數(shù)字x-射線影像立體定位系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種數(shù)字X-射線影像立體定位系統(tǒng)及其方法，其包括X-射線源、X-射線探測(cè)器和數(shù)字圖像信號(hào)處理裝置，數(shù)字圖像信號(hào)處理裝置包括多點(diǎn)定位模塊以及多點(diǎn)信息處理模塊，多點(diǎn)定位模塊用于獲取X-射線源在空間多個(gè)曝光成像位置下對(duì)應(yīng)的X-射線源的位置，被測(cè)物體在平板投影成像的位置，X-射線源移動(dòng)平面到平板探測(cè)器平面的垂直距離，多點(diǎn)信息處理模塊從多點(diǎn)定位模塊獲取信息并計(jì)算確定被測(cè)物體的空間位置。本發(fā)明方法、裝置簡(jiǎn)便、有效，可對(duì)人體內(nèi)部病變組織進(jìn)行精確定位。
【專利說明】數(shù)字X-射線影像立體定位系統(tǒng)及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醫(yī)療【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及X-射線影像裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)字X-射線影像裝置系統(tǒng)值時(shí)是利用X-射線平板探測(cè)器（Flat Panel Detector)接受到投影的X-射線而形成的像。它通常由H部分組成；1)X-射線源；X-射線 管、高壓發(fā)生器W及相關(guān)的高壓控制電路；2)X-射線探測(cè)器；探測(cè)器首先將接受的X-射線 通過一個(gè)轉(zhuǎn)換板（例如CsI結(jié)晶體）將接受的X -射線轉(zhuǎn)換成可見光，然后該些可見光直接 照射到TFT探測(cè)器表面，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后該些電信號(hào)W列輸出的型式被讀出， 從而形成圖像信號(hào)；3)數(shù)字圖像信號(hào)處理及圖像顯示；對(duì)形成的圖像信號(hào)進(jìn)行放大、處理， W得到所需的臨床醫(yī)學(xué)所需的診斷圖像。相對(duì)于傳統(tǒng)的膠片X射線照像術(shù)而言，DR所成的 像具有更大的動(dòng)態(tài)顯示范圍，同時(shí)DR可充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，W實(shí)現(xiàn)最佳的 診斷效果。
[0003] 但是，目前市場(chǎng)上采用的數(shù)字X-射線影像立體定位系統(tǒng)，定位精確度、定位效率 仍有很大的提升空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種數(shù)字X-射線影像立體定位系統(tǒng)及其方 法，提升定位精度和定位效率。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：數(shù)字X-射線影像立體定位系 統(tǒng)，包括X-射線源、X-射線探測(cè)器和數(shù)字圖像信號(hào)處理裝置，所述X-射線源發(fā)射X-射線， 所述X-射線探測(cè)器接受X-射線源發(fā)射的X-射線并轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，所述數(shù)字圖像信號(hào)處 理裝置對(duì)X-射線探測(cè)器形成的圖像信號(hào)進(jìn)行放大、處理，所述數(shù)字圖像信號(hào)處理裝置包括 多點(diǎn)定位模塊W及多點(diǎn)信息處理模塊，所述多點(diǎn)定位模塊用于獲取X-射線源在空間多個(gè) 曝光成像位置下對(duì)應(yīng)的X-射線源的位置，被測(cè)物體在平板投影成像的位置，X-射線源移動(dòng) 平面到平板探測(cè)器平面的垂直距離，所述多點(diǎn)信息處理模塊從多點(diǎn)定位模塊獲取信息并計(jì) 算確定被測(cè)物體的空間位置。
[0006] 另外，采用上述數(shù)字X-射線影像立體定位系統(tǒng)進(jìn)行定位的方法采用的技術(shù)方案 為：
[0007] 數(shù)字X-射線影像立體定位方法，首先，X-射線源在空間多個(gè)位置對(duì)被探測(cè)物體進(jìn) 行投影成像，并同時(shí)記錄下多個(gè)位置下對(duì)應(yīng)的X-射線源的位置，被測(cè)物體在平板投影成像 的位置，X-射線源移動(dòng)平面到平板探測(cè)器平面的垂直距離；然后，多點(diǎn)定位模塊獲取記錄 的上述位置信息，并由多點(diǎn)信息處理模塊計(jì)算確定被測(cè)物體的空間位置。
[0008] 優(yōu)選的，X-射線源在同一水平面上進(jìn)行移動(dòng)并在兩個(gè)位置對(duì)被探測(cè)物體進(jìn)行投影 成像，得到待測(cè)物體距平板探測(cè)器的距離：

【權(quán)利要求】
1.數(shù)字x-射線影像立體定位系統(tǒng)，包括X-射線源、X-射線探測(cè)器和數(shù)字圖像信號(hào)處 理裝置，所述X-射線源發(fā)射X-射線，所述X-射線探測(cè)器接受X-射線源發(fā)射的X-射線并轉(zhuǎn) 換成圖像信號(hào)，所述數(shù)字圖像信號(hào)處理裝置對(duì)X-射線探測(cè)器形成的圖像信號(hào)進(jìn)行放大、處 理，其特征在于：所述數(shù)字圖像信號(hào)處理裝置包括多點(diǎn)定位模塊以及多點(diǎn)信息處理模塊，所 述多點(diǎn)定位模塊用于獲取X-射線源在空間多個(gè)曝光成像位置下對(duì)應(yīng)的X-射線源的位置， 被測(cè)物體在平板投影成像的位置，X-射線源移動(dòng)平面到平板探測(cè)器平面的垂直距離，所述 多點(diǎn)信息處理模塊從多點(diǎn)定位模塊獲取信息并計(jì)算確定被測(cè)物體的空間位置。 2?數(shù)字X-射線影像立體定位方法，其特征在于：首先，X-射線源在空間多個(gè)位置對(duì)被 探測(cè)物體進(jìn)行投影成像，并同時(shí)記錄下多個(gè)位置下對(duì)應(yīng)的X-射線源的位置，被測(cè)物體在平 板投影成像的位置，X-射線源移動(dòng)平面到平板探測(cè)器平面的垂直距離；然后，多點(diǎn)定位模 塊獲取記錄的上述位置信息，并由多點(diǎn)信息處理模塊計(jì)算確定被測(cè)物體的空間位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字X-射線影像立體定位方法，其特征在于：X-射線源在同 一水平面上進(jìn)行移動(dòng)并在兩個(gè)位置對(duì)被探測(cè)物體進(jìn)行投影成像，得到待測(cè)物體距平板探測(cè) 器的距離：
其中，X-射線源橫向水平面上的位移為D，被測(cè)物體在平板上投影像的位移為d，X-射 線源移動(dòng)平面到平板探測(cè)器平面的垂直距離為SID，被測(cè)物體在空間的坐標(biāo)是（X，y, z)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字X-射線影像立體定位方法，其特征在于：X_射線源在同 一水平面上進(jìn)行移動(dòng)并在三個(gè)以上位置對(duì)被探測(cè)物體進(jìn)行投影成像，得到被測(cè)物體距平板 探測(cè)器的距離：
其中，X-射線源橫向水平面上的位移為D，被測(cè)物體在平板上投影像的位移為d，X-射 線源移動(dòng)平面到平板探測(cè)器平面的垂直距離為SID，被測(cè)物體在空間的坐標(biāo)是（x,y,z)，
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字X-射線影像立體定位方法，其特征在于：x-射線源在在 空間任何位置（Xi,Yi，Zi)，i = 〇，…，N-1，對(duì)被探測(cè)物體進(jìn)行投影成像，此時(shí)分兩步計(jì)算 實(shí)現(xiàn)對(duì)被探測(cè)物體的空間定位： 第一步，將X-射線源位置（Xi，竹，Zi)沿著物體在平板探測(cè)器上的投影像位置（xi，yi) 的方向上，延伸到位于Z = SID的平面上，所對(duì)應(yīng)截點(diǎn)坐標(biāo)是
求得被測(cè)物體的空間位置（x，y，z); 上述公式中，X-射線源橫向水平面上的位移為D，被測(cè)物體在平板上投影像的位移 為d，X-射線源移動(dòng)平面到平板探測(cè)器平面的垂直距離為SID，被測(cè)物體在空間的坐標(biāo)是 (x，y，z)〇
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字X-射線影像立體定位方法，其特征在于：X-射線源在 垂直方向上移動(dòng)，采用兩次不同垂直位置曝光進(jìn)行定位，即X-射線源分別在（0,0, SIDl)和 (0, 0, SID2)對(duì)物體進(jìn)行曝光，這里假設(shè)射線源位于坐標(biāo)原點(diǎn)，被探測(cè)物體在平板探測(cè)器上 的投影位置分別是：(xl，yl)，（x2, y2)，距坐標(biāo)原點(diǎn)的距離分別是：
這樣，根據(jù)上述公式確定被測(cè)物體的空間位置（x，y，z)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字X-射線影像立體定位方法，其特征在于：被探測(cè)物體位 于垂直軸上（〇,〇)時(shí)，dI "，時(shí)移動(dòng)X-射麵的水平位置，使得被測(cè)物體所成 的像能移到垂直軸以外的位置，然后分兩步計(jì)算實(shí)現(xiàn)對(duì)被探測(cè)物體的空間定位： 第一步，將X-射線源位置（Xi，Yi，Zi)沿著物體在平板探測(cè)器上的投影像位置（Xi，yi) 的方向上，延伸到位于Z = SID的平面上，所對(duì)應(yīng)截點(diǎn)坐標(biāo)是
求得被測(cè)物體的空間位置（x，y，z); 上述公式中，X-射線源橫向水平面上的位移為D，被測(cè)物體在平板上投影像的位移 為d, X-射線源移動(dòng)平面到平板探測(cè)器平面的垂直距離為SID，被測(cè)物體在空間的坐標(biāo)是 (X，y，z)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2至7任意一項(xiàng)所述的數(shù)字x-射線影像立體定位方法，其特征在于： X-射線源在原始點(diǎn)的曝光劑量與常規(guī)X-射線投影影像相同，其他位置的射線曝光劑量選 擇原始點(diǎn)曝光劑量的I/(N-I)。
【文檔編號(hào)】A61B6/00GK104224211SQ201410390047
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月8日
【發(fā)明者】陳建鋒 申請(qǐng)人:浙江康源醫(yī)療器械有限公司