CN111329505A - 限束器及x射线发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种限束器及X射线发生装置。限束器至少包括第一遮挡模块及主驱动模块；所述第一遮挡模块包括第一遮线板和第二遮线板，所述第一遮线板和所述第二遮线板均包括卷轴及多个铅叶条，所述多个铅叶条的两端固定于所述卷轴上且所述多个铅叶条沿所述卷轴的长度方向依次相邻设置；所述主驱动模块包括转轴及电机，所述卷轴一端与所述转轴相连接，所述电机与所述转轴相连接，用于驱动所述转轴旋转，由此带动所述卷轴及所述多个铅叶条收卷至所述转轴上和自所述转轴放卷。本发明可以极大减少铅叶层移动过程中所占用的空间，进而可以大幅减小限束器的体积及重量，且由于可以将铅叶层窗口设计在远离球管焦点的位置，有助于提高图像质量。

Description

限束器及X射线发生装置

技术领域

本发明涉及医用诊断治疗设备技术领域，特别是涉及一种限束器及X射线发生装置。

背景技术

X射线诊断技术是世界上最早应用的非刨伤性的内脏检查技术。由于X射线穿过人体时，不同部位的吸收程度不同，比如骨骼吸收的X射线量比肌肉吸收的量要多，因而通过人体后不同部位的X射线量不一样，这些不同的X射线量便携带了人体各部位的密度分布信息，在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别，因而在荧光屏上或摄影胶片上(经过显影、定影)将显示出不同密度的阴影。根据阴影浓淡的对比，结合临床表现、化验结果和病理诊断，即可判断人体某一部位是否正常。随着医疗诊断水平的不断提高以及人们对健康的关注度越来越高，X射线诊断技术的应用越来越广泛。

X射线发生装置是X射线诊疗设备的基础部件，其通常包括球管和限束器。限束器通常安装在球管下面，球管发射出X射线，该X射线通过限束器内部的遮线板开口投射到被摄主体上。X射线对人体是有害的，需要控制X射线的投射范围使其只照射到人体需要检查的部位或病灶部位，避免多余X射线对人体的伤害，而限束器就起到了这种作用。限束器的遮线板开口的大小决定了出射的X射线的投射范围，也即X射线的投射量，而球管发射出的超出遮线板开口范围的射线将被遮线板吸收阻挡而不能射出。现有的医用X射线发生装置的限束器的遮线板开合通常都是通过传动机构带动遮线板平移来实现的。这种限束器的遮线板开合结构简单，但是因为在遮线板窗口打开过程中两侧遮线板是往两边平移，因而限束器不得不做得足够大来提供遮线板运动所需要的空间，导致限束器和X射线发生装置的体积和质量庞大，难以适用于野外等需移动作业的场合。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种限束器及X射线发生装置，用于解决现有技术中的遮线板窗口打开过程中，两侧遮线板是往两边平移，因而限束器不得不做得足够大来提供遮线板运动所需要的空间，导致限束器和X射线发生装置的体积和质量庞大，难以适用于野外等需移动作业的场合等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种限束器，所述限束器至少包括第一遮挡模块及主驱动模块；所述第一遮挡模块包括第一遮线板和第二遮线板，所述第一遮线板和所述第二遮线板均包括卷轴及多个铅叶条，所述多个铅叶条的两端固定于所述卷轴上且所述多个铅叶条沿所述卷轴的长度方向依次相邻设置；所述主驱动模块包括转轴及电机，所述卷轴一端与所述转轴相连接，所述电机与所述转轴相连接，用于驱动所述转轴旋转，由此带动所述卷轴及所述多个铅叶条收卷至所述转轴上和自所述转轴放卷。

可选地，所述铅叶条与相邻的铅叶条的相邻侧面均为非垂直面且相邻的两个铅叶条的侧面相互匹配以使相邻的两个铅叶条在处于放卷状态时无缝接触。

更可选地，所述铅叶条与相邻的铅叶条的相邻侧面均为斜面。

可选地，所述铅叶条的宽度为2～5mm。

可选地，所述限束器还包括底板及支撑座，所述第一遮挡模块位于所述底板上，所述支撑座固定于所述底板上，所述转轴两端固定于所述支撑座上。

可选地，所述限束器还包括直线导轨，所述卷轴在所述主驱动模块的带动下沿所述直线导轨滑动。

可选地，所述限束器还包括从动模块，所述从动模块包括同步带和用于连接所述同步带的同步轮，所述第一遮线板和所述第二遮线板连接于所述同步带的相对两侧，以当所述同步带顺时针传动时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带的带动下相互远离，而当所述同步带逆时针传动时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带的带动下相互靠近，或当所述同步带顺时针传动时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带的带动下相互靠近，而当所述同步带逆时针传动时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带的带动下相互远离。

可选地，所述第一遮线板与所述同步带通过第一钣金件相连接；所述第二遮线板与所述同步带通过第二钣金件相连接。

可选地，所述限束器还包括第二遮挡模块及与所述第二遮挡模块相连接的驱动装置，所述第二遮挡模块位于所述第一遮挡模块的表面，所述第二遮挡模块包括第三遮线板及第四遮线板，所述第二遮挡模块的移动方向与所述第一遮挡模块的移动方向相垂直，所述第三遮线板和所述第四遮线板均包括卷轴及多个铅叶条，所述多个铅叶条的两端固定于所述卷轴上且所述多个铅叶条沿所述卷轴的长度方向依次相邻设置。

本发明还提供一种X射线发生装置，所述X射线发生装置包括如上述任一方案中所述的限束器。

如上所述，本发明通过改善的结构设计实现对铅叶层进行收卷和放卷，由此可以极大减少铅叶层移动过程中所占用的空间，进而可以大幅减小限束器的体积及重量；由于铅叶层占用空间小，因而在其他条件相同时，可以将铅叶层窗口设计在远离球管焦点的位置，有助于提高图像质量。本发明的限束器和X射线发生装置结构简单，移动及使用方便，尤其适用于野战医院等移动医疗作业场合。

附图说明

图1及图2显示为本发明的限束器的结构示意图，其中，图1为俯视图，图2为截面结构示意图。

图3及图4显示为铅叶条的一例示性结构示意图，其中，图3为收卷时的状态图，图4为放卷时的状态图。

图5显示为铅叶条的另一例示性结构示意图。

元件标号说明

11 卷轴

12 铅叶条

13 转轴

14 电机

15 底板

16 支撑座

17 直线导轨

18 同步带

19 同步轮

20 第一钣金件

21 第二钣金件

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1及图5所示，本发明提供一种限束器。所述限束器至少包括第一遮挡模块及主驱动模块；所述第一遮挡模块包括用于遮挡X射线的第一遮线板和第二遮线板，所述第一遮线板和所述第二遮线板之间的间隙为X射线的通过窗口，通过调节所述第一遮线板和所述第二遮线板的开合大小以调节X射线的通过量。所述第一遮线板和所述第二遮线板均包括卷轴11及多个铅叶条12，所述多个铅叶条12的两端固定于所述卷轴11上且所述多个铅叶条12沿所述卷轴11的长度方向依次相邻设置；所述主驱动模块包括转轴13及电机14，所述卷轴11一端与所述转轴13相连接，所述电机14与所述转轴13相连接，用于驱动所述转轴13旋转，由此带动所述卷轴11及所述多个铅叶条12收卷至所述转轴13上和/或自所述转轴13放卷。本发明通过改善的结构设计实现对铅叶层进行收卷和/或放卷，由此可以极大减少铅叶层移动过程中所占用的空间，进而可以大幅减小限束器的体积及重量；由于铅叶层占用空间小，因而在其他条件相同时，可以将铅叶层窗口设计在远离球管焦点的位置，有助于提高图像质量。本发明的限束器结构简单，移动及使用方便，尤其适用于野战医院等移动医疗作业场合。

作为示例，所述第一遮线板和所述第二遮线板的结构优选完全相同，比如其各自包含的铅叶条12的形状、大小及数量完全相同。优选地，当所述第一遮线板和所述第二遮线板完全放卷至平面状态时，所第一遮线板和所述第二遮线板为矩形。需要说明的是，“第一”和“第二”只是相对的概念而并非实质性的限定。

作为示例，所述卷轴11优选为两个，所述两个卷轴11平行间隔设置，而所述多个铅叶条12的两端固定于所述卷轴11上，以随所述卷轴11同步收卷或放卷。

作为示例，所述电机14优选步进电机，有助于确保所述第一遮挡模块的平稳移动。

作为示例，所述铅叶条12与相邻的铅叶条12的相邻侧面均为非垂直面且相邻的两个所述铅叶条12的侧面相互匹配以使相邻的两个所述铅叶条12在处于放卷状态时无缝接触。当然，为确保所述第一遮线板和所述第二遮线板在处于完全放卷状态时(即第一遮线板和第二遮线板完全平铺，两者之间的间隙为零时)各处的厚度完全一致，优选地，所述第一遮线板和所述第二遮线板最外侧的两个铅叶条12的外侧面(也即首尾两个铅叶条12的未与其他铅叶条12相邻的侧面)为垂直面。通过将述铅叶条12与相邻的铅叶条12的相邻侧面均设置为非垂直面，有利于在所述第一遮线板和所述第二遮线板放卷时，相邻的铅叶条12之间更好地贴置(相邻铅叶条12互相嵌入)，避免产生缝隙。

在一示例中，如图3及图4所示，所述铅叶条12与相邻的铅叶条12的相邻侧面均为斜面，且除首尾两个所述铅叶条12的横截面为梯形外，位于中间的所述铅叶条12的横截面均为非矩形的平行四边形，当单个遮线板的所有铅叶条12全部处于平铺状态时构成一矩形，具体如图4所示。

当然，在另一示例中，所述铅叶条12所述铅叶条12与相邻的铅叶条12的相邻侧面还可以为类似图5中的锲形，或者还可以是波浪形、锯齿形、弧形等其他形状，只要确保任意相邻的两个所述铅叶条12的斜面相互嵌入，使得所述第一遮遮挡模块在进行X射线的遮挡过程中不存在任何缝隙即可。

为实现较好的X射线阻挡及吸收效果，所述铅叶条12通常具有一定厚度，加上铅材质的硬度比较大，因而所述铅叶条12的宽度(即沿收卷方向的尺寸)需精心设置，以确保所述铅叶条12的灵活收卷和放卷，太大则不利用于收卷，且在收放卷过程中不够快速灵活，太小则不仅不好制作，且不利于在卷轴11上固定排布。发明人经反复实验发现，所述铅叶条12的宽度为2～5mm，尤其是优选为3mm时，非常利于收卷和放卷，同时也利于制备。所述铅叶条12的数量则可以根据需要设置，比如为5～20个，而所述铅叶条12的长度同样可以根据需要设置，但通常不大于5cm。

作为示例，所述限束器还包括底板15，所述第一遮挡模块位于所述底板15上。所述底板15还可以具有立柱以使所述底板15具有一定高度，以利于其他结构的安装。

作为示例，所述限束器还包括支撑座16，所述支撑座16固定于所述底板15上，所述转轴13两端固定于所述支撑座16上。

所述第一遮挡模块可以仅通过前述转轴13和卷轴11的作用而移动，这种单驱动的优点是结构相对简单、成本相对较低。而在另一示例中，所述限束器还包括从动模块，所述从动模块可以固定于所述底板15上。所述从动模块包括同步带18和用于连接所述同步带18的同步轮19(同步轮通过电机驱动)，所述同步轮19通常为2个，所述同步带18套设在2个所述同步轮19上，所述第一遮线板和所述第二遮线板连接于所述同步带18的相对两侧，以当所述同步带18顺时针传动时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带18的带动下相互远离；当所述同步带18逆时针传动时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带18的带动下相互靠近，当然，在其他示例中也可以是当所述同步带18顺时针传送时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带18的带动下相互靠近，而当所述同步带18逆时针传动时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带18的带动下相互远离，重要的是所述从动模块的驱动需与所述卷轴11的收卷和放卷方向相匹配。在设置有所述从动模块的情况下，所述同步带18优选设置于所述卷轴11未与所述转轴13相连接的一端，以从两侧驱动所述第一遮挡模块，确保所述第一遮挡模块在移动过程中各处的位移保持完全的同步。当然，在其他示例中，所述从动模块的结构还可以有其他选择，本实施例中不做严格限制。

为确保所述从动模块的传动平稳传送至所述第一遮线板和所述第二遮线板，作为示例，所述第一遮线板与所述同步带18通过第一钣金件20相连接；所述第二遮线板与所述同步带18通过第二钣金件21相连接。通过所述主驱动模块和所述从动模块的共同驱动，有利于快速平稳地调节所述第一遮线板和所述第二遮线板的开合大小，也即调节X射线的通过量。作为示例，所述限束器还包括控制模块(未图示)。所述控制模块可以为任何具有储存及运行软件并发出控制指令的装置。本实施例中，作为示例，所述控制模块可以为但不限于上位机，前述的主驱动模块和从动模块的电机14以及所述限束器的其他结构都可以通过所述控制模块进行统一控制，以进一步提高所述限束器的控制精度。

为使所述卷轴11在开合过程中的移动更加顺畅，作为示例，本实施例中，所述限束器还包括直线导轨17，所述直线导轨17可通过定位孔固定于所述底板15上，所述直线导轨17可以为一个或两个甚至更多个，当所述直线导轨17为两个时，两个所述直线导轨17平行间隔设置而所述卷轴11位于所述直线导轨17上且可以在所述直线导轨17上往复运动，更具体地说，在前述的主驱动模块和从动模块的驱动下沿所述直线导轨17移动，由此可以尽量减少所述卷轴11的移动阻力，确保所述限束器的调节精度。

通过所述第一遮线板和所述第二遮线板的打开或闭合，可实现X射线照射范围在一维方向上，比如X轴方向上的调整。而为进一步实现在二维方向上，包括X轴及Y轴方向上的调整，作为示例，所述限束器还包括第二遮挡模块及与所述第二遮挡模块相连接的驱动模块，该驱动模块可通过前述的控制模块进行统一控制，所述第二遮挡模块位于所述第一遮挡模块的表面，所述第二遮挡模块包括第三遮线板及第四遮线板，所述第二遮挡模块的移动方向与所述第一遮挡模块的移动方向相交，更优选地为相互垂直。所述第二遮挡模块的结构和驱动方式可以和所述第一遮挡模块的结构及驱动方式完全一致，比如同样包括所述主驱动模块和所述从动模块，且可以同样设置直线导轨，具体请参考前述内容，出于简洁的目的不再展开。通过所述第一遮挡模块和所述第二遮挡模块的相互配合，可以同时实现X射线照射范围在X轴和Y轴方向上的调整，可实现同时从X轴方向和Y轴方向调节X射线入射窗口的大小，有助于根据检查需要精确控制X射线的通过量，避免多余X射线对人体的伤害。

本发明还提供一种X射线发生装置，所述X射线发生装置包括如上述任一方案中所述的限束器，故对所述限束器的介绍请参考前述内容，出于简洁的目的不再赘述。除所述限束器的结构不同外，本发明提供的X射线发生装置的其他结构与传统技术中的装置并无明显差异，由于此部分内容为本领域技术人员所熟知，出于简洁的目的不展开。基于本发明的限束器的X射线发生装置具有体积小的优点，同时由于铅叶层占用空间小，因而在其他条件相同时，可以将铅叶层窗口设计在远离球管焦点的位置，有助于提高图像质量，提高检测质量。

综上所述，本发明提供一种限束器及X射线发生装置。限束器至少包括第一遮挡模块及主驱动模块；所述第一遮挡模块包括第一遮线板和第二遮线板，所述第一遮线板和所述第二遮线板均包括卷轴及多个铅叶条，所述多个铅叶条的两端固定于所述卷轴上且所述多个铅叶条沿所述卷轴的长度方向依次相邻设置；所述主驱动模块包括转轴及电机，所述卷轴一端与所述转轴相连接，所述电机与所述转轴相连接，用于驱动所述转轴旋转，由此带动所述卷轴及所述多个铅叶条收卷至所述转轴上和自所述转轴放卷。本发明通过改善的结构设计实现对铅叶层进行收卷，由此可以极大减少铅叶层移动过程中所占用的空间，进而可以大幅减小限束器的体积及重量；由于铅叶层占用空间小，因而在其他条件相同时，可以将铅叶层窗口设计在远离球管焦点的位置，有助于提高图像质量。本发明的限束器和X射线发生装置结构简单，移动及使用方便，尤其适用于野战医院等移动医疗作业场合。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种限束器，其特征在于，所述限束器至少包括：

第一遮挡模块，所述第一遮挡模块包括第一遮线板和第二遮线板，所述第一遮线板和所述第二遮线板均包括卷轴及多个铅叶条，所述多个铅叶条的两端固定于所述卷轴上且所述多个铅叶条沿所述卷轴的长度方向依次相邻设置；

主驱动模块，所述主驱动模块包括转轴及电机，所述卷轴一端与所述转轴相连接，所述电机与所述转轴相连接，用于驱动所述转轴旋转，由此带动所述卷轴及所述多个铅叶条收卷至所述转轴上和自所述转轴放卷。

2.根据权利要求1所述的限束器，其特征在于：所述铅叶条的侧面为非垂直面，相邻的两个铅叶条的侧面相互匹配以使相邻的两个铅叶条在处于放卷状态时无缝接触。

3.根据权利要求2所述的限束器，其特征在于：所述铅叶条的侧面为斜面。

4.根据权利要求1所述的限束器，其特征在于：所述铅叶条的宽度为2～5mm。

5.根据权利要求1所述的限束器，其特征在于：所述限束器还包括底板及支撑座，所述第一遮挡模块位于所述底板上，所述支撑座固定于所述底板上，所述转轴两端固定于所述支撑座上。

6.根据权利要求1所述的线束器，其特征在于：所述限束器还包括直线导轨，所述卷轴在所述主驱动模块的带动下沿所述直线导轨滑动。

7.根据权利要求1所述的限束器，其特征在于：所述限束器还包括从动模块，所述从动模块包括同步带和用于连接所述同步带的同步轮，所述第一遮线板和所述第二遮线板连接于所述同步带的相对两侧，以当所述同步带顺时针传动时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带的带动下相互远离，而当所述同步带逆时针传动时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带的带动下相互靠近，或当所述同步带顺时针传动时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带的带动下相互靠近，而当所述同步带逆时针传动时，所述第一遮线板和所述第二遮线板在所述同步带的带动下相互远离。

8.根据权利要求7所述的限束器，其特征在于：所述第一遮线板与所述同步带通过第一钣金件相连接；所述第二遮线板与所述同步带通过第二钣金件相连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的限束器，其特征在于：所述限束器还包括第二遮挡模块及与所述第二遮挡模块相连接的驱动装置，所述第二遮挡模块位于所述第一遮挡模块的表面，所述第二遮挡模块包括第三遮线板及第四遮线板，所述第二遮挡模块的移动方向与所述第一遮挡模块的移动方向相垂直，所述第三遮线板和所述第四遮线板均包括卷轴及多个铅叶条，所述多个铅叶条的两端固定于所述卷轴上且所述多个铅叶条沿所述卷轴的长度方向依次相邻设置。

10.一种X射线发生装置，其特征在于：所述X射线发生装置包括如权利要求1-9任一项所述的限束器。

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