一种狭缝成像焦点测量卡及测量方法

技术领域

本发明涉及检测装置技术领域，具体涉及一种狭缝成像焦点测量卡，还涉及一种狭缝成像焦点测量卡的测量方法。

背景技术

传统焦点测量有单狭缝成像法、单狭缝成像法和星卡测量法三种：

星卡测量法使用单药膜X射线胶平和暗室化学加工方法；X射线数字成像时代，因成像板高对比分辨率低不适用微小焦点成像测量。

单狭缝焦点测量因工艺复杂仅在实验室实用，有标准，因难以实现射线中心对准，很难见到可用产品。

自动单狭缝焦点测量有国外和国内产品，医院X射线设备现场测量可行；但因没有提供良好的射线对中心方案，时常出现测量失败或偏差过大。且测量过程不显示图像。

上述测量方法及对焦点尺寸测量为目的，均无法进行X射线焦点特性及射线分布特性。

X射线管焦点尺寸测量是医用X射线装置生产和应用环节质量检测和质量控制重要项目之一，焦点尺寸大小直接影响X射线摄影图像质量，焦点尺寸小成像几何半影小，图像边界清晰；反之图像边界几何模糊程度增加。

现有技术是遵循《医用电气设备医用诊断X射线管组件焦点特性》标准YY/T0063-2007标准要求制作的狭缝成像要求制作硬件或包含软件的测量仪器。

JJG1078-2012《医用数字摄影(CR、DR)系统X射线辐射源》中焦点测量指定狭缝焦点测量方式，焦点图像尺寸测量可在DR、CR系统直接测量，不在要求使用焦点图像线扩散函数曲线百分比取值的测量和计算。

瑞典RTI Slit Camear便携式狭缝照相机有固定支架和可拆卸狭缝测量卡。符合JJG078-2012标准要求，在DR或CR系统读取图像和测量焦点尺寸。

瑞典RTI公司RFM real-time Focusmeter狭缝式实时焦点检测仪有固定支架和数字图像接收单元，可独立完成焦点尺寸检测，图像接收器上有四个边界检测功能，并以此验证焦点照相图像是否在许可范围。测量过程中，可以自动旋转实现两个方向焦点尺寸的实时测量。

实时焦点测量仪专利号CN 202230206 U采用双狭缝和数字成像系统可以实时完成焦点测量，它与瑞典公司RFM real-time Focusmeter狭缝式实时焦点检测仪区别在于将四边界确认照相图像许可模式，改变为双狭缝确认射线中心准直的模式，RFM real-timeFocusmeter狭缝式实时焦点检测仪和实时焦点测量仪专利号CN 202230206 U都是独立实时完成焦点尺寸测量仪器，分别采用图像边界或双狭缝确定照相图像边界或射线中心线准直的方法，不可避免遇到射线中心线与图像接收器不垂直，而导致单侧图像边界和单侧斜射线穿过狭缝中心满足许可，而转90度后出现射线中心线偏离图像边界或射线中心出现偏差，导致不被许可测量或测量数据出现明显偏差。实际应用中采用两次分别校正图像边界或准直中心的方法是不恰当的。此类设备应用描述中没有辅助射线中心线定位指导或建议。瑞典RTI Slit Camear便携式狭缝照相机借助DR、CR影像系统直接测量焦点尺寸，放弃图像函数曲线测量方法，图像半影对测量点位选择的主观影响不可避免，直接影响测量精度。另外，便携式狭缝照相机符合JJG1078-2012标准，操作指导描述测量有对准射线中心线的要求，没有指导方式和方法。对射线中心线的要求缺少监测和评估，射线中心难不准的现实没有得到解决。

发明内容

为此，本发明提供一种狭缝成像焦点测量卡，以解决现有技术中的上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的第一方面，一种狭缝成像焦点测量卡，包括测量卡本体，测量卡本体上开设有狭缝和定位孔，狭缝有多个，多个狭缝均匀分布在测量卡本体上且位于正中间的狭缝两侧均设置有至少一个定位孔。

进一步地，狭缝的形状为矩形。

进一步地，狭缝的宽度范围在0.005mm至0.1mm之间的任意值。

进一步地，狭缝与其相邻的狭缝之间的距离范围在2mm至20mm之间的任意值。

进一步地，定位孔的形状为圆形、矩形、平行四边形或椭圆形中的一种。

进一步地，定位孔的形状为圆形，定位孔的直径范围在0.02mm至0.3mm之间的任意值。

进一步地，测量卡本体的厚度范围在0.02mm至0.25mm之间的任意值。

进一步地，多个狭缝之间相互平行。

进一步地，测量卡本体为金属制成。

根据本发明的第二方面，一种狭缝成像焦点测量卡的测量方法，使用如本发明的第一方面实施例的一种狭缝成像焦点测量卡，包括以下步骤：

步骤1：DR图像接受板放置检查床或专用支架下方平台上，调整射线模拟照射野中心线对准图像接受板中心；再使用双向数显水平仪调整图像接受板或支架平台，使图像接受板达到水平；

步骤2：在图像接受板表面放置准直度测量板，使准直度测量板中心与图像接受器中心保持一致，并挤压固定，用于更换测量卡重复效证；再将线束准直检测筒放置到准直度测量板中心，检测筒下方钢珠正对准直度测量板中心；

步骤3：调整诊断X射线DR设备的照射条件，进行第一次射线照射；照射后观察影像检测筒上下钢珠是否重合，如不重合参照偏差的估值和标尺整体移动图像接受板，然后进行第二次射线照射，重复检查和执行，直到准直筒上下钢珠重合；

步骤4：将多狭缝成像测量卡加载到位于射线束光器输出口或支撑平台水平架中心位置并调整测量卡位置，进行射线照射，观察图像中测量卡本体1上的其中两个定位孔的连线与位于中心的狭缝交叉点是否与准直板及检测筒中心点重合；如不重合，参考偏差程度调整测量卡在水平支架的位置并且再次射线照射，继续观察图像中两个定位孔的连线与位于中心的狭缝交叉点是否与准直板及检测筒中心点重合；直至两个定位孔的连线与位于中心的狭缝交叉点与准直板和检测筒中心重合；

步骤5：移开准直度测量板和影像检测筒，进行测量卡摄影；

步骤6：将准直度测量板和影像检测筒复位，狭缝成像焦点测量卡水平旋转90度，重复步骤4和步骤5；

步骤7：观察及拷贝两幅Dicom格式图像；

步骤8：使用图像处理软件分别对长轴方向和短轴方向，中心的狭缝与两个定位孔的连线交叉位置的狭缝宽度测量；再除以放大倍数，分别取得长轴方向和短轴方向的有效焦点尺寸；

步骤9：用DR系统图像及软件分别测量图像长轴与短轴方向，再除以放大倍数，分别取得长轴与短轴方向的有效焦点尺寸。

本发明具有如下优点：通过多个狭缝的设置使得本测量卡实现了以下功能，第一、显示射线主副焦点特性的双边效应；第二、显示反射靶X射线管长轴方向阳极效应，阳极端有效焦点狭缝窄小，阴极端有效焦点狭缝宽；第三、多狭缝成像焦点测量卡不仅可以将显示的X射线分布特性，X射线管焦点特性。此外，本测量卡可以在有辅助方案的情况下解决有效焦点X射线中心线垂直经过测量卡中位于中间的狭缝的中心，并且垂直到达X射线数字成像板的技术难点，从而实现现场准确测量X射线管焦点的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明一些实施例提供的一种狭缝成像焦点测量卡的第一视图。

图2为本发明一些实施例提供的一种狭缝成像焦点测量卡的第二视图。

图中：1、测量卡本体，2、狭缝，3、框架，4、定位孔。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图2所示，本发明第一方面实施例中的一种狭缝成像焦点测量卡，包括测量卡本体1，测量卡本体1上开设有狭缝2和定位孔4，狭缝2有多个，多个狭缝2均匀分布在测量卡本体1上且位于正中间的狭缝2两侧均设置有至少一个定位孔4。

在上述实施例中，需要说明的是，定位孔4的形状为矩形或圆形等形状。

上述实施例达到的技术效果为：通过多个狭缝2的设置使得本测量卡实现了以下功能，第一、显示射线主副焦点特性的双边效应；第二、显示反射靶X射线管长轴方向阳极效应，阳极端有效焦点狭缝窄小，阴极端有效焦点狭缝宽；第三、多狭缝成像焦点测量卡不仅可以将显示的X射线分布特性，X射线管焦点特性。此外，本测量卡可以在有辅助方案的情况下解决有效焦点X射线中心线垂直经过测量卡上位于中间的狭缝2的中心，并且垂直到达X射线数字成像板的技术难点，从而实现现场准确测量X射线管焦点的功能。

具体的，当本测量卡中心射线效正不十分准确时，通过已知X射线管阳极倾角、放大倍数与距离、多狭缝板下缝间距等信息，再经数学运算仍可实现X射线管焦点尺寸的精准测量。

进一步的，还包括框架3，框架3设置于测量卡本体1的外周侧。

可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，狭缝2的形状为矩形。

在上述可选的实施例中，需要说明的是，多个狭缝2之间的长度方向的延长线相互平行。

上述可选的实施例的有益效果为：狭缝2为矩形的设置可方便加工。

可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，狭缝2的宽度范围在0.005mm至0.1mm之间的任意值。

在上述可选的实施例中，需要说明的是，优选的狭缝2的宽度为0.05mm。

上述可选的实施例的有益效果为：狭缝2如此宽度范围的设置是焦点测量效果最好的情况。

可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，狭缝2与其相邻的狭缝2之间的距离范围在2mm至20mm之间的任意值。

在上述可选的实施例中，需要说明的是，具体的，狭缝2与其相邻的狭缝2之间的距离为5mm。

上述可选的实施例的有益效果为：狭缝2与其相邻的狭缝2之间的距离范围的设置在保证使用效果的同时可以尽可能降低加工难度。

可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，定位孔4的形状为圆形、矩形、平行四边形或椭圆形中的一种。

在上述可选的实施例中，需要说明的是，优选的，定位孔4的形状为圆形。

上述可选的实施例的有益效果为：定位孔4的设置可保证本测量卡轻松的确定位置。

可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，定位孔4的形状为圆形，定位孔4的直径范围在0.02mm至0.3mm之间的任意值。

在上述可选的实施例中，需要说明的是，优选的，定位孔4的直径为0.05mm。

上述可选的实施例的有益效果为：通过定位孔4的尺寸及形状的限定在保证本测量卡使用效果的同时还可保证本测量卡在安装定位时较为方便。

可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，测量卡本体1的厚度范围在0.02mm至0.25mm之间的任意值。

在上述可选的实施例中，需要说明的是，优选的，测量卡本体1的厚度为0.05mm。

上述可选的实施例的有益效果为：通过测量卡本体1厚度范围的设置可减少材料的浪费。

可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，多个狭缝2之间相互平行。

可选的，如图1至图2所示，在一些实施例中，测量卡本体1为金属制成。

在上述可选的实施例中，需要说明的是，优选的，测量卡本体1为高原子序数金属制成。

更优的，测量卡本体1为金属箔制成。

上述可选的实施例的有益效果为：箔可避免射线穿透金属层产生不需要影像，进而保证了狭缝宽度测量的精度。

根据本发明第二方面的实施例，一种狭缝成像焦点测量卡的测量方法，使用如本发明第一方面的实施例的一种狭缝成像焦点测量卡，包括以下步骤：

步骤1：DR图像接受板放置检查床或专用支架下方平台上，调整射线模拟照射野中心线对准图像接受板中心；再使用双向数显水平仪调整图像接受板或支架平台，使图像接受板达到水平；

步骤2：在图像接受板表面放置准直度测量板，使准直度测量板中心与图像接受器中心保持一致，并挤压固定，用于更换测量卡重复效证；再将线束准直检测筒放置到准直度测量板中心，检测筒下方钢珠正对准直度测量板中心；

步骤3：调整诊断X射线DR设备的照射条件，进行第一次射线照射；照射后观察影像检测筒上下钢珠是否重合，如不重合参照偏差的估值和标尺整体移动图像接受板，然后进行第二次射线照射，重复检查和执行，直到准直筒上下钢珠重合；

步骤4：将多狭缝成像测量卡加载到位于射线束光器输出口或支撑平台水平架中心位置并调整测量卡位置，进行射线照射，观察图像中测量卡本体1上的其中两个定位孔4的连线与位于中心的狭缝2交叉点是否与准直板及检测筒中心点重合；如不重合，参考偏差程度调整测量卡在水平支架的位置并且再次射线照射，继续观察图像中两个定位孔4的连线与位于中心的狭缝2交叉点是否与准直板及检测筒中心点重合；直至两个定位孔4的连线与位于中心的狭缝2交叉点与准直板和检测筒中心重合；

步骤5：移开准直度测量板和影像检测筒，进行测量卡摄影；

步骤6：将准直度测量板和影像检测筒复位，狭缝成像焦点测量卡水平旋转90度，重复步骤4和步骤5；

步骤7：观察及拷贝两幅Dicom格式图像；

步骤8：使用图像处理软件分别对长轴方向和短轴方向，中心的狭缝2与两个定位孔4的连线交叉位置的狭缝宽度测量；再除以放大倍数，分别取得长轴方向和短轴方向的有效焦点尺寸；

步骤9：用DR系统图像及软件分别测量图像长轴与短轴方向，再除以放大倍数，分别取得长轴与短轴方向的有效焦点尺寸。

在上述实施例中，需要说明的是，上述测量方法为射线中心线附加准直法。

本测量卡的测量方法还可采用射线中心线模拟灯光准直法，具体包括以下步骤：

步骤1、调整图像接收板水平度及模拟光的照射中心位；

步骤2、将多狭缝成像测量卡加载到位于射线束光器输出口或支撑平台水平架中心位置并调整测量卡位置使模拟光的照射中心线经过测量卡本体1中间的狭缝2与两定位孔4连线交叉点；

步骤3、按计划的摄影参数照射，记录阳极倾角、焦点至测量卡距离、焦点至图像接受器距离，然后录制Dicom格式图像；

步骤4、将录制信息和图像录入计算机专用软件，通过计算机专用软件分析计算获得焦点尺寸；

具体的，计算机专用软件为图像处理软件。

更具体的，X射线靶倾角的定义为靶面与X射线投射方向的夹角；X射线有效焦点的定义为为实际焦点在X射线投射方向上的投影，宽度与实际焦点相等，长度是实际焦点长度乘以靶面倾角的正弦值；双峰分布的定义为医学诊断用X射线管灯丝前端发射的电子先发散后聚焦飞向阳极靶面形成主焦点，灯丝侧面发射电子后发散聚焦后撞击阳极靶面形成副焦点，X射线管焦点上的电子密度分布不均匀，使得X射线焦点图像强度分布形成双峰；阳极效应的定义位有效照射野内，长度方向X射线中心线剂量为100％，阳极端射线分布逐渐变少，阴极端射线分布逐渐增多。有效焦点尺寸阳极端尺寸变小，阴极端变大，有效焦点宽度方向尺寸不变；线束垂直度检测筒的定义为PMMA封闭圆筒上下端中心各有一个1～2mm钢珠，两个钢珠必须保持在同一条垂直线上，钢珠连线的延长线与圆筒下端平面垂直；准直度测量板的定义为标有十字线刻度和四个边界刻度用于X射线照射野和模拟光照射野一致性测量的平板。焦点测量只要求有十字线，四边方便定位；射线中心线是指有效焦点射线中心线，应与图像接受器垂直；射线中心线与测量卡垂直且穿过中心狭缝或中心狭缝的中心位置到达图像接受器。

上述实施例达到的技术效果为：第一、本方法借助已有信息X射线球馆阳极靶倾角，焦点到测量卡距离、焦点到成像板距离、狭缝2间距尺寸，射线有效焦点分布特性，配合软件分析或手工数学计算，可以推导射线中心线垂直到达数字成像板图像的具体位置。并进一步推算有有效焦点尺寸。有效焦点短轴方向与实际焦点尺寸一致，长轴方向实际焦点尺寸与有效焦点尺寸存在正铉函数关系)；第二、本方法附加射线中心准直技术，可以使用《医用电气设备医用诊断X射线管组件焦点特性》标准YY/T0063-2007规定的计算方法现场测量并计算焦点尺寸。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。