一種用于乳腺專用ct設(shè)備的性能和劑量評(píng)價(jià)的測(cè)試裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于乳腺專用CT設(shè)備的性能和劑量評(píng)價(jià)的測(cè)試裝置，包括：測(cè)試平臺(tái)，包括：架體；升降部，其連接于架體，用于帶動(dòng)架體沿第一方向運(yùn)動(dòng)；及平移部，其與架體連接，并能夠相對(duì)于架體沿第二方向或第三方向運(yùn)動(dòng)；性能測(cè)試模體及劑量評(píng)價(jià)模體，平移部選擇性的與性能測(cè)試模體或劑量評(píng)價(jià)模體連接，能夠帶動(dòng)性能測(cè)試模體或劑量評(píng)價(jià)模體沿第一、第二或第三方向運(yùn)動(dòng)，性能測(cè)試模體和劑量評(píng)價(jià)模體分別用于進(jìn)行性能測(cè)試和劑量評(píng)價(jià)。
【專利說明】 一種用于乳腺專用CT設(shè)備的性能和劑量評(píng)價(jià)的測(cè)試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及乳腺專用CT【技術(shù)領(lǐng)域】，用于在CT設(shè)備的研發(fā)過程中對(duì)系統(tǒng)的成像水平進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)對(duì)輻射劑量水平進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從而為系統(tǒng)成像水平的提高和輻射劑量的控制提供輔助。

【背景技術(shù)】
[0002]乳腺專用CT設(shè)備是專用于乳腺部位成像的計(jì)算機(jī)輔助斷層系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的乳腺檢查方法尤其是被稱為乳腺檢查“金標(biāo)準(zhǔn)”的鑰靶乳腺X攝影比較，其突出優(yōu)點(diǎn)在于可以對(duì)乳腺進(jìn)行三維成像，而且在達(dá)到較好圖像分辨率的情況下，劑量可以控制在安全范圍內(nèi)。
[0003]在乳腺專用CT的研發(fā)過程中，需要不斷對(duì)實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行改進(jìn)，包括系統(tǒng)幾何距離，光機(jī)輸出，X光譜修飾濾片，異形濾片等方面，其目的在于尋找乳腺專用CT的最優(yōu)化條件，得到最優(yōu)質(zhì)的乳腺三維圖像。在此過程中，需要用到性能測(cè)試模體，用于實(shí)施了解系統(tǒng)性能和成像質(zhì)量。另外還要用到劑量測(cè)量模體，用于輻射劑量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。由于乳腺專用CT的特殊檢查方式:病人俯臥，乳腺成懸垂?fàn)顟B(tài)，所以模體需要被懸掛放置，并要求裝置可以在射野中前后左右移動(dòng)模體以確定其在x、Y平面的位置。另外，由于真實(shí)情況下，乳腺尺寸大小不一，因此在使用同一種劑量模體時(shí)，要求模體縱向(Ζ軸)進(jìn)入射野的長度也不相同。因此，要求固定裝置還可以在Z軸方向上下移動(dòng)模體。圖1示出了一種針對(duì)乳腺專用CT設(shè)備的乳腺劑量分布檢測(cè)裝置，申請(qǐng)公布號(hào)為CN102621576A，其利用X射線源對(duì)所述乳腺模體進(jìn)行各方位的X射線掃描，并根據(jù)所獲得的光譜信息得到所述乳腺模體的平均腺體劑量值和歸一化腺體劑量系數(shù)，實(shí)現(xiàn)乳腺劑量分布的檢測(cè)。
[0004]然而，目前還沒有類似的一體化系統(tǒng)用于乳腺專用CT在研發(fā)過程中進(jìn)行快速的性能測(cè)試和劑量測(cè)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于上述問題，本發(fā)明提供了一種用于乳腺專用CT設(shè)備的性能和劑量評(píng)價(jià)的測(cè)試裝置，以解決類似于乳腺專用CT的乳腺檢查專用設(shè)備在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行快速的性能測(cè)試和劑量測(cè)量的問題。
[0006]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種用于乳腺專用CT設(shè)備的性能和劑量評(píng)價(jià)的測(cè)試裝置，包括:測(cè)試平臺(tái)，包括:架體；升降部，其連接于架體，用于帶動(dòng)架體沿第一方向運(yùn)動(dòng)；及平移部，其與架體連接，并能夠相對(duì)于架體沿第二方向或第三方向運(yùn)動(dòng)；性能測(cè)試模體及劑量評(píng)價(jià)模體，平移部選擇性的與性能測(cè)試模體或劑量評(píng)價(jià)模體連接，能夠帶動(dòng)性能測(cè)試模體或劑量評(píng)價(jià)模體沿第一、第二或第三方向運(yùn)動(dòng)，性能測(cè)試模體和劑量評(píng)價(jià)模體分別用于進(jìn)行性能測(cè)試和劑量評(píng)價(jià)。
[0007]本發(fā)明相較于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于:本發(fā)明解決了類似于乳腺專用CT的乳腺檢查專用設(shè)備在實(shí)驗(yàn)過程中進(jìn)行快速的性能測(cè)試和劑量測(cè)量的問題。本發(fā)明的測(cè)試平臺(tái)可以在三維空間內(nèi)任意調(diào)節(jié)模體位置，達(dá)到模體的精確定位。并且，配合不同模體可以輔助實(shí)現(xiàn)儀器研發(fā)過程中對(duì)設(shè)備的精確性能測(cè)試和劑量測(cè)量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為現(xiàn)有的針對(duì)乳腺專用CT設(shè)備的乳腺劑量分布檢測(cè)裝置的示意圖。
[0009]圖2為本發(fā)明的用于乳腺專用CT設(shè)備的性能和劑量評(píng)價(jià)的測(cè)試系統(tǒng)的立體圖。
[0010]圖3為本發(fā)明的用于乳腺專用CT設(shè)備的性能和劑量評(píng)價(jià)的測(cè)試系統(tǒng)的主視圖。
[0011]圖4為本發(fā)明的性能測(cè)試模體的立體圖。
[0012]圖4a為圖4中性能測(cè)試模體的A面和B面的截面圖。
[0013]圖5為本發(fā)明的劑量評(píng)價(jià)模體的立體圖。
[0014]圖5a為劑量評(píng)價(jià)模體的截面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明更全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在圖中，為了清晰，可能夸大了區(qū)域和層的厚度。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或類似的結(jié)構(gòu)，因而將省略它們的詳細(xì)描述。
[0016]此外，所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性可以以任何合適的方式結(jié)合在一個(gè)或更多實(shí)施例中。在下面的描述中，提供許多具體細(xì)節(jié)從而給出對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的充分理解。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，可以實(shí)踐本發(fā)明的技術(shù)方案而沒有所述特定細(xì)節(jié)中的一個(gè)或更多，或者可以采用其它的方法、組元、材料等。在其它情況下，不詳細(xì)示出或描述公知結(jié)構(gòu)、材料或者操作以避免模糊本發(fā)明的主要技術(shù)創(chuàng)意。
[0017]參照?qǐng)D2、3所示，本發(fā)明提供一種用于乳腺專用CT設(shè)備的性能和劑量評(píng)價(jià)的測(cè)試系統(tǒng)，其包括測(cè)試平臺(tái)10、性能測(cè)試模體20、及劑量評(píng)價(jià)模體30。性能測(cè)試模體20和劑量評(píng)價(jià)模體30分別用于進(jìn)行性能測(cè)試和劑量評(píng)價(jià)。
[0018]測(cè)試平臺(tái)10包括架體11、支座12、升降部13及平移部14。支座12位于架體11的兩端，架體11通過支座12支撐在工作平臺(tái)，例如床體(未示出)上。
[0019]升降部13的一端連接于架體11，另一端連接于工作平臺(tái)，即，升降部13設(shè)置于架體11與工作平臺(tái)之間，通過帶動(dòng)架體11升降而調(diào)節(jié)架體11與工作平臺(tái)之間的距離。本實(shí)施例中，支座12的下端固定于工作平臺(tái)上，架體11可升降的與支座12連接，例如，一導(dǎo)向桿(未示出)一端與架體11固定連接，另一端穿入支座12并抵頂在工作平臺(tái)上。升降部13為油缸，其位于架體11的兩端，且活塞桿131貫穿部分支座12延伸至工作平臺(tái)上。因此，通過升降部13帶動(dòng)支座12，并通過導(dǎo)向桿的導(dǎo)引相對(duì)于工作平臺(tái)升降，同時(shí)升高或降低升降臺(tái)可以改變模體在射野中縱向的位置，控制模體進(jìn)入射野的長度。由于設(shè)有兩個(gè)升降部13，因此，能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)兩端高度，從而可以適應(yīng)非水平的床面。優(yōu)選的，可在升降部13上標(biāo)記刻度，從而準(zhǔn)確調(diào)節(jié)升降高度，刻度精度為毫米量級(jí)。
[0020]平移部14包括第一移動(dòng)部141及第二移動(dòng)部142，第一移動(dòng)部141帶動(dòng)模體沿第一方向運(yùn)動(dòng)，第二移動(dòng)部142帶動(dòng)模體沿第二方向運(yùn)動(dòng),本實(shí)施例中,第一方向?yàn)閄方向，第二方向?yàn)閅方向。其中，平移部14還包括軌道143、第一手柄144及第二手柄145，第一移動(dòng)部141位于軌道143上，并由第一手柄144帶動(dòng)第一移動(dòng)部141在軌道143上沿第一方向平移。第二移動(dòng)部142位于第一移動(dòng)部141上，并由第二手柄145帶動(dòng)第二移動(dòng)部142在第一移動(dòng)部141上沿第二方向平移。優(yōu)選的，可在第一移動(dòng)部141及第二移動(dòng)部142上標(biāo)記刻度，從而準(zhǔn)確調(diào)節(jié)升降高度，刻度精度為毫米量級(jí)。本實(shí)施例是以手柄對(duì)移動(dòng)部進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，本發(fā)明還可將X、Y方向的移動(dòng)部更換為全自動(dòng)平移臺(tái)，在工作平臺(tái)通過軟件控制，以進(jìn)行精確的位移控制。平移部14的任意形式均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021]測(cè)試平臺(tái)10還可包括連接部15，其位于第二移動(dòng)部142上，模體與連接部15可拆卸的連接，從而隨著連接部15沿第一方向、第二方向或豎直方向運(yùn)動(dòng)。
[0022]本發(fā)明的用于乳腺專用CT設(shè)備的性能和劑量評(píng)價(jià)的測(cè)試裝置的調(diào)節(jié)過程為:將劑量測(cè)量或者性能測(cè)試模體與測(cè)試平臺(tái)10連接并置于乳腺專用CT受檢口處后，開機(jī)進(jìn)行一次投影，從投影圖像得知模體與目標(biāo)位置的距離，據(jù)此可以設(shè)定X、Y、Z三個(gè)方向的調(diào)整距離，根據(jù)裝置上給出的距離調(diào)整刻度，即可將模體調(diào)至所需位置。
[0023]以下分別對(duì)性能測(cè)試模體20和劑量評(píng)價(jià)模體30的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
[0024]如圖4、4a所示，性能測(cè)試模體20呈半橢球形，其包括位于上部的胸壁部分21和下部的乳腺部分22，以及多組用于圖像分辨率測(cè)試的嵌入物簇23。模體大小根據(jù)實(shí)際情況下東方女性乳腺的尺寸可以設(shè)定為不同大小，乳腺部分22和胸壁部分21的材料為有機(jī)玻璃(PMMA)。嵌入物簇23分別位于胸壁部分21和下部的乳腺部分22縱向高度的1/2處的斷面內(nèi)，并沿?cái)嗝鎻较蚍植?。如圖4a所示，本實(shí)施例中，設(shè)有六組嵌入物簇23，每組嵌入物簇23包括線狀物231、塊狀物232及點(diǎn)狀物233，分別對(duì)應(yīng)纖維組織、微小腫塊及鈣化點(diǎn)類型的病灶。其中，每組點(diǎn)狀物233中鈣化點(diǎn)材料為碳酸鈣，每組六個(gè)，每個(gè)直徑從0.1-0.6mm不等。線狀物231、塊狀物232的材料為聚氯乙烯(PVC)，每組的數(shù)量為一個(gè)。線狀物231的長度為10mm，粗細(xì)從0.1-0.6mm不等。塊狀物232的直徑從l_6mm不等。本發(fā)明中，模體和嵌入物材料可更換為吸收系數(shù)和組織密度相近的材料，大小也可微調(diào)。另外，嵌入物排布方式，包括增減放置嵌入物簇層數(shù)，嵌入物簇放置于模體不同層、不同斷層中的不同位置以及各種嵌入物的排布順序的不同也包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。將性能測(cè)試模體20安裝于測(cè)試平臺(tái)10上，并沿X、Y、或Z方向移動(dòng)性能測(cè)試模體20，可對(duì)不同實(shí)驗(yàn)條件下的乳腺專用CT對(duì)胸壁部分21和乳腺部分22的成像能力進(jìn)行測(cè)試。
[0025]如圖5、5a所示，劑量評(píng)價(jià)模體30用于監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)過程中乳腺平均劑量，其呈圓柱形，材料為有機(jī)玻璃(PMMA)，大小根據(jù)東方女性實(shí)際乳腺尺寸設(shè)定，直徑共分為8cm、10cm、12cm、14cm四種，長度統(tǒng)一設(shè)為16cm。應(yīng)當(dāng)理解，其他不同直徑和長度的模體設(shè)計(jì)也應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。劑量評(píng)價(jià)模體30內(nèi)具有多個(gè)沿軸向貫通的容置孔31，以設(shè)有放置電離室，例如配合筆形電離室使用。本實(shí)施例中，在劑量評(píng)價(jià)模體30的中心和邊緣均勻設(shè)置5個(gè)容置孔31。然而，容置孔31的數(shù)量、位置、排布不限于此，其他任何變形皆包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。電離室用于獲得各個(gè)容置孔31內(nèi)受照所受的劑量大小，并用于劑量刻度以及CT劑量指數(shù)的測(cè)量。劑量評(píng)價(jià)模體30借助升降部13在Z軸方向升降可以測(cè)量不同直徑和不同長度的乳腺一次受照所受的劑量大小。與現(xiàn)有技術(shù)中利用熱探測(cè)器進(jìn)行劑量測(cè)量相比，本發(fā)明采用電離室所測(cè)量的劑量指數(shù)的準(zhǔn)確性更高。
[0026]本發(fā)明技術(shù)與以往技術(shù)相比的有益效果如下:
[0027]1、本發(fā)明中的模體固定裝置可以對(duì)乳腺專用CT實(shí)驗(yàn)中的模體進(jìn)行精確定位和固定，并可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要任意在三維空間內(nèi)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)模體的位置，Z軸方向可自動(dòng)調(diào)節(jié)模體進(jìn)入射野的范圍，進(jìn)而可以在不更換劑量模體的情況下，對(duì)同一直徑不同長度的乳腺進(jìn)行劑量評(píng)估。與以往全手動(dòng)定位的方法相比，該發(fā)明可以達(dá)到精確定位，精確測(cè)量的目的。
[0028]2、本發(fā)明的性能測(cè)試模體，模擬實(shí)際情況下懸垂乳腺的形態(tài)，采用半橢球形結(jié)構(gòu)。模體和嵌入物的材料分別使用與乳腺組織和病灶組織類似或者相同的材料，使模體更接近真實(shí)情況下的受檢乳腺?？梢詫?duì)乳腺常見病灶包括，鈣化點(diǎn)，纖維組織，微小腫塊等進(jìn)行模擬成像，另外，本模體還考慮到了胸壁部分病灶的成像。
[0029]3、本發(fā)明中的劑量測(cè)量模體配合筆形電離室使用，可以用于實(shí)時(shí)精確測(cè)量乳腺專用CT的輻射劑量。模體尺寸根據(jù)東方女性乳腺尺寸設(shè)計(jì)，四種不同直徑的模體配合固定裝置Z軸方向的升降功能可以在實(shí)驗(yàn)中模擬不同直徑和長度的乳房所受的劑量。同時(shí)，由于邊緣和內(nèi)部都設(shè)有放置電離室的孔，所以該模體還可用于估計(jì)乳腺內(nèi)部的劑量分布情況。
[0030]雖然已參照幾個(gè)典型實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種用于乳腺專用CT設(shè)備的性能和劑量評(píng)價(jià)的測(cè)試裝置，包括: 測(cè)試平臺(tái)，包括: 架體； 升降部，其連接于架體，用于帶動(dòng)架體沿第一方向運(yùn)動(dòng) '及 平移部，其與架體連接，并能夠相對(duì)于架體沿第二方向或第三方向運(yùn)動(dòng)； 性能測(cè)試模體及劑量評(píng)價(jià)模體，平移部選擇性的與性能測(cè)試模體或劑量評(píng)價(jià)模體連接，能夠帶動(dòng)性能測(cè)試模體或劑量評(píng)價(jià)模體沿第一、第二或第三方向運(yùn)動(dòng)，性能測(cè)試模體和劑量評(píng)價(jià)模體分別用于進(jìn)行性能測(cè)試和劑量評(píng)價(jià)。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其中，升降部的數(shù)量為兩個(gè)，分別位于架體的兩端，且能夠獨(dú)立調(diào)節(jié)升降。
3.如權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，其中，測(cè)試平臺(tái)還包括支座，支座位于架體的兩端，架體通過支座支撐在一工作平臺(tái)上。
4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)試裝置，其中，測(cè)試平臺(tái)還包括導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿的一端與架體固定連接，另一端穿入支座并抵頂在工作平臺(tái)上。
5.如權(quán)利要求3所述的測(cè)試裝置，其中，平移部包括第一移動(dòng)部及第二移動(dòng)部，第一移動(dòng)部帶動(dòng)性能測(cè)試模體或劑量評(píng)價(jià)模體沿第一方向運(yùn)動(dòng)，第二移動(dòng)部帶動(dòng)性能測(cè)試模體或劑量評(píng)價(jià)模體沿第二方向運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的測(cè)試裝置，其中，平移部還包括軌道、第一手柄及第二手柄，第一移動(dòng)部位于軌道上，并由第一手柄帶動(dòng)第一移動(dòng)部在軌道上沿第一方向平移；第二移動(dòng)部位于第一移動(dòng)部上，并由第二手柄帶動(dòng)第二移動(dòng)部在第一移動(dòng)部上沿第二方向平移。
7.如權(quán)利要求5所述的測(cè)試裝置，其中，平移部還包括軌道，第一移動(dòng)部位于軌道上，并能夠自動(dòng)在軌道上運(yùn)動(dòng)指定距離；第二移動(dòng)部位于第一移動(dòng)部上，并能夠自動(dòng)在第一移動(dòng)部上運(yùn)動(dòng)指定距離。
8.如權(quán)利要求5所述的測(cè)試裝置，其中，測(cè)試平臺(tái)還包括連接部，其位于第二移動(dòng)部上，連接部選擇性的與性能測(cè)試模體或劑量評(píng)價(jià)模體可拆卸的連接。
9.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其中，性能測(cè)試模體呈半橢球形，其包括位于上部的胸壁部分和下部的乳腺部分，以及多組用于圖像分辨率測(cè)試的嵌入物簇。
10.如權(quán)利要求9所述的測(cè)試裝置，其中，嵌入物簇分別位于胸壁部分和乳腺部分縱向高度的1/2處的斷面內(nèi)，并沿?cái)嗝鎻较蚍植肌?br> 11.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其中，每組嵌入物簇包括線狀物、塊狀物及點(diǎn)狀物。
12.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其中，劑量評(píng)價(jià)模體呈圓柱形，其內(nèi)具有多個(gè)沿軸向貫通的容置孔，以設(shè)有放置電離室。
13.如權(quán)利要求12所述的測(cè)試裝置，其中，在劑量評(píng)價(jià)模體的中心和邊緣均勻設(shè)置5個(gè)容置孔。
14.如權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其中，第一移動(dòng)部、第二移動(dòng)部及升降部上均標(biāo)記刻度，以顯示運(yùn)動(dòng)距離。
15.如權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的測(cè)試裝置，其中，第一、第二及第三方向相互垂直。
【文檔編號(hào)】G01R35/00GK104076310SQ201410341727
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】申善威, 王燕芳, 舒巖峰, 顧笑悅, 張雪雁, 魏存峰, 李卓昕, 劉寶東, 王哲, 孟凡輝, 周俊光, 邵雨濛, 魏龍 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院高能物理研究所