[發明專利]一種X-射線層析設備模擬裝置

在審

• 申請號: 201210335563.7
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN103654820A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 劉紅林;章健
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;G01N23/04
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及計算機X-射線層析技術領域，尤其涉及X-射線層析設備模擬裝置。

背景技術

與普通的X-射線攝影只能提供三維物體的空間信息重疊的二維投影不同，X-射線層析技術能夠有效而準確地獲取物體內部的三維結構信息，基于其多角度投影重構這一基本原理開發的各種層析設備，包括CT和斷層合成等，已經被廣泛的應用在醫療、安檢、工業檢測以及科學研究的各個領域。如何進一步優化現有設備、開發新的技術和設備，拓寬層析技術的應用領域，提升其應用價值一直以來都是人們的興趣所在，也是研究的重點。

由于X-射線層析設備具體的結構和設計隨著應用的不同會有顯著的不同，例如醫療診斷CT普遍采用源-探測器組繞著病人旋轉的結構，新型的安檢CT原型機則采用了具用一定幾何分布的多個相對靜止的射線源，控制射線源開關的順序從多角度照射被測物體，而科研使用的微型CT則多保持源-探測器組不動，旋轉物體實現多角度投影數據采集。

由于X-射線層析設備的多樣性和復雜性，現有的開發測試平臺往往都是針對某一特定的設備，根據具體應用的技術指標建造相應的模擬和測試平臺，然后在此平臺上對系統設計的可行性，結構設計的優化，性能的測試等進行相應的研究和評估。但是這樣針對特定設備所設計的模擬裝置往往只適用于特定的結構，應用的范圍受到限制。同時這些平臺也不具有跨平臺的通用性，從而成為研究結合不同技術平臺的新方案的瓶頸。其導致的結果是研究開發的成本居高不下、周期過長、效率低下。

發明內容

本發明的目的是提供一種X-射線層析設備模擬裝置，能夠模擬層析設備各種可能的狀態，具有相當的靈活性和通用性，為X-射線層析技術相關的開發和應用提供一個高效、快速和經濟的模擬和檢測平臺。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下技術手段：包括X-射線源、被測物體、探測裝置，其特征在于，至少還包括調節系統，所述調節系統用以支撐并調節所述X-射線源、被測物體和探測裝置中任意一個或任意組合的位置、方向或角度。

進一步的，所述調節系統包括支撐并調節所述X-射線源的第一調節裝置、支撐并調節所述被測物體的第二調節裝置、以及支撐并調節探測裝置的第三調節裝置。

進一步的，所述第一調節裝置與第三調節裝置的自由度之和大于等于6。

進一步的，所述第二調節裝置至少有6個自由度。

進一步的，所述第一調節裝置具有6個自由度，所述第三調節裝置具有6個自由度。

進一步的，所述第一調節裝置、第二調節裝置和第三調節裝置中的任一均至少包括θZ角度調節模塊、水平度θX、θY調節模塊、Z方向升降調節模塊和XY水平位置調節模塊。

進一步的，所述第二調節裝置的θZ角度調節模塊的角度調節范圍為0～360度。

進一步的，X-射線源、被測物體和探測裝置中的至少兩個設置在同一運動軌道上；或者用以調節所述X-射線源、被測物體和探測裝置的所述調節裝置至少兩個設置在同一運動軌道上。

進一步的，所述運動軌道的形狀為圓形、直線、S形狀、或8字形。

進一步的，所述調節系統為可編程控制的機械臂。

本發明由于采用以上所述技術方案，使得所述模擬裝置可以自由調節X-射線源、被測物體、探測裝置的位置、方向或角度，使得該模擬裝置可以更大范圍地適用于不同的X-射線層析設備，如通過調節裝置改變X-射線源和探測裝置的相對位置就能實現從CT到斷層合成設備模擬的切換。本發明的模擬裝置具有通用性，各種形式的CT和斷層合成都可以在所述模擬裝置上實現，對于一些新型的技術方案，如乳腺斷層合成和平板探測器等，也能在所述模擬裝置上直接實現，從而有效降低不同設備單獨開發的研發成本，而且可以縮短研發周期。

附圖說明

本發明X-射線層析設備模擬裝置由以下的實施例及附圖詳細給出。

圖1為本發明實施例的(a)系統結構和(b)X-射線源、被測物體和探測裝置相對位置示意圖；

圖2為本發明實施例1中被測物體的調節裝置的結構示意圖；

圖3為本發明實施例1中探測器的調節裝置的結構示意圖；

圖4為本發明斷層合成掃描原理示意圖；

圖5為本發明實施例2的系統結構示意圖。

具體實施方式

以下將對本發明X-射線層析設備模擬裝置作進一步的詳細描述。