[實用新型]具有四自由度載物臺的基于錐形束重建的成像裝置

無效

• 申請號: 200820199761.4
• 申請日: 2008-12-26
• 公開（公告）號: CN201328816Y
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 陳功;董歌;羅守華;張蔚;李光
• 申請（專利權）人: 蘇州和君科技發展有限公司;東南大學
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;A61B6/04
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 范 晴

技術領域

本實用新型屬于顯微X射線成像技術領域，特別涉及一種具有四自由度載物臺的基于錐形束重建的成像裝置。

背景技術

自1895年倫琴發現X線以后不久，X線就被廣泛用于對人體進行檢查，作為對疾病診斷的依據。到20世紀70年代和80年代又相繼出現了X線計算機體層成像(x-ray?computed?tomography，x-ray?CT或CT)，它是近代飛躍發展的計算機技術和X線檢查技術相結合的產物。

1971年英國EM?I公司Hounsfield研究成功第一臺頭部CT掃描機，1975年美國Ledkey設計第一臺全身CT機問世，它是用X線束對人體層面進行掃描，取得信息，經計算機處理而獲得的重建圖像，從而顯著擴大了人體的檢查范圍，提高了病變的檢出率和診斷的準確率。這種診斷價值高，無痛苦，無創傷無危險的診斷方法，是放射診斷領域中的一項重大突破。

1980年代，由于普通CT無法滿足科學研究對分辨率的苛刻要求，學術界開始研發顯微CT，即Micro?CT。Micro?CT(也稱為顯微CT、微焦點CT或者微型CT)采用了與普通臨床CT不同的微焦點X線球管，分辨率高達幾個微米，僅次于同步加速X線成像設備的水平，具有良好的“顯微”作用。而高分辨率付出的代價是掃描樣品的體積很小，只有幾個厘米，體現其“微型”的一面。

空間分辨率達到10μm至1μm的醫學CT稱為顯微CT(Micro?CT，μ-CT)。與之對應的是達到肉眼分辨水平的CT稱為宏觀CT(Macro?CT)。這是因為，一個細胞的大小，平均為10μm-50μm，而細胞小器的大小，約為0.2μm-1μm。所以，顯微CT也就是“能看見組織和細胞圖像的CT”。

與臨床CT普遍采用的扇形X線束(Fan?Beam)不同的是，Micro?CT通常采用錐形X線束(Cone?Beam)。采用錐形束不僅能夠獲得真正各向同性的容積圖像，提高空間分辨率，提高射線利用率，而且在采集相同3D圖像時速度遠遠快于扇形束CT。所以Micro?CT能夠提高掃描速度，可以達到動態成像的效果

Micro?CT能夠在不破壞樣品的情況下，對骨骼、牙齒、活體小動物和各種材料器件進行高分辨率X線成像，獲取樣品內部詳盡的三維結構信息，從而顯示各部分的三維圖像，分辨率遠遠高于臨床CT。利用強大的圖像處理軟件，用戶可以觀察任意角度的斷層圖像/三維圖像，定義任意數量和三維形狀的感興趣區(Region?of?Interest，ROI)，分割或合并多個的三維圖像，定量計算樣品內部選定區域的體積、面積、孔隙率、連接密度、結構模型指數、各向異性程度等等。根據已知密度的標準品(如體模)，還可以得到樣品的密度值(如骨密度BMD)，分析物質的種類、組成、強度和完整性等參數。

目前的Micro?CT載物臺通常只有前后、上下和旋轉三個自由度，如果載物臺的旋轉中心不在射線源焦點和平板檢測器的投影中心組成的連線上，則會影響成像效果。

發明內容

本實用新型的主要目的在于提供一種具有四自由度載物臺的基于錐形束重建的成像裝置，解決了現有技術存在的載物臺只有三個自由度，不易調整的缺點。

為了解決現有技術中上述問題，本實用新型提供的技術方案如下：

一種具有四自由度載物臺的基于錐形束重建的成像裝置，包括平移運動機構和回轉運動機構，其特征在于所述的平移運動機構包括水平方向運動機構和垂直方向運動機構，所述的水平方向運動機構與載物臺底板平面且平行設置，垂直方向運動機構設置在水平方向運動機構上且垂直于載物臺底板平面；所述的回轉運動機構設置在水平方向運動機構的一側。

優選的，所述的水平方向運動機構包括前后、左右方向運動機構，前后、左右方向運動機構平行設置于載物臺底板平面上且其運動軌跡相互垂直，所述的回轉運動機構設置在前后或左右方向運動機構上。

優選的，所述平移運動機構包括步進電機、導柱、導柱兩端固定的兩擋板、門型固定板；所述的門型固定板設置在兩擋板間且由導柱貫穿滑動，門型固定板開口垂直于運動平面；所述的步進電機通過連接桿傳動門型固定板滑動。

優選的，所述平移運動機構還包括接近開關，所述的接近開關分別設置在兩擋板上且接近開關感應器位于門型固定板端。

優選的，所述的步進電機的連接桿為傳動絲桿，步進電機驅動傳動絲桿與門型固定板對應側的螺母連接。