具体实施方式

PETCT系统在使用前，为了保证PET扫描图像和CT扫描图像完美融合，需要使PET子系统和子CT系统的轴线重合。为了达到该目的，现有技术中，要么采用激光器发射的激光束模拟轴线进行对准，再配合复杂的手动调整，来完成上述系统的对准；要么需要在影像系统的机架上开设多个对位置精确性要求很高的通孔，且在安装校准过程中，需要多个通孔都完全对准。上述现有技术，工艺繁琐，对准过程复杂且耗时长，且激光器的使用，容易对操作人员的眼睛造成危害。

为解决上述技术问题，简化PETCT系统的对准过程，本发明提供了一种PETCT系统对准装置，所述PETCT系统包括PET子系统和CT子系统，所述PET子系统和CT子系统分别具有中心轴线；所述对准装置包括：

第一定位件，其具有：第一表面，当所述第一定位件固定于所述PET子系统的机架或CT子系统的机架之一时，所述第一表面垂直于所述中心轴线；和，第一定位结构，设置于所述第一定位件上并垂直于所述第一表面延伸，所述第一定位结构具有第一轴线，所述第一定位结构配置为，当第一定位件固定于所述机架时，所述第一定位结构的第一轴线与所述PET子系统和CT子系统的中心轴线重合；

第二定位件，具有表征所述中心轴线的第二轴线，所述第二定位件与所述第一定位结构配合以使所述PET子系统和CT子系统对准设置。在本发明中，第一定位结构可以是内部中空的定位套筒，第二定位件可以采取定位杆结构，以定位杆穿过定位套筒的形式，来简单、快速实现PETCT系统对准安装。

本发明提供的对准装置，摒弃了激光器的使用，在操作人员肉眼可识别状态下直接完成PETCT系统的对准安装，且该对准装置零部件数量少，结构简单，易于加工。

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。其中，不同实施例中相同部分采用相同的附图标记。

实施例1

如图1所示，本实施例中，对准装置包括第一定位件1和第二定位件2。其中，第一定位件1具有第一表面11和第一定位结构12。当所述第一定位件1固定于CT子系统的机架时，所述第一表面11垂直于CT子系统的旋转轴线，也即CT子系统的中心轴线AA’。

其中，CT的旋转轴线是轴承的旋转中心轴线，CT的旋转部分安装轴承的内环上，在内环上，安装有X射线管，高压装置以及探测器部分。在旋转内环上固定有用于CT机架安装的对准装置。该对准装置是安装过程的辅助工装，完成安装后将其拆卸，然后CT开启正常工作。

第一定位结构12设置于所述第一表面11并垂直于所述第一表面11延伸，所述第一定位结构12具有第一轴线，所述第一定位结构12配置为，当第一定位件1固定于所述CT机架时，所述第一定位结构12的第一轴线与所述CT子系统的中心轴线AA’重合，这样，第一定位结构12的第一轴线能够表征CT子系统的中心轴线AA’。

其中，第一定位结构12设置于所述第一表面11，包括但不限制于，所述第一定位结构12是一体成型于所述第一定位件1的第一表面11，或者，第一定位结构12可以是可拆卸，如螺纹连接于所述第一定位件1，无论是何种设置方式，第一定位结构12的第一轴线都需要与所述第一表面11保持垂直。

在本实施例中，第一定位件1可以但不限于定位板的形式，所述定位板可以是矩形、宽度一致的长条形或者中心位置宽、两端部窄的长条形等。第一定位结构12可以是内部中空的筒状结构，如定位套筒。

可选的，所述定位套筒在其第一轴线的方向上具有相同的内径。所述定位套筒可以设置在定位板的中心位置，如上所述，可以是和定位板一体成型，也可以通过螺钉连接在定位板上。当通过螺钉连接在定位板上时，为了保证连接的可靠性，可以在定位套筒的连接端设置法兰，通过法兰和螺钉将定位套筒紧固连接于定位板。

定位板上，对应定位套筒的位置，精确加工一圆孔13，该圆孔13的尺寸基本和定位套筒的内径一致即可，如，圆孔13的尺寸可以是50-60mm，更为优选的，可以是55mm；圆孔13的公差为H7，其中，"H"表示基孔制配合，其下偏差为0的基本偏差。“7”则代表公差等级。

在本实施例中，定位板的总长可以是880mm，但能够理解的是，定位板的总长只需要稍大于其所要安装的CT子系统的物理孔径内径即可，一般而言，CT子系统的物理孔径为760mm。对于定位板的第一表面11，其平面度要求较高，小于0.10mm，这样能保证安装之后定位板的第一表面11能够垂直于CT的旋转轴线。

定位套筒的外径同样可以是50-60mm，更为优选的，可以是55mm，公差为h7。定位套筒总长可以是150-250mm，更为优选的，可以是200mm。定位套筒内孔尺寸可以对应其外径尺寸设置，如40-50mm，也可以选择为45mm，公差为H7。这样，可以确保定位板安装在CT机架之后，以及与第二定位件配合之后，都能够使定位套筒的轴线始终保持与CT的转轴轴线拟合，以确保对准过程的准确性。

当定位套筒是螺纹连接于定位板上时，定位套筒的一端可以设置法兰，法兰端面与定位套筒的内外环垂直，也即，法兰端面与定位套筒的第一轴线垂直，法兰公差小于0.05mm。将定位套筒和定位板设置为螺纹连接，方便定位套筒和定位板的标准化加工，同时方便维护，降低维护成本。

如图2所示，定位板在其两端，还可以设置定位销孔4和通孔5。其中，定位销孔4用于在定位板安装到CT机架上时，能够方便地与CT机架上的定位销配合，从而操作人员能够在第一时间将定位板安装到位；通孔5则用于定位后将定位板紧固连接于CT机架上，故，通孔5也可以设置为螺纹孔。本实施例中，对定位销孔4和通孔5的数量不作限制，可以是2个定位销孔以及2-4个通孔。

当第一定位件安装到CT机架上之后，定位套筒的第一轴线能够表征CT的旋转轴线。对此，本实施例中，由于对定位板和定位套筒的制备材料有明确的精度要求和刚度要求，因此，可以采用金属材料制成，在本实施例中定位板和定位套筒都可以采用钢材，如材料代号为45的钢材加工制成。

在本实施例中，与第二定位件配合的、具体为定位套筒的第一定位结构，由于与第二定位件采用间隙配合，且配合间隙优选小于0.01mm，同时，两者的配合在整个定位套筒的长度上都是全面的配合，这样能保证第二定位件安装之后，该第二定位件仍然处于一个水平的状态，配合的间隙和配合面长度决定了第二定位件伸出第一定位结构的一端，受重力影响的形变量，在本实施例中，能够保证该形变量小于系统在Y方向上的允许误差的一半，以此确保PETCT系统的装配效果。

实施例2

本实施例中，与实施例1相同的结构和设置不再赘述。

如图3、4所示，本实施例提供了另一种第一定位件1的具体结构。

其中，图4示出了该第一定位件1安装在PET子系统的机架上的示意图。对于PET主机来说，PET探测器安装在PET安装板上，PET安装板是一个加工规则的金属铝板或者金属钢板，所以其轴心就是金属板的轴心，探测器被精确地安装在金属板上，所以探测器轴线与金属板的轴线重合。

本实施例中，如图3所示，第一定位件1选择为矩形的定位板，其长度应大于PET安装板的最小孔径，在本实施例中，可以是980mm。该定位板同样具有平面度要求较高的第一表面11，该第一表面11的平面度应小于0.10mm，这样能保证定位板安装到PET机架之后第一表面11能够垂直于PET的中心轴线。更为优选的，该定位板可以具有与所述第一表面11相对且平行设置的第二表面。

在定位板的中心位置，对应定位套筒处精确开设有圆孔13，圆孔尺寸为45-55mm，更为优选的，可以是50mm，公差为H7。

在本实施例中，第一定位结构12同样可以是定位套筒，不同于实施例1中，该定位套筒两端部的内径小于除所述两端部外其余部分的内径，如图8所示。

这样，当定位杆与PET机架上的定位板的定位套筒配合时，为了方便安装和定位，可以采取配合间隙较大的配合，如大约为0.10mm的配合间隙；同时，两者的配合面可以不是全长范围内的配合，参见图8所示，仅在定位套筒两端形成部分配合，这样既保证了定位效果，又降低了安装难度，同时降低了成本。

此外，定位套筒的外径可以是45-55mm，更为优选的，可以是50mm，公差为h7。定位套筒总长可以是150-250mm，更为优选的，可以是200mm。定位套筒内孔尺寸可以对应其外径尺寸设置，如35-45mm，也可以选择为40mm，公差为H7。这样，可以确保定位板安装在PET机架之后，以及与第二定位件配合之后，都能够使定位套筒的轴线始终保持与PET中心轴线拟合，以确保对准过程的准确性。

当定位套筒是螺纹连接于定位板上时，定位套筒的一端可以设置法兰，法兰端面与定位套筒的内外环垂直，也即，法兰端面与定位套筒的第一轴线垂直，法兰公差小于0.05mm。将定位套筒和定位板设置为螺纹连接，方便定位套筒和定位板的标准化加工，同时方便维护，降低维护成本。

在定位板的两端设置有两个销孔和四个通孔，以快速、方便地将该定位板准确定位并安装至PET机架上。

在本实施例中，对于定位板和定位套筒的材料同样有明确的精度要求和刚度要求，所以本实施例中，定位板和定位套筒优选采用铝材，如材料代号为6061的铝材加工而成。

本实施例的第一定位件安装之后，定位套筒的第一轴线同样能够表征PET的中心轴线。

实施例3

如图5所示，用于穿过第一定位件1并伸出的第二定位件2，在本实施例中，可以采用大体呈柱状的定位杆，所述定位杆具有能够表征CT子系统旋转轴线以及PET子系统探测器轴线的第二轴线，并且定位杆与所述第一定位结构12为间隙配合。该定位杆优选是一个阶梯轴状零件，其经过精确的机械加工，其轴线的直线度小于0.50mm。

所述定位杆优选地，采用阶梯轴结构，包括依次设置的定位端21、CT定位段22、PET定位段23及导入段24；所述定位端21、CT定位段22、PET定位段23及导入段24的直径由大至小。

所述PET定位段23靠近所述导入段24一端设置有用于标识所述PET子系统的机架到位的定位标线25。

其中，所述导入段24还可以包括：第一导入部241、第二导入部242和导入锥部243；所述第一导入部241和第二导入部242的长度可以都设置为50-150mm，更为优选的，可以是100mm。

可选地，所述第一导入部241在其整个长度上具有不变的直径，该直径可以是15mm、20mm或者25mm；第二导入部242在其整个长度上也可以直径相同，如25mm、30mm或者35mm，且第二导入部242的直径大于第一导入部241的直径；所述第一导入部241和第二导入部242直径的设置，可以考虑PET子系统往所述CT子系统靠近时，对PET机架的初始位置要求较低，方便定位杆容易对准并穿过安装在PET子系统上的第一定位件1的第一定位结构12。

进一步地，所述导入锥部243连接所述第二导入部242和PET定位段23，所述导入锥部243从所述第二导入部242一端至所述PET定位段23一端，直径逐渐变大，该导入锥部243的设置，可以引导PET机架上的定位板的定位套筒，快速到达PET定位段23，并在该定位套筒自由端的端面与所述定位标线25重合时，表述PET子系统在Z向上已经到位。

由于定位杆呈细长的柱状结构，需要其满足一定的强度和刚度，因此一般为金属的杆件，本实施例中优选采用钢材来制备，以满足使用中的刚度要求。

采用该定位板和定位杆，在操作人员肉眼可识别状态下直接完成PETCT系统的对准安装，且该对准装置零部件数量少，结构简单，易于加工。

实施例4

在本实施例中，提供了采用上述实施例的对准装置用于PETCT系统对准安装的对准方法。

如图9所示，所述对准方法包括如下步骤：

S1、安装第一定位件1，将第一定位件1分别安装至所述PET子系统的机架和CT子系统的机架；

S2、安装第二定位件2，将所述第二定位件2穿设安装于所述第一定位件1的第一定位结构12，所述第一定位件1为安装于所述CT子系统的第一定位件1；

S3、平移所述PET子系统，将所述PET子系统往所述CT子系统平移，至所述第二定位件2穿过并伸出所述PET子系统上的第一定位件1。

S4、调整所述PET子系统的地脚，以实现PET子系统的平稳支撑；拆卸所述第一定位件1、第二定位件2。

本发明提供的对准方法，相对于现有技术中使用激光器产生激光线来模拟的轴线的方法，是一种直接的对准方法，避免了激光线调整的复杂过程，而且在整个过程中，以及安装后，都可以检查安装对准的情况，具有直接方便和简单可靠的优点。

具体地，在安装的时候，先调整CT子系统的位置，调整好其水平位置，滑环安装面相对于水平面垂直，然后使用膨胀螺栓将其固定，然后以CT子系统为基准，将定位杆插入安装在CT子系统上的定位板的定位套筒中。

定位杆安装之后，定位杆可以表征一条轴线，而这条轴线就是CT旋转轴线的延长线，所以只需要将PET子系统靠近，并将安装于PET子系统的定位板的定位套筒插入定位杆，就说明PET子系统和CT子系统的轴线已经重合，此时如果PET子系统不水平，将其调整水平。

在实际的安装过程中，为了方便工程的可实现性，定位杆是一个阶梯轴的结构，这样的设计在PET子系统开始靠近的时候位置要求低，进入之后，通过调节四个角的运输工装，缓慢移动，逐渐进入定位杆的第二导入部242，然后继续向前移动，使之进入定位杆的导入锥部243，最后进入PET定位段23，定位套筒自由端的端面与定位标线25重合的时候，表明Z向已经到位。

然后，调整PET子系统的四个地脚，使其有效的与地面接触，形成有效且稳定的支撑，然后依次拆下定位杆，CT子系统上的第一定位件1，PET子系统上的第一定位件1。至此，整个安装对准过程完成。

应理解的是，在实际应用当中，机械的调整是第一步的调整，满足一定的精度之后，可以再进行软件的补偿。因为对于机械的对准安装而言，通常X，Y，Z方向的平移<2mm；在XZ，YZ，XY平面的旋转<0.1度。经过现场的实施，本实施例提供的对准方法可以很好地满足这样的精度要求，方案具有较好的可实现性。

并且，由于整个对准安装的过程中不需要使用昂贵的激光器，以及精确地激光校准，有效降低了辅助安装装置的成本。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。