一种基于ccd摄像机的可调式电子射野影像装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于CCD摄像机的可调式电子射野影像装置，包括盖板、荧光屏、CCD摄像机、角度调节装置、位移调节装置。本发明提供的基于CCD摄像机的可调式电子射野影像装置无需使用反射镜对荧光屏产生的荧光进行反射，增加了光子利用率，通过多角度调节机构更有利于获取荧光屏的最佳成像位置，使得整体结构更加紧凑，有利于患者的空间摆位。
【专利说明】-种基于CCD摄像机的可调式电子射野影像装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医疗设备领域，尤其是一种基于C⑶摄像机的可调式电子射野影像装 置。
【背景技术】
[0002] 在放射治疗中辐射束照射靶区时，采用电子或非电子技术作为获取影像的器件， 在出射方向获得的影像称为射野影像。其中采用电子技术获取影像称为电子射野影像系统 (Electron Portal Imaging Device, EPID)，也叫电子射野实时成像系统，是一种新的放疗辅 助装置，目前在临床上主要用于患者的摆位验证。在放疗中，射野位置和患者摆位都可能存 在误差，根据统计，有50%的射野摆位误差超过5mm，因此位置验证是十分必要的。利用射 野影像系统可以测量误差，当发现误差超过预定的范围时，便可以采取相应的矫正措施。为 验证治疗过程中病人的摆位是否正确并实时纠正摆位，检验射束与临床靶区的对准情况， 一种常用的方法就是拍摄射野照片。
[0003] EPID作为快速的二维剂量测量系统，在患者实时剂量验证、补偿器的设计及其厚 度验证方面具有广阔的应用前景，已成为近些年来国际放射治疗领域的研究热点。目前许 多加速器厂家，如Varian公司、Siemens公司和Elekta公司等，纷纷推出先进的电子射野 影像系统。EPID根据射线探测方式的不同可以分为荧光探测器、固体探测器和液体电离室 探测器三类，荧光探测器具有空间分辨率高、成像速度快的优点，但其采用反射镜反射荧光 图像，多次折射不可避免地发生能量损失，使得荧光图像能量信号从原理上进一步衰减，因 此其光子利用率低，并且，在荧光探测器中，反射镜与荧光屏的夹角不可调，一般为45°，导 致整个装置在X射线入射方向结构尺寸较大；固体探测器具有体积小、视野大等优点，但其 成像时间长、成本高；液体电离探测器具有结构紧凑、轻便、无图像几何失真现象，但其采用 扫描方式采集图像信号，在整幅图像读取过程中加速器计量率的不稳定性可能影响图像质 量。
【发明内容】
[0004] 为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种基于CCD摄像机的可调式电子射 野影像装置，该装置无需使用反射镜对荧光屏产生的荧光进行反射，增加了光子利用率，通 过多角度调节机构更有利于获取荧光屏的最佳成像位置，使得整体结构更加紧凑，有利于 患者的空间摆位。
[0005] 为了达到所述目的，本发明的一种基于C⑶摄像机的可调式电子射野影像装置包 括：
[0006]盖板，
[0007] 荧光屏，用于产生可见光，
[0008] (XD摄像机，获取所述荧光屏上的图像，
[0009] 黑箱包覆结构，防止所述可见光的泄露，
[0010] 其中，所述盖板形成为所述黑箱包覆结构的第一面，所述荧光屏和所述C⑶摄像 机收容于所述黑箱包覆结构中，所述荧光屏相对所述盖板倾斜设置。
[0011] 进一步地，所述盖板为塑料盖板或金属盖板。
[0012] 进一步地，所述可调式电子射野影像装置还包括角度调节装置，对所述荧光屏进 行角度调节，所述荧光屏两端分别设置第一基座和第二基座。
[0013] 进一步地，所述角度调节装置包括
[0014] 手轮，设置于所述黑箱包覆结构的外部，
[0015] 主动锥形齿轮，设置于所述黑箱包覆结构的内部，并通过所述手轮驱动，
[0016] 从动锥形齿轮，由所述主动锥形齿轮带动转动，
[0017] 丝杠及丝杠螺母，所述丝杠跟随所述从动锥形齿轮转动，所述丝杠螺母与所述第 一基座固定连接。
[0018] 进一步地，在所述黑箱包覆结构的第二面上设置一用于引导所述第二基座滑动的 滑动导轨，所述第二面与所述第一面相对设置。
[0019] 进一步地，所述可调式电子射野影像装置还包括位移调节装置，使得所述C⑶摄 像机在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向移动。
[0020] 进一步地，所述可调式电子射野影像装置还包括尺及指针，所述尺设置于所述黑 箱包覆结构的外侧面，所述尺上具有角度指示刻度，所述指针随着第一基座在所述第二方 向上移动，并指向所述角度指示刻度。
[0021] 进一步地，所述可调式电子射野影像装置还包括遮光板及指示槽，所述遮光板覆 盖在所述指示槽的外面。
[0022] 相比于现有技术中的EPID系统，本发明的有益效果是：
[0023] 1、在该可调式电子射野影像装置中无需设置反射镜，避免了荧光图像信号在反射 镜上发生的能量损失，提高了光子利用率；
[0024] 2、荧光屏通过角度调节装置进行角度变换，使得(XD摄像机可以获得不同角度的 成像，有利于获得最佳成像角度，通过减小荧光屏与盖板的夹角，使得整体结构更加紧凑， 有利于患者的空间摆位；
[0025] 3、C⑶摄像机可以相对于荧光屏进行位置调节，能够保证放疗的成像质量；
[0026] 4、通过指针和尺的相互配合使用，轻松实现角度的量化，能够更加明确获得的角 度位置与图像的信息。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 图1为本发明基于C⑶摄像机的可调式电子射野影像装置实施例一的工作原理示 意图；
[0028] 图2为本发明基于C⑶摄像机的可调式电子射野影像装置实施例一的黑箱包覆结 构的外部结构示意图；
[0029] 图3为本发明基于C⑶摄像机的可调式电子射野影像装置实施例一的黑箱包覆结 构的内部结构示意图；
[0030] 符号说明
[0031] 1:射线源 2:准直器 3:盖板
[0032] 4:荧光屏 5:(XD摄像机 6:黑箱包覆结构
[0033] 7 :手轮 8 :主动锥形齿轮9 :从动锥形齿轮
[0034] 10 :第一基座11 :第二基座 12 :丝杠
[0035] 13 :尺 14 :指针 15 :遮光板
[0036] 16 :指示槽
【具体实施方式】
[0037] 下面结合附图对本发明做进一步说明。
[0038] 实施例一
[0039] 如图1所示，本发明的一种基于C⑶摄像机的可调式电子射野影像装置包括盖板 3、荧光屏4、(XD摄像机5,为了防止可见光的泄漏，所述可调式电子射野影像装置还包括黑 箱包覆结构6,如图2所示，所述盖板3为所述黑箱包覆结构6的第一面，用于接收X射线， 所述荧光屏4、(XD摄像机5收容于所述黑箱包覆结构6中。
[0040] 在放射治疗中，该装置位于X射线的光路中，参见图1，工作过程如下：射线源1发 出X射线，通过准直器2后穿过患者，入射到盖板3,再经倾斜放置的荧光屏4转换成可见 光，所述CCD摄像机5直接获取荧光屏散射的光子，从而快速、实时获取荧光屏上的图像， 且图像更加清晰可见。所述准直器2吸收侧向传播的散射X射线，仅限前进方向的X射线 通过，最大程度地减少泄漏，从而降低了额外的全身剂量，也限制临床中照射光束的最大射 野，在该实施例中，盖板3为对X射线衰减小的塑料盖板。
[0041] 结合图2和图3,该装置还包括一角度调节装置，对所述荧光屏4进行角度调节， 所述荧光屏4的两端分别设置第一基座10和第二基座11，所述角度调节装置包括手轮7， 设置于所述黑箱包覆结构6的外部，在所述黑箱包覆结构6的内部对应所述手轮7的位置 设有主动锥形齿轮8、从动锥形齿轮9,所述从动锥形齿轮9连接丝杠12,丝杠螺母与所述 荧光屏4的第一基座10固定连接，在所述黑箱包覆结构6的第二面上设置一滑动导轨，所 述第二面与所述第一面相对设置，所述第二基座11可在所述滑动导轨上滑动，所述荧光屏 4通过所述第一基座10及所述第二基座11倾斜设置在所述黑箱包覆结构6中，通过转动 所述手轮7,所述主动锥形齿轮8带动所述从动锥形齿轮9,所述丝杠12随着所述从动锥形 齿轮9转动时会使得所述丝杠螺母在Z方向上发生位移，所述丝杠螺母带动固连的第一基 座10在Z方向移动，相应的第二基座11沿着X方向移动，从而对所述荧光屏4进行角度调 节。在该实施例中，丝杠12为具有自锁功能的梯形丝杠。
[0042] 利用角度调节装置减小所述荧光屏4与所述盖板3的夹角，使得C⑶摄像机可以 获得小角度的成像，再通过图像处理技术校正图像，从而得到在所述夹角较小的情况下的 较佳成像。与传统的荧光探测器相比，本发明可以实现在荧光屏4与盖板3的夹角小于45° 时获得相同质量的图像。通过减小成像角度，使得本发明的整体结构在Z方向更加紧凑，有 利于患者的空间摆位。所述图像处理技术为本领域的现有技术，在此不对其做进一步限定。
[0043] 该装置还包括一位移调节装置，所述位移调节装置使得所述(XD摄像机5在X方 向和Z方向作大位移调整，不仅能够适应不同型号的CCD摄像机，而且能在所述荧光屏4处 于不同角度的情况下使得不同视野范围的CCD摄像机捕获整幅图像。
[0044] 所述可调式电子射野影像装置还包括尺13及指针14,在该实施例中，该尺13为塑 料尺，如图2和图3所示，所述尺13设置于所述黑箱包覆结构6的外面，所述尺13上具有 角度指示刻度，在所述黑箱包覆结构6的侧面紧邻所述尺13的位置设置有可以露出所述指 针14的指示槽16,在所述指示槽16外设置一遮光板15,所述遮光板15在Y方向移动遮住 所述指示槽16,所述指针14随着所述第一基座10沿着Z方向上移动，并指向所述角度指示 刻度，通过所述指针14和所述尺13的相互配合使用，轻松实现角度的量化，能够更加明确 获得的角度位置与图像的信息。
[0045] 实施例二
[0046] 本实施例与实施例1的结构大致相同，其区别仅在于，盖板3为金属盖板。在该实 施例中，射线源1发出X射线，通过准直器2后穿过患者，入射到金属板3转换为电子，再经 倾斜放置的荧光屏4转换成可见光，所述CCD摄像机5直接获取荧光屏散射的光子，从而快 速、实时获取荧光屏上的图像。
[0047] 本发明提供的基于CCD摄像机的可调式电子射野影像装置无需使用反射镜对荧 光屏产生的荧光进行反射，增加了光子利用率，通过多角度调节机构更有利于获取荧光屏 最佳成像位置，使得整体结构更加紧凑，有利于患者的空间摆位。相较于固体探测器成像系 统，本发明成像速度更快，实现了获取高质量的实时影像，有利于减小摆位误差；成像速度 更快有利于提高病人的吞吐量，合理高效配置有限的医疗资源。
[〇〇48] 虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技 术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范 围当以权利要求书所界定的为准。
【权利要求】
1. 一种基于C⑶摄像机的可调式电子射野影像装置，包括： 盖板， 荧光屏，用于产生可见光， CCD摄像机，获取所述荧光屏上的图像， 黑箱包覆结构，防止所述可见光的泄露， 其特征在于，所述盖板形成为所述黑箱包覆结构的第一面，所述荧光屏和所述C⑶摄 像机收容于所述黑箱包覆结构中，所述荧光屏相对所述盖板倾斜设置。
2. 如权利要求1所述的基于CCD摄像机的可调式电子射野影像装置，其特征在于，所述 盖板为塑料盖板或金属盖板。
3. 如权利要求1或2所述的基于CCD摄像机的可调式电子射野影像装置，其特征在于， 还包括角度调节装置，对所述荧光屏进行角度调节，所述荧光屏两端分别设置第一基座和 第二基座。
4. 如权利要求3所述的基于CCD摄像机的可调式电子射野影像装置，其特征在于，所述 角度调节装置包括 手轮，设置于所述黑箱包覆结构的外部， 主动锥形齿轮，设置于所述黑箱包覆结构的内部，并通过所述手轮驱动， 从动锥形齿轮，由所述主动锥形齿轮带动转动， 丝杠及丝杠螺母，所述丝杠跟随所述从动锥形齿轮转动，所述丝杠螺母与所述第一基 座固定连接。
5. 如权利要求4所述的基于CCD摄像机的可调式电子射野影像装置，其特征在于，在所 述黑箱包覆结构的第二面上设置一用于引导所述第二基座滑动的滑动导轨，所述第二面与 所述第一面相对设置。
6. 如权利要求1或2所述的基于CCD摄像机的可调式电子射野影像装置，其特征在于， 还包括位移调节装置，使得所述C⑶摄像机在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向 移动。
7. 如权利要求6所述的基于(XD摄像机的可调式电子射野影像装置，其特征在于，还包 括尺及指针，所述尺设置于所述黑箱包覆结构的外侧面，所述尺上具有角度指示刻度，所述 指针随着所述第一基座在所述第二方向上移动，并指向所述角度指示刻度。
8. 如权利要求7所述的基于(XD摄像机的可调式电子射野影像装置，其特征在于，还包 括遮光板及指示槽，所述遮光板覆盖在所述指示槽的外面。
【文档编号】A61B6/00GK104042230SQ201410260950
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】胡星星, 刘剑 申请人:上海联影医疗科技有限公司