多功能數字X射線影像方艙制造技術

本發明專利技術公開了一種多功能數字X射線影像方艙，該方艙不僅可提供傳統的X射線透視圖像和常規攝片，其還可以提供CT影像信息，可對全身任何部位進行快速的三維結構成像并能提供3D打印，其將替代對發送或貯存大量的手術儀器及定制的修復體的需求。這可以減少到手術場所的運送成本、以及減少創建手術的修復植入物或工具的時間。可被用于其中在各種位置處其移動性對于提供便利的醫療和/或實驗室服務有用的任何應用。例如，在電力基礎設施及進入裝備可能被中斷的自然災害區域，該區域的醫療中心已受危害，或者其它在非必須處于戰爭的戰區中的偏遠區域。

Multi function digital X ray image shelter

The invention discloses a multifunctional digital X ray image shelter, the shelter can not only provide traditional X ray X-ray images and conventional radiography, which can also provide CT image information of three-dimensional structure imaging and fast to any part of the body and can provide 3D printing, which will replace the prosthesis to send or the storage operation instruments and a large number of customization demand. This reduces the cost of delivery to the surgical site and reduces the time it takes to create an operation to repair the implant or tool. Any of the applications that can be used at various locations and whose mobility is useful for providing convenient medical and / or laboratory services. For example, in the areas of electricity, infrastructure and natural disaster areas where access to equipment may be interrupted, medical centres in the region have been jeopardized, or other remote areas in non war theater areas.

【技術實現步驟摘要】
多功能數字X射線影像方艙
本專利技術涉及一種醫療器械設備，更具體地說，本專利技術涉及一種多功能數字X射線影像方艙。
技術介紹
代戰爭的殘酷性、軍事任務的特殊性、災害救助的多發性，對傷病員快速救治提出了更高要求。當前，我軍各級衛勤保障單位必須依托以新裝備，提供快速、安全的救治。要使戰時或非軍事任務衛勤保障達到這樣的能力，當務之急是要讓新一代衛勤裝備與實戰保障需求“無縫鏈接”。近年來，我軍衛勤裝備系統數字化、信息化水平不斷提高，野戰方艙、醫院船、列車醫院等一批先進的衛勤裝備相繼問世，實現了野戰機動醫院與全軍中心醫院互聯互通、遠程會診，對部隊恢復、保持和提高戰斗力起到了重要功效。但是，作為衛勤裝備中重要的檢查工具——X射線診斷車，現有裝備卻無法滿足對傷員的急救需求。特別是野戰或救災過程中，對于顱腦損傷的快速診斷和緊急救治，現有X射線診斷車只能提供二維透視圖像，無法提供三維結構成像，不僅不利于準確診斷，而且也不利于治療中病灶的三維空間準確定位。此外現有的XCY2002-1/200型野戰X線診斷車中的X射線探測系統仍舊采用拍片模式，沒有采用數字化探測器，嚴重降低了系統的工作效率。此種X線診斷車的供電系統仍舊采用380V電源，需依靠外接30kW電站掛車為其供電，在暴雨天氣增加漏電危險，同時也不利于野外艱苦條件運輸。再者，在手術中，可能需要多種多樣的可用儀器和假體來治療患者。在一些應用中，緊急性可以是高的。例如，當治療炸傷的軍人時，傷情通常嚴重且需要盡快處理。此外，在軍事和非軍事應用中，執業醫師均可能執行要求使用工具和/或替換假體的手術。這些執業者可能受限于空間、或者可以被帶入現場的裝備的數量及類型。要跟上現代戰爭和災害救助的快節奏，以及滿足傷員救治的更高需求，我軍需要具有更佳性能的醫療野戰裝備，其中可提供多模成像功能的X射線醫學影像方艙將會極大提高衛勤保障的能力。
技術實現思路
針對以上情況，擬研制一輛新型X射線醫學影像方艙，該方艙不僅可提供傳統的X射線透視圖像和常規攝片，其還可以提供CT影像信息，可對全身任何部位進行快速的三維結構成像并能提供3D打印，其將替代對發送或貯存大量的手術儀器及定制的修復體的需求。這可以減少到手術場所的運送成本、以及減少創建手術的修復植入物或工具的時間。本專利技術主要解決的是X射線醫學影像方艙對工作場地的地面要求非常高的技術問題，主要提供一種籠型CT掃描裝置，通過減小CT掃描儀的體積、重量、減少轉動部件的轉動弧度和整機的震動幅度，同時通過平衡校正來消除傳動偏心力等措施來減輕和消除CT掃描儀自身的震動量來減少對工作地面的要求，進一步通過帶有中控剎車機制的移動裝置來輔助CT掃描儀的移動和固定，使得CT掃描儀的使用場地更廣。本專利技術主要提供用于生產適合于手術程序的工具和/或假體的裝置及過程。本專利技術提供一種具有三維(3D)打印能力的影像方艙，其將替代對發送或貯存大量的手術儀器及定制的修復體的需求。這可以減少到手術場所的運送成本、以及減少創建手術的修復植入物或工具的時間。方艙可以包含掃描儀、計算機、3D打印機及用于打印手術儀器或假體的原材料。因而本專利技術克服了當可以在現場快速打印醫療設備、儀器和假體時，對運送和/或在醫療設施處儲存大量的醫療設備、儀器和假體的需求。本設備及方法將允許只需3D快運打印即可快速構建移動手術中心。本專利技術的方法及設備將允許直接虛擬私人網絡(VPN)圖像共享，以使在現場的醫生可以接收圖像，并且與其他醫師合作來協助他們獲取適當的植入物/假體以及針對特定手術的疑難解決設計。因為多種困難的外傷情況通常表現在其自身處于具挑戰性的位置中(如，在軍事行動的戰場或戰區上)，所以這是非常有益的。本專利技術的設備及方法有助于對患者提供最高標準的護理。本專利技術的設備及方法也可以訪問儲存與醫療設備、儀器和假體相關的信息的數據庫。其也可以具有以掃描和打印方法在現場做出定制的植入物并且在需要時創建能夠幫助患者的救生和治療設備的能力。通過全部這些特性，本公開可以減少必要的手術裝備的運送重量，減少救生醫療可植入設備的最后植入的時間，以及在數小時內創建手術室。原材料可以通過預包裝的專有方式來供應和遞送。為易于描述，本專利技術中所使用的術語“假體”和“多個假體”用于指示植入物的類型、骨替換物、組織替換物、假體或甚至可以在設備中且以本公開的方法而設計及創建的整個器官。因而，如在本專利技術中所用的，術語“假體”可指示定制的面部植入物(骨或軟組織植入)，面部骨折及修復，小耳畸形支架，眼假體，鼻假體，上頜假體，腭假體，中隔假體，顱頂假體，下頜骨替換物(骨移植打印物)，上頜骨替換物，定制的軟組織植入物(身體的全部區域包括但不限于氣道支架、血管支架、移植、經皮或手術血管閉塞設備)，手/肢體植入物/假體，關節替換物(如腕/指的小關節)，大關節替換物(如，髖、膝、肩)，脊柱體替換物，長骨替換物(股骨、脛骨、腓骨、橈骨、尺骨、肱骨)，胸腔替換物，骨盆缺損修復，大關節替換物，不可植入的修復體(如，指、其它附屬體、四肢、矯正物或充填體)，其組合，或其它適合的植入物。為了實現根據本專利技術的這些目的和其它優點，提供了一種多功能數字X射線影像方艙，包括：車載錐束CT成像系統、車載錐束CT滑軌結構、車載X線影像信息處理系統、三維打印機和220V車載供電系統。優選的，所述影像方艙的車載錐束CT成像系統采用基于平板探測器的錐束CT成像模式，利用頂部滑軌結構，將錐束CT成像系統吊于方艙頂部并使其根據需要在掃描床的不同位置進行成像。錐束CT成像系統以滑環為中心進行360°旋轉曝光，通過錐束CT重建技術，對成像物體進行三維重構，獲得成像物體三維內部結構信息，在顯示設備上顯示圖像；向打印機發送圖像；以及根據打印機上的圖像來打印儀器或假體。優選的，所述車載錐束CT成像系統包括：機架，其垂直架設在CT掃描儀的移動裝置上；籠型旋轉部件，包括第一旋轉配件、第二旋轉配件以及連接所述第一旋轉配件和所述第二旋轉配件的棱邊，第一旋轉配件通過回轉軸承轉動設置在所述機架上，所述籠型旋轉部件和機架為圓環狀結構，圓環中心作為CT掃描儀的掃描孔；成像系統，其具有沿軸中心對稱設置在所述第二旋轉配件同側壁上的X射線源組件和探測器組件，所述X射線源組件與所述探測器組件固定在第二旋轉配件，所述探測器組件對應接收來自所述X射線源組件的出射線；以及傾斜設置在第一旋轉配件上的渦輪組件，與其嚙合的大齒輪固定設置在機架的異于所述第一旋轉配件的一面，所述第一旋轉配件、機架、大齒輪和第二旋轉配件的軸線重合，渦輪組件靠電機帶動所述籠型旋轉部件繞大齒輪周向旋轉，電纜通過所述籠型旋轉部件連接電源與所述成像系統；其中，所述X射線源組件以錐形束作為出射光束，所述成像系統以動態容積掃描方式旋轉一周以完成對目標物的掃描成像過程。優選的，所述回轉軸承的外圈安裝在所述機架的內圈上，第一旋轉配件外圈半徑小于所述機架內圈半徑，且通過所述回轉軸承與所述機架間隙配合，所述第一旋轉配件的外圈突出的一側壁與所述機架之間設置滾珠或滾子，所述機架內圈外壁上設有可容納所述滾珠或滾子的凹槽；所述機架半徑介于大齒輪和第一旋轉配件之間，所述大齒輪設置成斜齒輪，通過螺栓固定在所述機架上。優選的，所述渦輪組件包括：渦輪軸，其通過底板架設在所述籠型旋轉部件上，所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能數字X射線影像方艙，其特征在于：包括車載錐束CT成像系統、車載錐束CT滑軌結構、車載X線影像信息處理系統、三維打印機和220V車載供電系統。

【技術特征摘要】
1.一種多功能數字X射線影像方艙，其特征在于：包括車載錐束CT成像系統、車載錐束CT滑軌結構、車載X線影像信息處理系統、三維打印機和220V車載供電系統。2.根據權利要求1所述的多功能數字X射線影像方艙，其特征在于：所述車載錐束CT成像系統采用基于平板探測器的錐束CT成像模式，利用頂部滑軌結構，將錐束CT成像系統吊于方艙頂部并使其根據需要在掃描床的不同位置進行成像。錐束CT成像系統以滑環為中心進行360°旋轉曝光，通過錐束CT重建技術，對成像物體進行三維重構，獲得成像物體三維內部結構信息，在顯示設備上顯示圖像；向打印機發送圖像；以及根據打印機上的圖像來打印儀器或假體。3.根據權利要求1所述的多功能數字X射線影像方艙，其特征在于：所述車載錐束CT成像系統包括機架，其垂直架設在CT掃描儀的移動裝置上；籠型旋轉部件，包括第一旋轉配件、第二旋轉配件以及連接所述第一旋轉配件和所述第二旋轉配件的棱邊，第一旋轉配件通過回轉軸承轉動設置在所述機架上，所述籠型旋轉部件和機架為圓環狀結構，圓環中心作為CT掃描儀的掃描孔；成像系統，其具有沿軸中心對稱設置在所述第二旋轉配件同側壁上的X射線源組件和探測器組件，所述X射線源組件與所述探測器組件固定在第二旋轉配件，所述探測器組件對應接收來自所述X射線源組件的出射線；以及傾斜設置在第一旋轉配件上的渦輪組件，與其嚙合的大齒輪固定設置在機架的異于所述第一旋轉配件的一面，所述第一旋轉配件、機架、大齒輪和第二旋轉配件的軸線重合，渦輪組件靠電機帶動所述籠型旋轉部件繞大齒輪周向旋轉，電纜通過所述籠型旋轉部件連接電源與所述成像系統；其中，所述X射線源組件以錐形束作為出射光束，所述成像系統以動態容積掃描方式旋轉一周以完成對目標物的掃描成像過程。4.根據權利要求3所述的多功能數字X射線影像方艙，其特征在于：所述籠...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高欣，梁志遠，
申請(專利權)人：中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所，
類型：發明
國別省市：江蘇,32