[go: up one dir, main page]

RU2165778C2 - X-ray stand device for performing high precision linear scanning of a patient with narrow collimated gamma radiation beam in medical diagnosis-making - Google Patents

X-ray stand device for performing high precision linear scanning of a patient with narrow collimated gamma radiation beam in medical diagnosis-making Download PDF

Info

Publication number
RU2165778C2
RU2165778C2 RU98100972A RU98100972A RU2165778C2 RU 2165778 C2 RU2165778 C2 RU 2165778C2 RU 98100972 A RU98100972 A RU 98100972A RU 98100972 A RU98100972 A RU 98100972A RU 2165778 C2 RU2165778 C2 RU 2165778C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tripod
carriage
support
ray
linear
Prior art date
Application number
RU98100972A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98100972A (en
Inventor
Г.М. Черных
С.Г. Черных
Original Assignee
Черных Геннадий Михайлович
Черных Сергей Геннадьевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Черных Геннадий Михайлович, Черных Сергей Геннадьевич filed Critical Черных Геннадий Михайлович
Priority to RU98100972A priority Critical patent/RU2165778C2/en
Publication of RU98100972A publication Critical patent/RU98100972A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2165778C2 publication Critical patent/RU2165778C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has drive unit, upright with support, stand bearing X-ray radiator collimator unit, radiation receiver. Linear stand carrier ball support bears loading. The drive is of noncontact momentum type or has combined noncontact linear engine which movable part is supported by stand carrier and its fixed part is attached to the upright. EFFECT: high reliability of the structure. 3 cl, 6 dwg

Description

Рентгеновское штативное устройство применяется в рентгенотехнике с прецизионным устройством сканирования пациента узкоколлимированным пучком γ- излучения. The X-ray tripod device is used in X-ray technology with a precision patient scanning device with a narrowly collimated beam of γ-radiation.

В качестве ближайшего аналога (прототипа) предлагаемого устройства выбрано рентгеновское штативное устройство МЦРУ - "Сибирь-Н" (каталог на Web сервере РИНКЦЭ http:/ www.extech.msk.su (раздел "Наука и образование"). As the closest analogue (prototype) of the proposed device, the X-ray tripod device МЦРУ - Sibir-N (catalog on the RINKCE Web server http://www.extech.msk.su (section "Science and Education") was chosen.

Прототип положил начало созданию этого типа рентгеновских аппаратов. В других типах аппаратов движение осуществляют с целью перемещения рентгеновского штатива (штатива) в зону обследования пациента. Качество движения штатива при этом не влияет на качество изображения снимка. The prototype laid the foundation for the creation of this type of x-ray apparatus. In other types of apparatuses, movement is performed in order to move the X-ray tripod (tripod) into the patient examination area. The quality of movement of the tripod does not affect the image quality of the picture.

В прототипе сбор информации для построения изображения снимка ЭВМ выполняет во время движения штатива и потому неравномерность движения, нестабильность сканирующей скорости штатива, вибрация искажают информацию, что негативно отражается на качестве изображения снимка. In the prototype, the collection of information for constructing an image of a computer image takes place during the tripod’s movement, and therefore uneven movement, instability of the scanning speed of the tripod, vibration distort the information, which negatively affects the image quality of the image.

Прототип содержит стойку механизма сканирующего движения штатива вертикального исполнения. Уравновешенный противовесом штатив, поддерживая источник излучения, коллиматор и приемник излучения, осуществляет сканирующее движение по прямолинейным направляющим стойки. Движение осуществляет электропривод с редуктором по рейке стойки. Прямолинейные направляющие стойки поддерживают каретку штатива на опорах в виде шарикоподшипников. Шарикоподшипники опираются на плоскости направляющих наружным диаметром и связаны с кареткой штатива плоскими пружинами. The prototype contains a rack mechanism for the scanning movement of the tripod vertical execution. A counterbalanced tripod, supporting the radiation source, collimator and radiation receiver, carries out a scanning movement along the straight rails of the rack. The movement carries out an electric drive with a reducer along the rack rail. Rectilinear rack guides support the tripod carriage on bearings in the form of ball bearings. Ball bearings rest on the plane of the guides with an outer diameter and are connected to the tripod carriage by flat springs.

Штативное устройство прототипа имеет ряд существенных недостатков, главные из которых:
- низкая динамическая жесткость опоры каретки штатива при ее низкой нагрузочной способности и в результате узкая, для видов аппаратов, применимость;
- низкая плавность сканирующего движения штатива при низкой виброустойчивости;
- низкая стабильность скорости в сканирующем движении с низким эргономическим качеством в перемещении и управлении поступательным движением штатива.
The tripod device of the prototype has a number of significant disadvantages, the main of which are:
- low dynamic stiffness of the tripod carriage support with its low load capacity and, as a result, narrow applicability for the types of apparatuses;
- low smoothness of the scanning movement of the tripod with low vibration resistance;
- low speed stability in the scanning movement with low ergonomic quality in moving and controlling the translational movement of the tripod.

Низкая динамическая жесткость устройства вследствие низкой нагрузочной способности опоры каретки штатива приводит к повышению амплитуды колебаний составных частей штативного устройства: источника излучения, коллиматора, приемника излучения, имеющих собственные частоты колебаний. Низкая нагрузка в опоре каретки штатива вследствие низкой нагрузочной способности опоры приводит при действии гравитационных сил к раскрытию стыка, недопустимой вибрации. Причина низкой нагрузочной способности опоры каретки штатива прототипа в том, что шарикоподшипник, опираясь наружным диаметром на плоскость направляющей, несет в себе циркуляционный характер нагружения обоймы, что ограничивает силу прижатия шарикоподшипника к направляющей - статическую силу реакции Fст (силу реакции Fст) в опоре каретки штатива. Вместе с тем, и циркуляционный характер практически не обеспечивается, поскольку он имеет повышенную чувствительность к неточности установки подшипникового узла, что делает касание обоймы шарикоподшипника с направляющей по линии трудно достижимым. Кроме того, ненадежность монтажа в сочетании с погрешностями форм сопрягаемых деталей приводит к изменению циркуляционного характера нагружения обоймы, что обязывает при монтаже снижать и без того низкую силу реакции Fст в опоре. В противном случае, в условиях сложного контроля целого ряда погрешностей монтаж приводит к непредсказуемому росту напряжения в обойме, что приводит к резкому падению долговечности сканирующего устройства - ресурсу до списания. С другой стороны, вынужденное снижение нагрузки в опоре приводит к резкому снижению динамической жесткости, раскрытию стыка. Поскольку прототип выполнен в вертикальном исполнении стойки, опоры каретки штатива от сил гравитации испытывают малые нагрузки. Вследствие неспособности опор каретки штатива нести повышенные нагрузки устройство поддержки штатива имеет узкую, для видов аппаратов, применимость.Low dynamic stiffness of the device due to the low load capacity of the tripod carriage support leads to an increase in the amplitude of vibrations of the components of the tripod device: radiation source, collimator, radiation receiver having natural vibration frequencies. The low load in the support of the tripod carriage due to the low load capacity of the support leads to the opening of the joint, unacceptable vibration under the action of gravitational forces. The reason for the low load capacity of the prototype tripod carriage support is that the ball bearing, relying on the outer diameter on the plane of the guide, carries the circulating nature of the load of the cage, which limits the pressure force of the ball bearing to the guide - the static reaction force F article (reaction force F article ) in the support tripod carriages. At the same time, the circulation character is practically not ensured, since it has an increased sensitivity to inaccurate installation of the bearing assembly, which makes touching the ball bearing cage with the guide along the line difficult to achieve. In addition, the unreliability of the installation in combination with the errors in the shapes of the mating parts leads to a change in the circulating nature of the loading of the cage, which makes it necessary to reduce the already low reaction force F st in the support during installation. Otherwise, in conditions of complex control of a number of errors, installation leads to an unpredictable increase in voltage in the clip, which leads to a sharp drop in the durability of the scanning device - the resource before decommissioning. On the other hand, a forced decrease in the load in the support leads to a sharp decrease in dynamic stiffness, the opening of the joint. Since the prototype is made in a vertical version of the rack, the support of the tripod carriage from the forces of gravity experience small loads. Due to the inability of the tripod carriage supports to carry increased loads, the tripod support device has a narrow applicability for the types of devices.

Для лучшего понимания характера действия силы реакции F в опоре прототипа рассмотрим на диаграмме, фиг. 3, изменение силы реакции F в опоре каретки поворотного рентгеновского штатива. Действие силы реакции F в опоре обусловлено действием статической силы от упругого элемента Fст, действием силы гравитации в диапазоне изменения силы Fст. min - Fст. max и действием силы от вибрации. Изменение силы F при этом находится в диапазоне изменения силы Fmin - Fmax. Из диаграммы следует: при значительном по величине диапазоне действия в опоре сил гравитации и малом усилии от упругого элемента Fст опора может потерять знакопостоянную (положительного знака) нагрузку F, что приведет к раскрытию стыка, приведет к недопустимо низкой динамической жесткости и как следствие - недопустимой вибрации.To better understand the nature of the action of the reaction force F in the support of the prototype, we consider the diagram, FIG. 3, the change in the reaction force F in the support of the carriage of the rotary x-ray tripod. The action of the reaction force F in the support is due to the action of a static force from the elastic element F article , the action of the force of gravity in the range of variation of the force F article min - F Art. max and action of force from vibration. The change in the force F is in the range of the change in the force F min - F max . From the diagram it follows: with a significant range of action in the support of gravitational forces and a small force from the elastic element F st, the support may lose a sign-constant (positive sign) load F, which will lead to the opening of the joint, lead to unacceptably low dynamic stiffness and, as a consequence, unacceptable vibrations.

Применение в прототипе электропривода штатива с редуктором приводит дополнительно к существенным недостаткам: снижению плавности хода, повышению шума, расширению диапазона изменения силы Fmin - Fmax из-за возрастающей амплитуды колебаний. При этом увеличиваются амплитуды колебания частей штатива: источника излучения, коллиматора и приемника излучения, имеющих собственные частоты колебаний, что приводит к увеличению отклонения этих частей от общей оптической оси и необходимости увеличения толщины рентгеновского пучка, а это, соответственно, - к увеличению дозы облучения пациента. Кроме того, электропривод с редуктором из-за жесткого зацепления его с рейкой снижает эргономическое качество устройства, поскольку при этом способе зацепления штатив не перемещается вручную.The use of a tripod with a gear in the prototype leads to additional disadvantages: reduced ride smoothness, increased noise, widened range of changes in force F min - F max due to the increasing amplitude of oscillations. In this case, the oscillation amplitudes of the parts of the tripod: the radiation source, the collimator and the radiation receiver having their own vibration frequencies increase, which leads to an increase in the deviation of these parts from the common optical axis and the need to increase the thickness of the x-ray beam, and this, accordingly, to increase the patient's radiation dose . In addition, the electric drive with the gearbox, due to its rigid engagement with the rail, reduces the ergonomic quality of the device, since with this gearing method the tripod does not move manually.

В основу изобретения положена задача создания унифицированного устройства прецизионного линейного сканирования в поступательном движении штатива, отличающегося повышенной надежностью (безотказностью, долговечностью) с возможностью снижения дозы облучения за счет снижения вибрации и повышения виброустойчивости посредством повышения динамической жесткости и нагрузочной способности опор каретки штатива; плавностью хода и низким шумом за счет устройства движения штатива, повышенным эргономическим качеством за счет создания оптимального управления движением штатива. The basis of the invention is the creation of a unified device for precise linear scanning in the translational movement of the tripod, characterized by increased reliability (reliability, durability) with the possibility of reducing the radiation dose by reducing vibration and increasing vibration resistance by increasing the dynamic stiffness and load capacity of the tripod carriage supports; ride smoothness and low noise due to the tripod movement device, increased ergonomic quality due to the creation of optimal tripod movement control.

Поставленная задача решается тем, что рентгеновское штативное устройство прецизионного линейного сканирования узкоколлимированным пучком γ-излучения в медицинской диагностике, включающее электропривод штатива, стойку, поддерживающую, по меньшей мере, одну направляющую с опирающейся на нее, по меньшей мере, одной опорой, при этом, по меньшей мере, одна опора поддерживает уравновешенный штатив на каретке штатива, поддерживающий рентгеновский излучатель, коллиматор и приемник излучения, при этом опора каретки штатива содержит нагрузку от устройства в виде упругого элемента, связывающего каретку штатива со стойкой, предлагается, кроме того, выполнить так, что стойка поддерживает, по меньшей мере, одну направляющую в виде шариковой направляющей с, по меньшей мере, одной опирающейся на нее линейной шариковой опорой, а упругий элемент, содержащий, по меньшей мере, одну деталь из стального профиля различной модификации, создает ею в опоре каретки штатива нагрузку в виде силы реакции Fст, которая снижает вибрацию штатива при его сканирующем движении от электропривода в виде бесконтактного электропривода созданием в опоре динамической жесткости с учетом, по меньшей мере, действия в опоре гравитационных сил от конкретного штатива в диапазоне изменения силы Fст.min - Fст.max и действия в опоре минимального значения знакопостоянной силы реакции Fmin в диапазоне изменения силы Fmin - Fmax, характеризующего нераскрытие стыка, при этом бесконтактный электропривод выполнен в виде комбинированного линейного двигателя, неподвижную часть которого, содержащую магнитопровод в виде статора, содержит стойка, подвижную часть, содержащую электромагнитное устройство в виде индуктора, содержит каретка штатива.The problem is solved in that an x-ray tripod device for precision linear scanning by a narrowly collimated beam of γ-radiation in medical diagnostics, including an electric tripod, a rack supporting at least one guide with at least one support resting on it, while at least one support supports a balanced tripod on a tripod carriage, supporting an X-ray emitter, a collimator and a radiation receiver, while the tripod carriage support contains a load of t device in the form of an elastic element connecting the tripod carriage with the stand, it is also proposed that the stand supports at least one guide in the form of a ball guide with at least one linear ball support resting on it, and the elastic member comprising at least one piece of steel profile different modification, it creates a tripod support carriage load in the form of reaction force F v, which reduces vibration of the tripod in its scanning motion of the actuator in the form baa creating electric contact in the support dynamic stiffness based, at least in the support action of gravitational forces on the specific range of the tripod in st.min force F - F st.max and action in support of constant sign minimum value F min of the reaction force in the range of the force F min - F max, characterizing the non-disclosure of the joint, wherein the non-contact actuator is configured as a combined linear motor, the stationary part of which comprising a magnetic circuit in the stator, contains rack moving part sod rzhaschuyu electromagnetic device in the form of an inductor, the carriage comprises a tripod.

В решении задачи создания унифицированного устройства применяются взаимообусловленные в совместном использовании элементы сканирования и их синтез:
- шариковая направляющая с линейной шариковой опорой, воспринимающая без ограничения, по меньшей мере, гравитационную нагрузку при плавности хода и низком коэффициенте трения;
- устройство с упругим элементом, создающее в опоре каретки штатива силу реакции Fст с возможностью устанавливать, в условиях применения линейной шариковой опоры, без ограничения любое по величине требуемое значение;
- получение сканирующего движения штатива от бесконтактного электропривода, в том числе от электропривода в виде комбинированного линейного двигателя с использованием стойки и каретки штатива по новому назначению.
In solving the problem of creating a unified device, scanning elements interdependent in sharing and their synthesis are used:
- a ball guide with a linear ball bearing, perceiving, without limitation, at least the gravitational load with a smooth ride and a low coefficient of friction;
- a device with an elastic element that creates a reaction force F st in the support of the tripod carriage with the ability to set, under the conditions of using a linear ball support, without limitation any value required by value;
- receiving the scanning movement of the tripod from a non-contact electric drive, including from an electric drive in the form of a combined linear motor using a rack and tripod carriage for a new purpose.

Это решение обеспечивает создание рентгеновского штативного устройства с унифицированным устройством линейного сканирования и приводит к осуществлению метода сканирования в отношении его применения к рентгеновским штативным устройствам: с поворотным рентгеновским стол-штативом, который предназначен для исследования пациента в различных положениях; со штативом с вертикальным положением стойки, который предназначен для исследования пациента в вертикальном положении стойки; со штативом с горизонтальным положением стойки, который предназначен для исследования пациента в горизонтальном положении стойки и для исследования молочной железы. This solution provides the creation of an x-ray tripod device with a unified linear scanning device and leads to the implementation of the scanning method in relation to its application to x-ray tripod devices: with a rotatable x-ray table stand, which is designed to examine the patient in various positions; with a tripod with a vertical position of the rack, which is designed to examine the patient in the vertical position of the rack; with a tripod with a horizontal position of the rack, which is designed to examine the patient in a horizontal position of the rack and for the study of the mammary gland.

Управление бесконтактным электроприводом с применением микропроцессора также отвечает решению задачи в создании унифицированной системы управления, поскольку управление с параметрами электропривода осуществляется в шаговом режиме работы и отвечает требованиям прецизионной точности линейного сканирования с возможностью применения фарсировки в начале движения, торможения и реверса в устройстве с цифровым программным управлением. The control of a non-contact electric drive using a microprocessor also meets the challenge of creating a unified control system, since the control with the parameters of the electric drive is carried out in a step-by-step mode and meets the requirements of precision linear scanning with the possibility of applying acceleration at the beginning of movement, braking and reverse in a device with digital program control .

Создание унифицированного прецизионного устройства линейного сканирования с применением бесконтактного привода с числовым программным управлением отвечает требованию системного подхода, управление при этом соответствует управлению в системе, составляющий элемент которого - человек-оператор. Такое решение соответствует требованиям к рентгеновскому штативному устройству с прецизионным линейным сканированием при оптимальном эргономическом качестве. The creation of a unified precision linear scanning device using a non-contact drive with numerical control meets the requirements of a systematic approach, while the control corresponds to the control in the system, the constituent element of which is the human operator. This solution meets the requirements for an x-ray tripod with precision linear scanning with optimal ergonomic quality.

В рентгеновском штативном устройстве может использоваться бесконтактный привод в виде бесконтактного моментного привода, что расширяет применяемость в использовании бесконтактного привода при достижении одного и того же технического результата. In an X-ray tripod device, a non-contact drive in the form of a non-contact torque drive can be used, which extends the applicability of using a non-contact drive when the same technical result is achieved.

Стойка в рентгеновском штативном устройстве может поддерживать, по меньшей мере, одну шариковую направляющую с, по меньшей мере, одной опирающейся на нее линейной шариковой опорой, используемые для установки на опоре противовеса подвижной части рентгеновского штативного устройства. Такое уравновешивание штатива повышает плавность сканирующего движения. The rack in the X-ray tripod device can support at least one ball guide with at least one linear ball bearing resting on it, which are used to mount the counterpart of the movable part of the X-ray tripod. This balancing of the tripod increases the smoothness of the scanning movement.

Стойка рентгеновского штативного устройства может поддерживать, по меньшей мере, одну шариковую направляющую с, по меньшей мере, одной опирающейся на нее линейной шариковой опорой, используемые для перемещения каретки-стойки на каретке штатива в зону обследования пациента, при этом каретка-стойка в сканирующем движении штатива выполняет функцию стойки. Введение каретки-стойки позволяет снизить экономические затраты за счет уменьшения длины шариковых направляющих и уменьшения длины магнитопровода комбинированного линейного двигателя. The rack of the x-ray tripod device can support at least one ball guide with at least one linear ball bearing resting on it, used to move the rack carriage on the tripod carriage into the patient examination area, while the rack carriage is in a scanning movement a tripod serves as a stand. The introduction of the carriage-rack can reduce economic costs by reducing the length of the ball guides and reducing the length of the magnetic circuit of the combined linear motor.

В штативном устройстве упругий элемент может создавать в опоре каретки штатива силу реакции Fст внутренней силой - натягом тел качения, что расширяет технологические возможности в получении силы реакции Fст.
На фиг. 1 показаны элементы кинематической и оптической схемы штативного устройства; на фиг. 2 показана схема использования упругого элемента и комбинированного линейного двигателя; на фиг. 3 показана диаграмма действия силы реакции F в опоре каретки штатива во временит τ сканирующего движения штатива; на фиг. 4 показана схема изменения направления внешней нагрузки от упругого элемента; на фиг. 5 показана схема установки каретки - стойки и противовеса; на фиг. 6 показана схема установки бесконтактного моментного привода.
In a tripod device, the elastic element can create in the support of the tripod carriage the reaction force F st with an internal force - interference of rolling elements, which expands the technological capabilities in obtaining the reaction force F st.
In FIG. 1 shows elements of a kinematic and optical diagram of a tripod device; in FIG. 2 shows a diagram of using an elastic member and a combined linear motor; in FIG. 3 shows a diagram of the action of the reaction force F in the support of the tripod carriage in time τ of the scanning movement of the tripod; in FIG. 4 shows a diagram of a change in the direction of an external load from an elastic element; in FIG. 5 shows a diagram of the installation of the carriage - rack and counterweight; in FIG. 6 shows the installation diagram of a contactless torque drive.

Устройство (фиг. 2, 4, 5, 6) содержит линейные шариковые опоры каретки штатива 1, упругий элемент 2, шариковые направляющие 3, линейную шариковую опору 4, противовес 5, стойку 6, каретку штатива 7, коллиматор 8, входную диафрагму 9, приемник излучения 10, рентгеновский излучатель 11, зону 12 для размещения пациента, привод 13 в виде комбинированного линейного двигателя. Устройство (фиг. 5) в частном случае выполнения может содержать каретку-стойку 14, двигатель (фиг. 6) в виде бесконтактного моментного привода 15. The device (Fig. 2, 4, 5, 6) contains linear ball bearings of the tripod carriage 1, an elastic element 2, ball guides 3, a linear ball bearing 4, a counterweight 5, a rack 6, a tripod carriage 7, a collimator 8, an input diaphragm 9, a radiation receiver 10, an X-ray emitter 11, a zone 12 for accommodating a patient, a drive 13 in the form of a combined linear motor. The device (Fig. 5) in the particular case of execution may include a carriage-rack 14, the motor (Fig. 6) in the form of a contactless torque drive 15.

На фиг. 1 показана стойка 6, поддерживающая каретку штатива 7 с расположенными на штативе источником γ-излучения, коллиматором 8, отстоящим от рентгеновского излучателя на L1, со щелью Н2 коллиматора 8, расходящимся пучком γ-излучения φ, приемником излучения 10 со щелью H1 входной диафрагмы 9, отстоящей от рентгеновского излучателя на L2, установочным углом θ приемника излучения относительно оптической оси. In FIG. 1 shows a rack 6 supporting a tripod carriage 7 with a γ-radiation source located on a tripod, a collimator 8 spaced from the X-ray emitter at L1, with a collimator 8 slit H2, a divergent γ-ray beam φ, a radiation receiver 10 with an input diaphragm 9 slit H1 , spaced from the x-ray emitter at L2, the installation angle θ of the radiation receiver relative to the optical axis.

Привод (на фигуре не показан) приводит штатив 7 в поступательное сканирующее движение - движение со скоростью V относительно пациента, размещенного в зоне 12. The drive (not shown in the figure) brings the tripod 7 into translational scanning movement — a movement at a speed V relative to the patient located in zone 12.

На фиг. 2, 4, 5 показан комбинированный линейный двигатель 13, составляющими частями которого являются стойка 6, поддерживаемая шариковой направляющей 3, каретка штатива 7 на линейной шариковой опоре 1, содержащая ответную часть двигателя 13. Стойка 6 и каретка штатива 7 используются по новому назначению. In FIG. 2, 4, 5, a combined linear motor 13 is shown, the constituent parts of which are a stand 6 supported by a ball guide 3, a tripod carriage 7 on a linear ball support 1 containing a counterpart of the motor 13. The stand 6 and the tripod carriage 7 are used for their new purpose.

На фиг. 3 сила реакции в опоре каретки штатива F во время движения рентгеновского штатива τ находится во взаимосвязи с действием силы реакции Fст от упругого элемента, действием силы гравитации от конкретного рентгеновского штатива в диапазоне изменения силы Fmin - Fmax с обеспечением условия, при котором минимальное значение знакопостоянной силы Fmin в диапазоне изменения силы Fmin - Fmax характеризует условие Fmin >> 0.In FIG. 3, the reaction force in the support of the tripod carriage F during the movement of the X-ray tripod τ is correlated with the action of the reaction force F st from the elastic element, the action of gravity from a particular X-ray tripod in the range of the force F min - F max , ensuring that the minimum the value of the constant force F min in the range of changes in the force F min - F max characterizes the condition F min >> 0.

На фиг. 4 показано изменение направления внешней нагрузки от упругого элемента 2. In FIG. 4 shows the change in the direction of the external load from the elastic element 2.

На фиг. 5 показана стойка 6 с непоказанным на чертеже креплением к стойке шариковых направляющих 3 с опирающимися на них линейными шариковыми опорами 4, используемыми для перемещения каретки-стойки 14 и противовеса подвижной части штатива 5. Каретка-стойка 14 на шариковых направляющих поддерживает линейные шариковые опоры 1 каретки штатива 7. In FIG. 5 shows the stand 6 with the ball guides 3 not shown in the drawing, with linear ball bearings 4 supported on them, used to move the carriage-rack 14 and the counterweight of the movable part of the tripod 5. The carriage-rack 14 on the ball guides supports linear ball bearings 1 of the carriage tripod 7.

На фиг. 6 деталь 16 в виде стального троса или ленты охватывает ведомый и ведущий шкивы, поддерживаемые стойкой 6, и закреплена с кареткой штатива 7. In FIG. 6, part 16 in the form of a steel cable or tape covers the driven and driving pulleys supported by the stand 6 and is fixed with the tripod carriage 7.

Применение в опоре каретки внешней силы реакции Fст от упругого элемента УЭ по отношению к применению внутренней силы - от натяга тел качения более предпочтительно, поскольку сила реакции Fст от упругого элемента УЭ практически не зависит от износа шариковой опоры, что повышает безотказность устройства при увеличении срока службы. Кроме того, с износом опоры, изменением направления действия упругого элемента изменяют рабочую нагрузочную поверхность опоры, чем повышают технический ресурс.The use of an external reaction force F st from the elastic element of the RE in relation to the use of internal force in the carriage support is more preferable because the reaction force F st of the elastic element of the RE practically does not depend on the wear of the ball bearing, which increases the reliability of the device when increasing service life. In addition, with the wear of the support, a change in the direction of action of the elastic element, the working load surface of the support is changed, thereby increasing the technical resource.

В обеспечение точности сканирующего движения штатива, использование линейного двигателя предпочтительно по отношению к применению бесконтактного моментного привода, поскольку точность взаимного расположения стойки и каретки линейного двигателя гарантирована точностью исполнения направляющих и точностью их расположения, что резко упрощает монтаж устройства движения. Кроме того, использование линейного двигателя упрощает решения по дизайну, поскольку устройство движения не занимает дополнительного объема. Благодаря этому повышается надежность сканирующего движения. В штативном устройстве с малыми массогабаритными показателями, к примеру - штативном устройстве для маммографического рентгеновского аппарата, использование бесконтактного моментного привода более предпочтительно, поскольку в этом аппарате резко уменьшена масса штатива и длина гибкой связи; а простое устройство движения при простом монтаже не снижает требований к сканирующему движению. To ensure the accuracy of the scanning movement of the tripod, the use of a linear motor is preferable to the use of a non-contact torque drive, since the accuracy of the relative position of the rack and the carriage of the linear motor is guaranteed by the accuracy of the guides and the accuracy of their location, which greatly simplifies the installation of the movement device. In addition, the use of a linear motor simplifies design decisions since the movement device does not take up additional space. This increases the reliability of the scanning movement. In a tripod device with small overall dimensions, for example, a tripod device for a mammographic X-ray apparatus, the use of a contactless torque drive is more preferable, since the mass of the tripod and the length of flexible connection are sharply reduced; and a simple motion device with simple installation does not reduce the requirements for scanning motion.

На фиг. 2, 4, 5 и 6 показан упругий элемент 2 (УЭ), связывающий каретку штатива 7 со стойкой 6 (кареткой - стойкой 14) через линейную шариковую опору 4. Упругий элемент представляет собой устройство, не показанное на фигурах, содержащее множество стальных проволочек, стальных лент, других профилей и конфигураций деталей из стали, которые при деформации создают в опоре каретки штатива силу реакции Fст. Примером возможности осуществления такого устройства может служить устройство с винтовым механизмом точного движения гайки, в котором винт закреплен от осевого смещения на опоре 4. Вращаясь, винт перемещает в поступательном движении гайку в зацепе с пружинами растяжения, имеющими с противоположной стороны зацеп с кареткой штатива и воспринимающими продольно-осевую нагрузку от каретки штатива к опоре с возможностью перемещения по линейной направляющей вдоль стойки. Благодаря большому масштабу соотношения поворота винта к поступательному перемещению гайки и возможности получения высокой точности при простой конструкции настраивают в опоре силу реакции Fст.In FIG. 2, 4, 5 and 6, an elastic element 2 (UE) is shown connecting the tripod carriage 7 to the stand 6 (carriage - stand 14) through a linear ball support 4. The elastic element is a device, not shown in the figures, containing many steel wires, steel strips, other profiles and configurations of steel parts that, when deformed, create a reaction force F st in the support of the tripod carriage An example of the possibility of implementing such a device can be a device with a screw mechanism for the exact movement of the nut, in which the screw is fixed from axial displacement on the support 4. Rotating, the screw moves the nut in translational motion in engagement with tensile springs, having on the opposite side a hook with a tripod carriage and receiving longitudinal-axial load from the tripod carriage to the support with the ability to move along a linear guide along the rack. Due to the large scale of the ratio of rotation of the screw to the translational movement of the nut and the possibility of obtaining high accuracy with a simple design, the reaction force F st .

Рентгеновское штативное устройство с унифицированным решением прецизионного сканирования пациента пучком γ-излучения имеет применение в рентгенотехнике в производстве цифровых рентгенографических установок с широким спектром штативных устройств и с широким спектром методов регистрации γ-квантов. An x-ray tripod device with a unified solution for precision scanning of a patient with a gamma ray beam is used in X-ray technology in the production of digital x-ray units with a wide range of tripod devices and with a wide range of methods for detecting gamma rays.

Claims (3)

1. Рентгеновское штативное устройство прецизионного линейного сканирования узкоколлимированным пучком γ- излучения в медицинской диагностике, включающее привод, по меньшей мере, для сканирующего движения рентгеновского штатива, стойку, поддерживающую, по меньшей мере, одну направляющую с, по меньшей мере, одной опорой, при этом, по меньшей мере, на одной опоре расположен штатив на каретке штатива, поддерживающий рентгеновский излучатель, коллиматор и приемник излучения, при этом опора каретки штатива содержит нагрузку, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна направляющая, поддерживаемая стойкой, выполнена в виде шариковой направляющей с, по меньшей мере, одной линейной шариковой опорой, при этом, по меньшей мере, одна линейная шариковая опора каретки штатива содержит внешнюю нагрузку Fст. от упругого элемента, содержащего, по меньшей мере, одну деталь из стального профиля различной модификации, связывающую каретку штатива со стойкой, либо, по меньшей мере, одна линейная шариковая опора каретки штатива содержит внутреннюю нагрузку Fст., созданную натягом, привод выполнен бесконтактным моментным или содержит комбинированный бесконтактный линейный двигатель, подвижную часть которого содержит каретка штатива, а стойка содержит его неподвижную часть. 1. X-ray tripod device for precision linear scanning by a narrowly collimated beam of gamma radiation in medical diagnostics, including a drive for at least the scanning movement of an X-ray tripod, a rack supporting at least one guide with at least one support, with this, at least one support is a tripod on a tripod carriage, supporting an x-ray emitter, a collimator and a radiation receiver, while the tripod carriage support contains a load, characterized in that at least one guide supported by the stand is made in the form of a ball guide with at least one linear ball bearing, while at least one linear ball bearing of the tripod carriage contains an external load Fst. from an elastic element containing at least one part from a steel profile of various modifications connecting the tripod carriage to the rack, or at least one linear ball bearing of the tripod carriage contains an internal load Fc. created by an interference fit, the drive is made of momentless or contains a combined non-linear motor, the movable part of which contains a tripod carriage, and the stand contains its stationary part. 2. Рентгеновское штативное устройство по п.1, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна линейная шариковая опора с, по меньшей мере, одной шариковой направляющей предназначены для поддерживания противовеса подвижным частям штатива. 2. X-ray tripod device according to claim 1, characterized in that at least one linear ball bearing with at least one ball guide is designed to support the counterweight to the movable parts of the tripod. 3. Рентгеновское штативное устройство по любому из пп.1 и 2, отличающееся тем, что, по меньшей мере, одна линейная шариковая опора с, по меньшей мере, одной шариковой направляющей предназначены для перемещения каретки-стойки в зону обследования пациента. 3. X-ray tripod device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that at least one linear ball bearing with at least one ball guide are designed to move the carriage-rack in the examination area of the patient.
RU98100972A 1998-01-29 1998-01-29 X-ray stand device for performing high precision linear scanning of a patient with narrow collimated gamma radiation beam in medical diagnosis-making RU2165778C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98100972A RU2165778C2 (en) 1998-01-29 1998-01-29 X-ray stand device for performing high precision linear scanning of a patient with narrow collimated gamma radiation beam in medical diagnosis-making

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98100972A RU2165778C2 (en) 1998-01-29 1998-01-29 X-ray stand device for performing high precision linear scanning of a patient with narrow collimated gamma radiation beam in medical diagnosis-making

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98100972A RU98100972A (en) 1999-11-20
RU2165778C2 true RU2165778C2 (en) 2001-04-27

Family

ID=20201368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98100972A RU2165778C2 (en) 1998-01-29 1998-01-29 X-ray stand device for performing high precision linear scanning of a patient with narrow collimated gamma radiation beam in medical diagnosis-making

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2165778C2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4208586A (en) * 1978-11-21 1980-06-17 Raytheon Company Power assist fluoroscopic table
US4387468A (en) * 1981-10-09 1983-06-07 Techny Industries, Inc. Mobile X-ray apparatus
US4481656A (en) * 1981-05-11 1984-11-06 U.S. Philips Corporation Medical apparatus

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4208586A (en) * 1978-11-21 1980-06-17 Raytheon Company Power assist fluoroscopic table
US4481656A (en) * 1981-05-11 1984-11-06 U.S. Philips Corporation Medical apparatus
US4387468A (en) * 1981-10-09 1983-06-07 Techny Industries, Inc. Mobile X-ray apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kang et al. Measurement of vibratory motions of gears supported by compliant shafts
CN105728305B (en) Electric actuator and electronic exciting device
US11457884B2 (en) Moving parts in a nuclear medicine (N-M) imaging system
US7023952B2 (en) Mechanical damper for air pad instability
US20090320555A1 (en) Test device for tribological examination of materials
JP2005331402A (en) Stage device
JP2014147740A (en) Cradle driving mechanism, table and patient imaging and carrier device
US8987682B2 (en) Specimen positioning device, charged particle beam system, and specimen holder
JP2014520591A (en) Vibration damping apparatus and method for apparatus with rotating support {VIBRATIONDAMPINGORPAPARATUSCOMPRISINGROTATINGGANTRY}
CN102641132A (en) C-arm x-ray machine with counterbalance
RU2165778C2 (en) X-ray stand device for performing high precision linear scanning of a patient with narrow collimated gamma radiation beam in medical diagnosis-making
US10067077B2 (en) Rotational and axial motion system and methods of use
CN106618618A (en) Radioactive source control device and method for medical imaging equipment
WO2011044588A2 (en) Method and apparatus for an inertial drive
JP2007098126A (en) System, method and apparatus for power supply support of electric support device
Isobe et al. Frequency characteristics of non-contact ultrasonic motor with motion error correction
US12372432B2 (en) Support device for flexible plate structure
KR101454653B1 (en) X-ray image apparatus
CN113040914A (en) Surgical robot
JP4995767B2 (en) Positioning device and scanning probe microscope using the same
JP5077877B2 (en) Rotating device and CT scanner device
JPH07163159A (en) Ultrasonic linear motor
Alber Experimental Analysis of Rotor-Stator Contact with Many Degrees of Freedom
RU98100972A (en) X-ray STANDARD DEVICE FOR SCANNING A PATIENT BY A NARROW COLLIMED BEAM OF γ-RADIATION IN MEDICAL DIAGNOSTICS
CN120549530A (en) A medical digital X-ray photography system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130130