用于平衡CT台架机构的系统和方法技术方案

一种用于平衡ＣＴ台架机构的系统和方法。在旋转基座构件（２０）上预先选定两个平衡位置，并在每个位置上设置多堆间隔片、填隙片以及配重。应变计传感器（５４）、（５６）设置在固定基座构件（２２）上，并被包括为传感器电路的一部分。试验和测试运行确定添加到该系统上以对其进行静态和动态平衡所需的质量和质量的Ｚ位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及CT系统，特别涉及用于平衡CT台架构件的方法和系统。
技术介绍
目前计算机层析X射线摄影(Computed Tomography)(″CT″)系统应用非常广泛。CT系统拍摄物体或人的X射线图像，以提供科学的和/或医学的信息。总体上说，CT系统包括一个放在外罩内的大的台架机构(gantrymechanism)，该外罩具有一个环形的开口，物体或人就被放在开口内。该台架机构包括一个旋转基座构件(rotating base member)，该旋转基座构件上安装有一个X射线管和检测器板(detector plate)。随着该基座构件旋转且物体或人沿旋转轴线移动，X射线图像就被拍摄下来用于后续的分析。一般来说，旋转基座构件还有安装在其上的其它系统元件，如热交换器和发生器。X射线管、检测器板和其他元件随该基座构件一起旋转。重要的是，平衡该旋转基座构件，从而它均匀转动，并获得令人满意的高质量图像。CT台架旋转部分的不平衡导致整个台架机构的频率为每转一次的振动动作。这种动作对图像的质量是不利的，并且当这种动作超过一个确定的临界值时会产生伪影(artifact)。一般来说，CT台架机构于被船运到最终目的地之前，在建造和调校CT系统的工厂里被平衡过。CT系统也被现场平衡过，一般是在元件因使用而被替换时，比如一根新的X射线管。为了确保CT系统的精确性能，现场平衡尤其重要。然而，当前用于现场平衡台架机构的方法和系统存在缺陷。于是，就需要改进用于平衡CT台架机构的系统和方法，特别是用于现场平衡该机构的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术包括一种用于在工厂和现场平衡CT台架机构的改进的方法和系统。根据本专利技术，甚至在现场条件下，也可以对CT台架机构既进行静态平衡又进行动态平衡。对于本专利技术，静态和动态这两种不平衡均能被测量出来，并且如果有必要的话可以被消除。本专利技术与现有的CT静态平衡方法相比，会使用户节省时间和降低复杂程度。对于本专利技术，平衡配重(balance weight)被添加在CT台架机构的旋转基座构件的两个预定位置上。这两个位置相隔大约90°。在该两个位置上设置有细长杆构件，根据平衡CT系统的需要，在其上安放各种平衡配重、间隔片(spacer)和填隙片(shim)。这些配重、间隔片和填隙片允许不平衡的Z轴坐标的改变，以在恰当的Z坐标处提供恰当的配重。优选地，当从CT台架机构的前面观察时，这两个位置被设置在旋转基座构件的左下象限中。由于需要平衡X射线管的重量和为了静态及动态的平衡调节，所以这些位置是优选。在台架机构的固定基座构件上在不平衡引起较高应变(strain)的地方设置有应变计。该应变计被连接到一个平衡传感器电路，该电路又与台架处理器相连。固件(firmware)用于以预定的采样频率对传感器的输出进行采样。首先在带有工厂中安装好的配重的原始运行(baseline run)期间进行应变测量，以得到一参考基准。然后，对在已知(known)位置带有试验配重的试验运行进行附加测量。于是，这些原始测量量和试验测量量被用于计算需要在该两个预定位置加载的配重的量和它们在Z轴上的位置。该系统的最终的合力和力矩被计算出来，并且确定出这两堆(stack)配重中的每一堆的新配置，它们将产生出这些合力和力矩。然后，在旋转基座构件的该两个预定位置处的杆状构件上，设置配重、间隔片和填隙片的适当配置。两个不同厚度的钢板用于提供大部分配重。轻的铝质间隔片和填隙片被用于把配重堆的质量置于目标Z位置的中心位置。需要的话，使用小配重对该质量进行精确调节。对于本专利技术，配重、间隔片和填隙片在数量和排列二者上的具体量经计算得出。对于本专利技术，既可以在工厂也可以在现场进行CT台架系统的旋转基座构件的静态和动态平衡。而且，随本系统还提供有给用户的具体用法说明，以消除猜测工作并提供精确平衡。仅有两个用于平衡配重的位置而不是许多位置，这也是有利的，且提供了现场更容易的调节。最后，对于本专利技术，需要有限数量和类型的平衡配重。本专利技术的上述目的和其他目的、特征和优点在下面对根据附图实现本专利技术的优选实施例的详细描述中是很明显的。附图说明图1示意性展示了一个常规CT系统；图2是台架机构(不带盖子)的正视图，该台架机构包括旋转和固定基座构件；图3是图2所示台架机构的透视图，为了清楚起见去除了若干元件；图4是旋转基座构件的分解透视图，示出根据本专利技术所使用的平衡元件；图5是旋转基座构件的后视图；图6是可随本专利技术一起使用的平衡电路的示意图；图7是示出随本专利技术一起使用的一优选方法的流程图。附图标记说明12 台架构件14 病床构件16 环形部分18 基座构件20 旋转基座构件22 固定基座构件24 X射线管构件 26 检测器板构件30 病人32 Z轴34 热交换器36 高压发生器38 高压变压器 40 轴承座42 托架构件44 轴向马达装置50 配重堆机构 50A 基座构件50C 间隔片构件 50D 填隙构件50E 配重构件 50E′轻配重构件50F 微调构件 52 配重系统52A 基座构件 52B 杆构件52C 间隔片构件 52D 填隙构件52E 配重构件 52E′ 轻配重构件52F 微调构件 52 堆机构54 应变计传感器56 应变计传感器60 螺母61 垫圈构件62 螺母70 试验配重72 位置80 试验配重 82 螺母构件90 电路图92 缓冲电路板 94 高通滤波器96 增益组件98 次级板100 滤波器构件 102 多路复用器104 功能元件 106 信号108 电压偏置 110 台架处理器112 转换器 114 微处理器116 固件 120 监视器122 打印机 200 流程图具体实施方式图1展示了一个常规CT系统，总体上由附图标记10表示。该CT系统包括台架构件12和病床(patient table)构件14。该台架构件12包括环形部分16和基座部分18。如图2-5所示，旋转基座构件20位于该环形部分16内，而固定基座构件22设置在该基座构件18内。根据标准CT系统，X射线管和准直仪24与检测器板构件26一起被设置在旋转基座构件20上。病人30或其他物体被放置在病床构件14上，并沿着Z轴32移动，Z轴32是旋转基座构件20和台架构件12的旋转轴。X射线管构件24和检测器板构件26彼此相对地位于台架构件上，且随着病床构件移动穿过台架构件12的中心开口时，拍摄病床构件14上的病人30或物体的X射线图像。如图2所示，若干元件和辅助构件被设置在旋转基座构件20上。这些一般包括热交换器34、高压发生器36和高压变压器(high voltage tank)38。此外，如CT系统常见的那样，旋转基座构件20上还带有轴向轴承(axialbearing)和滑环(未示出)。轴承座40用于将该轴向轴承连接到固定基座构件22上。该滑环被连接到托架构件42上，在图4和5中更详细地展示了该托架构件。如CT系统中通常的那样，电源通过滑环和滑环刷(slip ring brush)供给到旋转基座构件上的电元件。轴向马达装置(axial motor assembly)44用于使基座构件20相对于固定基座构件22旋转。旋转基座构件上的元件的相对位置经常用从十二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于平衡具有固定基座构件和旋转基座构件的ＣＴ台架机构的系统，该旋转基座构件（２０）具有设置于其上的Ｘ射线管（２４）和检测器板（２６），第一配重堆机构（５０）具有第一已知的多个配重构件和间隔片，第二配重堆机构（５２ ）具有第二已知的多个配重构件和间隔片，所述第一和第二堆构件安置在所述旋转基座构件上预定位置处，以及一对应变计传感器（５４）、（５６）安置在所述固定基座构件上相邻于所述旋转基座构件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：马克E雷兹尼塞克，埃里克M普拉特，肖恩P费斯勒，
申请(专利权)人：GE医药系统环球科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]