一种多模态成像系统的对准调节和分离装置以及对准方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗器械技术领域，涉及医疗影像设备，尤其是多模态成像系统。
【背景技术】
[0002]多模态成像系统可以用于多种模态进行扫描，例如正电子发射计算机断层扫描(Positron Emiss1n Tomography，PET)、单正电子发射计算机断层扫描(SPECT)、核共振成像(MRI)、计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)等。
[0003]在多模系统(也称为多态系统)中，使用部分相同硬件完成不同扫描，例如，PET-CT是将PET和CT有机结合在一起，使用同一个检查床和同一图像处理工作站，利用PET和CT图像的固有重合，将PET图像和CT图像通过图像重建融合技术形成PET-CT融合图像，一次显像即可同时反映病灶的病理生理变化和形态结构，实现优势互补，具有灵敏度、准确、特异性高及定位精确等特点。
[0004]上述固有重合是建立在假设不同成像系统，例如PET和CT设备的坐标系统是对准的基础上的，若不同成像系统的坐标系统不对准，则可能直接导致图像的重合失调，无法准备的进行后续的图像重建等步骤，进而无法提供精确的图像信息。
[0005]因此，有必要提供一种结构简单，调节方便，并可很好的保证不同成像系统同轴要求的安装机构。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种多模态成像系统对准调节及分离的装置，结构简单，操作方便，可有效的保证PET探测器与CT旋转中心同轴度要求，同时其还能够实现不同成像系统的分离，给设备的维修与安检也带来了便利。
[0007]为达到上述目的，本发明的解决方案是:
[0008]第一，本发明公开了一种多模态成像系统的对准调节及分离装置，包括用于指示PET机架轴心的靶架以及用于安装固定所述靶架或PET机架的主支撑机构；
[0009]所述靶架用于指明所述PET机架的轴心，其靶心高度与PET机架的轴心高度相同，且所述靶架与PET机架安装于同一位置上；
[0010]所述主支撑机构包括固定于地面上高度可调的调整底座、设置在所述调整底座上沿轴向来回移动的移动平台以及位于所述移动平台上用于安装固定所述靶架或所述PET机架的机架底板，所述调整底座与其他成像系统同轴设置，所述靶架跟随所述移动平台往返移动以调整所述调整底座的高度，使得靶架固定于机架底板上时标靶的靶心与其他成像系统的中心轴重合；所述PET机架安装于调整后的主支撑机构上以进行对准并跟随所述移动平台轴向远离或靠近所述其他成像系统。
[0011]所述调整底座包括固定于地面的安装垫板以及初始平行所述安装垫板设置的安装底板，所述安装垫板与所述安装底板之间经由多组调节螺栓以及拧紧螺栓相连，所述调节螺栓调整所述安装垫板与所述安装底板之间的间距以确定所述调整底座的高度，所述拧紧螺栓用于维持固定所述调整后的安装垫板与所述安装底板的间距；
[0012]优选的，所述调节螺栓与所述安装垫板之间还设有推力球轴承以辅助所述调节螺栓的调整。
[0013]所述移动平台包括平行于轴向设置的两条导轨以及位于各自导轨上的滑块，所述导轨设置于安装底板上，两条导轨关于轴向对称设置，所述机架底板的下底面与所述滑块分别固定连接以跟随所述滑块的移动而轴向移动。
[0014]所述移动平台还包括一动力组件以及一丝杠组件，所述丝杠组件设置于所述两条导轨之间，包括一丝杠以及设置在所述丝杠上的螺母，所述动力组件输出端与所述丝杠相连，所述机架底板的下底面与所述螺母固定连接以在所述动力组件的驱动下沿所述导轨以及丝杠轴向往返移动。
[0015]所述标靶的靶心为十字形或一字型结构。
[0016]由于采用上述方案，本发明的有益效果是:
[0017]本发明所示的多模态成像系统的对准调节及分离装置，可实现PET设备与其他成像系统(例如CT、MRI等影像设备)的分离以及轴心校准，该装置内的组件均通过精密加工形成以保证安装精度，其中，主支撑机构以及其他成像系统同轴设置实现轴向所在平面的定位，用于代替PET机架轴心位置的靶架安装在机架底板，通过微调调节底座的高度使得靶架的靶心与其他成像系统位于同一高度上后，固定调整后的调节底座，以实现靶架靶心位置的三维空间定位，由于靶架与PET机架安装在机架底板的同一工位，靶心与PET机架中心重合，故当实现靶心位置的三维空间定位后，拆掉靶架，将PET机架整体安装于机架底板上时，PET机架的轴心即是与其他成像系统同轴的状态。该对准调节及分离装置不仅可有效PET设备与其他成像系统的分离以及轴心校准，且整体结构简单，操作方便，通过替代方式进行轴向校准，避免了若直接对重量较大的PET机架进行校准所带来的种种操作不便。
[0018]第二、本发明还公开了一种CT中心指示组件，其安装于CT固定机架上，包括激光校准装置以及将所述激光校准装置固定安装于所述CT固定机架上的校准底板；
[0019]所述校准底板安装于所述CT固定机架的横向直径上，其包括校准底板本体，所述校准底板本体长度与CT固定机架的直径相同且校准底板本体的两侧边曲率与CT固定机架曲率也相同设置，所述校准底板本体的中心处还设置一用于通过激光的通孔；
[0020]所述激光校准装置包括激光器以及安装所述激光器的光学平台，所述光学平台包括光学底板、位于所述光学平台上的激光器调整台以及导光孔板，所述导光孔板垂直固定于光学底板上，所述激光校准装置安装于校准底板上时，所述导光孔板的导光孔与所述通孔轴向重合设置以作为所述激光器的调整基准，所述激光器安装于所述激光器调整台上，所述激光器调整台与所述光学平台之间间距可调设置以调整所述激光器的位置使得所述激光器发射的激光能够穿过所述导光孔。
[0021]所述校准底板还包括两连接耳板，所述连接耳板位于所述校准底板本体两侧，所述连接耳板和所述CT固定机架上对应开设连接孔以辅助用于所述校准底板本体与所述CT固定机架之间的定位；
[0022]优选的，所述校准底板本体与所述连接耳板一体化加工；
[0023]优选的，所述激光器调整台包括调整底板以及穿过所述调整底板设置的调整螺栓，所述激光器固定于所述调整底板上，所述调整底板与所述光学底板对应所述调整螺栓设置多个连接孔，所述调整底板与所述光学底板经由所述多个调整螺栓调节二者之间的间距以使得所述激光器发出的激光能够穿过所述导光孔；
[0024]优选的，所述光学底板与所述校准底板本体在连接处对应开设定位槽，所述光学底板与所述校准底板本体之间经由所述定位槽定位连接；
[0025]优选的，所述光学底板上的定位槽与所述激光器调整台共一个立面以辅助用于所述激光器与所述校准底板之间的定位。
[0026]由于采用上述方案，本发明的有益效果是:
[0027]本发明所示的一种CT中心指示组件，用于实现CT轴心的确认与指示，CT中心指示组件通过机加工的方式来实现CT轴心的定位，具体而言，CT中心指示组件固定安装在CT固定机架上，其包括机加工制作而成的激光校准装置以及校准底板，校准底板中的校正底板本体长度与CT固定机架直径相同设置，激光校准装置中的激光器位于校正底板本体的中心位置处，由于CT固定机架的安装过程中轴向和水平方向已经调整完毕，故将调整水平后的CT中心指示组件固定安装在CT固定机架时，激光器可认为是CT固定机架的轴心的指定位置。
[0028]第三，本发明还公开了一种PET-CT安装机架，包括一用于指示所述CT设备的轴心CT中心指示组件以及如前所述的对准调节及分离的装置；CT中心指示组件与所述对准调节及分离的装置同轴设置，所述对准调节及分离的装置依据所述CT中心指示组件的位置确认所述对准调节及分离中调整底座的高度。
[0029]优选的，所述CT中心指示组件为如前所述的CT中心指示组件。
[0030]由于采用上述方案，本发明的有益效果是:
[0031]本发明所示的一种PET-CT安装机架，包括如前所述的CT中心指示组件以及对准调节及分离的装置，CT中心指示组件200固定安装CT的机架上用于指示CT的轴心，对准调节及分离的装置100用于依据CT中心指示组件200来进行PET和CT轴心的对准，同时也可实现二者的分离。
[0032]第四，本发明公开了一种PET-CT的对准方法:包括以下步骤:
[0033](I)确定CT机架的轴心的指示组件位置；
[0034](2)以所述CT机架轴心的指示组件为基准进行PET设备与影像设备轴心的对准:
[0035](2-1)驱动动力组件工作以使得靶架跟随移动平台移动至远离CT装置的远端，调整调节螺栓，使得指示组件中激光器发射的激光与靶架的靶心重合；
[0036](2-2)再次驱动动力组件工作，使得所述靶架移动至靠近CT装置的近端，再次调整调节螺栓，使得激光器发出的激光与靶架的靶心重合；
[0037](3) PET机架安装及对准:拆卸靶架，并将PET机架整体安装于靶架的安装工位上，移动PET机架至工作位，即完成PET机架与CT机架同轴调试安装。
[0038]优选的，所述步骤⑴中，所述CT机架的轴心的指示组件位置的确认包括以下步骤:
[0039](1-1)确定激光器位置:调整所述激光校准装置，使得所述激光器发射的激光穿透所述导光孔；
[0040](1-2)将调试完毕的激光校准装置安装至所述校准底板上，调整确定装配完毕后CT中心指示组件的水平状态；
[0041](1-3)将验证完毕的CT中心指示组件安装于所述成像系统的固定支架上作为基准，则激光器所在位置即可视为CT的中心；
[0042]优选的，所述步骤(2)中，(2-2)结束后，还包括步骤(2-3)的验证步骤:再次驱动动力组件工作，移动靶架