一种X射线成像系统的制作方法

一种x射线成像系统
技术领域
1.本实用新型涉及x光设备技术领域，具体地说，涉及一种x射线成像系统。


背景技术：

2.随着科技的不断发展，基于x射线的医疗检查设备也在不断进步，当下主流的x射线检查装置包括dr、ct和c臂/g臂。
3.首先，dr作为医用x射线检查类的常用设备，一般只能拍摄人体的一部分x射线图片，当用于长骨骼或多骨骼检查时，由于拍摄范围有限，单张仅可得到有限范围内的影像，一般需要手动多张摄影，然后拼接查看，而在此过程中难免会引起图像错位和大小不一，给检查带来误差，例如脊柱侧弯检查等。
4.而对于c臂/g臂，与dr相似，也存在检查区域范围有限的问题，且其应用场景大多为手术室环境，主要针对的是术中影像检查。
5.ct虽然可以通过全身三维扫描扫描全身，但相对剂量较大，时间较长，例如一般ct旋转一周时间约1s左右，一个3维重建时间约几十秒或超过1分钟；另外，ct一般不能进行人体站立位的扫描。


技术实现要素：

6.为解决以上问题，本技术公开一种x射线成像系统，包括：
7.第一扫描射线源模块和第一探测平板，所述第一扫描射线源模块放置于x轴上，用于产生沿y轴方向的第一x射线，所述第一探测平板安装在所述第一扫描射线源模块的对侧，用于接收x射线，并将x射线灰阶信号转换为数字信号传给计算机工作站，其中x轴与y轴在水平面内成90度夹角；
8.第二扫描射线源模块和第二探测平板，所述第二扫描射线源模块放置于y轴上，用于产生沿x轴方向的第二x射线，所述第二探测平板安装在所述第二扫描射线源模块的对侧，用于接收x射线，并将x射线灰阶信号转换为数字信号传给所述计算机工作站；
9.计算机工作站。
10.可选地，第一扫描射线源模块包括第一x射线源，所述第一x射线源的后端与第一扫描丝杠通过螺纹连接，通过第一旋转电机驱动第一扫描丝杠转动，通过第一扫描丝杠转动驱动第一x射线源沿x轴方向水平移动，第一直线驱动电机的输出端与第一旋转电机外壳连接，用于驱动第一扫描丝杠沿竖向移动。
11.可选地，第二扫描射线源模块包括第二x射线源，所述第二x射线源的后端与第二扫描丝杠通过螺纹连接，通过第二旋转电机驱动第二扫描丝杠转动，通过第二扫描丝杠转动驱动第二x射线源沿x轴方向水平移动，第二直线驱动电机的输出端与第二旋转电机外壳连接，用于驱动第二扫描丝杠沿竖向移动。
12.可选地，所述计算机工作站包括主机和人机交互设备，所述主机与所述第一探测平板、第二探测平板均通讯连接，用于接收患者信息及图像的处理、保存及管理；所述人机
交互设备与所述主机通信连接，用于图像显示、参数调节和扫描控制。
13.可选地，第一扫描射线源模块还包括第一x射线束光器，所述第一x射线束光器固接于所述第一x射线源的前端，用于阻挡并吸收从第一x射线源发射的多余的x射线。
14.可选地，第二扫描射线源模块包括第二x射线束光器，所述第二x射线束光器固接于所述第二x射线源的前端，用于阻挡并吸收从第二x射线源发射的多余的x射线。
15.可选地，还包括第一扫描滑轨和第二扫描滑轨，第一旋转电机外壳沿所述第一扫描滑轨竖向移动，第二旋转电机外壳沿所述第二扫描滑轨竖向移动。
16.本实用新型的x射线成像系统，其有益效果如下：
17.(1)相对于传统的的x射线检查系统，本系统是一种可以进行低剂量的全身正侧位二维平面x射线检查系统。
18.(2)相对于ct，此系统不需要进行三维重建，扫描时间短，减少了患者的辐射剂量。
19.(3)本系统可进行全身或者部分身体的同时正侧位平面成像，弥补了dr检查的限制。
附图说明
20.通过结合下面附图对其实施例进行描述，本实用新型的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。
21.图1为本实用新型实施例的x射线成像系统的立体示意图；
22.图2为本实用新型实施例的扫描射线源模块的布置示意图。
具体实施方式
23.下面将参考附图来描述本实用新型所述的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。
24.首先，如图1所示，图1为本实施例的一种x射线成像系统的结构图；所述成像系统包括电源系统1、第一扫描射线源模块2、第二扫描射线源模块3、第一探测平板4、第二探测平板5和计算机工作站6。其中，所述第一扫描射线源模块2包括第一x射线束光器21、第一x射线源22、第一扫描丝杠23、第一扫描滑轨24和第一直线驱动电机25；所述第二扫描射线源模块3包括第二x射线束光31、第二x射线源32、第二扫描丝杠33、第二扫描滑34和第二直线驱动电机35，所述计算机工作站6包括主机61和人机交互设备62。
25.其中，所述电源系统1与所述第一扫描射线源模块2、第二扫描射线源模块3均电连接，用于供电。如图2所示，所述第一扫描射线源模块2放置于x轴上，用于产生沿y轴方向的第一x射线，所述第二扫描射线源模块3放置于y轴上，用于产生沿x轴方向的第二x射线，x轴与y轴在水平面内成90度夹角；所述第一探测平板4正对安装在所述第一扫描射线源模块2的对侧，用于接收穿过被检查者的x射线，并将x射线灰阶信号转换为数字信号传给所述计算机工作站6；所述第二探测平板5正对安装在所述第二扫描射线源模块3的对侧，用于接收穿过被检查者的x射线，并将x射线灰阶信号转换为数字信号传给所述计算机工作站6。
26.其中，所述第一x射线束光器21固接于所述第一x射线源22的前端，用于阻挡并吸收从第一x射线源22发射的多余的x射线；所述第一x射线源22的后端与所述第一扫描丝杠23通过螺纹连接，通过第一扫描丝杠23转动可以驱动第一x射线源22沿丝杠长度方向(即x轴方向)水平移动，可以是通过第一旋转电机(未视出)驱动第一扫描丝杠23转动。所述第一扫描滑轨24竖向放置，所述第一旋转电机外壳与所述第一扫描滑轨24在竖向上滑动连接，所述第一直线驱动电机25固接于所述第一扫描滑轨24的底端，并与所述电源系统1电连接，第一直线驱动电机25的输出端与第一旋转电机外壳连接，用于为第一扫描丝杠23的竖向直线运动扫描提供动力。由此可以驱动第一x射线源22在竖向和x轴方向移动，从而覆盖待检查人体的全部区域。
27.第二扫描射线源模块3的结构与第一扫描射线源模块2的结构相同，只是朝向不同，在此省略其描述。
28.通过第一扫描射线源模块2、第二扫描射线源模块3可以提供人体的正侧位两个方向的平面扫描的x射线源，具体的，第一扫描射线源模块2提供平行于x轴的竖向平面内的扫描，第二扫描射线源模块3提供平行于y轴的竖向平面内的扫描。
29.所述主机61与所述第一探测平板4、第二探测平板5均通讯连接，用于接收患者信息及图像的处理、保存及管理；所述人机交互设备62与所述主机61通信连接，用于图像显示、参数调节和扫描控制。
30.下面说明一下该x射线成像系统的基本工作流程，包括如下步骤：
31.步骤1：设定检查部位及扫描范围；
32.步骤2：确定检查开始后，系统根据设定的扫描范围，第一x射线源22、第二x射线源32运动至设定扫描的初始位置；
33.步骤3：在直线扫描运动的同时执行扫描曝光、图像采集，此过程为正侧位分时脉冲曝光，正侧位的探测平板采集相应图像并通过图像传输链路传输给主机61，运动至下一个曝光点后再执行上述曝光、图像采集、图像传输过程，依次扫描下一个扫描段，直至扫描完设定的检查范围，其中，第一x射线源22、第二x射线源32都可以在水平和竖向移动，从而执行x射线扫描。例如，在胸部先进行水平x射线扫描，然后第一x射线源22竖向随丝杠下降一段距离，然后再在腹部进行水平x射线扫描。
34.步骤4：计算机图像拼接处理，计算机根据各段的扫描图像及扫描点的位置信息对图像进行拼接以及降噪、锐化等后处理形成完整的正侧位图像并存储显示。
35.其中，图像拼接处理的过程如下：
36.步骤1：假设x射线源及探测板单次曝光成像扫描方向的移动长度为l0，扫描范围为lst至lsp，则扫描次数为na＝(lsp-lst)/l0；
37.步骤2：扫描初始点为s1，则第一次曝光位置s1＝lst+l0/2，第n点扫描位置sn＝lst+l0/2+(n-1)l0，对应正侧位分别产生n帧图像，各帧图像定义为i1，i2
…
in；
38.步骤3：计算机将得到的正侧位n帧图像i1，i2
…
in进行依次顺序拼接，得到整个扫描范围内的原始图像。
39.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种x射线成像系统，其特征在于，包括：第一扫描射线源模块和第一探测平板，所述第一扫描射线源模块放置于x轴上，用于产生沿y轴方向的第一x射线，所述第一探测平板安装在所述第一扫描射线源模块的对侧，用于接收x射线，并将x射线灰阶信号转换为数字信号传给计算机工作站，其中x轴与y轴在水平面内成90度夹角；第二扫描射线源模块和第二探测平板，所述第二扫描射线源模块放置于y轴上，用于产生沿x轴方向的第二x射线，所述第二探测平板安装在所述第二扫描射线源模块的对侧，用于接收x射线，并将x射线灰阶信号转换为数字信号传给所述计算机工作站；计算机工作站。2.根据权利要求1所述的x射线成像系统，其特征在于，第一扫描射线源模块包括第一x射线源，所述第一x射线源的后端与第一扫描丝杠通过螺纹连接，通过第一旋转电机驱动第一扫描丝杠转动，通过第一扫描丝杠转动驱动第一x射线源沿x轴方向水平移动，第一直线驱动电机的输出端与第一旋转电机外壳连接，用于驱动第一扫描丝杠沿竖向移动。3.根据权利要求2所述的x射线成像系统，其特征在于，第二扫描射线源模块包括第二x射线源，所述第二x射线源的后端与第二扫描丝杠通过螺纹连接，通过第二旋转电机驱动第二扫描丝杠转动，通过第二扫描丝杠转动驱动第二x射线源沿x轴方向水平移动，第二直线驱动电机的输出端与第二旋转电机外壳连接，用于驱动第二扫描丝杠沿竖向移动。4.根据权利要求3所述的x射线成像系统，其特征在于，所述计算机工作站包括主机和人机交互设备，所述主机与所述第一探测平板、第二探测平板均通讯连接，用于接收患者信息及图像的处理、保存及管理；所述人机交互设备与所述主机通信连接，用于图像显示、参数调节和扫描控制。5.根据权利要求4所述的x射线成像系统，其特征在于，第一扫描射线源模块还包括第一x射线束光器，所述第一x射线束光器固接于所述第一x射线源的前端，用于阻挡并吸收从第一x射线源发射的多余的x射线。6.根据权利要求5所述的x射线成像系统，其特征在于，第二扫描射线源模块包括第二x射线束光器，所述第二x射线束光器固接于所述第二x射线源的前端，用于阻挡并吸收从第二x射线源发射的多余的x射线。7.根据权利要求6所述的x射线成像系统，其特征在于，还包括第一扫描滑轨和第二扫描滑轨，第一旋转电机外壳沿所述第一扫描滑轨竖向移动，第二旋转电机外壳沿所述第二扫描滑轨竖向移动。

技术总结
本申请公开一种X射线成像系统，包括：第一扫描射线源模块和第一探测平板，第一扫描射线源模块放置于X轴上，用于产生沿Y轴方向的第一X射线，第一探测平板安装在第一扫描射线源模块的对侧，用于接收X射线，并将X射线灰阶信号转换为数字信号传给计算机工作站；第二扫描射线源模块和第二探测平板，第二扫描射线源模块放置于Y轴上，用于产生沿X轴方向的第二X射线，第二探测平板安装在第二扫描射线源模块的对侧，用于接收X射线，并将X射线灰阶信号转换为数字信号传给计算机工作站；计算机工作站。本申请可进行低剂量的全身正侧位二维平面X射线检查，不需要进行三维重建，扫描时间短，减少了患者的辐射剂量。患者的辐射剂量。患者的辐射剂量。


技术研发人员：李扬
受保护的技术使用者：海辉医学（北京）科技有限公司
技术研发日：2022.11.24
技术公布日：2023/7/12