影像引导装置和放射治疗设备的制作方法

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种影像引导装置和放射治疗设备。

背景技术：

放射治疗是利用放射线治疗肿瘤的一种方法，可以让癌细胞坏死或者凋亡，是肿瘤治疗最基本和最重要的手段之一。由于肿瘤组织被正常组织所包绕，所以放射治疗在治疗过程中需要保持对肿瘤组织的精确定位，以避免损伤正常组织。对肿瘤组织的定位可以通过影像引导装置实现，影像引导装置可以采集人体的影像信息，并据此确定治疗靶区的位置和运动，引导后续治疗。

目前，如图1所示，影像引导装置中一般包括：机架、成像源、成像器、滑环组和影像服务器；成像源和成像器均安装在机架上，成像源、成像器和影像服务器均与滑环组连接。该影像引导装置在使用时，滑环组向成像源提供高压电，以使成像源发射的X射线穿过患者患部，同时，滑环组向成像器发送脉冲信号，以指示成像器同步接收穿过患者患部的X射线；成像器根据接收到的X射线生成投影数据，并将该投影数据通过滑环组传输给影像服务器；影像服务器对该投影数据进行重建和配准来得到患部影像。

然而，由于成像器是通过滑环组间接与影像服务器连接，所以成像器与影像服务器之间的数据传输速率较低，此时成像器向影像服务器传输的投影数据易丢失，因而导致影像服务器据此得到的患部影像的准确度较低，影响后续的定位和影像引导效果。另外，由于滑环组本身成本较高，且长期使用容易损坏，需要频繁更换，所以导致该影像引导装置的制造成本和维护成本均较高。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种影像引导装置和放射治疗设备，可以解决相关技术中影像准确度较低且成本较高的问题。所述技术方案如下：

一方面，提供了一种影像引导装置，所述影像引导装置包括：机架、成像源、成像器和影像服务器；

所述成像源、所述成像器和所述影像服务器均安装在所述机架上，所述成像器与所述影像服务器连接，所述成像源与所述成像器相对180度设置；

其中，所述成像源发射X射线；所述成像器接收穿过患者患部的X射线，并根据接收到的X射线生成投影数据，将所述投影数据发送给所述影像服务器；所述影像服务器对所述投影数据进行处理，得到患部影像。

可选地，所述影像服务器包括影像重建单元和影像配准单元；或者，所述影像服务器包括具有影像重建单元的影像重建服务器和具有影像配准单元的影像配准服务器，所述影像重建服务器与所述影像配准服务器进行通信连接；或者，所述影像服务器包括影像重建单元，所述影像引导装置还包括具有影像配准单元的影像配准服务器，所述影像服务器与所述影像配准服务器进行通信连接，所述影像配准服务器与所述机架分离设置；

其中，所述影像重建单元对所述投影数据进行重建，得到第一影像，将所述第一影像发送给所述影像配准单元；所述影像配准单元对所述第一影像进行配准，得到第二影像。

可选地，所述影像引导装置还包括：控制服务器，所述控制服务器与所述机架分离设置；

当所述影像服务器包括影像重建单元和影像配准单元时，所述控制服务器与所述影像服务器进行通信连接；

当所述影像服务器包括所述影像重建服务器和所述影像配准服务器时或者当所述影像配准服务器与所述机架分离设置时，所述控制服务器与所述影像配准服务器进行通信连接。

可选地，当所述影像配准服务器与所述机架分离设置时，所述控制服务器与所述影像配准服务器合设于一个物理机中。

可选地，所述影像引导装置还包括：影像显示器，所述影像显示器与所述机架分离设置；

当所述影像服务器包括影像重建单元和影像配准单元时或者当所述影像服务器包括所述影像重建服务器和所述影像配准服务器时，所述影像显示器与所述控制服务器进行通信连接；

当所述影像配准服务器与所述机架分离设置时，所述影像显示器与所述影像配准服务器进行通信连接。

可选地，所述影像引导装置还包括：曝光控制器和高压发生器；

所述曝光控制器和所述高压发生器均安装在所述机架上，所述曝光控制器分别与所述高压发生器和所述影像服务器连接，所述高压发生器与所述成像源连接；

其中，所述影像服务器向所述曝光控制器发送扫描指示消息；所述曝光控制器根据所述扫描指示消息，通过所述高压发生器控制所述成像源发射X射线，并控制所述成像器接收X射线。

可选地，所述影像引导装置还包括：治疗床；

所述治疗床安装在所述机架的容置腔内。

可选地，所述机架能够绕其旋转中心进行360度之内的任意角度的旋转。

可选地，所述成像源为球管，所述成像器为平板探测器。

另一方面，提供了一种放射治疗设备，所述放射治疗设备包括上述的影像引导装置。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：影像引导装置包括机架、成像源、成像器和影像服务器，成像源、成像器和影像服务器均安装在机架上，成像器与影像服务器连接。在机架旋转时，成像器与影像服务器处于相对静止状态，在成像器与影像服务器直接连接的情况下，两者之间的数据传输速率较高，成像器可以将投影数据完整而准确地发送给影像服务器，此时影像服务器根据该投影数据得到的患部影像较为精准，成像质量较高，从而可以提高后续的定位和影像引导效果。另外，由于该影像引导装置中省掉了滑环组，所以可以大大降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是相关技术提供的一种影像引导装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的第一种影像引导装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的第二种影像引导装置的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的第三种影像引导装置的结构示意图；

图5A是本实用新型实施例提供的第四种影像引导装置的结构示意图；

图5B是本实用新型实施例提供的第五种影像引导装置的结构示意图；

图5C是本实用新型实施例提供的第六种影像引导装置的结构示意图；

图6A是本实用新型实施例提供的第七种影像引导装置的结构示意图；

图6B是本实用新型实施例提供的第八种影像引导装置的结构示意图；

图6C是本实用新型实施例提供的第九种影像引导装置的结构示意图；

图6D是本实用新型实施例提供的第十种影像引导装置的结构示意图；

图7A是本实用新型实施例提供的第十一种影像引导装置的结构示意图；

图7B是本实用新型实施例提供的第十二种影像引导装置的结构示意图；

图7C是本实用新型实施例提供的第十三种影像引导装置的结构示意图；

图7D是本实用新型实施例提供的第十四种影像引导装置的结构示意图。

附图标记：

1：机架；a：机架的旋转中心；A：机架的容置腔；2：成像源；3：成像器；4：影像服务器；5：治疗床；6：曝光控制器；7：高压发生器；81：影像重建单元；82：影像配准单元；91：影像重建服务器；92：影像配准服务器；10：控制服务器；11：影像显示器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

图2是本实用新型实施例提供的一种影像引导装置的结构示意图。参见图2，该影像引导装置可以包括：机架1、成像源2、成像器3和影像服务器4；

成像源2、成像器3和影像服务器4均安装在机架1上，成像器3与影像服务器4连接。

需要说明的是，机架1可以为滚筒式机架，实际应用中，机架1能够绕其旋转中心a进行360度之内的任意角度的旋转。

另外，成像源2用于发射X射线，如成像源2可以为球管等，成像器3用于接收X射线，如成像器3可以为平板探测器等。成像源2与成像器3相对180度设置，即成像源2与成像器3的虚拟连线经过机架1的旋转中心a。

再者，成像器3与影像服务器4连接时，可以通过高速网线等进行连接，本实用新型实施例对此不作限定。

其中，该影像引导装置在使用时，成像源2可以发射X射线，成像器3可以接收穿过患者患部的X射线，并根据接收到的X射线生成投影数据，将该投影数据发送给影像服务器4，之后，影像服务器4可以对该投影数据进行处理，得到患部影像。

需要说明的是，由于成像源2和成像器3均安装在机架1上，所以在机架1旋转时，成像源2和成像器3会同时进行旋转，此时通过成像源2发射X射线和成像器3接收X射线的过程，可以使得成像器3获取到X射线经过患者患部后产生的投影，得到投影数据，从而实现对患者患部的扫描。

值得说明的是，由于成像器3和影像服务器4均安装在机架1上，所以在机架1旋转时，成像器3与影像服务器4处于相对静止状态，在成像器3与影像服务器4直接连接的情况下，两者之间的数据传输速率较高，成像器3可以将投影数据完整而准确地发送给影像服务器4，此时影像服务器4根据该投影数据得到的患部影像较为精准，成像质量较高，从而可以提高后续的定位和影像引导效果。

另外，相比于相关技术中仅将成像源和成像器安装在机架上，且成像源和成像器需要通过滑环组间接与在机架外外置的其它组件连接的结构，本实用新型实施例提供的影像引导装置中省掉了滑环组，从而不仅可以提高成像质量，而且可以大大降低影像引导装置的制造成本和维护成本。

进一步地，参见图3，该影像引导装置还可以包括：治疗床5；

治疗床5安装在机架1的容置腔A内。

需要说明的是，机架1中可以设置有用于容纳患者的容置腔A，容置腔A处可以设置有用于承托患者的治疗床5，实际应用中，患者可以躺在治疗床5上，通过机架1上的成像源2和成像器3的旋转运动形成X射线的旋转束，配合治疗床5的平移或旋转运动，实现对患者患部的扫描。

进一步地，参见图4，该影像引导装置还可以包括：曝光控制器6和高压发生器7；

曝光控制器6和高压发生器7均安装在机架1上，曝光控制器6分别与高压发生器7和影像服务器4连接，高压发生器7与成像源2连接。

需要说明的是，曝光控制器6用于控制X射线的发射和接收，高压发生器7为高压电源，可以提供千伏级的高压电。

另外，曝光控制器6分别与高压发生器7和影像服务器4连接时，可以分别通过串口线等进行连接，高压发生器7与成像源2连接时，可以通过高压线等进行连接，本实用新型实施例对此不作限定。

其中，该影像引导装置在使用时，影像服务器4可以向曝光控制器6发送扫描指示消息，当曝光控制器6接收到该扫描指示消息时，可以根据该扫描指示消息，通过高压发生器7控制成像源2发射X射线，并控制成像器3接收X射线。

需要说明的是，该扫描指示消息用于指示对患者患部进行扫描，且该扫描指示消息可以是影像服务器4主动生成，也可以是该影像引导装置包括的其它控制组件生成后发送给影像服务器4，本实用新型实施例对此不作限定。

另外，曝光控制器6通过高压发生器7控制成像源2发射X射线时，可以控制高压发生器7向成像源2提供高压电，以使成像源2产生X射线并发射。曝光控制器6控制成像器3接收X射线时，可以通过如脉冲信号发生器等器件向成像器3发送脉冲信号，以指示成像器3同步接收X射线。

值得说明的是，本实用新型实施例中，将成像源2、成像器3、影像服务器4、曝光控制器6和高压发生器7这些对数据处理要求比较高的影像采集组件均安装在机架1上，可以使这些影像采集组件在机架1旋转时均处于相对静止状态，此时影像服务器4可以通过曝光控制器6快速指示成像源2和成像器3进行扫描，且成像器3也可以快速将扫描得到的投影数据发送给影像服务器4，从而可以提高影像采集效率。

进一步地，参见图5A、图5B或图5C，该影像引导装置可以包括：影像重建单元81和影像配准单元82；

参见图5A，影像服务器4包括影像重建单元81和影像配准单元82；或者，

参见图5B，影像服务器4包括具有影像重建单元81的影像重建服务器91和具有影像配准单元82的影像配准服务器92，影像重建服务器91与影像配准服务器92进行通信连接；或者，

参见图5C，影像服务器4包括影像重建单元81，该影像引导装置还包括具有影像配准单元82的影像配准服务器92，影像服务器4与影像配准服务器92进行通信连接，影像配准服务器92与机架1分离设置。

需要说明的是，影像重建服务器91与影像配准服务器92进行通信连接时，或者，影像服务器4与影像配准服务器92进行通信连接时，均可以通过有线网络(如以太网等)或无线网络(如Wi-Fi(WIreless-Fidelity，无线保真)网络等)进行通信连接。

另外，图5A中影像重建单元81和影像配准单元82均设置在影像服务器4中，即合设于一个物理机中，从而可以减少所要部署的硬件数量。图5B中影像重建单元81设置在影像重建服务器91中，影像配准单元82设置在影像配准服务器92中，影像重建服务器91和影像配准服务器92构成影像服务器4，此时影像重建单元81和影像配准单元82分设于不同物理机中，从而使得部署更为灵活。图5C中影像重建单元81设置在影像服务器4中，影像配准单元82设置在影像配准服务器92中，且影像配准服务器92与机架1分离设置，如当机架1设置于用于放射治疗的机房时，影像配准服务器92可以设置于控制室，此时影像配准服务器92与影像服务器4可以通过Wi-Fi网络进行通信连接。

其中，该影像引导装置在使用时，影像重建单元81可以对投影数据进行重建，得到第一影像，第一影像可以为三维影像，之后，影像重建单元81可以将第一影像发送给影像配准单元82，当影像配准单元82接收到第一影像时，可以对第一影像进行配准，得到第二影像，第二影像可以为引导后续治疗的引导影像，第一影像和第二影像均为患部影像。

需要说明的是，影像配准单元82对第一影像进行配准，得到第二影像时，可以将第一影像与预设的放射治疗计划影像进行比对，得到第一影像的配准信息，继而根据该配准信息对第一影像进行调整，得到第二影像。

另外，放射治疗计划影像可以预先进行设置，如该放射治疗计划影像可以是根据TPS(Treatment Planning system，放射治疗计划系统)生成的患者放射治疗计划，通过其它医学成像设备(如CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)模拟机等)获得的影像。

再者，第一影像的配准信息用于指示患者的体位偏移，如第一影像的配准信息可以包括第一影像相对于该放射治疗计划影像的方位倾斜度、位置偏移度等信息。

进一步地，参见图6A、图6B、图6C或图6D，该影像引导装置还可以包括：控制服务器10，控制服务器10与机架1分离设置；

参见图6A，当影像服务器4包括影像重建单元81和影像配准单元82时，控制服务器10与影像服务器4进行通信连接；参见图6B、图6C或图6D，当影像服务器4包括影像重建服务器91和影像配准服务器92时，或者当影像配准服务器92与机架1分离设置时，控制服务器10与影像配准服务器92进行通信连接。

需要说明的是，控制服务器10与影像服务器4进行通信连接时，或者，控制服务器10与影像配准服务器92进行通信连接时，均可以通过有线网络或无线网络进行通信连接。

另外，控制服务器10与影像服务器4进行通信连接时，或者，控制服务器10与影像配准服务器92进行通信连接时，控制服务器10可以对影像服务器4或影像配准服务器92的影像处理操作进行控制。例如，控制服务器10与影像服务器4进行通信连接，此时控制服务器10中可以安装有控制软件，影像服务器4中可以安装有影像软件，控制服务器10可以通过控制软件以远程桌面的方式启动影像服务器4中的影像软件，以开始采集影像。

需要说明的是，影像配准单元82可以将第一影像的配准信息发送给控制服务器10，当控制服务器10接收到该配准信息时，可以根据该配准信息进行位置控制操作。

另外，控制服务器10根据该配准信息进行位置控制操作时，可以根据该配准信息对机架1的旋转、对治疗床5的运动、对成像源2的位置、对成像器3的位置等进行控制，以通过这些位置控制操作对患者的体位进行调整，减小摆位误差，以便准确进行后续的放射治疗。

值得说明的是，当影像配准服务器92与机架1分离设置时，参见图6C，控制服务器10与影像配准服务器92可以直接进行连接，此时影像配准服务器92与控制服务器10之间的数据传输速率较高，控制服务器10可以较为快速地对影像配准服务器92的影像处理操作进行控制，影像配准服务器92也可以较为快速地将第一影像的配准信息发送给控制服务器10，以便控制服务器10可以及时进行位置控制操作。更进一步地，参见图6D，此时控制服务器10与影像配准服务器92还可以合设于一个物理机中，以减少所要部署的硬件数量。

进一步地，参见图7A、图7B、图7C或图7D，该影像引导装置还可以包括：影像显示器11，影像显示器11与机架1分离设置；

参见图7A或图7B，当影像服务器4包括影像重建单元81和影像配准单元82时，或者当影像服务器4包括影像重建服务器91和影像配准服务器92时，影像显示器11与控制服务器10进行通信连接；参见图7C或图7D，当影像配准服务器92与机架1分离设置时，影像显示器11与影像配准服务器92进行通信连接。

需要说明的是，影像显示器11与控制服务器10进行通信连接时，或者，影像显示器11与影像配准服务器92进行通信连接时，均可以通过有线网络或无线网络进行通信连接。例如，影像显示器11可以通过VGA(Video Graphics Array，视频图形阵列)等显示信号线与控制服务器10连接。

另外，影像配准单元82可以将第二影像发送给影像显示器11，当影像显示器11接收到第二影像时，可以对第二影像进行显示。影像显示器11显示第二影像后，放疗医师可以对第二影像进行查阅，以便据此进行后续的放射治疗。

值得说明的是，当影像配准服务器92与机架1分离设置时，参见图7C或图7D，影像显示器11与影像配准服务器92可以直接进行连接，此时影像显示器11与影像配准服务器92之间的数据传输速率较高，影像配准服务器92可以较为快速地将第二影像发送给影像显示器11进行显示，且影像显示器11的显示界面中的用户操作信息也可以较为快速发送给影像配准服务器92，从而可以有效避免卡顿，提高用户体验。

在本实用新型实施例中，影像引导装置包括机架、成像源、成像器和影像服务器，成像源、成像器和影像服务器均安装在机架上，成像器与影像服务器连接。在机架旋转时，成像器与影像服务器处于相对静止状态，在成像器与影像服务器直接连接的情况下，两者之间的数据传输速率较高，成像器可以将投影数据完整而准确地发送给影像服务器，此时影像服务器根据该投影数据得到的患部影像较为精准，成像质量较高，从而可以提高后续的定位和影像引导效果。另外，由于该影像引导装置中省掉了滑环组，所以可以大大降低成本。

在本实用新型另一实施例中提供了一种放射治疗设备，该放射治疗设备包括上述实施例中的影像引导装置。

需要说明的是，实际应用中，该放射治疗设备不仅可以包括上述影像引导装置，还可以包括其它用于实现放射治疗的组件，本实用新型实施例对此不作限定。

在本实用新型实施例中，放射治疗设备包括影像引导装置，影像引导装置包括机架、成像源、成像器和影像服务器，成像源、成像器和影像服务器均安装在机架上，成像器与影像服务器连接。在机架旋转时，成像器与影像服务器处于相对静止状态，在成像器与影像服务器直接连接的情况下，两者之间的数据传输速率较高，成像器可以将投影数据完整而准确地发送给影像服务器，此时影像服务器根据该投影数据得到的患部影像较为精准，成像质量较高，从而可以提高后续的定位和影像引导效果。另外，由于该影像引导装置中省掉了滑环组，所以可以大大降低成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。