-llg/cm3。如果密度更大，則可以提供更好地屏蔽性能，但是鎢塑料合成物的機械強度和剛度卻下降了，例如變得更脆而容易破碎。按照重量百分比，鎢塑料合成物中的鎢的含量約為94-96wt% (重量百分比)，其余為塑料，優(yōu)選地采用尼龍6(聚己內(nèi)酰胺)等強度較高、彈性較好、且熱變形點較高的塑料。鎢塑料合成物(優(yōu)選地為鎢尼龍合成物)的熱變形點大于等于70°C，以保證在準(zhǔn)直器的使用過程中不會由于高溫而變形。經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，本申請采用的鎢塑料合成物， 與鉛相比，具有相當(dāng)?shù)钠帘文芰?，并且具有更好的機械性能。
可以通過以下步驟制造本實用新型的屏蔽箱。首先，混合鎢粉和塑料，其中鎢粉中鎢顆粒的直徑小于50微米。在該步驟中，需要將鎢粉和塑料充分混合均勻。然后，通過注塑成型而制成屏蔽箱。在注塑過程中，需要大于等于135兆帕斯卡(MPa)的注射壓強，這樣可以讓鎢塑料合成物在注塑過程中更加均勻。優(yōu)選地，設(shè)置注入口的位置，使得從注入口到注射模末端的混合物通道長度(L)與注射模的厚度(t)的比例(L/t)小于等于70。優(yōu)選地，在注射模中設(shè)置熱流道，幫助保溫，從而有利于保證鎢塑料混合物的混合均勻度。
如圖3和圖4所示，屏蔽箱包括一塊蓋板202和一個箱體204，其中，蓋板202具有開口，以供X射線束射入，箱體204在底部具有開口，以供X射線束射出。箱體可以包括復(fù)數(shù)塊屏蔽板，并且由這些屏蔽板組合而成。優(yōu)選地，箱體204經(jīng)過上述注塑成型手段一體成型而制成，這樣可以防止在各個屏蔽板之間可能存在的X射線泄露。
在所示的實施例中，屏蔽箱的厚度為1. 5-4. 0mm。屏蔽箱各個部分的厚度可以是均勻的，也可以是不均勻的。本申請的發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，基于屏蔽箱內(nèi)X射線的分布，可以優(yōu)選地設(shè)置屏蔽箱的底部最厚，側(cè)部次之，頂部(蓋板202)最薄，這樣在沒有降低屏蔽性能的情況下，減少了屏蔽箱的厚度。
如圖3和圖4所示，支撐部件包括一塊底板206、一塊側(cè)板210和一個U形板205。 這些板可以通過螺絲、焊接、鉚接等方式連接在一起。支撐部件優(yōu)選采用板金件和鋁合金機加件的組合，從而便于制造。
準(zhǔn)直板207可以設(shè)置在屏蔽箱(例如U形板204)上，也可以設(shè)置在支撐部件(例如底板206)上。不妨以準(zhǔn)直板207設(shè)置在底板206上為例描述本實用新型的一個實施方式。準(zhǔn)直板207可以是在上面開有復(fù)數(shù)個槽的一塊板，通過移動準(zhǔn)直板207，讓X射線束通過不同的槽，從而達(dá)到不同的準(zhǔn)直效果。準(zhǔn)直板207也可以包括復(fù)數(shù)個(例如兩個)夾板， 通過設(shè)置夾板之間距離，可以形成不同大小的X射線束，從而實現(xiàn)準(zhǔn)直。優(yōu)選地，在底板206 上設(shè)置有一個馬達(dá)(用來移動開有復(fù)數(shù)個槽的準(zhǔn)直板)或者復(fù)數(shù)個馬達(dá)(分別用來移動夾板)。這里的馬達(dá)也可以用絲桿、直線電機等類似的裝置來代替。
如圖所示，準(zhǔn)直器200可以包括一個固定過濾器209，該固定過濾器209設(shè)置在屏蔽箱內(nèi)，位于下開口的上方，與屏蔽箱連接。優(yōu)選地，屏蔽箱的箱體204的底部具有一個凹部，以容納固定過濾器209。相應(yīng)地，支撐部件的底板206也具有一個凹部。固定過濾器209 主要用來過濾低能X射線。
更優(yōu)選地，準(zhǔn)直器200還可以包括一個可動過濾器208，該可動過濾器108設(shè)置在屏蔽箱內(nèi)，位于固定過濾器209的上方。移動過濾器208通過設(shè)置在屏蔽箱箱體204上的導(dǎo)軌而移動，在需要使用移動過濾器208時，移動至固定過濾器209或屏蔽箱底部開口與屏蔽箱頂部開口之間(X射線束500上)，在不需要使用時，從上述位置移開，移動至屏蔽箱內(nèi)的一旁(X射線束500之外)?？蓜舆^濾器208主要用來過濾低能X射線，以進(jìn)一步增強準(zhǔn)直器200的過濾能力，保證X射線的能量在所需范圍內(nèi)。
如圖3和圖4所示，準(zhǔn)直器200還可以進(jìn)一步包括一預(yù)準(zhǔn)直板201。預(yù)準(zhǔn)直板201 設(shè)置在支撐部件的頂板203上，可以位于支撐部件的外部。預(yù)準(zhǔn)直板201由高密度的合金制成，用于預(yù)先限制X射線束的形狀。
本實用新型的CT設(shè)備包括如上所述的一種準(zhǔn)直器200。準(zhǔn)直器200設(shè)置在CT設(shè)備的旋轉(zhuǎn)部分。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種準(zhǔn)直器，包括一準(zhǔn)直板007)，其特征在于，該準(zhǔn)直器還包括一個由鎢塑料合成物制成的屏蔽箱002，204)，該屏蔽箱在頂部和底部分別具有一開Π ；一用于支撐所述屏蔽箱002，204)的支撐部件003，205，206，210)； 其中，所述準(zhǔn)直板(207)設(shè)置在所述屏蔽箱或者所述支撐部件上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述屏蔽箱包括一塊蓋板(202)和一個箱體Q04)；其中，所述蓋板具有一開口，所述箱體在底部具有一開口。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述屏蔽箱的厚度為1.5-4. 0mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述屏蔽箱的厚度均勻； 或者，所述屏蔽箱的箱體(204)底部最厚，而蓋板(20 最薄。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述支撐部件包括一塊底板006)、一塊蓋板003)、一塊側(cè)板(210)和一個U形板Q05)；其中，所述底板和所述蓋板分別具有一開口。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述支撐部件為板金件和鋁合金機加件的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述準(zhǔn)直器還包括一固定過濾器 (209)，該固定過濾器位于所述屏蔽箱底部開口的上方，并與所述屏蔽箱固定相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述準(zhǔn)直器還包括至少一個可動過濾器；在所述屏蔽箱上設(shè)置有導(dǎo)軌，所述移動過濾器通過所述導(dǎo)軌移動至所述屏蔽箱頂部開口和底部開口之間，或者從所述屏蔽箱頂部開口和底部開口之間移開。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述準(zhǔn)直板(207)包括一具有復(fù)數(shù)個槽的板；或者，所述準(zhǔn)直板(207)包括復(fù)數(shù)個夾板，這些夾板通過設(shè)置在支撐部件上的馬達(dá)、絲桿或者直線電機而移動。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的準(zhǔn)直器，其特征在于，所述準(zhǔn)直器還包括一預(yù)準(zhǔn)直板，設(shè)置在所述支撐部件的上方，所述預(yù)準(zhǔn)直板具有一與所述屏蔽箱的頂部開口相應(yīng)的開口。
11.一種CT設(shè)備，包括如權(quán)利要求
1-10所述的準(zhǔn)直器，所述準(zhǔn)直器設(shè)置在CT設(shè)備的旋轉(zhuǎn)部分。
專利摘要
本實用新型公開了一種準(zhǔn)直器，包括一準(zhǔn)直板(207)，該準(zhǔn)直器還包括一個由鎢塑料合成物制成的屏蔽箱(202，204)，該屏蔽箱在頂部和底部分別具有一開口；一用于支撐所述屏蔽箱(202，204)的支撐部件(203，205，206，210)；其中，所述準(zhǔn)直板(207)設(shè)置在所述屏蔽箱或者所述支撐部件上。本實用新型還公開了一種包括所述準(zhǔn)直器的CT設(shè)備。與單純用屏蔽箱自身相比，本實用新型在沒有降低屏蔽性能的條件下，減少了準(zhǔn)直器的體積。
文檔編號G21K1/02GKCN202013751SQ201020527885
公開日2011年10月19日 申請日期2010年9月14日
發(fā)明者滕長青 申請人:上海西門子醫(yī)療器械有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan