多功能數(shù)字X射線影像方艙制造技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種多功能數(shù)字X射線影像方艙，該方艙不僅可提供傳統(tǒng)的X射線透視圖像和常規(guī)攝片，其還可以提供CT影像信息，可對(duì)全身任何部位進(jìn)行快速的三維結(jié)構(gòu)成像并能提供3D打印，其將替代對(duì)發(fā)送或貯存大量的手術(shù)儀器及定制的修復(fù)體的需求。這可以減少到手術(shù)場(chǎng)所的運(yùn)送成本、以及減少創(chuàng)建手術(shù)的修復(fù)植入物或工具的時(shí)間?？杀挥糜谄渲性诟鞣N位置處其移動(dòng)性對(duì)于提供便利的醫(yī)療和/或?qū)嶒?yàn)室服務(wù)有用的任何應(yīng)用。例如，在電力基礎(chǔ)設(shè)施及進(jìn)入裝備可能被中斷的自然災(zāi)害區(qū)域，該區(qū)域的醫(yī)療中心已受危害，或者其它在非必須處于戰(zhàn)爭(zhēng)的戰(zhàn)區(qū)中的偏遠(yuǎn)區(qū)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(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
多功能數(shù)字X射線影像方艙
本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種醫(yī)療器械設(shè)備，更具體地說(shuō)，本專(zhuān)利技術(shù)涉及一種多功能數(shù)字X射線影像方艙。
技術(shù)介紹
代戰(zhàn)爭(zhēng)的殘酷性、軍事任務(wù)的特殊性、災(zāi)害救助的多發(fā)性，對(duì)傷病員快速救治提出了更高要求。當(dāng)前，我軍各級(jí)衛(wèi)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(zhàn)時(shí)或非軍事任務(wù)衛(wèi)勤保障達(dá)到這樣的能力，當(dāng)務(wù)之急是要讓新一代衛(wèi)勤裝備與實(shí)戰(zhàn)保障需求“無(wú)縫鏈接”。近年來(lái)，我軍衛(wèi)勤裝備系統(tǒng)數(shù)字化、信息化水平不斷提高，野戰(zhàn)方艙、醫(yī)院船、列車(chē)醫(yī)院等一批先進(jìn)的衛(wèi)勤裝備相繼問(wèn)世，實(shí)現(xiàn)了野戰(zhàn)機(jī)動(dòng)醫(yī)院與全軍中心醫(yī)院互聯(lián)互通、遠(yuǎn)程會(huì)診，對(duì)部隊(duì)恢復(fù)、保持和提高戰(zhàn)斗力起到了重要功效。但是，作為衛(wèi)勤裝備中重要的檢查工具——X射線診斷車(chē)，現(xiàn)有裝備卻無(wú)法滿足對(duì)傷員的急救需求。特別是野戰(zhàn)或救災(zāi)過(guò)程中，對(duì)于顱腦損傷的快速診斷和緊急救治，現(xiàn)有X射線診斷車(chē)只能提供二維透視圖像，無(wú)法提供三維結(jié)構(gòu)成像，不僅不利于準(zhǔn)確診斷，而且也不利于治療中病灶的三維空間準(zhǔn)確定位。此外現(xiàn)有的XCY2002-1/200型野戰(zhàn)X線診斷車(chē)中的X射線探測(cè)系統(tǒng)仍舊采用拍片模式，沒(méi)有采用數(shù)字化探測(cè)器，嚴(yán)重降低了系統(tǒng)的工作效率。此種X線診斷車(chē)的供電系統(tǒng)仍舊采用380V電源，需依靠外接30kW電站掛車(chē)為其供電，在暴雨天氣增加漏電危險(xiǎn)，同時(shí)也不利于野外艱苦條件運(yùn)輸。再者，在手術(shù)中，可能需要多種多樣的可用儀器和假體來(lái)治療患者。在一些應(yīng)用中，緊急性可以是高的。例如，當(dāng)治療炸傷的軍人時(shí)，傷情通常嚴(yán)重且需要盡快處理。此外，在軍事和非軍事應(yīng)用中，執(zhí)業(yè)醫(yī)師均可能執(zhí)行要求使用工具和/或替換假體的手術(shù)。這些執(zhí)業(yè)者可能受限于空間、或者可以被帶入現(xiàn)場(chǎng)的裝備的數(shù)量及類(lèi)型。要跟上現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)和災(zāi)害救助的快節(jié)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(yī)療野戰(zhàn)裝備，其中可提供多模成像功能的X射線醫(yī)學(xué)影像方艙將會(huì)極大提高衛(wèi)勤保障的能力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)以上情況，擬研制一輛新型X射線醫(yī)學(xué)影像方艙，該方艙不僅可提供傳統(tǒng)的X射線透視圖像和常規(guī)攝片，其還可以提供CT影像信息，可對(duì)全身任何部位進(jìn)行快速的三維結(jié)構(gòu)成像并能提供3D打印，其將替代對(duì)發(fā)送或貯存大量的手術(shù)儀器及定制的修復(fù)體的需求。這可以減少到手術(shù)場(chǎng)所的運(yùn)送成本、以及減少創(chuàng)建手術(shù)的修復(fù)植入物或工具的時(shí)間。本專(zhuān)利技術(shù)主要解決的是X射線醫(yī)學(xué)影像方艙對(duì)工作場(chǎng)地的地面要求非常高的技術(shù)問(wèn)題，主要提供一種籠型CT掃描裝置，通過(guò)減小CT掃描儀的體積、重量、減少轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)弧度和整機(jī)的震動(dòng)幅度，同時(shí)通過(guò)平衡校正來(lái)消除傳動(dòng)偏心力等措施來(lái)減輕和消除CT掃描儀自身的震動(dòng)量來(lái)減少對(duì)工作地面的要求，進(jìn)一步通過(guò)帶有中控剎車(chē)機(jī)制的移動(dòng)裝置來(lái)輔助CT掃描儀的移動(dòng)和固定，使得CT掃描儀的使用場(chǎng)地更廣。本專(zhuān)利技術(shù)主要提供用于生產(chǎn)適合于手術(shù)程序的工具和/或假體的裝置及過(guò)程。本專(zhuān)利技術(shù)提供一種具有三維(3D)打印能力的影像方艙，其將替代對(duì)發(fā)送或貯存大量的手術(shù)儀器及定制的修復(fù)體的需求。這可以減少到手術(shù)場(chǎng)所的運(yùn)送成本、以及減少創(chuàng)建手術(shù)的修復(fù)植入物或工具的時(shí)間。方艙可以包含掃描儀、計(jì)算機(jī)、3D打印機(jī)及用于打印手術(shù)儀器或假體的原材料。因而本專(zhuān)利技術(shù)克服了當(dāng)可以在現(xiàn)場(chǎng)快速打印醫(yī)療設(shè)備、儀器和假體時(shí)，對(duì)運(yùn)送和/或在醫(yī)療設(shè)施處儲(chǔ)存大量的醫(yī)療設(shè)備、儀器和假體的需求。本設(shè)備及方法將允許只需3D快運(yùn)打印即可快速構(gòu)建移動(dòng)手術(shù)中心。本專(zhuān)利技術(shù)的方法及設(shè)備將允許直接虛擬私人網(wǎng)絡(luò)(VPN)圖像共享，以使在現(xiàn)場(chǎng)的醫(yī)生可以接收?qǐng)D像，并且與其他醫(yī)師合作來(lái)協(xié)助他們獲取適當(dāng)?shù)闹踩胛?假體以及針對(duì)特定手術(shù)的疑難解決設(shè)計(jì)。因?yàn)槎喾N困難的外傷情況通常表現(xiàn)在其自身處于具挑戰(zhàn)性的位置中(如，在軍事行動(dòng)的戰(zhàn)場(chǎng)或戰(zhàn)區(qū)上)，所以這是非常有益的。本專(zhuān)利技術(shù)的設(shè)備及方法有助于對(duì)患者提供最高標(biāo)準(zhǔn)的護(hù)理。本專(zhuān)利技術(shù)的設(shè)備及方法也可以訪問(wèn)儲(chǔ)存與醫(yī)療設(shè)備、儀器和假體相關(guān)的信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。其也可以具有以掃描和打印方法在現(xiàn)場(chǎng)做出定制的植入物并且在需要時(shí)創(chuàng)建能夠幫助患者的救生和治療設(shè)備的能力。通過(guò)全部這些特性，本公開(kāi)可以減少必要的手術(shù)裝備的運(yùn)送重量，減少救生醫(yī)療可植入設(shè)備的最后植入的時(shí)間，以及在數(shù)小時(shí)內(nèi)創(chuàng)建手術(shù)室。原材料可以通過(guò)預(yù)包裝的專(zhuān)有方式來(lái)供應(yīng)和遞送。為易于描述，本專(zhuān)利技術(shù)中所使用的術(shù)語(yǔ)“假體”和“多個(gè)假體”用于指示植入物的類(lèi)型、骨替換物、組織替換物、假體或甚至可以在設(shè)備中且以本公開(kāi)的方法而設(shè)計(jì)及創(chuàng)建的整個(gè)器官。因而，如在本專(zhuān)利技術(shù)中所用的，術(shù)語(yǔ)“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(fù)，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(qū)域包括但不限于氣道支架、血管支架、移植、經(jīng)皮或手術(shù)血管閉塞設(shè)備)，手/肢體植入物/假體，關(guān)節(jié)替換物(如腕/指的小關(guān)節(jié))，大關(guān)節(jié)替換物(如，髖、膝、肩)，脊柱體替換物，長(zhǎng)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(fù)，大關(guān)節(jié)替換物，不可植入的修復(fù)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(shí)現(xiàn)根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種多功能數(shù)字X射線影像方艙，包括：車(chē)載錐束CT成像系統(tǒng)、車(chē)載錐束CT滑軌結(jié)構(gòu)、車(chē)載X線影像信息處理系統(tǒng)、三維打印機(jī)和220V車(chē)載供電系統(tǒng)。優(yōu)選的，所述影像方艙的車(chē)載錐束CT成像系統(tǒng)采用基于平板探測(cè)器的錐束CT成像模式，利用頂部滑軌結(jié)構(gòu)，將錐束CT成像系統(tǒng)吊于方艙頂部并使其根據(jù)需要在掃描床的不同位置進(jìn)行成像。錐束CT成像系統(tǒng)以滑環(huán)為中心進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)曝光，通過(guò)錐束CT重建技術(shù)，對(duì)成像物體進(jìn)行三維重構(gòu)，獲得成像物體三維內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息，在顯示設(shè)備上顯示圖像；向打印機(jī)發(fā)送圖像；以及根據(jù)打印機(jī)上的圖像來(lái)打印儀器或假體。優(yōu)選的，所述車(chē)載錐束CT成像系統(tǒng)包括：機(jī)架，其垂直架設(shè)在CT掃描儀的移動(dòng)裝置上；籠型旋轉(zhuǎn)部件，包括第一旋轉(zhuǎn)配件、第二旋轉(zhuǎn)配件以及連接所述第一旋轉(zhuǎn)配件和所述第二旋轉(zhuǎn)配件的棱邊，第一旋轉(zhuǎn)配件通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述機(jī)架上，所述籠型旋轉(zhuǎn)部件和機(jī)架為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，圓環(huán)中心作為CT掃描儀的掃描孔；成像系統(tǒng)，其具有沿軸中心對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述第二旋轉(zhuǎn)配件同側(cè)壁上的X射線源組件和探測(cè)器組件，所述X射線源組件與所述探測(cè)器組件固定在第二旋轉(zhuǎn)配件，所述探測(cè)器組件對(duì)應(yīng)接收來(lái)自所述X射線源組件的出射線；以及傾斜設(shè)置在第一旋轉(zhuǎn)配件上的渦輪組件，與其嚙合的大齒輪固定設(shè)置在機(jī)架的異于所述第一旋轉(zhuǎn)配件的一面，所述第一旋轉(zhuǎn)配件、機(jī)架、大齒輪和第二旋轉(zhuǎn)配件的軸線重合，渦輪組件靠電機(jī)帶動(dòng)所述籠型旋轉(zhuǎn)部件繞大齒輪周向旋轉(zhuǎn)，電纜通過(guò)所述籠型旋轉(zhuǎn)部件連接電源與所述成像系統(tǒng)；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(tǒng)以動(dòng)態(tài)容積掃描方式旋轉(zhuǎn)一周以完成對(duì)目標(biāo)物的掃描成像過(guò)程。優(yōu)選的，所述回轉(zhuǎn)軸承的外圈安裝在所述機(jī)架的內(nèi)圈上，第一旋轉(zhuǎn)配件外圈半徑小于所述機(jī)架內(nèi)圈半徑，且通過(guò)所述回轉(zhuǎn)軸承與所述機(jī)架間隙配合，所述第一旋轉(zhuǎn)配件的外圈突出的一側(cè)壁與所述機(jī)架之間設(shè)置滾珠或滾子，所述機(jī)架內(nèi)圈外壁上設(shè)有可容納所述滾珠或滾子的凹槽；所述機(jī)架半徑介于大齒輪和第一旋轉(zhuǎn)配件之間，所述大齒輪設(shè)置成斜齒輪，通過(guò)螺栓固定在所述機(jī)架上。優(yōu)選的，所述渦輪組件包括：渦輪軸，其通過(guò)底板架設(shè)在所述籠型旋轉(zhuǎn)部件上，所述本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多功能數(shù)字X射線影像方艙，其特征在于：包括車(chē)載錐束CT成像系統(tǒng)、車(chē)載錐束CT滑軌結(jié)構(gòu)、車(chē)載X線影像信息處理系統(tǒng)、三維打印機(jī)和220V車(chē)載供電系統(tǒng)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種多功能數(shù)字X射線影像方艙，其特征在于：包括車(chē)載錐束CT成像系統(tǒng)、車(chē)載錐束CT滑軌結(jié)構(gòu)、車(chē)載X線影像信息處理系統(tǒng)、三維打印機(jī)和220V車(chē)載供電系統(tǒng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)字X射線影像方艙，其特征在于：所述車(chē)載錐束CT成像系統(tǒng)采用基于平板探測(cè)器的錐束CT成像模式，利用頂部滑軌結(jié)構(gòu)，將錐束CT成像系統(tǒng)吊于方艙頂部并使其根據(jù)需要在掃描床的不同位置進(jìn)行成像。錐束CT成像系統(tǒng)以滑環(huán)為中心進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)曝光，通過(guò)錐束CT重建技術(shù)，對(duì)成像物體進(jìn)行三維重構(gòu)，獲得成像物體三維內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息，在顯示設(shè)備上顯示圖像；向打印機(jī)發(fā)送圖像；以及根據(jù)打印機(jī)上的圖像來(lái)打印儀器或假體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能數(shù)字X射線影像方艙，其特征在于：所述車(chē)載錐束CT成像系統(tǒng)包括機(jī)架，其垂直架設(shè)在CT掃描儀的移動(dòng)裝置上；籠型旋轉(zhuǎn)部件，包括第一旋轉(zhuǎn)配件、第二旋轉(zhuǎn)配件以及連接所述第一旋轉(zhuǎn)配件和所述第二旋轉(zhuǎn)配件的棱邊，第一旋轉(zhuǎn)配件通過(guò)回轉(zhuǎn)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述機(jī)架上，所述籠型旋轉(zhuǎn)部件和機(jī)架為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，圓環(huán)中心作為CT掃描儀的掃描孔；成像系統(tǒng)，其具有沿軸中心對(duì)稱(chēng)設(shè)置在所述第二旋轉(zhuǎn)配件同側(cè)壁上的X射線源組件和探測(cè)器組件，所述X射線源組件與所述探測(cè)器組件固定在第二旋轉(zhuǎn)配件，所述探測(cè)器組件對(duì)應(yīng)接收來(lái)自所述X射線源組件的出射線；以及傾斜設(shè)置在第一旋轉(zhuǎn)配件上的渦輪組件，與其嚙合的大齒輪固定設(shè)置在機(jī)架的異于所述第一旋轉(zhuǎn)配件的一面，所述第一旋轉(zhuǎn)配件、機(jī)架、大齒輪和第二旋轉(zhuǎn)配件的軸線重合，渦輪組件靠電機(jī)帶動(dòng)所述籠型旋轉(zhuǎn)部件繞大齒輪周向旋轉(zhuǎn)，電纜通過(guò)所述籠型旋轉(zhuǎn)部件連接電源與所述成像系統(tǒng)；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(tǒng)以動(dòng)態(tài)容積掃描方式旋轉(zhuǎn)一周以完成對(duì)目標(biāo)物的掃描成像過(guò)程。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能數(shù)字X射線影像方艙，其特征在于：所述籠...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高欣，梁志遠(yuǎn)，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇,32