具有輔助安全機構的臺架的制作方法
【專利摘要】一種X線斷層照相設備的臺架具有圍繞軸線可旋轉的旋轉部件。旋轉部件承載附接至其的至少一個構件。構件通過主附接機構和輔助附接機構附接，其中在正常操作期間僅主附接機構接合。輔助附接機構(在一個實施例中為T形槽接口)在主附接機構未適當作用時出于安全和其它原因接合。
【專利說明】
具有輔助安全機構的臺架
技術領域
[0001 ] 本文公開的主題大體上涉及臺架設計(gantry design)，并且更具體地涉及用于臺架的安全機構。
【背景技術】
[0002]臺架是射線照相(rad1graphy)和X線斷層攝影(tomography)系統的重要部分。醫學成像系統可包括臺架，其包括用于支承圍繞掃描儀的掃描軸線的旋轉部件的靜止框架。旋轉部件包括中心開口，其大到足以接收沿掃描軸線延伸的患者。旋轉部件在掃描或成像程序期間圍繞患者旋轉。X射線管可穿過從X射線探測器的陣列的中心開口對角地定位在旋轉部件上。當旋轉部件旋轉時，X射線管沿掃描平面投射能量束或X射線穿過患者且到達探測器陣列。通過圍繞掃描軸線且關于患者旋轉X射線源，X射線從許多不同方向投射穿過患者。患者的掃描部分的圖像可使用計算機由探測器陣列提供的數據構成。
[0003]X射線探測器、X射線管和其它構件可附接到旋轉部件上。這些構件可能較重，且旋轉部件可在高速下旋轉。這可產生顯著的力。將構件附接到旋轉部件上的緊固元件可經歷特別高的應力，尤其是在轉速增大時。緊固元件可能未由技術人員或安裝專業人員正確地設置。緊固元件可彎曲、破裂和/或促使構件與旋轉部件斷開。這些因素可導致放射線照相或X線斷層照相系統的破壞或危害附近的人員。輔助的附接源可用于安全性和可用性。

【發明內容】

[0004]按照實施例，提供了一種用于X線斷層照相系統的臺架，其可包括:靜止支承結構；具有用于插入受驗者的開口的旋轉部件，其中旋轉部件附接到支承結構上;構件;其中該構件可通過主附接機構附接到旋轉部件上，以及其中該構件可通過輔助附接機構附接到旋轉部件上，輔助附接機構為T形槽接口。而且，系統可包括可裝固到第一部件上且具有限定由唇部界定的凹口的底座的插口、具有可裝固到第二部件上的細長的柄部分的緊固件，以及可滑動地插入插口的凹口中的頭部，在插口的凹口中的頭部由插口的唇部固持，以及其中第一部件為旋轉部件，且第二部件為構件，或第一部件為構件，且第二部件為旋轉部件。而且，系統可包括用于將t形槽緊固件裝固就位來防止緊固件從t形槽插口的軸向移動的鎖扣，其中t形槽緊固件包括插入側上的成角邊緣，且成角邊緣在t形槽緊固件滑入t形槽插口中時壓下鎖扣。
[0005]在一個實施例中，在旋轉部件的旋轉期間，如果主附接機構接合，則輔助附接機構不支承構件的重量。如果主附接機構未接合，則輔助附接機構支承構件的重量。在此情況下，t形槽接口可生成人可聽到的噪音。如果主附接機構較弱、有故障、破損或僅部分地接合，則輔助附接機構可支承機構的部分或全部重量。
[0006]按照實施例，提供了一種構件，其包括接受主附接機構的至少一個接收槽口、作為輔助附接機構的一部分的至少一個t形槽緊固件，以及其中主附接機構和輔助附接機構可用于將構件附接到支承結構上。
[0007]按照實施例，提供了一種支承結構，其包括接受主附接機構的至少一個接收槽口、作為輔助附接機構的一部分的至少一個接收插口，插口具有限定由唇部界定的凹口的底座，其中主附接機構和輔助附接機構可用于將構件附接到支承結構上。如果主附接機構接合，則輔助附接機構不支承構件的重量。
【附圖說明】
[0008]圖1為按照實施例的具有臺架的醫療成像系統的成角視圖。
[0009]圖2為按照實施例的醫療成像系統的示意性框圖。
[0010]圖3為按照實施例的利用主附接機構和輔助附接機構附接到旋轉部件上的構件的側視圖。
[0011]圖4為按照實施例的利用輔助附接機構附接到旋轉部件上的構件的側視圖。
[0012]圖5為按照實施例的接合的輔助附接機構的側視圖。
[0013]圖6為按照實施例的具有t形槽插口的旋轉部件的成角視圖。
[0014]圖7為按照實施例的附接到旋轉部件上的構件的側視圖。
[0015]圖8為按照實施例的具有t形槽插口和鎖扣的旋轉部件的側視圖。
[0016]圖9為按照實施例的具有t形槽插口和鎖扣的旋轉部件的側視圖。
[0017]圖10為按照實施例的插入到旋轉部件中的構件的側視圖。
[0018]圖11為按照實施例的附接到旋轉部件上的構件的視圖。
[0019]圖12為按照實施例的燕尾形t形槽緊固件頭部的側視圖。
[0020]圖13為按照實施例的鉤形t形槽緊固件頭部的側視圖。
【具體實施方式】
[0021]在連同附圖閱讀時，將更好地理解前述概要和某些實施例和權利要求的以下詳細描述。就附圖示出各種實施例的功能框的圖示而言，功能框不一定表示硬件電路之間的劃分。因此，例如，功能塊(例如，處理器、控制器或存儲器)中的一個或更多個可在單件硬件(例如，通用信號處理器或隨機存取存儲器、硬盤等)或多件硬件中實施。應當理解的是，各種實施例不限于附圖中所示的布置和儀器。
[0022]如本文中所使用的，以單數敘述且冠以詞語〃一個〃或〃一種〃的元件或步驟應當理解為未排除多個所述元件或步驟，除非明確指出此類排除。此外，參考〃一個實施例〃不旨在理解為排除也結合所述特征的附加實施例的存在。此外，除非明確相反指出，否則實施例"包括〃或〃具有〃帶特定性質的元件或多個元件可包括不具有此性質的附加此類元件。
[0023]圖1和2示出了包括臺架12的計算機斷層(CT)成像系統10。臺架12具有旋轉部件13、X射線源14，其朝旋轉部件13的相對側上的探測器組件18投射X射線束16。主軸承可用于將旋轉部件13附接到臺架12的靜止結構上。X射線源14包括靜止目標或旋轉目標。探測器組件18由多個探測器20和數據采集系統(DAS)22形成，且可包括準直器(collimator)。多個探測器20感測穿過受驗者24的投射的X射線，且DAS22將數據轉換成數字信號來用于隨后處理。各個探測器20產生模擬或數字電信號，其表示沖擊X射線束且因此其穿過受驗者24時的衰減束的強度。在掃描來獲得X射線投射數據期間，旋轉部件13和安裝在其上的構件可圍繞旋轉中心旋轉。
[0024]旋轉部件13的旋轉和X射線源14的操作由CT系統10的控制機構26管理。控制機構26可包括X射線控制器28和發生器30，發生器30將功率和定時信號提供至X射線源14和臺架馬達控制器32，該控制器32控制旋轉部件13的轉速和位置。圖像再現器34從DAS22接收采樣和數字化的X射線數據，且執行高速圖像再現。再現的圖像輸出至計算機36，其將圖像儲存在計算機儲存裝置38中。
[0025]計算機36還從操作者經由操作者控制臺40接收命令和掃描參數，控制臺40具有一些操作者界面的形式，諸如鍵盤、鼠標、觸摸敏感控制器、聲音觸動的控制器，或任何其它適合的輸入設備。顯示器42允許操作者觀察到再現圖像和來自計算機36的其它數據。操作者提供的命令和參數由計算機36使用，以將控制信號和信息提供至DAS22、X射線控制器28和臺架馬達控制器32。此外，計算機36操作臺馬達控制器44，其控制機動化的臺46來定位受驗者24和臺架12。具體而言，臺46使受驗者24完全或部分地移動穿過臺架開口 48或開孔。坐標系50限定受驗者24沿其移入和移出開口 48的患者或Z軸線52、探測器組件18沿其穿過的臺架周向或X軸線54，以及沿從X射線管14的焦點到探測器組件18的方向穿過的Y軸線56。
[0026]圖3示出了根據一個實施例的具有附接到其上的構件60的旋轉部件13的一個視圖。旋轉部件13也可稱為鼓或盤。構件60可為X射線管、高壓發生器、換熱器、準直儀、圖像探測器、電路板底盤、配重、電源，或待附接到旋轉部件13上的其它物件。
[0027]圖3示出了處于正常操作狀態的主附接機構62和輔助附接機構64。主附接機構62可在一個實施例中為螺栓，或在備選實施例中為其它類型的緊固元件。圖3示出了經由槽口70附接到構件60上的主附接機構62。盡管主附接機構與旋轉部件成垂直角示出，但它們可設置成備選角或定向來用于緊固。在如圖3中所示的正常操作中，接合了主附接機構62，因此相對于旋轉部件13齊平壓制，以防止醫療成像系統的操作期間由于離心力、重力或其它力引起的構件60的任何拉離。盡管圖3示出了槽口70中的并未相對于旋轉部件13齊平的主附接機構62的側部，但側部可在備選實施例中齊平。在一個實施例中，槽口 70可具有螺紋以接受螺栓或螺釘。盡管圖3示出了兩個主附接機構62，但在不同實施例中可存在任何數目。
[0028]輔助附接機構64示為T形槽接口，在該處，構件60具有可滑入T形槽插口66的T形槽緊固件683形槽緊固件68包括柄和頭部。在該實施例中，T形槽插口 66整體結合到旋轉部件13中。在備選的實施例中，插口66可附接到旋轉部件13上。在該實施例中，T形槽緊固件68整體結合到構件60中。在備選實施例中，緊固件68可附接到構件60上。在一個實施例中，輔助附接機構64為安全裝置。在圖3中所示的正常操作狀態中，輔助附接機構64并未接合，且未承載構件負載或重量。因此，圖3示出沒有緊固件68的部分相對于旋轉部件13齊平壓制。在正常操作期間不承載負載保持其盡可能強，且減少了磨損。盡管圖3示出了兩個輔助附接機構64，但在不同實施例中可存在任何數目。
[0029]T形槽接口可在一個實施例中描述為具有限定由唇部界定的凹口的底座的插口，以及緊固件，其具有細長的柄部分和可滑動地插入插口的凹口中的頭部，在插口的凹口中頭部由插口的唇部固持。
[0030]圖4示出了系統，其中主附接機構未安裝，且輔助附接機構64接合。旋轉部件13中的槽口70在該實例中為空的。這可能是在主附接機構未放置就位、落出、沒有足夠轉矩來牢固緊固、不是正確類型的機構(錯誤長度、強度等)、疲勞、破損或它們發生了一些其它問題的情形中。這可認作是主附接機構的故障狀態。在此情形中，輔助附接機構64接受負載。這由緊固件68的頭部在旋轉期間相對于頂部插口 66齊平示出，因為力將構件60拉離旋轉部件
13。因此，輔助附接機構64保護構件60免于沿徑向或從旋轉部件13以其它方式射出。還可存在輔助附接機構僅接受部分負載的情形，諸如在僅一些主附接機構接合或使用的主附接機構出于一些原因較弱時。
[0031 ]根據一個實施例，輔助附接機構的T形槽接口內的間隙允許在輔助附接機構64接合時產生可聽噪音。這可提示附近的操作人員注意到臺架12在安全或故障保險模式中運行，且不在正常模式中，所以操作者可注意安全問題。系統可布置成使得可聽噪音僅在臺架12上旋和下旋期間或在操作期間的所有時間。根據備選實施例，間隙使得不可能聽到可聽噪音。
[0032]輔助附接機構64的自動接合是故障保險的。這可為期望的，因為現場工程師可能未觸動故障保險件(如果其為手動的)。手動安裝的故障保險件經歷自身不正確的安裝。根據一些實施例，系統可自動地接合，且不需要手動干預來觸動故障保險保護。一旦構件60就位，則其將不會從旋轉結構拋出，即使未安裝任何主附接機構62。
[0033]圖5示出了接合的輔助附接機構64。根據一個實施例，輔助附接機構64的設計導致了基本均勻的力分布，因為負載由T形的兩側承載。這提高了輔助附接機構的強度和可靠性。
[0034]圖6示出了旋轉部件13的角向視圖，部件13包括輔助附接機構64的一部分，t形槽插口 66。構件60首先沿Z方向52滑入旋轉部件13中。然后，主附接機構可經由槽口 70安裝。圖6中所示的槽口 70是示例性的。可存在一個或更多個槽口 70，且以各種布置設置在旋轉部件13中。
[0035]圖7示出了備選實施例中的輔助附接機構64的視圖。T形槽緊固件整體結合或附接到旋轉部件13上。T形插口整體結合或附接到構件60上。
[0036]圖8和9示出了包括鎖扣72的旋轉部件13的視圖。鎖扣72在構件滑動跨過其且進入插口66時壓下。圖8示出了成角的視圖。圖9示出了前視圖。具有t形槽緊固件的構件可沿圖8中的插口 66中所示的箭頭方向滑入旋轉部件13中。在構件完全滑入插口 66之后，鎖扣上升以沿軸向或Z方向52將構件緊固件裝固就位。因此，鎖扣沿軸向或Z方向52將構件固持在旋轉部件13的t形槽插口 66中。鎖扣還可稱為Z捕集裝置、彈簧銷或本領域中常見的其它名稱。在一個示例實施例中，其為具有彈簧機構的彈簧銷。
[0037]在一個實施例的設計中，鎖扣72自動地接合。它可通過手動用戶輸入或構件到臺架的旋轉部件13中的插入來解除接合。在該實施例中，鎖扣72不可留在解除接合狀態。當對鎖扣的用戶輸入除去或構件完全插入時，鎖扣自動地回到其接合狀態。鎖扣72還可在旋轉力沿徑向方向向外推時保持就位。
[0038]圖10示出了使用根據一個實施例的輔助附接機構插入旋轉部件13中的構件60的側視圖。t形槽緊固件頭部74具有成角邊緣76，其在構件60沿圖10中的箭頭的Z方向滑入旋轉部件13的輔助附接機構中時壓下鎖扣72。在構件60完全插入之后，鎖扣72自動地升高來阻擋構件60沒有手動輸入的除去。成角邊緣76還可稱為倒角或斜面。
[0039]圖11示出了系統的附加實施例。旋轉部件13因此進一步示為具有旋轉部件13的外側上的構件60。圖11示出了附接或安裝到旋轉部件13的內側上的各種形狀和尺寸的構件60。主附接機構仍是系統的一部分，但在附圖中未示出。示出了輔助附接機構64，每個構件60有時帶有一個、兩個或三個輔助附接機構64，以示出系統的靈活性。在備選實施例中，構件可置于旋轉部件13的內側和外側兩者上。
[0040]圖12示出了根據一個實施例的構件60的側視圖，其中t形槽緊固件頭部80為燕尾形。這是可使用的另一個t形槽緊固件和插口設計的實例。
[0041]圖13示出了根據一個實施例的構件60的側視圖，其中t形槽緊固件頭部82為鉤形。這是可使用的另一個t形槽緊固件和插口設計的實例。可使用本領域中常見的其它t形槽緊固件和插口設計。接收插口也可定制為最佳地接受特殊緊固件設計。
[0042]公開的系統提供了用于臺架的有用安全機構。它提供了輔助附接機構，其在正常操作期間未在負載下。當輔助附接機構由于與主附接機構的問題而出于安全原因接合時，系統可生成操作者聽到的可聽噪音，且解決該問題。系統還通過提供自動鎖扣來提供附加安全能力，以防止輔助附接機構沿Z方向的任何滑動。
[0043]應當注意的是，輔助附接機構在一些實施例中為后備安全機構，但在其它實施例中也可簡單地為也承載同時的負載的第二附接機構。
[0044]將理解的是，以上描述旨在為示范性而非限制性的。例如，上述實施例(和/或其方面)可與彼此組合使用。此外，可制作出許多改型來使特定情形或材料適于本發明的各種實施例的教導內容，而不脫離其范圍。盡管本文所述的材料的大小和類型旨在限定本發明的各種實施例的參數，但實施例絕不是限制性的，且為示例性實施例。本領域的技術人員在查閱以上描述時將清楚許多其它實施例。因此，本發明的各種實施例的范圍應當參照所附權利要求連同此權利要求所屬的等同方案的完整范圍確定。
[0045]在所附權利要求中，用語〃包括(including)〃和〃其中(in which)〃用作相應用語〃包括(comprising)〃和〃其中(which)〃的通俗英文同義詞。此外，在所附權利要求中，用語〃第一〃、〃第二〃和〃第三〃等只用作標記，且不旨在對其對象施加數字要求。此外，所附權利要求的限制并未以裝置加功能的格式撰寫，且不旨在基于35 U.S.C.§ 112的第六段理解，除非且直到此權利要求限制明確地使用短語〃裝置〃后接沒有另一個結構的功能的聲明。
[0046]本書面描述使用了實例來公開本發明的各種實施例，包括最佳模式，且還使本領域的任何技術人員能夠實踐本發明的各種實施例，包括制作和使用任何裝置或系統，以及執行任何并入的方法。本發明的各種實施例的專利范圍由權利要求限定，且可包括本領域的技術人員想到的其它實例。如果實例具有并非不同于權利要求的書面語言的結構元件，或如果實例包括與權利要求的書面語言無實質差別的等同結構元件，則此類其它實例意圖在權利要求的范圍內。
【主權項】
1.一種用于X線斷層照相系統的臺架，包括:靜止支承結構；具有用于受驗者的插入的開口的旋轉部件，其中所述旋轉部件附接至所述支承結構； 構件；其中所述構件可通過主附接機構附接至所述旋轉部件；以及其中所述構件可通過輔助附接機構附接至所述旋轉部件，所述輔助附接機構為T形槽接口。2.根據權利要求1所述的臺架，其特征在于:所述主附接機構為一個或更多個螺栓。3.根據權利要求1所述的臺架，其特征在于，所述T形槽接口還包括:可裝固至第一部件且具有限定由唇部界定的凹口的底座的插口；緊固件，其具有可裝固至第二部件的細長的柄部分，以及可滑動地插入到所述插口的 所述凹口中的頭部，在所述插口的所述凹口中所述頭部由所述插口的所述唇部固持；以及 其中所述第一部件為所述旋轉部件，且所述第二部件為所述構件，或所述第一部件為 所述構件，且所述第二部件為所述旋轉部件。4.根據權利要求3所述的臺架，其特征在于:所述緊固件頭部成形為T形。5.根據權利要求3所述的臺架，其特征在于:所述緊固件頭部成形為燕尾形。6.根據權利要求3所述的臺架，其特征在于:所述緊固件頭部成形為鉤形。7.根據權利要求1所述的臺架，其特征在于，所述T形槽接口還包括:整體結合到所述旋轉部件中的t形槽插口；以及整體結合到所述構件中的t形緊固件。8.根據權利要求1所述的臺架，其特征在于，所述T形槽接口還包括:用于將t形槽緊固件裝固就位來防止所述緊固件從t形槽插口的軸向移動的鎖扣。9.根據權利要求8所述的臺架，其特征在于:所述t形槽緊固件包括插入側上的成角邊緣；以及所述成角邊沿在所述t形槽緊固件滑入所述t形槽插口中時壓下所述鎖扣。10.根據權利要求8所述的臺架，其特征在于，所述鎖扣包括彈簧銷。11.根據權利要求1所述的臺架，其特征在于:在所述旋轉部件的旋轉期間，如果所述主附接機構接合，則所述輔助附接機構不支承 所述構件的重量。12.根據權利要求1所述的臺架，其特征在于:在所述旋轉部件的旋轉期間，如果所述主附接機構未接合，則所述輔助附接機構支承 所述構件的重量。13.根據權利要求12所述的臺架，其特征在于:所述t形槽接口生成人可聽到的噪音。14.根據權利要求1所述的臺架，其特征在于:在所述旋轉部件的旋轉期間，如果所述主附接機構部分地接合，則所述輔助附接機構 支承所述構件的其余重量。15.根據權利要求1所述的臺架，其特征在于:所述構件為X射線管、高壓發生器、換熱器、準直儀、圖像探測器、電路板底盤、配重或電源。16.—種構件，包括:至少一個接收槽口，以接受主附接機構；作為輔助附接機構的一部分的至少一個t形槽緊固件；以及 其中所述主附接機構和所述輔助附接機構可用于將所述構件附接至支承結構。17.根據權利要求16所述的構件，其特征在于:所述主附接機構為一個或更多個螺栓。18.根據權利要求16所述的構件，其特征在于:所述構件為X射線管、高壓發生器、換熱器、準直儀、圖像探測器、電路板底盤、配重或電源。19.一種支承結構，包括:至少一個槽口，以接受主附接機構；作為輔助附接機構的一部分的至少一個插口，所述插口具有限定由唇部界定的凹口的 底座；以及其中所述主附接機構和所述輔助附接機構可用于將構件附接至所述支承結構。20.根據權利要求19所述的支承結構，其特征在于:如果所述主附接機構接合，則所述輔助附接機構不支承所述構件的重量。
【文檔編號】A61B6/03GK105960205SQ201480074925
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2014年9月18日
【發明人】B.史密斯, C.史密斯
【申請人】通用電氣公司