论文部分内容阅读
人体SPECT设备作为一种大型医疗影像设备,以其图像采集模式多样性、辐射伤害小、准确性高、特异性强等特点,被广泛应用在医院的临床检测、心肺等器官功能研究以及多种疾病的诊断。工作中设备通过复杂的机电系统驱动一个或者多个探测器靠近或者环绕人体部位运动,探测提前被病人摄入体内并随人体代谢已经到达相应器官位置的放射性示踪剂的分散状态和动态变化,进而得到所需器官的结构和功能图像,方便医生尽早的得出准确判断。 本文前期通过调研国内外SPECT产品的相关资料,结合人体SPECT的工作模式需求,提出了SPECT机架机械系统的整体结构设计方案,该方案由机架、主回转机构、X向移动机构、Y向移动机构和探测器旋转机构组成,每个机构都有独立的驱动部分、减速部分、移动部分等组件,主回转机构和探测器旋转机构将电机的转动转变为负载的旋转,而X、Y向移动机构是将电机的转动变为负载的线性移动,分别实现了人体SPECT探测器的旋转和直线移动。实验利用SolidWorks三维制图软件对SPECT进行建模,实现了主回转机构、X向移动机构、Y向移动机构和探测器旋转机构的设计,并对其实行整机装配。 课题在对SPECT设计的过程中,根据SPECT设计要求和工作参数,对设备的电机、减速机、滚珠丝杠、丝杠轴承、转盘轴承、同步带轮等标准件进行了计算选型和校核。并对主回转机构、Y向移动机构、X向移动机构的驱动按其正常工作时的参数进行了动力学仿真分析,验证其电机选型是否合适。 根据设备正常工作时的承载情况,对SPECT的机架、回转板等主要支撑构件进行了有限元建模和静力学分析,来查看其刚度、强度和安全系数是否合适,并利用关节臂测量机对实物样机的各个相应部位进行变形测量,将两次结果进行了比较;根据设备的搬运情况,对设备进行了稳定性分析;同时为了避免共振对设备造成破坏,本文对其进行了频率分析。