CN102551743A

CN102551743A - 数字x射线成像系统及方法

Info

Publication number: CN102551743A
Application number: CN2010106196900A
Authority: CN
Inventors: 刘兵全; 刘学东; 张继晔; 廖科峰
Original assignee: Shenzhen Mindray Bio Medical Electronics Co Ltd
Current assignee: Guangdong Gaohang Intellectual Property Operation Co ltd; Shenzhen Imis Biological Medical Co ltd
Priority date: 2010-12-31
Filing date: 2010-12-31
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2030-12-31
Also published as: CN102551743B

Abstract

本发明公开了一种数字X射线成像系统及方法。一种实施例的该数字X射线成像方法包括：建立并存储多组拍摄体位与目标位置参数之间的数据对应关系；获取成像目标信息；接收成像目标的拍摄体位；根据成像目标的拍摄体位，按照预先存储的数据对应关系为该拍摄体位配置数字X射线成像系统机器的目标位置参数；根据目标位置参数控制数字X射线成像系统机器运动到目标位置。采用本发明实施例的数字X射线成像系统及方法可快速确定机器目标位置，成像过程操作更为简单。

Description

数字X射线成像系统及方法

技术领域

本发明涉及一种医学放射成像系统及方法，尤其是一种数字X射线成像系统及方法。

背景技术

随着数字信号技术的发展，传统的X射线成像系统也逐渐由数字X射线摄影(Digital radiography，DR)成像系统所代替。要对成像目标(比如患者、病人)进行成像，无论采用站立体位还是躺卧体位，都要首先调整好DR机器的位置，再将病人放置在适当的成像位置，然后进行后续的曝光摄像过程。目前DR系统在摄影成像过程中普遍采用如下的操作步骤：

首先，由DR系统操作人员通过控制台系统中手动选择成像目标，并从预存的拍摄体位库中选取所需的拍摄体位；

然后，由操作人员在控制台系统中从预存的目标位置库中手动操作选择一个“一键到位”的目标位置，再通过遥控器上的按键执行“一键到位”的运动控制，使得机器运动到所选定的目标位置；

最后通过控制台确定本次摄影所用的各种曝光参数，机器接收这些参数进而对成像目标进行曝光。

现有的方案在选择拍摄体位后，还需要手动选择机器的目标位置，操作过程繁琐，并且DR系统中预设的“一键到位”目标位置数量有限，并不能很好的满足所有拍摄体位的要求，导致操作人员在完成一键到位的操作后，还需要通过遥控器上其他按键分别调节机器的机头等各部分以达到实际拍摄所需的最佳目标位置。

发明内容

为了解决现有技术中DR成像系统中目标位置不能满足各种拍摄体位需求的技术问题，提供一种为拍摄体位自动选择目标位置的数字X射线成像方法。

同时也有必要提供一种为拍摄体位自动快速选择目标位置的数字X射线成像系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种数字X射线成像方法，其包括：建立并存储多组拍摄体位与目标位置参数之间的数据对应关系；获取成像目标信息；接收成像目标的拍摄体位；根据成像目标的拍摄体位，按照预先存储的数据对应关系为该拍摄体位配置数字X射线成像系统机器的目标位置参数；根据目标位置参数控制数字X射线成像系统机器运动到目标位置。

同时，本发明还提供一种数字X射线成像系统，其包括一控制台系统及一数字X射线成像机器系统，该控制台系统包括一成像目标信息登记模块、一拍摄体位选择模块、一拍摄体位存储模块、一目标位置参数存储模块与一目标位置参数配置模块，该成像机器系统包括一运动控制模块。通过该成像目标信息登记模块获取成像目标信息，通过该拍摄体位选择模块接收成像目标的拍摄体位信息。该目标位置参数存储模块存储与该拍摄体位对应的目标位置参数，该目标位置参数配置模块根据拍摄体位信息从该目标位置参数存储模块调用与该拍摄体位对应的目标位置参数，该运动控制模块按照该目标位置参数控制成像机器系统运动至目标位置。

本发明的有益效果是：通过预存的拍摄体位与机器目标位置参数的数据对应关系，可以在操作者选定了拍摄体位后自动为所选的拍摄体位配置对应的机器目标位置参数，从而省略手动选择目标位置参数的繁琐过程，使得成像过程方便快速。另外，因为预先建立的数据对应关系，可以使得目标位置参数更好满足拍摄体位的需求。

附图说明

图1是本发明数字X射线成像系统一种实施例的方框示意图；

图2是图1所示拍摄体位存储模块与目标位置参数存储模块的对应关系示意图。

图3是以U臂DR机器为例的拍摄场景综合模拟图；

图4是一种实施例的U臂DR机器当前位置的模拟示意图；

图5是一种实施例的悬吊臂DR机器当前位置的模拟示意图；

图6是本发明数字X射线成像方法一种实施例的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的数字式X射线成像系统预存多种拍摄体位，并对每一种拍摄体位配置独立的目标位置参数包，当通过控制台系统选择拍摄体位后，系统自动为该拍摄体位映射一个最佳的目标位置，并且还可以通过控制台实时显示拍摄体位与目标位置结合的模拟图。此后直接通过遥控器控制DR机器运动到目标位置，不用再手动选择目标位置。另外，在机器运动过程中，机器运动的模拟图同步显示到控制台，方便操作人员观察运动过程，发现问题可及时进行调整。文中所称目标位置，指的是适于某一拍摄体位的DR机器中与拍摄有关的各部件的最终相对位置。

请参考图1，是本发明数字X射线成像系统一种实施例的方框示意图。该数字X射线成像系统包括一DR机器系统10、一控制台系统12及一遥控模块18。该DR机器系统10包括常见的探测器(接收穿过人体后的X光信息并转换为对应数字信号)、X线发生装置(或者称为机头，其发射用于成像的X线)、U型臂、悬吊机构等部件，因本发明重点并不在于DR机器的整体机械构造上，因此本申请中对此不进行详细介绍。在DR机器系统10中，还包括由位于探测器、X线发生装置等处的多个位置传感器及传感信号处理模块组成的位置传感模块104，用于感测DR机器系统各部件的位置，并将其转换为对应的位置参数传输给控制台系统12。DR机器系统10还包括接收遥控模块18的指令信息而使得各部件产生运动的运动控制模块102。

该控制台系统12包括一成像目标登记模块120、一拍摄体位选择模块121、一拍摄体位存储模块123、一目标参数存储模块125、一目标参数配置模块126、一图像模拟模块128及一显示模块129。该成像目标登记模块120用于从本地或者登记工作站获取成像目标(病人、患者等)的姓名、性别等登记信息。成像目标的信息经过图像模拟模块128生成对应的直观图像界面，并通过显示模块129在控制台的显示屏上显示出来。

在成像目标信息登记完毕后，通过拍摄体位选择模块121选择所需要的拍摄体位，比如胸部正位、胸部侧位等等。拍摄体位选择模块121接收到输入的选定的信息后，从该拍摄体位存储模块123中调用相应的拍摄体位信息，并将该拍摄体位信息传输到目标位置参数配置模块126。目标参数配置模块126则从该目标位置参数存储模块125调用与该拍摄体位对应的一组目标位置参数。对于不同类型的DR机器，目标位置参数包含的信息有一定的差异，比如对于U臂DR机器，目标位置参数可以包括U臂高度、U臂角度、探测器角度、SID(像源距)或者机头位置等参数；对于悬吊臂DR机器，目标位置参数可以包括机头高度、机头角度、天轨前后距离(天轨一般指的是安装在天花板上供机头朝探测器方向前后移动的轨道)、探测器高度、探测器角度等。可参看图2，是图1所示拍摄体位存储模块与目标位置参数存储模块的对应关系示意图。拍摄体位存储模块123根据实际需求存储N个拍摄体位，如拍摄体位1、拍摄体位2、…拍摄体位N，而对应每一拍摄体位，在目标位置参数存储模块125中，将对应每一拍摄体位的上述DR机器的多个目标位置参数打包后存储，比如给拍摄体位1存储对应的目标位置参数包1、给拍摄体位2存储对应的目标位置参数包2、…给拍摄体位N对应存储目标位置参数包N，上述N可根据需求取任意自然数。

选定的拍摄体位信息以及为其配置的目标位置参数一同送往该图像模拟模块128。图像模拟模块根据拍摄体位信息和目标位置参数生成拍摄体位及机器目标位置场景模拟图，然后通过显示模块129在控制台的显示界面进行模拟图像的显示，给操作者以直观的拍摄位置场景效果的观察。拍摄体位的模拟图以模拟的人体图像表示，而机器目标位置可通过模拟的机器外形图表示，二者结合即可形象显示患者在DR机器处以拍摄体位就位，同时DR机器处于目标位置的综合场景。可参看图3，即是以U臂DR机器为例的拍摄场景综合模拟图像显示，可以看到所选择的拍摄体位是胸部正位，DR机器的拍摄目标位置也直观的在同一模拟图中显示出来。通过在选定拍摄体位的时候即同时将实际拍摄时的场景以模拟图的形式显示给操作者，为操作者提供了直观的判断依据。

同时，配置好的目标参数由控制台系统12传输到DR机器系统的运动控制模块102。运动控制模块102在接收到遥控模块18的运动指令，比如按下遥控器上的“一键到位”控制按键时，运动控制模块102控制机头、探测器等部件运动到目标位置参数所定义的目标位置，从而完成对DR机器的目标位置到位操作。

在DR机器运动过程中，DR机器系统10中的位置传感模块104将涉及到运动的机头、探测器等部件的位置参数实时反馈给控制台系统12的图像模拟模块128。图像模拟模块128根据实时接收的机器位置参数生成DR机器整机的当前位置的直观模拟图，并在控制台显示屏上连续显示运动的模拟图，方便操作者观察DR机器是否按照需求正常运动到目标位置，并可为操作者提供是否需要调整目标位置的直观依据。通过遥控器上设置的对应按键，可以单独控制机头或者探测器等朝某一方向移动。本发明中模拟图可以各种形式显示，包括简易的图形、实景模拟的二维或者三维图像，可根据实际需求个性化设置显示形式，此处不再赘述。参考图4及图5，图4即是一种实施例的U臂DR机器当前位置的模拟示意图，图5是一种实施例的悬吊臂DR机器当前位置的模拟示意图。

当DR机器就位到目标位之后，操作者即可以选定的拍摄体位对患者进行摆位，就绪后即通过控制台系统12输入曝光参数等，启动DR机器进行曝光拍摄，并获得成像结果。本实施例的各模块的功能输入路径可以是控制台系统的某一按键，也可以是控制台的触摸式显示屏上的虚拟按键或者其他类似的输入装置。

请参看图6，是本发明数字X射线成像方法一种实施例的流程图。该方法包括如下步骤：

S100：获取成像目标信息；

通过控制台系统获取成像目标(病人、患者)的登记信息，从而确定待成像的目标基本情况。登记信息包括患者姓名、年龄、性别等。成像目标信息通过控制台显示界面显示给操作者。

S200：接收成像目标的拍摄体位信息；

通过控制台系统的拍摄体位选择模块或者类似的模块选择拍摄所需的患者体位。拍摄体位选择模块可以在控制台的控制按键区或者控制台的显示界面上映射为一个或者多个控制按键、功能选择菜单等输入界面，控制台系统通过这些输入界面接收输入的拍摄体位信息。控制台系统还可以设置图像模拟模块，通过接收拍摄体位信息模拟出拍摄体位的简易图像或者真人图像，在控制台显示界面上直观显示给操作者。

S300：根据拍摄体位自动配置数字X射线成像系统机器的目标位置参数；

通过控制台系统的目标位置参数配置模块或者类似的模块为选定的拍摄体位配置适当的DR机器目标位置参数。目标位置参数预先与拍摄体位建立对应关系并存储在目标参数存储模块模块中，因DR机器目标位置所包含参数通常不止一个，可以将某一目标位置的参数以打包形式存储。自动配置的目标位置参数传输给DR机器系统，由其运动控制模块接收。目标位置参数也可以传送到图像模拟模块，形成DR机器在目标位置的模拟图后通过显示界面显示给操作者。

S400：根据目标位置参数控制数字X射线成像系统机器运动到目标位置。

运动控制模块根据接收到得目标位置参数控制DR机器各部分，如探测器、机头等部件运动到参数所指定的位置，即完成对DR机器的目标位置的设定。DR机器的实时位置参数可以通过位置传感模块反馈给控制台系统，控制台系统根据位置参数显示DR机器的实时位置模拟图，并可以与拍摄体位的模拟图叠加结合生成拍摄场景模拟图，显示拍摄场景的综合模拟状态。

完成上述步骤之后，使成像目标按照拍摄体位就位，确定曝光参数并完成拍摄。

在上述方法的步骤S300与步骤S400之间也可以增加一个运动指令的接收步骤，即运动控制模块在接收到目标位置参数后并不自动运动，而是在接收到遥控器或者类似输入装置发出的运动指令后才开始运动，此时DR机器相当于经过操作者的确认后才开始就位运动，可以避免操作者因误选拍摄体位后机器所带来的不必要的机器运动。

本发明实施例的数字X射线成像系统与方法，其为每一拍摄体位预设一组合适的目标位置参数，在选定拍摄体位后系统即自动为所选定的拍摄体位映射(配置)所预定的目标位置参数，省去了操作员手动选择目标位置参数的繁琐过程，简化了DR系统拍摄流程。另外，因为拍摄体位均有预设的对应目标位置参数，减少了现有技术中手动为拍摄体位选择目标位置参数所带来的匹配不佳的问题，从而可减少就位后人工单独调节DR机器各部件的操作。

以上是为理解本发明所描述的一些实施例，然而，也可以根据本发明的宗旨进行如下变化，且以下变化也是有限的示例，并不代表本发明仅限于直接文字描述出来的这些示例。比如，在选定了拍摄体位后，系统自动为该拍摄体位映射一套DR机器目标位置参数，此时也可以仅显示DR机器目标位置的模拟场景图，而不加入患者拍摄体位的模拟图。

遥控器也可以由其他输入装置代替，比如线控器、控制台的菜单按键或者DR机器上的按键等等；当然还可以省略遥控模块上的运动指令按键(“一键到位”按键)，当运动模块接收到控制台传输的目标位置参数后即自动控制机器运动到目标位置。

另一方面，拍摄体位与目标位置参数之间的对应关系可以在机器出场时就设定好并固定下来，也可以在控制台系统中设定用户干预界面，在需要的时候通过用户干预界面对该对应关系进行所需的修改，比如修改目标位置参数与拍摄体位的整体对应关系，或者修改某一目标位置参数包中的其中一个参数。

本发明的各实施例中可以包括各种步骤，这些步骤可以体现为可由通用或专用计算机(或其它电子设备)执行的机器可执行的指令。可选地，这些步骤可以由包括了用以执行这些步骤的特定逻辑电路的硬件元件执行或者由硬件、软件和/或固件联合执行。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种数字X射线成像方法，其特征在于，包括：

建立并存储多组拍摄体位与目标位置参数之间的数据对应关系；

获取成像目标信息；

接收成像目标的拍摄体位；

根据成像目标的拍摄体位，按照预先存储的数据对应关系为该拍摄体位配置数字X射线成像系统机器的目标位置参数；

根据目标位置参数控制数字X射线成像系统机器运动到目标位置。

2.如权利要求1所述的成像方法，其特征在于，所述成像系统机器运动到目标位置的过程中，实时显示成像系统机器的当前位置模拟图。

3.如权利要求1所述的成像方法，其特征在于，对应每一拍摄体位的目标位置参数包括多个，并以打包形式存储。

4.如权利要求1-3任意一项所述的成像方法，其特征在于，通过成像系统所包含的一控制台选择拍摄体位。

5.如权利要求1-3任意一项所述的成像方法，其特征在于，在所述根据拍摄体位自动配置数字X射线成像系统机器的目标位置参数的同时，生成成像系统机器处于目标位置的模拟图并显示。

6.如权利要求5所述的成像方法，其特征在于，所述拍摄体位转换为对应的拍摄体位模拟图，其与成像系统机器处于目标位置的模拟图叠加后生成拍摄场景模拟图并显示。

7.如权利要求1-3任意一项所述的成像方法，其特征在于，成像系统接收一运动指令后再根据目标位置参数控制数字X射线成像系统机器运动到目标位置。

8.如权利要求7所述的成像方法，其特征在于，所述运动指令通过一遥控器的一个控制按键发出。

9.一种数字X射线成像系统，包括一控制台系统及一数字式X射线成像机器系统，该控制台系统包括一成像目标信息登记模块、一拍摄体位选择模块与一拍摄体位存储模块，通过该成像目标信息登记模块获取成像目标信息，通过该拍摄体位选择模块接收成像目标的拍摄体位信息，该成像机器系统包括一运动控制模块，其特征在于，该控制台系统进一步包括一目标位置参数存储模块与一目标位置参数配置模块，该目标位置参数存储模块存储与该拍摄体位对应的目标位置参数，该目标位置参数配置模块根据拍摄体位信息从该目标位置参数存储模块调用与该拍摄体位对应的目标位置参数，该运动控制模块按照该目标位置参数控制成像机器系统运动至目标位置。

10.如权利要求9所述的成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括一遥控模块，其输出一运动指令至该运动控制模块之后，该运动控制模块按照该目标位置参数控制成像机器运动至目标位置。

11.如权利要求9或者10所述的成像系统，其特征在于，所述控制台系统还包括一图像模拟模块与一显示模块，该图像模拟模块根据拍摄体位信息生成拍摄体位模拟图及根据目标位置参数生成机器目标位置模拟图，并通过该显示模块显示该拍摄体位模拟图和/或该机器目标位置模拟图。

12.如权利要求9或者10所述成像系统，其特征在于，所述成像机器系统还包括一位置传感模块，该位置传感模块将成像机器的位置参数实时传输给该控制台系统。

13.如权利要求12所述的成像系统，其特征在于，该图像模拟模块按照成像机器的位置参数生成机器当前位置的模拟图，并通过显示模块进行显示。