專(zhuān)利名稱(chēng)：X射線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備教學(xué)模型的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種醫(yī)學(xué)影像成像設(shè)備教學(xué)模型，尤其涉及一種X射線計(jì)算機(jī)體
層成像設(shè)備教學(xué)模型。
背景技術(shù)：
X射線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備(CT)是利用一束X射線對(duì)人體的某一薄層進(jìn)行掃描， 用探測(cè)器來(lái)測(cè)量出X射線強(qiáng)度，由計(jì)算機(jī)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行處理，求出該層內(nèi)各點(diǎn)對(duì)X射線的 吸收系數(shù)，重新組建該層的圖象進(jìn)行人體不同部位檢查的影像設(shè)備。了解該設(shè)備的結(jié)構(gòu)及 工作原理，選擇最佳攝影條件，熟練、規(guī)范地操作該設(shè)備是該專(zhuān)業(yè)人員應(yīng)具備的基本操作技 能。為使學(xué)生將基礎(chǔ)理論知識(shí)與崗位專(zhuān)業(yè)技能結(jié)合，實(shí)現(xiàn)在校頂崗實(shí)訓(xùn)，校實(shí)訓(xùn)室中應(yīng)配備 供學(xué)生操作練習(xí)用的X射線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備，但由于這種成像設(shè)備屬結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密 度高且價(jià)格昂貴的高科技醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備，不可能作為消耗性使用的教學(xué)實(shí)習(xí)用具，而目前， 市場(chǎng)上也沒(méi)有教學(xué)用X射線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備，因此對(duì)該技術(shù)領(lǐng)域的教學(xué)帶來(lái)諸多不 便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種仿真模擬的簡(jiǎn)易廉價(jià)的X射 線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備教學(xué)模型，使學(xué)生在學(xué)習(xí)期間可利用該模型反復(fù)操作練習(xí)，將基礎(chǔ)
理論和實(shí)際應(yīng)用結(jié)合，掌握規(guī)范熟練操作該檢測(cè)設(shè)備的技能，為在臨床提供優(yōu)質(zhì)可靠的診 斷影像奠定基礎(chǔ)，提高教學(xué)效果。 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 —種X射線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備教學(xué)模型，其特征在于是由掃描機(jī)架、活動(dòng)掃描 床及控制臺(tái)構(gòu)成；掃描機(jī)架內(nèi)設(shè)有帶模擬X射線管和模擬探測(cè)器的旋轉(zhuǎn)的環(huán)形掃描架；掃 描床設(shè)有能使其往復(fù)移動(dòng)自由進(jìn)出環(huán)形掃描架的床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；控制單層掃描和多層螺旋掃 描操作的控制臺(tái)分別與掃描機(jī)架的模擬X射線管、模擬探測(cè)器、環(huán)形掃描架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及床 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣連接。 所述掃描床包括床面和床身，所述床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由床驅(qū)動(dòng)電機(jī)、床電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪、 床傳動(dòng)帶、分別設(shè)置于床身同側(cè)兩端的床傳動(dòng)輪、通過(guò)連接塊與床傳動(dòng)帶固定連接的滑軌 組件、對(duì)應(yīng)床面進(jìn)出移動(dòng)行程極限位置設(shè)置于所述連接床面的滑軌外側(cè)的床面進(jìn)限位開(kāi)關(guān) 和床面退限位開(kāi)關(guān)以及床身內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)所述床面退限位開(kāi)關(guān)設(shè)置的限位塊構(gòu)成；床面和床身 通過(guò)設(shè)置其間的滑軌組件滑動(dòng)連接。 所述掃描機(jī)架為設(shè)有前、后面板的殼體形罩架，前面板中央設(shè)置供活動(dòng)掃描床進(jìn) 出的掃描孔，所述環(huán)形掃描架對(duì)應(yīng)所述掃描孔以環(huán)面垂直于床面移動(dòng)方向固定在掃描機(jī)架 上，所述模擬X射線管和模擬探測(cè)器沿環(huán)形掃描架直徑分別設(shè)置在環(huán)形掃描架兩側(cè)，所述 環(huán)形掃描架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由套裝在環(huán)形掃描架上的掃描架傳動(dòng)帶，掃描架電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪及其連 接的掃描架驅(qū)動(dòng)電機(jī)構(gòu)成。[0008] 所述控制臺(tái)主要包括設(shè)有操作按鈕的控制面板及控制所述掃描機(jī)架及床面進(jìn)行 單層掃描操作及多層螺旋掃描操作的控制電路板。 本實(shí)用新型的有益效果是以模擬模型代替正規(guī)設(shè)備，為學(xué)生提供了實(shí)用的教學(xué) 實(shí)習(xí)用具，與正式設(shè)備相比，采用模擬X射線管代替正式X射線管，模擬探測(cè)器代替正式探 測(cè)器，用簡(jiǎn)單的控制電路代替復(fù)雜的實(shí)際控制電路，簡(jiǎn)易機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)代替了精密的機(jī)械 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，并省去了價(jià)格昂貴的成像系統(tǒng)，模型體積縮小，電機(jī)等部件采用小功率部件，結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，且主要操作功能齊全，可使學(xué)生反復(fù)練習(xí)操作，熟練掌握規(guī)范的操作 技能，為在臨床提供優(yōu)質(zhì)可靠的診斷影像打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，適宜在醫(yī)學(xué)教學(xué)行業(yè)推廣。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1中掃描機(jī)架的后視圖； 圖3是圖1中掃描機(jī)架的右視剖面圖； 圖4是圖1中床體的放大剖視圖； 圖5是圖1掃描床的右視圖； 圖6是本實(shí)用新型的控制原理方框圖。 圖中1掃描機(jī)架，11床進(jìn)出掃描孔，12環(huán)形掃描架，13模擬探測(cè)器，131傳動(dòng)輪， 14支撐架，15掃描架傳動(dòng)帶，16模擬X射線管，17掃描架驅(qū)動(dòng)電機(jī)，18掃描架傳動(dòng)輪，19插 座，19-1插座，101前面板，102后面板，2掃描床，20A電纜，20B電纜，21頭托，22床面，23床 身，231a床面進(jìn)限位開(kāi)關(guān)，231b床面退限位開(kāi)關(guān)，232限位塊，24連接塊，25床傳動(dòng)輪，26床 傳動(dòng)帶，27床驅(qū)動(dòng)電機(jī)，28滑軌，29軌道，30床電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪，3控制臺(tái)，31控制面板，311床面 進(jìn)按鈕，312床面退按鈕，313單層掃描按鈕，314多層螺旋掃描按鈕，32控制電路板。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式圖1 圖6示出一種X射線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備教學(xué)模型，其特征在于是由掃描 機(jī)架1、活動(dòng)掃描床2及控制臺(tái)3構(gòu)成；掃描機(jī)架1內(nèi)設(shè)有帶模擬X射線管16和模擬探測(cè) 器13的旋轉(zhuǎn)的環(huán)形掃描架12 ;掃描床2設(shè)有能使其往復(fù)移動(dòng)自由進(jìn)出環(huán)形掃描架12的床 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；控制單層掃描和多層螺旋掃描操作的控制臺(tái)3分別與掃描機(jī)架1的模擬X射線 管16、模擬探測(cè)器13、環(huán)形掃描架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣連接。 上述掃描床2包括床面22和床身23，床面22上設(shè)有頭托21。上述床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主 要由床驅(qū)動(dòng)電機(jī)27、床電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪30、床傳動(dòng)帶26、分別設(shè)置于床身同側(cè)兩端的床傳動(dòng)輪 25、通過(guò)連接塊24與床傳動(dòng)帶26固定連接的滑軌組件、對(duì)應(yīng)床面22進(jìn)出移動(dòng)行程極限位 置設(shè)置于上述連接床面22的滑軌28外側(cè)的床面進(jìn)限位開(kāi)關(guān)231a和床面退限位開(kāi)關(guān)231b 以及床身內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)所述床面退限位開(kāi)關(guān)231b設(shè)置的限位塊232構(gòu)成；床面22和床身23通 過(guò)設(shè)置其間的滑軌組件滑動(dòng)連接。上述滑軌組件為市售產(chǎn)品，由滑軌28和軌道29構(gòu)成。實(shí) 際應(yīng)用中，床面21固定連接滑軌28，床身23固定連接軌道29。如圖所示，床驅(qū)動(dòng)電機(jī)27 通過(guò)床電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪30經(jīng)床傳動(dòng)帶26帶動(dòng)兩床傳動(dòng)輪25轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而通過(guò)連接塊24帶動(dòng)床 面22產(chǎn)生水平位移。[0020] 上述掃描機(jī)架1為設(shè)有前面板101與后面板102的殼體形罩架，前面板101采用有 機(jī)玻璃面板。前面板101中央設(shè)置供活動(dòng)掃描床2進(jìn)出的掃描孔ll，上述環(huán)形掃描架12對(duì) 應(yīng)上述掃描孔11以環(huán)面垂直于床面21移動(dòng)方向固定在掃描機(jī)架1上，其背面設(shè)有帶動(dòng)其 旋轉(zhuǎn)的傳動(dòng)輪131，上述模擬X射線管16和模擬探測(cè)器13沿環(huán)形掃描架12直徑分別設(shè)置 在環(huán)形掃描架兩側(cè)，環(huán)形掃描架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是由套裝在環(huán)形掃描架12上的掃描架傳動(dòng)帶15， 掃描架電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪18及其連接的掃描架驅(qū)動(dòng)電機(jī)17構(gòu)成。進(jìn)行掃描操作時(shí)，由掃描架驅(qū) 動(dòng)電機(jī)17及掃描架電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪18通過(guò)掃描架傳動(dòng)帶15帶動(dòng)環(huán)形掃描架12轉(zhuǎn)動(dòng)。 本例中，上述模擬X射線管16采用市售普通照明燈泡；模擬探測(cè)器13為一裝置在 扇形體上的發(fā)光二極管；限位開(kāi)關(guān)采用微動(dòng)開(kāi)關(guān)；掃描床2的傳動(dòng)帶26采用了鏈條，床傳 動(dòng)輪25及床電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪30采用了鏈輪；掃描架傳動(dòng)帶15采用了皮帶，掃描架電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪 18及傳動(dòng)輪131為皮帶輪。 上述控制臺(tái)3主要包括設(shè)有操作按鈕的控制面板31及控制所述掃描機(jī)架1及床 面22進(jìn)行單層掃描操作及多層螺旋掃描操作的控制電路板32?？刂泼姘?1上設(shè)有床面 進(jìn)按鈕311，床面退按鈕312，單層掃描按鈕313及多層螺旋掃描按鈕314。控制臺(tái)3分別 通過(guò)電纜20A、20B連接到掃描機(jī)架插座19和床插座191。如圖6所示，控制電路板31上 包括單層掃描床面控制電路，單層掃描機(jī)架控制電路，多層螺旋掃描床面控制電路及多層 螺旋掃描機(jī)架控制電路，各功能電路分別用于控制單層掃描及多層螺旋掃描狀態(tài)下的床面 22的移動(dòng)、環(huán)形掃描架12的轉(zhuǎn)動(dòng)以及模擬X射線管即燈泡、模擬探測(cè)器即發(fā)光二極管的同 步發(fā)光，在本實(shí)用新型中通過(guò)控制床面進(jìn)一步、環(huán)形掃描架12轉(zhuǎn)一圈且旋轉(zhuǎn)期間作為模擬 X射線管16的燈泡與表示模擬探測(cè)器13的發(fā)光二極管與環(huán)形掃描架的旋轉(zhuǎn)同步發(fā)光的間 斷式動(dòng)作模擬單層掃描操作；通過(guò)控制床面連續(xù)前進(jìn)同時(shí)環(huán)形掃描架12連續(xù)旋轉(zhuǎn)且燈泡 與發(fā)光二極管與環(huán)形掃描架的旋轉(zhuǎn)同步連續(xù)發(fā)光的連續(xù)式動(dòng)作模擬多層螺旋掃描操作。 上述掃描操作控制電路采用常規(guī)電機(jī)控制電路即可實(shí)現(xiàn)，通過(guò)電源、控制按鈕，繼 電器，微動(dòng)開(kāi)關(guān)，延時(shí)電路等基礎(chǔ)電路控制掃描架驅(qū)動(dòng)電機(jī)和床驅(qū)動(dòng)電機(jī)即可設(shè)定合適的 床面移動(dòng)速度和環(huán)形掃描架旋轉(zhuǎn)掃描速度，并實(shí)現(xiàn)床面移動(dòng)、環(huán)形掃描架旋轉(zhuǎn)掃描的同步 操作及燈泡和發(fā)光二極管的同步發(fā)光。 本實(shí)用新型的操作過(guò)程及原理如下 單層掃描開(kāi)始，掃描床2處于初始位置，即床面22處于床面退極限位置，此時(shí)，床 面退限位開(kāi)關(guān)231b與限位塊232接觸。手按床面進(jìn)按鈕311，床驅(qū)動(dòng)電機(jī)27加電正向旋轉(zhuǎn)， 床電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪30通過(guò)鏈條帶動(dòng)床傳動(dòng)輪25轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)連接塊24滑軌28向前移動(dòng)，使與滑 軌28連接的床面22向前移動(dòng)進(jìn)入掃描孔11，當(dāng)進(jìn)入適當(dāng)位置后，按下單層掃描按鈕313， 則單層掃描床面控制電路及單層掃描機(jī)架控制電路工作，開(kāi)始X射線掃描，此時(shí)，掃描架驅(qū) 動(dòng)電機(jī)17通過(guò)掃描架傳動(dòng)輪18，傳動(dòng)輪131，掃描架傳動(dòng)帶15帶動(dòng)環(huán)形掃描架12旋轉(zhuǎn)，使 作為模擬X射線管11的燈泡及作為模擬探測(cè)器13的發(fā)光二極管做同步掃描操作，同時(shí)，燈 泡、發(fā)光二極管發(fā)亮，掃完一層后，床面22自動(dòng)前行第二步，燈泡和發(fā)光二極管隨環(huán)形掃描 架12進(jìn)行第二層同步掃描，燈泡、發(fā)光二極管發(fā)亮；周而復(fù)始，完成多層掃描， 一般可設(shè)置8 層，當(dāng)完成最后一層掃描時(shí)，床面進(jìn)限位開(kāi)關(guān)231a與限位塊232碰撞，限位開(kāi)關(guān)231a閉合， 通過(guò)繼電器控制電路使床驅(qū)動(dòng)電機(jī)27斷電，掃描床停止，同時(shí)環(huán)形掃描架12停止旋轉(zhuǎn)，燈 泡、發(fā)光二極管熄滅，單層掃描結(jié)束。按下床面退按鈕312，使床驅(qū)動(dòng)電機(jī)27反向加電，床面22退出掃描孔ll，直至床面退限位開(kāi)關(guān)231b與限位塊232碰撞而閉合，使床驅(qū)動(dòng)電機(jī)27 斷電，掃描床回到原始位置停止。 多層螺旋掃描起始狀態(tài)同上，當(dāng)在按下床面進(jìn)按鈕311，使使床面22移入掃描孔 11適當(dāng)位置后，按下多層螺旋掃描按鈕314，則多層螺旋掃描床面控制電路及多層螺旋掃 描機(jī)架控制電路工作，此時(shí)床驅(qū)動(dòng)電機(jī)27和掃描架驅(qū)動(dòng)電機(jī)17同時(shí)加電，在燈泡和發(fā)光二 極管隨環(huán)形掃描架12連續(xù)旋轉(zhuǎn)，燈泡、光二極管發(fā)亮進(jìn)行連續(xù)掃描的同時(shí)，床面22連續(xù)平 移一段距離，進(jìn)行多層螺旋掃描，當(dāng)床面進(jìn)限位開(kāi)關(guān)231a與限位塊232碰撞，限位開(kāi)關(guān)231a 閉合，通過(guò)繼電器控制電路使床驅(qū)動(dòng)電機(jī)27斷電，床面22停止前移，同時(shí)環(huán)形掃描架12停 止旋轉(zhuǎn)，燈泡、發(fā)光二極管熄滅，螺旋掃描結(jié)束。手按床面退按鈕312，床面22退出掃描孔 ll，直至床面退限位開(kāi)關(guān)231b與限位塊232碰撞而閉合，使床驅(qū)動(dòng)電機(jī)27斷電，掃描床回 到原始位置停止。
權(quán)利要求一種X射線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備教學(xué)模型，其特征在于是由掃描機(jī)架、活動(dòng)掃描床及控制臺(tái)構(gòu)成；掃描機(jī)架內(nèi)設(shè)有帶模擬X射線管和模擬探測(cè)器的旋轉(zhuǎn)的環(huán)形掃描架；掃描床設(shè)有能使其往復(fù)移動(dòng)自由進(jìn)出環(huán)形掃描架的床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；控制單層掃描和多層螺旋掃描操作的控制臺(tái)分別與掃描機(jī)架的模擬X射線管、模擬探測(cè)器、環(huán)形掃描架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備教學(xué)模型，其特征在于所述掃描 床包括床面和床身，所述床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由床驅(qū)動(dòng)電機(jī)、床電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪、床傳動(dòng)帶、分別設(shè) 置于床身同側(cè)兩端的床傳動(dòng)輪、通過(guò)連接塊與床傳動(dòng)帶固定連接的滑軌組件、對(duì)應(yīng)床面進(jìn) 出移動(dòng)行程極限位置設(shè)置于所述連接床面的滑軌外側(cè)的床面進(jìn)限位開(kāi)關(guān)和床面退限位開(kāi) 關(guān)以及床身內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)所述床面退限位開(kāi)關(guān)設(shè)置的限位塊構(gòu)成；床面和床身通過(guò)設(shè)置其間的 滑軌組件滑動(dòng)連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備教學(xué)模型，其特征在于所述掃描 機(jī)架為設(shè)有前、后面板的殼體形罩架，前面板中央設(shè)置供活動(dòng)掃描床進(jìn)出的掃描孔，所述環(huán) 形掃描架對(duì)應(yīng)所述掃描孔以環(huán)面垂直于床面移動(dòng)方向固定在掃描機(jī)架上，所述模擬X射線 管和模擬探測(cè)器沿環(huán)形掃描架直徑分別設(shè)置在環(huán)形掃描架兩側(cè)，所述環(huán)形掃描架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 是由套裝在環(huán)形掃描架上的掃描架傳動(dòng)帶，掃描架電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪及其連接的掃描架驅(qū)動(dòng)電機(jī) 構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的X射線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備教學(xué)模型，其特征在于所 述控制臺(tái)主要包括設(shè)有操作按鈕的控制面板及控制所述掃描機(jī)架及床面進(jìn)行單層掃描操 作及多層螺旋掃描操作的控制電路板。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種X射線計(jì)算機(jī)體層成像設(shè)備教學(xué)模型，其特征在于是由掃描機(jī)架、活動(dòng)掃描床及控制臺(tái)構(gòu)成；掃描機(jī)架內(nèi)設(shè)有帶模擬X射線管和模擬探測(cè)器的旋轉(zhuǎn)的環(huán)形掃描架；掃描床設(shè)有能使其往復(fù)移動(dòng)自由進(jìn)出環(huán)形掃描架的床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；控制單層掃描和多層螺旋掃描操作的控制臺(tái)分別與掃描機(jī)架的模擬X射線管、模擬探測(cè)器、環(huán)形掃描架驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣連接。本實(shí)用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，且主要操作功能齊全，可使學(xué)生反復(fù)練習(xí)操作，熟練掌握規(guī)范的操作技能，為在臨床提供優(yōu)質(zhì)可靠的診斷影像打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，適宜在醫(yī)學(xué)教學(xué)行業(yè)推廣。
文檔編號(hào)G09B23/28GK201498132SQ20092031218
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者任津瑤, 劉燕, 曲斌, 賈明昭, 金惠民, 馬敬研 申請(qǐng)人:天津醫(yī)學(xué)高等專(zhuān)科學(xué)校