本发明涉及一种多模成像设备主机，属于医疗成像设备。
背景技术：
目前市场上的多模成像设备成像的基础为两个成像设备在扫描轴线上进行轴向布置，其成像区域先天会有在轴向上的距离，这个距离对于多模成像的图像融合精度影响巨大。
为解决这个主机布置设计上产生的问题，现有产品大多数是在扫描床的设计上进行控制，而主机则固定不动，实现风险规避，在运送被扫描者进行扫描时尽可能减小由于成像区域存在的轴向距离导致床板在不同的成像区域出现的不同变形量，避免人体同一位置在成像区域的相对位置产生较大的变化，从而导致图像融合失败，产生风险。
目前市场上对图像融合精度的解决方案大部分集中在扫描床的设计上，如图1所示：
1)扫描床底部固定，水平运动为单轴直线运动，床板的大悬臂(如图1-1所示)；
2)分为上下两部分的双轴运动(如图1-2)；
3)单一上部分的双轴运动(如图1-3)；
4)扫描床不动，主机进行大范围水平移动(如图1-4)，该方案市场几乎没有使用。
主流扫描床的解决方案均为变相增大扫描进床方向的直线运动行程来实现的。针对上述的设计方案现有相关的技术专利如下：
方案1：底座移动方案，专利号为us6885165。
此方案的扫描进床运动和视野切换运动均通过底座一套平行的运动机构完成，此运动方式为直线运动，具体结构如图2所示。
此方案底部的直线运动是通过直线电机的驱动使上部结构在底部支撑导轨上进行往复运动，实现扫描运动及视野切换运动。
方案2：双层可移动方案，专利号为us7292673。
此方案的视野切换运动的结构单独布置在底层，与上层的扫描进床运动分在两个区域分别运动，从而实现各自的功能。
底层的视野切换运动同样是通过直线驱动完成的线性运动，具体方案结构如图3所示。
方案3：双层床板方案，专利号为us6754520。
此方案同样将视野切换运动和扫描进床运动分成两个独立的运动部分，只是这两部分全部布置在上层结构中，切换运动结构布置在扫描进床运动结构之下。两套运动系统分别拥有自己的驱动结构，而视野切换运动也同样是通过直线驱动完成的线性运动。而在下层床板完成视野切换运动后与机架中间同步高度的支撑点接触，完成辅助支撑，保证床板支撑状态无变化，不引入由于力臂加长而额外产生的弯矩导致的变形量差异，具体结构如图4和5所示。
方案1缺点如下：
1)由于此方案的床板为尾部支撑大悬臂的结构，导致床板在视野内的变形量较大，直接影响图像质量；
2)由于扫描进给运动及视野切换运动均通过底座的运动结构实现，导致底部运动行程加大，结构布置无法实现最优化，床体整体长度过长，运动精度及可靠性的可控性下降。。
方案2缺点如下：
1)一种影像设备扫描视野近似于一个平面，而另一种影像设备扫描平面则是有一定轴向长度的区域。并且由于本方案床板的支撑方式为一端移动一端固定的两点支撑，导致随着床板伸出量的不同，床板的变形量也随之变化。上述两个因素致使床板变形量在两种影像设备的视野内的变形量会出现明显的差异，影响图像融合精度；
2)尽管此方案将扫描进给运动及视野切换运动分成两部分分别实现，但由于上部扫描进给运动的结构宽度比床板的宽度要大很多，导致此部分结构无法进入到中心筒内，必然导致床体整体后移避让干涉，导致运动行程加大，床体尺寸加大，运动精度及可靠性的可控性下降。
方案1和方案2有共同的缺点如下：
1)由于扫描进床运动和视野切换运动都是直线驱动完成的线性运动，则必然两个运动的运动行程无法重叠，只能直接线性叠加。导致结构尺寸加大，设计难度加大，各种成本上升；
2)由于运动行程和结构尺寸加大，导致床板的悬臂量加大，同样的载荷下床板产生的变形量就会增大，影响图像质量。
方案3缺点如下：
1)虽然此方案可以压缩结构尺寸，但需要在机架中间增加一个辅助支撑点，并且此支撑点必须要与扫描床主体的高度保持一致，必然导致整体成本大幅上升。
2)并且由于此方案在两个视野区间必须预留出辅助支撑点的结构空间，无形中增加了两个视野区的轴向距离，增加的轴向尺寸约为50％以上。这部分增加轴向距离对控制两个视野区内的床板相对变形量差异是负向作用；
3)由于辅助支撑点是通过多轴同步升降保证支撑高度的一致性，由于不是在一个设备基础上，没有统一的基准，尺寸链无法控制，很难保证高度一致性，会直接引入床板的相对变形量差异，严重影响图像融合。且在床板产生变形后与辅助支撑点接触时会产生顿挫感及卡滞感，被扫描者感受不佳。
目前所有解决方案均是在扫描床上进行风险控制，但只要是在扫描床上进行控制，其轴向运动行程必然就很大，这是无法解决的事情。运动行程变大后会导致结构尺寸变大，占地空间变大，成本变高，更重要的是床板的变形量变大，同时很难保证两个扫描区域内床板上任意一点的变形量完全一致，导致图像融合精度变差，影响图像质量。
技术实现要素：
发明目的：
本发明涉及一种多模成像设备主机，其目的是提出一种新颖的主机布置及运动方式，以解决现有的仅是针对扫描床的设计来控制床板的相对变形量，导致的变形量控制不准确、图像融合精度差，影响图像质量的问题。
技术方案：
一种多模成像设备主机，包括主机a和扫描床3，主机a包括第一扫描区域2和第二扫描区域6；第一扫描区域2和第二扫描区域6前后同轴向设置，扫描床3与第一扫描区域2及第二扫描区域6同轴设置，主机a为能翻转的结构，以实现第一扫描区域2对应扫描床3或者第二扫描区域6对应扫描床3的位置切换。
主机a设置在底座7上，主机两侧各布置一个回转轴4，两个回转轴4同轴，所述回转轴4通过轴承设置在支架11上，支架11设置在底座7上。
至少其中一侧的回转轴4连接一个控制主机a翻转的控制翻转电机12。
控制翻转电机12通过减速机连接回转轴4。
底座7与扫描床3之间能做相互靠近和分开的动作。
底座7为活动底座，底座7设置在固定底座8上，底座7能相对于固定底座8移动。
扫描床3的底部设置在床基座3-1上，扫描床3为整体能相对于床基座3-1移动的结构。
主机a的侧面设置有用于承托主机a的线缆的拖链9或者用于容纳线缆的线槽。
优点效果：
上述所有现有方案均是增大扫描床的运动行程的同时尽可能减小床板的相对变形量，但都会牺牲掉一些重要的性能指标，并且不可能真正的做到床板的相对变形量为零。本发明在不增大扫描床的轴向运动行程的条件下(只需要满足单一扫描成像长度即可)，通过使主机前后翻转180°，使两个成像区域分别在工作时靠近扫描床，即相当于扫描床完全重复完成两次单一扫描。具体优势如下：
1)扫描床行程大幅缩短，结构尺寸压缩，结构简单，占地空间小；
2)运动行程小，床板短，床板变形量小；
3)主机回转运动取代轴向水平运动试验扫描区域切换，空间复用，缩短轴向尺寸；
4)将主机的两个扫描区域的轴向位置设计成在旋转前后保持一致的条件下(技术较易达到)，影响图像融合精度的床板相对变形量为绝对的零；
5)该主机可以匹配任意常规扫描床，设计柔性高，模块化强。
附图说明
图1为背景技术的概览示意图；
图2为一种形式的背景技术示意图；
图3为再一种形式的背景技术示意图；
图4为再一种形式的背景技术示意图；
图5为图4的局部示意图；
图6为本申请的结构立体图；
图7为本申请的结构侧视图；
图8为本申请切换状态后的示意图；
图9为本申请的回转状态示意图；
图10为本申请的回转避让状态示意图；
图11为线缆运动示意图；
图12为本申请的主机的结构图；
图13为主机的侧视图；
图14为底座与固定底座活动设置的一种形式俯视图；
图15为底座与固定底座活动设置的一种形式的侧视图；
图16为底座与固定底座活动设置的第二种形式的俯视图；
图17为底座与固定底座活动设置的第二种形式的侧视图；
图18为底座与固定底座活动设置的第三种形式的俯视图；
图19为底座与固定底座活动设置的第三种形式的侧视图；
图20为底座与固定底座活动设置的第四种形式的俯视图；
图21为底座与固定底座活动设置的第四种形式的侧视图；
图22为底座与固定底座活动设置的第五种形式的俯视图；
图23为底座与固定底座活动设置的第五种形式的侧视图；
图24为扫描床与床基座配合的一种形式俯视图；
图25为扫描床与床基座配合的一种形式的侧视图；
图26为扫描床与床基座配合的第二种形式俯视图；
图27为扫描床与床基座配合的第二种形式的侧视图；
图28为扫描床与床基座配合的第三种形式俯视图；
图29为扫描床与床基座配合的第三种形式的侧视图；
图30为扫描床与床基座配合的第四种形式俯视图；
图31为扫描床与床基座配合的第四种形式的侧视图；
图32为扫描床与床基座配合的第五种形式俯视图；
图33为扫描床与床基座配合的第五种形式的侧视图。
具体实施方式
一种多模成像设备主机，包括主机a和扫描床3，主机a包括第一扫描区域2和第二扫描区域6；第一扫描区域2和第二扫描区域6前后同轴向(即图6中箭头b方向)设置，扫描床3与第一扫描区域2及第二扫描区域6同轴设置，主机a为能整体翻转的结构(就是第一扫描区域2和第二扫描区域6连接为一体，且能整体翻转)，以实现第一扫描区域2对应扫描床3或者第二扫描区域6对应扫描床3的位置切换。
进一步的，主机a设置在底座7上，主机两侧各布置一个回转轴4，两个回转轴4同轴，所述回转轴4通过轴承设置在支架11上，支架11设置在底座7上。
进一步的，至少其中一侧的回转轴4连接一个控制主机a翻转的控制翻转电机12(意思就是至少在其中一侧设置电机控制翻转)。
进一步的，控制翻转电机12通过减速机连接回转轴4。
进一步的，底座7与扫描床3之间可以设置成能做相互靠近和分开的动作。
进一步的，底座7为活动底座，底座7设置在固定底座8上，底座7能相对于固定底座8移动。
一般底座7能相对于固定底座8移动的实现有如下有几种形式：
实施例1：如图14和15所示，固定底座8上设置有移动滑道8-1，底座7设置在移动滑轨8-1上且能在移动滑轨8-1上移动，一般来讲，可以在底座7的底部设置有底座横梁7-1，底座横梁7-1的底部设置有滚轮7-2，滚轮7-2位于下凹的移动滑轨8-1内(或者也可以移动滑轨8-1凸出于固定底座8，滚轮7-2设置在移动滑轨8-1上，类似于火车轮与火车轨道的配合关系)；液压缸13的前端连接主机a的底部(可以连接在底座横梁7-1处)，液压缸13的后端与固定底座8固定连接(如图15所示)，通过液压缸13的伸缩控制底座7相对于固定底座8移动；
实施例2：
如图16和17所示，固定底座8上设置有移动滑轨8-1，底座7设置在下凹的移动滑轨8-1上且能在移动滑轨8-1上移动；一般来讲，在底座7的底部可以设置有底座横梁7-1，底座横梁7-1的底部设置有滚轮7-2，滚轮7-2位于移动滑轨8-1内(或者移动滑轨8-1凸出于固定底座8，滚轮7-2设置在移动滑轨8-1上，类似于火车轮与火车轨道的配合关系)，控制移动的电机14设置在固定底座8上，控制移动的电机14(减速机)连接丝杠14-1，丝杠14-1与主机a的底部的固定丝母14-2螺纹配合，通过控制移动的电机14的旋转控制底座7移动；
实施例3：
如图18、19，固定底座8上设置有移动滑轨8-1，底座7设置在移动滑轨8-1上且能在移动滑轨8-1上移动；一般来讲，在底座7的底部设置有底座横梁7-1，底座横梁7-1的底部设置有滚轮7-2，滚轮7-2位于下凹的移动滑轨8-1内(或者移动滑轨8-1凸出于固定底座8，滚轮7-2设置在移动滑轨8-1上，类似于火车轮与火车轨道配合的关系)，固定底座8的一端设置有驱动电机14，驱动电机14的输出端设置有驱动齿轮14-3，驱动齿轮14-3与连接在主机a的底部的齿条15啮合，通过驱动齿轮14-3的转动，拉动齿条15，进而拉动底座7移动(齿条15的两端可以连接在底座横梁7-1上)；
实施例4：
如图20-23所示，固定底座8上设置有移动滑轨8-1，底座7设置在移动滑轨8-1上且能在移动滑轨8-1上移动；一般来讲，在底座7的底部设置有底座横梁7-1，底座横梁7-1的底部设置有滚轮7-2，滚轮7-2位于下凹的移动滑轨8-1内(或者移动滑轨8-1突出于固定底座8，滚轮7-2设置在移动滑轨8-1上，类似于火车轮与火车轨道的配合关系)，在固定底座8的两端设置有驱动电机14，驱动电机14的输出端设置有链条齿轮14-5或皮带轮14-5，链条齿轮14-5上缠绕链条14-6，链条14-6连接主机a的底部，皮带轮14-5上缠绕皮带14-7，皮带14-7连接主机a的底部，具体就是，相对于图20-23来讲，如果向图左移动，则图中左侧的驱动电机14缠绕链条14-6或皮带14-7，而图中右侧的驱动电机14则放开链条14-6或皮带14-7，使得底座7向左移动，向右移动时则反向操作即可。
当然，还可以采用其他可以实现的公知技术。
扫描床3的底部设置在床基座3-1上，扫描床3为整体能相对于床基座3-1移动(这个移动是指床的整体移动，不同于扫描床3伸进主机a内的移动)。一般扫描床3能相对于床基座3-1移动的实现有如下有几种形式：
扫描床实施例1：
如图24、25所示，床基座3-1上设置有床移动滑轨3-1-1，扫描床3的底部设置在床移动滑轨3-1-1上且能在床移动滑轨3-1-1上移动(扫描床3的底部设置有滚轮，移动滑轨3-1-1为凹槽或凸出于床基座3-1的滑轨，滚轮伸入凹槽的移动滑轨3-1-1内或者位于凸出于床基座3-1的滑轨上，位于凸出于床基座3-1的滑轨上时，类似于火车轮与轨配合的形式)；床液压缸18的前端连接扫描床3的底部，床液压缸18的后端与床基座3-1固定连接，通过床液压缸18的伸缩控制扫描床3相对于床基座3-1移动；
扫描床实施例2：如图26、27所示，床基座3-1上设置有床移动滑轨3-1-1，扫描床3的底部设置在床移动滑轨3-1-1上且能在床移动滑轨3-1-1上移动(扫描床3的底部设置有滚轮，移动滑轨3-1-1为凹槽或突出于床基座3-1的滑轨，滚轮伸入凹槽的移动滑轨3-1-1内或者位于突出于床基座3-1的滑轨上，滚轮位于突出于床基座3-1的滑轨上时，类似于火车轮与铁轨配合的形式)；控制床移动的电机16设置在床基座3-1上，控制床移动的电机16连接丝杠16-1，丝杠16-1与扫描床3的底部的丝母16-2螺纹配合，通过控制床移动的电机16的旋转控制扫描床3移动；
扫描床实施例3：如图28、29所示，床基座3-1上设置有床移动滑轨3-1-1，扫描床3的底部设置在床移动滑轨3-1-1上且能在床移动滑轨3-1-1上移动(扫描床3的底部设置有滚轮，移动滑轨3-1-1为凹槽或突出于床基座3-1的滑轨，滚轮伸入凹槽的移动滑轨3-1-1内或者位于突出于床基座3-1的滑轨上，滚轮位于突出于床基座3-1的滑轨上时，类似于火车轮与轨道配合的形式)；床基座3-1的一端设置有控制床移动的电机16，控制床移动的电机16设置有驱动齿轮16-3，驱动齿轮16-3与连接在扫描床3的底部的床齿条17啮合，通过驱动齿轮16-3的转动，拉动床齿条17，进而拉动扫描床3移动；
扫描床实施例4：如图30、31所示，床基座3-1上设置有床移动滑轨3-1-1，扫描床3的底部设置在床移动滑轨3-1-1上且能在床移动滑轨3-1-1上移动(扫描床3的底部设置有滚轮，移动滑轨3-1-1为凹槽或突出于床基座3-1的滑轨，滚轮伸入凹槽的移动滑轨3-1-1内或者位于突出于床基座3-1的滑轨上，滚轮位于突出于床基座3-1的滑轨上时，类似于火车轮与轨道配合的形式)；在床基座3-1的两端设置有控制床移动的电机16，控制床移动的电机16的输出端设置有链条齿轮16-5或皮带轮16-5，链条齿轮16-5上缠绕链条16-6，链条16-6连接扫描床3的底部，皮带轮16-5上缠绕皮带16-7，皮带16-7连接扫描床3的底部，使用时，以图30为基准，如果需要向右移动扫描床3，则控制右侧的电机16转动缠绕链条16-6或皮带16-7，与此同时，左侧的电机16，放开链条16-6或皮带16-7，使得链条16-6或皮带16-7拉动扫描床3向右移动，向左移动时，反向操作即可，总之通过控制两端的电机16，使得链条16-6或皮带16-7收放，完成对扫描床3的牵拉移动。
当然，扫描床3的移动方式还可以采用其他任何一种现有的公知技术实现。
另外，主机a的侧面设置有用于承托主机a的线缆的拖链9或者用于容纳线缆的线槽(如柔性护线套等)。
下面结合附图对本发明的原理及动作等做进一步的详细说明：
本发明设计一种可前后回转的多模成像医用设备主机方案，旋转前后各自的成像区域的轴向位置相对于扫描床保持不变。
第一扫描完成后床板水平回零，但高度不变，主机绕回转轴前后旋转，切换轴向分布的扫描区域，到位后床板水平运动，完成第二次扫描。具体的：如图6所示为第一种扫描状态，该种状态中，第一扫描区域2是对应扫描床3的，扫描床床板水平运动伸入第一扫描区域内完成操作，之后床板水平运动回零，此时，启动主机a的旋转功能，使得主机a进行旋转，旋转过程如图7所示，直至其旋转至如图8所示的位置，此时，第二扫描区域6对应扫描床3，扫描床床板水平运动伸入第二扫描区域内完成完成第二次扫描。
而在主机a旋转过程中，可以如图10、图14-23所示的方式，使得主机a完成移动，实现回转的避让，具体移动过程如前所述。
本方案的设计要点主要有如下几点，分别介绍各要点的详细设计：
1)回转运动；
在主机两侧各布置一个同轴的回转轴承4，其中一侧为主驱动，另一侧为辅助支撑。通过电机控制主机a的翻转，翻转部分为主机的上部分，主机下部分可理解为底座7，底座7在主机a翻转时可以设置为相对地面不动(或者也可以设置成主机a翻转时底座7移动同时进行)，设计中尽可能减少回转部分的空间尺寸及质量，可以增大左右方向的布置(左右方向就是垂直于图7的方向)，来减少高度方向的反转长度。回转运动如图7、9所示。
2)回转避让运动；
如果空间尺寸实在受限，主机回转部分与扫描床干涉，则将主机的底座设计成两部分，下层为固定底座8与地面固定，上层底座7可带动上部回转部分a相对于下层固定底座8作前后运动，来实现回转避让，并能恢复到原有的前后(这里的前后指的是如图10所示的左右方向，即相对于扫描床3来讲的前后)位置状态。
此前后运动可与回转运动同时进行，减少运动时间(当然，也可以先移动完成再翻转主机a。此前后运动向后占用的空间完全可实现小于主机维护所需要的前后空间，也就是相当于空间重复利用，并不会增大整体占地尺寸。
该前后运动由电机驱动，直线导轨进行运动导向及支撑，动力传动可采用任意常规直线运动传动机构，如丝杠，皮带，齿条，链条等。回转避让运动除了主机进行前后运动避让以外还可以设计成扫描床前后运动实现运动避让(如图24-33所示的形式，具体实现扫描床前后运动的方式，前面已经描述)，运动距离预期不会很大，运动方案可与主机运动方案一致。
另外，也可以主机a和扫描床都设置成可前后移动的形式，具体根据情况选择即可。
3)定位方案；
定位方案分为两部分，一是回转运动的到位定位，二是避让前后运动的恢复定位。
回转运动的定位采用旋转编码器结合到位开关的组合实现高精度的定位(现有技术，采用现有常规的方式设置即可)。
避让前后运动的恢复定位主要保证在回到原位置时的重复定位精度，此定位采用接近开关结合机械定位的方式实现精准定位(现有技术，采用现有常规的方式设置即可)。
4)线缆运动，如图11所示。
由于主机回转部分需要从固定机架部分接入所有的线缆，因此此部分线缆需要做回转运动。为保护线缆及按照规定路径运动，本方案采用拖链的方式进行线缆接入。
本方案的回转运动范围为±180°，因此采用回转拖链的方式，布置在主机a左右两侧。如图11所示，图中标号10为拖链的一种状态，9为翻转之后拖链的另一种状态。
线缆运动除了采用拖链方案以外，还可以采用线缆槽等方案。
也就是说，本申请使用时，先进行第一个区域扫描，如图6所示，将扫描床3伸入主机a内进行扫描，待第一个区域扫描完成后，对主机a进行翻转，如果翻转空间稍显局促，可以选择向后(如图10所示的向左)移动主机a，使得主机a在固定底座8上移动(如图10所示)，然后对主机a进行翻转操作(也可以在移动的同时进行翻转操作)，如图7和9所示，之后将主机a重新移动至如图8所示的位置，即可开始完成第二组扫描。
对主机a进行翻转，如果翻转空间稍显局促，也可以选择向后移动床基座3-1，使得扫描床3整体向后移动(即从图10来看是向右移动)，然后开始对主机a进行翻转操作，如图7和9所示，之后将扫描床重新移动至如图8所示的位置，即可开始完成第二组扫描。
本申请具有如下的优势：
1)扫描床运动行程大幅缩短，结构尺寸压缩，结构简单，占地空间小；2)运动行程小，床板短，床板变形量小；3)主机回转运动取代轴向水平运动试验扫描区域切换，空间复用，缩短轴向尺寸；4)将主机的两个扫描区域的轴向位置设计成在旋转前后保持一致的条件下(技术较易达到)，影响图像融合精度的床板相对变形量为绝对的零；5)该主机可以匹配任意常规扫描床，设计柔性高，模块化强。
综上，本申请做到最小的结构尺寸及占地空间，大幅度缩短扫描床的运动行程，同时真正的做到床板的任意位置在两个成像区域内的相对变形量保持一致，提高图像融合精度，减少后续人为接入的校准过程。
1.一种多模成像设备主机，包括主机(a)和扫描床(3)，主机(a)包括第一扫描区域(2)和第二扫描区域(6)；第一扫描区域(2)和第二扫描区域(6)前后同轴向设置，扫描床(3)与第一扫描区域(2)及第二扫描区域(6)同轴设置，其特征在于：主机(a)为能翻转的结构，以实现第一扫描区域(2)对应扫描床(3)或者第二扫描区域(6)对应扫描床(3)的位置切换。
2.根据权利要求1所述的一种多模成像设备主机，其特征在于：主机(a)设置在底座(7)上，主机两侧各布置一个回转轴(4)，两个回转轴(4)同轴，所述回转轴(4)通过轴承设置在支架(11)上，支架(11)设置在底座(7)上。
3.根据权利要求2所述的一种多模成像设备主机，其特征在于：至少其中一侧的回转轴(4)连接一个控制主机(a)翻转的控制翻转电机(12)。
4.根据权利要求3所述的一种多模成像设备主机，其特征在于：控制翻转电机(12)通过减速机连接回转轴(4)。
5.根据权利要求1所述的一种多模成像设备主机，其特征在于：底座(7)与扫描床(3)之间能做相互靠近和分开的动作。
6.根据权利要求5所述的一种多模成像设备主机，其特征在于：底座(7)为活动底座，底座(7)设置在固定底座(8)上，底座(7)能相对于固定底座(8)移动。
7.根据权利要求5所述的一种多模成像设备主机，其特征在于：扫描床(3)的底部设置在床基座(3-1)上，扫描床(3)为整体能相对于床基座(3-1)移动的结构。
8.根据权利要求1所述的一种多模成像设备主机，其特征在于：主机(a)的侧面设置有用于承托主机(a)的线缆的拖链(9)或者用于容纳线缆的线槽。
技术总结