一种可智能摆位的CT系统及其摆位方法技术方案

本发明专利技术公开了一种可智能摆位的CT系统及其摆位方法，包括CT成像系统和智能摆位系统，所述CT成像系统包括一环形机架和一个具有竖直运动系统和水平运动系统的扫描床以及一控制单元，其特征在于：所述智能摆位系统包括一位于扫描床上方且相对环形机架固定的测距装置、控制所述测距装置并与CT成像系统的控制单元进行信号传输的测距控制器，所述测距装置分别对位于扫描床中心区域和边缘区域的目标物体进行测距并产生距离信号。通过进床和退床操作过程中的测距，实现准确摆位。本发明专利技术能够实现隔室摆位从而有效避免医患之间交叉感染，能保证摆位的准确度，并且定位速度快。

【技术实现步骤摘要】
一种可智能摆位的CT系统及其摆位方法
本专利技术涉及一种医疗设备，尤其是一种CT系统，具体涉及一种能够实现智能摆位的CT系统。
技术介绍
CT(ComputedTomography)系统，即电子计算机断层扫描系统，是一种提供高分辨率的人体断面影像的设备，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查。如今大型三甲医院做CT的是人数非常多，排队耗时长，对于临床诊断带来不利影响。其中一个原因是现有的CT需要操作技师进入扫描室，进行人工手动摆位，耗费时间长，且摆位的精准性不够。如何能够实现快速摆位，减少扫描间隙时间，对于提高CT的利用率具有重大意义。另一方面，有些疾病具有传染性，例如，近期的新型冠状病毒肺炎肆虐席卷中华大地，传染性非常强，给人们的健康和生命带来了巨大的威胁，防疫过程中，使用CT诊断疾病成为首要选择。考虑到疾病的传染性，那么，在CT诊断过程中如何避免医护人员因为摆位而和患者接触造成交叉感染是首要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的是提供一种可智能摆位的CT系统，通过对扫描床上患者身体形态的识别，实现智能摆位，从而保证摆位的快速和精准，同时不需要医护人员进入扫描室，隔离医护人员和患者，避免交叉感染。本专利技术的另一专利技术目的是提供这种可智能摆位的CT系统的摆位方法。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种可智能摆位的CT系统，包括CT成像系统和智能摆位系统，所述CT成像系统包括一环形机架和一个具有竖直运动系统和水平运动系统的扫描床以及一控制单元，所述智能摆位系统包括相对环形机架固定的测距装置、控制所述测距装置并与CT成像系统的控制单元进行信号传输的测距控制器，所述测距装置分别对位于扫描床中心区域和边缘区域的目标物体进行测距并产生距离信号。上述技术方案中，CT成像系统为现有技术，通常，其主体布置在一屏蔽室内，控制单元由设置在环形机架和扫描床内的控制器和设置在与屏蔽室相邻的操作室内的计算机构成，计算机中设置有人机交互软件。控制单元中包括运动控制单元，用于控制扫描床的竖直运动和水平运动。以所述扫描床的长对称轴为z轴方向，水平面内与所述z轴垂直的方向为x轴方向，扫描床床面所在平面为XOZ平面，竖直方向为y轴方向。竖直运动是指所述扫描床在所述运动控制单元的控制下，沿y轴正方向或负方向运动。水平运动是指所述扫描床在所述运动控制单元的控制下，沿z轴正方向或负方向运动。其中，进床是扫描床向z轴的负方向运动，退床是扫描床向z轴的正方向运动。环形机架具有圆形孔，其内的通道构成孔径。在所述CT系统工作过程中，扫描床在运动控制单元的控制下运载患者向z轴的负方向运动而进入孔径，在孔径内接受扫描；孔径的几何中心称为ISO中心，即是扫描中的检测中心。所述摆位是指操作技师根据患者所需的扫描部位，通过调整扫描床与环形机架之间的相对位置的方式，使所需扫描部位在CT成像系统可扫描范围内的操作。上述技术方案中，所述中心区域为XOZ平面中以z轴为中线，向x正方向和x负方向分别延伸第一距离所包含的区域，所述边缘区域是指XOZ平面中自第一距离所在位置继续向外延伸第二距离所包含的区域，所述第一距离优选为为80mm至120mm，所述第二距离设置使边缘区域不超出扫描床侧缘。更优选的技术方案，所述第一距离为110mm，第二距离为100mm。上述技术方案中，设有一个或多个所述测距装置，其中，至少一个所述测距装置设置在扫描床的正上方或侧上方，竖直向下和/或以一定的倾角向下检测对应区域目标物体的距离；其它测距装置位于扫描床的周边任意方向，检测至扫描床设定区域目标物体的距离。通常，测距装置的设置可以采用以下方案中的一个：(1)在扫描床的正上方或侧上方设置一个测距装置，该测距装置具有可变向的测试传感器，通过方向的变化分别监测扫描床中心区域和边缘区域的目标物体的距离；(2)在扫描床的正上方设置第一测距装置，用于监测扫描床中心区域的目标物体的距离，以确认患者在竖直方向的位置，指引调节扫描床的高度；在扫描床的侧上方设置第二测距装置，用于监测扫描床边缘区域的目标物体的距离，以确认患者的肩部，指引调节扫描床的水平方向位置；(3)在扫描床的正上方或侧上方设置第一测距装置，用于监测扫描床中心区域的目标物体的距离，以确认患者在竖直方向的位置，指引调节扫描床的高度；在扫描床的侧面设置第二测距装置，用于监测扫描床边缘区域的目标物体的距离，以确认患者的肩部，指引调节扫描床的水平方向位置；(4)在扫描床的正上方或侧上方设置第一测距装置，用于监测扫描床中心区域的目标物体的距离，以确认患者在竖直方向的位置，指引调节扫描床的高度；在扫描床的下方设置第二测距装置，用于监测扫描床边缘区域的目标物体的距离，以确认患者的肩部，指引调节扫描床的水平方向位置，该设置方式要求扫描床使用颈托，以使患者肩部能够从扫描床下方检测到。当然，根据实际情况，也可以采用其它方式的测距装置组合设置，只要能够实现扫描床中心区域和边缘区域的距离扫描即可。优选的技术方案，所述测距装置位于所述环形机架的环形孔内，分别检测从机架上部至扫描床中心区域和边缘区域选定位置的距离。测距控制器则可以安装在机架内，也可以安装在机架外，或者，测距控制器也可以集成在CT成像系统的控制单元内。上述技术方案中，所述测距装置可以采用任意非接触式的无损测距方法，优选红外测距装置、超声波测距装置、激光测距装置中的一种。进一步的技术方案，在所述CT成像系统中设有由控制单元控制进行语音播放的语音播放单元。可以播放语音以引导或提示患者上床、平躺、呼吸、举手等动作。为实现本专利技术的另一专利技术目的，本专利技术公开了一种用于CT系统的智能摆位方法，采用上述可智能摆位的CT系统实现，包括以下步骤：(1)患者平躺至扫描床后，操作技师在CT系统中加载扫描协议，控制扫描床开始进床；(2)智能摆位系统首先获取扫描床初始高度，然后通过控制单元控制扫描床进床至第一探测位置，通过测距装置获取中心区域物体的距离；(3)根据扫描床初始高度、中心区域物体的距离、环形机架检测中心至测距离装置的距离，确定患者身体竖直方向中心与环形机架的检测中心的偏差，通过控制单元控制扫描床竖直运动，使患者身体竖直方向中心与环形机架的检测中心重合；其中，竖直方向中心通常在人体的腋中线上下3cm处。(4)控制扫描床退床，测距装置对边缘区域进行测距并比较每两次测距的距离差，当距离差出现突变时，确认检测到患者肩部位置，CT系统根据加载的协议及患者肩部位置控制扫描床运动到达协议设定的初始位置，完成智能摆位。随后可以开始扫描过程。上述技术方案中，所述扫描是指患者被扫描床运载至机架的孔径内后，X射线管发出X射线束，探测器接受穿过患者后的X射线，并形成影像的过程。加载扫描协议操作是指，操作技师在人机交互软件上，将患者需要扫描的部位的扫描协议选择并添加至扫描程序中。所述扫描协议是指一组与人体部位相对应、至少涵盖了X射线管电流参数、X射线管电压参数、扫描时间参数、扫描长度参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可智能摆位的CT系统，包括CT成像系统和智能摆位系统，所述CT成像系统包括一环形机架和一个具有竖直运动系统和水平运动系统的扫描床以及一控制单元，其特征在于：所述智能摆位系统包括相对环形机架固定的测距装置、控制所述测距装置并与CT成像系统的控制单元进行信号传输的测距控制器，所述测距装置分别对位于扫描床中心区域和边缘区域的目标物体进行测距并产生距离信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种可智能摆位的CT系统，包括CT成像系统和智能摆位系统，所述CT成像系统包括一环形机架和一个具有竖直运动系统和水平运动系统的扫描床以及一控制单元，其特征在于：所述智能摆位系统包括相对环形机架固定的测距装置、控制所述测距装置并与CT成像系统的控制单元进行信号传输的测距控制器，所述测距装置分别对位于扫描床中心区域和边缘区域的目标物体进行测距并产生距离信号。


2.根据权利要求1所述的可智能摆位的CT系统，其特征在于：以所述扫描床的长对称轴为z轴方向，水平面内与所述z轴垂直的方向为x轴方向，扫描床床面所在平面为XOZ平面，所述中心区域为XOZ平面中以z轴为中线，向x正方向和x负方向分别延伸第一距离所包含的区域，所述边缘区域是指XOZ平面中自第一距离所在位置继续向外延伸第二距离所包含的区域，所述第一距离为80mm至120mm，所述第二距离设置使边缘区域不超出扫描床床板侧缘。


3.根据权利要求1所述的可智能摆位的CT系统，其特征在于：所述测距装置位于所述环形机架的环形孔内，分别检测从机架上部至扫描床中心区域和边缘区域选定位置的距离。


4.根据权利要求3所述的可智能摆位的CT系统，其特征在于：设有一个或多个所述测距装置，其中，至少一个所述测距装置设置在扫描床的正上方或侧上方，竖直向下和/或以一定的倾角向下检测对应区域目标物体的距离；其它测距装置位于扫描床的周边任意方向，检测至扫描床设定区域目标物体的距离。


5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的可智能摆位的CT系统，其特征在于：所述测距装置为红外测距装置、超声波测距装置、激光测距装置中的一种。

【专利技术属性】
技术研发人员：刘猛，王宁，
申请(专利权)人：苏州波影医疗技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32