一种扫描床以及包括该扫描床的CT系统或PET系统技术方案

本发明专利技术提供了一种扫描床以及包括该扫描床的CT系统或PET系统。该扫描床包括：床板，该床板包括预变形板，该预变形板具有预变形，该预变形的方向与预变形板在施加实际载荷的情况下将会产生的变形方向相反；线性运动装置，用于引导床板线性地运动；以及床支架，用于支撑床板和线性运动装置。本发明专利技术能够显著减小扫描床床板的下垂和/或倾斜，缩小由于病人体重不同而引起的床板变形的范围，减小床板振动幅度。此外，本发明专利技术还具有实现成本低廉的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种扫描床以及包括该扫描床的CT系统或PET系统
本专利技术一般地涉及断层摄影技术，并且更特别地涉及一种扫描床以及包括该扫描床的计算机断层摄影(CT)系统或正电子发射断层摄影(PET)系统。
技术介绍
图1是现有技术的扫描床1’的示意图。该扫描床1’包括床板10’、线性运动装置11’以及床支架12’，其共同支撑病人13’。从图1中可以看出，在当前开发的混合扫描床1’(可用于CT或PET)中，在扫描过程中(如图1中左、中、右三幅图所示，其中左图为开始行程位置，中间图为中间行程位置，右图为整个行程位置)，受到病人13’体重的影响，床板10’会有很大的下垂(在图1中用dH表示)。床板的整体下垂幅度来自于载荷情况下床板10’本身的变形以及床支架12’的变形。其中，首先，在加载了病人之后，悬臂结构的床板10’本身会产生较大下垂。其次，床板10’所形成的悬臂结构将该床板10’伸出越远，床支架12’的变形就越大。此外，床板10’越长，这种下垂的幅度越大。同时，这种下垂还使得床板本身难以保持水平。这种下垂不但会影响扫描效果，严重时还会引起病人的不舒适感。因此，在本领域中，需要一种能够克服上述问题的扫描床以及相应的计算机断层摄影(CT)系统或正电子发射断层摄影(PET)系统。
技术实现思路
为实现上述目的，本专利技术提供了一种扫描床，包括：床板，该床板包括预变形板，该预变形板具有预变形，该预变形的方向与预变形板在施加实际载荷的情况下将会产生的变形方向相反；线性运动装置，用于引导床板线性地运动；以及床支架，用于支撑床板和线性运动装置。本专利技术还提供了一种计算机断层摄影系统或正电子发射断层摄影系统，包括根据本专利技术的扫描床。根据本专利技术，在采用由低档的碳纤维制成的普通床板和具有较大变形的普通床支架的情况下，也能够显著减小扫描床床板的下垂和/或倾斜，实现成本非常低。然而，在不采用本专利技术的情况下，要实现类似的技术效果，就必须采用高性能的材料和部件，从而大大增加制造成本。根据本专利技术的在自由载荷下进行了预变形的预变形床板在载荷情况下能够实现更低的变形。根据本专利技术的预变形床板的弹性层缩小了由于病人体重不同而引起的床板变形的范围。根据本专利技术的预变形床板的弹性层和间隙支撑轮式部件增加了床板的阻尼，这能够减小床板行进完整个扫描行程期间的床板振动幅度。通过使得线性运动装置预倾斜以保持床板水平，补偿了床板行进完整个扫描行程期间的床支架变形。附图说明根据下文中参考附图而进行的详细描述，本专利技术的上述和其他的目的和特征将变得明显，其中：图1是现有技术的扫描床的示意图；图2是根据本专利技术优选实施例的扫描床的示意图；图3A和图3B是根据本专利技术一个实施例的预变形床板的示意图；图4是设计图3A和图3B所示的预变形床板的方法流程图；图5A-图5D是说明图4的方法流程图的步骤的原理图；图6是根据本专利技术一个实施例的要优化的参数的示意图；图7是根据本专利技术一个实施例的用于说明优化目标的示意图；图8是根据本专利技术一个实施例的具有弹性层的预变形床板的示意图；图9是示出图8所示的具有弹性层的预变形床板10”的原理的示图；图10A-图10C是示出弹性层与一次成型床板之间的连接模式的示图；图11是床支架变形角度的示意图；图12是示出对床支架倾斜进行了补偿的扫描床的示意图；图13A-图13C是示出实现以预倾斜方式组装线性运动装置的方式的示图；图14是示出床板高度补偿的原理的示图；图15是利用轮式部件来对床板进行间隙支撑的结构的示意图；图16是进一步说明图15的间隙支撑的示意图；图17是示出轮式部件14的间隙支撑的原理的示图；并且图18是示出轮式部件14的远端支撑状态的示图。在这些附图中，使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行进一步说明。图2是根据本专利技术优选实施例的扫描床1的示意图。如图2所示，扫描床1可以包括床板10、线性运动装置11、床支架12以及轮子或轴承14，其共同支撑病人13。其中，线性运动装置11用于引导床板10线性地运动，床支架12用于支撑床板10和线性运动装置11。应当注意，图2只是示意性的。根据本专利技术的不同实施例，扫描床1可以具有更多或更少的部件。正如前面参考图1所述，在现有技术中，床板的下垂使得床板本身难以保持水平。例如，在图1中，床板10’的自由端(在图1中为右端)相对于固定端(在图1中为左端)明显下垂。根据本专利技术，为解决这一问题，可以使用如图3A和图3B所示的预变形床板10。该预变形床板10是通过在普通床板上预先施加自由载荷使其发生预变形来产生的。其中，该预变形的方向(在图3A中为向上)与床板10在施加实际载荷的情况下将会产生的变形方向(例如，向下)相反。这样形成的预变形床板10如图3A所示。可以看到，图3A所示的预变形床板10的自由端(在图中为右端)向上翘起。然后，如图3B所示，在使用中，当在预变形床板10上施加实际载荷(在图3B中由多个垂直向下的箭头表示)时(例如病人13躺在预变形床板10上)，由于该实际载荷(例如病人13的体重)的作用，预变形床板10原本翘起的右端被压下，从而使得整个床板呈现出水平的状态。图4是设计图3A和图3B所示的预变形床板10的方法400的流程图。方法400开始于步骤410，其中确定初始的床板预变形参数。图5A-图5D是说明步骤410的原理图。如图5A所示，可以使用现有技术的普通平直形床板作为床板10的初始形状。接着，如图5B所示，在该普通平直形床板上施加额定载荷，这在图5B中由多个垂直向下的箭头表示。接着，如图5C所示，例如可以通过有限元分析(FEA)来计算床板10的上表面和下表面的变形，从而得到具有变形的上表面和下表面的形状曲线。上、下形状曲线的有限元数据应被床板的实测数据校正。在图5C所示的坐标系中，Y轴为纵轴(竖直方向)，Z轴为横轴(水平方向)。然后，如图5D所示，将具有变形的上表面的形状曲线相对于Z轴方向对称地翻转，作为床板10的初始预变形上表面。也就是说，图5C中的上表面10u’的形状曲线与图5D中的上表面10u的形状曲线相对于Z轴对称。类似地，将具有变形的下表面的形状曲线相对于Z轴方向对称地翻转，作为床板10的初始预变形下表面。也就是说，图5C中的下表面10b’的形状曲线与图5D中的下表面10b的形状曲线相对于Z轴对称。初始预变形上表面和下表面形状曲线代表了初始的床板预变形参数。在步骤420中，输入载荷情况。在步骤430中，计算载荷情况下的床板预变形参数。在步骤440中，判断床板的预变形参数是否符合优化目标。如果是，则方法结束。在这种情况下，初始的床板预变形参数被用作最终的床板预变形参数。如果否，则方法前进到步骤450，其中运行优化过程。在步骤450中，首先确定要优化的参数，这些参数可以如图6所示。在图6中，选取Z轴上的点1，...，i，...，N，N为正整数。Z轴上的点i对于横坐标Z(i)。上表面上横坐标位Z(i)的点的纵坐标为Yu(i)，下表面上横坐标位Z(i)的点的纵坐标为Yb(i)。Z轴上的点i+1对于横坐标Z(i+1)。上表面上横坐标位Z(i+1)的点的纵坐标为Yu(i+1)，下表面上横坐标位Z(i+1)的点的纵坐标为Yb(i+1)，依次类推。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描床，包括：床板，所述床板包括预变形板，所述预变形板具有预变形，所述预变形的方向与所述预变形板在施加实际载荷的情况下将会产生的变形方向相反；线性运动装置，用于引导所述床板线性地运动；以及床支架，用于支撑所述床板和所述线性运动装置。

【技术特征摘要】
1.一种扫描床，包括：床板，所述床板包括预变形板，所述预变形板是通过在床板上预先施加自由载荷使其发生预变形来产生的，所述预变形的方向与所述预变形板在施加实际载荷的情况下将会产生的变形方向相反；线性运动装置，用于引导所述床板线性地运动；以及床支架，用于支撑所述床板和所述线性运动装置，其中所述床板还包括附加到所述预变形板的弹性层，用于对所述预变形板施加与所述预变形方向相反的应力，从而使得所述预变形板保持平直。2.根据权利要求1所述的扫描床，其中所述弹性层在多个连接区域处与所述预变形板连接。3.根据权利要求2所述的扫描床，其中所述多个连接区域位于预变形板的两端。4.根据权利要求1所述的扫描床，其中所述弹性层在与所述预变形板的整个接触面上与所述预变形板连接。5.根据权利要求1所述的扫描床，其中所述弹性层包括纤维和基底材料。6.根据权利要求5所述的扫描床，其中所述纤维是碳纤维或玻璃纤维。7.根据权利要求5所述的扫描床，其中所述基底材料是不饱和聚酯纤维树脂或橡胶。8.根据权利要求1所述的扫描床，其中所述床支架具有一定的倾斜，所述倾斜的方向与所述实际载荷方向相反。9.根据权利要求1所述的扫描床，其中所述线性运动装置具有一定的倾斜，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张笑妍，刘长虹，董加勤，
申请(专利权)人：GE医疗系统环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：