一種用于平衡ct機(jī)架的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于平衡CT機(jī)架的方法和裝置，無需額外添加儀器即可獲得不平衡信息。所述方法包括：獲取CT機(jī)架采集數(shù)據(jù)時(shí)獲得的、機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周所形成脈沖的波動(dòng)鏈；根據(jù)所述波動(dòng)鏈獲得質(zhì)心偏離旋轉(zhuǎn)中心的偏心角，并計(jì)算不平衡大?。桓鶕?jù)所述偏心角和不平衡大小調(diào)整配重點(diǎn)的重量，以使得質(zhì)心處于旋轉(zhuǎn)中心。所述裝置包括與數(shù)據(jù)采集單元信號連接的處理器，數(shù)據(jù)采集單元用于采集機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周所形成脈沖的波動(dòng)鏈，處理器根據(jù)波動(dòng)鏈獲得質(zhì)心偏離旋轉(zhuǎn)中心的偏心角，并計(jì)算不平衡大?。惶幚砥鞲鶕?jù)偏心角和不平衡大小調(diào)整配重點(diǎn)的重量，以使得質(zhì)心處于旋轉(zhuǎn)中心。本發(fā)明在CT機(jī)架采集數(shù)據(jù)的同時(shí)完成不平衡信息的采集，結(jié)構(gòu)和操作簡單，配重精度高。
【專利說明】一種用于平衡CT機(jī)架的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療機(jī)械【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種用于平衡CT機(jī)架的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]CT機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)架上安裝有若干部件，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)，會考慮質(zhì)量分布的均衡性，以使得CT機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)架能夠均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，從而獲得高質(zhì)量的圖像。
[0003]請參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中CT機(jī)架在一種【具體實(shí)施方式】中的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
[0004]實(shí)際上，由于各個(gè)部件在機(jī)械加工和安裝的過程中存在誤差，導(dǎo)致機(jī)架的質(zhì)量分布不均勻，即機(jī)架的質(zhì)心M偏離旋轉(zhuǎn)中心，這種偏心將導(dǎo)致質(zhì)心M處產(chǎn)生合力Fy如圖1所
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[0005]可以把Fg分解為沿直徑方向的力F @和沿切線方向的力Fw，F(xiàn)g的周期性變化將導(dǎo)致兩個(gè)分力的周期性變化，而其分量Fw的周期性變化將在機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)疊加一個(gè)周期的力矩，造成機(jī)架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的速度不均勻。當(dāng)Fg達(dá)到一定程度時(shí)會影響圖像質(zhì)量，由其所引起的振動(dòng)還會影響軸承的壽命。因此，需要在機(jī)架上設(shè)置配重點(diǎn)，并通過在配重點(diǎn)增減合適的重量使機(jī)架旋轉(zhuǎn)部分的質(zhì)心盡量處于機(jī)架的旋轉(zhuǎn)中心，以減小質(zhì)心偏移造成的影響。
[0006]針對上述問題，專利號為200410071323.6的專利公開了一種“用于平衡CT臺架機(jī)構(gòu)的系統(tǒng)和方法”，借助特定的傳感器進(jìn)`行不平衡信息的采集，以進(jìn)行合理配重；專利號為201110145218.2的專利公開了一種“動(dòng)平衡測量方法及裝置及裝有該裝置的CT機(jī)”，通過對動(dòng)平衡的測量在CT機(jī)的軸向進(jìn)行配重。
[0007]可見，現(xiàn)有技術(shù)中通常需要借助CT機(jī)以外的其他儀器獲得CT機(jī)的不平衡信息，然后再進(jìn)行配重；而其他儀器的增加不僅使得CT機(jī)的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，還需要增加額外的測量和傳輸步驟，使得對CT機(jī)架的平衡過程較為復(fù)雜。
[0008]因此，如何設(shè)計(jì)一種用于平衡CT機(jī)架的方法和裝置，以便在不額外添加其他儀器的基礎(chǔ)上獲得不平衡信息進(jìn)行配重，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是提供一種用于平衡CT機(jī)架的方法，在CT機(jī)架采集數(shù)據(jù)的同時(shí)即可獲得不平衡信息，無需單獨(dú)進(jìn)行采集，從而簡化了檢測過程。
[0010]本發(fā)明的另一目的是提供一種用于平衡CT機(jī)架的裝置，無需額外添加其他儀器，即可獲得不平衡信息，從而進(jìn)行合理配重，實(shí)現(xiàn)CT機(jī)架的平衡設(shè)置。
[0011]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種用于平衡CT機(jī)架的方法，包括以下步驟:
[0012]11)獲取CT機(jī)架采集數(shù)據(jù)時(shí)獲得的、機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周所形成脈沖的波動(dòng)鏈；
[0013]12)根據(jù)所述波動(dòng)鏈獲得質(zhì)心偏離旋轉(zhuǎn)中心的偏心角，并計(jì)算不平衡大?。?br> [0014]13)根據(jù)所述偏心角和不平衡大小調(diào)整配重點(diǎn)的重量，以使得質(zhì)心處于旋轉(zhuǎn)中心。
[0015]在機(jī)架旋轉(zhuǎn)的過程中，CT機(jī)架同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，所采集的數(shù)據(jù)中即包括機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周所形成脈沖的波動(dòng)鏈，本發(fā)明的方法通過所述波動(dòng)鏈提供機(jī)架的不平衡信息，以根據(jù)所述不平衡信息調(diào)整配重，實(shí)現(xiàn)CT機(jī)架的平衡設(shè)置；與現(xiàn)有技術(shù)中采用額外參數(shù)提供機(jī)架的不平衡信息相比，本發(fā)明的方法通過機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周的波動(dòng)鏈提供不平衡信息，故可以在CT機(jī)架采集數(shù)據(jù)的同時(shí)完成不平衡信息的采集，進(jìn)而簡化了操作步驟，提高了配重的效率以及操作的便捷性；同時(shí)，通過CT機(jī)架采集的數(shù)據(jù)獲取不平衡信息可以提高信息的準(zhǔn)確性，以便更為精確地調(diào)整機(jī)架的配重，提高機(jī)架平衡設(shè)置的可靠性。
[0016]優(yōu)選地，所述步驟11)具體包括以下步驟:
[0017]機(jī)架每轉(zhuǎn)相同角度，進(jìn)行一次采樣，獲取每次采樣所形成脈沖的曲線，各角度對應(yīng)的曲線在機(jī)架的旋轉(zhuǎn)方向依次連接形成所述波動(dòng)鏈。
[0018]CT機(jī)架的采樣可以采用等角度采樣，將一周等分為較小的若干份，在機(jī)架每轉(zhuǎn)相同的角度時(shí)進(jìn)行一次采樣，獲得對應(yīng)的脈沖曲線；由于機(jī)架的不平衡導(dǎo)致其轉(zhuǎn)過相同角度所需的時(shí)間不同，且脈沖的持續(xù)時(shí)間與采樣時(shí)間相對應(yīng)，則當(dāng)機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周，每次的脈沖曲線為長短不一的曲線，形成所述波動(dòng)鏈。上述過程中的采樣頻率較高，能夠保證采集數(shù)據(jù)的有效性。
[0019]優(yōu)選地，CT機(jī)架進(jìn)行采樣時(shí)采集的數(shù)據(jù)為沒有X射線曝光的數(shù)據(jù)，以減小輻射，節(jié)約能源。
[0020]優(yōu)選地，在所述步驟11)之前還包括步驟00):
[0021]調(diào)整驅(qū)動(dòng)機(jī)架旋轉(zhuǎn)的電機(jī)的力矩電壓，使機(jī)架旋轉(zhuǎn)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。
[0022]在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集之前可以首先調(diào)整機(jī)架的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，以便將其旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，從而保證所采集數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性。
[0023]優(yōu)選地，所述步驟12)具體包括以下步驟:
[0024]121)將所述波動(dòng)鏈進(jìn)行傅里葉變換，并取其一次諧波，其他分量至零，以得到所述波動(dòng)鏈的余弦函數(shù)，所述余弦函數(shù)的相位角為所述偏心角；
[0025]122)根據(jù)所述余弦函數(shù)以及偏心角計(jì)算不平衡大小。
[0026]優(yōu)選地，在所述步驟122)中，所述不平衡大小通過機(jī)架的質(zhì)量(m)與偏心距離(r)的乘積表示，并采用如下公式獲得:
【權(quán)利要求】
1.一種用于平衡CT機(jī)架的方法，其特征在于，包括以下步驟: 11)獲取CT機(jī)架采集數(shù)據(jù)時(shí)獲得的、機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周所形成脈沖的波動(dòng)鏈； 12)根據(jù)所述波動(dòng)鏈獲得質(zhì)心偏離旋轉(zhuǎn)中心的偏心角，并計(jì)算不平衡大??； 13)根據(jù)所述偏心角和不平衡大小調(diào)整配重點(diǎn)的重量，以使得質(zhì)心處于旋轉(zhuǎn)中心。
2.如權(quán)利要求1所述的用于平衡CT機(jī)架的方法，其特征在于，所述步驟11)具體包括以下步驟:機(jī)架每轉(zhuǎn)相同角度，進(jìn)行一次采樣，獲取每次采樣所形成脈沖的曲線，各角度對應(yīng)的曲線在機(jī)架的旋轉(zhuǎn)方向依次連接形成所述波動(dòng)鏈。
3.如權(quán)利要求2所述的用于平衡CT機(jī)架的方法，其特征在于，CT機(jī)架進(jìn)行采樣時(shí)采集的數(shù)據(jù)為沒有X射線曝光的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求1所述的用于平衡CT機(jī)架的方法，其特征在于，在所述步驟11)之前還包括步驟00): 調(diào)整驅(qū)動(dòng)機(jī)架旋轉(zhuǎn)的電機(jī)的力矩電壓，使機(jī)架旋轉(zhuǎn)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的用于平衡CT機(jī)架的方法，其特征在于，所述步驟12)具體包括以下步驟: 121)將所述波動(dòng)鏈進(jìn)行傅里葉變換，并取其一次諧波，其他分量至零，以得到所述波動(dòng)鏈的余弦函數(shù)，所述余弦函數(shù)的相位角為所述偏心角； 122)根據(jù)所述余弦函數(shù)以及偏心角計(jì)算不平衡大小。
6.如權(quán)利要求5所述的用于平衡CT機(jī)架的方法，其特征在于，在所述步驟122)中，所述不平衡大小通過機(jī)架的質(zhì)量(m)與偏心距離(r)的乘積表示，并采用如下公式獲得: I U I一 J
1 |= gW I141S2 Iin? 其中，！?為不平衡矢量，J為轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，N為機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周所轉(zhuǎn)過的相同角度的個(gè)數(shù)，ti為機(jī)架轉(zhuǎn)過第i個(gè)相同角度所需的時(shí)間，ti+1為機(jī)架轉(zhuǎn)過第i+Ι個(gè)相同角度所需的時(shí)間，α為所述偏心角。
7.一種用于平衡CT機(jī)架的裝置，CT機(jī)架上具有進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)采集單元，以及用于平衡CT機(jī)架的配重點(diǎn)，其特征在于，包括與所述數(shù)據(jù)采集單元信號連接的處理器，所述數(shù)據(jù)采集單元用于采集機(jī)架旋轉(zhuǎn)一周所形成脈沖的波動(dòng)鏈，所述處理器根據(jù)所述波動(dòng)鏈獲得質(zhì)心偏離旋轉(zhuǎn)中心的偏心角，并計(jì)算不平衡大?。凰鎏幚砥鞲鶕?jù)所述偏心角和不平衡大小調(diào)整所述配重點(diǎn)的重量，以使得質(zhì)心處于旋轉(zhuǎn)中心。
8.如權(quán)利要求7所述的用于平衡CT機(jī)架的裝置，其特征在于，還包括實(shí)時(shí)檢測機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度的檢測器，所述檢測器與所述處理器信號連接，所述處理器根據(jù)機(jī)架旋轉(zhuǎn)速度調(diào)整電機(jī)的力矩電壓，以使得機(jī)架旋轉(zhuǎn)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。
【文檔編號】A61B6/03GK103767725SQ201310752409
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】樓珊珊, 馬軍防 申請人:沈陽東軟醫(yī)療系統(tǒng)有限公司