骨科斷層掃描儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及臨床醫(yī)療器械的技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種可移動(dòng)的、低放射劑量的骨科斷層掃描儀。
【背景技術(shù)】
[0002]計(jì)算機(jī)斷層成像即CT是一種重要的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，能利用多個(gè)投影視角下的X射線投影數(shù)據(jù)得到物體的內(nèi)部和外部結(jié)構(gòu)特征的二維或三維圖像。它以無(wú)損、高精度、三維可視等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)影像診斷，影像為患者疾病的診斷提供了重要的依據(jù)。但現(xiàn)在許多醫(yī)院CT檢查需要預(yù)約，不能滿足重癥、急癥患者的需求，不利于急癥病患的及時(shí)治療；隨著我國(guó)逐漸進(jìn)入老齡化社會(huì)，醫(yī)院的資源將比現(xiàn)在更緊缺。
[0003]計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描的數(shù)學(xué)模型依賴(lài)于被掃描物體是靜止的這一固有假設(shè)。在CT掃描過(guò)程中，要求數(shù)據(jù)采集時(shí)，患者是絕對(duì)靜止不動(dòng)的，但事實(shí)上患者在掃描中都會(huì)發(fā)生自主或非自主的運(yùn)動(dòng)從而破壞了投影數(shù)據(jù)的一致性和完整性，一旦數(shù)據(jù)采集過(guò)程中發(fā)生運(yùn)動(dòng)，將會(huì)導(dǎo)致最終的CT圖像上出現(xiàn)嚴(yán)重的偽影，甚至影響醫(yī)生診斷。這一問(wèn)題在數(shù)據(jù)采集時(shí)間較長(zhǎng)的錐束CT中更容易發(fā)生。通常由于操作人員和掃描患者不在同一房間，很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)掃描過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)，往往根據(jù)重建圖像的偽影來(lái)判斷患者是否運(yùn)動(dòng)，一旦運(yùn)動(dòng)偽影造成圖像難以診斷，便會(huì)對(duì)患者重新掃描，這將導(dǎo)致患者受到的X射線輻射劑量增加。
[0004]另外，傳統(tǒng)的CT投影數(shù)據(jù)是一維圖像，而重建后的圖像數(shù)據(jù)是二維圖像，最后重組的三維圖像是由連續(xù)多個(gè)二維切片堆積而成，其圖像的金屬偽影較為嚴(yán)重，而且傳統(tǒng)CT采用扇形射線束進(jìn)行掃描，射線的放射劑量較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可移動(dòng)的、低放射劑量的骨科斷層掃描儀。
[0006]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:
本發(fā)明的骨科斷層掃描儀，包括射線源、平板探測(cè)器、檢測(cè)床和采集計(jì)算機(jī)，其中射線源發(fā)射X射線，平板探測(cè)器接收X射線并將之轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，平板探測(cè)器與采集計(jì)算機(jī)相連接，檢測(cè)床承托患者，圍繞檢測(cè)床設(shè)置固定支架，固定支架內(nèi)側(cè)上設(shè)置多個(gè)射線源，各射線源分別沿固定支架的徑向朝向檢測(cè)床，在固定支架內(nèi)側(cè)設(shè)置接觸滑環(huán)，平板探測(cè)器設(shè)置在接觸滑環(huán)上并隨接觸滑環(huán)同步繞檢測(cè)床轉(zhuǎn)動(dòng)；在固定支架的正上方設(shè)置正向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，同時(shí)在固定支架的水平方向設(shè)置側(cè)向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置。
[0007]本發(fā)明還可以采用以下技術(shù)措施:
所述的射線源為脈沖式、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X射線源，發(fā)射錐形射線束。
[0008]所述的射線源與檢測(cè)床之間設(shè)置Bowtie濾線器。
[0009]正向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置為第一運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)，第一運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)與固定支架固定并豎直向下朝向檢測(cè)床；側(cè)向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置為第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)，第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)與固定支架固定并且沿水平方向朝向檢測(cè)床，第一運(yùn)動(dòng)射線機(jī)與第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)的拍攝區(qū)域重合在檢測(cè)床的中間位置。
[0010]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
本發(fā)明的骨科斷層掃描儀中設(shè)置多個(gè)脈沖式射線源和動(dòng)態(tài)的平板探測(cè)器，在固定支架內(nèi)的接觸滑環(huán)的帶動(dòng)下，平板探測(cè)器可以繞檢測(cè)床旋轉(zhuǎn)，不同的射線源工作時(shí)，平板檢測(cè)器即轉(zhuǎn)動(dòng)到與該射線源的相對(duì)位置，采集獲得的圖像為二維投影，再由采集計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維重建即可供醫(yī)生診斷使用的三維圖像。由于射線源發(fā)射的X射線為脈沖式錐形束，因而X射線的利用率更高，各射線源位置相對(duì)檢測(cè)床固定，可以減少單一射線源轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)的誤差，由多個(gè)射線源輪流工作，而探測(cè)器依射線源的工作位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，即可獲取重建圖像所需的全部原始數(shù)據(jù)，加速了數(shù)據(jù)的采集速度，每一射線源發(fā)射的射線量更低。而在固定支架上設(shè)置的第一和第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)可以實(shí)時(shí)采集檢測(cè)床上的患者圖像，當(dāng)患者發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)可以及時(shí)停止掃描儀的放射工作，從而避免患者受到不必要的射線輻射。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明的骨科斷層掃描儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的骨科斷層掃描儀在工作時(shí)的射線發(fā)射走向圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1和圖2所示，本發(fā)明的本發(fā)明的骨科斷層掃描儀，包括射線源1、平板探測(cè)器
2、檢測(cè)床5和采集計(jì)算機(jī)，其中射線源發(fā)射X射線，平板探測(cè)器接收X射線并將之轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，平板探測(cè)器與采集計(jì)算機(jī)相連接，檢測(cè)床承托患者7，圍繞檢測(cè)床設(shè)置固定支架3，固定支架內(nèi)側(cè)上設(shè)置多個(gè)射線源，各射線源分別沿固定支架的徑向朝向檢測(cè)床，射線源依設(shè)定依次工作，射線源的設(shè)定位置和數(shù)量以將二維圖像數(shù)據(jù)重建能獲取最佳的三維圖像來(lái)進(jìn)行選擇，在固定支架內(nèi)側(cè)設(shè)置接觸滑環(huán)4，平板探測(cè)器設(shè)置在接觸滑環(huán)上并隨接觸滑環(huán)同步繞檢測(cè)床轉(zhuǎn)動(dòng)；在固定支架的正上方設(shè)置正向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置8，同時(shí)在固定支架的水平方向設(shè)置側(cè)向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置9。
[0013]射線源為脈沖式、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X射線源，發(fā)射錐形射線束，從而使射線源保持較低的射線量，減少患者的射線照射量。
[0014]射線源與檢測(cè)床之間設(shè)置Bowtie濾線器6，在不影響圖像空間分辨率的前提下提高了圖像的均勻度，改善了圖像邊緣的偽影。
[0015]正向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置為第一運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)，第一運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)與固定支架固定并豎直向下朝向檢測(cè)床；側(cè)向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置為第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)，第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)與固定支架固定并且沿水平方向朝向檢測(cè)床，第一運(yùn)動(dòng)射線機(jī)與第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)的拍攝區(qū)域重合在檢測(cè)床的中間位置，即對(duì)應(yīng)于患者在檢測(cè)床上時(shí)的通常位置。通過(guò)第一和第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)獲取檢測(cè)床上的患者是否在水平方向和豎直方向上發(fā)生運(yùn)動(dòng)，在患者移動(dòng)時(shí)及時(shí)將信號(hào)反饋給掃描儀，從而停止射線源的工作。
[0016]本發(fā)明的骨科斷層掃描儀中設(shè)置多個(gè)脈沖式射線源和動(dòng)態(tài)的平板探測(cè)器，在固定支架內(nèi)的接觸滑環(huán)的帶動(dòng)下，平板探測(cè)器可以繞檢測(cè)床旋轉(zhuǎn)，不同的射線源工作時(shí)，平板檢測(cè)器即轉(zhuǎn)動(dòng)到與該射線源的相對(duì)位置，采集獲得的圖像為二維投影，再由采集計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維重建即可供醫(yī)生診斷使用的三維圖像。由于射線源發(fā)射的X射線為脈沖式錐形束，因而X射線的利用率更高，各射線源位置相對(duì)檢測(cè)床固定，可以減少單一射線源轉(zhuǎn)動(dòng)工作時(shí)的誤差，由多個(gè)射線源輪流工作，而探測(cè)器依射線源的工作位置進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，即可獲取重建圖像所需的全部原始數(shù)據(jù)，加速了數(shù)據(jù)的采集速度，每一射線源發(fā)射的射線量更低。而在固定支架上設(shè)置的第一和第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)可以實(shí)時(shí)采集檢測(cè)床上的患者圖像，當(dāng)患者發(fā)生運(yùn)動(dòng)時(shí)可以及時(shí)停止掃描儀的放射工作，從而避免患者受到不必要的射線輻射。
[0017]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，然而，并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)然會(huì)利用揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾，成為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種骨科斷層掃描儀，包括射線源、平板探測(cè)器、檢測(cè)床和采集計(jì)算機(jī)，其中射線源發(fā)射X射線，平板探測(cè)器接收X射線并將之轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，平板探測(cè)器與采集計(jì)算機(jī)相連接，檢測(cè)床承托患者，其特征在于:圍繞檢測(cè)床設(shè)置固定支架，固定支架內(nèi)側(cè)上設(shè)置多個(gè)射線源，各射線源分別沿固定支架的徑向朝向檢測(cè)床，在固定支架內(nèi)側(cè)設(shè)置接觸滑環(huán)，平板探測(cè)器設(shè)置在接觸滑環(huán)上并隨接觸滑環(huán)同步繞檢測(cè)床轉(zhuǎn)動(dòng)；在固定支架的正上方設(shè)置正向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，同時(shí)在固定支架的水平方向設(shè)置側(cè)向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨科斷層掃描儀，其特征在于:射線源為脈沖式、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X射線源，發(fā)射錐形射線束。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的骨科斷層掃描儀，其特征在于:射線源與檢測(cè)床之間設(shè)置Bowtie濾線器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的骨科斷層掃描儀，其特征在于:正向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置為第一運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)，第一運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)與固定支架固定并豎直向下朝向檢測(cè)床；側(cè)向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置為第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)，第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)與固定支架固定并且沿水平方向朝向檢測(cè)床，第一運(yùn)動(dòng)射線機(jī)與第二運(yùn)動(dòng)攝像機(jī)的拍攝區(qū)域重合在檢測(cè)床的中間位置。
【專(zhuān)利摘要】一種骨科斷層掃描儀，包括射線源、平板探測(cè)器、檢測(cè)床和采集計(jì)算機(jī)，其中射線源發(fā)射X射線，平板探測(cè)器接收X射線并將之轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，平板探測(cè)器與采集計(jì)算機(jī)相連接，檢測(cè)床承托患者，圍繞檢測(cè)床設(shè)置固定支架，固定支架內(nèi)側(cè)上設(shè)置多個(gè)射線源，各射線源分別沿固定支架的徑向朝向檢測(cè)床，在固定支架內(nèi)側(cè)設(shè)置帶有平板探測(cè)器的接觸滑環(huán)；在固定支架的正上方設(shè)置正向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置，在固定支架的水平方向設(shè)置側(cè)向運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置。射線源和平板探測(cè)器旋轉(zhuǎn)中采集獲得的圖像為二維投影，再由采集計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維重建即可供醫(yī)生診斷使用的三維圖像。X射線的利用率更高，數(shù)據(jù)的采集速度更快，而運(yùn)用正向和側(cè)向的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置可以時(shí)刻監(jiān)控患者的運(yùn)動(dòng)。
【IPC分類(lèi)】A61B6/03, A61B6/10
【公開(kāi)號(hào)】CN104921749
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510411449
【發(fā)明人】楊艦, 籍強(qiáng)
【申請(qǐng)人】天津福斯特科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月15日