錐形束ct同步控制裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明提供一種錐形束CT同步控制裝置及其控制方法，屬于CT控制裝置領域。
【背景技術】
[0002]放射治療模擬機是放療配套產品，是腫瘤患者在放療前檢查、制定確認治療計劃、作體表射野標記的重要設備。傳統(tǒng)放射治療模擬機通過給患者透視或攝影，僅僅可以獲得患者二維方向上的病灶影像信息。隨著臨床腫瘤治療技術的發(fā)展，醫(yī)生更希望獲得三維方向上的影像信息，為驗證治療計劃提供依據。鑒于此，公司決定研發(fā)錐形束CT。
[0003]錐形束CT是Cone Beam Computed Tomography的縮寫，學名是錐形束計算機體層攝影，其原理是錐形X射線束對人體進行360度連續(xù)旋轉投影，同時對投影圖像進行數字采集、處理，采用迭代roK算法對幾百幅投影圖像進行重建從而獲取人體的斷層圖像(S卩CT圖像)，進而獲得二維圖像。
[0004]在臨床使用中，可通過具有錐形束CT功能的放射治療模擬機獲得患者病灶部位清晰的三維圖像，為臨床治療和治療計劃的制定提供依據。同時，具有錐形束CT功能的放射治療模擬機可完成腫瘤患者三維方向上的位置驗證，更加滿足調強放療等精確放療對放療質量保證(QA)的要求。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種錐形束CT同步控制裝置及其控制方法，用來完成高壓發(fā)生器出束、出束時刻的機架角的采樣、出束時刻的圖像的獲取三者之間的同步控制。
[0006]本發(fā)明所述的錐形束CT同步控制裝置，放射治療模擬機主機、高壓發(fā)生器、可編程控制器、同步接口板、平板探測器和圖像采集計算機。
[0007]放射治療模擬機主機:放射治療模擬機主機的輸入端連接到可編程控制器，并負責接收可編程控制器發(fā)出的啟動機架運動信號；
[0008]高壓發(fā)生器:高壓發(fā)生器通過同步接口板與可編程控制器進行通信連接，高壓發(fā)生器為X線發(fā)生裝置提供高壓，同時，把手閘、腳閘等控制信號通過同步接口板傳給可編程控制器；
[0009]可編程控制器:可編程控制器圖像采集計算機進行連接，可編程控制器的輸出端連接到放射治療模擬機主機，可編程控制器分別通過同步接口板與高壓發(fā)生器和平板探測器建立通訊連接，可編程控制器根據高壓發(fā)生器和上位機傳送來的信號，通過高壓發(fā)生器控制產生X線或不產生X線、通過放射治療模擬機主機控制機架運動開始或停止，把高壓發(fā)生器數據傳給上位機；
[0010]平板探測器:平板探測器是采集患者體位圖像的裝置，平板探測器分別與同步接口板和圖像采集計算機進行連接；
[0011]圖像采集計算機:圖像采集計算機主要完成圖像的采集和給出錐形束CT掃描啟停的控制。
[0012]所述的錐形束CT同步控制裝置，錐形束CT同步控制裝置核心是可編程控制器，其具有實時信息采集和控制功能。其中實時信息采集主要完成機架角度采集、高壓發(fā)生器給出的透視信號、腳閘信號等。輸出控制主要完成機架旋轉啟動、脈沖透視控制?？删幊炭刂破骱蛨D像采集計算機通過串口通訊進行信息的交互，可編程控制器接受上位機控制指令，發(fā)送掃描過程中的數據。
[0013]所述的錐形束CT同步控制裝置，可編程控制器的串口通過通信線纜與圖像采集計算機的串口連接。
[0014]所述的錐形束CT同步控制裝置，平板探測器與圖像采集計算機之間通過網線連接。
[0015]所述的錐形束CT同步控制裝置，可編程控制器完成高壓發(fā)生器出束、出束時刻的機架角的采樣、出束時刻的圖像的獲取三者之間的同步控制。
[0016]所述的錐形束CT同步控制裝置，錐形束CT同步控制裝置接口采用光電隔離器。
[0017]所述的錐形束CT同步控制方法，
[0018](1)可編程控制器在收到圖像采集計算機CBCT掃描啟動命令后，將機架運動啟動信號發(fā)送給放射治療模擬機主機；
[0019](2)機架開始按照預訂的速度進行轉動，當腳閘踩下后，錐形束CT同步控制裝置可編程控制器將采集發(fā)生器將給出的信號，進行出束、停束控制；
[0020](3)當發(fā)生器出束時，錐形束CT同步控制裝置將實時采集出束時刻的數據，并通過串口發(fā)送到計算機，圖像采集結束時給出機架停止運動信號；
[0021](4)錐形束CT掃描結束。
[0022]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比有益效果為:
[0023]通過錐形束CT同步控制裝置，能夠完成高壓發(fā)生器出束、出束時刻的機架角的采樣、出束時刻的圖像的獲取三者之間的同步控制。進而獲得錐形X射線束對人體進行360度連續(xù)旋轉投影后的圖像、各圖像采樣時刻的機架角，為圖像重建獲得了準確的原始數據。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明1結構框圖；
[0025]圖2為本發(fā)明2流程圖。
[0026]圖中:1、放射治療模擬機主機;2、高壓發(fā)生器;3、可編程控制器;4、同步接口板;5、平板探測器;6、圖像采集計算機。
【具體實施方式】
[0027]下面結合本發(fā)明對錐形束CT同步控制裝置做進一步說明:
[0028]如圖1所示，錐形束CT同步控制裝置，包括放射治療模擬機主機1、高壓發(fā)生器2、可編程控制器3、同步接口板4、平板探測器5和圖像采集計算機6;可編程控制器3的輸入端通過同步接口板4連接高壓發(fā)生器2的信號輸出端，可編程控制器3的輸出端通過同步接口板4連接高壓發(fā)生器2的輸入端和放射治療模擬機主機1輸入端，可編程控制器3的串口通過通信電纜與圖像采集計算機6進行連接，平板探測器5通過網線與圖像采集計算機6連接。
[0029]放射治療模擬機主機1接受可編程控制器3發(fā)出的啟動機架運動信號;高壓發(fā)生器2為X線發(fā)生裝置提供高壓，同時，把手閘、腳閘等控制信號通過同步接口板4傳給可編程控制器3;可編程控制器3是控制的核心，它根據發(fā)送器和上位機傳送來的信號，控制產生X線或不產生X線、控制機架運動開始或停止，把發(fā)生器數據傳給上位機；圖像采集計算機6主要完成圖像的采集和給出錐形束CT掃描啟停的控制。
[0030]下面結合本發(fā)明對錐形束CT同步控制方法做進一步說明:
[0031]如圖2所示，錐形束CT同步控制裝置可編程控制器3在收到圖像采集計算機6掃描啟動命令后，將機架運動啟動信號發(fā)送給放射治療模擬機主機1，此時，機架開始按照預訂的速度進行轉動，當腳閘踩下后，錐形束CT同步控制裝置可編程控制器3將采集發(fā)生器將給出的信號，進行出束、停束控制。當發(fā)生器出束時，錐形束CT同步控制裝置將實時采集出束時刻的數據，并通過串口發(fā)送到計算機，圖像采集結束時給出機架停止運動信號，至此，錐形束CT掃描結束。
【主權項】
1.一種錐形束CT同步控制裝置，放射治療模擬機主機(1)、高壓發(fā)生器(2)、可編程控制器(3)、同步接口板(4)、平板探測器(5)和圖像采集計算機(6)，其特征在于: 放射治療模擬機主機:放射治療模擬機主機(1)的輸入端連接到可編程控制器(3)，并負責接收可編程控制器(3)發(fā)出的啟動機架運動信號； 高壓發(fā)生器(2):高壓發(fā)生器(2)通過同步接口板(4)與可編程控制器(3)進行通信連接，高壓發(fā)生器(2)為X線發(fā)生裝置提供高壓，同時，把手閘、腳閘等控制信號通過同步控制板傳給可編程控制器(3); 可編程控制器:可編程控制器(3)圖像采集計算機(6)進行連接，可編程控制器(3)的輸出端連接到放射治療模擬機主機(1)，可編程控制器(3)分別通過同步接口板(4)與高壓發(fā)生器(2)和平板探測器(5)建立通訊連接，可編程控制器(3)根據高壓發(fā)生器(2)和上位機傳送來的信號，通過高壓發(fā)生器(2)控制產生X線或不產生X線、通過放射治療模擬機主機(1)控制機架運動開始或停止，把高壓發(fā)生器(2)數據傳給上位機； 平板探測器:平板探測器(5)是采集患者體位圖像的裝置，平板探測器(5)分別與同步接口板(4)和圖像采集計算機(6)進行連接； 圖像采集計算機:圖像采集計算機(6)主要完成圖像的采集和給出錐形束CT掃描啟停的控制。2.根據權利要求1所述的錐形束CT同步控制裝置，其特征在于:可編程控制器(3)的串口通過通信線纜與圖像采集計算機(6)的串口連接。3.根據權利要求1所述的錐形束CT同步控制裝置，其特征在于:平板探測器(5)與圖像采集計算機(6)之間通過網線連接。4.根據權利要求1所述的錐形束CT同步控制裝置，其特征在于:可編程控制器(3)完成高壓發(fā)生器(2)出束、出束時刻的機架角的采樣、出束時刻的圖像的獲取三者之間的同步控制。5.根據權利要求1或2所述的錐形束CT同步控制裝置，其特征在于:錐形束CT同步控制裝置接口采用光電隔離器。6.—種應用于權利要求1所述的錐形束CT同步控制裝置的錐形束CT同步控制方法，其特征在于: (1)可編程控制器(3)在收到圖像采集計算機(6)CBCT掃描啟動命令后，將機架運動啟動信號發(fā)送給放射治療模擬機主機(1); (2)機架開始按照預訂的速度進行轉動，當腳閘踩下后，錐形束CT同步控制裝置可編程控制器(3)將采集發(fā)生器將給出的信號，進行出束、停束控制； (3)當發(fā)生器出束時，錐形束CT同步控制裝置將實時采集出束時刻的數據，并通過串口發(fā)送到計算機，圖像采集結束時給出機架停止運動信號； (4)錐形束CT掃描結束。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種錐形束CT同步控制裝置及其控制方法，屬于CT控制裝置領域，錐形束CT同步控制裝置，包括放射治療模擬機主機、高壓發(fā)生器、可編程控制器、同步接口板、平板探測器和圖像采集計算機；可編程控制器的輸入端通過同步接口板連接高壓發(fā)生器的信號輸出端，可編程控制器的輸出端通過同步接口板連接高壓發(fā)生器的輸入端和放射治療模擬機主機輸入端，可編程控制器的串口通過通信電纜與圖像采集計算機進行連接,平板探測器通過網線與圖像采集計算機連接，用來完成高壓發(fā)生器出束、出束時刻的機架角的采樣、出束時刻的圖像的獲取三者之間的同步控制。
【IPC分類】A61B6/03
【公開號】CN105455839
【申請?zhí)枴緾N201510676859
【發(fā)明人】王權, 李志勇, 成希革, 韓仰學, 王學濤, 王笑宇
【申請人】山東新華醫(yī)療器械股份有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年10月16日