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改进的CT成像系统

阅读：309发布：2023-01-09

专利汇可以提供改进的CT成像系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且提出了新颖的改进的CT成像系统，其改进了在移动设置中部署CT成像的能力，例如，在流动式设置中或作为移动医院单元的部分。所公开的改进包括：实现内部驱动系统以用于使得扫描仪部件相对于固定或静态平台/基部移动；改进部件的模块化以用于快速维护/修理；以及包括集成的患者对齐机构，所述集成的患者对齐机构被直接地连接到CT系统。，下面是改进的CT成像系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种CT系统，所述CT系统包括：
扫描仪部件；
相对于车辆的地板被安装的基部部件；以及
内部驱动部件，所述内部驱动部件用于使得所述扫描仪部件相对于所述基部部件平移。
2.根据权利要求1所述的CT系统，其中，所述基部部件是低轮廓基部部件，其被构造成使在所述扫描仪部件与所述车辆的地板之间的空间最小化。
3.根据权利要求1所述的CT系统，其中，在所述扫描仪部件的底部与所述地板之间的距离小于2英尺。
4.根据权利要求1所述的CT系统，其中，在所述扫描仪部件的底部与所述地板之间的距离小于1英尺。
5.根据权利要求1所述的CT系统，其中，在所述扫描仪部件的底部与所述地板之间的距离小于6英寸。
6.根据权利要求1所述的CT系统，其中，所述扫描仪部件包括用于接收患者的解剖结构的部分的开口，其中，所述基部部件是低轮廓基部部件，所述低轮廓基部部件被构造成使得所述开口对齐于与在被折叠的担架上被固定在所述车辆中的患者基本相同的高度处。
7.根据权利要求1所述的CT系统，其中，所述扫描仪部件包括用于接收患者的解剖结构的部分的开口，其中，在所述开口的中心与所述地板之间的距离小于3英尺。
8.根据权利要求1所述的CT系统，其中，所述扫描仪部件包括用于接收患者的解剖结构的部分的开口，其中，在所述开口的中心与所述地板之间的距离小于2英尺。
9.根据权利要求1所述的CT系统，其中，所述系统进一步包括被被直接安装到所述CT系统的患者对齐机构。
10.根据权利要求9所述的CT系统，其中，所述患者对齐机构是头板。
11.根据权利要求9所述的CT系统，其中，相对于所述基部部件安装所述患者对齐机构。
12.根据权利要求1所述的CT系统，其中，所述CT系统包括多个模块化子系统。
13.根据权利要求12所述的CT系统，其中，所述多个模块化子系统包括X射线源子系统、探测子系统、控制子系统和动力子系统。
14.一种CT系统，所述CT系统包括：
扫描仪部件；
基部部件，相对于具有机动化运输驱动系统的移动推车安装所述基部部件；以及内部驱动部件，所述内部驱动部件用于使得所述扫描仪部件相对于所述基部部件平移。
15.根据权利要求14所述的CT系统，其中，所述系统进一步包括被被直接安装到所述CT系统的患者对齐机构。
16.根据权利要求15所述的CT系统，其中，所述患者对齐机构是头板。
17.根据权利要求15所述的CT系统，其中，相对于所述基部部件安装所述患者对齐机构。
18.根据权利要求14所述的CT系统，其中，所述CT系统包括多个模块化子系统。
19.根据权利要求18所述的CT系统，其中，所述多个模块化子系统包括X射线源子系统、探测子系统、控制子系统和动力子系统。
20.根据权利要求14所述的CT系统，其中，所述移动推车包括用于运输所述移动推车的全向驱动系统。
21.一种CT系统，所述CT系统包括：
扫描仪部件；
基部部件；以及
内部驱动部件，所述内部驱动部件用于使得所述扫描仪部件相对于所述基部部件平移，
其中，所述基部部件被构造成相对于车辆地板或移动推车可互换地安装。
22.一种CT系统的扫描仪部件，所述扫描仪部件包括被安装到可旋转盘的辐射源和探测部件，其中，所述可旋转盘经由台架相对于所述扫描仪部件的外壳被可旋转地安装，其中，所述台架相对于所述外壳被可平移地安装以便使得所述台架和所述可旋转盘能够相对于所述外壳平移，借此所述扫描仪部件的光束路径相对于所述外壳平移。
23.根据权利要求22所述的扫描仪部件，所述扫描仪部件进一步包括用于相对于所述外壳安装所述台架的一个或多个螺纹杆，其中，旋转地驱动所述一个或多个螺纹杆使得所述台架相对于所述外壳平移。
24.一种CT系统，所述CT系统包括：
扫描仪部件；
基部部件；以及
内部驱动部件，所述内部驱动部件用于使得所述扫描仪部件相对于所述基部部件平移；
其中，所述扫描仪部件进一步能够相对于所述基部部件枢转以便允许降低其重心。
25.一种CT系统，所述CT系统包括：
扫描仪部件；
基部部件；
内部驱动部件，所述内部驱动部件用于使得所述扫描仪部件相对于所述基部部件平移；以及
对齐机构，所述对齐机构相对于所述基部部件被安装以用于与患者平台对齐。
26.一种CT系统，所述CT系统包括：
扫描仪部件；
基部部件；
内部驱动部件，所述内部驱动部件用于使得所述扫描仪部件相对于所述基部部件平移；以及
 用户界面组件，所述用户界面组件相对于所述CT系统被栓系并且包括有线连接，所述有线连接用于使得能够从辐射防护的位置远程地控制所述CT系统。
27.一种CT系统，所述CT系统包括：
扫描仪部件；
基部部件；以及
内部驱动部件，所述内部驱动部件用于使得所述扫描仪部件相对于所述基部部件平移；
其中，所述扫描仪包括第一嵌套外壳和第二嵌套外壳。

说明书全文

改进的CT成像系统

[0001] 相关部分的交叉参考本申请要求于2016年4月11日提交的名称为“具有内部驱动系统、模块化和对齐头板（CT Systems with Internal Drive System, Modularity and Alignment Head Board）”的美国临时申请序列号62/320,622的权益，所述文献的内容在此以其整体并入本文。

背景技术

[0002] 本申请涉及计算机断层扫描（CT）成像。具体地，提出了新颖且改进的CT成像系统，其改进了在移动设置（setting）中部署CT成像的能力，例如在流动式设置中或作为移动医院单元的部分。本文公开的示例性改进包括：实现内部（即，独立的）驱动系统以用于使得扫描仪部件相对于固定或静态平台/基部移动；改进部件的模块化以用于快速维护/修理；以及包括集成患者对齐机构，例如被直接地连接到CT系统的对齐头板，以便改进系统可靠性。本文提出的改进的CT系统贯穿包括流动式设置和医院设置的多种不同设置具有许多用途。

[0003] 移动流动式设置：中风与创伤性脑损伤（TBI）是发达国家的正数第三和第四死亡原因，并且是长期残疾的第一和第二原因。这些医学问题的总美国社会成本超过每年一千亿美元。仅在美国，每年接近一百万的人经历中风。对于被公知为缺血性中风的中风主要亚型，仅存在一种有效的急性疗法。全部中风中的近似80%是缺血性中风，其会获益于凝块溶解静脉溶栓疗法紧接着介入性神经放射治疗。遗憾的是，在美国少于3%的缺血性中风患者接收这种治疗。这种低治疗率的主要原因在于执行诊断性中风检查的冗长时间，其主要包括执行非对比CT以排除出血性中风。不幸的是，如果从症状起超过三个小时执行，则溶栓疗法既不安全也不有效。

[0004] 最近，已经在欧洲和美国二者均研发并部署了移动中风病房，其包含在流动式设置（例如，移动流动式设置）中的CT系统和远程中风通信设备。有利地，这些移动中风单元能够通过提供至CT数据的较早通达而极大地缩短医疗干预响应时间。缩短的响应时间进而导致例如溶栓疗法的治疗选择具有更大的可用性和有效性。因此，需要新颖的改进的CT系统，其可以被部署在救护车、第一响应车辆或者其他移动流动式设置中。具体地，现有的流动式CT方案主要基于较老/较大型医院设计并且因此经常难以安装、运输、使用和维护，特别是在移动流动式设置中。本文提出的改进的CT方案解决了这些缺点中的许多缺点。

[0005] 医院设置：许多中风和TBI患者经历冗长的特护病房（ICU）停留。与例如心脏病的各种其他患者相混合，这群ICU患者需要频繁的CT扫描作为标准护理的部分。不幸的是，已经证明，患者向固定CT扫描仪运输进出是昂贵且危险的。而且，患者的这种运输需要ICU人员离开ICU的地板从而使ICU覆盖消耗和重负。现今，存在超过500个ICU 1代CT扫描仪设施。这种一代设计已有超过10历史并且许多医院早应进行升级。因此，需要新颖的且改进的医院CT系统，并且具体地，需要新颖的且改进的移动CT系统，例如，其能够在不需要将患者运输到医院的另一区域的情况下使用（例如，其能够在ICU、急诊部（ED）或者其他医院地板型设置或手术室型设置中使用）。现有的移动CT方案通常使用外部型驱动系统，其使得CT系统相对地板平移。这样的系统通常受到由不均匀的地板引起的可靠性问题和稳定性问题的阻碍。而且，类似于移动流动式设置，现有的移动CT方案通常会带来运输、可用性和维护方面的挑战。例如，现有的移动CT系统与各种不同类型的病床/担架的对齐/集成通常是困难的并且遭受人为错误，并且患者未对齐通常会导致信号退化和图像伪影的激增。同样，本文提出的改进的CT方案解决了这些缺点中的许多缺点。
发明内容

[0006] 提出了新颖的且改进的CT成像系统，其改进了在移动设置中部署CT成像的能力，例如，在流动式设置中或作为移动医院单元的部分。所公开的改进包括：实现内部驱动系统以用于使得扫描仪部件相对于固定或静态平台/基部移动；改进部件的模块化以用于快速维护/修理；以及包括集成的患者对齐机构，该集成的患者对齐机构被直接地连接到CT系统。

[0007] 示例性实施例包括CT系统，其包括：扫描仪部件；相对于车辆的地板被安装的基部部件；以及用于使得扫描仪部件相对于基部部件平移的内部驱动部件。有利地，基部部件可以包括低轮廓基部部件，其被构造成最小化在扫描仪部件与车辆的地板之间的空间。例如，在扫描仪部件的底部与地板之间的距离可以小于2英尺、小于1英尺或最优选地小于6英寸。在一些实施例中，基部部件是这样的低轮廓基部部件：其被构造成使得扫描仪部件的开口对齐于与在被折叠的担架上被固定在车辆中的患者基本相同的高度处。因此，例如，在开口的中心与地板之间的距离可以小于3英尺或者更优选地小于2英尺。在示例性实施例中，CT系统可以进一步包括被直接安装地到CT系统、例如相对于基部部件被安装的患者对齐机构，例如头板。有利地，CT系统可以包括多个模块化子系统，例如，X射线源子系统、探测子系统、控制子系统和/或动力子系统。

[0008] 在另一些示例性实施例中，提供了CT系统，其包括：扫描仪部件；相对于移动推车被安装的基部部件；以及用于使得扫描仪部件相对于基部部件平移的内部驱动部件。该CT系统可以类似地包括被直接安装地到CT系统、例如相对于基部部件被安装的患者对齐机构，例如头板。此外，该CT系统也可以包括多个模块化子系统，例如，X射线源子系统、探测子系统、控制子系统和/或动力子系统。有利地，移动推车可以包括用于运输移动推车的全向驱动系统。

[0009] 在另一些示例性实施例中，提供了CT系统，其包括：扫描仪部件；基部部件；以及用于使得扫描仪部件相对于基部部件平移的内部驱动部件，其中，基部部件被构造成相对于车辆地板或移动推车被可互换地安装。

[0010] 在另一些示例性实施例中，提供了CT系统的扫描仪部件，该扫描仪部件包括被安装到可旋转盘的辐射源和探测部件，其中，可旋转盘经由台架（gantry）相对于扫描仪部件的外壳被可旋转地安装，其中，台架相对于外壳被可平移地安装以便使得台架和可旋转盘能够相对于外壳平移，借此扫描仪部件的光束路径相对于外壳平移。有利地，一个或多个螺纹杆可以被用于相对于外壳安装台架，其中，旋转地驱动所述一个或多个螺纹杆使得台架相对于外壳平移。

[0011] 在另一些示例性实施例中，提供了CT系统，其包括：扫描仪部件；基部部件；和用于使得扫描仪部件相对于基部部件平移的内部驱动部件，其中，扫描仪部件进一步相对于基部部件可枢转以便允许降低其重心。

[0012] 在另一些示例性实施例中，提供了CT系统，其包括：扫描仪部件；基部部件；用于使得扫描仪部件相对于基部部件平移的内部驱动部件；以及对齐机构，所述对齐机构相对于基部部件被安装以用于与患者平台对齐。

[0013] 在另一些示例性实施例中，提供了CT系统，其包括：扫描仪部件；、基部部件；用于使得扫描仪部件相对于基部部件平移的内部驱动部件；以及用户界面组件，所述用户界面组件相对于CT系统被栓系并且包括用于使得能够从辐射防护位置远程地控制CT系统的有线连接。

[0014] 在另一些示例性实施例中，提供了CT系统，其包括：扫描仪部件；基部部件；以及用于使得扫描仪部件相对于基部部件平移的内部驱动部件，其中，所述扫描仪包括第一嵌套外壳和第二嵌套外壳。附图说明

[0015] 在接下来的具体实施方式中，参照注释的多幅附图通过本公开的实施例的非限制性示例进一步描述本公开。

[0016] 图1示出根据本公开的实施例的CT系统的示例性系统框图。

[0017] 图2示出根据本公开的实施例的图1的示例性CT系统，其中扫描仪部件相对于便携推车被安装。

[0018] 图3A-3D根据本公开的实施例的图2的CT系统示例性真实世界应用，其包括其示例性扫描位置以及运输位置。

[0019] 图4示出根据本公开的实施例的相对于第一响应车辆被安装的图1的示例性CT系统。

[0020] 图5示出根据本公开的实施例的用于图4中所示出的第一响应车辆的CT系统的更具体示意图。

[0021] 图6示出根据本公开的实施例的关于图5的示例性CT系统包括集成的患者对齐系统。

[0022] 图7A和图7B示出根据本公开的实施例的用于图5的示例性CT系统的运输位置。

[0023] 图8和图9示出根据本公开的实施例的示例性对齐机构的更具体示意图，其可以与本文描述的CT系统结合使用。

[0024] 图10和图11示出根据本公开的实施例的用于示例性扫描仪部件的示例性驱动构造，其可以用于本文描述的CT系统。

[0025] 图12A和图12B示出根据本公开的实施例的平移机构，其用于使得内部台架平移以便允许光束相对于扫描仪部件的外壳平移。

[0026] 图13A-13C示出了根据本公开的实施例的包括旋转台架的示例性扫描仪部件的驱动系统的更具体示意图。

[0027] 图14A-14C示出了根据本公开的实施例的图13A-13C的驱动系统的变型，其中旋转台架117相对于扫描仪部件的外壳116被可平移地安装。

[0028] 图15A-15C、图16A、图16B、图17A和图17B示出了根据本公开的实施例的在示例性实施例中本文提出的CT系统如何可以包括嵌套式扫描仪部件构造。

具体实施方式

[0029] 本文提出了新颖的且改进的CT成像系统，其改进了在移动设置中部署CT成像的能力，例如，在流动式设置中或作为移动医院单元的部分。

[0030] 在示例性实施例中，新颖的且改进的CT成像系统可以包括内部（即，独立）驱动系统以用于在扫描期间使得系统的扫描仪部件相对于系统的固定或静态平台/基部部件移动。有利地，使用内部驱动系统（不同于外部驱动系统，在外部驱动系统中，在扫描期间整个CT成像系统相对于地板移动）提高了系统的稳定性和扫描的可靠性。于是可以取决于具体应用而使用多种不同类型的平台/基部。例如，在一些实施例中，平台/基部可以是低平台/基部，例如，其适于安装到救护车或其他第一响应车辆的地板。有利地，可以采用低平台/基部以最小化/减少在系统的扫描仪部件与安装系统的地面/地板之间的距离，从而降低系统的重心。在示例性实施例中，在扫描仪部件的底部与地板之间的距离可以小于2英尺、小于1英尺或者甚至小于6英寸。在另一些示例性实施例中，扫描仪部件可以适于/被构造成向下枢转或者以其他方式向下折叠以便例如在运输期间进一步降低系统的重心。在另一些示例性实施例中，扫描仪部件可以适于/被构造成在运输期间从扫描位置平移和/或枢转到存储位置，例如邻近流动式或第一响应车辆的前壁或侧壁。

[0031] 特别地，在示例性实施例中，扫描仪部件可以是具有中心开口的大体筒形形状的，该中心开口被构造成、例如被定尺寸/成形成用于接收患者的解剖结构的部分（例如，患者的头部）。在使用中，扫描仪部件可以容纳X射线源子系统和探测子系统，在扫描仪部件横向地移动时，所述X射线源子系统和探测子系统大体绕患者的解剖结构的部分旋转，例如以连续方式旋转，从而产生患者的CT扫描。在示例性实施例中，可以采用低平台/基部以最小化/减少在扫描仪部件开口与安装系统的地面/地板之间的距离，从而在扫描期间降低患者的重心。在示例性实施例中，在扫描仪部件的开口的中心与地板之间的距离可以小于3英尺或者甚至小于2英尺。

[0032] 在扫描期间降低系统和/或患者的重心可以关于在救护车或者其他第一响应车辆（其中重量分布、处理和安全考虑需要车辆和患者维持低的重心）中的运输特别有利。

[0033] 在另一些示例性实施例中，系统的平台/基部部件可以是移动平台/基部，例如，与当前对于移动非CT X射线型系统可用的相同或类似的移动平台/基部。有利地，移动平台/基部可以包括机动化移动性辅助装置或某类型的驱动系统以用于有助于CT系统在整个医院中的运输。在示例性实施例中，可以使用移动平台/基部来容纳控制子系统部件和/或动力子系统部件。替代性地，控制子系统部件和/或动力子系统部件可以在CT系统外部。在一些实施例中，移动平台/基部可以包括多向驱动系统，其被构造成独立地控制在多个水平维度中的运动，例如前后运动和侧向运动。在一些实施例中，多向驱动系统可以是全向驱动系统，例如完整（holonomic）驱动系统，其包括3个自由度并且因此能够侧向移动或斜向移动（strafe）而不改变其轮的方向。在一些实施例中，可以使用全向轮或麦克纳姆（mecanum）轮或类似件来实现全向驱动系统。使用全向轮或麦克纳姆轮可以有利地最小化表面阻力和转矩。有利地，可以使用H型驱动动力传动系统以便向每个车轮站（wheel station）供应动力。

[0034] 在一些实施例中，辐射防护板或帘可以相对于平台/基部部件被固定，并且在一些实施例中可以从平台/基部部件枢转、延伸或以其他方式部署。以此方式，辐射防护件可以被部署并且在扫描过程期间相对于患者保持静止。

[0035] 有利地，在一些实施例中，本文提出的新颖的且改进的CT成像系统包括有助于其维护/适应性的模块化类型的设计。例如，如上文所述，取决于特定应用，同样的扫描仪部件和内部驱动系统可以与不同的基部/平台结合使用，因此，在一些实施例中，CT扫描部件和内部驱动系统可以被构造成使得其能够相对于多种不同类型的基部/平台进行安装。以此方式，医院可以针对不同目的容易地改装单个机器。类似地，在一些实施例中，本文提出的基部/平台可以适于使得能够安装不同类型的成像技术，例如CT、X射线、超声等等。这种可适应/可互换模块化类型的设计还增加了生产单独的部件时的制造效率。

[0036] 特别地，本文公开的模块化设计方法关于本文提出的CT系统的功能性子系统进行扩展。例如，X射线源子系统和探测子可以是扫描仪部件的模块化部件。类似地，控制子系统和/或动力子系统可以是基部/平台部件的模块化部件。因此，在示例性实施例中，可以通过简单地将整个模块化子系统更换成新的工作子系统来有助于被损坏子系统的修理。以此方式，CT系统可以在修理被更换的被损坏子系统的同时继续运行。因此，在示例性实施例中，模块化设计可以包括：1）模块化X射线源子系统，例如，包括X射线源、准直器、传输透镜/光学器件、滤波器等等；2）模块化探测子系统，例如，包括探测排列、接收透镜/光学器件、例如散射滤波器的滤波器等等；3）模块化控制子系统，例如，包括扫描仪位置控制装置、数据处理部件、网络集成部件等等；和4）模块化动力子系统，例如，包括电池、转换器、功率调节器、电涌保护器等等。虽然示例性实施例想到了四个子系统模块化部件设计，不过应理解的是，可以使用其他的模块化构造。例如，在一些实施例中，控制子系统可以包括多种不同的可互换模块化部件。

[0037] 在另一些示例性实施例中，本文描述的CT成像系统可以有利地包括用户界面控制组件，其包括例如触屏平板型控制组件。有利地，用户界面控制组件可以包括相对于CT成像系统的有线或栓系连接，例如，相对于系统的基部和/或相对于系统的扫描仪部件的有线或栓系连接。在一些实施例中，用户界面控制组件可以能够与CT成像系统可移除地对接，并且栓系或有线连接可以是可撤回的以便当用户界面组件与CT成像系统对接时有助于电线或栓系件的存储/卷绕。电线或栓系件可以有利地允许从远程位置（例如，辐射防护位置）有线地操作CT成像系统。在示例性实施例中，安全特征可以仅在用户界面控制组件处于非对接位置中时指令扫描仪操作。在一些实施例中，电线或栓系件可以被加强并且用作安全电缆以防止用户界面控制组件被盗或丢失。用户界面控制组件可以进一步被构造成与一个或多个远程工作站和/或移动装置无线地联接。

[0038] 如上文所述，患者（例如，被扫描的患者的解剖结构的部分）的适当对齐对于实现适当扫描和减少图像噪声/伪影来说是重要的。因此，在另一些示例性实施例中，本文提出的新颖的且改进的CT成像系统可以包括集成的患者对齐机构（例如，直接地包括对齐头板），该患者对齐机构被直接地连接到CT系统。具体地，对齐机构可以相对于系统的基部/平台被固定。这能够与现有的CT系统形成对比，在现有的CT系统中通常经由患者平台来实现对齐，该患者平台例如是病床、担架、桌台等等，（在许多现有的CT系统中，需要专用适配器来将给定患者平台与系统联接）。通过解除取决于不同类型的患者平台对不同适配器的需要，使用相对于CT系统固定的集成的患者对齐机构而不是患者平台确保了更大的可靠性并且改进了CT系统的易用性。在一些实施例中，集成的对齐机构可以有利地包括闩锁或者其他可释放锁定机构，以用于相对于患者平台固定对齐机构。在一些实施例中，在开始任何扫描之前，可能需要在对齐机构与患者平台之间的牢固连接。在另一些示例性实施例中，集成的对齐机构可以有利地包括一个或多个患者对齐特征，以用于引导患者、例如患者的解剖结构的特定部分相对于对齐机构的定位。例如，患者引导特征可以包括用于使患者相对于对齐机构定位和取向标记、凸起、沟槽或者其他患者对齐特征。集成的对齐机构可以进一步包括一个或多个患者紧固件，以用于相对于对齐机构将患者、例如患者的解剖结构的特定部分固定在特定位置/取向中。因此，例如，在一些实施例中，集成的对齐机构可以包括一个或多个束带、结、带、夹子或其他患者紧固件。

[0039] 有利地，集成的患者对齐机构可以被构造成针对患者的解剖结构的特定部分。例如，在一些实施例中，患者对齐机构可以包括头板，所述头板相对于系统被固定并且适于有助于患者的头部的适当对齐。在一些实施例中，患者对齐机构可以是可互换的，例如，以便使得能够针对患者的解剖结构的特定部分选择合适的对齐机构。在另一些示例性实施例中，患者对齐机构可以针对患者的解剖结构的同一部分限定多种不同的对齐构造。这些不同的对齐构造可以例如对应于不同的扫描方案/应用。在一些实施例中，患者对齐机构可以使得能够可控地调节患者的解剖结构的部分的位置和/或取向，例如，将其调节成所选择的位置/取向。特别地，CT系统可以被构造成关于对应的图像数据配准（register）患者对齐机构的所选择的构造。在另一些示例性实施例中，可以针对特定对齐机构和/或其构造来预配准扫描方案/应用。因此，在一些实施例中，在开始对应的扫描方案/应用之前，系统系统可能会需要确认特定对齐机构和/或其构造。在一些实施例中，可以通过在（多次）扫描之间自动地调节患者取向/对齐或者以其他方式引导患者取向/对齐的调节来有助于扫描序列。例如，在一些实施例中，扫描序列可以包含在扫描之间自动地调节对齐机构的构造或者以其他方式促进调节对齐机构的构造。在另一些实施例中，扫描序列可以包含在扫描之间促进将第一对齐机构更换成第二对齐机构。

[0040] 在示例性实施例中，本文提出的CT系统可以包括用于相对于安装表面选择性地/可调节地取向CT扫描仪部件和/或内部驱动系统的机构。这可以有助于将系统安装在倾斜表面上或者可以有助于调节扫描仪部件的取向以匹配患者的解剖结构的部分的取向。例如，在一些实施例中，可能希望相对于给定安装表面将CT扫描仪部件和内部驱动系统取向成一角度。在另一些示例性实施例中，可能希望允许将扫描仪取向从水平扫描仪选择性地改变成竖直扫描仪。在另一些示例性实施例中，本文提出的CT系统可以包括用于相对于安装表面选择性地/可调节地定位（例如，平移）CT扫描仪部件和/或内部驱动系统的机构。例如，在一些实施例中，扫描仪部件的竖直和/或水平位置可以是可调节的，例如，以便允许对齐于患者和/或患者平台，例如，高度对齐。在示例性实施例中，可以使用集成的患者对齐机构（例如本文所描述的）以引导扫描仪部件和/或内部驱动系统的这样的取向和/或位置对齐。因此，例如，扫描仪部件可以相对于安装表面竖直地平移，以使得集成的对齐机构竖直地对齐于患者平台。在一些实施例中，与患者和/或患者平台的对齐可以是自动的，例如，基于针对不同类型的患者平台和/或不同扫描程序的预编程位置和/或基于来自一个或多个传感器的反馈，所述传感器例如是光学传感器、压力传感器等等。在另一些示例性实施例中，可以基于所选择的对齐机构自动地或手动地调节扫描部件相对于基部的位置。因此，在示例性实施例中，相对于CT系统的基部选择并附接对齐机构。扫描部件（相对于基部）的位置之后可以被自动地或手动地调节，以使得扫描部件的开口正确地对齐于所选择的对齐机构。

[0041] 在一些实施例中，可以包括主动安全特征，其限制或以其他方式保护以防止CT系统的可能会潜在地伤害患者或对系统造成损害的运动（例如，运输、对齐和/或扫描型运动）。例如，在一些实施例中，可以使用传感器来探测CT系统的一个或多个部件相对于患者或目标的接近度并且基于这样的接近度探测提供被动反馈（例如，警报或警告）或者主动反馈（自动断开或者其他运动限制），所述传感器例如是基于光学、压力或电阻的传感器。在一些实施例中，被动和/或主动反馈可能受制于手动控制优先（manual override）。

[0042] 在另一些示例性实施例中，本文提出的CT系统可以包括用于CT扫描部件的内部平移机构。因此，例如，不同于CT扫描部件相对于基部平移，在一些实施例中，扫描部件的内部盘或滚筒可以相对于静止外壳平移。如上文所述，外壳可以是具有中心开口的大体筒形形状。大体而言，旋转盘或滚筒组件可以被包括在用于安装CT部件的外壳内，所述CT部件例如是在中心开口的相对两侧上的辐射源和探测器部件。旋转盘或滚筒组件通常经由旋转台架相对于外壳被旋转地安装，所述旋转台架例如包括一个或多个轴承运行部（bearing run）。具体地，台架可以包括环状外部支撑件，其具有径向面向内的连续周向轴承腔室，该轴承腔室包括在轴承腔室内的两个周向轴承运行部，其中轴承运行部内的滚子轴承可旋转地支撑在外部支撑件内的滚筒或盘的周向唇缘，以使得滚筒或盘可绕旋转轴线旋转。可以使用带或齿轮驱动系统来驱动滚筒或盘在外壳内的旋转。例如，可以使用多v带驱动系统或其他带驱动系统以便将来自驱动滑轮（例如，捆束的（sheaved）驱动滑轮）的旋转传递到滚筒或盘。
特别地，本文描述的系统的旋转安装和驱动部件不限制于上文提供的特定示例。当然，还可以使用其他旋转台架和旋转驱动机构。例如，在一些实施例中，可以使用其他旋转安装的磁轴承系统、空气轴承系统。在另一些实施例中，本文描述的CT成像系统可以使用具有直接驱动台架马达的直接驱动型系统。有利地，在本文描述的实施例中，旋转台架可以相对于扫描仪部件的外壳被可平移地安装。因此，例如，在一些实施例中，台架可以经由一个或多个螺纹杆相对于外壳被安装，例如，其中杆的旋转导致台架相对于外壳的平移运动。上文描述的实施例的结果是具有可变光束路径位置的扫描部件。因此，不同于平移扫描部件，扫描部件可以保持静止，同时通过旋转滚筒/盘的平移使得光束路径在内部移动。

[0043] 在另一些示例性实施例中，本文提出的CT系统可以包括嵌套式、例如伸缩式扫描仪部件构造。在嵌套式构造中，CT扫描仪部件的第一外壳可以有利地嵌套在CT扫描仪部件的第二外壳内。在一些实施例中，第二外壳可以包括基本等于第一外壳的外直径的内直径。而且，在一些实施例中，第二外壳可以比第一外壳具有更大的长度。因此，在一些实施例中，第一环形外壳构件可以被定位在第二环形外壳内，例如，接近其第一开口端。大体而言，第一外壳和第二外壳可以被成形为嵌套式直圆形中空筒。有利地，第一外壳可以限定内部开口，该内部开口被构造成、例如定尺寸/成形成用于接收患者的解剖结构的部分（例如，患者的头部），而第二外壳可以限定较宽的开口，该较宽开口被构造成用于接收患者的解剖结构的较大部分（例如，患者头颈和肩部）。在一些实施例中，外部外壳可以有利地用作辐射防护件，例如，以有助于容纳（contain）来自扫描仪部件的辐射并减轻辐射散射。在另一些实施例中，第一外壳可以相对于第二外壳静止或固定。因此，在一些实施例中，第一外壳可以包括内部平移驱动装置以用于使得被容纳在其内的可旋转盘/滚筒平移（例如，从而使得光束路径相对于患者平移）。在另一些实施例中，第一外壳可以被构造成相对于第二外壳平移。
在一些实施例中，这可以用于存储/对齐目的，例如，用于使得能够将第一外壳折叠到第二外壳中，以便当扫描仪部件不处于使用中时减小CT扫描仪部件的尺寸占地面积
（footprint），以便使得能够相对于患者的解剖结构的要被扫描的部分定位扫描仪，和/或以便使得能够将第一外壳和第二外壳定位在针对特定扫描位置提供最佳的辐射防护的位置。在一些实施例中，第二外壳可以被构造成例如在开始扫描之前相对于第一外壳伸缩地延伸。在另一些实施例中，第一外壳可以被构造成相对于第二外壳平移以便实现扫描（例如，以便使得光束路径相对于患者平移）。因此，在一些实施例中，第一外壳和/或第二外壳可以相对于患者被定位成使得以便CT扫描仪部件与患者对齐。第一外壳和/或第二外壳还可以相对于彼此被定位成提供最佳辐射保护或者扩大用于扫描的内部腔空间。之后可以通过使得第一外壳相对于第二外壳平移（例如，以便使得光束路径相对于患者平移）来开始扫描。特别地，为了提供最佳辐射防护，CT扫描仪部件可以被构造成使得光束路径相对于第一外壳和/或第二外壳维持中心定位。这可以有利地最小化患者和/或护理提供者的不希望的暴露和辐射散射。

[0044] 在示例性实施例中，提出了高度模块化的CT系统，当安放在便携X射线基部上（例如，在西门子便携X射线基部上）时，其能够被构造成便携ICU扫描仪，或者其可以在移动中风车辆内部被重新构造，其中CT在车辆地板的基部上并且主要电子器件在外部/远程。扫描用户界面可以被极大地简化，例如，被限制于呈现方案（例如，一个或二个预设方案）。可以包括简单的界面以扫描以及向HIS/RIS/PACS系统传送和传输数据（例如，以西门子Syngo格式）。而且，该系统可以使用已经存在的部件（例如，DAS、探测器、X射线管、HVPS、工作站软件、远程控制（recon）软件和便携基部）来制造。在移动流动式设置中，CT系统可以与车辆、远距离医学系统和/或其他的医学设备直接集成/封装在一起。

[0045] 最初参考图1，示出了根据本公开的实施例的CT系统100的示例性系统框图。CT系统包括呈环/甜甜圈组件形式的扫描仪部件110，其包括两个主要组件：A）X射线生成箱111，其具有X射线管、高压电源（HVPS）、准直器等等；和B）数据采集系统（DAS）/探测器/控制箱112，其包含所有的探测器、脊（spine）、DAS、LVPS（低压电源）、接口电子器件、数据链路电子器件等等。还包括内部驱动系统130以用于使得扫描仪部件110（例如，沿一个或多个轴线）相对于基部/平台部件120平移。

[0046] 有利地，在一些实施例中，内部驱动系统130可以包括一个或多个滑动装置（slide）和/或轨道以用于限定在扫描仪部件110与基部/平台部件120之间的平移关系（例如，相对于扫描仪部件的底部居中的单个滑动装置或者在扫描仪部件的底部的相对两侧上的两个平行滑动装置）。此外，内部驱动系统130可以包括一个或多个驱动机构，例如滚珠丝杠、致动器或类似件，以用于驱动平移运动（例如，相对于扫描仪部件的底部居中的单个滚珠丝杠或者在扫描仪部件的底部的相对两侧上的两个平行滚珠丝杠）。在示例性实施例中，内部驱动系统130可以特别地被构造成减轻/防止平移期间的旋转漂移。因此，在优选实施例中，内部驱动系统相对于扫描仪部件110的底部部分（即，与扫描仪部件的侧部或顶部部分相对）可操作地联接。而且，虽然可以使用两个驱动机构（例如，两个滚珠丝杠），不过优选的是，驱动机构机械地同步，例如，共用公共的驱动马达/驱动传动装置，（例如，经由公共的驱动带来机械地同步两个滚珠丝杠的旋转）。要注意的是，在一些实施例中，可以不需要滑动机构，而扫描仪部件110可以替代地被驱动机构直接支撑。

[0047] 系统100可以进一步包括配电单元（PDU）组件140（其包含电力电子器件和电池）和电子控制单元（ECU）组件150（其包含控制、远程控制和接口电子器件），其可以分别经由动力滑动件（power slip）和数据链路被连接到扫描仪部件110。ECU组件150可以进一步相对于用户界面（UI）和例如紧急停止（禁止）和照明模块的其他控制子系统可操作地连接。如上文所述，ECU组件150可以包括栓系/有线用户界面控制组件以用于CT成像系统的远程有线操作。此外，PDU组件可以有利地被构造成在允许CT成像系统的操作之前需要最小外部电源连接。因此，例如，虽然CT成像系统可以包括电池备用系统以用于补充（例如来自墙壁连接的）不规律的动力供应，但是在操作装置之前可能需要有线电源连接。

[0048] 图2示出图1的示例性CT系统100，其中扫描仪部件110使用驱动杆210相对于便携推车200被安装。特别地，推车200可以是基于现有的X射线推车型组件或由其修改而成，并且可以被用于容纳PDU 140和ECU 150组件。替代性地，控制子系统部件和/或动力子系统部件可以在CT系统100和/或推车200外部。在一些实施例中，移动推车100可以包括多向驱动系统，该多向驱动系统被构造成独立地控制在多个水平维度中的运动，例如前/后运动和侧向运动。在一些实施例中，多向驱动系统可以是全向驱动系统，例如完整（holonomic）驱动系统，其包括3个自由度并且因此能够侧向移动或斜向移动而不改变其轮的方向。在一些实施例中，可以使用全向轮或麦克纳姆轮或类似件来实现全向驱动系统。使用全向轮或麦克纳姆轮可以有利地最小化表面阻力和转矩。有利地，可以使用H型驱动动力传动系统以便向每个轮站供应动力。此外，如上文讨论的，ECU组件150可以包括栓系/有线154用户界面（UI）控制组件152以用于CT成像系统的远程有线操作。栓系件/电线154可以有利地提供有线数据连接，同时保护UI控制组件154防止丢失或被盗。在一些实施例中，栓系件/电线154可以是可撤回的并且UI控制组件可以与CT系统100和/或与推车200对接。有利地，栓系件/电线可以足够长以使得能够从防护操作者免受辐射暴露影响或以其他方式减轻辐射暴露影响的位置远程控制CT成像系统。在一些实施例中，无线数据连接可以由UI控制组件提供。

[0049] 图3A-3D被用于示出图2中的系统100的示例性真实世界应用。特别地，图3A-3C示出相对于图2的示例性CT系统100包括集成的患者对齐机构250（扫描板）。患者对齐机构250有利地允许患者的解剖结构的部分相对于CT系统100的适当对齐而不需要针对ICU床的专用适配器。患者的床（或者其他的患者平台）被简单地移动成邻近对齐机构250并且高度被调节以便粗略地对应于对齐机构250的高度。之后，患者被移动以将患者的解剖结构的所需部分放置在对齐机构上。如上文所述，患者（例如，被扫描的患者的解剖结构的部分）的适当对齐对于实现适当扫描和减少图像噪声/伪影来说是重要的。对齐机构250可以相对于系统的基部/平台120被固定。通过解除取决于不同类型的患者平台对不同适配器的需要，使用相对于CT系统100固定的集成的患者对齐机构250而不是患者平台确保了更大的可靠性并且改进了CT系统100的易用性。

[0050] 如本文所描述，在一些实施例中，集成的对齐机构250可以包括闩锁或者其他可释放锁定机构以用于相对于患者平台固定对齐机构。在一些实施例中，在开始任何扫描之前，可能需要在对齐机构与患者平台之间的牢固连接。在另一些示例性实施例中，集成的对齐机构可以有利地包括一个或多个患者对齐特征以用于引导患者（例如，患者的解剖结构的特定部分）相对于对齐机构的定位。例如，患者引导特征可以包括用于使患者相对于对齐机构定位和取向的标记、凸起、沟槽或者其他患者对齐特征。集成的对齐机构可以进一步包括一个或多个患者紧固件以用于相对于对齐机构将患者（例如，患者的解剖结构的特定部分）固定在特定位置/取向中。因此，例如，在一些实施例中，集成的对齐机构可以包括一个或多个束带、结、带、夹子或其他患者紧固件。

[0051] 有利地，集成的患者对齐机构250可以被构造成针对患者的解剖结构的特定部分。例如，在一些实施例中，患者对齐机构250可以包括头板，其相对于系统被固定并且适于有助于患者的头部的适当对齐。在一些实施例中，患者对齐机构250可以是可互换的，例如，以便使得能够针对患者的解剖结构的特定部分选择合适的对齐机构。在另一些示例性实施例中，患者对齐机构250可以针对患者的解剖结构的同一部分限定多种不同的对齐构造。这些不同的对齐构造可以例如对应于不同的扫描方案/应用。在一些实施例中，患者对齐机构可以使得能够可控地调节患者的解剖结构的部分的位置和/或取向，例如将其调节成所选择的位置/取向。特别地，CT系统100可以被构造成关于对应的图像数据配准（register）患者对齐机构的所选择的构造。在另一些示例性实施例中，扫描方案/应用可以针对特定对齐机构和/或其构造被预配准。因此，在一些实施例中，在开始对应的扫描方案/应用之前，系统可能会需要确认特定对齐机构和/或其构造。在一些实施例中，可以通过在扫描之间自动地调节患者取向/对齐或者以其他方式引导患者取向/对齐的调节来有助于扫描序列。例如，在一些实施例中，扫描序列可以包含在扫描之间自动地调节对齐机构的构造或者以其他方式促进调节对齐机构的构造。在另一些实施例中，扫描序列可以包含在扫描之间促进将第一对齐机构更换成第二对齐机构。

[0052] 图3A和图3B示出了针对基于推车的CT系统100的示例性患者示例性扫描位置。有利地，扫描部件110相对于基部120和对齐机构250平移以便对患者执行扫描。特别地，X射线光束的中心不限制于所示出的实施例，并且可以有利地相对于扫描部件110的外壳更加居中（例如，以便提供改进的辐射防护）。而且，如本文所描述，扫描部件110的外壳可以延伸或被成形为包括沿患者进一步向下延伸的附加辐射防护。在示例性实施例中，扫描部件110的外壳可以包括嵌套式（例如，伸缩式）外壳，其包括第一外壳和一第二外壳。而且，在示例性实施例中，仅扫描部件的外壳的一部分被构造成平移（例如，第一外壳部件可以在第二外壳部件上平移）。替代性地，在一些实施例中，外壳可以被构造成是静止的并且光束路径自身在外壳内在内部平移（例如，通过使得将盘/滚筒旋转地关联于外壳的内部台架平移）。在本公开的其他部分中更具体地描述了这些和其他实施例。

[0053] 图3B和图3D示出了用于图2的基于推车的CT系统100的示例性运输位置。具体地，在图3B中，扫描部件110可以有利地前进到中间位置以便例如关于推车200使得重量分布居中。替代性地，在一些实施例中，例如图3D中所示出，扫描部件110可以被构造成相对于基部120枢转，例如向下折叠。这可以允许在运输期间的较低重力分布以及更紧凑的形状因子，例如，以便有助于CT系统100的存储。

[0054] 图4示出了相对于第一响应车辆被安装的图1的示例性CT系统100。要注意的是，CT系统100包括低的基部/平台110构造以便对齐于在车辆中通常使用的低的担架50并且以便确保低重心。在所示出的实施例中，ECU 140和PDU 150组件在CT系统100外部并且可以被定位在车辆中的任意位置。

[0055] 图5示出用于例如图4中所示出的第一响应车辆的CT系统100的更具体示意图。如之前关于图1所描述的，CT系统100包括呈环/甜甜圈组件形式的扫描仪部件110，其包括两个主要组件：A）X射线生成箱111，其具有X射线管、高压电源（HVPS）、准直器等等；和B）数据采集系统（DAS）/探测器/控制箱112，其包含所有的探测器、脊、DAS、LVPS（低压电源）、接口电子器件、数据链路电子器件等等。还包括内部驱动系统以用于使得扫描仪部件110（例如，沿一个或多个轴线）相对于基部/平台部件120平移。系统100进一步包括配电单元（PDU）组件140（其包含电力电子器件和电池）和电子控制单元（ECU）组件150（其包含控制、远程控制和接口电子器件）。ECU组件150可以进一步相对于用户界面（UI）和其他控制子系统可操作地连接。如上文所述，ECU组件150可以包括栓系/有线用户界面控制组件以用于CT成像系统的远程有线操作。此外，PDU组件可以有利地被构造成在允许CT成像系统的操作之前需要最小外部电源连接。因此，例如，虽然CT成像系统可以包括电池备用系统以用于补充（例如来自墙壁连接的）不规律的动力供应，但是在操作装置之前可能需要有线电源连接。此外，如上文所述，ECU和PDU组件可以被定位在第一响应车辆内的任意位置。

[0056] 特别地，图5中的CT扫描仪100的基部/平台部件120相对于第一响应车辆的结构地板/框架10被牢固地安装。CT扫描仪100相对于第一响应车辆的地板的这种安装为CT扫描仪100提供了较低重心，并且确保了运输期间的牢固安装。

[0057] 图6示出关于图5的示例性CT系统100包括集成的患者对齐机构250（扫描板）。如上文所述，患者对齐机构250有利地允许患者的解剖结构的部分相对于CT系统100的适当对齐而不需要针对ICU床的专用适配器。在示例性实施例中，患者对齐机构可以用作在患者支撑结构与CT系统之间的接口。例如，救护车或其他移动担架50可以被定位成邻近对齐机构250，并且高度被调节以便粗略地对应于对齐机构250的高度。之后，患者被移动以将患者的解剖结构的所需部分放置在对齐机构上。如上文所述，患者（例如，被扫描的患者的解剖结构的部分）的适当对齐对于实现适当扫描和减少图像噪声/伪影来说是重要的。如所示出的，对齐机构250相对于系统的基部/平台120被固定。如上文所述，通过解除取决于不同类型的患者平台对不同适配器的需要，使用相对于CT系统100固定的集成的患者对齐机构250而不是患者平台确保了更大的可靠性并且改进了CT系统100的易用性。

[0058] 图7A和图7B示出了用于图5的流动式CT系统100的运输位置。具体地，在一些实施例中，例如图7A中所示出，扫描仪部件110可以被平移以便被放置成邻近第一响应车辆中的结构壁或支撑件15。之后，扫描仪部件110可以相对于壁/支撑件15被固定（例如，通过使用束带、带、夹子或其他紧固件）。特别地，在优选实施例中，壁/支撑件可以是将救护车的前部（座舱）与救护车的后部分隔开的结构壁。替代性地，在另一些实施例中，壁/支撑件可以是侧壁或者其他结构特征，例如，柱或框架元件。在一些实施例中，例如图7B中所示出，扫描仪部件110可以被构造成枢转，例如，横向地（例如，侧向地）或在竖直取向与水平取向之间枢转。这样的枢转可以有利地有助于将扫描仪部件定位成邻近支撑件15以便其固定。替代性地，如图7B中所示出，这样的枢转还可以进一步降低重心并且在运输期间提供更好的重量分布。

[0059] 图8和图9示出的示例性对齐机构250的更具体示意图，其可以与本文描述的CT系统结合使用。具体地，示例性对齐机构250包括从头部支撑衬垫254延伸的头部支撑件252，该头部支撑衬垫254经由柱被附接到CT扫描仪的基部/平台120。头部支撑件被构造成对齐于CT扫描仪的扫描仪部件110的中心开口。特别地，所示出的对齐机构250还包括可调节闩锁型机构256，以用于相对于例如床50的患者平台固定对齐机构250。闩锁可以有利地是高度可调节的并且被构造成与各种不同类型的患者平台配合。

[0060] 图10和图11示出了具有不同扫描驱动机构的CT系统100的示例性构造。具体地，图10示出了示例性扫描驱动机构，其中扫描仪部件110经由内部驱动系统130相对于基部/平台120平移。具体地，马达132驱动带134，带134进而同步地驱动两个滚珠丝杠136。通过两个滑动装置138来辅助平移运动。图11示出了替代性驱动机构，其中扫描仪部件110相对于基部/平台120静止。因此，代替整个扫描仪部件110相对于基部/平台120平移，旋转台架117经由平移驱动系统119相对于扫描仪部件110的静止外壳116平移。这在图12A和图12B中被更具体地示出。具体地，在图12B中示出了台架117从第一位置向第二位置的平移，其中关于图
12A示出了相对于外壳的对应光束路径行进。在示例性实施例中，图11的平移驱动系统119可以类似于图1和图10的实施例的内部驱动系统130，并且包括马达132以经由带134驱动滚珠丝杠136，这致动台架117的由滑动机构138所限定的平移运动。图11的实施例优于图10的实施例的一个优势在于，所有平移扫描运动均被容纳在封闭外壳116内并且因此不会被患者察觉。有利地，这能够降低碰撞患者的风险。在一些实施例中，图10和图11的扫描驱动机构能够被组合在单个实施例中，例如，其中外壳能够独立于在外壳内平移的台架而相对于患者平移。特别地，图10和图11中所示出的驱动系统可以有利地使用V带型驱动系统以便旋转内部盘/滚筒组件。

[0061] 图13A-13C示出了示例性旋转台架117的内部部件的更具体示意图。具体地，旋转盘或滚筒组件115可以相对于台架117被旋转地安装。要注意的是，台架可以有利地包括一个或多个轴承运行部117。具体地，台架117可以包括环状外部支撑件，其具有径向面向内的连续周向轴承腔室，其包括在轴承腔室内的两个周向轴承运行部，其中轴承运行部中的滚子轴承可旋转地支撑在外部支撑件内的滚筒或盘的周向唇缘，以致滚筒或盘可绕旋转轴线旋转。可以使用旋转驱动系统118以驱动台架117内的滚筒或盘115的旋转，所述旋转驱动系统例如是带或齿轮驱动系统。例如，可以使用多v带驱动系统或其他带驱动系统以便将来自驱动滑轮（例如，捆束的驱动滑轮）的旋转传递到滚筒或盘。特别地，本文描述的系统的旋转安装和驱动部件不限制于上文提供的特定示例。有利地，在一些实施例中（例如图10中所示出），台架117可以包括/形成扫描部件110的外部外壳。

[0062] 在另一些实施例中，台架117可以例如经由内部平移驱动系统119（例如，见图11）被可平移地安装在扫描部件110的外部外壳内。图14A-14C示出了图11的旋转台架117和内部平移驱动系统119的更具体视图。具体地，平移驱动系统119包括两个滚珠丝杠136，其中丝杠的旋转导致台架117相对于外壳（例如，见图11）的平移运动。结果是扫描部件110具有可变光束路径位置。因此，不同于平移扫描部件110，扫描部件110可以保持静止，同时经由台架117的平移通过旋转滚筒/盘的平移使得光束路径在内部移动。

[0063] 图15A-15C、图16A、图16B、图17A和图17B示出了在示例性实施例中，本文提出的CT系统如何可以包括嵌套式（例如，伸缩式）扫描仪部件构造。在嵌套式构造中，CT扫描仪部件的第一外壳116A（其在一些实施例中可以是外部外壳）可以有利地被嵌套在CT扫描仪部件的第二外壳116A（其在一些实施例中可以是内部外壳）中。在一些实施例中，第一和第二外壳116A和116B可以具有相同的长度。在另一些实施例中，第一和第二外壳116A和116B可以具有不同长度，例如，外壳116A可以比第二外壳116B具有更短的长度。如所示出的，第一和第二外壳116A和116B可以均包括环形外壳构件。更具体地，第一和第二外壳116A和116B可以被大体成形为嵌套式直圆形中空筒（虽然形状可以被略微修改成允许用于例如本文描述的其他实施例中示出的旋转台架的驱动系统（其被定位在外壳中的一个或多个中））。在示例性实施例中，例如图15A-15C中所示出，第一和第二外壳116A和116B可以被嵌套成第一外壳116A被定位在由第二外壳116B的内直径限定的中心开口内。该嵌套构造类似于俄罗斯套娃构造。因此，在一些实施例中，第一外壳116B可以包括基本上等于第二外壳116A的外直径的内直径。替代性地，如在本文中、例如在图16A、图16B、图17A和图17B中所示出的另一些实施例中进一步描述的，第二外壳116B可以限定嵌套槽（例如，在其外直径和内直径之间）以用于在其内接收第一外壳116A。

[0064] 大体而言，第一和第二外壳116A和116B可以独立地或者配合地限定一个或多个封闭的腔空间以用于接收和容纳CT扫描仪部件的部分。例如，如在图16A、图16B、图17A和图17B的实施例中进一步描述的，在一些实施例中，第一和第二外壳116A和116B可以配合以限定内部腔空间以用于容纳CT扫描仪部件的内部部分，例如盘或滚筒组件（具有X射线生成和探测子组件）、用于滚筒或盘组件的旋转台架、用于盘或滚筒组件的旋转驱动系统以及（可选地）用于旋转台架的平移驱动系统（其可以有利地允许旋转台架在封闭的腔空间内的平移，例如在图16A和图16B的实施例中被具体示出的）。在一些实施例中，第一和/或第二外壳可以均单独地限定封闭的腔空间。因此，例如，第一外壳116A可以独立地限定封闭的腔空间以用于接收CT扫描仪部件的内部部分。

[0065] 图16A和图16B示出了嵌套式构造的一种示例性实施例，其中第一和第二外壳116A和116B可以配合以限定内部腔空间以用于容纳CT扫描仪部件的内部部分。特别地，在图16A和图16B的实施例中，CT扫描仪部件可以包括平移驱动系统以用于旋转台架在由第一和第二外壳116A和116B限定的内部腔空间内内部平移。图17A和图17B示出了图16A和图16B的替代性实施例，其不包括用于旋转台架的平移驱动装置。因此，在图17A和图17B的实施例中，CT扫描仪部件的内部部分相对于外壳中的一者（例如，相对于第一外壳116A）被固定。

[0066] 如本文在之前所描述的，存在可以使用本文描述的系统和方法进行扫描的多种不同方式。例如，在一些实施例中，例如图16A和图16B中所示出，用于旋转台架的平移驱动系统可以允许旋转台架在由一个或多个外壳限定的封闭的腔空间内的内部平移。该扫描方法有利地使得能够在扫描期间维持外壳相对于患者静止。在另一些实施例中，例如图17A和图17B中所示出，旋转台架可以连同一个或多个外壳一起移动（例如，旋转台架可以相对于第一外壳116A被固定，第一外壳116A相对于第二外壳116B平移）。注意到的是，在一些实施例中，扫描可以组合内部扫描技术和外部扫描技术（例如，旋转台架可以在外壳内移动并且外壳自身也可以移动）。

[0067] 要注意的是，嵌套式外壳结构具有许多优势，包括从可折叠性角度考虑，以及增加辐射保护和更好的扫描功能的优势。在一些实施例中，例如图15A-C中所示出，第一外壳116A可以限定内部开口，该内部开口被构造成、例如被定尺寸/成形成用于接收患者的解剖结构的第一部分（例如，患者的头部），而第二外壳116B限定较宽开口，该较宽开口被构造成用于接收患者的解剖结构的较大部分（例如，患者头颈和肩部）。因此，在一些实施例中，第二外壳116B可以有利地用作辐射防护件，例如，以有助于容纳来自扫描仪部件的辐射和减轻辐射散射。

[0068] 在一些实施例中，第一外壳116A可以相对于第二外壳116B静止或固定。因此，在一些实施例中，第一外壳部件116A 可以包括内部平移驱动装置以用于使得被容纳于其内的可旋转盘/滚筒平移（例如，从而使得光束路径相对于患者平移）。在另一些实施例中，第一外壳116A可以被构造成相对于第二外壳116B平移。图15A相对于图15B、图16A相对于图16B以及图17A相对于图17B示出了这样的平移运动的示例。在一些实施例中，这可以用于存储/对齐目的，例如用于使得能够将第一外壳折叠到第二外壳中（例如图15B、图16A和图17A中所示出），以便当扫描仪部件不处于使用中时减小CT扫描仪部件的尺寸占地面积，以使得能够相对于要被扫描的患者的解剖结构的部分定位扫描仪，和/或以使得能够将一个或多个外壳定位在针对特定扫描位置提供最佳的辐射防护的位置。在一些实施例中，第一外壳116A可以被构造成例如在开始扫描之前相对于第二外壳116B伸缩地延伸（例如，见图15A、图15C、图16B和图17B）。有利地，在一些实施例中，这可以提供增强的辐射防护（例如，见图
15A和图15C）。在另一些实施例中，这可以延长/限定用于扫描部件的内部平移的内部腔（例如，见图16B）。在另一些实施例中，第一外壳116A可以被构造成相对于第二外壳116B平移以便执行扫描，例如，以便使得光束路径相对于患者平移（例如，见图17B）。因此，在一些实施例中，第一和/或第二外壳可以相对于患者被定位成以便使得CT扫描仪部件与患者对齐。第一或第二外壳可以进一步相对于患者或相对于彼此被定位成以便提供最佳辐射覆盖。之后，可以开始扫描，例如通过使得第一外壳116A相对于第二外壳116B平移（例如，以便使得光束路径相对于患者平移），或者通过使得扫描部件在内部（例如，在由第一和/或第二外壳限定的腔空间内）平移。特别地，在一些实施例中，为了提供最佳辐射防护，CT扫描仪部件可以被构造成使得光束路径相对于第一和/或第二外壳维持中心定位。这可以有利地最小化患者和/或护理提供者的不希望的暴露和辐射散射。

[0069] 在一些实施例中，第一和第二外壳116A和116B可以被构造成部分嵌套并且可以配合以限定连续外表面。因此，在示例性实施例中，连续外表面可以提供可变外直径（例如，第一外壳116A包括比第二外壳116B的外直径更小的外直径，以便使得第一外壳116A配合在第二外壳116B内）。在另一些实施例中，连续外表面可以完全由第二外壳116B限定，其中第一外壳116A完全嵌套在第二外壳116B内。如上文所述，在一些实施例中，第一和第二外壳116A和116B可以相对于彼此固定。因此，在一些实施例中，第一外壳116A可以被固定在第二外壳116B内完全嵌套的位置中，例如，其中，第一外壳在长度上短于第二外壳，并且第一外壳被定位成邻近第二外壳的开口中的一个偏离中心（例如）。在一些实施例中，第一和第二外壳可以被构造为整体外壳。

[0070] 在示例性实施例中，伸缩外壳可以被使用如下：患者能够被放置在头板上，该头板被牢固地附接于固定的基部且对齐于固定的基部。之后，前外壳可以在患者的头部上方（手动地或通过机动化机构）平移。一旦患者的头部安全地位于扫描孔内，则内部平移CT机构（封闭的平移台架）能够一路向前平移到前外壳，从而使得X射线光束朝向患者的颈部深入。扫描能够发生，其中在扫描仪朝向患者的头部的顶部扫描（螺旋或步进并摄影）的同时扫描仪平移。当完成扫描时，内部平移台架可以之后一路平移到后外壳，并且前外壳可以之后被折叠到前外壳中并锁定就位。用于CT的平移马达系统通常是低转矩的且具有安全失速特征，因此其永远不具有以任何方式弄伤/伤害患者的“挤压”力。有利地，对于上文所描述的示例性扫描方法，本文公开的系统和方法能够在扫描期间使用较大转矩（因为患者被隔离于扫描仪的运动）。因此，如果被安装在车辆中，其能够在斜面上操作并且不需要担心必须施加转矩来克服重力。这是现有的安装在车辆中的CT系统的弱点，它们必须在水平表面上操作或者车辆必须包含调水平机构。如本文所述，外壳/罩可以由防护辐射的材料构造成。
在扫描期间存在的通过扩大外壳而产生的深孔能够容纳大量的散射辐射，从而引起了医院人员的暴露大大减少。以牢固方式预对齐到扫描仪的基部的头板确保了非常笔直地（straight）完成所有扫描。它还产生了这样的条件，即患者的头部在开口中居中，并且当罩被置于患者上方时，不存在患者的头部与罩发生碰撞的危险。

[0071] 有利地，本文描述的扫描仪系统可以相对于机动化驱动系统被安装，如医院的便携X射线系统那样，从而使得其可以容易地四处移动从一个房间到另一房间。该机构能够被制成非常坚固和耐用，而不需要非常精确的运动。因此，其能够克服障碍物，例如门槛、电梯、地板上的杂物等。有利的是，该驱动系统与扫描驱动系统分离。

[0072] 有利地，本文公开的扫描仪系统可以包括电池电源，以用于当从用于充电的墙断开时维持操作。因此X射线功率还能够大于可用墙电源的功率。

[0073] 用于CT扫描仪的用户界面通常是具有键盘/鼠标的复杂的基于计算机的系统。本文公开的系统可以有利地使用经由线缆/软件保护器（dongle）被连接到扫描仪的非常简单的平板式界面。线缆/软件保护器具有足够长度以便允许操作者在扫描仪的辐射区之外安全地移动，但仍处于扫描仪的可视距离内以便万一发生危险时提供机构的紧急停止。线缆/软件保护器还防止平板被盗。平板UI系统于是能够与医院/放射信息系统通信以传送患者信息和数据。

[0074] 本文提供的扫描仪系统可以包括具有亚毫米精度的平移，以提供患者的解剖结构的准确的断层切片图像。如上文所描述，该精度可以通过具有连接到扫描仪的基部和底部的一个或两个精密滚珠丝杠来实现。扫描仪可以进一步被安装在一个或两个低摩擦线性滑动装置上。通过转动滚珠丝杠，台架将精确地平移移动。如果使用两个滚珠丝杠，则它们能够通过带和滑轮或通过齿轮机构被同步。滚珠丝杠能够通过连接到精密电动马达和运动驱动系统而被旋转。其能够是伺服或步进马达类型。马达能够被直接安装到滚珠丝杠。优选的是，利用带和滑轮将马达安装到滚珠丝杠。可选地，马达能够通过齿轮被联结到滚珠丝杠。齿轮或滑轮能够被定尺寸制成提供更大或更小的机械优势和精度。

[0075] 本文描述的示例性实施例的附加有利特征可适于不同应用。因此，在一些实施例中，基于推车的（ICU）系统和基于车辆的（移动式中风CT）系统能够共用同一扫描仪部件和基部。更具体地，扫描仪部件的基部能够被可互换地安装到运输推车或安装到第一响应车辆的地板/框架。

[0076] 在已经阅读前述描述之后本领域普通技术人员将毫无疑问地变得显而易见到本公开的许多更改和修改，但应理解的是，通过图释方式被示出和描述的特定实施例决不意图被认为是限制性的。此外，已经参考特定实施例描述了主题，但是本领域技术人员将会想到在本公开精神和范围内的变型。注意到的是，前述示例仅仅为了解释的目的而提供，并且决不应被解释为本公开的限制。

[0077] 虽然已经参考其示例性实施例具体地示出和描述了本发明构思，但本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离由下文的权利要求所限定的本发明构思的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。

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