一种新型可变FOV高精度CT准直器及使用方法

文献发布时间：2023-06-19 16:08:01

技术领域

本发明涉及CT准直器领域，特别涉及一种新型可变FOV高精度CT准直器及使用方法。

背景技术

准直器是安装在球管上的一种精密设备，作为一种可以限定扫描空间范围和辐射剂量的调节X射线装置，对CT图像的质量起着关键性作用。目前，市面上常见的CT准直器基本没有调节FOV的功能，只可以调节Z轴，不能对胖瘦不一的病人或儿童调节不同的辐射区域。FOV除矩阵大小等于体素，在相同的矩阵下，越小的FOV就能获得越清晰的图像。(FOV即视场角)

国内专利CN201920348978.5、一种CT可变FOV准直器，发现其设计缺陷在于FOV挡光组件的位置不能进行实时反馈运动精度较低。X轴的导向装置没有安装直线导轨或导向柱等高精度导向部件，运动过程会存在不顺畅或卡顿甚至卡死的现象。齿轮齿条式的连接方式，加上没有高精度的导向装置会造成运行过程中齿轮中心到齿条中心距会出现上下浮动的现象，会造成X轴的FOV不能到达预期位置，也会出现运行时会有抖动产生噪音。仅能调节X轴方向FOV的大小，无法调节Z轴射野的大小。没有自动曝光控制组件，不能实时反馈X射线的剂量等缺陷存在。

因此需要一种双向调节、精度提高的新型可变FOV高精度CT准直器及使用方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种双向调节、精度提高的新型可变FOV高精度CT准直器及使用方法。

本发明中的一种新型可变FOV高精度CT准直器，包括安装底板、X轴直线电机定子及光栅、Z轴直线电机定子及光栅、X轴导轨、X轴左侧挡光组件、X轴右侧挡光组件、Z轴导轨、Z轴前侧挡光组件、Z轴后侧挡光组件、自动曝光控制组件和波态滤过组件，所述安装底板上设有X轴直线电机定子及光栅和Z轴直线电机定子及光栅，所述X轴直线电机定子及光栅上设有X轴导轨，所述X轴导轨上设有X轴左侧挡光组件和X轴右侧挡光组件，所述Z轴直线电机定子及光栅上设有Z轴导轨，所述Z轴导轨上设有Z轴前侧挡光组件和Z轴后侧挡光组件，所述安装底板上还设有自动曝光控制组件，所述自动曝光控制组件与波态滤过组件连接。

上述方案中，所述X轴左侧挡光组件包括第一滑块、第一动子和第一挡光板，所述X轴导轨上设有第一滑块和第一动子，所述第一滑块和第一动子上设有第一挡光板。

上述方案中，所述X轴右侧挡光组件包括第二滑块、第二动子和第二挡光板，所述X轴导轨上设有第二滑块和第二动子，所述第二滑块和第二动子上设有第二挡光板。

上述方案中，所述Z轴前侧挡光组件包括第三滑块、第三动子和第三挡光板，所述Z轴导轨上设有第三滑块和第三动子，所述第三滑块和第三动子上设有第三挡光板。

上述方案中，所述Z轴后侧挡光组件包括第四滑块、第四动子和第四挡光板，所述Z轴导轨上设有第四滑块和第四动子，所述第四滑块和第四动子上设有第四挡光板。

一种新型可变FOV高精度CT准直器使用方法，包括以下步骤：

S1：CT系统接收患者检查信息；

S2：根据检查部位调节CT系统参数；

S3：准直器接收到CT系统预设参数，X轴直线电机上的第一动子、第二动子朝相同或相反方向移动，X轴光栅实时检测动子到达预期位置，Z轴直线电机上的第三动子、第四动子朝相同或相反方向移动，Z轴光栅实时检测动子到达预期位置；

S4：X轴、Z轴挡光板开口达到CT系统制定FOV及射野尺寸；

S5：球管按CT系统预设置参数曝光；

S6：自动曝光控制组件接收到X射线并检测剂量是否达到预设参数；如未达到预设参数，自动曝光控制组件会驱动CT系统修正；

S7：探测器接收X射线转换为CT图像。

本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种双向调节、精度提高的新型可变FOV高精度CT准直器及使用方法。创新性的使用直线电机加光栅反馈的方法，最大化的降低了机械结构的复杂性，直线电机的运行速度可以根据实际需求进行快慢调节，光栅可以进行实时的位置反馈，精度达到5μm。使用了高精度的直线导轨可以让X轴、Y轴的运行更为顺畅，不存在卡顿或卡死的现象。直线导轨与直线电机的定子直接连接，刚性更好，运动更顺滑，几乎不会产生噪音。更加人性化的设计，可以同时调节X轴、Z轴的射野大小，针对不同的检查部位，调节不同的辐射区域，避免患者受到更多的辐射。准直器内部带有自动曝光控制组件，可以检测X射线的KV值是否达到预期设定标准，并将检测结果反馈给CT系统进行修正。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图。

图中：1、安装底板 2、X轴直线电机定子及光栅 3、Z轴直线电机定子及光栅 4、X轴导轨 5、X轴左侧挡光组件 6、X轴右侧挡光组件 7、Z轴导轨 8、Z轴前侧挡光组件 9、Z轴后侧挡光组件 10、自动曝光控制组件 11、波态滤过组件 51、第一滑块 52、第一动子 53、第一挡光板 61、第二滑块 62、第二动子 63、第二挡光板 81、第三滑块 82、第三动子 83、第三挡光板 91、第四滑块 92、第四动子 93、第四挡光板

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、图2所示，本发明是一种新型可变FOV高精度CT准直器，包括安装底板1、X轴直线电机定子及光栅2、Z轴直线电机定子及光栅3、X轴导轨4、X轴左侧挡光组件5、X轴右侧挡光组件6、Z轴导轨7、Z轴前侧挡光组件8、Z轴后侧挡光组件9、自动曝光控制组件10和波态滤过组件11，安装底板1上设有X轴直线电机定子及光栅2和Z轴直线电机定子及光栅3，X轴直线电机定子及光栅2上设有X轴导轨4，X轴导轨4上设有X轴左侧挡光组件5和X轴右侧挡光组件6，Z轴直线电机定子及光栅3上设有Z轴导轨7，Z轴导轨7上设有Z轴前侧挡光组件8和Z轴后侧挡光组件9，安装底板1上还设有自动曝光控制组件10，自动曝光控制组件10与波态滤过组件11连接。

X轴左侧挡光组件5包括第一滑块51、第一动子52和第一挡光板53，X轴导轨4上设有第一滑块51和第一动子52，第一滑块51和第一动子52上设有第一挡光板53。

X轴右侧挡光组件6包括第二滑块61、第二动子62和第二挡光板63，X轴导轨4上设有第二滑块61和第二动子62，第二滑块61和第二动子62上设有第二挡光板63。

Z轴前侧挡光组件8包括第三滑块81、第三动子82和第三挡光板83，Z轴导轨7上设有第三滑块81和第三动子82，第三滑块81和第三动子82上设有第三挡光板83。

Z轴后侧挡光组件9包括第四滑块91、第四动子92和第四挡光板93，Z轴导轨7上设有第四滑块91和第四动子92，第四滑块91和第四动子92上设有第四挡光板93。

将X轴直线电机定子及光栅2、Z轴直线电机定子及光栅3、波态滤过组件11分别与安装底板1按设计的空间位置装配。将X轴导轨4与X轴直线电机定子及光栅2按设计的空间位置装配，将X轴左侧挡光组件5与X轴直线电机定子及光栅2、X轴导轨4分别连接，将X轴右侧挡光组件6与X轴直线电机定子及光栅2、X轴导轨4分别连接。将Z轴导轨7与Z轴直线电机定子及光栅3按设计的空间位置装配，将Z轴后侧挡光组件9与Z轴直线电机定子及光栅3、Z轴导轨7分别连接，将Z轴前侧挡光组件8与Z轴直线电机定子及光栅3、Z轴导轨7分别连接。当X射线光源通过波态滤过组件11后，X射线会射在此处，并被挡光板遮挡，此时通过控制直线电机将X轴左侧挡光组件5与X轴右侧挡光组件6同时朝相对方向运行或同时朝相反方向运行就可以将FOV放大或缩小，Z轴方向的调整与此相同，将X轴与Z轴同时缩小就可以限制X射线的辐射剂量。将自动曝光控制组件10与波态滤过组件11连接，安装在X向与Z向挡光板内部。通过电子控制系统将自动曝光控制组件10与X轴直线电机定子及光栅2、Z轴直线电机定子及光栅3连接，当操作者选取扫描不同的人体位置及辐射剂量时，自动曝光控制组件10会根据接收到的X射线剂量与系统参数进行对比，从而进行自动调整X轴的FOV与Z轴的辐射区域。