【技术实现步骤摘要】
本技术涉及医学影像，特别涉及一种基于并联机构的医学影像探测装置。
技术介绍
1、x射线形式的医学影像探测装置是一种用于生成x射线影像以诊断和治疗疾病的医疗设备。例如x射线机(x-ray machine)：x射线机是最常见的x射线形式的医学影像探测装置。它包括x射线发生器和x射线检测器，通常用于获取骨骼和柔软组织的二维影像。x射线机广泛用于检查骨折、肺部疾病、牙齿问题等。
2、又例如计算机断层扫描(ct扫描仪)：ct扫描仪使用x射线，通过旋转的方式，以不同角度获取多个x射线影像，并使用计算机重建这些数据以生成详细的横截面图像。ct扫描提供高分辨率的三维影像，用于检查器官、血管、肿瘤等问题。
3、但是x射线机和ct扫描仪在x射线发射方面具有一定的限制，其中缺乏广泛自由度和精确性可能会导致影像质量不佳以及一些诊断问题。具体的：
4、(1)有限的发射角度和方向：x射线机和ct扫描仪通常只能以有限的角度和方向发射x射线束。这导致某些结构或区域可能无法得到充分的x射线投射，因此在影像中可能会出现伪影或阴影。例如，在某些情况下，x射线可能无法有效穿透骨骼或某些组织，从而降低了影像质量。
5、(2)伪影和散射辐射：当x射线束通过不均匀的组织或结构时，可能会产生伪影或散射辐射。伪影是在影像中看起来不正常的区域，而散射辐射是从x射线束与物体相互作用后产生的辐射，会干扰影像质量。有限的发射角度和方向可以增加伪影和散射辐射的影响。
6、(3)组织阻尼和吸收：不同类型的组织对x射线的吸收和散射程
7、为此，提出一种基于并联机构的医学影像探测装置。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术实施例希望提供一种基于并联机构的医学影像探测装置，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，即有限的发射角度和方向、伪影和散射辐射和组织阻尼和吸收，并对此至少提供一种有益的选择；
2、本技术实施例的技术方案是这样实现的：一种基于并联机构的医学影像探测装置，包括x射线摄影系统，所述x射线摄影系统由并联机构搭载；所述并联机构包括三个沿同一轴向环形阵列式排布的线性自由度，所有所述线性自由度共同相对于所述x射线摄影系统呈锥形排布；所有的所述线性自由度共同作用于所述x射线摄影系统上作万向角度调节；所述并联机构由宏动机构搭载，所述宏动机构是一种机械臂，所述宏动机构包括水平旋转自由度、俯仰旋转自由度和进给旋转自由度；所述水平旋转自由度、所述俯仰旋转自由度和所述进给旋转自由度构成传动链，所述传动链作用于所述并联机构作空间方位调节。
3、在上述的实施方式中：该医学影像探测装置基于并联机构，包括x射线摄影系统和并联机构。其中，并联机构由三个线性自由度组成，这三个自由度沿着同一轴线环形阵列排列，并相对于x射线摄影系统呈锥形排布。这三个线性自由度协同作用于x射线摄影系统，实现多方向的角度调节。并联机构本身由宏动机构搭载，而宏动机构则是一种机械臂，包括水平旋转自由度、俯仰旋转自由度和进给旋转自由度，这些自由度构成了传动链，用于进行空间方位调节。
4、其中在一种实施方式中：所述并联机构包括机架和连接台，所述机架以环形阵列的形式排布有至少三个用于输出所述线性自由度的线性模组，所述线性模组连接作用于所述连接台作万向角度调节；所述连接台设有所述x射线摄影系统；所述机架由所述传动链驱动。
5、在上述的实施方式中：该医学影像探测装置的并联机构由机架和连接台组成。机架以环形阵列的方式排列着至少三个线性模组，这些线性模组用于提供所述线性自由度，使得x射线摄影系统可以在不同方向上进行角度调节。这些线性模组与连接台连接，共同作用于连接台，以实现万向角度调节。机架由传动链驱动，用于精确控制线性自由度的运动。
6、其中在一种实施方式中：所述线性模组包括旋转模组，所述旋转模组固设于所述机架上，所述旋转模组驱动有摇臂作俯仰调节，铰臂的一端和另一端分别均通过万向节联轴器与所述摇臂和所述连接台铰接。
7、在上述的实施方式中：线性模组包括旋转模组，旋转模组被固定在机架上。旋转模组具有俯仰调节功能，它通过摇臂进行驱动。铰臂的一端通过万向节联轴器与摇臂连接，而铰臂的另一端通过另一个万向节联轴器与连接台铰接。
8、其中在一种实施方式中：所述旋转模组优选为第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴与所述摇臂固定连接。
9、其中在一种实施方式中：所述宏动机构包括基座及与之水平铰接的第一连接架，所述第一连接架俯仰铰接有第二连接架，所述第二连接架铅垂铰接有第三连接架；所述第三连接架与所述机架固定连接；所述基座、所述第一连接架、所述第二连接架和所述第三连接架相互之间的铰接面上设有用于分别输出所述水平旋转自由度、所述俯仰旋转自由度和所述进给旋转自由度的旋转执行器。
10、在上述的实施方式中：宏动机构包括基座和与之水平铰接的第一连接架。第一连接架上有俯仰铰接的第二连接架，而第二连接架则铅垂铰接有第三连接架。第三连接架与机架固定连接。这些连接架和基座之间的铰接面上设置了旋转执行器，用于分别输出水平旋转自由度、俯仰旋转自由度和进给旋转自由度。
11、其中在一种实施方式中：所述旋转执行器优选为第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与所述第一连接架、所述第二连接架或所述第三连接架连接。
12、在上述的实施方式中：旋转执行器被选择为第二伺服电机，这个电机负责提供所述宏动机构的不同自由度的旋转运动。第二伺服电机的输出轴分别与第一连接架、第二连接架或第三连接架相连接。
13、与现有技术相比，本技术的有益效果是：
14、(1)多自由度的角度调整：本技术的技术通过并联机构和宏动机构的多自由度设计，允许x射线摄影系统在水平、俯仰、进给等方向上进行高度精确的角度调整。这为医生提供了更广泛的投射角度和方向，有助于获得全面的影像信息。
15、(2)提高影像质量：多自由度角度调整使得x射线可以更准确地通过不同类型的组织和结构，减少伪影、散射辐射和吸收的影响。结果是更清晰、更精确的医学影像，有助于更准确地诊断和治疗患者的疾病。
16、(3)增加诊断准确性：由于可以从不同角度观察目标区域，本技术的技术有助于医生更全面地了解病情，提高了诊断的准确性。这对于复杂的病例和手术规划非常重要。对于导航手术和放射介入手术等应用，多自由度的角度调整可以帮助医生更准确地定位和引导手术工具，提高了手术的精确性和安全性。
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1.一种基于并联机构的医学影像探测装置，包括X射线摄影系统(3)，其特征在于：所述X射线摄影系统(3)由并联机构(1)搭载；
2.根据权利要求1所述的基于并联机构的医学影像探测装置，其特征在于：所述并联机构(1)包括机架(101)和连接台(105)，所述机架(101)以环形阵列的形式排布有至少三个用于输出所述线性自由度的线性模组，所述线性模组连接作用于所述连接台(105)作万向角度调节；
3.根据权利要求2所述的基于并联机构的医学影像探测装置，其特征在于：所述线性模组包括旋转模组(102)，所述旋转模组(102)固设于所述机架(101)上，所述旋转模组(102)驱动有摇臂(103)作俯仰调节，铰臂(104)的一端和另一端分别均通过万向节联轴器与所述摇臂(103)和所述连接台(105)铰接。
4.根据权利要求3所述的基于并联机构的医学影像探测装置，其特征在于：所述旋转模组(102)为第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出轴与所述摇臂(103)固定连接。
5.根据权利要求2～4任意一项所述的基于并联机构的医学影像探测装置，其特征在于：所述
6.根据权利要求5所述的基于并联机构的医学影像探测装置，其特征在于：所述旋转执行器(203)为第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出轴与所述第一连接架(202)、所述第二连接架(204)或所述第三连接架(205)连接。
...【技术特征摘要】
1.一种基于并联机构的医学影像探测装置，包括x射线摄影系统(3)，其特征在于：所述x射线摄影系统(3)由并联机构(1)搭载；
2.根据权利要求1所述的基于并联机构的医学影像探测装置，其特征在于：所述并联机构(1)包括机架(101)和连接台(105)，所述机架(101)以环形阵列的形式排布有至少三个用于输出所述线性自由度的线性模组，所述线性模组连接作用于所述连接台(105)作万向角度调节；
3.根据权利要求2所述的基于并联机构的医学影像探测装置，其特征在于：所述线性模组包括旋转模组(102)，所述旋转模组(102)固设于所述机架(101)上，所述旋转模组(102)驱动有摇臂(103)作俯仰调节，铰臂(104)的一端和另一端分别均通过万向节联轴器与所述摇臂(103)和所述连接...
【专利技术属性】
技术研发人员：臧晓，
申请(专利权)人：中国人民解放军总医院第一医学中心，
类型：新型
国别省市：
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