CN113925523B - 医疗成像***的状态检测方法和装置以及ct成像***检测 - Google Patents

医疗成像***的状态检测方法和装置以及ct成像***检测 Download PDF

Info

Publication number
CN113925523B
CN113925523B CN202010608438.3A CN202010608438A CN113925523B CN 113925523 B CN113925523 B CN 113925523B CN 202010608438 A CN202010608438 A CN 202010608438A CN 113925523 B CN113925523 B CN 113925523B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
rotating base
imaging system
state
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010608438.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113925523A (zh
Inventor
张笑妍
何毅
唐振江
刘鑫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GE Precision Healthcare LLC
Original Assignee
GE Precision Healthcare LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GE Precision Healthcare LLC filed Critical GE Precision Healthcare LLC
Priority to CN202010608438.3A priority Critical patent/CN113925523B/zh
Publication of CN113925523A publication Critical patent/CN113925523A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113925523B publication Critical patent/CN113925523B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A61B6/035—Mechanical aspects of CT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4452—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being able to move relative to each other
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/58—Testing, adjusting or calibrating thereof
    • A61B6/582—Calibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/14—Determining imbalance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M1/00—Testing static or dynamic balance of machines or structures
    • G01M1/30—Compensating imbalance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本公开提供了医疗成像***的状态检测方法和装置以及CT成像***检测。医疗成像***包括固定框架和旋转部分，旋转部分包括由电机驱动的旋转基座，其特征在于，方法包括：数据采集步骤，采集电机的电流或功率信号以获得第一信号，采集传感器的信号以获得第二信号；状态数据获取步骤，获取基于第一信号和第二信号且与医疗成像***的特定状态相关的状态数据。采用本公开的状态检测方法和装置，台架机构中的电机被用作测量旋转部分的旋转阻力矩的传感器，可以节省CT成像***的成本。

Description

医疗成像***的状态检测方法和装置以及CT成像***检测
技术领域
本公开涉及医疗成像***的状态检测方法和装置，尤其涉及具有状态检测方法和装置的电子计算机断层扫描(CT)成像***。
背景技术
目前CT成像***由于它的特殊诊断价值已广泛应用于临床。总体上说，CT成像***包括一个放在外罩内的大的台架机构，该外罩具有一个环形的开口，受检者能被支承移动通过开口。该台架机构包括一个旋转基座，该旋转基座上安装有X射线管和检测器组件。随着旋转基座的旋转以及受检者沿环形开口轴向的直线移动，X射线图像就能够被拍摄下来用于后续的分析和诊断。
一般来说，除了X射线管和检测器组件之外，旋转基座上还安装有其他部件，如热交换器、发生器等。所有这些安装在旋转基座上的部件会在使用时随旋转基座一起旋转。理想地，当旋转基座能够在平衡条件下均匀而平稳地转动时，CT成像***能够获得令人满意的高质量图像。
然而，旋转基座上各部件不同的重量、结构以及安装位置也会引起CT台架机构的旋转部分出现不平衡，这种不平衡会导致整个台架机构发生振动。台架机构的振动对图像质量是不利的，振动幅值越高，产生的图像伪影就越大。因此，需要将台架机构的振动幅值控制在一定范围内。针对CT台架机构旋转部分的不平衡，台架机构通过设置配重机构来进行校正。一般来说，CT台架机构于被运输到最终安装目的地之前，会在建造和调校CT成像***的工厂里预先进行平衡校正。当CT成像***被运输到安装目的地后，或者在更换了新的元器件、比如更换了X射线管之后，还需要进行现场平衡校正，以确保CT成像***的精确性能。然而，现有的台架机构的平衡校正***较为复杂，需要设置多个传感器，复杂的传感器设置使得***成本高，因此，仍需对现有的平衡校正***进行改进。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本公开提出了一种医疗成像***的状态检测方法，医疗成像***包括固定框架和旋转部分，旋转部分包括由电机驱动的旋转基座，其特征在于，方法包括：数据采集步骤，采集电机的电流或功率信号以获得第一信号；状态数据获取步骤，获取基于第一信号且与医疗成像***的特定状态相关的状态数据。
根据本公开的一个方面，第一信号包括旋转基座每转一圈出现一次的电流或功率波动信号。
根据本公开的另一个方面，状态数据包括第一信号的幅值和相位角，该状态数据对应于旋转基座上配重机构的配置。
根据本公开的另一个方面，数据采集步骤还包括：采集设置在固定框架上的传感器输出的第二信号；而状态数据获取步骤还包括获取基于第二信号且与医疗成像***的特定状态相关的补充状态数据，该补充状态数据对应于旋转基座上配重机构的配置。
根据本公的另一个方面，该状态数据获取步骤包括：
从第一信号或所述第二信号中提取所述旋转基座每转一圈出现一次的波动信号；以及基于所提取的波动信号，计算与医疗成像***的特定状态相关的幅值和相位角。
根据本公开的再一个方面，状态数据获取步骤还包括：当第一信号或第二信号是通过等时间间隔采样获得时，使用傅立叶变换和最小二乘法中的一种对第一信号或第二信号进行处理；以及当第一信号或所述第二信号是通过不等时间间隔采样获得时，使用最小二乘法对第一信号或所述第二信号进行处理。
根据本公开的再一个方面，该方法控制电机使旋转基座以恒定转速旋转，其中恒定转速接近或等于旋转基座的额定最高转速，数据采集步骤在旋转基座作恒定转速旋转的条件下进行。
另外，本公开还提供了一种医疗成像***的状态检测装置，医疗成像***包括固定框架和旋转部分，旋转部分包括由电机驱动的旋转基座及其上安装的旋转部件，状态检测装置包括：数据采集模块，该模块被构造成采集电机的电流或功率信号以获得第一信号；状态数据获取模块，该模块被构造成获取基于第一信号且与医疗成像***的特定状态相关的状态数据。
根据本公开的一个方面，第一信号包括所述旋转基座每转一圈出现一次的电流或功率波动信号。
根据本公开的另一个方面，状态数据包括第一信号的幅值和相位角，该状态数据对应于旋转基座上配重机构的配置。
根据本公开的再一个方面，数据采集模块被进一步构造成采集设置在固定框架上的传感器输出的第二信号；并且，状态数据获取模块构造成获取基于第二信号且与医疗成像***的特定状态相关的补充状态参数，该补充状态参数对应于旋转基座上配重机构的配置。
根据本公开的再一个方面，状态数据获取模块被进一步构造成用于：从第一信号或第二信号中提取旋转基座每转一圈出现一次的波动信号；以及基于所提取的波动信号，计算与医疗成像***的特定状态相关的幅值和相位角。
根据本公开的再一个方面，状态检测装置还包括：电机控制模块，该模块被构造成用于控制电机使台架机构的旋转基座以恒定转速旋转，其中恒定转速接近或等于旋转基座的额定最高转速。
根据本公开的再一个方面，第一信号还可包括旋转基座每转一圈出现多次的电流或功率波动信号，第二信号还可包括旋转基座每转一圈出现多次的波动信号。
本公开还提供了一种CT成像***，其包括：固定框架和旋转部分，旋转部分包括由电机驱动的旋转基座及其上的旋转部件；至少一个配重机构，其包括可调整的至少一个配重块；状态检测装置，其包括数据采集模块与状态数据获取模块，数据采集模块被构造成用于采集电机的电流或功率信号以获得第一信号，状态数据获取模块被构造成用于获取基于第一信号且与CT成像***的特定状态相关的状态数据，该状态数据指示该至少一个配重块的调节。
根据本公开的另一个方面，CT成像***还包括设置在所述固定框架上的传感器。较佳地，传感器选自由加速度传感器、速度传感器和位移传感器组成的组，并且被设置在台架机构的固定框架的上部或中部，或者传感器选自由应变传感器和压电传感器组成的组，并且被设置在台架机构的固定框架的下部。
根据本公开的再一个方面，数据采集模块进一步采集传感器的信号以获得第二信号，状态数据获取模块还包括获取基于第二信号且与CT成像***的特定状态相关的补充状态参数，该补充状态参数对应于旋转基座上配重机构的配置。
根据本公开的再一个方面，CT成像***还包括第一试验块和第二试验块，第一试验块和第二试验块分别具有预设的重量、安装位置，第一信号包括未安装第一试验块和第二试验块、分别安装第一试验块和第二试验块的情况下旋转基座每转一圈出现一次的波动信号。
根据本公开的再一个方面，旋转部分还包括安装在旋转基座上的X射线球管，X射线球管设置在绕旋转部分的中心轴线的0度位置，围绕所述中心轴线，第一配重机构与第二配重机构之间的旋转角度相差80度－120度设置，其中第二配重机构设置在相对所述0度位置转过约180度的位置上。
根据本公开的再一个方面，至少一个配重机构包括第一配重机构和第二配重机构；并且状态数据获取模块被进一步构造成用于：当第一信号或第二信号是通过等时间间隔采样获得时，使用傅立叶变换和最小二乘法中的一种对一信号或第二信号进行处理；当第一信号或第二信号是通过不等时间间隔采样获得时，使用最小二乘法对第一信号或第二信号进行处理；从经处理的第一信号和第二信号中提取旋转基座每转一圈出现一次的波动信号；基于所提取的波动信号，计算与CT成像***的特定状态相关的幅值和相位角；以及当计算得到的幅值不满足预设值时，根据幅值和相位角，计算在台架机构的旋转部分上的不同位置处设置的第一配重机构和第二配重机构的新配置。
采用本发明公开的检测状态检测方法，CT成像***中的台架机构原有的电机被用来实现***的状态监测。尤其是在平衡状态监测的过程中，电机取代了原先为测量台架机构旋转阻力矩而专设的传感器，由此可以节省CT成像***的成本。而且，由于电机能够更精准地反映阻力矩的量值，因此可以实现高精度的平衡校正。
附图说明
通过结合附图对于本公开的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本公开，在全部附图中，相同的附图标记用于表示相同或相似的部件，其中：
图1示出了一种常规CT成像***的立体图；
图2示出了根据本公开较佳实施例的CT台架机构的正视图，其中CT台架机构的罩盖被移除以示出其内部结构；
图3示出了根据本公开较佳实施例的在CT台架机构中使用的第一配重机构的分解立体图；
图4示出了根据本公开较佳实施例的在CT台架机构中使用的第二配重机构的分解立体图；
图5示出了根据本公开较佳实施例的时域采样信号的示意性图表；
图6示出了根据本公开较佳实施例的经处理后的频域信号的示意性图表；
图7A和图7B示出了根据本公开较佳实施例的两平面平衡法的流程图；
图8A和图8B示出了根据本公开较佳实施例的静平衡法的流程图；以及
图9示出了根据本公开较佳实施例的控制装置的示意框图。
附图标记列表
10 CT成像***
12 扫描床
20 台架机构
21 台架开口
30 旋转基座
31 第一配重机构
311 第一配重基座
312 第一配重块
32 第二配重机构
321 第二配重基座
322 第二配重块
323 垫片
35 检测器组件
36 X射线管
40 固定框架
50 电机
51 电机控制器
60 传感器
100 流程图
200 流程图
400 状态检测装置
410 数据采集模块
420 状态数据处理模块
450 电机控制模块
具体实施方式
以下将描述本公开的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足***相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本公开公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。
除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。
图1示出了一种常规的CT成像***，总体上由附图标记10表示。该CT成像***10主要包括定位受检者的扫描床12和台架机构20。台架机构20的台架开口21形成在X－Y平面中，且可以绕Z轴线旋转。诸如X射线管的X射线发生装置36和检测器组件35位于台架机构20上，彼此相对。随着扫描床12支承受检者完全或部分地沿Z轴线方向移动通过台架机构20的台架开口21，成像***10能够拍摄受检者的X射线图像。
图2例示了适用本公开方法的台架机构20的正视图。为清楚起见，台架机构20的罩盖被移除以示出台架机构20内部的一些主要部件。如图2所示，该台架机构20包括固定框架40和能够相对于固定框架40围绕Z轴线转动的旋转部分，旋转部分包括旋转基座30以及安装其上的多个部件。固定框架40与旋转基座30之间的旋转配合例如可以通过轴承(未示出)实现。轴承包括动圈和静圈，动圈与静圈两者围绕Z轴线对中。旋转基座30安装到轴承的动圈上，而轴承的静圈则连接于固定框架40上，这样，轴承的静圈与动圈之间的相对运动实现了旋转基座30与固定框架40之间的相对运动。
安装在旋转基座30上随之旋转的部件包括用于产生X射线的X射线管36和接收X射线进行探测的检测器组件35。常规的，电力通过滑环和滑环刷馈送给旋转基座30上的这些需要电力的部件。如图1所示，X射线管36与检测器组件35相对地设置在旋转基座30上。X射线管36投射X射线光束，而检测器组件35能够感测到穿过受检者投射到其上的光束，并根据接收到的光束的强弱产生相应的电信号。为了便于描述，将图2所示X射线管36在旋转基座30上的所在位置，即十二点钟位置，定义为0度位置，度数按逆时针方向绕Z轴线旋转进行计量。
用于向旋转基座30提供驱动力的电机50被固定安装在固定框架40上。电机50输出的驱动力通过诸如皮带、链条、齿轮等传动机构传送到旋转基座30，使得旋转基座30以Z轴线为中心、以可控的转速在固定框架40上旋转。在较佳实施例中，如图2所示，电机50被安装在固定框架40的右下方。此外，电机50还设有相关联的电机控制器51，用于对电机50运行进行控制。电机控制器51可以邻近电机50设置，也可与电机50集成为一体。借助于电机控制器51的内置控制逻辑，电机控制器51能够控制电机50驱动旋转基座30以加速、减速和恒定转速旋转。
在CT成像***使用的过程中，台架机构20的旋转部分在旋转基座30的带动下旋转。经研究发现，通过对电机50的电流或功率信号进行采集和获得，从而可以获得与CT成像***尤其是台架机构的特定状态相关的状态数据。由此，可以对CT成像***中台架机构的特定状态进行检测。在一些实施例中，特定状态可以是台架机构的不平衡状态。在另一些实施例中，特定状态可以是指示台架机构一个或多个故障的状态。
具体地，从电机50的电流或功率信号中所能提取到的信号包括旋转基座30每转一圈出现单次或多次的信号。例如旋转基座30每转一圈出现一次的信号、旋转基座30每转一圈出现两次的信号、旋转基座30每转一圈出现三次的信号等。电机50给出的旋转基座30每转一圈出现特定次数的信号可以与CT成像***的台架机构20相关的特定物理量相对应。根据特定的对应关系，这些信号可以用于对台架机构的特定状态进行检测，并且相应进行调整。
在一些实施例中，电机50提供的旋转基座30每转一圈出现一次的波动信号能够反映台架机构20的旋转部分的不平衡。在另一些实施例中，电机50提供的旋转基座30每转一圈出现两次的信号可以反映出台架机构20的故障，因此，可以利用电机50提供的这一信号对台架机构的故障进行检测，并基于检测结果选择报警。
尤为有利地，从电机50的电流或功率信号中提取出的旋转基座30每转一圈出现一次的信号能够反映台架机构20的旋转部分的不平衡。因此，由电机50提供的这个信号可以被用于对台架机构20的不平衡状态进行检测的方法和***，并且该状态检测方法和装置可以进一步包括对检测得到的台架机构20的不平衡进行校正的手段。
以下，对涉及台架机构20的不平衡状态进行检测和校正的方法和***进行例示性描述。
当CT台架机构20运行时，旋转基座30上布置的各部件的重量、结构和位置常常使得旋转部分出现不平衡，这种不平衡会导致整个台架机构20发生频率为旋转基座30每转一圈出现一次的振动。当该振动增大超过某个临界值时会产生不可接受的振动伪影，由此影响成像质量。台架机构20的旋转部分的平衡校正通常包括静平衡校正和动平衡校正。具体而言，台架机构20的旋转部分一方面会出现静不平衡，即指旋转部分的总体重心没有与旋转轴线重合而引起的不平衡。静平衡校正主要是通过对第一和第二配重机构31、32中的配重块的数量增加或减少使旋转部分重心重合到其旋转轴线上而实现的。另一方面，台架机构20的旋转部分还会出现动不平衡，即，由于旋转部分的重量分布不均而在Z向产生力矩造成的不平衡。动平衡校正主要是通过第一和第二配重机构31、32中的配重块沿Z轴线方向的移动和调整以抵消不平衡力矩而实现的。为克服上述不平衡，如图2所示，CT台架机构20中结合了平衡校正***。该平衡校正***包括位于台架机构20的旋转基座30上的配重机构，具体为处于第一位置的第一配重机构31和处于第二位置的第二配重机构32，第一位置和第二位置是围绕旋转基座30的旋转轴线的两个不同的周向位置。较佳地两个配重机构31、32之间旋转角度相差80度－120度，理想地，两个配重机构31、32的旋转角度相差约90度。在图2所示的较佳实施例中，以X射线管36位置为0度位置，第一配重机构31所在的第一位置相对0度位置绕Z轴线逆时针转过约66度，而第二配重机构32相对0度位置绕Z轴线转过约180度。可以理解，由于各种CT成像***的旋转基座30上部件的差异和条件限制，两个配重机构的位置对于不同型号的CT成像***是可以变化。
图3例示了第一配重机构31的分解立体图。第一配重机构31具有多个第一配重块312，这些第一配重块312可选地安装到第一配重基座311上。这些配重块312各自具有不同的重量，可以包括较重的配重块和较轻的配重块，它们可由例如钢制成并具有不同的厚度和形状，以实现多种不同的配重组合，也可由其它比重的材料制成例如铝。配重基座311沿Z轴线方向设置有多个成排的孔，以便使配重块312的位置沿Z轴线方向可调。可以理解，配重基座311上的配重块数量和各配重块重量的选择将影响台架机构20的旋转部分的静平衡，而被选的配重块312沿Z轴线在基座上的安装位置将影响台架机构20的旋转部分的动平衡。
图4例示了第二配重机构32的分解立体图。第二配重机构32包括多个第二配重块322以及多个垫片323，它们通过固件杆安装在第二配重基座321上。第二配重块322通常由比重较重的材料制成，例如为钢，而垫片323通常由比重较轻的材料制成，例如为铝。第二配重块322各自形成为具有相同或不同的重量和形状，而垫片323也可形成为具有相同或不同的厚度和形状，通过选择不同数量和/或厚度的垫片323可以按需调整第二配重块322沿Z轴线方向的位置。这样，通过第二配重机构32的第二配重块322和垫片323的各种选择和组合可以对CT台架机构20的旋转部分的静平衡或动平衡进行调整。
通常在出厂之前会对CT成像***10进行预校准，即，第一配重机构31和第二配重机构32会被预先设定到使台架机构20的不平衡量保持为小于预设值。当CT成像***10被运送到安装目的地重新组装之后，***10原先校准的平衡会由于种种原因被破坏，例如维修时更换了旋转部件。因此，需要重新进行校准，即，重新对第一和第二配重机构31、32进行平衡校正操作。
根据本公开的一个特别的方面，用于对CT成像***中台架机构的状态进行检测的方法和装置利用了驱动台架机构20的旋转基座30的电机50。具体而言，根据本公开的方法和***采用电机50作为提供不平衡信号的器件。当电机50提供驱动力驱动旋转基座30匀速转动时，台架机构20上会出现由于旋转部分的不平衡而引起的阻力矩变化，而电机50输出的驱动力为了克服该阻力矩，电机50的电流或功率将会对这些阻力矩作出变化反应。发明人发现，电机50的电流或功率的对应变化能够即时反映台架机构X－Y平面上的不平衡，并由此提出将电机50用作不平衡的信号源，通过对电机50的电流或功率进行分析处理后为平衡校正***提供关于不平衡状态的测量信号。
由于在台架机构20中，不平衡表现为旋转基座每转一圈出现一次，因此，电机50的电流或功率给出的信号中旋转基座30每转一圈出现一次的波动信号将能够反映台架机构20的旋转部分的不平衡。据此，台架机构20可以特别设置控制装置，该控制装置用于从该电机50的电流或功率信号中采集并提取旋转基座每转一圈出现一次的信号，并将该信号用于实现台架机构20的平衡校正。
有利地，从电机50采集初始信号可借助于已有的电机控制器51。台架机构20的控制装置可以是软件、硬件、固件或其组合，用于实现电机50信号的收集、处理和提取。在一些实施例中，台架机构20的控制装置可以是电机控制器51的一部分。在另一些实施例中，台架机构20的控制装置可以是与电机控制器51分立的装置。在其他替代实施例中，电机控制器可以作为电机控制模块450被整合成台架机构20的控制装置的一部分，如图9所示的那样。
通常，可以以固定的采样频率或固定时间间隔对电机50的电流或功率信号进行采集。
图5示例性地示出了控制装置以设定的时间间隔对从电机50收集到的电机50电流或功率进行采样而获得的时域信号。控制装置被构造成能够通过傅立叶变换或者最小二乘法，对收集到信号进行转换，将其转换成频域信号，如图6所例示的那样，然后从该频域信号中提取旋转基座30每转一圈出现一次的信号。由于该被提取的信号即是因旋转部分的不平衡引起的，因此能够被用于平衡校正。举例而言，示例性的旋转基座30一秒钟旋转两圈，那么频域信号中一秒出现两次的信号就是由于台架机构20不平衡而引起的，该信号将被提取用于CT台架机构20的平衡校正。
另一方面，为了对CT成像***中台架机构的特定状态进行检测，如图2所示，台架机构20在其固定框架40上还可以设有一个或多个传感器60。该传感器60作为探测部件获取台架机构20状态数据，同时作为CT平衡***的部件用于提供与Z轴线方向的不平衡状态相关的信号，从而提供除电机50能提供的状态数据之外的补充状态数据。在较佳实施例中，传感器60可以设置在固定框架40的左侧腿部上。
在较佳实施例中，该传感器60为应变传感器。在其他替代实施例中，传感器60也可为速度传感器、加速度传感器、压电传感器、位移传感器，或其他能够对台架机构20的Z轴线方向的不平衡进行测量的传感器。可以根据传感器的特点，将其设置在台架机构上相应的探测信号敏感位置。例如，加速度传感器、速度传感器和位移传感器可以设置在台架机构的固定框架的上部或中部；应变传感器和压电传感器可以设置在台架机构的固定框架的下部。传感器60可以被布置成用于探测由于台架机构20沿Z轴线方向不平衡而引起的变形和/或振动。
同样地，从传感器60输出的信号中所能提取到的信号包括旋转基座30每转一圈出现单次或多次的信号。例如旋转基座30每转一圈出现一次的信号、旋转基座30每转一圈出现两次的信号、旋转基座30每转一圈出现三次的信号等。传感器60给出的旋转基座30每转一圈出现特定次数的信号可以与CT成像***的台架机构20相关的特定的物理量相对应。根据特定的对应关系，这些信号可以用于对台架机构的特定对应状态进行检测，并且相应进行调整。传感器60输出的信号中旋转基座30每转一圈出现一次的信号将能够反应台架机构20的旋转部分的不平衡，控制装置采集并提取旋转基座每转一圈出现一次的信号，并将该信号用于实现台架机构20的平衡校正。该信号的采信、处理和提取可以通过台架机构20的控制装置中的软件、硬件、固件或其组合实现。
结合电机50和传感器60给出的信号，可以对CT台架机构20执行两平面平衡法。两平面平衡的过程可以包括数据采集步骤和状态数据获取步骤，在数据采集步骤中采集电机50的电流或功率信号以及传感器60输出的信号，随后在状态数据获得步骤中，对从电机50和传感器60的信号进行处理，获得与CT台架机构的两平面平衡状态相关的状态数据。获得的状态数据能够与旋转基座30上的配重机构的配置相对应，基于状态数据的平衡计算结果能够对配重机构进行调整。
在较佳实施例中，首先，两平面平衡法执行基准试验数据或信号的测试步骤。使电机50带动旋转基座30旋转，有利地，借助于电机控制器51的控制逻辑使旋转基座30的转速达到或接近恒定值。在数据采集步骤中，通过控制装置采集传感器60的测量值、电机50的电流或功率信号、采样时间以及旋转基座30的旋转相位角。
从电机50和传感器60两者采集到的信号一般需要进行处理以便于提取出所需的波动信号。当信号是通过等时间间隔采样获得时，可以通过傅立叶变换或最小二乘法对采样信号进行处理；当信号是通过不等时间间隔采样获得时，可以通过最小二乘法对采样信号进行处理。可以通过控制装置对电机50电流或功率的采样信号进行处理，从中提取每转一圈出现一次的信号，并将其表达为矢量信号X0。同时，对传感器60的采样信号进行处理，提取出每转一圈出现一次的波动信号，并将其表达为矢量信号Z0。矢量信号X0和矢量信号Z0均包括幅值和相位角度。
接着，进行试验块A的测试步骤。试验块A的重量和位置均是预设好的。例如试验块A被安装在第二配重机构32所在的约180度角的位置上。当试验块A被安装好之后，台架机构20被启动，旋转基座30相对固定框架40开始旋转，当旋转基座30达到或接近恒定转速时，从电机50采集电流或功率信号。可以通过控制装置对该信号进行处理，从中提取出台架机构20的旋转部分每转一圈出现一次的波动信号，并将其表达为矢量信号Xa。同时，对传感器60的信号进行处理，从中提出每转一圈出现一次的波动信号，并将其表达为矢量信号Za。矢量信号Xa和矢量信号Za均包括幅值和相位角度。
接着，拆下试验块A，安装上试验块B再进行一次测试。同样地，试验块B的重量和位置均是预设好的，但试验块B在X、Y和Z轴线方向上的位置与试验块A均不同。例如，试验块B设置在相对于0度位置顺时针转过约30度的位置上，并且，试验块B相对与试验块A在Z轴线方向上前后错开。当试验块B安装好之后，CT台架机构20再次被启动，电机50驱动旋转基座30旋转，当旋转基座30达到恒定转速时，从电机50采集电流或功率信号。可以通过控制装置从对电机50的采集信号进行处理，从中提取出每转一圈出现一次的信号，并将其表达为矢量信号Xb。同时，对传感器60的信号进行处理，从中提取每转一圈出现一次的信号，并将其表达为矢量信号Zb。矢量信号Xb和矢量信号Zb均包括幅值和相位角度。
在三次测试数据都已获取之后，就可以将状态数据与旋转基座上配重机构的配置的对应起来，以进行平衡校正。具体地，通过这些矢量可以确定如下的矩阵公式(灵敏度矩阵[c])。
Paf＝ma*Ra＜θa Pbf＝mb*Rb＜θb (4)
Pa＝P1f*Ra＜αa Pb＝P2f*Rb＜αb (5)
以上公式中，X0为基准试验测试步骤中来自电机50的矢量信号，Z0为基准试验测试步骤中来自传感器60的矢量信号，Xa为试验块A的测试步骤中来自电机50的矢量信号，Za为试验块A的测试步骤中来自传感器60的矢量信号，Xb为试验块B的测试步骤中来自电机50的矢量信号，Za为试验块B的测试步骤中来自传感器60的矢量信号。
基于上述三个步骤中测得的矢量信号X0、Z0、Xa、Za、Xb、Zb，借助于上述灵敏度矩阵[c]可以求解获得Pa和Pb。Pa和Pb分别表示初始状态下在CT台架机构20旋转部分的两个初始不平衡量。
上述灵敏度矩阵[c]可以被储存，并在以后再次使用。该灵敏度矩阵是该台架机构的函数，不会随时间而改变。例如当再次使用以对一组配重机构的新配置进行求解时，无需再连接试验块A和B，从而节省了平衡操作所需的时间。
当Pa和Pb确定之后，可以通过包括以下公式的解算程序和算法对Pa和Pb引起的不平衡进行校正。由于CT台架机构20包括了位于两个不同角度位置的第一配重机构31和第二配重机构32，因此，接着需要计算每一个配重机构的具体的新配置，使两个配重机构组合产生的力和力矩能够实现平衡校正。
Fx-add＝Im(Pa)+Im(Pb)
Fy-add＝Re(Pa)+Re(Pb) (6)
Dx-add＝Re(Pa)*(Zpo-Zpa)+Re(Pb)*(Zpo-Zpb)
Dy-add＝Im(Pa)*(Zpo-Zpa)+Im(Pb)*(Zpo-Zpb)
在上述公式(6)和(7)中，Fx-add、Fy-add、Dx-add、Dy-add分别表示由Pa和Pb引起的力和力矩，Fx-initial、Fy-initial、Dx-initial、Dy-initial分别表示第一配重机构31和第二配重机构32的初始配置引起的力和力矩，而Fx-new、Fy-new、Dx-new、Dy-new分别表示由第一配重机构31和第二配重机构32的新配置引起的力和力矩。Im表示后面括号中矢量Pa或Pb的虚部，Re表示后面括号中矢量Pa或Pb的实部，Zpa表示试验块A的重心在坐标***中Z方向的坐标值，Zpb表示试验块B的重心在坐标***中Z方向的坐标值，Zpo表示旋转部分的质量中心位置所在平面在坐标***中Z方向的坐标值，如果质量被添加在这个平面上动不平衡将不改变。其中Fx-add、Fy-add、Dx-add、Dy-add可以从公式(6)求出。
Fx-new、Fy-new、Dx-new、Dy-new的值通过公式(7)确定之后，接着，进一步按以下公式解算第一配重机构31和第二配重机构32的新配置。
在上述公式中Fx-1-new、Fy-1-new、Dx-1-new、Dy-1-new分别为由第一配重机构31将要被设定的新配置引起的总的不平衡量值，Fx-2-new、Fy-2-new、Dx-2-new、Dy-2-new分别为由第二配重机构32将要被设定的新配置引起的总的不平衡量值。ΔFx和ΔFy分别指X和Y方向上的静不平衡量，而ΔDx和ΔDy分别指X和Y方向的动不平衡量，ΔSt表示CT***允许的总的静不平衡容差，而ΔDt表示CT***允许的总的动态不平衡容差。
通过解算算法可以求解获得第一配重机构31和第二配重机构32各自合适的配重块和相应的Z轴方向位置。随后，根据解算结果重新设定安装到位的CT***上的第一配重机构31和第二配重机构32。
解算算法可以通过台架机构20的控制装置中的软件执行，并且配重机构31和32的新配置可以通过显示器或打印机等方式输出提供给用户，使得用户在安装现场便能方便地完成配重机构31和32的调整。
图7A和图7B示出了根据本公开较佳实施例的两平面平衡法的流程图100。相关流程图100的逻辑可以通过根据本公开的CT台架机构20的控制装置来实现，也可以通过其他硬件、软件、固件或其组合来实现。根据流程图100的两平面平衡法包括以下步骤：
在步骤110中，电机50使旋转基座30以恒定转速旋转。
在步骤112中，测量电机信号、采样时间、旋转基座30角度位置等。
在该步骤112中，相关数据的采集优选地可以借助于电机控制器51和/或台架机构的控制装置来完成。
在步骤114中，计算旋转基座30的转速和转速精度。在该步骤114中，旋转基座30的转速和转速精度的计算可以通过台架机构的控制装置来完成。
在步骤116中，判断转速精度是否小于等于设定值。如果判断结果为否，则流程转至步骤118，如果判断结果为是，则流程转至步骤119。
在步骤118中，电机控制器51控制旋转基座30旋转以提高转速精度。步骤118完成后，过程返回步骤114，再次计算旋转基座30的转速和转速精度。
在步骤119中，控制旋转基座30旋转并采集电机信号、传感器信号、采样时间、旋转基座30角度位置等作为试验的基准试验数据。在该步骤119，在旋转基座30的转速基本恒定的条件下进行基准试验数据的采集，旋转基座30的转速优选地接近或等于旋转基座30的最高额定转速，并且基于这些采集到的信号，通过控制装置对电机的电流或功率和传感器的信号进行处理，提取出旋转基座30每转一圈出现一次的信号，可以获得矢量信号X0和Z0。
在步骤120中，计算台架机构20不平衡量。
在步骤121中，判断不平衡量是否小于等于设定值。如果判断结果为否，表示台架机构20不平衡量超出了预定范围，过程转至步骤122；如果判断结果为是，表示台架机构20不平衡量在预定范围内，过程结束。
在步骤122中，添加试验块A。在该步骤122中，试验块A的重量和位置均是预设好的。试验块A可以被安装在第二配重机构32所在的约180度角的位置上。
在步骤124中，控制旋转基座30旋转并采集电机信号、传感器信号、采样时间、旋转基座30角度位置等作为试验A数据。在该步骤124，在旋转基座30的转速基本恒定的条件下进行试验A数据的采集，旋转基座30的转速优选地接近或等于旋转基座30的最高额定转速,并且基于这些采集到的信号，通过控制装置对电机的电流或功率和传感器的信号进行处理，提取出旋转基座30每转一圈出现一次的信号，可以获得矢量信号Xa和Za。
在步骤126中，移除试验块A。
在步骤128中，添加试验块B。在该步骤128中，试验块B的重量和位置均是预设好的。例如，试验块B设置在相对于0度位置顺时针转过约30度的位置上。
在步骤130中，控制旋转基座30旋转并采集电机信号、传感器信号、采样时间、旋转基座30角度位置等作为试验B数据。基于这些采集到的数据，通过控制装置对电机的电流或功率和传感器的信号进行处理，提取出旋转基座30每转一圈出现一次的信号，可以获得矢量信号Xb和Zb。
在步骤132中，移除试验块B。
在步骤134中，计算灵敏度矩阵[c]。在该步骤134中，可以采用上述公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)进行计算，基于上述步骤119、124、130中获得的矢量信号X0、Z0、Xa、Za、Xb、Zb，通过这些公式可以求解获得Pa和Pb。
在步骤136中，输入台架机构上两个配重机构的初始配置。
在步骤138中，使用解算器计算台架机构20上两个配重机构的新配置。在该步骤138中，通过公式(6)、(7)、(8)、(9)和(10)可以推算出配重机构的新配置。
在步骤140中，按新配置重新设置台架机构上的两个配重机构，以校正台架机构不平衡。
在步骤142中，基于台架机构上被重新设置的两个配重机构，控制旋转基座30旋转并采集电机信号、传感器信号、采样时间和旋转基座30角度位置等。在该步骤142中，旋转基座30较佳地同样以接近或等于最高额定转速的基本恒定的转速旋转。
在步骤144中，通过控制装置对电机的电流或功率和传感器的信号进行处理，提取出旋转基座30每转一圈出现一次的波动信号，并再次计算台架机构的不平衡量。
在步骤146中，判断不平衡量是否小于等于设定值。如果判断结果为否，表示不平衡校正未达到预期，过程循环至步骤138，之前存储的灵敏度矩阵[c]可以被直接调用；如果判断结果为是，表示不平衡校正达到预期，过程结束。在该步骤146中，基于公式(9)和(10)来判断不平衡量是否小于设定值ΔSt和ΔDt。
在根据本公开的另一方面，采用电机50的电流或功率信号可以对CT***进行静平衡校正。这对于低速CT成像***是尤为有利的。对于低转速CT成像***，动态不平衡影响较小可以不进行校正，而仅进行静平衡的平衡校正。在这种情况下，无需设置或利用专用的测量Z轴线方向不平衡的传感器60，仅利用电机50输送的信号就能完成平衡校正。与两平面平衡校正类似，该静平衡校正的过程同样可以包括数据采集步骤和状态数据获取步骤，在数据采集步骤中仅采集电机的电流或功率信号，随后在状态数据获得步骤中，对从电机50的电流或功率信号进行处理，获得与CT台架机构的静平衡状态相关的状态数据。获得的状态数据能够与旋转基座30上的配重机构的配置相对应，基于状态数据的平衡计算结果对配重机构进行调整。利用电机50信号对台架机构20进行平衡校正的静平衡方法如下。
首先，电机50带动旋转基座30旋转，有利地，通过电机50的电机控制器51使旋转基座30的转速尽可能达到恒定值，通过台架机构20的控制装置采集电机50的电流或功率、采样时间以及旋转基座30角度位置等信号。
如果信号采集是以等间隔时间进行的，则可采用傅立叶变换或者最小二乘法，处理和提取出旋转基座30每转一圈出现一次的信号，如果不是以等间隔时间进行的采样，则可以使用最小二乘法进行处理。控制装置对电机50电流或功率的信号进行处理，提取出旋转基座30每转一圈出现一次的波动信号，并且将该信号表达为包括幅值和相位角度的矢量信号V1。
接着，利用获得的矢量信号V1通过以下公式计算出电机50的输出扭矩M1：
M1＝Kt*V1 (11)
其中，Kt是电机50电流和输出扭矩的转换系数，该系数是已知的。
这时，台架机构20的旋转部分引起的静态不平衡扭矩S1等于电机50的输出扭矩M1，即：
S1＝Kt*V1 (12)
可以理解，当增加一个等量且方向相反的扭矩Q1之后，在台架机构20的旋转部分上相应会增加反作用的静不平衡力Fx-add和Fy-add。如果第一配重机构31和第二配重机构32的新配置产生的新的静不平衡力Fx-new1和Fy-new1，并且Fx-new1和Fy-new1与第一配重机构31和第二配重机构32的初始配置产生的初始静不平衡力Fx-initial和Fy-initial满足以下等式，则台架机构就能达成静平衡。
据此，可以使用解算程序和算法借助以下公式(14)和(15)求解，以确定第一和第二配重机构31、32上所需的配重块数量和相应的Z向安装位置。
在上述公式中，ΔFx和ΔFy分别表示X和Y方向的静不平衡量，而ΔSt表示CT***允许的总的静不平衡容差。当根据获得的计算结果重新设定台架机构的第一配重机构31和第二配重机构32的配置之后，可以实施对台架机构的静平衡的校正。
图8A和图8B示出了根据本公开较佳实施例的静平衡法的流程图200。相关流程图200的逻辑可以通过根据本公开的CT台架机构20的控制装置来实现，也可以通过其他硬件、软件、固件或其组合来实现。根据流程图200的静平衡法包括以下步骤：
在步骤210中，以恒定转速使旋转基座30旋转。在该步骤210中，旋转基座30的旋转可以通过电机控制器51来控制，较佳地，使得旋转基座30以接近或等于旋转基座30的最高额定转速的恒定转速旋转。
在步骤212中，测量电机信号、采样时间、旋转基座30角度位置等。在该步骤212中，相关数据的采集优选地可以借助于电机控制器51和台架机构的控制装置来完成。
在步骤214中，计算旋转基座30的转速和转速精度。在步骤214中，旋转基座30转速和转速精度的计算可以通过台架机构的控制装置来完成。
在步骤216中，判断转速精度是否满足预设值。如果判断结果为否，则过程转至步骤218；如果判断结果为是，则过程转至步骤220。
在步骤218中，电机控制器51控制旋转基座30旋转以提高转速精度。随后，过程返回步骤214，再次计算旋转基座30的转速和转速精度。
在步骤220中，计算台架机构的表示不平衡的幅值,和相位角。在该步骤220中，借助于电机的电流和功率信号，通过控制装置对电机的电流或功率的信号进行处理，提取出旋转基座30每转一圈出现一次的信号，并且将该信号表达为包括幅值和相位角度的矢量信号V1。
在步骤222中，判断不平衡的幅值是否满足预设值。如果判断结果为否，表示台架机构20不平衡量超出了预定范围，过程转至步骤224；如果判断结果为是，表示台架机构20不平衡量在预定范围内，过程结束。
在步骤224中，输入台架机构上的两个配重机构的初始配置。
在步骤226中，使用解算器计算台架机构上的两个配重机构的新配置。在步骤226中，通过公式(11)、(12)、(13)、(14)和(15)，可以计算出两个配重机构的新配置。
在步骤228中，将台架机构上的两个配重机构调整至新配置，以校正台架机构静不平衡。随后，过程循环到步骤210，对旋转基座的转速和转速精度、静不平衡量是否满足预设要求重新进行判断，直到静不平衡量在容差范围内，静平衡校正过程终止。
在进行动、静平衡校正时，旋转基座30的转速可以被设置成尽可能高。当台架机构20的旋转部分存在不平衡时，随着旋转基座30的转速的增加，其不平衡作用产生的力和力矩会相应增加。从理论上来说，不平衡作用产生的力矩与速度的平方成正比，因此，随着旋转基座30转速的增加，电机50和传感器60响应不平衡所产生的信号幅值会相应增大。因此，进行动、静平衡校正时，旋转基座30的恒定转速可以设定为接近或等于旋转基座30的额定最高转速。
对于高速转速的CT成像***而言，可以进行多次平衡校正操作。在一较佳实施方式中，可以在首次平衡校正时，以较低的转速使旋转基座30转动；在随后的平衡校正时，以较高的或接近额定最高转速使旋转基座30转动。这样做的好处在于，能够在保证***安全性的前提下，尽可能地提高平衡校正的精度。这里，平衡校正次数和平衡校正转速都是说明性的，不是限制性的。
旋转基座30匀速旋转对于测量精度是有利的。也就是说，旋转基座30的转速波动越小，得出矢量信号越能准确地反映台架机构20的旋转部分的不平衡。
应当理解，在其他替代实施例中，如果以旋转基座30旋转的限定采样角度为基准对电机50的电流或功率进行信号采集，则不要求旋转基座30达到或接近恒定转速旋转，即，对电机和传感器信号的采集也可以在旋转基座30的加速旋转或减速旋转的过程中进行。
在根据本公开的对台架机构状态进行检测或进行平衡校正的***和方法中，台架机构原有的电机50被用作测量台架机构旋转阻力矩的传感器，不再需要另外设置专门的测量传感器。电机50的信号既能用于动平衡的检测、校正也能用于静平衡的检测、校正，节省了***成本。此外，通过减小电机50的转速波动，可以提高电机50的信号表达不平衡程度的精度，从而在低成本的前提下实现高精度的平衡校正。
对于低速***而言，只需要电机便能实现平衡校正，整个CT成像***得以进一步的简化。
根据另一较佳实施例，如图9所述，本公开还提供了一种医疗成像***的状态检测装置。该装置包括数据采集模块410和状态数据获取模块420，其中的数据采集模块410采集电机的电流或功率信号以获得第一信号，而状态数据获取模块420获取基于第一信号且与医疗成像***的特定状态相关的状态数据。更具体地，数据采集模块410被构造成当电机50驱动旋转基座30相对于固定框架40旋转时，对电机50的电流或功率信号进行采样，获得第一信号。检测而状态数据获取模块420被构造成用于从第一信号中提取与台架机构的特定状态相对应的信号，例如由于台架机构不平衡引起的信号，该信号为旋转基座30每转一圈出现一次的信号；或者由于台架机构故障引起的信号，信号为旋转基座30每转一圈出现两次或三次的信号。状态数据获取模块420可以被进一步构造成基于所提取的信号，计算与台架机构20的特定状态相关的幅值和相位角，例如计算与台架机构20的不平衡状态相关的幅值和相位角。在平衡校正的应用中，该幅值以及相关的相位角与旋转基座上的配重机构的配置相对应，基于幅值和相位角通过平衡计算能够实现平衡校正。
在执行两平面平衡法对台架机构20的动平衡进行校正的过程中，数据采集模块410可以被进一步构造成对设置在台架机构20上的传感器60的输出信号进行采样，获得第二信号。而状态数据获取模块420获取基于第二信号且与医疗成像***的特定状态相关的状态数据。而状态数据获取模块420被构造成用于从第二信号中提取与台架机构的特定状态相对应的信号，例如由于台架机构不平衡引起的信号，该信号为旋转基座30每转一圈出现一次的信号；或者由于台架机构故障引起的信号，信号为旋转基座30每转一圈出现两次或三次的信号。同时，状态数据获取模块420被构造成获得基于第一信号和第二信号且与动平衡状态相关的状态数据，其中第二信号也为旋转基座每转一圈出现一次的波动信号。基于状态数据的计算调整可以对台架机构20的动平衡进行平衡校正。
在一些实施例中，状态数据获取模块420可以包括信号提取模块和计算模块。信号提取模块420被构造成用于从第一信号中提取例如由于台架机构不平衡引起的信号。计算模块可以被构造成基于所提取的信号，计算与台架机构的特定状态相关的幅值和相位角，例如计算台架机构20的旋转部分的不平衡的幅值和相位角。信号提取模块可以包括处理模块，处理模块被构造成对采集到的信号进行傅立叶变换或最小二乘法处理，以获取旋转基座30每转一圈出现一次的信号。如果信号是通过等时间间隔采样获得的，通过处理模块对采集信号进行傅立叶变换处理。如果信号不是通过等时间间隔采样获得的，则处理模块对采集信号进行最小二乘法处理。
此外，在一些实施例中，状态检测装置400还可包括或集成电机控制模块450，该电机控制模块450被构造成用于控制电机使台架机构的旋转基座30以加速、减速或恒定转速旋转，其中恒定转速接近或等于旋转基座30的额定最高转速。
本文描述的技术可以用硬件、软件、固件或其任何组合来实现，除非具体描述为以特定方式实现。描述为模块或部件的任何特征也可以一起实现在集成逻辑设备中，或单独实现为离散但可互操作的逻辑设备。如果用软件实现，可以至少部分地通过包括指令的非瞬态计算机可读存储介质来实现该技术，当指令被执行时，执行上述方法中的一个或多个。非暂态处理器可读数据存储介质可以形成可包括封装材料的计算机程序产品的一部分。程序代码可以用高级过程编程语言或面向对象的编程语言来实现，以便与处理***通信。如果需要，也可用汇编语言或机器语言来实现程序代码。事实上，本文中所描述的机制不限于任何特定的编程语言的范围。在任何情况下，该语言可以是编译语言或解释语言。
至少一些实施例的一个或多个方面可由存储在机器可读介质上的表示处理器中的各种逻辑的表示性指令来实现，该表示性指令在由机器读取时使得该机器制造用于执行本文中所描述的技术的逻辑。此类机器可读存储介质可以包括但不限于通过机器或设备制造或形成的物品的非暂态的有形安排，其包括存储介质，诸如：硬盘；任何其他类型的盘，包括软盘、光盘、紧致盘只读存储器(CD-ROM)、紧致盘可重写(CD-RW)以及磁光盘；半导体器件，诸如只读存储器(ROM)、诸如动态随机存取存储器(DRAM)和静态随机存取存储器(SRAM)之类的随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)；相变存储器(PCM)；磁卡或光卡；或适于存储电子指令的任何其他类型的介质。
本公开虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本公开，任何本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本公开技术方案的内容，依据本公开的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本公开权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种医疗成像***的状态检测方法，所述医疗成像***包括固定框架和旋转部分，所述旋转部分包括由电机驱动的旋转基座，其特征在于，所述方法包括：
数据采集步骤，在控制所述电机使所述旋转基座以恒定转速旋转的条件下采集所述电机的电流或功率信号以获得第一信号；以及
状态数据获取步骤，获取基于所述第一信号且与所述医疗成像***的特定状态相关的状态数据，其中所述特定状态包括所述旋转部分的不平衡状态或故障状态，当所述第一信号是通过等时间间隔采样获得时，使用傅立叶变换和最小二乘法中的一种对第一信号进行处理获得所述状态数据，以及当所述第一信号是通过不等时间间隔采样获得时，使用最小二乘法对第一信号进行处理获得所述状态数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一信号包括所述旋转基座每转一圈出现一次的电流或功率波动信号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述状态数据包括所述第一信号的幅值和相位角，该状态数据对应于所述旋转基座上配重机构的配置。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据采集步骤还包括：采集设置在所述固定框架上的传感器输出的第二信号，并且
所述状态数据获取步骤还包括获取基于所述第二信号且与所述医疗成像***的特定状态相关的补充状态数据，其中所述旋转基座每转一圈出现一次的波动信号，对应于所述旋转基座上配重机构的配置。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述状态数据获取步骤包括：从所述第一信号或所述第二信号中提取所述旋转基座每转一圈出现一次的波动信号；以及
基于所提取的波动信号，计算与所述医疗成像***的所述特定状态相关的幅值。
6.如权利要求1－5中任何一项所述的方法，其特征在于，还所述恒定转速接近或等于所述旋转基座的额定最高转速。
7.一种医疗成像***的状态检测装置，所述医疗成像***包括固定框架和旋转部分，所述旋转部分包括由电机驱动的旋转基座，所述状态检测装置包括：
电机控制模块，被构造成用于控制所述电机使所述旋转基座以恒定转速旋转；
数据采集模块，被构造成在控制所述电机使所述旋转基座以恒定转速旋转的条件下用于采集所述电机的电流或功率信号以获得第一信号；以及
状态数据获取模块，被构造成用于获取基于所述第一信号且与所述医疗成像***的特定状态相关的状态数据，其中所述特定状态包括所述旋转部分的不平衡状态或故障状态，当所述第一信号是通过等时间间隔采样获得时，使用傅立叶变换和最小二乘法中的一种对第一信号进行处理获得所述状态数据，以及当所述第一信号是通过不等时间间隔采样获得时，使用最小二乘法对第一信号进行处理获得所述状态数据。
8.如权利要求7所述的状态检测装置，其特征在于，所述第一信号包括所述旋转基座每转一圈出现一次的电流或功率波动信号。
9.如权利要求8所述的状态检测装置，其特征在于，所述状态数据包括所述第一信号的幅值和相位角，该状态数据对应于所述旋转基座上配重机构的配置。
10.如权利要求8所述的状态检测装置，其特征在于，
所述数据采集模块被进一步构造成用于采集设置在所述固定框架上的传感器输出的第二信号，并且
所述状态数据获取模块被进一步构造成用于获取基于所述第二信号且与所述医疗成像***的特定状态相关的补充状态数据，其中所述旋转基座每转一圈出现一次的波动信号对应于所述旋转基座上配重机构的配置。
11.如权利要求10所述的状态检测装置，其特征在于，所述状态数据获取模块被进一步构造成用于：
从所述第一信号或所述第二信号中提取所述旋转基座每转一圈出现一次的波动信号；以及
基于所提取的波动信号，计算与所述医疗成像***的所述特定状态相关的幅值。
12.如权利要求7－11中任何一项所述的状态检测装置，其特征在于，
所述恒定转速接近或等于所述旋转基座的额定最高转速。
13.如权利要求10所述的状态检测装置，其特征在于，所述第一信号包括所述旋转基座每转一圈出现多次的电流或功率波动信号，所述第二信号包括所述旋转基座每转一圈出现多次的波动信号。
14.一种CT成像***，所述CT成像***包括：
固定框架和旋转部分，所述旋转部分包括由电机驱动的旋转基座；
至少一个配重机构，所述至少一个配重机构包括可调整的至少一个配重块；
状态检测装置，其包括数据采集模块与状态数据获取模块，所述数据采集模块被构造成用于在控制所述电机使所述旋转基座以恒定转速旋转的条件下采集所述电机的电流或功率信号以获得第一信号，所述状态数据获取模块被构造成用于获取基于所述第一信号且与所述CT成像***的特定状态相关的状态数据，其中所述特定状态包括所述旋转部分的不平衡状态或故障状态，即当所述第一信号是通过等时间间隔采样获得时，使用傅立叶变换和最小二乘法中的一种对第一信号进行处理获得所述状态数据，以及当所述第一信号是通过不等时间间隔采样获得时，使用最小二乘法对第一信号进行处理获得所述状态数据，该状态数据指示所述至少一个配重块的调节。
15.如权利要求14所述的CT成像***，其特征在于，所述CT成像***还包括设置在所述固定框架上的传感器，
其中，当所述传感器选自由加速度传感器、速度传感器和位移传感器组成的组时，所述传感器被设置在所述固定框架的上部或中部，当所述传感器选自由应变传感器和压电传感器组成的组时，所述传感器被设置在所述固定框架的下部。
16.如权利要求15所述的CT成像***，其特征在于，所述数据采集模块被进一步构造成用于采集所述传感器的信号以获得第二信号，所述状态数据获取模块被进一步构造成用于获取基于所述第二信号且与所述CT成像***的特定状态相关的补充状态数据，其中所述旋转基座每转一圈出现一次的波动信号对应于所述旋转基座上配重机构的配置。
17.如权利要求14所述的CT成像***，其特征在于，所述CT成像***还包括第一试验块和第二试验块，所述第一试验块和所述第二试验块分别具有预设的重量、安装位置，所述第一信号包括未安装所述第一试验块和所述第二试验块、分别安装第一试验块和所述第二试验块的情况下所述旋转基座每转一圈出现一次的波动信号。
18.如权利要求14所述的CT成像***，其特征在于，所述第一信号包括所述旋转基座每转一圈出现多次的电流或功率波动信号。
19.如权利要求14所述的CT成像***，其特征在于，所述旋转部分还包括安装在所述旋转基座上的X射线管，所述X射线管设置在绕所述旋转部分的中心轴线的0度位置，并且
所述至少一个配重机构包括第一配重机构和第二配重机构，围绕所述中心轴线，所述第一配重机构与所述第二配重机构之间旋转角度相差80度－120度，其中所述第二配重机构设置在相对所述0度位置转过180度的位置上。
20.如权利要求16所述的CT成像***，其特征在于，
所述至少一个配重机构包括第一配重机构和第二配重机构；并且
所述状态数据获取模块被进一步构造成用于：
当所述第二信号是通过等时间间隔采样获得时，使用傅立叶变换和最小二乘法中的一种对所述第二信号进行处理；
当所述第二信号是通过不等时间间隔采样获得时，使用最小二乘法对所述第二信号进行处理;
从经处理的所述第一信号和所述第二信号中提取所述旋转基座每转一圈出现一次的电流或功率波动信号；
基于所提取的波动信号，计算与所述CT成像***的所述特定状态相关的幅值和相位角；以及
当计算得到的所述幅值不满足预设值时，根据所述幅值和所述相位角，计算在所述旋转部分上的不同位置处设置的第一配重机构和第二配重机构的新配置。
CN202010608438.3A 2020-06-29 2020-06-29 医疗成像***的状态检测方法和装置以及ct成像***检测 Active CN113925523B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010608438.3A CN113925523B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 医疗成像***的状态检测方法和装置以及ct成像***检测

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010608438.3A CN113925523B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 医疗成像***的状态检测方法和装置以及ct成像***检测

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113925523A CN113925523A (zh) 2022-01-14
CN113925523B true CN113925523B (zh) 2024-03-26

Family

ID=79273024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010608438.3A Active CN113925523B (zh) 2020-06-29 2020-06-29 医疗成像***的状态检测方法和装置以及ct成像***检测

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113925523B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021213559B4 (de) 2021-11-30 2023-04-13 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Stabilisierung einer Gantry eines Computertomographiegeräts und Computertomographiegerät

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4107590A (en) * 1976-10-18 1978-08-15 General Electric Company Power assist device using strain responsive means
US6155713A (en) * 1997-06-19 2000-12-05 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray diagnostic apparatus having an X-ray generating portion and an X-ray detecting portion independent of each other
WO2001059477A1 (fr) * 2000-02-07 2001-08-16 Hamamatsu Photonics K.K. Tomographe a emission de positrons
JP2004097433A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Hitachi Medical Corp Ｘ線ｃｔ装置
JP2005253627A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Toshiba Corp 医用画像診断システムの信号伝送装置
CN103330571A (zh) * 2013-04-27 2013-10-02 中国人民解放军北京军区总医院 数据采集***及其控制方法、移动ct扫描仪
CN103767725A (zh) * 2013-12-31 2014-05-07 沈阳东软医疗***有限公司 一种用于平衡ct机架的方法和装置
CN106943154A (zh) * 2016-01-06 2017-07-14 通用电气公司 用于旋转机械的不平衡测量的***及方法
CN108508359A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 通用电器技术有限公司 基于电气特征分析的机器自主监测与诊断程序
CN110113995A (zh) * 2016-12-16 2019-08-09 史密斯探测公司 用于监测计算机断层摄影成像***的***和方法
CN110522465A (zh) * 2019-07-22 2019-12-03 通用电气精准医疗有限责任公司 基于图像数据的血液动力学参数估计

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6890100B2 (en) * 2003-07-18 2005-05-10 Ge Medical Systems Global Technology, Inc. CT gantry balance system
JP5433151B2 (ja) * 2008-01-08 2014-03-05 株式会社東芝 回転機械の調整装置、回転機械の調整方法及びｘ線ｃｔ装置の製造方法
JP4958052B2 (ja) * 2010-02-24 2012-06-20 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 系統電力平準化装置および画像診断システム
US9173609B2 (en) * 2011-04-20 2015-11-03 Medtronic, Inc. Brain condition monitoring based on co-activation of neural networks
JP2015231516A (ja) * 2014-05-12 2015-12-24 株式会社東芝 Ｘ線ｃｔ装置
US10143429B2 (en) * 2017-02-07 2018-12-04 Shimadzu Corporation X-ray diagnostic device
JP6874843B2 (ja) * 2017-07-18 2021-05-19 日本電気株式会社 状態推定装置と方法とプログラム
WO2019191007A1 (en) * 2018-03-30 2019-10-03 Xoran Technologies, Inc. Modular and configurable computed tomography scanning assembly

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4107590A (en) * 1976-10-18 1978-08-15 General Electric Company Power assist device using strain responsive means
US6155713A (en) * 1997-06-19 2000-12-05 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray diagnostic apparatus having an X-ray generating portion and an X-ray detecting portion independent of each other
WO2001059477A1 (fr) * 2000-02-07 2001-08-16 Hamamatsu Photonics K.K. Tomographe a emission de positrons
JP2004097433A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Hitachi Medical Corp Ｘ線ｃｔ装置
JP2005253627A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Toshiba Corp 医用画像診断システムの信号伝送装置
CN103330571A (zh) * 2013-04-27 2013-10-02 中国人民解放军北京军区总医院 数据采集***及其控制方法、移动ct扫描仪
CN103767725A (zh) * 2013-12-31 2014-05-07 沈阳东软医疗***有限公司 一种用于平衡ct机架的方法和装置
CN106943154A (zh) * 2016-01-06 2017-07-14 通用电气公司 用于旋转机械的不平衡测量的***及方法
CN110113995A (zh) * 2016-12-16 2019-08-09 史密斯探测公司 用于监测计算机断层摄影成像***的***和方法
CN108508359A (zh) * 2017-02-24 2018-09-07 通用电器技术有限公司 基于电气特征分析的机器自主监测与诊断程序
CN110522465A (zh) * 2019-07-22 2019-12-03 通用电气精准医疗有限责任公司 基于图像数据的血液动力学参数估计

Also Published As

Publication number Publication date
CN113925523A (zh) 2022-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100464706C (zh) 成像断层造影设备
JP4516367B2 (ja) Ｃｔガントリのバランス・システム
EP0133229B2 (en) Wheel balancer two plane calibration method
CN106943154B (zh) 用于旋转机械的不平衡测量的***及方法
US9664587B2 (en) Method and device for balancing CT gantry
CN104990670B (zh) 一种主轴内置机械式在线动平衡***的调整方法
JP5541689B2 (ja) バランス試験における監視方法及び動バランス計測装置
CN109323799B (zh) 自动平衡调节装置及方法
JP2005211654A (ja) 不つりあい補償方法
CN113925523B (zh) 医疗成像***的状态检测方法和装置以及ct成像***检测
CN110118632A (zh) 借助位移传感器测量轴弹性转子的不平衡度的方法
JP5418805B2 (ja) 回転体のアンバランス量算出方法及び装置
TWI537548B (zh) Correction of uniformity of tires
US6840104B2 (en) Apparatus and method for testing rotational balance of crankshaft
JP7382143B2 (ja) 均衡化機械を較正する方法
JP5631264B2 (ja) タイヤバランス試験方法及びタイヤバランス試験機
US20050213700A1 (en) Imaging tomography apparatus with out-of-balance compensation
US20050199060A1 (en) Imaging tomography apparatus with a rotating part with out-of-balance compensating weights at an outer circumferential area thereof
CN114838872B (zh) 一种超重力离心机动平衡长期监测方法
JP2001170038A (ja) ガントリの回転バランス調整装置
TW201403040A (zh) 輪胎平衡檢查裝置之校正方法及輪胎平衡檢查裝置
US6560553B1 (en) Method of estimating an eccentric position of an acceleration sensor and acceleration generating apparatus with an eccentricity adjuster
JP4098429B2 (ja) 釣合い試験機及び釣合い試験方法
JP2005308537A (ja) 釣合い解析器及びこの釣合い解析器による釣合い解析方法
KR100869193B1 (ko) 불균형 측정장치를 교정하기 위한 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant