專(zhuān)利名稱(chēng)：使用x光聚束系統(tǒng)的x光乳腺診斷儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本使用新型涉及一種診斷儀，尤其涉及一種用于乳腺腫瘤早期診斷的X光乳腺診斷儀。
X光乳腺診斷儀廣泛用于乳腺腫瘤的診斷。乳腺惡性腫瘤是婦女常見(jiàn)的一種危險(xiǎn)病癥，它的主要治療手段在于早期的發(fā)現(xiàn)。常規(guī)的X光診斷系統(tǒng)由X光源和成像系統(tǒng)組成。成像的原理是不同物質(zhì)對(duì)X光有不同的吸收，從而產(chǎn)生圖象上的不同黑度，用眼或儀器作出分辨，確定人體中病灶的大小形狀。
一個(gè)片子要拍得質(zhì)量高、清晰度好主要要求片子有良好的反差和高空間分辨。此外還要求病人所受的輻射劑量盡量小，從而探測(cè)系統(tǒng)的靈敏度要高。
常規(guī)的診斷拍片中X光源的面積較大，光源有限大小會(huì)造成半影模糊。通常的乳腺癌的診斷大小大致在5mm。最新的醫(yī)用點(diǎn)X光源已經(jīng)小到4μm，空間分辨達(dá)70線(xiàn)對(duì)/mm，但是腫瘤的最小確定量仍為3mm，而且還要在腫瘤確定后輔之以切取組織切片以確定是良性還是惡性瘤。這是因?yàn)槿梭w對(duì)X光散射太嚴(yán)重，影響了片子的分辨和反差。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種使用X光源聚束器和成像前的X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)的高分辨、高反差和高靈敏度的X光乳腺診斷儀，腫瘤最小確定量達(dá)到1-2mm。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)如下的措施達(dá)到該診斷儀包括X光源、X光一維聚束器、成像前的X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)和成像系統(tǒng)、屏蔽體、乳房夾具、譜儀支柱。在譜議支架上面連有X光源，其光源下面有一維X光聚束器，在譜儀支架中間連有乳房夾具，在譜儀支架下面有X光成像系統(tǒng)，其系統(tǒng)上面有屏蔽體和準(zhǔn)直系統(tǒng)。其特點(diǎn)在于在X光源和人體乳房(物)之間加有一維X光聚束器，它將發(fā)射自X光源的發(fā)散X光聚成一維的高功率密度的薄扇形X光束；X光束照射到乳房上，透射的X光為細(xì)長(zhǎng)的錐形X光導(dǎo)管組成的準(zhǔn)直系統(tǒng)接收并在計(jì)算機(jī)控制的成像系統(tǒng)中成像。將一維X光聚束器形成的扇形束和X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)同步掃描，即可得到乳房的全幀圖象。錐形X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)接收經(jīng)乳房直接透射的扇形X光束，并將直接透射X光傳輸?shù)匠上裣到y(tǒng)成像，準(zhǔn)直系統(tǒng)由錐形X光導(dǎo)管組成，為一單一的沒(méi)有支撐部件的多孔玻璃固體，內(nèi)有多個(gè)從所述固體一端貫通到另一端的錐形X光導(dǎo)孔，且該玻璃固體由上述X光導(dǎo)管自身熔合而成。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有優(yōu)點(diǎn)如下1．由于采用了一維X光聚束器，它聚集了常規(guī)X光管發(fā)射的X光，從而提高了X光束的功率密度，這種薄扇形束的束高在0.1-0.2mm，這樣就減小了束高從而有效地減小了X光源束斑形成的半影模糊。同時(shí)高X光功率密度可縮短影像拍攝時(shí)間。扇形束的寬度在100-180mm，符合乳腺拍攝的需要。
2．由于在成像系統(tǒng)前加上了錐形X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)，成像系統(tǒng)只能接收經(jīng)乳房直接透射的X光，從而卡掉了乳房其它部分射來(lái)的散射X光。通常散射光強(qiáng)約為直射光強(qiáng)的40-90％，加上準(zhǔn)直后，散射光強(qiáng)可降低兩個(gè)量級(jí)。這就大大增加了反差，提高了片子的清晰度，并可降低拍片所需的X光劑量(1-2個(gè)量級(jí))。
3．錐形X光導(dǎo)管可起到投影放大的作用。例如導(dǎo)管進(jìn)口和出口的大小為1∶3，當(dāng)成像系統(tǒng)的象素大小為30μm時(shí)，錐形管進(jìn)口管徑定為10μm，這就使象素縮小了3倍，從而大大提高了系統(tǒng)的空間分辨率，使腫瘤的最小確定量為1-2mm，這將是對(duì)乳腺診斷儀的實(shí)質(zhì)性改進(jìn)。
4．X光聚束系統(tǒng)有能量選擇特性，可以選用最適合的X光子能量(17-25keV)，卡去高能X光本底，減小了這一部份有害輻射。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳述。


圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；圖2為一維聚束器原理圖；圖3為錐形X光導(dǎo)管系統(tǒng)作用原理圖；圖4(a)為不用X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)，X光通過(guò)病灶時(shí)影像；
圖4(b)為使用X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)，X光通過(guò)病灶時(shí)影像。
參見(jiàn)附
圖1，本實(shí)用新型由X光源1、一維X光聚束器2、乳房夾具4、錐形X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)6及屏蔽體7以及成像系統(tǒng)8組成。由X光源1發(fā)出的X光經(jīng)一維聚束器2形成薄扇形X光束3。該扇形束射到由夾具4夾住的乳房5上。經(jīng)乳房5透射的X光射入屏蔽體7之間的錐形X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)6，被準(zhǔn)直的X光在X光成像系統(tǒng)8上成像，9為譜儀支架。成像系統(tǒng)可以是膠片，也可以是核探測(cè)器陣列、電子學(xué)線(xiàn)路和計(jì)算機(jī)組成的數(shù)字化成像系統(tǒng)，或者是MCP-電光光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和CCD讀出系統(tǒng)。
附圖2給出了一維X光聚束器的聚束原理。聚束器2由一疊表面非常光潔的金屬片或表面鍍金屬反射膜的硅片組成。X光源發(fā)射的X光以小于全反射臨界角的掠射角入射到聚束器的片子上，并在片子的間隙中經(jīng)多次反射，高效率地傳輸?shù)骄凼鞯某隹?。將片子彎曲成二次曲面或二次曲面段的組合，使出射的X光會(huì)聚成0.1-0.2mm的薄扇形束，聚焦到乳房上的扇形束寬度在100-180mm，可使用光闌調(diào)節(jié)。一維聚束器進(jìn)口端為Hin=1～5mm，出口端為Hout=0.5～5mm，最大高度為Hmax=1.2～6mm，進(jìn)口寬度為lin=20-80mm，出口高度為lout=50～170mm，長(zhǎng)度為L(zhǎng)=20～80mm.。一維X光聚束器的進(jìn)口高度和出口高度小于最大高度。
附圖3給出了錐形X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)的作用示意圖。經(jīng)乳房透射的扇形X光束入射到系統(tǒng)的X光導(dǎo)管內(nèi)，導(dǎo)管沿扇形束的母線(xiàn)排列，使得由X光源出射的X光中只有直接透射的X光方可沿導(dǎo)管傳播到成像系統(tǒng)內(nèi)記錄下來(lái)。導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)的寬度和厚度與透過(guò)乳房的扇形束的寬度和厚度大小一致，準(zhǔn)直系統(tǒng)的導(dǎo)管長(zhǎng)度為150-250mm。
附圖4具體說(shuō)明了導(dǎo)管系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。圖中1為X光源，12為乳房的病灶，6為X光導(dǎo)管系統(tǒng)。圖4(a)為沒(méi)有導(dǎo)管準(zhǔn)直的情況，此時(shí)透過(guò)病灶的X光將和其他部位來(lái)的X光相混合，導(dǎo)致影像模糊；圖4(b)為使用導(dǎo)管的情況，透過(guò)病灶的X光只能入射到某一或某一些導(dǎo)管而不與其他部位來(lái)的X光混合，這將大大改善影像質(zhì)量。
權(quán)利要求1．一種使用X光聚束系統(tǒng)的乳腺診斷儀，由X光源和成像系統(tǒng)及譜儀支架組成，其特征在于在X光源和人體乳房之間加有一維X光聚束器和乳房夾具，在乳房和成像系統(tǒng)之間加有X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)和屏蔽體，可將X光源、乳房夾具和成像系統(tǒng)依次裝備到譜儀支架上。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳腺診斷儀，其特征在于一維X光聚束器將X射線(xiàn)源射出的X光會(huì)聚為薄扇形X光束，扇形束聚焦到乳房的高度為0.1-0.2mm，寬度為100-180mm，聚束器由一疊表面非常光潔的金屬片或表面鍍金屬膜的硅片組成，聚束器的片子形狀為二次曲面或二次曲面段的組合。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳腺診斷儀，其特征在于錐形X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)接收經(jīng)乳房直接透射的扇形X光束，并將直接透射X光傳輸?shù)匠上裣到y(tǒng)成像，準(zhǔn)直系統(tǒng)由錐形X光導(dǎo)管組成，為一單一的沒(méi)有支撐部件的多孔玻璃固體，內(nèi)有多個(gè)從所述固體一端貫通到另一端的錐形X光導(dǎo)孔，且該玻璃固體由上述X光導(dǎo)管自身熔合而成。
4．根據(jù)權(quán)利2所述的乳腺診斷儀，其特征在于一維X光聚束器的進(jìn)口高度和出口高度小于最大高度。
5．根據(jù)權(quán)利要求2所述的乳腺診斷儀，其特征在于一維X光聚束器的的長(zhǎng)短L為20-80mm,Hin為1-5mm,Hout為0.5-5mm,Hmax為1.2-6mm,lin為20-80mm,lout為50-170mm。
6．根據(jù)權(quán)利3所述的乳腺診斷儀，其特征在于導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)的寬度和厚度與透射過(guò)乳房的扇形束的寬度和厚度一致，準(zhǔn)直系統(tǒng)的導(dǎo)管的長(zhǎng)度為150-25mm。
專(zhuān)利摘要一種使用X光聚束系統(tǒng)的X光乳腺診斷儀由X光源、一維X光聚束器、X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)和成像系統(tǒng)組成。其特點(diǎn)在于:在X光源和人體乳房之間加有一維X光聚束器,在乳房和成像系統(tǒng)之間加有一X光導(dǎo)管準(zhǔn)直系統(tǒng)。本實(shí)用新型的空間分辨好,靈敏度高,X光功率密度大,較常規(guī)的X光乳腺診斷儀有實(shí)質(zhì)性改進(jìn)。
文檔編號(hào)A61B6/00GK2332357SQ98218518
公開(kāi)日1999年8月11日 申請(qǐng)日期1998年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月25日
發(fā)明者顏一鳴, 赫業(yè)軍, 丁訓(xùn)良 申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)