[发明专利]X射线摄影系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学影像领域，更具体的说，还涉及一种X射线摄影系统及其控制方法。

背景技术

传统的X射线摄影系统具有X射线放射源和X射线探测器，X射线从X射线放射源发出，通过检查对象后被X射线探测器接收。由于检查需求的不同，接收器可能有不同的摆位，为了保证X射线放射源和X射线探测器的相对位置不变，就要求X射线放射源要随着X射线探测器的位置的变化而变化。

传统的X射线摄影系统采用手动控制的方法，为了使X射线放射源和X射线探测器对准，要求X射线放射源根据X射线探测器位置的变化做水平、纵向以及垂直方向的移动，同时能够围绕垂直轴和水平轴旋转。这些都可以通过手动控制得以实现，但是手动控制过程比较繁琐，需要的操作时间较长，这样不仅增加了操作者的工作量而且容易延误救治时机。

目前已经有一些X射线摄影系统采用电动控制，但是其电动程度还不发达，一般的X射线摄影系统的X射线放射源仅在几个方向上能够实现电动控制，因此随动功能有限。如柯达7100、飞利浦VS等的X射线摄影系统的X射线放射源仅能实现水平横向、水平纵向以及放射源垂直方向的电动随动移动，水平旋转轴、竖直旋转轴方向只能用手动控制实现。当按下随动按钮后，平板探测器会检测是否与X射线放射源正对且与地面成90°夹角，如果不是，平板探测器会调整至达到上述条件，然后启动随动功能，当检测器检测到平板探测器发生上下或左右移动时，相应电机会驱动X射线放射源以使其达到与平板探测器的相对位置与初始时的相对位置相同为止，如果随动完成，按下取消随动按钮即结束随动功能。

当用户按下随动按钮后，若平板探测器垂直于地面且放射源与之正对，当平板探测器沿垂直轴进行上下移动时，X射线放射源可以实现电动随动，从而保证射线野能够打在平板探测器上。但是当平板探测器的水平轴倾斜角度发生偏转时，上述方案则无法实现随动功能，这时就需要医生手动操控，这样一方面精度无法保证，另一方面不方便医生进行调节，延误了救治时机。

柯达7500在上述技术方案的基础上采取了将水平旋转轴改为电动控制的技术方案，从而使得当平板探测器水平轴倾斜角度发生偏转时的X射线放射源随动功能也能够实现，但是若医生将平板探测器沿平板偏向轴旋转，则X射线放射源仍无法实现电动随动功能，需要医生手动调节。

在专利公开号为CN100581464C的专利文献中公开了一种医疗成像器械的手动以及电动随动控制方法，该方法的放射源能够实现水平横向、水平纵向、放射源垂直、水平旋转、竖直旋转五个方向的电动随动控制，但是仍无法实现限束器旋转方向的电动随动控制，在某些情况下，仍然需要医生手动调节。

发明内容

为解决现有X射线摄影系统中因医生需手动摆位而延误救治时机、精度无法保证等问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种不需手动摆位、精度高的放射源电动随动控制的X射线摄影系统。

本发明的另外一个目的是提供一种不需手动摆位、精度高的放射源电动随动控制的X射线摄影系统的控制方法。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种X射线摄影系统，包括胸片架、平板探测器、放射源、限束器和悬吊架，平板探测器设置在胸片架上，放射源设置在悬吊架上，限束器设置在放射源中，放射源的运动由放射源的多个电动轴控制，平板探测器的运动由平板探测器的多个电动轴控制，X射线摄影系统还包括：

检测单元，检测单元包括放射源检测单元和平板探测器检测单元，放射源检测单元用于获得放射源的多个电动轴的初始检测值和当前检测值，平板探测器检测单元用于获得平板探测器的多个电动轴的初始检测值和当前检测值，放射源的多个电动轴包括限束器旋转轴，平板探测器的多个电动轴包括平板偏向轴；

计算装置，计算装置根据放射源的多个电动轴的初始检测值、平板探测器的多个电动轴的初始检测值和平板探测器的多个电动轴的当前检测值计算放射源的多个电动轴的预计值：

放射源驱动单元，放射源驱动单元包括多个放射源驱动电机，多个放射源驱动电机分别用于驱动放射源的多个电动轴；和

控制单元，控制单元根据放射源的多个电动轴的预计值控制放射源驱动单元驱动放射源的多个电动轴，使得放射源运动至预计位姿。

在另一个方案中，计算装置包括：

第一计算单元，第一计算单元通过放射源的多个电动轴的初始检测值计算放射源的初始位姿，通过平板探测器的多个电动轴的初始检测值计算平板探测器的初始位姿，以及通过平板探测器的多个电动轴的当前检测值计算平板探测器的当前位姿；