[发明专利]X射线机管电流的校准方法

说明书

X射线机管电流的校准方法，包括以下步骤：将一条管电流‑灯丝电流的初始特性曲线分割为N段，将每段曲线的两端点用直线连接，计算出每段直线的方程：Y_n＝k_nx+b，其中，k_n表示第n段直线的斜率，n＝1,...,N，b为常数，x为管电流值，Y_n为灯丝电流的电压值；采集每段直线两端点的管电流值及其对应的灯丝电流的电压值，将采集到的数据与初始特性曲线的数据进行对比，如果误差小于误差阈值，则该段直线的方程不变，如果误差大于误差阈值，则利用采集到的数据对该段直线的方程进行更新；利用直线方程对初始特性曲线进行校准，根据要使用的管电流值选取对应的直线方程，利用直线方程计算出对应的灯丝电流的电压值。本发明方法可对球管管电流进行校准，实现管电流的精确输出。

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，尤其涉及一种X射线机管电流的校准方法。

背景技术

医用诊断X射线机是一种通过产生X光来进行医用诊断的医学影像设备，主要应用于手术介入治疗和医学图像诊断领域。X射线用于医学诊断时主要是依据X射线的穿透作用、差别吸收、感光作用和荧光作用。由于X射线穿过人体时，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的X射线量比肌肉吸收的量要多，那么通过人体后的X射线量就不一样，这样便携带了人体各部密度分布的信息，在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别，因而在荧光屏上或摄影胶片上(经过显影、定影)将显示出不同密度的阴影。根据阴影浓淡的对比，结合临床表现、化验结果和病理诊断，即可判断人体某一部分是否正常。

X射线机主要通过控制X射线球管的管电压(kV)、管电流(mA)以及持续时间(mS)来控制X射线的输出累积，从而控制影像图像的成像质量。其中，管电压的控制信号为kV级别，信号采样以及控制可方便、准确地实现；持续时间通过嵌入式控制芯片控制，芯片的指令周期和时间精度多为纳秒(uS)级，也能比较容易满足曝光时毫秒时间的精度要求。管电流是灯丝加热产生的电子在阴阳两级高压电场作用下向阳极高速运动时形成的电流，目前X射线机还不能直接控制管电流，需要通过控制灯丝电流的大小来间接设置管电流。对于管电流的控制而言，由于其实际输出值小，同时会受控制回路中各个器件中的信号损失及补偿影响，难以精确控制管电流的输出精度。而管电流的校准及其输出控制直接影响X射线影像设备的成像质量，对医生临床诊断有直接影响，因此，管电流输出精度是判断影像设备优劣与否的关键技术指标之一。

由于X球管管电流的控制不是线性控制，X射线机的出厂说明书上都会给出管电流与灯丝电流的特性曲线关系，以便于用户使用。但实际使用时设备的灯丝电流与厂家测试结果存在差异，而且随使用时间的增加灯丝会老化，不同的工作坏境与温度都会导致管电流与灯丝电流的特性曲线发生变化，因此必须对球管管电流进行校准，才能精确控制球管实际输出的管电流。

公开号为CN105430858A的中国发明专利申请公开了一种X射线管的灯丝电流值校准方法，该方法对常用的管电流值和管电压值以相应的灯丝电流值进行曝光，其他的管电流值、管电压值和灯丝电流值免去校准，从而减少了X射线管进行曝光的次数，不浪费X射线管寿命，并且通过将实际管电流值与待校准管电流值的差值的绝对值分别与第一预设差值和第二预设差值进行比较，若绝对值小于或等于第一预设值，则判断预设的对应关系符合要求，预设灯丝电流值作为校准后的标准灯丝电流值，从而减化了校准过程，缩短了校准时间，提高了校准效率。该方法只是对常用的值进行校准，虽然提高了效率，但是校准不全面。

公开号为CN104470175A的中国发明专利申请公开了一种X射线发生器的阴极灯丝发射特性曲线的校准方法，在X射线发生器的实际工作过程中，基于第一阴极灯丝发射特性曲线来设置灯丝电流并工作产生X射线，同时采集该灯丝电流对应的实际球管电流，灯丝电流以及实际球管电流被用来动态校准第一阴极灯丝发射特性曲线以更新得到第二阴极灯丝发射特性曲线。该方法是采用最小二乘法拟合灯丝发射特性曲线，校准后的阴极灯丝发射特性曲线更准确，但是该方法步骤较为复杂，计算量大。

发明内容