[发明专利]C型臂系统旋转角度校准装置及C型臂系统校准方法

说明书

本发明涉及CT系统参数校准技术领域，尤其涉及一种C型臂系统旋转角度校准装置及C型臂系统校准方法，所述装置包括运动转换组件、位移传感器、数据传输器和处理器，运动转换组件设置为与C型臂相连，将C型臂的旋转运动转换为直线运动，位移传感器与运动转换组件相连，设置为采集运动转换组件的位移信号，并将位移信号传输给与该位移传感器相连的数据传输器，处理器与所述数据传输器相连，设置为接收并分析所述数据传输器发送的位移信号。该装置操作简单，工作稳定可靠，且在使用过程中，无需曝光X射线，可以降低辐射风险。

技术领域

本发明涉及CT系统参数校准技术领域，尤其涉及C型臂系统旋转角度校准装置及C型臂系统校准方法。

背景技术

基于X光辐射的医疗诊断设备被称为C型臂，C型臂设备越来越广泛地被应用于医学领域中，C型臂可以沿导轨绕病人待检查或者待治疗的部位运动，可以实现对不便移动或挪动的病人进行全方位检查的目的。由C型臂一端的X射线光源、C型臂相对设置的另一端的X射线探测器或者图像增强器等机械结构构成的X射线装置越来越广泛地被作为诊断器械使用。

在X光三维图像重建中，C型臂的X射线光源和探测器的运行轨迹是否符合预设轨迹将影响到重建图像的质量。C型臂系统运行过程中机械结构的抖动会造成X光源的投影采集角度与预设角度不同的情况，可能导致重建图像中出现伪影，影响图像重建质量。而机械结构的抖动缺乏观测手段，使得对机械结构的抖动的校准和修正较为困难。

相关技术中，对CT系统结构参数进行校准的方法通常是对静态状态下系统参数与设计目标之间的差异进行的标定，并不能对系统运动过程中产生的误差进行校准和修正，此外，相关技术中的校准方法还需要X光成像，会对人体产生额外的辐射风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种C型臂系统旋转角度校准装置和利用该C型臂系统旋转角度校准装置对C型臂系统进行校准的方法，可以解决不能对运动状态下的C型臂系统的旋转角度进行校准的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种C型臂系统旋转角度校准装置，包括运动转换组件、位移传感器、数据传输器和处理器；所述运动转换组件设置为与C型臂相连，将C型臂的旋转运动转换为直线运动；所述位移传感器与所述运动转换组件相连，设置为采集所述运动转换组件的位移信号，并将所述位移信号传输给与所述位移传感器相连的所述数据传输器；所述处理器与所述数据传输器相连，设置为接收并分析所述数据传输器发送的位移信号。

一种利用上述C型臂系统旋转角度校准装置对C型臂系统进行校准的方法，包括：

1)处理器控制位移传感器置零，在C型臂校准旋转一周过程中，所述位移传感器采集并传输所述运动转换组件直线运动的位移信号至数据传输器；

2)根据接收到的所述数据传输器发送的位移信号，所述处理器计算得到与C型臂在每个时刻的旋转角度值对应的校准值，并将所述每个时刻的旋转角度值与对应的校准值组成标准值对；

3)在C型臂自由旋转过程中，当C型臂系统的控制器控制C型臂的目标角度值与所有标准值对中的旋转角度值均不匹配时，利用所述标准值对对所述目标角度值进行插值法修正。

作为优选，所述插值法为线性插值法。

作为优选，所述C型臂系统旋转角度校准装置中的运动转换组件包括：底座、凸轮、纵向齿条、传动齿轮组和横向齿条；

所述凸轮通过固定轴固定于所述底座上，所述固定轴位于所述凸轮的几何中心上，并垂直于所述底座，所述凸轮的几何中心与C型臂的旋转中心重合；所述纵向齿条一端与所述凸轮的轮廓线接触，另一端连接有弹性件，所述弹性件与C型臂一端的探测器垂直接触；所述横向齿条通过所述传动齿轮组与所述纵向齿条传动连接，所述横向齿条一端连接有所述位移传感器。