本發(fā)明屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種ct系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

ct(computedtomography)是一種功能齊全的病情探測儀器，具有科技含量比較高的輔助檢查技術(shù)，它是電子計算機x射線斷層掃描技術(shù)簡稱。ct是高度集成化的大型精密醫(yī)療設(shè)備，一臺設(shè)備由上萬個零件構(gòu)成，對系統(tǒng)的實時性、同步性要求很高，體積大，移動不方便，圖像重建時間長，價格在幾百萬到上千萬不等，這是由目前ct產(chǎn)品本身的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點決定的。

目前主流ct產(chǎn)品中完整的影像鏈順序如下：1)高壓x射線球管放線，x線束對人體待檢查部位進行掃描，由探測器接收透過的x線；2)探測器將接收到的該層面x射線轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺?)電信號經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)為數(shù)字信號；4)數(shù)據(jù)進行實時校正和預(yù)處理；5)數(shù)據(jù)高速傳輸和存儲；6)輸入給計算機進行圖像的重建和后處理等?？梢钥闯瞿壳癱t中成像過程環(huán)環(huán)相扣，對成像過程中的幾何關(guān)系、時序性等同步性能要求很高，其中既包含硬件的信號轉(zhuǎn)換、實時處理，又需要計算機強大的計算處理功能，軟硬件深度耦合，各個環(huán)節(jié)都需要對數(shù)據(jù)進行實時處理，不可分離。系統(tǒng)對實時性、同步性要求的苛刻，使得采集系統(tǒng)與圖像處理系統(tǒng)無法拆分。

在現(xiàn)有的移動ct設(shè)計方案中，ct機體重量仍然較大，系統(tǒng)設(shè)備眾多，占用空間多，移動相當笨重，相對的機動性能明顯下降，掃描圖像的重建及后處理仍然在本地平臺gpu中執(zhí)行，無法形成采集與后處理真正意義上的分離，增加了采集平臺的任務(wù)量，僅適用于具有一定環(huán)境條件的醫(yī)院、實驗室使用。

通過分析，上述ct產(chǎn)品的成本較高，處理過程比較復(fù)雜，導(dǎo)致處理速度較慢，且在實現(xiàn)過程中，對采集的有效信息丟棄較多，無法較好的重建ct圖像。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種ct系統(tǒng)，用于降低傳統(tǒng)ct的成本，提高ct圖像的重建速度，并提高ct圖像的重建質(zhì)量。

(二)技術(shù)方案

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明提供一種ct系統(tǒng)，包括：至少一個前端掃描記錄儀、云端虛擬ct機、至少一個用戶設(shè)備；每一前端掃描記錄儀均連接云端虛擬ct機，每一用戶設(shè)備連接所述云端虛擬ct機；

所述每一前端掃描記錄儀包括：ct掃描主機架，位于ct掃描主機架內(nèi)的高壓放線球管；用于接收高壓放線球管產(chǎn)生的x射線的探測器、連接探測器的數(shù)據(jù)傳送裝置；

所述數(shù)據(jù)傳送裝置將探測器檢測的信號發(fā)送至云端虛擬ct機；

所述云端虛擬ct機根據(jù)所述數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送的信號進行處理，獲得重建的ct圖像；并將重建的ct圖像發(fā)送至少一個所述用戶設(shè)備，所述用戶設(shè)備展示所述重建的ct圖像。

可選地，所述前端掃描記錄儀還包括：

設(shè)置在ct掃描主機架外圍的機架外殼。

可選地，所述前端掃描記錄儀還包括：

控制裝置，所述控制裝置連接高壓放線球管、探測器、數(shù)據(jù)傳送裝置；所述控制裝置用于控制高壓放線球管產(chǎn)生x射線；所述控制裝置還用于控制探測器接收x射線，以及控制數(shù)據(jù)傳送裝置將探測器接收并記錄的信號發(fā)送至所述云端虛擬ct機。

可選地，所述云端虛擬ct機包括：數(shù)據(jù)庫；

所述數(shù)據(jù)庫中存儲所述數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送的檢測信號，所述每一檢測信號包括：空間標簽、時間標簽、能量信息和/或掃描參數(shù)信息。

可選地，所述云端虛擬ct機為后臺服務(wù)器，所述用戶設(shè)備為帶有顯示屏的電子設(shè)備，或者所述用戶設(shè)備為計算機。

可選地，所述云端虛擬ct機還包括：用于實現(xiàn)個性化配置的接口。

第二方面，本發(fā)明還提供一種基于上述任一ct系統(tǒng)的使用方法，包括如下步驟：

所述云端虛擬ct機接收數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送的檢測信號；所述檢測信號為前端掃描記錄儀采集并記錄的信號；

所述云端虛擬ct機對該檢測信號進行事件解析，獲得具有完整信息的ct數(shù)據(jù)；

所述云端虛擬ct機對ct數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，并獲得預(yù)處理后的ct數(shù)據(jù)；

所述云端虛擬ct機根據(jù)預(yù)處理后的ct數(shù)據(jù)重建ct圖像；

所述云端虛擬ct機對重建的ct圖像進行后處理，并將后處理后的圖像發(fā)送至少一個所述用戶設(shè)備。

可選地，所述ct系統(tǒng)的使用方法還包括：

所述用戶設(shè)備為醫(yī)生所持的計算機時，所述用戶設(shè)備接收醫(yī)生輸入的賬號信息，并將該賬號信號發(fā)送至所述云端虛擬ct機；

所述云端虛擬ct機驗證所述賬號信息是否正確，在驗證通過之后，向用戶設(shè)備發(fā)送通過消息；

用戶設(shè)備根據(jù)接收的通過消息展示查找界面，并接收醫(yī)生通過查找界面輸入的查找標識，將該查找標識發(fā)送云端虛擬ct機，以便云端虛擬ct機在數(shù)據(jù)庫中查找與查找標識對應(yīng)的數(shù)據(jù)；

用戶設(shè)備接收云端虛擬ct機查找的與查找標識一致的數(shù)據(jù)，并展示。

可選地，所述ct數(shù)據(jù)包括：空間標簽、時間標簽、能量信息和/或掃描參數(shù)信息。

可選地，所述云端虛擬ct機對所述ct數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，并獲得預(yù)處理后的ct數(shù)據(jù)的步驟之后，所述ct系統(tǒng)的使用方法還包括：

所述云端虛擬ct機對預(yù)處理后的ct數(shù)據(jù)進行校正；

相應(yīng)地，所述云端虛擬ct機根據(jù)校正后的ct數(shù)據(jù)重建ct圖像；

所述云端虛擬ct機根據(jù)重建的ct圖像進行后處理。

(三)有益效果

本發(fā)明ct系統(tǒng)中的前端掃描記錄儀主要是負責(zé)對數(shù)據(jù)的采集記錄并傳送，不再進行數(shù)據(jù)處理及重建圖像等，由此，可較好的減少前端掃描記錄儀的功能，同時降低成本。

本發(fā)明中將數(shù)據(jù)處理和圖像重建由云端虛擬ct機實現(xiàn)，使得前端掃描記錄儀和云端虛擬ct機可分離，由此可保證云端虛擬ct機連接多個前端掃描記錄儀，降低前端掃描記錄儀的成本，同時降低現(xiàn)有技術(shù)中ct設(shè)備的成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提供的ct系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中ct系統(tǒng)的使用方法的流程示意圖；

圖3為傳統(tǒng)ct設(shè)備與圖1中所示的ct系統(tǒng)的工作過程對比示意圖；

圖4為本發(fā)明另一實施例提供的ct系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了更好的解釋本發(fā)明，以便于理解，下面結(jié)合附圖，通過具體實施方式，對本發(fā)明作詳細描述。

如圖1所示，本實施例的ct系統(tǒng)包括：前端掃描記錄儀1、云端虛擬ct機2、用戶設(shè)備3；

本實施例的前端掃描記錄儀1用于實現(xiàn)ct數(shù)據(jù)的采集和傳送功能，將采集的ct信號(對應(yīng)本發(fā)明實施例中描述的探測器探測并記錄的信號，即影像事件)傳送至云端虛擬ct機2，云端虛擬ct機2用于根據(jù)采集的ct信號重建圖像，進而將重建圖像發(fā)送用戶設(shè)備3進行展示。

本實施例的云端虛擬ct機2可采用“一對多”模式，即連接多個前端掃描記錄儀1。在實際應(yīng)用中，云端虛擬ct機2也連接多個用戶設(shè)備3，如圖1所示。

本實施例的用戶設(shè)備可為手機、計算機、pad等，本實施例不對其進行限定，根據(jù)需要配置。

應(yīng)說明的是，本實施例中每一前端掃描記錄儀1可包括：ct掃描主機架，高壓放線球管、探測器和數(shù)據(jù)傳送裝置；

其中，ct掃描主機架，高壓放線球管、探測器與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中各部件的結(jié)構(gòu)相同，功能基本一致；例如，高壓放線球管位于ct掃描主機架內(nèi)在掃描時產(chǎn)生x射線，探測器用于接收高壓放線球管產(chǎn)生的x射線的獲得檢測信號，數(shù)據(jù)傳送裝置將檢測信號發(fā)送云端虛擬ct機。

本實施例的掃描主機架如旋轉(zhuǎn)機架的主要功能是一端承載x線球管及其發(fā)生器和冷卻設(shè)備，另一端承載平板檢測器，同時預(yù)留出連接這些電器設(shè)備的電源線纜、控制線纜和信號線纜的通道位置和孔徑。旋轉(zhuǎn)機架的中空孔徑和中空深度需要滿足待檢測部位進出掃描的需要。

本實施例的數(shù)據(jù)傳送裝置可以為無線發(fā)射器，也可以是移動硬盤、光盤等存儲介質(zhì)傳送至云端虛擬ct機。

在本實施例中，將數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理分離，由此可使得多個實現(xiàn)ct數(shù)據(jù)采集功能的前端掃描記錄儀1連接一個具有數(shù)據(jù)處理功能的云端虛擬ct機，可較好的降低成本，同時通過云端虛擬ct機獲取重建的ct圖像，可以保證圖像的效果，優(yōu)化圖像重建質(zhì)量，提高檢測結(jié)果的準確性。

具體地，本實施例的前端掃描記錄儀還包括機架外殼(圖中未示出)，該機架外殼設(shè)置在ct掃描主機架的外圍，作為ct掃描主機架的外衣，具備射線防護功能，同時防止外部灰塵進入ct掃描主機架。

在具體實現(xiàn)過程中，上述的前端掃描記錄儀還包括：控制裝置。該控制裝置連接高壓放線球管、探測器、數(shù)據(jù)傳送裝置；所述控制裝置用于控制高壓放線球管產(chǎn)生x射線；所述控制裝置還用于控制探測器接收x射線，以及控制數(shù)據(jù)傳送裝置將探測器接收的信號發(fā)送至所述云端虛擬ct機。

舉例來說，該控制裝置可以為前端掃描記錄儀中的內(nèi)嵌式控制采集電路系統(tǒng)，在其他實施例中，還可為其他電路系統(tǒng)，本實施例僅為舉例說明。

本實施例的控制裝置還用于將探測器溫度值控制在目標溫度范圍內(nèi)，進而啟動上述的高壓放線球管，以便探測器接收信號并記錄檢測到的信號。

也就是說，本實施例中，將現(xiàn)有技術(shù)中的ct設(shè)備拆分為兩部分，前端結(jié)構(gòu)如上述的前端掃描記錄儀，進行數(shù)據(jù)采集并記錄，對采集的數(shù)據(jù)不加任何處理，進而發(fā)送至后端如云端虛擬ct機。發(fā)送至后端的數(shù)據(jù)保留有空間、時間等原始成像過程信息。由此，可較好的簡化前端掃描記錄儀的結(jié)構(gòu)。

另外，后端通過設(shè)置多個服務(wù)器可組成集群服務(wù)，進而縮短了圖像重建的時間，且使得云端虛擬ct機同時滿足多臺前端掃描記錄儀的需求。

特別說明的是，本實施例的云端虛擬ct機主要是用于對前端掃描記錄儀傳送的ct信號進行處理的設(shè)備，即實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理分析的過程。為較好的對ct信號(即前端掃描記錄儀傳送的信號)進行處理，該云端虛擬ct機可包括存儲ct信號的數(shù)據(jù)庫，以便后續(xù)進行查看或其他用戶處理。

本實施例的云端虛擬ct機可實現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中ct設(shè)備后端的任何功能，如數(shù)據(jù)處理、校正、圖像重建等。另外，本實施例的云端虛擬ct機中存儲的ct數(shù)據(jù)還可以由用戶設(shè)備調(diào)取，并遠程處理等。

本實施例中數(shù)據(jù)庫存儲的ct信號可為數(shù)據(jù)傳送裝置傳送的檢測信號，該檢測信號可包括：空間標簽、時間標簽、能量信息和/或掃描參數(shù)信息等。

為更好的理解本實施例，本實施例中的云端虛擬ct機可為后臺服務(wù)器，用戶設(shè)備可為帶有顯示屏的電子設(shè)備，例如用戶設(shè)備可為醫(yī)生操作的計算機等。

本實施例中前端掃描記錄儀主要是負責(zé)對數(shù)據(jù)的采集記錄并傳送，不再進行數(shù)據(jù)處理及重建圖像等，由此，可較好的減少前端掃描記錄儀的功能，同時降低成本。

另外，本實施例中將數(shù)據(jù)處理和圖像重建由云端虛擬ct機實現(xiàn)，使得前端掃描記錄儀和云端虛擬ct機可分離，由此可保證云端虛擬ct機連接多個前端掃描記錄儀，降低前端掃描記錄儀的成本，同時降低ct系統(tǒng)的成本。

另外，本發(fā)明實施例還提供一種基于上述任意ct系統(tǒng)的使用方法，如圖2所示，該方法可包括：

101、云端虛擬ct機接收數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送的檢測信號；所述檢測信號為前端掃描記錄儀采集并記錄的信號。

102、所述云端虛擬ct機對該檢測信號進行事件解析，還原被檢測到的完整的掃描數(shù)據(jù)信息，即獲得具有完整信息的ct數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實施例中將還原被檢測到的完整的掃描數(shù)據(jù)信息可稱為ct數(shù)據(jù)。

本實施例中還原出來的被檢測到的完整的掃描數(shù)據(jù)信息即ct數(shù)據(jù)可包括：空間標簽、時間標簽、能量信息和/或掃描參數(shù)信息。

103、云端虛擬ct機對ct數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，并獲得預(yù)處理后的ct數(shù)據(jù)。

104、云端虛擬ct機根據(jù)預(yù)處理后的ct數(shù)據(jù)重建ct圖像。

105、所述云端虛擬ct機對重建的ct圖像進行后處理，并將后處理后的圖像發(fā)送至少一個所述用戶設(shè)備。

本實施例中云端虛擬ct機接收數(shù)據(jù)傳送裝置發(fā)送的檢測信號后可直接存儲，以便后續(xù)調(diào)用分析等。當然，在云端虛擬ct機對重建的ct圖像進行后處理后，可將接收的檢測信號和該檢測信號對應(yīng)的后處理的ct圖像一并存儲。

本實施例中云端虛擬ct機還原出來的被檢測到的完整的掃描數(shù)據(jù)信息比傳統(tǒng)ct直接處理的數(shù)據(jù)更完整，不會遺失相關(guān)信息，且可以直接保存，再次調(diào)用使用。

舉例來說，若醫(yī)生需要查看或者調(diào)用某一時間點的重建的ct圖像，此時，上述方法還可包括圖中未示出的步驟106至步驟109：

106、用戶設(shè)備接收醫(yī)生輸入的賬號信息，并將該賬號信號發(fā)送至所述云端虛擬ct機；

107、所述云端虛擬ct機驗證所述賬號信息是否正確，在驗證通過之后，向用戶設(shè)備發(fā)送通過消息；

108、用戶設(shè)備根據(jù)接收的通過消息展示查找界面，并接收醫(yī)生通過查找界面輸入的查找標識，將該查找標識發(fā)送云端虛擬ct機，以便云端虛擬ct機在數(shù)據(jù)庫中查找與查找標識對應(yīng)的數(shù)據(jù)/信號；

109、用戶設(shè)備接收云端虛擬ct機查找的與查找標識一致的數(shù)據(jù)，并展示。

本實施例的用戶設(shè)備可隨時與云端虛擬ct機交互，可方便多個醫(yī)生遠程會診，或者社區(qū)醫(yī)生直接調(diào)用查看等，實現(xiàn)醫(yī)療資源聯(lián)網(wǎng)共享，促進醫(yī)療資源分享。

在一種具體的實現(xiàn)方式中，前述的步驟103之后，上述方法還可包括下述的步驟103a：

103a、云端虛擬ct機對s3中預(yù)處理后的ct數(shù)據(jù)進行校正；

相應(yīng)地，上述步驟104可調(diào)整如下：

104’、云端虛擬ct機根據(jù)校正后的ct數(shù)據(jù)重建ct圖像。

本實施例的云端虛擬ct機對數(shù)據(jù)進行處理，使得前端掃描記錄儀的功能簡化，同時降低前端掃描記錄儀的結(jié)構(gòu)，降低ct設(shè)備的成本。

另外，本實施例中的用戶設(shè)備和云端虛擬ct機交互，以便控制前端掃描記錄儀的模式切換等。

如圖3所示，在圖3上半部示出的是現(xiàn)有技術(shù)中ct設(shè)備的工作流程，在圖3中，傳統(tǒng)ct設(shè)備可包括掃描環(huán)節(jié)和影像處理環(huán)節(jié)，其中，掃描環(huán)節(jié)包括：如探測器實時采集的ct數(shù)據(jù)，預(yù)處理采集的ct數(shù)據(jù)(特別說明的是，傳統(tǒng)ct設(shè)備預(yù)處理后的ct數(shù)據(jù)不完整，有較多圖像信息的遺失)，校正預(yù)處理后的ct數(shù)據(jù)；在影像處理環(huán)節(jié)，可根據(jù)校正的ct數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，并重建ct圖像，對重建的ct圖像進行后處理等。

結(jié)合本發(fā)明的ct系統(tǒng)，前端掃描記錄儀僅用于探測器實時采集并記錄采集的信號，向云端虛擬ct機傳送采集的信號；云端虛擬ct機可以對信號進行事件解析，依次進行預(yù)處理、校正、重建和后處理等。

由此，本發(fā)明的前端掃描記錄儀是面向用戶即病人的唯一硬件，與傳統(tǒng)的ct設(shè)備相比，前端掃描記錄儀將由一個復(fù)雜的“大型設(shè)備”變成電器化簡約型的“云端數(shù)據(jù)采集器”，只由掃描主機架、高壓放線球管、探測器、機架外殼及一個簡單的內(nèi)嵌式控制采集電路系統(tǒng)構(gòu)成，不包含任何數(shù)據(jù)處理單元。

在傳統(tǒng)ct成像過程中，所有成像信息沒有被單獨分離和記錄，而是將信息直接傳遞給下一環(huán)節(jié)做實時處理。由于受實時處理的軟硬件處理能力和時間的限制，部分信息沒有充分得到記錄和利用，這部分被遺失的信息無法再現(xiàn)和后期深度利用，一定程度上影響了ct的成像質(zhì)量。

與此相比，本發(fā)明提出將成像過程中所有生數(shù)據(jù)信息，不做即時處理，而是作為一個獨立的“影像事件”單元完整地記錄下來，留待后期集中處理。前端掃描記錄儀在成像過程中每個角度的投影圖像信息，變?yōu)橐幌盗斜惶厥庥涗浀挠跋袷录蛄校臻g標簽、時間標簽、能量信息等信息。這些完整的影像信息還包括ct系統(tǒng)的掃描參數(shù)信息、探測器數(shù)據(jù)校正信息等系統(tǒng)成像信息，經(jīng)過壓縮編碼，通過網(wǎng)絡(luò)、移動硬盤或者光盤等存儲媒介發(fā)送至云端虛擬ct機。

也就是說，首先，前端掃描記錄儀記錄到的數(shù)據(jù)傳送給云端虛擬ct機后，云端虛擬ct機的掃描再現(xiàn)模塊依據(jù)標簽信息進行校驗并解碼；

其次、通過事件解析還原完整的時間、空間、能量等數(shù)據(jù)信息；

接著、然后將數(shù)據(jù)進行預(yù)處理、校正；

然后，云端虛擬ct機的重建模塊根據(jù)處理后的數(shù)據(jù)進行圖像重建及后處理，實現(xiàn)傳統(tǒng)ct成像過程中的所有環(huán)節(jié)的算法處理過程，做到一次掃描多次重建，可以有效地縮減ct的掃描次數(shù)，大幅度地降低輻射劑量。

特別地，本實施例的云端虛擬ct機可為開放式的，該云端虛擬ct機還可包括個性化配置接口，如：前端掃描儀遠程控制接口、開放式第三方算法上傳接口、用戶自定義功能接口等。

云端虛擬ct機的個性化配置接口可以作為開放接口，滿足用戶上傳自定義算法，在統(tǒng)一接口標準下，不同開發(fā)者上傳的不同算法，可以實現(xiàn)共享使用，可使云端虛擬ct機更加有效準確的重建ct圖像。舉例來說，云端虛擬ct機還可以對掃描過程實現(xiàn)虛擬再現(xiàn)，本實施例中不限定云端虛擬ct機的拓展功能，可根據(jù)實際需求通過個性化配置接口進行配置。

本實施例中，ct系統(tǒng)采用簡約化的前端硬件并不意味著弱化了現(xiàn)有技術(shù)中ct涉筆的功能，而與開放式的云端虛擬ct機配合后，功能同樣強大。在云端虛擬ct機中，可對ct數(shù)據(jù)進行事件解析、預(yù)處理、校正、重建、后處理等功能。

本實施例中將數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理分離的方案，使得傳統(tǒng)ct將由一個復(fù)雜的“大型設(shè)備”變成電器化簡約型的“云端數(shù)據(jù)采集器”，不僅會大幅度地降低傳統(tǒng)ct的成本，降低操作難度、增強遠程可維護性，充分利用云端高性能服務(wù)器進行分布式計算，提高重建速度，增大ct設(shè)備的可復(fù)用性；

圖3和圖4所示的云端虛擬ct機可方便地實現(xiàn)向第三方雙向開放共享，可以建立竟優(yōu)式的外部算法掛接機制，可有效地利用外部優(yōu)質(zhì)資源；同時實現(xiàn)一臺云虛擬ct機如高性能服務(wù)器同時滿足多臺前端掃描記錄儀同時工作的“多對一”工作模式，適合基層醫(yī)療機構(gòu)的需求，操作更加簡單靈活，基層醫(yī)療資源聯(lián)網(wǎng)共享，促進醫(yī)療資源分布更合理。

以上結(jié)合具體實施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理，這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理，不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制?；诖颂幗忉專绢I(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實施方式，這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。