Запечатлевая движение,
Создавая истории

С тех пор как в 1970-х годах появился первый коммерческий КТ, технологии КТ быстро развивались благодаря их значительному вкладу в здоровье человека и большим экономическим преимуществам в области промышленного неразрушающего контроля. Сегодня КТ занимает незаменимую позицию в области клинических отделений больниц, научно-исследовательских отделений университетов и неразрушающего контроля на заводах. Конусно-лучевая КТ стала исследовательской горячей точкой в области КТ благодаря стремительному развитию плоских детекторов.

Система компьютерной томографии с конусовидным пучком, сокращённо CBCT, является типичной трехмерной системой визуализации. Излучая низкоэнергетические конусообразные лучи, лучи и датчики могут вращаться вокруг пациента или объекта тестирования синхронно в течение одной или менее недели, а процесс сканирования обычно занимает всего десять секунд до десятков секунд. Конусная компьютерная томография имеет множество преимуществ, таких как высокая пространственная разрешающая способность, высокий коэффициент использования лучей, высокая скорость реконструкции, простота системы и так далее. Реконструкция может осуществляться с помощью различных алгоритмов, среди которых алгоритм FDK широко используется на практике благодаря своей простой математической форме, высокой вычислительной эффективности и хорошему эффекту реконструкции при малом угле конуса.

Однако алгоритм реконструкции FDK имеет чрезвычайно высокие требования к системе, которая должна соответствовать трем строгим геометрическим соотношениям выравнивания:

1) Фокус, центр вращения и центр детектора радиоисточника находятся на одной прямой;

2) Соединительная линия вышеуказанных трех точек перпендикулярна плоскости детектора;

3) Проекция вращающегося вала на детекторе должна совпадать с центральной колонной детектора.

Поэтому точное позиционирование геометрических параметров системы компьютерной томографии с конусным лучом особенно важно для улучшения качества реконструированных изображений.

В связи с этой ключевой проблемой команда профессора Ню Тяньье из Школы трансляционной медицины Чжэцзянского университета успешно провела эксперименты на животных с использованием системы конусно-лучевой компьютерной томографии для мелких животных на основе вращающегося портала.

В этом эксперименте крайне важно скорректировать геометрическое положение платформы конусно-лучевой КТ. Система конусно-лучевой КТ в основном состоит из источника лучей, поворотного стола для образцов и детектора с площадной матрицей, а ошибка геометрических параметров системы в основном возникает из-за отклонения установки этих трех частей. Из-за требований высокой точности для коррекции позиционирования они выбрали систему оптического захвата движения NOKOV 3D в качестве инструмента позиционирования.

Экспериментальная команда назначила начало координат и координатную систему для конкретной позиции и направления на платформе КТ, а также разместила маркеры на источнике рентгеновского излучения, вращающемся столе детали и детекторе площадного массива платформы КТ, чтобы в реальном времени получать координатные данные, и скорректировала платформу конусно-лучевой КТ, проверив данные о измеренной позиции.