一种锥束CT同步触发控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种锥束CT同步触发控制装置，涉及锥束CT扫描仪技术领域。本实用新型专利技术包括机架，机架表面设置有中控组件；机架内壁固定安装有旋转组件；机架表面固定安装有伺服电机；伺服电机输出轴的一端通过皮带与旋转组件连接；旋转组件表面分别固定连接有X射线源组件和探测器组件。本实用新型专利技术通过锥束CT同步触发控制系统，能够完成旋转机架旋转角度、X射线源组件脉冲曝光和动态平板探测器图像采集三者之间的同步控制，同时，本装置变传统锥束CT基于帧频同步的图像采集模式为定角度采集方式，通过定角度采集模式，继而减小了图像的角度误差，提高了重建图像的质量。提高了重建图像的质量。提高了重建图像的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种锥束CT同步触发控制装置


[0001]本技术属于锥束CT扫描仪
，特别是涉及一种锥束CT同步触发控制装置。

技术介绍

[0002]锥束CT的原理是锥形X射线束对人体进行360度连续旋转投影，同时对投影图像进行数字采集和传输，采用FDK等算法对几百幅投影图像进行重建从而获取人体的断层图像，进而获得三维图像。
[0003]X射线源和X射线动态动态平板探测器分别作为X射线发射源和接收器，是锥束CT系统的核心部件，X射线发射前平板需要做好清除暗电流等准备，出线过程中平板需等待光生电荷积累避免边曝光边采集出现的伪影，曝光结束后平板需要及时采集透射图像避免漏电流等影响，因此X射线源和动态动态平板探测器的同步是锥束CT系统集成的首要问题。
[0004]锥束CT图像重建是基于采集数据的角度进行的，现有的锥束CT多采用基于帧频的同步，设置每秒采集的图像帧数，利用帧频在各个时间点上进行同步的数据采集，在机架旋转过程中由积累的角度误差所带来的采集时间和采集角度位置的失配会降低重建后图像的质量。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种锥束CT同步触发控制装置及其使用方法，通过锥束CT触发控制逻辑的优化，解决了现有的锥束CT扫描仪控制逻辑容易降低扫描仪成型图像质量的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的：
[0007]本技术为一种锥束CT同步触发控制装置，包括机架，所述机架表面设置有中控组件；所述机架内壁固定安装有旋转组件；所述机架表面固定安装有伺服电机；所述伺服电机输出轴的一端通过皮带与旋转组件连接；所述旋转组件表面分别固定连接有X射线源组件和探测器组件；所述伺服电机信号控制接口搭配有驱动器和运动控制器；所述伺服电机内部固定安装有旋转编码器。
[0008]进一步的，所述中控组件包括显示屏和工控机；所述显示屏数据端、旋转编码器数据端和运动控制器数据端均通过导线与工控机电性连接；所述X射线源组件数据输入端通过线缆与工控机通讯；所述工控机输出端通过光纤与探测器组件连接；所述运动控制器数据输出端与驱动器连接。
[0009]进一步的，所述旋转组件包括旋转主盘；所述旋转主盘周侧面通过轴承与机架转动连接；所述伺服电机输出轴的一端通过皮带与旋转主盘传动连接。
[0010]进一步的，所述X射线源组件包括连接座；所述连接座一表面通过连接件与旋转主盘固定连接；所述连接座侧壁通过轴承转动连接有X射线发生器；所述连接座外侧壁还固定连接第一传动单元；所述第一传动单元输出端与X射线发生器连接。
[0011]进一步的，所述探测器组件包括安装基板；所述安装基板表面通过连接件与旋转主盘固定连接；所述安装基板表面固定安装有第二传动单元；所述第二传动单元运动输出端安装有动态平板探测器；所述动态平板探测器底面与安装基板滑动连接。
[0012]进一步的，所述X射线源组件的射线出口处设置有限束器；所述X射线源组件的X射线出射面正对探测器组件。
[0013]进一步的，所述第一传动单元包括第一导轨和第一驱动电机；所述第一导轨底面和第一驱动电机底面均与连接座固定连接；所述第一导轨表面滑动连接有第一滑座；所述第一驱动电机输出轴的一端与第一滑座固定连接；所述第一滑座表面安装有连杆；所述连杆一端与X射线发生器连接；所述第一滑座表面固定安装有第一接近传感器。
[0014]进一步的，所述第二传动单元包括第二导轨和第二驱动电机；所述第二导轨底面和第二驱动电机底面均与安装基座固定连接；所述第二导轨表面滑动连接有第一滑座；所述第二驱动电机输出轴的一端与第一滑座固定连接；所述第一滑座表面与动态平板探测器固定连接；所述第一滑座表面固定安装有第二接近传感器。
[0015]一种锥束CT同步触发控制装置的使用方法：
[0016]SS001、将中控组件与外部控制终端连接，外部控制终端向中控组件发送扫描参数，在接收到控制终端的扫描参数后，工控机完成X射线源组件的曝光参数设置和动态平板探测器的初始化，同时将运动参数发送给运动控制器，同时驱动器在工控机的控制下工作，驱动器控制伺服电机工作，且此时，工控机控制X射线源组件中的X射线发生器进入曝光准备好状态，伺服电机工作后，继而驱动旋转组件以设定速度旋转，当旋转组件进入匀速旋转模式后，运动控制器的旋转角度计数器清零并开始计数，达到采集角度常数时，运动控制器发出外触发信号给动态平板探测器，同时清零计数器；
[0017]SS002、动态平板探测器检测到运动控制器发出的外触发信号上升沿后，延迟1ms输出采集触发信号给X射线源组件，表明探测器组件已经准备好可以接收X射线；
[0018]SS003、X射线源组件检测到采集触发信号电平从低变高时，高压开启，并开启脉冲曝光，当采集触发信号电平从高变低时，高压关断，曝光停止；
[0019]SS004、在采集触发信号的下降沿，动态平板探测器开始图像采集和传输，完成后等待下一个外触发信号；
[0020]SS005、当旋转组件旋转一周后，工控机接受运动控制器的数据信号反馈，并判断其角度采集数据是否达到所需要采集的角度数，如果未达到，再次进行步骤SS002-SS004，如果达到，则停止扫描，旋转组件停止旋转，X射线源组件关闭。
[0021]本技术具有以下有益效果：
[0022]本技术通过锥束CT同步触发控制系统，能够完成旋转机架旋转角度、X射线源组件脉冲曝光和动态平板探测器图像采集三者之间的同步控制，同时，本装置变传统锥束CT基于帧频同步的图像采集模式为定角度采集方式，通过定角度采集模式，继而减小了图像的角度误差，提高了重建图像的质量；同时通过采用采集触发信号来控制X射线源脉冲曝光，能够有效保证X射线曝光窗口始终落在采集触发窗口内，继而避免了边曝光边采集情况下所出现的伪影现象，从而能够有效提高该锥束CT扫描仪的单帧图像质量。
[0023]当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为一种锥束CT同步触发控制装置的结构示意图；
[0026]图2为图1另一角度的结构示意图；
[0027]图3为探测器组件的结构示意图；
[0028]图4为X射线源组件的结构示意图；
[0029]图5为本技术的控制流程图；
[0030]图6为本技术中的一体化X射线源脉冲曝光时序示意图；
[0031]图7为现有技术中的动态平板探测器脉冲曝光模式下采集触发时序图；
[0032]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0033]1、机架；2、旋转组件；3、伺服电机；4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锥束CT同步触发控制装置，包括机架（1），所述机架（1）表面设置有中控组件，其特征在于：所述机架（1）内壁固定安装有旋转组件（2）；所述机架（1）表面固定安装有伺服电机（3）；所述伺服电机（3）输出轴的一端通过皮带与旋转组件（2）连接；所述旋转组件（2）表面分别固定连接有X射线源组件（4）和探测器组件（5）；所述伺服电机（3）信号控制接口搭配有驱动器和运动控制器；所述伺服电机（3）内部固定安装有旋转编码器。2.根据权利要求1所述的一种锥束CT同步触发控制装置，其特征在于，所述中控组件包括显示屏和工控机；所述显示屏数据端、旋转编码器数据端和运动控制器数据端均通过导线与工控机电性连接；所述X射线源组件（4）数据输入端通过线缆与工控机通讯；所述工控机输出端通过光纤与探测器组件（5）连接；所述运动控制器数据输出端与驱动器连接。3.根据权利要求1所述的一种锥束CT同步触发控制装置，其特征在于，所述旋转组件（2）包括旋转主盘（201）；所述旋转主盘（201）周侧面通过轴承与机架（1）转动连接；所述伺服电机（3）输出轴的一端通过皮带与旋转主盘（201）传动连接。4.根据权利要求1所述的一种锥束CT同步触发控制装置，其特征在于，所述X射线源组件（4）包括连接座（401）；所述连接座（401）一表面通过连接件与旋转主盘（201）固定连接；所述连接座（401）侧壁通过轴承转动连接有X射线发生器（402）；所述连接座（401）外侧壁还固定连接第一传动单元（403）；所述第一传动单元（403）输出端与X射...

【专利技术属性】
技术研发人员：范梅生，高欣，袁刚，刘兆邦，吴中毅，马昌玉，
申请(专利权)人：南京国科医工科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：