一种面向显微CT扫描的样品台

本技术涉及小型哺乳动物头骨耳区显微ct扫描，具体为一种面向显微ct扫描的样品台。

背景技术：

1、高分辨x射线计算机断层扫描技术也称为显微ct技术，是一种强大的可以对样品进行无损检测的手段。显微ct扫描仪可以看作为一种具有x射线视觉的显微镜设备。显微ct扫描仪可以将样品数字化成为具有固体材料属性的高保真3d模型。同时，显微ct扫描仪也可以将上述3d模型除去外层结构进行虚拟解剖，进而揭示其内部精细结构。显微ct扫描仪工作过程：首先需要从样品的多个不同角度拍摄一系列x射线投影图像，通常是360度即一个圆周；然后使用计算机算法例如滤波反投影算法将一系列2d x射线投影图数字化重建为3d体积断层图数据；最后可以对3d体积断层图数据进行测量、分析以及研究工作等。

2、ct扫描仪主要由x射线管、探测器和机械控制系统组成。在医用ct领域中，通常是通过x射线源和探测器围绕患者高速旋转，进而获取患者的ct图像。然而，在显微ct扫描过程中，为了确保采集的样品ct图像质量和精度，需要x射线管和探测器保持静止，旋转台一直在旋转中心位置，样品固定在旋转台上以一定步长和曝光时间旋转。依据样品的不同物质属性，主要包括样品的厚度和材质，样品与x射线管激发的能量束相互作用，确定x射线穿过样品到达另一侧探测器的光子数。这一过程会导致x射线强度减小，称为x射线衰减。ct图像的灰度值与样品材料对射线的衰减相关如骨骼或岩石，具有更高的质量衰减系数，其ct图像的灰度值较大；肌肉或者空腔，具有较小的质量衰减系数，其ct图像的灰度值也较小。与医学ct相比，显微ct扫描仪明显提升了样品ct图像的空间和密度分辨率，扫描精度最高的纳米显微ct甚至可以实现直径小于200纳米单个红细胞的细节检测。

3、小型哺乳动物头骨耳区三维模型的细节可以作为古生物学家探讨早期哺乳动物演化特征的重要依据。古生物学家如果想要获取高空间分辨率和密度分辨率的小型哺乳动物头骨耳区的ct图像研究哺乳动物演化特征，除了需要小焦点显微ct扫描仪外，还需要用于放置小型哺乳动物头骨，同时可以准确定位到其头骨耳区结构的样品台。目前，显微ct扫描小型哺乳动物头骨耳区采用的样品台通常是根据样品的尺寸选择直径最相近的圆柱形pvc容器，然后在这样的容器中添加珍珠棉等轻质材料，保证小型哺乳动物头骨在显微ct扫描过程中的稳定性。如果想进一步准确的定位到小型哺乳动物头骨耳区的显微结构，需要反复调整其耳区在容器中的位置保证达到最高空间分辨率，这样操作起来非常的不便。然而，小型哺乳动物头骨耳区定位的准确性直接影响到其ct图像空间分辨率的大小。古生物学家追求ct图像的高空间分辨率为了满足其后期对ct图像进行图像分割以及三维建模精度的要求。

4、综上所述，对于在显微ct扫描过程中，渴望可以准确、便捷定位到小型哺乳动物头骨耳区的古生物研究人员来说，传统的圆柱形pvc容器已经难以满足研究的需求。然而，小型哺乳动物头骨耳区三维结构高精度ct扫描，可以为早期哺乳动物演化研究提供重要的对比数据。因此，古生物学家急需一种可以对小型哺乳动物头骨耳区准确定位显微ct扫描的便捷样品台。

技术实现思路

1、针对上述问题，本实用新型提供一种面向显微ct扫描的样品台，可以解决小型哺乳动物头骨耳区准确、便捷显微ct扫描的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、一种面向显微ct扫描的样品台，其特征在于，包括：

4、一支撑机构，具有一第一支撑杆与一圆盘，所述第一支撑杆的一端抵接于所述圆盘的底面中心；

5、一托盘，具有一镶嵌若干磁石的下部圆柱体，所述下部圆柱体的底面与所述圆盘的顶面磁性连接，且所述下部圆柱体的顶面设有若干固定刺；

6、一纸杯容器；

7、其中，对目标检测物进行ct扫描时，将目标检测物置于所述纸杯容器内，并使用发泡剂填充目标检测物与所述纸杯容器内壁之间空隙后，使至少一固定刺基于设定角度插入所述发泡剂中。

8、进一步地，所述支撑机构还包括：若干第二支撑杆；每一所述第二支撑杆的一端抵接于所述圆盘底面。

9、进一步地，所述第一支撑杆的直径为15-25mm，高度为25-35mm，且所述第一支撑杆的材质包括：不锈钢材质。

10、进一步地，所述第二支撑杆的直径为15-25mm，高度为20-25mm，且所述第二支撑杆的材质包括：pe泡沫材质。

11、进一步地，所述圆盘的顶面上设置四个方向的垂直刻度。

12、进一步地，所述圆盘的直径为90-100mm，高度为5-10mm，且所述圆盘的材质包括：磁性不锈钢材质。

13、进一步地，所述下部圆柱体的直径为80mm，高度为10mm，所述下部圆柱体(31)的材质包括：pvc材质。

14、进一步地，所述固定刺的高度为30mm，底部直径为5mm，且所述固定刺的材质包括：pvc材质。

15、进一步地，所述固定刺的数量为121根。

16、进一步地，所述发泡剂的材质包括：轻质材料。

17、与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优势：

18、本实用新型在圆盘底面除了提供与显微ct扫描仪旋转台咬合的支撑杆一以外，同时提供了其余若干支撑杆用于进一步稳定支撑机构，防止长时间显微ct扫描导致的支撑机构滑落，该设计可以减少小型哺乳动物头骨耳区ct图像的运动伪影产生。

19、本实用新型在圆盘顶面设计了四个方向的垂直刻度，可以通过小型哺乳动物头骨耳区的显微ct预览图计算出托盘需要移动方向和距离，在圆盘上准确定位到相应位置，获取最高分辨率小型哺乳动物耳区显微ct图像，该设计可以一步到位实现小型哺乳动物头骨耳区的高分辨率成像。

20、本实用新型圆盘采用了磁性不锈钢材质，托盘采用了包含镶嵌磁石的pvc材料，可以借助磁性原理实现圆盘和托盘紧密结合，同时还可以借助外力在接触面自由移动托盘，该设计巧妙便捷的解决了准确定位与保持样品稳定性之间的矛盾。

21、本实用新型在托盘的顶部引入了pvc材质的固定刺，pvc材质为轻质材料，不会对小型哺乳动物头骨耳区显微ct成像造成影响，同时固定刺可以对于一次性纸杯容器任意角度起到很好的固定作用，该设计可以尽可能调整小型哺乳动物头骨耳区成像角度，进一步提升显微ct图像的空间分辨率。

22、本实用新型采用发泡剂填充一次性纸杯容器与小型哺乳动物头骨的间隙空间，发泡剂为轻质材料不会对小型哺乳动物头骨耳区显微ct成像造成影响，同时保证小型哺乳动物头骨可以长时间稳定在一次性纸杯容器中，该设计可以保证小型哺乳动物头骨在显微ct扫描过程中稳定不会产生运动伪影。

技术特征：

1.一种面向显微ct扫描的样品台，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的面向显微ct扫描的样品台，其特征在于，所述支撑机构(2)还包括：若干第二支撑杆(22)；每一所述第二支撑杆(22)的一端抵接于所述圆盘(23)底面。

3.如权利要求2所述的面向显微ct扫描的样品台，其特征在于，所述第一支撑杆(21)的直径为15-25mm，高度为25-35mm，且所述第一支撑杆(21)的材质包括：不锈钢材质。

4.如权利要求3所述的面向显微ct扫描的样品台，其特征在于，所述第二支撑杆(22)的直径为15-25mm，高度为20-25mm，且所述第二支撑杆(22)的材质包括：pe泡沫材质。

5.如权利要求1所述的面向显微ct扫描的样品台，其特征在于，所述圆盘(23)的顶面上设置四个方向的垂直刻度。

6.如权利要求1所述的面向显微ct扫描的样品台，其特征在于，所述圆盘(23)的直径为90-100mm，高度为5-10mm，且所述圆盘(23)的材质包括：磁性不锈钢材质。

7.如权利要求1所述的面向显微ct扫描的样品台，其特征在于，所述下部圆柱体(31)的直径为80mm，高度为10mm，所述下部圆柱体(31)的材质包括：pvc材质。

8.如权利要求1所述的面向显微ct扫描的样品台，其特征在于，所述固定刺(33)的高度为30mm，底部直径为5mm，且所述固定刺(33)的材质包括：pvc材质。

9.如权利要求1所述的面向显微ct扫描的样品台，其特征在于，所述固定刺(33)的数量为121根。

10.如权利要求1所述的面向显微ct扫描的样品台，其特征在于，所述发泡剂(6)的材质包括：轻质材料。

技术总结
本技术公开了一种面向显微CT扫描的样品台，包括：一支撑机构，具有一第一支撑杆与一圆盘，所述第一支撑杆的一端抵接于所述圆盘的底面中心；一托盘，具有一镶嵌若干磁石的下部圆柱体，所述下部圆柱体的底面与所述圆盘的顶面磁性连接，且所述下部圆柱体的顶面设有若干固定刺；一纸杯容器；其中，对目标检测物进行CT扫描时，将目标检测物置于所述纸杯容器内，并使用发泡剂填充目标检测物与所述纸杯容器内壁之间空隙后，使至少一固定刺基于设定角度插入所述发泡剂中。本技术可以解决小型哺乳动物头骨耳区准确、便捷显微CT扫描的问题。

技术研发人员：侯叶茂,毛方园,尹鹏飞,张效梅,王佳
受保护的技术使用者：中国科学院古脊椎动物与古人类研究所
技术研发日：20230911
技术公布日：2024/7/4