【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗器械，更具体地涉及一种辅助影像系统x射线垂直穿过滤过模体的装置和方法。
技术介绍
1、igps-o图像引导定位(与呼吸运动管理)系统采用交角立体平面成像技术，通过计算机控制两组由kv级(诊断级)x射线管组件、高压发生器、平板探测器、曝光控制器组成的成像硬件系统，对患者的解剖结构或外部植入标记进行两个方向的透视投影，取得一对交角x射线投影图像。对获得的二维x射线投影图像和用于放射治疗计划的三维ct图像，进行2d-3d图像配准和2d-3d几何转换，精确探测出患者(病灶)在放疗设备上的摆位误差，据此引导放疗设备患者支撑系统移动，校正患者位置，实现对患者在治疗前的精确定位。
2、影像系统在进行成像质量检测过程，需要穿透一块特定厚度的滤过模体(也称为均匀模体或均匀滤过模体)，以保证过滤杂散射线对成像质量的影像。滤过太厚，有效射线太少导致射线成像质量差；滤过太薄，杂散射线未消除又对结果产生干扰。需要确定滤过模体的厚度，同时保证x射线是垂直穿透模体，才能确认此时的x射线成像符合质量检测的采集过程。
3、x成像装置通过球管10’产生x射线，传统影像的射线x光都是正交人体，设备安装放置方式固定，要么滤过模体20’固定地垂直于水平面放置，即立式摄影，如图7所示，要么滤过模体20’水平于水平面放置，即卧式摄影，如图8所示，此时的滤过模体20’只是需要平行地贴合在平板探测器上，平板探测器便可以很好地支撑滤过模体20’，并顺利让射线垂直穿过滤过模体20’。简单的卧式和立式角度并无放置均匀模体的困扰。
5、因此需要根据实际情况来寻求一种新的解决方案，可以安全有效地完成影像质量检测。
6、例如可以将均匀滤过模体放置在患者支撑系统上。角度可以通过旋转支撑系统来保证均匀滤过模体平行于平板探测器。但是，这种解决方案的缺点在于：患者支撑台本身可会对x射线产生阻挡，有效线束减少，导致影像成像质量测试结果失真。
7、又例如x射线管组件可以隐藏放置在地面地板下，均匀滤过模体直接放置在地面上。但是，这种解决方案的缺点在于：需要配套设计一个满足均匀滤过模体在空间内可以自由旋转角度并固定的装置，成本过高，装置过于复杂，又引入角度旋转装置的精度问题。
技术实现思路
1、为了解决上述现有技术中的影像成像质量测试结果失真或装置过于复杂等问题，本专利技术提供一种辅助影像系统x射线垂直穿过滤过模体的装置和方法。
2、根据本专利技术的辅助影像系统x射线垂直穿过滤过模体的装置，其包括均匀滤过模体、基底部件和外部夹具部件，其中，均匀滤过模体固定安装在基底部件上，基底部件倒扣在x射线成像球管的限束装置上安装固定，外部夹具部件固定安装在基底部件上并卡住限束装置，从而使得x射线垂直穿过均匀滤过模体。
3、优选地，限束装置包括底座和限束结构，其中，底座为受力部件，限束结构支撑在底座上以限定出束口，基底部件套住限束结构并安装固定在底座上。
4、优选地，该装置还包括固定螺丝，均匀滤过模体放置在基底部件的中上部的沉孔中并从沉孔中伸出，固定螺丝旋紧在均匀滤过模体的从沉孔中伸出的部分的侧端面上。
5、优选地，基底部件具有通过支撑台限定的贯通孔，均匀滤过模体承载在该支撑台上安装。
6、优选地，外部夹具部件包括基体和从基体的相对两侧同侧内凹伸出的u形侧板，底座嵌进u形侧板的u形槽中。
7、根据本专利技术的辅助影像系统x射线垂直穿过滤过模体的方法，其包括如下步骤：s1，通过x射线成像球管的尺寸参数，计算出虚拟光源点的具体位置；s2，通过虚拟光源点和光锥角度δ确认x射线出束后的光锥路径，确认辅助固定装置的内高h和滤过模体底座宽度l；s3，确定滤过模体底座宽度l覆盖x射线光锥光路；s4，将上述的装置固定于限束装置的底座上。
8、优选地，在步骤s1中，球管的尺寸参数包括阳极靶的中垂线与限束装置的出束口边缘线的夹角θ、限束装置到阳极靶的距离h、限束装置的漏线宽x和阳极靶的发射射线半径r阳；虚拟光源点的具体位置参数包括限束装置到虚拟光源点的距离a，虚拟光源点到阳极靶的距离b；x/2＝tanθ*h，a+b＝h，(x/2)/a＝r阳/b。
9、优选地，在步骤s2中，tanδ＝(x/2)/a，(l/2)/(h+a)＝tanδ，tanδ＝(htanθ+r阳)/h，l≥2h(htanθ+r阳)/h。
10、优选地，在步骤s2中，h>20mm，滤过模体底座宽度l＞lmin＝(0.54h+8.4)mm。
11、优选地，该方法用于异位安装的质子治疗系统的x射线摄影装置的影像均匀性检测。
12、根据本专利技术的辅助影像系统x射线垂直穿过滤过模体的装置和方法，辅助均匀滤过模体可垂直x射线光路放置，同时使得x射线成像光路上遮挡物尽可能只存在均匀滤过模体，即x射线从出束口至平板接收器只经过均匀滤过模体，最大还原有效限束，简单可靠地使得影像质量检测的采集过程符合标准。而且，本专利技术可以通过球管上x射线出束口与水平面的夹角来确定设计工装的固定角度，设计工装平行于球管出束口，确保均匀滤过模体安装在工装后可以垂直射线光路，引入误差少。
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1.一种辅助影像系统X射线垂直穿过滤过模体的装置，其特征在于，该装置包括均匀滤过模体、基底部件和外部夹具部件，其中，均匀滤过模体固定安装在基底部件上，基底部件倒扣在X射线成像球管的限束装置上安装固定，外部夹具部件固定安装在基底部件上并卡住限束装置，从而使得X射线垂直穿过均匀滤过模体。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，限束装置包括底座和限束结构，其中，底座为受力部件，限束结构支撑在底座上以限定出束口，基底部件套住限束结构并安装固定在底座上。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该装置还包括固定螺丝，均匀滤过模体放置在基底部件的中上部的沉孔中并从沉孔中伸出，固定螺丝旋紧在均匀滤过模体的从沉孔中伸出的部分的侧端面上。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，基底部件具有通过支撑台限定的贯通孔，均匀滤过模体承载在该支撑台上安装。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，外部夹具部件包括基体和从基体的相对两侧同侧内凹伸出的U形侧板，底座嵌进U形侧板的U形槽中。
6.一种辅助影像系统X射线垂直穿过滤过模体的方法，
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，球管的尺寸参数包括阳极靶的中垂线与限束装置的出束口边缘线的夹角θ、限束装置到阳极靶的距离H、限束装置的漏线宽X和阳极靶的发射射线半径R阳；虚拟光源点的具体位置参数包括限束装置到虚拟光源点的距离A，虚拟光源点到阳极靶的距离B；X/2＝tanθ*H，A+B＝H，(X/2)/A＝R阳/B。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，tanδ＝(X/2)/A，(L/2)/(h+A)＝tanδ，tanδ＝(Htanθ+R阳)/H，L≥2h(Htanθ+R阳)/H。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，在步骤S2中，h>20mm，滤过模体底座宽度L＞Lmin＝(0.54h+8.4)mm。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法用于异位安装的质子治疗系统的X射线摄影装置的影像均匀性检测。
...【技术特征摘要】
1.一种辅助影像系统x射线垂直穿过滤过模体的装置，其特征在于，该装置包括均匀滤过模体、基底部件和外部夹具部件，其中，均匀滤过模体固定安装在基底部件上，基底部件倒扣在x射线成像球管的限束装置上安装固定，外部夹具部件固定安装在基底部件上并卡住限束装置，从而使得x射线垂直穿过均匀滤过模体。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，限束装置包括底座和限束结构，其中，底座为受力部件，限束结构支撑在底座上以限定出束口，基底部件套住限束结构并安装固定在底座上。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，该装置还包括固定螺丝，均匀滤过模体放置在基底部件的中上部的沉孔中并从沉孔中伸出，固定螺丝旋紧在均匀滤过模体的从沉孔中伸出的部分的侧端面上。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，基底部件具有通过支撑台限定的贯通孔，均匀滤过模体承载在该支撑台上安装。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，外部夹具部件包括基体和从基体的相对两侧同侧内凹伸出的u形侧板，底座嵌进u形侧板的u形槽...
【专利技术属性】
技术研发人员：周恒，徐洋洋，马骏，谢明洋，沈杰，
申请(专利权)人：上海艾普强粒子设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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