一种仿真x-ct实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及CT装置技术领域，具体涉及一种仿真X-CT实验装置。
【背景技术】
[0002]随着医疗水平的提升，CT (Computed Tomography)技术在临床上应用于各种疾病的诊断，由于其扫描时间快、图像清晰等特点，医院势必需要大量引进先进的大型X-CT设备。与此同时，医院对操作人员的技术水平要求将会增高，对人员需求量也会增加，迫使医学院校要培养更多高素质操作人才。但由于目前X-CT设备价格昂贵、X射线存在一定辐射损伤，且对环境条件要求苛刻等一系列难题，使得一般医学院校不具备购买大量X-CT设备来满足现阶段教学的条件，所以设计一款成本低廉的仿真X-CT实验教学仪是很有必要的。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种结构设计合理、结构简单、操作方便、价格低廉、不存在福射损伤、安全实用的仿真x-ct实验装置。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:一种仿真X-CT实验装置，包括底座和所述底座上设置有CT床，所述底座上还设置有上位机和下位机，所述上位机和下位机固定连接，所述上位机包括登录模块、扫描模块、调用显示模块和下位机控制模块，所述下位机包括单片机控制模块、串口通信模块、步进电机模块、激光头控制模块、触摸液晶模块和MP3播放模块，上位机与下位机进行数据通信，并通过串口通信控制下位机的单片机控制模块，单片机控制模块控制下位机的操作，通过触摸液晶模块中的控件控制激光头控制模块、步进电机模块及CT床的移动。
[0005]通过采用上述技术方案，通过上位机仿真CT界面，下位机使用激光头进行X射线仿真，不存在辐射损伤，因此能够让初学者在一般的环境下无辐射的学习x-ct机的常规操作流程。而仿真X-CT教学实验装置由于价格低廉、结构清晰、安全方便的特点，大大满足医学院校教学需求，并对医疗事业的推动具有重要意义。
[0006]本发明进一步设置:所述激光头控制模块由激光定位模块以及模拟X扫描模块组成，激光定位模块由一个9mm外径十字激光头和两个9mm外径一字激光头组成；模拟X扫描模块由8个6_外径的红外激光头组成。通过本设置，激光头控制模块结构简单，制造方便，工作可靠。
[0007]本发明还进一步设置:所述底座为长方体结构，底座长50cm、宽30cm、高8cm，底座的一侧固定设置有一块固定板，所述固定板高40cm、宽30cm。通过本设置，结构设置更加合理，结构简单。
[0008]本发明还还进一步设置:所述固定板上固定设置有CT床移动装置，通过CT床移动装置实现上、下、前和后四个方向移动。通过本设置，CT床移动方便，工作可靠。
[0009]本发明还还进一步设置:所述底座和固定板均米用8mm厚的乳白色有机玻璃制造而成。通过本设置，制造方便，成本低。
[0010]本发明的优点是:与现有技术相比，本发明结构设置更加合理，通过上位机仿真CT界面，下位机使用激光头进行X射线仿真，不存在辐射损伤，因此能够让初学者在一般的环境下无辐射的学习X-CT机的常规操作流程。而仿真X-CT教学实验装置由于价格低廉、结构清晰、安全方便的特点，大大满足医学院校教学需求，并对医疗事业的推动具有重要意义。
[0011]下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
【附图说明】
[0012]图1为本发明实施例整体的模块框图；
[0013]图2为本发明实施例上位机的原理框图；
[0014]图3为本发明实施例下位机的原理框图；
[0015]图4为本发明实施例下位机的硬件模块框图。
【具体实施方式】
[0016]参见图1、图2、图3和图4，本发明公开的一种仿真X-CT实验装置，包括底座和所述底座上设置有CT床，所述底座上还设置有上位机和下位机，所述上位机和下位机固定连接，所述上位机包括登录模块、扫描模块、调用显示模块和下位机控制模块，所述下位机包括单片机控制模块、串口通信模块、步进电机模块、激光头控制模块、触摸液晶模块和MP3播放模块，上位机与下位机进行数据通信，并通过串口通信控制下位机的单片机控制模块，单片机控制模块控制下位机的操作，通过触摸液晶模块中的控件控制激光头控制模块、步进电机模块及CT床的移动。
[0017]所述激光头控制模块由激光定位模块以及模拟X扫描模块组成，激光定位模块由一个9mm外径十字激光头和两个9mm外径一字激光头组成；模拟X扫描模块由8个6mm外径的红外激光头组成。
[0018]作为优选的，本实施例所述底座为长方体结构，底座长50cm、宽30cm、高8cm，底座的一侧固定设置有一块固定板，所述固定板高40cm、宽30cm。所述MP3播放模块嵌入式设置在底座上；所述固定板上固定设置有CT床移动装置，通过CT床移动装置实现上、下、前和后四个方向移动。所述底座和固定板均采用8mm厚的乳白色有机玻璃制造而成。
[0019]本发明CT床移动装置用于实现CT床的上下及前后移动，主要有2个直线导轨构成。15cm长的直线导轨固定在固定板上用于上下方向移动，而20cm长的直线导轨用于前后移动，通过连接板固定在15cm直线导轨的滑台上，CT床安装在20cm直线导轨的滑台上。两个直线导轨的滑台均配置42型步进电机控制，通过触摸液晶模块的控件控制步进电机，从而实现CT床移动装置的运作。
[0020]触摸液晶模块采用3.2寸液晶屏，通过外接线外接到底座外侧，并用螺丝固定在底座右下角的位置，因此操作者可通过触摸液晶模块的不同控件对CT床移动装置进行不同的操作。
[0021]激光头的设计:CT头模型采用8mm乳白色有机玻璃。通过有机玻璃的粘合制作一个厚为5cm，尺寸为高38cm、宽28m的长方块，在离底边距离19.5cm处画出圆心，挖出一个直径为25cm的圆，整个正方形块中空。在粘合之前，把8个激光头均匀的放置在一个塑料泡沫模型中，塑料泡沫的模型与CT模型的中空部分一致，而十字激光头放置在最上方，两个一字激光头分别放置在左右正中，所有激光头的方向对准圆心，激光头放置完成并接入到电路中后，把塑料模型放入CT头中空模型中，最后，再把CT模型固定在整机模型的中央。
[0022]为使本发明工作原理更加清楚，下面对本发明下位机的各模块具体说明:
[0023]所述上位机(即PC机)利用现有的C#软件、SQL数据库等技术设计成仿真X-CT机操作界面。
[0024]所述下位机内的单片机控制模块包括32位的单片机STM32F103VET6，ARMCortex-M内核，内置64KRAM、512KFLASH、支持外设计数器、设有三种低功耗模式。
[0025]单片机控制模块:单片机是各个模块的控制中心，通过串口与上位机通讯，并根据接收的数据执行相应程序。可控制MP3的播放、CT床的运作以及X射线的仿真照射。采用STM32单片机，工作电压为3.3—5.5V，工作频率范围为0 — 72MHz，能很好地控制系统的各个部分。
[0026]步进电机控制模块:通过单片机控制步进电机驱动器驱动步进电机工作，从而控制CT床移动装置的上下、前后移动。本装置采用42H48型号的步进电机以及M542H型号的驱动器。该型