X射線影像設(shè)備、靶區(qū)成像系統(tǒng)及靶區(qū)成像方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種X射線影像設(shè)備、靶區(qū)成像系統(tǒng)及靶區(qū)成像方法。
【背景技術(shù)】
[0002]影像設(shè)備對于醫(yī)生而言，猶如眼睛對于人體的功能。在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)發(fā)展的背景下，各類先進(jìn)的影像設(shè)備層出不窮。而縱觀各類影像設(shè)備的技術(shù)發(fā)展，重點著眼于兩個方面:(I)改變影像成像的介質(zhì)，提高成像質(zhì)量。如超聲影像、X射線影像、核磁影像等。(2)提高成像系統(tǒng)支撐裝置的靈活性或成像方式的靈活性，從而提高影像設(shè)備的成像空間和成像范圍。
[0003]而現(xiàn)有的X射線影像設(shè)備還多為采用了一個X射線源和一個X射線平板探測器的C臂影像系統(tǒng)，其成像方式以單平面成像較為常見。用于放射治療系統(tǒng)中的C臂影像系統(tǒng)，主要的目的在于對患者進(jìn)行擺位引導(dǎo)或者定位、靶區(qū)追蹤，因此，C臂系統(tǒng)的等中心要求的定位精度較高，要求的成像的質(zhì)量要好。于是，部分廠家和單位提出了采用機(jī)器人技術(shù)與C臂影像系統(tǒng)結(jié)合的機(jī)器人C臂影像系統(tǒng)。如專利CN103417229B，提出了一種具有并聯(lián)結(jié)構(gòu)的X射線成像機(jī)器人，但該方案中只有一套影像系統(tǒng)，即一個X射線源和一個X射線平板探測器，成像方式的靈活性并沒有得到提高，且并聯(lián)機(jī)構(gòu)的控制等問題相比于串聯(lián)機(jī)器人也較為復(fù)雜；此外，該方案C臂自轉(zhuǎn)運動的實現(xiàn)是通過圓弧軌道的方式實現(xiàn)，為了保證等中心的精度，圓弧軌道的精度要求會比較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種X射線影像設(shè)備、靶區(qū)成像系統(tǒng)及靶區(qū)成像方法，可以實現(xiàn)二維、三維等多種方式成像，并且提高了成像操作的靈活性。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]—種X射線影像設(shè)備，包括X射線影像機(jī)體、機(jī)器人平臺和移動平臺，機(jī)器人平臺的下端端部連接于移動平臺上，機(jī)器人平臺上端端部與X射線影像機(jī)體連接；所述X射線影像機(jī)體包括弧形臂和設(shè)置于弧形臂上的兩套X射線影像裝置，每套X射線影像裝置包括一個X射線源和與該X射線源對應(yīng)設(shè)置的一個X射線平板探測器，所述X射線源通過X射線源支架安裝于弧形臂上，所述X射線平板探測器通過X射線平板探測器支架安裝于弧形臂上；所述機(jī)器人平臺具有六個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，用于對X射線影像機(jī)體的高度、方位、傾斜度調(diào)節(jié)。
[0007]為了更好地實現(xiàn)本X射線影像設(shè)備，所述兩套X射線影像裝置包括第一套X射線影像裝置和第二套X射線影像裝置，第一套X射線影像裝置的X射線源設(shè)置于弧形臂中心線的一側(cè)，第一套X射線影像裝置的X射線平板探測器設(shè)置于弧形臂中心線的另一側(cè)；第二套X射線影像裝置的X射線源設(shè)置于弧形臂中心線的一側(cè)，第二套X射線影像裝置的X射線平板探測器設(shè)置于弧形臂中心線的另一側(cè)；所述第一套X射線影像裝置的X射線源與第一套X射線影像裝置的X射線平板探測器之間的連線與第二套X射線影像裝置的X射線源與第二套X射線影像裝置的X射線平板探測器之間的連線相互垂直。
[0008]本X射線影像設(shè)備優(yōu)選的X射線影像機(jī)體與機(jī)器人平臺之間的連接結(jié)構(gòu)如下:所述X射線影像機(jī)體與機(jī)器人平臺連接處設(shè)有支架，所述機(jī)器人平臺的上端端部通過法蘭與支架連接，所述支架為弧形軌道傳動機(jī)構(gòu)。
[0009]為了減小本X射線影像設(shè)備的X射線影像機(jī)體與機(jī)器人平臺在連接處的偏心力矩:所述X射線影像機(jī)體與機(jī)器人平臺安裝位置處的下部設(shè)有配重機(jī)構(gòu)。
[0010]為了保證本X射線影像設(shè)備的裝配精度，所述X射線源支架或/和X射線平板探測器支架上配合設(shè)有微調(diào)機(jī)構(gòu)。
[0011]作為優(yōu)選，所述弧形臂整體形狀呈C型或U型或G型。
[0012]為了進(jìn)一步提高X射線影像設(shè)備的運動靈活性，所述移動平臺的底部安裝有若干個麥克納姆輪，并且所述麥克納姆輪的輪軸上連接有減速器，減速器的一端連接驅(qū)動電機(jī)，所述驅(qū)動電機(jī)用于使得移動平臺具有水平面的橫向移動和自旋轉(zhuǎn)運動。
[0013]—種X射線影像設(shè)備靶區(qū)成像系統(tǒng)，其特征在于:包括X射線影像設(shè)備、治療床和治療頭，所述X射線影像設(shè)備包括X射線影像機(jī)體、機(jī)器人平臺和移動平臺，機(jī)器人平臺的下端端部連接于移動平臺上，機(jī)器人平臺上端端部與X射線影像機(jī)體連接；所述X射線影像機(jī)體包括弧形臂和設(shè)置于弧形臂上的兩套X射線影像裝置，每套X射線影像裝置包括一個X射線源和與該X射線源對應(yīng)設(shè)置的一個X射線平板探測器，所述X射線源通過X射線源支架安裝于弧形臂上，所述X射線平板探測器通過X射線平板探測器支架安裝于弧形臂上；所述機(jī)器人平臺具有六個旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，用于對X射線影像機(jī)體的高度、方位、傾斜度調(diào)節(jié)；所述治療床包括有機(jī)器手機(jī)械臂A和與機(jī)器手機(jī)械臂A連接的治療床板，治療床板在機(jī)器手機(jī)械臂A作用下進(jìn)入或退出弧形臂的檢測空腔內(nèi)；所述治療頭包括治療組件、機(jī)器手機(jī)械臂B和與機(jī)器手機(jī)械臂B通過法蘭連接的直線加速器，直線加速器在機(jī)器手機(jī)械臂B的作用下圍繞在弧形臂檢測靶區(qū)的周圍空間實施治療。治療頭的頭部在機(jī)器手機(jī)械臂B、直線加速器的作用下進(jìn)入或退出弧形臂的檢測空腔內(nèi)。
[0014]本發(fā)明提供一種優(yōu)選的X射線影像設(shè)備靶區(qū)成像系統(tǒng)是:所述兩套X射線影像裝置包括第一套X射線影像裝置和第二套X射線影像裝置，第一套X射線影像裝置的X射線源設(shè)置于弧形臂中心線的一側(cè)，第一套X射線影像裝置的X射線平板探測器設(shè)置于弧形臂中心線的另一側(cè)；第二套X射線影像裝置的X射線源設(shè)置于弧形臂中心線的一側(cè)，第二套X射線影像裝置的X射線平板探測器設(shè)置于弧形臂中心線的另一側(cè)；所述第一套X射線影像裝置的X射線源與第一套X射線影像裝置的X射線平板探測器之間的連線與第二套X射線影像裝置的X射線源與第二套X射線影像裝置的X射線平板探測器之間的連線相互垂直。
[0015]—種X射線影像設(shè)備靶區(qū)成像方法，包括X射線影像設(shè)備靶區(qū)成像系統(tǒng)，其方法步驟如下:
[0016]A、按照X射線影像設(shè)備靶區(qū)成像系統(tǒng)完成對整個成像系統(tǒng)的安裝，對患者的治療區(qū)域劃分若干個治療靶區(qū)，治療靶區(qū)分別為第一靶區(qū)、第二靶區(qū)、…第N靶區(qū)；
[0017]B、使得X射線影像設(shè)備靶區(qū)成像系統(tǒng)的兩套X射線影像裝置的成像中心與第一靶區(qū)的中心重合；機(jī)器人平臺末端按照預(yù)定圓弧路徑勻速運動，圓弧路徑的圓心點與兩套X射線影像裝置的成像中心重合，此時與機(jī)器人平臺連接的X射線影像機(jī)體也會繞著成像中心旋轉(zhuǎn)，兩套X射線影像裝置對第一靶區(qū)進(jìn)行成像操作；
[0018]C、當(dāng)完成第一靶區(qū)成像之后，接著對第二靶區(qū)成像時，控制機(jī)器人平臺或移動平臺變換位置，使得兩套X射線影像裝置的成像中心與第二靶區(qū)的中心重合，設(shè)置機(jī)器人平臺末端按照圓弧路徑勻速運動，圓弧路徑的圓心點與兩套X射線影像裝置的成像重心重合，機(jī)器人平臺末端按照預(yù)定圓弧路徑勻速運動，圓弧路徑的圓心點與兩套X射線影像裝置的成像中心重合，此時與機(jī)器人平臺連接的X射線影像機(jī)體也會繞著成像中心旋轉(zhuǎn)，兩套X射線影像裝置對第二靶區(qū)進(jìn)行成像操作；
[0019]D、按照步驟C的方法依次類推并完成第N靶區(qū)的成像操作。
[0020]本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0021](I)本發(fā)明采用兩套X射線影像裝置，可以實現(xiàn)二維、三維等多種方式成像，并且提高了成像操作的靈活性。
[0022](2)本發(fā)明采用機(jī)器人平臺和移動平臺組合結(jié)構(gòu)，極大地擴(kuò)大了 X射線影像機(jī)器人的空間成像靈活性和成像范圍，可以實現(xiàn)多靶點X射線成像；特別是在針對一些較大較長的腫瘤，如全腦腫瘤，需要照射全腦與脊椎，或者同一患者身體上出現(xiàn)了多個腫瘤時，優(yōu)勢較為顯著。
[0023](3)本發(fā)明不同于一般的C臂影像設(shè)備中C臂自轉(zhuǎn)運動的實現(xiàn)是通過圓弧軌道的方式，本發(fā)明所述的X射線影像機(jī)器人通過機(jī)器人平臺末端按照圓弧軌跡行走來實現(xiàn)X射線影像機(jī)體自轉(zhuǎn)，更加容易保證精度。
【附圖說明】
[0024]圖1為X射線影像設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為X射線影像設(shè)備靶區(qū)成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為X射線影像機(jī)體使用時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]其中，附圖中的附圖標(biāo)記所對應(yīng)的名稱為:
[0028]1- X射線影像機(jī)體，2 —機(jī)器人平臺，3 —弧形臂，4 一 X射線影像裝置，41 - X射線源，42 — X射線平板探測器，43-X射線源支架，44 一 X射線平板探測器支架