[發(fā)明專利]一種用于測(cè)量診斷X射線機(jī)質(zhì)量的劑量?jī)x及其測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410499465.6
• 申請(qǐng)日: 2014-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN104199081B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖旭輝;黃秋;楊乾;黃平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川中測(cè)輻射科技有限公司
• 主分類號(hào): G01T1/24
• 分類號(hào): G01T1/24;G08C17/02
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責(zé)任公司51200
• 代理人: 鄧金濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種X射線劑量?jī)x，具體涉及一種用于測(cè)量診斷X射線機(jī)質(zhì)量的劑量?jī)x及其測(cè)量方法。

背景技術(shù)

診斷X射線為一種波長(zhǎng)很短的電磁輻射波，具有很高的穿透本領(lǐng)，能透過許多對(duì)可見光不透明的物質(zhì)。X射線的穿透力與物質(zhì)密度有關(guān)，利用差別吸收這種性質(zhì)可以把密度不同的物質(zhì)區(qū)分開來，因而廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷。診斷X射線一般由X射線管產(chǎn)生，管電壓范圍在20kV至150kV之間，本專利中多參數(shù)測(cè)量包括了管電壓、曝光時(shí)間、劑量、劑量率及半值層的測(cè)量。

隨著放射診斷技術(shù)的不斷發(fā)展，X射線診斷已成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢查中一種不可缺少的檢查手段。但由于設(shè)備或操作技術(shù)等原因，診斷中往往出現(xiàn)圖像質(zhì)量差、職業(yè)人員和受檢者受照劑量大的情況。為了取得最佳質(zhì)量的X射線診斷圖像，并使職業(yè)人員和受檢者受照劑量為最低，首要措施就是開展診斷X射線設(shè)備產(chǎn)生的射線實(shí)施質(zhì)量參數(shù)的檢測(cè)，以保證其安全有效使用。診斷X射線多參量測(cè)量的關(guān)鍵原理在于X光機(jī)管電壓及曝光劑量的非介入式測(cè)量。管電壓測(cè)量一般基于雙濾片法，即通過一組附有不同厚度濾片的射線探測(cè)器測(cè)量衰減后的射線強(qiáng)度，經(jīng)過濾片的衰減，射線變硬，兩個(gè)通道射線強(qiáng)度測(cè)量比值與管電壓成一定的函數(shù)關(guān)系，從而推算出管電壓，并根據(jù)曝光時(shí)間及管電壓完成劑量、劑量率及半值層的計(jì)算。

診斷X射線多參數(shù)測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)在于管電壓及劑量的測(cè)量。管電壓測(cè)量有介入式和非介入式測(cè)量方法，介入式測(cè)量法采用分壓器將X線機(jī)高壓變壓器產(chǎn)生的高壓進(jìn)行分壓，變成低壓信號(hào)，通過電纜線供給指示儀表，在儀表上進(jìn)行數(shù)字顯示所要測(cè)量的管電壓。由于分壓器輸入阻抗高，啟動(dòng)時(shí)間短．在X線管側(cè)或高壓發(fā)生器側(cè)對(duì)X線管電壓測(cè)量準(zhǔn)確，它能在瞬時(shí)攝影狀態(tài)下曝光進(jìn)行測(cè)量，也能在透視狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)量。但是采用分壓法需要對(duì)X射線機(jī)進(jìn)行連接，而且分壓器比較笨重，不利于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)測(cè)量。非介入式測(cè)量主要有能譜法和雙濾片法，能譜法采用能譜儀測(cè)得射線的最大能量峰來確定管電壓的大小，能譜法測(cè)量管電壓比較精確，但是電路和算法比較復(fù)雜，需要對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行各種譜處理功能，如自動(dòng)找峰、定峰位、求峰面積、計(jì)算峰的半高寬、能量刻度以及對(duì)復(fù)雜譜線的解譜等。雙濾片發(fā)，即一對(duì)同樣的探測(cè)器檢測(cè)X射線透過一組不同厚度的濾片，在固定的過濾條件、曝光條件下，管電壓與兩探測(cè)器信號(hào)之比有固定的函數(shù)關(guān)系。

劑量測(cè)量一般都是應(yīng)用電離室探測(cè)器，電離室具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于制造、能量響應(yīng)好等特點(diǎn)。但電離室室壁比較薄，易碎，測(cè)量過程中需要高壓偏置，并且電離室的輸出電流信號(hào)比較微弱，需要專門的微電流放大電路進(jìn)行放大處理。

目前國內(nèi)的產(chǎn)品及研究基本上是診斷X射線某一單獨(dú)或幾個(gè)參數(shù)的測(cè)量，沒有包含管電壓、曝光時(shí)間、劑量、劑量率及半值層的一整套參數(shù)的測(cè)量。

在現(xiàn)有技術(shù)只能測(cè)量診斷X射線某一單獨(dú)或幾個(gè)參數(shù)，在測(cè)量診斷X射線的多個(gè)參數(shù)需要曝光多次，測(cè)量程序復(fù)雜，涉及測(cè)量設(shè)備多，測(cè)量時(shí)間長(zhǎng)，不利于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)，而且采用有線數(shù)據(jù)傳輸或主機(jī)顯示，存在測(cè)量不便，無法及時(shí)獲得測(cè)量結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

在國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)“新型電離輻射檢測(cè)儀器和關(guān)鍵部件開發(fā)及應(yīng)用（項(xiàng)目編號(hào)：2013YQ090811）”資金資助下，提供一種用于測(cè)量診斷X射線機(jī)質(zhì)量的劑量?jī)x及其測(cè)量方法，解決現(xiàn)有技術(shù)對(duì)診斷X射線質(zhì)量的測(cè)量方式無法同時(shí)測(cè)量多個(gè)參數(shù)，導(dǎo)致測(cè)量程序復(fù)雜，耗時(shí)長(zhǎng)，測(cè)量設(shè)備過多的問題。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種用于測(cè)量診斷X射線機(jī)質(zhì)量的劑量?jī)x，包括半導(dǎo)體探測(cè)器陣列、前置電流放大器、通道切換模塊、可調(diào)增益放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、測(cè)量觸發(fā)電路、單片機(jī)控制器、電源電路和藍(lán)牙無線傳輸模塊，其中

所述半導(dǎo)體探測(cè)器陣列用于探測(cè)診斷X射線強(qiáng)度，半導(dǎo)體探測(cè)器陣列上有八個(gè)通道，每一通道具有不同厚度的過濾片，半導(dǎo)體探測(cè)器陣列將經(jīng)過一定厚度的過濾片的射線強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成微弱的電流信號(hào)；

所述前置電流放大器用于對(duì)微弱的電流信號(hào)進(jìn)行放大，將所述半導(dǎo)體探測(cè)器陣列輸出的經(jīng)過不同厚度過濾片后具有不同射線強(qiáng)度的信號(hào)轉(zhuǎn)變成電壓信號(hào)，所述前置電流放大器輸出具有八個(gè)通道的信號(hào)；

所述采用通道切換模塊將八個(gè)通道中適合量程的有用的通道的信號(hào)切換至所述可調(diào)增益放大器；

所述單片機(jī)控制器用于量程的設(shè)置、獲取模數(shù)轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)、判斷測(cè)量的起止及與外部設(shè)備的數(shù)據(jù)交換，即單片機(jī)控制器根據(jù)通道切換模塊輸出的信號(hào)大小，控制可調(diào)增益放大器對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行放大處理；

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器將放大后的射線強(qiáng)度電壓模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，提供給單片機(jī)控制器處理；