CN103705259A

CN103705259A - 一种x线影像数字测量校正装置及方法

Info

Publication number: CN103705259A
Application number: CN201310717740.2A
Authority: CN
Inventors: 王兰芬; 刘文博; 郗魁斌
Original assignee: ADVANCED SYSTEMS DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Ding Xin Tongfang Polytron Technologies Inc
Priority date: 2013-12-23
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2033-12-23
Also published as: CN103705259B

Abstract

本发明公开了一种X线影像数字测量校正装置及方法。包括底座、竖向支撑杆、横向支撑杆、直尺和2个金属球；竖向支撑杆固定于底座上；竖向支撑杆与横向支撑杆相连接且可相互滑动，且横向支撑杆可在水平平面和竖直平面内旋转；直尺与横向支撑杆的一端相连接，且直尺可在水平平面和竖直平面内旋转；2个金属球分别设于直尺的一端，且其球心分别与直尺的刻度起点和刻度终点重合；直尺为塑料直尺，直尺上设有金属刻度。本发明X线影像数字测量校正装置中提供了球体的参照物，消除了因为非球体形状特点造成的随着照射方向不同而产生的测量误差，能更加简化放大率的计算，能取得更加精确的放大率。本发明能时方便地精确地测量股骨头和股骨颈。

Description

一种X线影像数字测量校正装置及方法

技术领域

本发明涉及一种X线影像数字测量校正装置及方法。

背景技术

X线片上是医疗结构中最常用的检查手段之一，在X线片上对肢体部位进行精确的测量对于临床诊断、手术计划、治疗、手术结果评估具有非常重要的价值，但是由于X线放射源（焦点）是点光源，根据X线摄影中几何投影原理，照射肢体部位后在X线片形成的图像会因为各种因素而造成和肢体真实尺寸相比有不同程度的放大效应，其放大率与焦点、肢体、胶片三者的位置有关。

中国专利申请CN202313372U公开了一种X光片量尺，中国专利申请CN2562165Y公开了一种X光下病灶测量装置，它们公开的技术方案如下：X线摄影中在肢体部位旁边设置金属标尺（单位长度Lu），先在X线片上实际测量金属标尺的测量尺寸（单位长度Lu’），计算出标尺的放大率（M）=Lu’/Lu，然后在X线片上实际测量肢体部位的测量尺寸Lm，计算出该测量肢体部位的实际尺寸L=Lm/M。这种和方法对于杆状且已知角度的拍摄部位可以得到比较精确测量结果；但是对于球形（如股骨头）部位的情况，误差的影响因素较为复杂（包括标尺与X线片的距离以及平行程度），任何一个因素的扰动都有可能造成测量误差甚至错误的发生。因此该方法对于球状结构的直径测量，存在着测量可靠性不稳定的问题。

另外，文献（骨盆平片影像长度的测量，郝跃峰等，山西医药杂志2006年3月第35卷第3期；现代临床医学生物工程学杂志，宋玉全等，2004年第10卷第2期）报道了如下方法：X线摄影中测量或者计算得到焦-片距h、肢-片距h’，先计算出该片的理论放大率（M）=h/（h-h’），然后在X线片上实际测量肢体部位的测量尺寸Lm，计算出该测量肢体部位的实际尺寸L=Lm/M。根据目前的研究表明如果焦-片距为100cm，肢-片距从13～20cm时影像放大率约为114.9%～125%。这种方法理论上可以得到指定部位的精确放大率并能计算出相应的测量值。但是杆状部位和X线片的角度对于长度的放大率有直接的影响，因此利用单一的通过焦-片距h、肢-片距h’来计算放大率对于杆状结构不适用，因此仅适用于诸如股骨头等球状部位的测量；同时实施起来比较繁琐，需要测量焦-片距，肢-片据，特别是肢-片距，因为反复的测量肢-片非常费时间，从而增加患者的痛苦，所以一般来说都是目测估算，这样就很难进行精确的测量。

因此，需要提供一种能够精确测量且简便的肢体部位尺寸的X线影像测量方法及装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种X线影像数字测量校正装置及方法，本发明可以解决在医疗机构中X线平片因为存在拍摄放大率误差而无法精确测量拍摄肢体部位尺寸的问题。

本发明所提供的一种X线影像数字测量校正装置，它包括底座、竖向支撑杆、横向支撑杆、直尺和2个金属球；所述竖向支撑杆固定于所述底座上；

所述竖向支撑杆与所述横向支撑杆相连接且可相互滑动，且所述横向支撑杆可在水平平面和竖直平面内旋转；

所述直尺与所述横向支撑杆的一端相连接，且所述直尺可在水平平面和竖直平面内旋转；

2个所述金属球分别设于所述直尺的一端，且其球心分别与所述直尺的刻度起点和刻度终点重合；

所述直尺为塑料直尺，所述直尺上设有金属刻度。

上述的X线影像数字测量校正装置中，所述竖向支撑杆与所述横向支撑杆通过万向节相连接，从而可使所述横向支撑杆可在水平平面和竖直平面内旋转，以及其与竖向支撑杆可相对滑动，以适应不同部位骨头的尺寸测量。

上述的X线影像数字测量校正装置中，所述直尺与所述横向支撑杆通过万向节相连接，从而可使所述直尺在水平平面和竖直平面内能够旋转，以适应不同部位骨头的尺寸测量。

上述的X线影像数字测量校正装置中，所述金属球的直径可为2cm～6cm，所述金属球具体可选择不锈钢、铝、铸铁或其他金属合金（为减轻重量，也可以使用表面均匀镀铝、镀锌、镀铜的非金属材质）进行制作；所述金属球在任何角度的照射下投影都不会因为照射角度的不同而产生形状误差。

上述的X线影像数字测量校正装置中，所述直尺的长度可为10cm～40cm。

上述的X线影像数字测量校正装置中，所述金属刻度可由镶嵌铅点得到。

本发明同时还提供了一种X线影像数字测量校正方法，包括如下1）和/或2）的步骤：

1）待测量的骨头呈球状时，如股骨头，将所述测量校正装置放置于待测骨头旁，所述测量校正装置中的1个所述金属球与待测骨头处于与X光线的投影平面平行的平面内，且所述金属球和待测骨头与X光源的距离相等；

在X片上得到X线影像，在所述X线影像上测量所述金属球和待测骨头的投影直径，分别记为Da’和D’，则所述金属球的放大率按式（1）计算得到，式（1）中，r表示放大率，D0表示所述金属球的直径；所述待测骨头的直径按式（2）计算得到，式（2）中，D表示待测骨头的直径；

r=Da’/D₀ 式（1）

D=D’/r 式（2）；

2）待测量的骨头呈长度方向延伸时，如股骨颈，将所述测量校正装置放置于待测骨头旁，所述测量校正装置中的所述直尺与待测骨头平行设置，且设于同一平面内；在X片上得到X线影像，通过所述直尺上的所述金属刻度读出待测骨头的投影长度，即为待测骨头的长度。

本发明可以同时方便地测出股骨头直径和股骨颈的长度。

本发明具有如下有益效果：

本发明X线影像数字测量校正装置中提供了球体的参照物，消除了因为非球体形状特点造成的随着照射方向不同而产生的测量误差，能更加简化放大率的计算，能取得更加精确的放大率；本发明提供了两端球体+直尺的组合方案，不仅能计算某点球状部位的放大率，更能计算有一定长度的杆状部位在不平行于X线片时的精确测量。本发明能时方便地精确地测量股骨头和股骨颈。

附图说明

图1为本发明X线影像数字测量校正装置的立体图。

图2为本发明X线影像数字测量校正装置进行测量时的拍摄示意图（右图）和拍摄结果图（左图）。

图中各标记如下：1底座、2竖向支撑杆、3横向支撑杆、4直尺、5，6金属球、7，8万向节。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，本发明提供的X线影像数字测量校正装置包括底座1、竖向支撑杆2、横向支撑杆3、直尺4、金属球5和金属球6。竖向支撑杆2固定于底座1上；竖向支撑杆2与横向支撑杆3通过万向节7相连接，这样可使竖向支撑杆2与横向支撑杆3相互滑动，且横向支撑杆2可在水平平面和竖直平面内进行旋转，以能及时方便地调整横向支撑杆2的空间位置，以适应不同部位骨头的尺寸测量。直尺4与横向支撑杆2的一端通过万向节8相连接，这样可使直尺4在水平平面和竖直平面内进行旋转，以能及时方便地调整横向支撑杆2的空间位置，以适应不同部位骨头的尺寸测量。

本发明的X线影像数字测量校正装置中，2个金属球5和6分别设于直尺4的一端，且其球心分别与直尺4的刻度起点和刻度终点重合。金属球5和6由不锈钢制成；本发明中的直尺为塑料直尺，以可透射X光线，在该直尺上镶嵌有铅点刻度，以用于在X线照射后在X线片上形成刻度点。

本发明的X线影像数字测量校正装置中，金属球5和6的直径可在2cm～6cm的范围内进行调整，金属球5和6的材质具体还可选择铝、铸铁或其他金属合金（为减轻重量，也可以使用表面均匀镀铝、镀锌、镀铜的非金属材质）；直尺4的长度可为10cm～40cm。

使用本发明X线影像数字测量校正装置测量股骨头的直径时，可按照下述步骤进行：如图2中的右图所示，在测量部位旁边摆上本发明X线影像数字测量校正装置，且使该装置中的1个金属球与股骨头处于与X光线的投影平面平行的平面内，且该金属球和股骨头与X光源的距离相等；在X片上得到X线影像，如图2中的左图所示，在X线影像上测量该金属球和股骨头的投影直径，分别记为Da’和D’，则该金属球的放大率r=Da’/D0，D0表示该金属球的直径；则股骨头的直径D=D’/r。

使用本发明X线影像数字测量校正装置测量股骨颈的长度时，可按照下述步骤进行：如图2中的右图所示，在测量部位旁边摆上本发明X线影像数字测量校正装置，且使该测量校正装置中的直尺与股骨颈平行设置，且设于同一平面内；在X片上得到X线影像，如图2中的左图所示，通过直尺上的金属刻度读出股骨颈的投影长度（A’B’=A1’B1’），则股骨颈的长度AB即为A1’B1’。

同时测量股骨头直径和股骨颈长度时，综合上面的方法，即同时保持金属球和直尺的位置，则可以同时方便地测出股骨头的直径和股骨颈的长度。

Claims

1.一种X线影像数字测量校正装置，其特征在于：所述测量校正装置包括底座、竖向支撑杆、横向支撑杆、直尺和2个金属球；所述竖向支撑杆固定于所述底座上；

所述直尺为塑料直尺，所述直尺上设有金属刻度。

2.根据权利要求1所述的测量校正装置，其特征在于：所述竖向支撑杆与所述横向支撑杆通过万向节相连接。

3.根据权利要求1或2所述的测量校正装置，其特征在于：所述直尺与所述横向支撑杆通过万向节相连接。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的测量校正装置，其特征在于：所述金属球的直径为2cm～6cm。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的测量校正装置，其特征在于：所述直尺的长度为10cm～40cm。

6.一种X线影像数字测量校正方法，包括如下1）和/或2）的步骤：

1）待测量的骨头呈球状时，将权利要求1-5中任一项所述测量校正装置放置于待测骨头旁，所述测量校正装置中的1个所述金属球与待测骨头处于与X光线的投影平面平行的平面内，且所述金属球和待测骨头与X光源的距离相等；

r=Da’/D₀ 式（1）

D=D’/r 式（2）；

2）待测量的骨头呈长度方向延伸时，将权利要求1-5中任一项所述测量校正装置放置于待测骨头旁，所述测量校正装置中的所述直尺与待测骨头平行设置，且设于同一平面内；在X片上得到X线影像，通过所述直尺上的所述金属刻度读出待测骨头的投影长度，即为待测骨头的长度。