技术领域
[0001] 本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其是涉及一种大孔径CT及其安全防护装置。
背景技术
[0002] 医用CT是当今临床医学上应用最多的常规检测设备之一，目前已经被广泛应用于
疾病检测、
血管造影、心脏成像、介入
治疗等诸多临床医学领域。
[0003] CT在使用过程中，CT的扫描床负责将患者在垂直方向升到一定高度然后进床到CT的扫描架孔径内，完成扫描后，需要将患者退床移出扫描架孔径然后降床到一定高度，对于某些椎体部位的扫描，中间还需要扫描架打倾
角，便于医生对某些部位的观测和勾画。但是无论是扫描架的倾斜还是扫描床的升降、进退都有可能对患者造成
挤压等伤害。
[0004] 因此，如何保障患者在作CT检查过程中的安全是本领域技术人员亟待解决的技术问题。实用新型内容
[0005] 有鉴于此，本实用新型的第一个目的是提供一种安全防护装置，能够保障CT的安全使用，保障患者在作CT检查过程中的安全。
[0006] 本实用新型的第二个目的是提供一种大孔径CT。
[0007] 为了实现上述第一个目的，本实用新型提供了如下方案：
[0008] 一种安全防护装置，用于大孔径CT，包括CT床
水平方向电气限位模
块、CT床垂直方向电气限位模块、CT床控
制模块、CT床执行模块、CT扫描架倾斜方向电气限位模块、CT扫描架
控制模块和CT扫描架执行模块；
[0009] 所述CT床水平方向电气限位模块、所述CT床垂直方向电气限位模块和所述CT床执行模块均与所述CT床控制模块
信号连接；
[0010] 所述CT床水平方向电气限位模块用于限位所述大孔径CT的扫描床在水平方向的两个第一水平极限
位置；
[0011] 所述CT床垂直方向电气限位模块用于限位所述扫描床在垂直方向的两个第一垂直极限位置；
[0012] 所述CT床控制模块用于控制所述CT床执行模块启停所述大孔径CT的扫描床的运动；
[0013] 所述CT扫描架倾斜方向电气限位模块和所述CT扫描架执行模块均与所述CT扫描架控制模块信号连接；
[0014] 所述CT扫描架倾斜方向电气限位模块用于限位所述扫描架在上下倾斜方向两个第一倾斜极限位置；
[0015] 所述CT扫描架控制模块用于控制所述CT扫描架执行模块启停所述大孔径CT的扫描架的运动。
[0016] 在一个具体的实施方案中，所述安全防护装置还包括与所述CT床控制模块信号连接的CT床水平方向机械限位模块；
[0017] 所述CT床水平方向机械限位模块用于限位所述扫描床在水平方向的两个第二水平极限位置，且两个所述第一水平极限位置位于两个所述第二水平极限位置的范围内。
[0018] 在另一个具体的实施方案中，所述安全防护装置还包括与CT床所述控制模块信号连接的CT床垂直方向机械限位模块；
[0019] 所述CT床垂直方向机械限位模块用于限位所述扫描床在垂直方向的两个第二垂直极限位置，且两个所述第一垂直极限位置位于两个所述第二垂直极限位置的范围内。
[0020] 在另一个具体的实施方案中，所述安全防护装置还包括CT扫描架倾斜角度信息采集模块、CT扫描架
软件安全防护控制模块、CT床水平方向位置信息采集模块、CT床垂直方向位置信息采集模块、CT床软件安全防护控制模块和CT运动轨迹规划器；
[0021] 所述CT扫描架倾斜角度信息采集模块用于采集所述扫描架在倾斜运动时的倾斜角度信息；
[0022] 所述CT床水平方向位置信息采集模块用于采集所述扫描床在水平方向的位置信息；
[0023] 所述CT床垂直方向位置信息采集模块用于采集所述扫描床在垂直方向的位置信息；
[0024] 所述CT床水平方向位置信息采集模块、所述CT床垂直方向位置信息采集模块、所述CT床水平方向电气限位模块、所述CT床垂直方向电气限位模块、所述CT床水平方向机械限位模块、所述CT床垂直方向机械限位模块均和所述CT床软件安全防护控制模块信号连接；
[0025] 所述CT扫描架软件安全防护控制模块与所述CT扫描架倾斜角度信息采集模块及所述CT床软件安全防护控制模块信号连接；
[0026] 所述CT床软件安全防护控制模块能够根据所述扫描架的倾斜角度信息、所述扫描床的水平方向位置信息、所述扫描床的垂直方向的位置信息、所述第一水平极限位置、所述第二水平极限位置、所述第一垂直极限位置、所述第二垂直极限位置和所述第一倾斜极限位置对所述扫描床的运动轨迹建模规划；
[0027] 所述CT扫描架软件安全防护控制模块能够根据所述扫描架的倾斜角度信息、所述扫描床的水平方向位置信息、所述扫描床的垂直方向的位置信息、所述第一水平极限位置、所述第二水平极限位置、所述第一垂直极限位置、所述第二垂直极限位置和所述第一倾斜极限位置对所述扫描架的倾斜运动轨迹进行建模规划；
[0028] 所述CT运动轨迹规划器与所述CT扫描架软件安全防护控制模块及所述CT床软件安全防护控制模块信号连接，且所述CT运动轨迹规划器能够对所述大孔径CT的运动路径进行设定。
[0029] 在另一个具体的实施方案中，所述安全防护装置还包括CT床罩壳距离信息采集模块；
[0030] 所述CT床罩壳距离信息采集模块安装在所述大孔径CT的扫描床罩壳上，与所述CT床控制模块和所述CT扫描架控制模块信号连接；
[0031] 当所述CT床罩壳距离信息采集模块检测到所述扫描床距离所述CT床罩壳距离信息采集模块的距离小于或者等于第一预设值后，所述CT床控制模块能够控制所述CT床执行模块停止所述扫描床的运动；
[0032] 当所述CT床罩壳距离信息采集模块检测到所述扫描架距离所述CT床罩壳距离信息采集模块的距离小于或者等于第二预设值后，所述CT扫描架控制模块能够控制所述CT扫描架执行模块停止所述大孔径CT的扫描架的运动。
[0033] 在另一个具体的实施方案中，所述安全防护装置还包括急停控制模块；
[0034] 所述急停控制模块用于所述大孔径CT的紧急断电。
[0035] 在另一个具体的实施方案中，所述急停控制模块包括设置在所述大孔径CT的控制台、所述大孔径CT的扫描架前后罩壳操作面板、所述扫描床罩壳上的紧急停止按钮。
[0036] 在另一个具体的实施方案中，所述CT扫描架倾斜角度信息采集模块包括用于检测所述扫描架倾斜位置的倾角仪；和/或
[0037] 所述CT床水平方向位置信息采集模块包括用于检测所述扫描床的水平方向位置信息的光栅尺；和/或
[0038] 所述CT床垂直方向位置信息采集模块包括用于检测所述扫描床的垂直方向位置信息的激光测距仪；和/或
[0039] 所述CT床水平方向机械限位模块包括非
接触式或者接触式行程
开关；和/或[0040] 所述CT床垂直方向机械限位模块包括非接触式或者接触式行程开关和/或[0041] 所述CT床罩壳距离信息采集模块包括距离
传感器、近接传感器、防碰传感器或者压敏传感器。
[0042] 在另一个具体的实施方案中，所述非接触式行程开关为超干簧管行程开关、光电式行程开关或者感应式行程开关；和/或
[0043] 所述距离传感器为激光测距传感器、超声测距传感器或者雷达测距传感器。
[0044] 根据本实用新型的各个实施方案可以根据需要任意组合，这些组合之后所得的实施方案也在本实用新型范围内，是本实用新型具体实施方式的一部分。
[0045] 在本实用新型的一个具体
实施例中，当扫描床在沿着水平方向运动过程中超出两个第一水平极限位置时，CT床水平方向电气限位模块传递信号给CT床控制模块，CT床控制模块传递信号给CT床执行模块，使得CT床执行模块控制扫描床停止运动，防止扫描床沿着水平方向磕碰到扫描架上；当扫描床在沿着垂直方向运动过程中超出两个第一垂直极限位置时，CT床垂直方向电气限位模块传递信号给CT床控制模块，CT床控制模块传递信号给CT床执行模块，使得CT床执行模块控制扫描床停止运动，防止扫描床沿着垂直方向磕碰到扫描架上；当扫描架在上下倾斜方向运动超出两个第一倾斜极限位置时，CT扫描架倾斜方向电气限位模块传递信号给CT扫描架控制模块，CT扫描架控制模块传递信号给CT扫描架执行模块，使得CT扫描架执行模块控制扫描架停止运动，防止扫描架磕碰到扫描床上。本实用新型在大孔径CT的使用过程中，在扫描床的水平方向和垂直方向的运动过程中避免了与扫描架的磕碰，在扫描架倾斜过程中避免了与扫描床的磕碰，保障了患者在作CT检查过程中的安全。
[0046] 为了实现上述第二个目的，本实用新型提供了如下方案：
[0047] 一种大孔径CT，包括如上述任意一项所述的安全防护装置。
[0048] 由于本实用新型公开的大孔径CT包括上述任意一项中的安全防护装置，因此，安全防护装置所具有的有益效果均是本实用新型公开的大孔径CT所包含的。
附图说明
[0049] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或
现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出新颖性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0050] 图1为扫描架前倾发生的碰撞；
[0051] 图2为扫描架后倾发生的碰撞；
[0052] 图3为扫描床的床板在扫描孔中下降发生的碰撞；
[0053] 图4为扫描床太低进床发生的碰撞；
[0054] 图5为扫描床垂直方向极限位置限位；
[0055] 图6为本实用新型提供的安全防护装置的各个部件之间的信号连接结构示意图。
[0056] 其中，图1-6中：
[0057] CT床垂直方向电气限位模块1、扫描床2、扫描架3、扫描孔301、CT床垂直方向机械限位模块4、CT床水平方向电气限位模块5、CT床控制模块6、CT床执行模块7、CT床水平运动执行模块701、CT床垂直运动执行模块702、CT扫描架倾斜方向电气限位模块8、CT扫描架控制模块9、CT扫描架执行模块10、CT床水平方向机械限位模块11。
具体实施方式
[0058] 为了使本领域的技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。
[0059] 实施例一
[0060] 如图1-6所示，本实用新型提供了一种安全防护装置，用于大孔径CT，需要说明的是，也可以用于其它防撞的装置上。
[0061] 具体地，本实用新型公开了安全防护装置包括CT床水平方向电气限位模块、CT床垂直方向电气限位模块1、CT床控制模块6、CT床执行模块7、CT扫描架倾斜方向电气限位模块8、CT扫描架控制模块9和CT扫描架执行模块10。
[0062] CT床水平方向电气限位模块、CT床垂直方向电气限位模块1和CT床执行模块7均与CT床控制模块6信号连接。
[0063] CT床水平方向电气限位模块用于限位大孔径CT的扫描床2在水平方向的两个第一水平极限位置。两个第一水平极限位置是指在水平方向的两个极限位置。
[0064] CT床垂直方向电气限位模块1用于限位扫描床2在垂直方向的两个第一垂直极限位置，两个第一垂直极限位置是指在垂直方向的两个极限位置。
[0065] CT床控制模块6用于控制CT床执行模块7启停大孔径CT的扫描床2的运动，当CT床水平方向电气限位模块检测到扫描床2运动超过在水平方向的两个第一水平极限位置中的任意一个时，CT床水平方向电气限位模块传递信号给CT床控制模块6，CT床控制模块6控制CT床执行模块7停止扫描床2的运动，避免扫描床2运动到危险区域，给患者的安全带来威胁；当CT床垂直方向电气限位模块1检测到扫描床2运动超过在垂直方向的两个第一垂直极限位置中的任意一个时，CT床垂直方向电气限位模块1传递信号给CT床控制模块6，CT床控制模块6控制CT床执行模块7停止扫描床2的运动，避免扫描床2运动到危险区域，给患者的安全带来威胁。具体地，CT床执行模块7包括CT床水平运动执行模块701和CT床垂直运动执行模块702，CT床水平运动执行模块701和CT床垂直运动执行模块702分别用于执行扫描床2的水平方向的运动和垂直方向的运动。
[0066] CT扫描架倾斜方向电气限位模块8和CT扫描架执行模块10均与CT扫描架控制模块9信号连接。CT扫描架倾斜方向电气限位模块8用于限位扫描架3在上下倾斜方向两个第一倾斜极限位置，CT扫描架控制模块9用于控制CT扫描架执行模块10启停大孔径CT的扫描架3的运动。当扫描架3在上下倾斜方向运动超出两个第一倾斜极限位置时，CT扫描架倾斜方向电气限位模块8传递信号给CT扫描架控制模块9，CT扫描架控制模块9传递信号给CT扫描架执行模块10，使得CT扫描架执行模块10控制扫描架3停止运动，防止扫描架3磕碰到扫描床2上。
[0067] 本文中的垂直方向是指扫描床2在水平面内垂直水平方向的方向；水平方向是指扫描床2平行于扫描孔301轴心线的方向。
[0068] 综上所述，本实用新型在大孔径CT的使用过程中，在扫描床2的水平方向和垂直方向的运动过程中避免了与扫描架3的磕碰，在扫描架3倾斜过程中避免了与扫描床2的磕碰，保障了患者在作CT检查过程中的安全。
[0069] 实施例二
[0070] 在本实用新型提供的第二实施例中，本实施例中的安全防护装置和实施例一中的安全防护装置的结构类似，对相同之处就不再赘述了，仅介绍不同之处。
[0071] 本实施例中，本实用新型具体公开了安全防护装置还包括与CT床控制模块6信号连接的CT床水平方向机械限位模块11。
[0072] CT床水平方向机械限位模块11用于限位扫描床2在水平方向的两个第二水平极限位置，且两个第一水平极限位置位于两个第二水平极限位置的范围内。即CT床水平方向机械限位模块11为扫描床2在水平方向第一水平极限位置运动不停止时的机械限制防护，进一步提高了患者在大孔径CT检查过程中的安全性。
[0073] 进一步地，本实用新型公开了安全防护装置还包括与CT床控制模块6信号连接的CT床垂直方向机械限位模块4。CT床垂直方向机械限位模块4用于限位扫描床2在垂直方向的两个第二垂直极限位置，且两个第一垂直极限位置位于两个第二垂直极限位置的范围内。即CT床垂直方向机械限位模块4为扫描床2在垂直方向第一垂直极限位置运动不停止时的机械限制防护，进一步提高了患者在大孔径CT检查过程中的安全性。
[0074] 进一步地，本实用新型公开了安全防护装置还包括CT扫描架倾斜角度信息采集模块、CT扫描架软件安全防护控制模块、CT床水平方向位置信息采集模块、CT床垂直方向位置信息采集模块、CT床软件安全防护控制模块和CT运动轨迹规划器。
[0075] CT扫描架倾斜角度信息采集模块用于采集扫描架3在倾斜运动时的倾斜角度信息，用于CT运动轨迹规划。CT床水平方向位置信息采集模块用于采集扫描床2在水平方向的位置信息，用于CT运动轨迹规划。CT床垂直方向位置信息采集模块用于采集扫描床2在垂直方向的位置信息，用于CT运动轨迹规划。CT扫描架软件安全防护控制模块与CT扫描架倾斜角度信息采集模块及CT床软件安全防护控制模块信号连接。具体地，CT床软件安全防护控制模块接收CAN网络上CT扫描架软件安全防护控制模块发送的CT扫描架3倾斜角度信息，以便于对扫描床2的运动进行建模规划。CT扫描架软件安全防护控制模块接收CAN网络上CT床软件安全防护控制模块发送的扫描床2水平方向、垂直方向的各位置信息，以便于对扫描架3的倾斜运动轨迹进行建模规划。
[0076] CT床水平方向位置信息采集模块、CT床垂直方向位置信息采集模块、CT床水平方向电气限位模块、CT床垂直方向电气限位模块1、CT床水平方向机械限位模块11、CT床垂直方向机械限位模块4和CT床软件安全防护控制模块均与CT扫描架软件安全防护控制模块信号连接。
[0077] CT扫描架安全防护控制模块能够根据扫描架3的倾斜角度信息、扫描床2的水平方向位置信息、扫描床2的垂直方向的位置信息、第一水平极限位置、第二水平极限位置、第一垂直极限位置、第二垂直极限位置和第一倾斜极限位置对扫描架3的运动轨迹建模规划。
[0078] CT床软件安全防护控制模块能够根据扫描架3的倾斜角度信息、扫描床2的水平方向位置信息、扫描床2的垂直方向的位置信息、第一水平极限位置、第二水平极限位置、第一垂直极限位置、第二垂直极限位置和第一倾斜极限位置对扫描床2的倾斜运动轨迹进行建模规划。CT床软件安全防护控制模块采集扫描床2的水平方向和垂直方向的各位置信息，对扫描床2运动轨迹建模规划，用于防护扫描床2水平方向床板已经伸入扫描架3的扫描孔301内情况下扫描床2过度下降产生的碰撞问题(图3)、用于防护扫描床2垂直方向高度严重不够情况下对扫描床2水平方向进行进床操作产生的碰撞问题(图4)，同时CT床软件安全防护控制模块接收CAN网络上CT扫描架软件安全防护控制模块发送的扫描架3倾斜角度信息，用于防护扫描床2在扫描架3前倾到一定角度情况下过度升高扫描床2产生的碰撞问题(图1)和扫描床2在扫描架3后倾到一定角度的情况下过度降低扫描床2产生的碰撞问题(图2)，同CT扫描架软件安全防护控制模块一起形成双重软件安全防护。
[0079] CT扫描架软件安全防护控制模块能够根据扫描架3的倾斜角度信息、扫描床2的水平方向位置信息、扫描床2的垂直方向的位置信息、第一水平极限位置、第二水平极限位置、第一垂直极限位置、第二垂直极限位置和第一倾斜极限位置对扫描架3的倾斜运动轨迹进行建模规划。CT扫描架软件安全防护控制模块采集CT扫描架3倾斜角度信息，接收CAN网络上CT扫描床2运动
控制器模块发送的扫描床2水平方向、垂直方向的各位置信息对扫描架3的倾斜运动轨迹进行建模规划，用于防护扫描架3在扫描床2垂直方向高度太高情况下过度前倾产生的碰撞问题(图1)和扫描架3在扫描床2垂直方向高度过低的情况下过度后倾产生的碰撞问题(图2)，同CT扫描床2运动控制器模块一起形成双重软件安全防护。
[0080] CT运动轨迹规划器与CT扫描架软件安全防护控制模块及CT床软件安全防护控制模块信号连接，且CT运动轨迹规划器能够对大孔径CT的运动路径进行设定。
[0081] 进一步地，本实用新型公开了安全防护装置还包括CT床罩壳距离信息采集模块，CT床罩壳距离信息采集模块安装在大孔径CT的扫描床2罩壳上，与CT床控制模块6和CT扫描架控制模块9信号连接。
[0082] 当CT床罩壳距离信息采集模块检测到扫描床2距离CT床罩壳距离信息采集模块的距离小于或者等于第一预设值后，CT床控制模块6能够控制CT床执行模块7停止扫描床2的运动。
[0083] 当CT床罩壳距离信息采集模块检测到扫描架3距离CT床罩壳距离信息采集模块的距离小于或者等于第二预设值后，CT扫描架控制模块9能够控制CT扫描架执行模块10停止大孔径CT的扫描架3的运动。
[0084] 其中，第一预设值和第二预设值均可根据实际需要进行设定。
[0085] 具体地，CT床罩壳的扫描床2的前罩壳和CT床罩壳的扫描床2的后罩壳的上、下、左、右均装有距离传感器，用于意外的碰撞防护，物体在进入距离传感器一定
阈值范围后，CT运动轨迹规划器认为可能会发生碰撞，会自动将CT运动动
力电源断掉，保障患者、设备的安全。
[0086] 进一步地，安全防护装置还包括急停控制模块，急停控制模块用于大孔径CT的紧急断电。
[0087] 具体地，本实用新型公开了急停控制模块包括设置在大孔径CT的控制台、大孔径CT的扫描架3的前后罩壳操作面板、扫描床2的罩壳上的紧急停止按钮。
[0088] 进一步地，本实用新型公开了CT扫描架倾斜角度信息采集模块包括用于检测扫描架3倾斜位置的倾角仪，需要说明的是，也可以用其它能够测量扫描架3倾斜位置的测量工具代替倾角仪。CT扫描架倾斜角度信息采集模块还包括
编码器和电位器等信号转换器，便于信号的采集及输送。
[0089] 进一步地，本实用新型公开了CT床水平方向位置信息采集模块包括用于检测扫描床2的水平方向位置信息的光栅尺，需要说明的是，也可以用其它能够测量扫描床2的水平方向位置信息的测量工具代替光栅尺，例如激光测距仪。CT床水平方向位置信息采集模块还包括编码器和电位器等信号转换器，便于信号的采集及输送。
[0090] 进一步地，本实用新型公开了CT床垂直方向位置信息采集模块包括用于检测扫描床2的垂直方向位置信息的激光测距仪，需要说明的是，也可以用其它能够测量扫描床2的垂直方向位置信息的测量工具代替激光测距仪，例如光栅尺。CT床垂直方向位置信息采集模块还包括编码器和电位器等信号转换器，便于信号的采集及输送。
[0091] 进一步地，本实用新型公开了CT床水平方向机械限位模块11包括非接触式或者接触式行程开关。CT床垂直方向机械限位模块4包括非接触式或者接触式行程开关。非接触式行程开关为超干簧管行程开关、光电式行程开关或者感应式行程开关。
[0092] CT床罩壳距离信息采集模块包括距离传感器、近接传感器、防碰传感器或者压敏传感器。距离传感器为激光测距传感器、超声测距传感器或者雷达测距传感器。
[0093] CT床控制模块6和CT扫描架控制模块9可以包括
单片机、ARM、PLC、FPGA或控制板卡等。
[0094] 本实用新型通过采集扫描床2水平方向位置信息、水平限位信息、垂直位置信息、垂直限位信息、CT扫描架3倾斜角度信息、倾斜限位信息作为CT运动轨迹规划的路径约束和动力约束，建立起CT床软件安全防护和CT扫描架软件安全防护的双重CT软件防护机制；另外在CT扫描床2的罩壳各个方向上均装载有距离传感器，物体不论从哪个角度进入到CT扫描床2防护阈值范围内均可触发防护；针对紧急事件，在CT控制台、扫描床2、扫描架3共装有7处急停按钮，当紧急事件发生时操作人员可以就近快速拍下紧急停止按钮，切断CT运动部分电源，进而保障患者、设备安全。
[0095] 实施例三
[0096] 本实用新型提供了一种大孔径CT，包括
荧光轮和如上述任意一项实施例的安全防护装置。
[0097] 由于本实用新型公开的大孔径CT包括上述任意一项实施例中的安全防护装置，因此，安全防护装置所具有的有益效果均是本实用新型公开的大孔径CT所包含的。
[0098] 本文中的信号连接可以是电连接或者通信连接。
[0099] 需要说明的是，本文中的上下等表示方位的词均是以
说明书附图1的方向进行的设定，仅为了描述的方便，不具有其它特定含义。
[0100] 本文中的各个模块均为常规模块，仅仅是对其一个常规的使用，并不涉及对其方法或者模块本身进行改进，属于实用新型的保护客体。
[0101] 还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0102] 本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型
权利要求的保护范围内。
