[發明專利]X射線機管電流的校準方法

有效

• 申請號: 201710448344.2
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107049347B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 劉靜勇;者昊;高立
• 申請（專利權）人: 珠海和佳醫療設備股份有限公司;珠海和佳醫療器械創新研究院有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 廣東朗乾律師事務所 44291
• 代理人: 楊煥軍

X射線機管電流的校準方法，包括以下步驟：將一條管電流?燈絲電流的初始特性曲線分割為N段，將每段曲線的兩端點用直線連接，計算出每段直線的方程：Y_n＝k_nx+b，其中，k_n表示第n段直線的斜率，n＝1,...,N，b為常數，x為管電流值，Y_n為燈絲電流的電壓值；采集每段直線兩端點的管電流值及其對應的燈絲電流的電壓值，將采集到的數據與初始特性曲線的數據進行對比，如果誤差小于誤差閾值，則該段直線的方程不變，如果誤差大于誤差閾值，則利用采集到的數據對該段直線的方程進行更新；利用直線方程對初始特性曲線進行校準，根據要使用的管電流值選取對應的直線方程，利用直線方程計算出對應的燈絲電流的電壓值。本發明方法可對球管管電流進行校準，實現管電流的精確輸出。

技術領域

本發明屬于醫療設備技術領域，尤其涉及一種X射線機管電流的校準方法。

背景技術

醫用診斷X射線機是一種通過產生X光來進行醫用診斷的醫學影像設備，主要應用于手術介入治療和醫學圖像診斷領域。X射線用于醫學診斷時主要是依據X射線的穿透作用、差別吸收、感光作用和熒光作用。由于X射線穿過人體時，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的X射線量比肌肉吸收的量要多，那么通過人體后的X射線量就不一樣，這樣便攜帶了人體各部密度分布的信息，在熒光屏上或攝影膠片上引起的熒光作用或感光作用的強弱就有較大差別，因而在熒光屏上或攝影膠片上(經過顯影、定影)將顯示出不同密度的陰影。根據陰影濃淡的對比，結合臨床表現、化驗結果和病理診斷，即可判斷人體某一部分是否正常。

X射線機主要通過控制X射線球管的管電壓(kV)、管電流(mA)以及持續時間(mS)來控制X射線的輸出累積，從而控制影像圖像的成像質量。其中，管電壓的控制信號為kV級別，信號采樣以及控制可方便、準確地實現；持續時間通過嵌入式控制芯片控制，芯片的指令周期和時間精度多為納秒(uS)級，也能比較容易滿足曝光時毫秒時間的精度要求。管電流是燈絲加熱產生的電子在陰陽兩級高壓電場作用下向陽極高速運動時形成的電流，目前X射線機還不能直接控制管電流，需要通過控制燈絲電流的大小來間接設置管電流。對于管電流的控制而言，由于其實際輸出值小，同時會受控制回路中各個器件中的信號損失及補償影響，難以精確控制管電流的輸出精度。而管電流的校準及其輸出控制直接影響X射線影像設備的成像質量，對醫生臨床診斷有直接影響，因此，管電流輸出精度是判斷影像設備優劣與否的關鍵技術指標之一。

由于X球管管電流的控制不是線性控制，X射線機的出廠說明書上都會給出管電流與燈絲電流的特性曲線關系，以便于用戶使用。但實際使用時設備的燈絲電流與廠家測試結果存在差異，而且隨使用時間的增加燈絲會老化，不同的工作壞境與溫度都會導致管電流與燈絲電流的特性曲線發生變化，因此必須對球管管電流進行校準，才能精確控制球管實際輸出的管電流。

公開號為CN105430858A的中國發明專利申請公開了一種X射線管的燈絲電流值校準方法，該方法對常用的管電流值和管電壓值以相應的燈絲電流值進行曝光，其他的管電流值、管電壓值和燈絲電流值免去校準，從而減少了X射線管進行曝光的次數，不浪費X射線管壽命，并且通過將實際管電流值與待校準管電流值的差值的絕對值分別與第一預設差值和第二預設差值進行比較，若絕對值小于或等于第一預設值，則判斷預設的對應關系符合要求，預設燈絲電流值作為校準后的標準燈絲電流值，從而減化了校準過程，縮短了校準時間，提高了校準效率。該方法只是對常用的值進行校準，雖然提高了效率，但是校準不全面。

公開號為CN104470175A的中國發明專利申請公開了一種X射線發生器的陰極燈絲發射特性曲線的校準方法，在X射線發生器的實際工作過程中，基于第一陰極燈絲發射特性曲線來設置燈絲電流并工作產生X射線，同時采集該燈絲電流對應的實際球管電流，燈絲電流以及實際球管電流被用來動態校準第一陰極燈絲發射特性曲線以更新得到第二陰極燈絲發射特性曲線。該方法是采用最小二乘法擬合燈絲發射特性曲線，校準后的陰極燈絲發射特性曲線更準確，但是該方法步驟較為復雜，計算量大。

發明內容