專利名稱:數(shù)字束光器虛擬控制方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及數(shù)字束光器的控制方法,特別是一種在應(yīng)用于X射線機(jī)中的能夠減少不必要的X射線照射量的數(shù)字束光器虛擬控制方法。
背景技術(shù):
在X射線臨床診斷中,當(dāng)相臨組織的密度相差較大,需要診斷組織密度較大的部分時(shí),就需要使用束光器偏刀將密度較小的組織部分進(jìn)行遮擋,使得到圖像滿足臨床診斷。傳統(tǒng)的方法是在偏刀運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,醫(yī)生用透視的方法,觀察偏刀的運(yùn)動(dòng),觀看是否到達(dá)預(yù)想的方向和位置。在這一過(guò)程中,醫(yī)生提前就計(jì)劃好了偏刀運(yùn)動(dòng)的方向和位置,只是不知道偏刀真實(shí)運(yùn)動(dòng)的方向和位置,所以才用透視的方法觀察偏刀的運(yùn)動(dòng)。用這種傳統(tǒng)的方法醫(yī)生和病人同時(shí)被X射線照射,而這種照射不但對(duì)診斷沒(méi)有任何意義,而且長(zhǎng)期照射還會(huì)對(duì)人體造成傷害。
發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種在數(shù)字束光器偏刀運(yùn)動(dòng)過(guò)程中避免X射線照射的數(shù)字束光器虛擬控制方法。
(二)技術(shù)方案為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案本發(fā)明的數(shù)字束光器虛擬控制方法,包括如下步驟(1)X射線機(jī)在臨視器上存貯末幀圖像;(2)在步驟(1)的末幀圖像上加載偏刀的圖形獲得復(fù)合圖像,其中偏刀的圖形即為虛擬電子偏刀;(3)在復(fù)合圖像上調(diào)整虛擬電子偏刀至目的位置,同時(shí)將虛擬電子偏刀的目的位置數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)方向數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)或單片機(jī);
(4)經(jīng)計(jì)算機(jī)或單片機(jī)計(jì)算得出實(shí)際束光器偏刀的目的位置參數(shù)和運(yùn)動(dòng)方向參數(shù),發(fā)送給數(shù)字束光器;(5)上位機(jī)將步驟(4)的參數(shù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字束光器所需的數(shù)據(jù),并向數(shù)字束光器發(fā)出指令,控制實(shí)際束光器數(shù)字偏刀運(yùn)動(dòng)到達(dá)目的位置;(6)數(shù)字束光器接受上位機(jī)的指令控制實(shí)際數(shù)字束光器偏刀返回初始位置。
其中所述步驟(2)中的復(fù)合圖像是通過(guò)連接在X射線機(jī)和數(shù)字束光器之間的圖形加載器實(shí)現(xiàn)的。
其中該方法中數(shù)字束光器的結(jié)構(gòu)包括與偏刀數(shù)量一致的編碼器、單片機(jī)I和上位機(jī)I,其中編碼器的作用是檢測(cè)偏刀所在的位置和方向;單片機(jī)I的作用是接收編碼器的檢測(cè)結(jié)果信號(hào),并對(duì)所獲得的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理,同時(shí)控制偏刀完成定向和定位運(yùn)動(dòng);上位機(jī)I的作用是對(duì)單片機(jī)I發(fā)出初始化、偏刀定向和定位運(yùn)動(dòng)指令信號(hào),同時(shí)接收單片機(jī)I反饋的信號(hào)。
(三)有益效果本發(fā)明的數(shù)字束光器虛擬控制方法的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于采用本發(fā)明的方法,由于偏刀運(yùn)動(dòng)方向、位置是醫(yī)生根據(jù)診斷的需要,在圖像上進(jìn)行偏刀運(yùn)動(dòng)控制,所以在偏刀運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有X射線產(chǎn)生,從而實(shí)現(xiàn)了在偏刀運(yùn)動(dòng)過(guò)程中避免了醫(yī)生和病人的X射線照射量,在放射診斷上具有重大意義。
圖1是本發(fā)明數(shù)字束光器虛擬控制方法的總體流程圖;圖2是本發(fā)明中所用的數(shù)字束光器的結(jié)構(gòu)框圖。
圖中1.束光器;2.單片機(jī);3.編碼器;4.上位機(jī)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖,進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明數(shù)字束光器虛擬控制方法的具體實(shí)施方式
,但不用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
本發(fā)明中的數(shù)字束光器的偏刀也稱為楔形刀。
本發(fā)明的方法中所使用的硬件設(shè)備有用于獲取圖像的監(jiān)視器、用于將數(shù)字束光器中偏刀的圖形加載到監(jiān)視器所顯示圖形上的圖像加載器、用于調(diào)整虛擬偏刀位置的調(diào)整器,通常為鍵盤或鼠標(biāo)、用于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的計(jì)算機(jī)或單片機(jī)、用于進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并向數(shù)字束光器發(fā)出指令的上位機(jī),以及數(shù)字束光器。本發(fā)明中的圖像加載器可以采用公知的任何類型的圖像加載器,只要能將數(shù)字束光器中的偏刀圖形加載到監(jiān)視器所顯示圖形上即可。同時(shí)在X射線機(jī)上設(shè)置相應(yīng)的虛擬控制面板,虛擬控制面板上設(shè)置相應(yīng)的功能按鈕。如方向控制按鈕、位置控制按鈕、虛擬功能應(yīng)用按鈕等。如圖2所示,本發(fā)明中所用的數(shù)字束光器結(jié)構(gòu)包括數(shù)字束光器、與偏刀數(shù)量一致的編碼器3、單片機(jī)I2和上位機(jī)I4,其中編碼器3的作用是檢測(cè)偏刀所在的位置和方向;單片機(jī)I2的作用是接收編碼器3的檢測(cè)結(jié)果信號(hào),并對(duì)所獲得的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理,同時(shí)控制偏刀完成定向和定位運(yùn)動(dòng);上位機(jī)I4的作用是對(duì)單片機(jī)I2發(fā)出初始化、偏刀定向和定位運(yùn)動(dòng)指令信號(hào),同時(shí)接收單片機(jī)I2反饋的信號(hào)。數(shù)字束光器也可以是其他類型或其他結(jié)構(gòu),只要能夠精確控制偏刀的運(yùn)動(dòng),并能夠?qū)崟r(shí)反饋偏刀當(dāng)時(shí)的位置和方向數(shù)據(jù)即可。
參見(jiàn)圖1。本發(fā)明的數(shù)字束光器虛擬控制方法,包括如下步驟(一)采取透視方法,利用X射線設(shè)備的未幀存貯功能在X射線機(jī)的監(jiān)視器上獲取一幅圖像;(二)按下虛擬功能應(yīng)用按鈕,啟動(dòng)虛擬應(yīng)用功能,在步驟(一)所獲取的圖像上出現(xiàn)數(shù)字束光器偏刀的圖形,偏刀的圖形即為虛擬電子偏刀;(三)按下虛擬控制面板上的方向控制按鈕和位置控制按鈕,虛擬電子偏刀將隨相應(yīng)控制方向和位置進(jìn)行運(yùn)動(dòng),當(dāng)操作者根據(jù)虛擬電子偏刀的位置和方向到達(dá)目的位置,并且按下確定鍵時(shí),虛擬電子偏刀的方向和位置信息參數(shù)被傳送到上位機(jī)或數(shù)字束光器單片機(jī);(四)經(jīng)計(jì)算機(jī)或單片機(jī)計(jì)算得出實(shí)際束光器偏刀的目的位置參數(shù)和運(yùn)動(dòng)方向參數(shù),發(fā)送給數(shù)字束光器;1.計(jì)算機(jī)根據(jù)當(dāng)前透視的增強(qiáng)器視野大小、影像增強(qiáng)器到X管球焦點(diǎn)的距離,計(jì)算出操虛擬電子偏刀到目的位置數(shù)據(jù);計(jì)算公式為x=SID*MX/MSID,式中MSID指影像增強(qiáng)器到X管球焦點(diǎn)的最大距離,MX為對(duì)應(yīng)MSID的偏刀寬度值,SID為測(cè)量的影像增強(qiáng)器到X管球焦點(diǎn)的距離。
2.計(jì)算機(jī)通過(guò)計(jì)算醫(yī)生設(shè)定的虛擬數(shù)字束光器偏刀的方向與水平面的銳角角度,完成數(shù)字束光器偏刀的方向計(jì)算;計(jì)算公式為θ=arctg(x/y)式中x,y指測(cè)量點(diǎn)的直角坐標(biāo)值。
3.通過(guò)計(jì)算機(jī)通信串口向上位機(jī)或單片機(jī)發(fā)送位置和方向參數(shù)信息。
(五)上位機(jī)將步驟(四)的參數(shù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字束光器所需的數(shù)據(jù),并向數(shù)字束光器發(fā)出指令,控制實(shí)際數(shù)字束光器偏刀運(yùn)動(dòng)到達(dá)目的位置;(六)數(shù)字束光器接受上位機(jī)的指令控制實(shí)際數(shù)字束光器偏刀返回初始位置。
本發(fā)明的方法利用X射線機(jī)已有的圖像定幀功能,在定幀圖像上,醫(yī)生可以方便地加載虛擬電子偏刀,并方便地控制該虛擬電子偏刀的方向和位置;計(jì)算機(jī)程序根據(jù)醫(yī)生的數(shù)字設(shè)定值,通過(guò)計(jì)算機(jī)串口發(fā)送給數(shù)字束光器,由數(shù)字束光器根據(jù)收到的方向和位置指令信息,控制實(shí)際偏刀方向和位置運(yùn)動(dòng);直到偏刀自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到醫(yī)生給出的設(shè)定值后運(yùn)動(dòng)結(jié)束。
在上述過(guò)程中無(wú)論是虛擬電子偏刀的運(yùn)動(dòng)調(diào)整還是真實(shí)的偏刀的運(yùn)動(dòng)均不需要產(chǎn)生X射線,因而對(duì)醫(yī)生和病人起到了免受X射線照射的效果,對(duì)于臨床應(yīng)用中改善X放射環(huán)境有很大意義。
以上為本發(fā)明的最佳實(shí)施方式,依據(jù)本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠顯而易見(jiàn)地想到的一些雷同、替代方案,均應(yīng)落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.數(shù)字束光器虛擬控制方法,其特征在于包括如下步驟(1)X射線機(jī)在臨視器上存貯末幀圖像;(2)在步驟(1)的末幀圖像上加載偏刀的圖形獲得復(fù)合圖像,其中偏刀的圖形即為虛擬電子偏刀;(3)在復(fù)合圖像上調(diào)整虛擬電子偏刀至目的位置,同時(shí)將虛擬電子偏刀的目的位置數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)方向數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)或單片機(jī);(4)經(jīng)計(jì)算機(jī)或單片機(jī)計(jì)算得出實(shí)際數(shù)字束光器偏刀的目的位置參數(shù)和運(yùn)動(dòng)方向參數(shù),發(fā)送給數(shù)字束光器;(5)上位機(jī)將步驟(4)的參數(shù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字束光器所需的數(shù)據(jù),并向數(shù)字束光器發(fā)出指令,控制實(shí)際數(shù)字束光器偏刀運(yùn)動(dòng)到達(dá)目的位置;(6)數(shù)字束光器接受上位機(jī)的指令控制實(shí)際數(shù)字束光器偏刀返回初始位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字束光器虛擬控制方法,其特征在于所述步驟(2)中的復(fù)合圖像是通過(guò)連接在X射線機(jī)和數(shù)字束光器之間的圖形加載器實(shí)現(xiàn)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字束光器虛擬控制方法,其特征在于該方法中數(shù)字束光器的結(jié)構(gòu)包括與偏刀數(shù)量一致的編碼器(3)、單片機(jī)I(2)和上位機(jī)I(4),其中編碼器(3)的作用是檢測(cè)偏刀所在的位置和方向;單片機(jī)I(2)的作用是接收編碼器(3)的檢測(cè)結(jié)果信號(hào),并對(duì)所獲得的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理,同時(shí)控制偏刀完成定向和定位運(yùn)動(dòng);上位機(jī)I(4)的作用是對(duì)單片機(jī)I(2)發(fā)出初始化、偏刀定向和定位運(yùn)動(dòng)指令信號(hào),同時(shí)接收單片機(jī)I(2)反饋的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)字束光器的控制方法。本發(fā)明數(shù)字束光器虛擬控制方法包括X射線機(jī)在臨視器上存貯末幀圖像;在末幀圖像上加載虛擬電子偏刀;調(diào)整虛擬電子偏刀至目的位置,同時(shí)將虛擬電子偏刀的目的位置數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)方向數(shù)據(jù)發(fā)送到計(jì)算機(jī)或單片機(jī);經(jīng)計(jì)算機(jī)或單片機(jī)計(jì)算得出實(shí)際數(shù)字束光器偏刀的目的位置參數(shù)和運(yùn)動(dòng)方向參數(shù),發(fā)送給數(shù)字束光器;上位機(jī)將上述參數(shù)轉(zhuǎn)化成數(shù)字束光器所需的數(shù)據(jù),并向數(shù)字束光器發(fā)出指令,控制實(shí)際數(shù)字束光器偏刀運(yùn)動(dòng)到達(dá)目的位置,然后返回初始位置。本發(fā)明的有益效果是在偏刀運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中沒(méi)有X射線產(chǎn)生,從而實(shí)現(xiàn)了在偏刀運(yùn)動(dòng)過(guò)程中避免了醫(yī)生和病人的X射線照射量,在放射診斷上具有重大意義。
文檔編號(hào)G03B42/02GK1969751SQ20051008696
公開(kāi)日2007年5月30日 申請(qǐng)日期2005年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月23日
發(fā)明者縱堅(jiān)平, 劉春日, 杜洛山, 王盾, 王孟奇 申請(qǐng)人:北京東方逸騰數(shù)碼醫(yī)療設(shè)備技術(shù)有限公司