[发明专利]一种基于液压传动的跨模态运动成像性能测试模体及成像测试系统

说明书

本发明公开了一种基于液压传动的跨模态运动成像性能测试模体及成像测试系统，包括主体结构单元、驱动单元以及控制单元；所述主体结构单元包括填充有介质填充物的模体外壳、形成于模体外壳内被介质填充物包裹的运动腔，运动腔内设有贴合运动腔内壁运动的运动组件；所述驱动单元包括导管和驱动组件，驱动组件通过驱动导管内传动液控制运动组件在运动腔内运动；所述控制单元控制驱动组件工作。该测试模体和成像测试系统能够实现跨模态的运动和对运动靶区的位置测量以及测试多种模态的成像装置对运动物体的成像能力。

技术领域

本发明属于医学成像和放射治疗技术领域，具体涉及一种基于液压传动的跨模态运动成像性能测试模体及成像测试系统。

背景技术

在用于活体成像的医学成像系统中，活体的呼吸运动会对图像的质量产生影响。呼吸运动会使得肺部以及肺部周边的脏器如胰腺、肝脏以及肺部及周边脏器部位的肿瘤产生位移，以人类为例，呼吸运动幅度可高达3cm。呼吸运动会使得图像的质量受到影响，在图像中造成运动伪影也会影响后续治疗的治疗精度。因此需要提升医学成像装置对于运动物体成像的性能。

现有的医学成像系统，如锥束CT、磁共振的成像方式扫描时间较长，成像质量受扫描物体运动的影像较大。除此之外，其他的成像模态如PET和荧光成像等，也会由于扫描物体的运动使得图像中含有运动模糊。多模态成像装置，即同时进行CT、磁共振、PET、荧光成像等模态的扫描，逐渐成为各科研院所研发的重点。由于不同成像模态对于扫描物体的要求不同，如磁共振扫描时不能有金属物体，因此针对不同模态的运动成像性能测试，常需要多种运动模体。在多模态成像装置开发中，使用相同的运动模体进行性能测试，是客观评价该装置综合性能的必要方法。

现有运动模体多针对单一模态或双模态应用，如申请公布号为CN103157192A的发明专利公开的一种医用三维模拟运动平台。再如申请公布号CN107744624A的发明专利公开的一种放射治疗质量控制用运动模体。这类运动模体一般都是铁系元素的电机驱动，这类电机会对磁共振造成影响，不是能够实现同时用于测量CT和磁共振的运动成像性能。该类模体结构相对封闭，更难以在PET或荧光成像这种需要示踪剂或荧光剂的成像场景下使用。

发明内容

鉴于上述，本发明的目的是提供一种基于液压传动的跨模态运动成像性能测试模体及成像测试系统，能够实现跨模态的运动和对运动靶区的位置测量以及测试多种模体的成像装置对运动物体的成像能力。

为实现上述发明目的，本发明提供的技术方案为：

第一方面，实施例提供了一种基于液压传动的跨模态运动成像性能测试模体，包括主体结构单元、驱动单元以及控制单元；

所述主体结构单元包括填充有介质填充物的模体外壳、形成于模体外壳内被介质填充物包裹的运动腔，运动腔内设有贴合运动腔内壁运动的运动组件；

所述驱动单元包括导管和驱动组件，驱动组件通过驱动导管内传动液控制运动组件在运动腔内运动；

所述控制单元控制驱动组件工作。

优选地，所述运动组件包括第一活塞与可开口活塞，第一活塞靠近可开口活塞一侧连接有开放式目标容器，目标容器内根据成像需求放置目标填充物；第一活塞与可开口活塞之间的空间填充有运动填充物，第一活塞受驱动组件驱动带动运动组件在运动腔内贴合运动腔内壁运动；

其中，运动填充物与介质填充物为不同材料；运动填充物与目标填充物为不同材料；或，运动填充物、介质填充物以及目标填充物采用不同浓度的同一材料。

优选地，所述运动填充物、介质填充物以及目标填充物根据不同的模体成像需求，采用液体、固体或者胶体材料；

优选地，所述第一活塞和可开口活塞采用橡胶材料。

优选地，所述目标容器具有明确的几何外形，且具有用于注入目标填充物的开口。