一种放射学设备等中心的检测方法和装置与流程

本技术涉及放射学设备的测量，尤其涉及一种放射学设备等中心的检测方法和装置。

背景技术：

1、放射治疗设备是一种利用放射线治疗肿瘤的医疗设备，而医用放射术语中对等中心的定义是：在放射学设备中，各种运动的基准轴线围绕一个公共中心点运动，辐射轴从以此点为中心的最小球体内通过，此点即为等中心。

2、现代的放疗技术，已发展到适形和调强的“精确放疗”时代，其要求治疗过程中每一步都必须在严格的标准下执行，对设备的验修和检测必须万无一失。其中，等中心位置的精度，是所有问题的核心。因此，确定等中心位置的精度十分重要，它能反映出放疗设备的机械运动精度，也是确定射野及其特性的基本出发点。等中心位置是否准确，直接影响治疗计划中确定的靶区和危及器官的位置，其位置的偏离会导致病人体内剂量分布的严重失误，可能不仅无法治疗患者，还会对正常器官造成损伤。

3、等中心包括机械等中心与辐射等中心，本技术中的等中心主要是指机械等中心。国家标准要求治疗头旋转轴通过机架旋转轴和治疗床公转轴空间正交偏差球体在±2mm内，对于适形、调强、立体定向放射治疗，要求偏差球体在±1mm内。

4、目前，现有技术中常用的等中心检测方法为指针法，具体方式为：在治疗床上放置一根指针，在治疗头上放置另一根指针。当机架和治疗头分别旋转时，调整两根指针，使两根指针的针尖之间的距离始终保持在设定的范围内(通常为1mm)，则指针的针尖处可视为等中心点。另外，也可使用一根指针和一张坐标纸来进行等中心的检测，方法原理近似。

5、上述的指针法便于操作，效率较高，检测是否合格时只需要转动机架和治疗头各一次即可完成。但是，上述的指针法有以下的一些缺点：

6、第一，在旋转过程中，对距离的判断是靠肉眼把控，不够准确。而一旦借用运动相机等辅助工具，则失去了简便性。而且，随着技术的进步，对等中心的精度要求越来越高，目前行业内高端产品要求偏差球体在±0.5mm甚至更小，肉眼很难实现这么高的精度判断。

7、第二，从原理上，该方法是将两个正交平面的轨迹简单叠加。但是，以机架旋转为例，当机架中心旋转时，轴承会有一定的轴向跳动，该误差用指针法是无法给出的。此外，两个平面轨迹叠加应在公共点处，指针法默认的公共点并不是实际的点。这些都造成了一定的误差影响。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种放射学设备等中心的检测方法和装置，从而可以快速地完成对放射学设备的等中心的标定和检测。

2、本发明的技术方案具体是这样实现的：

3、一种放射学设备等中心的检测方法，该方法包括：

4、将三轴滑台安装在待测放射学设备的治疗头上，并将标准球工装安装在三轴滑台上；

5、设置多个测量支架，并在每个测量支架上设置一个测距传感器；

6、分别确定各个测距传感器与标准球工装上的标准球之间的位置关系；

7、将机架固定在初始位置，在行程内按照预设转速转动治疗头，并记录各个测距传感器实时测量数据；

8、根据各个测距传感器实时测量数据，得到治疗头转动时的中心点轨迹；

9、将治疗头固定在初始位置，在行程内按照预设转速转动机架，并记录各个测距传感器实时测量数据；

10、根据各个测距传感器实时测量数据，得到机架转动时的中心点轨迹；

11、根据治疗头转动时的中心点轨迹和机架转动时的中心点轨迹，通过旋转叠加得到空间上的等中心点云；

12、根据等中心点云中包络所有点云的最小球半径与预设的阈值，确定待测放射学设备的等中心。

13、较佳的，所述分别确定各个测距传感器与标准球工装上的标准球之间的位置关系包括：

14、以标准球的球心的初始位置为原点建立空间坐标系，并将三轴滑台的三个可移动方向分别作为空间坐标系的x轴、y轴和z轴；

15、将三轴滑台沿x轴、y轴和z轴中的任意一个方向分别移动至少四次，每次移动预设的距离；

16、每次移动完成时，分别记录各个测距传感器与标准球的球面之间的距离；

17、根据所记录的各个测距传感器与标准球的球面之间的距离，分别确定各个测距传感器与标准球工装上的标准球之间的位置关系。

18、较佳的，所述根据各个测距传感器实时测量数据，得到治疗头转动时的中心点轨迹包括：

19、根据各个测距传感器实时测量数据，得到标准球的球心的实时位置；

20、根据标准球的球心的实时位置，获得球心的运动轨迹；

21、根据球心的运动轨迹，得到治疗头转动时的中心点轨迹。

22、较佳的，所述根据球心的运动轨迹，得到治疗头转动时的中心点轨迹包括：

23、从球心的运动轨迹中任意选取3点，根据所选取的3点确定一个同时过3点的圆，并确定该圆的圆心的位置；

24、重复进行上述步骤，获得多个圆心的位置；

25、根据多个圆心的位置生成圆心的点云轨迹，将所述圆心的点云轨迹作为治疗头转动时的中心点轨迹。

26、较佳的，所述根据各个测距传感器实时测量数据，得到机架转动时的中心点轨迹包括：

27、根据各个测距传感器实时测量数据，得到标准球的球心的实时位置；

28、根据标准球的球心的实时位置，获得球心的运动轨迹；

29、根据球心的运动轨迹，得到机架转动时的中心点轨迹。

30、较佳的，所述根据等中心点云中包络所有点云的最小球半径与预设的阈值，确定待测放射学设备的等中心包括：

31、如果等中心点云中包络所有点云的最小球半径小于或等于预设的阈值，将标准球的球心作为等中心。

32、本技术还提供了一种放射学设备等中心的检测装置，该检测装置包括：连接装置、三轴滑台、连杆、标准球、多个测量支架和多个测距传感器；

33、所述连接装置，用于与待测放射学设备的放疗头连接；

34、所述三轴滑台的上端与所述连接装置的底部连接；

35、所述连杆的第一端与所述三轴滑台的下端固定连接，所述连杆的第二端与所述标准球固定连接；

36、每个测量支架上设置有一个测距传感器；各个测距传感器的测量方向指向所述标准球的球心区域。

37、较佳的，所述三轴滑台的上端通过连接板与所述连接装置的底部连接；

38、所述连接板上设置有定位销孔，用于与所述治疗头精准定位。

39、较佳的，所述连杆包括：第一连接杆和第二连接杆；

40、所述第一连接杆的上端与所述三轴滑台的下端固定连接，所述第一连接杆的下端与所述第二连接杆的上端转动连接，所述第二连接杆的下端与所述标准球固定连接。

41、较佳的，所述多个测量支架设置在待测放射学设备的治疗床上。

42、如上可见，在本发明中的放射学设备等中心的检测方法和装置中，由于在治疗头上设置三轴滑台，在三轴滑台上设置标准球工装，然后设置多个测量支架，并在每个测量支架上设置一个测距传感器，因此可以分别单独转动治疗头或机架，然后通过多个测距传感器对标准球进行实时测量，并通过实时测量数据来确定待测放射学设备的等中心，从而可以快速地完成对放射学设备的等中心的标定和检测。