专利名称：X射线计算机体层成像设备教学模型的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医学影像成像设备教学模型，尤其涉及一种X射线计算机体
层成像设备教学模型。
背景技术：
X射线计算机体层成像设备(CT)是利用一束X射线对人体的某一薄层进行扫描， 用探测器来测量出X射线强度，由计算机对测量结果进行处理，求出该层内各点对X射线的 吸收系数，重新组建该层的图象进行人体不同部位检查的影像设备。了解该设备的结构及 工作原理，选择最佳摄影条件，熟练、规范地操作该设备是该专业人员应具备的基本操作技 能。为使学生将基础理论知识与岗位专业技能结合，实现在校顶岗实训，校实训室中应配备 供学生操作练习用的X射线计算机体层成像设备，但由于这种成像设备属结构复杂、精密 度高且价格昂贵的高科技医疗检测设备，不可能作为消耗性使用的教学实习用具，而目前， 市场上也没有教学用X射线计算机体层成像设备，因此对该技术领域的教学带来诸多不 便。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于针对上述问题，提供一种仿真模拟的简易廉价的X射 线计算机体层成像设备教学模型，使学生在学习期间可利用该模型反复操作练习，将基础
理论和实际应用结合，掌握规范熟练操作该检测设备的技能，为在临床提供优质可靠的诊 断影像奠定基础，提高教学效果。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 —种X射线计算机体层成像设备教学模型，其特征在于是由扫描机架、活动扫描 床及控制台构成；扫描机架内设有带模拟X射线管和模拟探测器的旋转的环形扫描架；扫 描床设有能使其往复移动自由进出环形扫描架的床传动机构；控制单层扫描和多层螺旋扫 描操作的控制台分别与扫描机架的模拟X射线管、模拟探测器、环形扫描架驱动机构及床 传动机构电气连接。 所述扫描床包括床面和床身，所述床传动机构主要由床驱动电机、床电机驱动轮、 床传动带、分别设置于床身同侧两端的床传动轮、通过连接块与床传动带固定连接的滑轨 组件、对应床面进出移动行程极限位置设置于所述连接床面的滑轨外侧的床面进限位开关 和床面退限位开关以及床身内侧对应所述床面退限位开关设置的限位块构成；床面和床身 通过设置其间的滑轨组件滑动连接。 所述扫描机架为设有前、后面板的壳体形罩架，前面板中央设置供活动扫描床进 出的扫描孔，所述环形扫描架对应所述扫描孔以环面垂直于床面移动方向固定在扫描机架 上，所述模拟X射线管和模拟探测器沿环形扫描架直径分别设置在环形扫描架两侧，所述 环形扫描架驱动机构是由套装在环形扫描架上的扫描架传动带，扫描架电机驱动轮及其连 接的扫描架驱动电机构成。[0008] 所述控制台主要包括设有操作按钮的控制面板及控制所述扫描机架及床面进行 单层扫描操作及多层螺旋扫描操作的控制电路板。 本实用新型的有益效果是以模拟模型代替正规设备，为学生提供了实用的教学 实习用具，与正式设备相比，采用模拟X射线管代替正式X射线管，模拟探测器代替正式探 测器，用简单的控制电路代替复杂的实际控制电路，简易机械传动机构代替了精密的机械 传动机构，并省去了价格昂贵的成像系统，模型体积縮小，电机等部件采用小功率部件，结 构简单，制作成本低，且主要操作功能齐全，可使学生反复练习操作，熟练掌握规范的操作 技能，为在临床提供优质可靠的诊断影像打下坚实基础，适宜在医学教学行业推广。
图1是本实用新型的整体结构示意图； 图2是图1中扫描机架的后视图； 图3是图1中扫描机架的右视剖面图； 图4是图1中床体的放大剖视图； 图5是图1扫描床的右视图； 图6是本实用新型的控制原理方框图。 图中1扫描机架，11床进出扫描孔，12环形扫描架，13模拟探测器，131传动轮， 14支撑架，15扫描架传动带，16模拟X射线管，17扫描架驱动电机，18扫描架传动轮，19插 座，19-1插座，101前面板，102后面板，2扫描床，20A电缆，20B电缆，21头托，22床面，23床 身，231a床面进限位开关，231b床面退限位开关，232限位块，24连接块，25床传动轮，26床 传动带，27床驱动电机，28滑轨，29轨道，30床电机驱动轮，3控制台，31控制面板，311床面 进按钮，312床面退按钮，313单层扫描按钮，314多层螺旋扫描按钮，32控制电路板。
以下结合附图和实施例对本实用新型详细说明。
具体实施方式图1 图6示出一种X射线计算机体层成像设备教学模型，其特征在于是由扫描 机架1、活动扫描床2及控制台3构成；扫描机架1内设有带模拟X射线管16和模拟探测 器13的旋转的环形扫描架12 ;扫描床2设有能使其往复移动自由进出环形扫描架12的床 传动机构；控制单层扫描和多层螺旋扫描操作的控制台3分别与扫描机架1的模拟X射线 管16、模拟探测器13、环形扫描架驱动机构及床传动机构电气连接。 上述扫描床2包括床面22和床身23，床面22上设有头托21。上述床传动机构主 要由床驱动电机27、床电机驱动轮30、床传动带26、分别设置于床身同侧两端的床传动轮 25、通过连接块24与床传动带26固定连接的滑轨组件、对应床面22进出移动行程极限位 置设置于上述连接床面22的滑轨28外侧的床面进限位开关231a和床面退限位开关231b 以及床身内侧对应所述床面退限位开关231b设置的限位块232构成；床面22和床身23通 过设置其间的滑轨组件滑动连接。上述滑轨组件为市售产品，由滑轨28和轨道29构成。实 际应用中，床面21固定连接滑轨28，床身23固定连接轨道29。如图所示，床驱动电机27 通过床电机驱动轮30经床传动带26带动两床传动轮25转动，进而通过连接块24带动床 面22产生水平位移。[0020] 上述扫描机架1为设有前面板101与后面板102的壳体形罩架，前面板101采用有 机玻璃面板。前面板101中央设置供活动扫描床2进出的扫描孔ll，上述环形扫描架12对 应上述扫描孔11以环面垂直于床面21移动方向固定在扫描机架1上，其背面设有带动其 旋转的传动轮131，上述模拟X射线管16和模拟探测器13沿环形扫描架12直径分别设置 在环形扫描架两侧，环形扫描架驱动机构是由套装在环形扫描架12上的扫描架传动带15， 扫描架电机驱动轮18及其连接的扫描架驱动电机17构成。进行扫描操作时，由扫描架驱 动电机17及扫描架电机驱动轮18通过扫描架传动带15带动环形扫描架12转动。 本例中，上述模拟X射线管16采用市售普通照明灯泡；模拟探测器13为一装置在 扇形体上的发光二极管；限位开关采用微动开关；扫描床2的传动带26采用了链条，床传 动轮25及床电机驱动轮30采用了链轮；扫描架传动带15采用了皮带，扫描架电机驱动轮 18及传动轮131为皮带轮。 上述控制台3主要包括设有操作按钮的控制面板31及控制所述扫描机架1及床 面22进行单层扫描操作及多层螺旋扫描操作的控制电路板32。控制面板31上设有床面 进按钮311，床面退按钮312，单层扫描按钮313及多层螺旋扫描按钮314。控制台3分别 通过电缆20A、20B连接到扫描机架插座19和床插座191。如图6所示，控制电路板31上 包括单层扫描床面控制电路，单层扫描机架控制电路，多层螺旋扫描床面控制电路及多层 螺旋扫描机架控制电路，各功能电路分别用于控制单层扫描及多层螺旋扫描状态下的床面 22的移动、环形扫描架12的转动以及模拟X射线管即灯泡、模拟探测器即发光二极管的同 步发光，在本实用新型中通过控制床面进一步、环形扫描架12转一圈且旋转期间作为模拟 X射线管16的灯泡与表示模拟探测器13的发光二极管与环形扫描架的旋转同步发光的间 断式动作模拟单层扫描操作；通过控制床面连续前进同时环形扫描架12连续旋转且灯泡 与发光二极管与环形扫描架的旋转同步连续发光的连续式动作模拟多层螺旋扫描操作。 上述扫描操作控制电路采用常规电机控制电路即可实现，通过电源、控制按钮，继 电器，微动开关，延时电路等基础电路控制扫描架驱动电机和床驱动电机即可设定合适的 床面移动速度和环形扫描架旋转扫描速度，并实现床面移动、环形扫描架旋转扫描的同步 操作及灯泡和发光二极管的同步发光。 本实用新型的操作过程及原理如下 单层扫描开始，扫描床2处于初始位置，即床面22处于床面退极限位置，此时，床 面退限位开关231b与限位块232接触。手按床面进按钮311，床驱动电机27加电正向旋转， 床电机驱动轮30通过链条带动床传动轮25转动，通过连接块24滑轨28向前移动，使与滑 轨28连接的床面22向前移动进入扫描孔11，当进入适当位置后，按下单层扫描按钮313， 则单层扫描床面控制电路及单层扫描机架控制电路工作，开始X射线扫描，此时，扫描架驱 动电机17通过扫描架传动轮18，传动轮131，扫描架传动带15带动环形扫描架12旋转，使 作为模拟X射线管11的灯泡及作为模拟探测器13的发光二极管做同步扫描操作，同时，灯 泡、发光二极管发亮，扫完一层后，床面22自动前行第二步，灯泡和发光二极管随环形扫描 架12进行第二层同步扫描，灯泡、发光二极管发亮；周而复始，完成多层扫描， 一般可设置8 层，当完成最后一层扫描时，床面进限位开关231a与限位块232碰撞，限位开关231a闭合， 通过继电器控制电路使床驱动电机27断电，扫描床停止，同时环形扫描架12停止旋转，灯 泡、发光二极管熄灭，单层扫描结束。按下床面退按钮312，使床驱动电机27反向加电，床面22退出扫描孔ll，直至床面退限位开关231b与限位块232碰撞而闭合，使床驱动电机27 断电，扫描床回到原始位置停止。 多层螺旋扫描起始状态同上，当在按下床面进按钮311，使使床面22移入扫描孔 11适当位置后，按下多层螺旋扫描按钮314，则多层螺旋扫描床面控制电路及多层螺旋扫 描机架控制电路工作，此时床驱动电机27和扫描架驱动电机17同时加电，在灯泡和发光二 极管随环形扫描架12连续旋转，灯泡、光二极管发亮进行连续扫描的同时，床面22连续平 移一段距离，进行多层螺旋扫描，当床面进限位开关231a与限位块232碰撞，限位开关231a 闭合，通过继电器控制电路使床驱动电机27断电，床面22停止前移，同时环形扫描架12停 止旋转，灯泡、发光二极管熄灭，螺旋扫描结束。手按床面退按钮312，床面22退出扫描孔 ll，直至床面退限位开关231b与限位块232碰撞而闭合，使床驱动电机27断电，扫描床回 到原始位置停止。
权利要求一种X射线计算机体层成像设备教学模型，其特征在于是由扫描机架、活动扫描床及控制台构成；扫描机架内设有带模拟X射线管和模拟探测器的旋转的环形扫描架；扫描床设有能使其往复移动自由进出环形扫描架的床传动机构；控制单层扫描和多层螺旋扫描操作的控制台分别与扫描机架的模拟X射线管、模拟探测器、环形扫描架驱动机构及床传动机构电气连接。
2. 根据权利要求1所述的X射线计算机体层成像设备教学模型，其特征在于所述扫描 床包括床面和床身，所述床传动机构主要由床驱动电机、床电机驱动轮、床传动带、分别设 置于床身同侧两端的床传动轮、通过连接块与床传动带固定连接的滑轨组件、对应床面进 出移动行程极限位置设置于所述连接床面的滑轨外侧的床面进限位开关和床面退限位开 关以及床身内侧对应所述床面退限位开关设置的限位块构成；床面和床身通过设置其间的 滑轨组件滑动连接。
3. 根据权利要求1所述的X射线计算机体层成像设备教学模型，其特征在于所述扫描 机架为设有前、后面板的壳体形罩架，前面板中央设置供活动扫描床进出的扫描孔，所述环 形扫描架对应所述扫描孔以环面垂直于床面移动方向固定在扫描机架上，所述模拟X射线 管和模拟探测器沿环形扫描架直径分别设置在环形扫描架两侧，所述环形扫描架驱动机构 是由套装在环形扫描架上的扫描架传动带，扫描架电机驱动轮及其连接的扫描架驱动电机 构成。
4. 根据权利要求1、2或3所述的X射线计算机体层成像设备教学模型，其特征在于所 述控制台主要包括设有操作按钮的控制面板及控制所述扫描机架及床面进行单层扫描操 作及多层螺旋扫描操作的控制电路板。
专利摘要本实用新型涉及一种X射线计算机体层成像设备教学模型，其特征在于是由扫描机架、活动扫描床及控制台构成；扫描机架内设有带模拟X射线管和模拟探测器的旋转的环形扫描架；扫描床设有能使其往复移动自由进出环形扫描架的床传动机构；控制单层扫描和多层螺旋扫描操作的控制台分别与扫描机架的模拟X射线管、模拟探测器、环形扫描架驱动机构及床传动机构电气连接。本实用新型的有益效果是结构简单，制作成本低，且主要操作功能齐全，可使学生反复练习操作，熟练掌握规范的操作技能，为在临床提供优质可靠的诊断影像打下坚实基础，适宜在医学教学行业推广。
文档编号G09B23/28GK201498132SQ20092031218
公开日2010年6月2日 申请日期2009年10月10日 优先权日2009年10月10日
发明者任津瑶, 刘燕, 曲斌, 贾明昭, 金惠民, 马敬研 申请人:天津医学高等专科学校