用于cbct系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械，尤其涉及一種用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]錐形束CT系統(tǒng)(cone-beam CT, CBCT)采用錐形束X線掃描并進(jìn)行3D重建，可置于手術(shù)場(chǎng)地，使用較為靈活且輻射劑量較小，但在重建3D模型前必須首先對(duì)投影成像系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，其系統(tǒng)成像參數(shù)u。，v0, D，R的標(biāo)定精度直接影響3D重建的質(zhì)量。u。，V。分別為X射線源焦點(diǎn)在平板探測(cè)器上的中心投影的橫縱坐標(biāo)；D為X射線源焦點(diǎn)至平板探測(cè)器的沿光軸方向的垂直距離洱為X射線源焦點(diǎn)到轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)中心軸的沿光軸方向的距離。
[0003]在進(jìn)行3D重建時(shí)，通常假設(shè)其C形臂具有等中心旋轉(zhuǎn)特性，即X射線源焦點(diǎn)與探測(cè)器垂線始終通過轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)中心軸。然而在實(shí)際使用中，由于制造工藝及后期使用磨損變形等原因，其C形臂往往不具有嚴(yán)格的等中心特性，其表現(xiàn)為X射線源焦點(diǎn)與探測(cè)器垂線會(huì)偏移轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)中心軸一小段距離，即為r值。
[0004]經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，在對(duì)CBCT系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)和對(duì)投影圖像進(jìn)行3D重建時(shí)，u0, V0 二數(shù)值的標(biāo)定難度低，標(biāo)定精度通常較高，且對(duì)3D重建結(jié)果的影響也較?。籇，R，r值的標(biāo)定難度較高，且標(biāo)定精度對(duì)3D重建結(jié)果有較大影響。
[0005]為測(cè)試現(xiàn)有CBCT系統(tǒng)等中心標(biāo)定算法和非等中心標(biāo)定算法對(duì)系統(tǒng)成像參數(shù)D，R,r變化的靈敏度，需要在不同成像參數(shù)的CBCT系統(tǒng)下分別進(jìn)行標(biāo)定實(shí)驗(yàn)，而實(shí)際使用中的CBCT系統(tǒng)的成像參數(shù)都是固定不可調(diào)的，且不易實(shí)際測(cè)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種新型的用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:一種用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置，包括基座以及安裝在基座上的第一絲桿傳動(dòng)裝置、第二絲桿傳動(dòng)裝置和平板探測(cè)器，以及錐束X線球管、第三絲桿傳動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)臺(tái)；所述錐束X線球管安裝在第一絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第一絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)，第三絲桿傳動(dòng)裝置與第二絲桿傳動(dòng)裝置正交安裝在第二絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第二絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在第三絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第三絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)。
[0008]所述第一絲桿傳動(dòng)裝置和第二絲桿傳動(dòng)裝置安裝在同一條軸線上且垂直于平板探測(cè)器，第一絲桿傳動(dòng)裝置和第二絲桿傳動(dòng)裝置的間隔距離為固定值，第二絲桿傳動(dòng)裝置與平板探測(cè)器的間隔距離為固定值。
[0009]所述第一絲桿傳動(dòng)裝置、第二絲桿傳動(dòng)裝置和第三絲桿傳動(dòng)裝置上分別設(shè)有刻度尺，第一絲桿傳動(dòng)裝置和第二絲桿傳動(dòng)裝置上的刻度尺分別以它們相互靠近的一端為刻度尺的零點(diǎn)端，第三絲桿傳動(dòng)裝置上的刻度尺以中軸線為界對(duì)稱標(biāo)度。
[0010]所述轉(zhuǎn)臺(tái)包括滑臺(tái)、電機(jī)和載物臺(tái)，滑臺(tái)安裝在第三絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第三絲桿傳動(dòng)裝置移動(dòng)，電機(jī)以長(zhǎng)方體外殼封裝固定在滑臺(tái)上，載物臺(tái)設(shè)置在上方并與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)相連。
[0011]所述載物臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)用于固定實(shí)驗(yàn)標(biāo)定模型的圓形槽口。
[0012]所述第一絲桿傳動(dòng)裝置、第二絲桿傳動(dòng)裝置和第三絲桿傳動(dòng)裝置分別設(shè)有搖桿與相應(yīng)的絲桿相連，通過搖桿手動(dòng)控制絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0013]采用本發(fā)明的用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置，系統(tǒng)成像參數(shù)D，R，r均相互獨(dú)立可自由調(diào)節(jié)，且可實(shí)時(shí)從刻度尺讀取成像參數(shù)。系統(tǒng)成像參數(shù)獨(dú)立自由調(diào)節(jié)的可變實(shí)驗(yàn)環(huán)境，保證了標(biāo)定算法對(duì)系統(tǒng)成像參數(shù)D，R，r變化靈敏度測(cè)試的順利進(jìn)行。本發(fā)明適合用于測(cè)試CBCT系統(tǒng)各標(biāo)定算法對(duì)系統(tǒng)成像參數(shù)D，R，r的變化靈敏度，尤其適合用于測(cè)試非等中心CBCT系統(tǒng)標(biāo)定算法對(duì)系統(tǒng)成像參數(shù)D，R，r的變化靈敏度。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]參見圖1、圖2，本發(fā)明用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置，包括基座I以及安裝在基座上的第一絲桿傳動(dòng)裝置2、第二絲桿傳動(dòng)裝置3和平板探測(cè)器10，以及錐束X線球管8、第三絲桿傳動(dòng)裝置4和轉(zhuǎn)臺(tái)9。其中，錐束X線球管8通過滑臺(tái)11安裝在第一絲桿傳動(dòng)裝置2上并可沿第一絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)，第三絲桿傳動(dòng)裝置4與第二絲桿傳動(dòng)裝置正交安裝在第二絲桿傳動(dòng)裝置上，可沿第二絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)9通過滑臺(tái)13安裝在第三絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第三絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)。
[0017]本發(fā)明中的第一絲桿傳動(dòng)裝置2和第二絲桿傳動(dòng)裝置3安裝在同一條軸線上且垂直于平板探測(cè)器10，第一絲桿傳動(dòng)裝置2和第二絲桿傳動(dòng)裝置3的間隔距離為固定值，第二絲桿傳動(dòng)裝置3與平板探測(cè)器10的間隔距離為固定值。
[0018]本發(fā)明中的第一絲桿傳動(dòng)裝置2、第二絲桿傳動(dòng)裝置3和第三絲桿傳動(dòng)裝置4上分別設(shè)有刻度尺，第一絲桿傳動(dòng)裝置和第二絲桿傳動(dòng)裝置上的刻度尺分別以它們相互靠近的一端為刻度尺的零點(diǎn)端，第三絲桿傳動(dòng)裝置上的刻度尺以中軸線為界對(duì)稱標(biāo)度。
[0019]本發(fā)明中的轉(zhuǎn)臺(tái)9包括滑臺(tái)13、電機(jī)和載物臺(tái)，滑臺(tái)13安裝在第三絲桿傳動(dòng)裝置4上并可沿第三絲桿傳動(dòng)裝置移動(dòng)，電機(jī)以長(zhǎng)方體外殼封裝固定在滑臺(tái)13上，載物臺(tái)設(shè)置在上方并與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)相連。在載物臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)用于固定實(shí)驗(yàn)標(biāo)定模型的圓形槽□。
[0020]本發(fā)明中的第一絲桿傳動(dòng)裝置、第二絲桿傳動(dòng)裝置和第三絲桿傳動(dòng)裝置分別設(shè)有搖桿5、6和7與相應(yīng)的絲桿相連，通過搖桿手動(dòng)控制絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0021]系統(tǒng)成像參數(shù)D，R，r讀取方式如下:D值為第一絲桿傳動(dòng)裝置2的讀數(shù)與第一絲桿傳動(dòng)裝置2至平板探測(cè)器10的距離值之和#值為第一絲桿傳動(dòng)裝置2與第二絲桿傳動(dòng)裝置3的間隔距離、第一絲桿傳動(dòng)裝置2的讀數(shù)與第二絲桿傳動(dòng)裝置3的讀數(shù)之和；r值為第三絲桿傳動(dòng)裝置4的讀數(shù)。在本實(shí)驗(yàn)裝置中，u。，V0值為已知的固定值。
[0022]本發(fā)明可以很好地為CBCT系統(tǒng)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)提供系統(tǒng)成像參數(shù)D，R，r獨(dú)立可調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，保證了 CBCT系統(tǒng)標(biāo)定算法對(duì)系統(tǒng)成像參數(shù)D，R，r變化敏感度測(cè)試的順利進(jìn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括基座以及安裝在基座上的第一絲桿傳動(dòng)裝置、第二絲桿傳動(dòng)裝置和平板探測(cè)器，以及錐束X線球管、第三絲桿傳動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)臺(tái)；所述錐束X線球管安裝在第一絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第一絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)，第三絲桿傳動(dòng)裝置與第二絲桿傳動(dòng)裝置正交安裝在第二絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第二絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在第三絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第三絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)。2.如權(quán)利要求I所述的用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述第一絲桿傳動(dòng)裝置和第二絲桿傳動(dòng)裝置安裝在同一條軸線上且垂直于平板探測(cè)器，第一絲桿傳動(dòng)裝置和第二絲桿傳動(dòng)裝置的間隔距離為固定值，第二絲桿傳動(dòng)裝置與平板探測(cè)器的間隔距離為固定值。3.如權(quán)利要求I所述的用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述第一絲桿傳動(dòng)裝置、第二絲桿傳動(dòng)裝置和第三絲桿傳動(dòng)裝置上分別設(shè)有刻度尺，第一絲桿傳動(dòng)裝置和第二絲桿傳動(dòng)裝置上的刻度尺分別以它們相互靠近的一端為刻度尺的零點(diǎn)端，第三絲桿傳動(dòng)裝置上的刻度尺以中軸線為界對(duì)稱標(biāo)度。4.如權(quán)利要求I所述的用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述轉(zhuǎn)臺(tái)包括滑臺(tái)、電機(jī)和載物臺(tái)，滑臺(tái)安裝在第三絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第三絲桿傳動(dòng)裝置移動(dòng)，電機(jī)以長(zhǎng)方體外殼封裝固定在滑臺(tái)上，載物臺(tái)設(shè)置在上方并與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸傳動(dòng)相連。5.如權(quán)利要求4所述的用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述載物臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)用于固定實(shí)驗(yàn)標(biāo)定模型的圓形槽口。6.如權(quán)利要求I所述的用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于：所述第一絲桿傳動(dòng)裝置、第二絲桿傳動(dòng)裝置和第三絲桿傳動(dòng)裝置分別設(shè)有搖桿與相應(yīng)的絲桿相連，通過搖桿手動(dòng)控制絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。
【專利摘要】一種用于CBCT系統(tǒng)標(biāo)定的實(shí)驗(yàn)裝置，包括基座以及安裝在基座上的第一絲桿傳動(dòng)裝置、第二絲桿傳動(dòng)裝置和平板探測(cè)器，以及錐束X線球管、第三絲桿傳動(dòng)裝置和轉(zhuǎn)臺(tái)；所述錐束X線球管安裝在第一絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第一絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)，第三絲桿傳動(dòng)裝置與第二絲桿傳動(dòng)裝置正交安裝在第二絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第二絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)，轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在第三絲桿傳動(dòng)裝置上并可沿第三絲桿傳動(dòng)裝置的絲桿移動(dòng)。本發(fā)明適用于為CBCT系統(tǒng)標(biāo)定提供系統(tǒng)成像參數(shù)D，R，r可變的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，保證了各標(biāo)定算法對(duì)系統(tǒng)成像參數(shù)D，R，r變化敏感度的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。
【IPC分類】A61B6/03
【公開號(hào)】CN105193439
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410376782
【發(fā)明人】閆士舉, 宋成利
【申請(qǐng)人】上海理工大學(xué)
【公開日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2014年8月1日