CN104287771A - 基于嵌入式软件的牙科ct三维成像同步控制方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到一种基于嵌入式软件的牙科CT三维成像同步控制方法和装置，属于医疗器械技术领域。其特征在于：该装置包括：人机交互单元和下位机系统；该方法包括三个步骤实现：第一个步骤是：用户通过人机交互单元调节好曝光参数，且将转动横臂复位到初始运动位置；第二个步骤是：实现曝光过程中转动横臂的缓起，平稳运动，缓停运动及实时位置显示；第三个步骤是：实现运动过程中的射线同步控制。其优点是：基于嵌入式软件的人机界面操作直观、简便，根据实时运动位置实现射线的同步控制，精确定位，集成度高，力求用最小可能的辐射剂量产生最优最佳的图像。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域。
背景技术
目前，随着牙科CT在口腔医学临床的广泛使用，其分辨率高、定位准确、图像清晰、避免重叠的特点必将使口腔医学的诊断和治疗获得深入的发展，给医生和患者带来福音，牙科CT除了需要高精密的机械结构，由于其扫描轨迹、轨迹半径、扫描速度等几何参数各不相同，且需要在较短的曝光过程中加入射线的脉冲控制信号、摄像机的同步信号、运动速度、运动位置的控制等，其过程复杂，精密性高，实时性高；传统的控制装置将运动和射线控制单元分开，或者采用不当的同步控制方法，导致病人照射多余的射线或者因实时性不强图像不清晰，严重影响了诊断。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于嵌入式软件的牙科CT三维成像同步控制方法和装置，能够基于嵌入式软件的人机界面操作直观、简便，根据实时运动位置实现射线的同步控制，精确定位，集成度高，力求用最小可能的辐射剂量产生最优最佳的图像。
本发明采取的技术方案是：其特征在于：该装置包括：人机交互单元和下位机系统；该方法包括三个步骤实现：第一个步骤是：用户通过人机交互单元调节好曝光参数，且将转动横臂复位到初始运动位置；第二个步骤是：实现曝光过程中转动横臂的缓起，平稳运动，缓停运动及实时位置显示；第三个步骤是：实现运动过程中的射线同步控制。
该方法包括：
1、用户通过人机交互单元调节好曝光参数，且将转动横臂复位到初始运动位置；
2、按下手开关，开始曝光，将转动横臂的缓慢起动，且检测当前射线系统是否准备好；
3、待横臂平稳后，实时监测当前旋转的角度值，请求影像增强器的准备好信号；
4、等待增强器的准备好，发送射线的脉冲信号和平板曝光信号；
5、如上所述，在扫描运动过程中，实现 200个脉冲信号曝光；
6、曝光完成后，将转动横臂缓慢停止。
附图说明：
图1：本发明主要部件的结构框图。
图2 ：本发明的射线控制单元结构框图。
图3 ：本发明的运动控制单元结构框图。
图4：本发明的液晶屏曝光显示界面。
图5 ：本发明的运动轨迹图。
图6 ：本发明曝光过程中三维成像同步控制的流程图。
具体实施方式
参照附图1，本发明实施提供了一种基于嵌入式软件的牙科CT三维成像同步控制方法和装置，该装置主要由人机交互单元、下位机系统，还包括逆变高压部件、影像增强器部件、升降部件、旋转部件等组成，在曝光过程中能够根据实时运动位置实现射线的同步控制，精确定位，力求用最小可能的辐射剂量产生最优最佳的图像。
参照附图2，下位机系统是基于atmega1280硬件平台，由射线控制单元和运动控制单元组成，主要用于接收上位机系统的操作指令以及各单元的时序控制；其中，射线控制单元用于完成曝光过程中逆变、灯丝、旋转阳极等信号的时序控制，影像增强器的同步信号的时序控制，以及与运动控制单元的实时通讯等。
参照附图3，运动控制单元用于完成升降直流电机、旋转直流电机的控制，升降位置、旋转位置的采集，升降和旋转各个方向限位开关的检测，激光灯的控制，以及与射线控制单元的实时通讯等。
人机界面显示参照附图4，人机交互单元由上位机系统及液晶屏组成，上位机系统是基于atmega1280硬件平台，与下位机系统以串口的方式通讯，主要完成曝光及运动参数的显示，以及发送给下位机系统用户的按键操作指令。
三维运动的轨迹参照图5，扫描同步控制方法具体流程如图6，可分为8个步骤：
1、 病人进入牙托组件并背对立柱，检测牙托行程开关闭合，控制升降直流电机，调节立柱的高度，检测“T”键,完成三维预运动；
2、 通过人机交互单元选择好曝光参数；
3、 检测“R”键按下，将转动横臂复位到初始“0”位置，即球管运动到初始“0”位置；
4、 检测手开关按下信号，三维运动开始，下位机系统控制旋转电机将球管由“0”位置逆时针旋转27度缓慢起动到B点行程开关处，再由B点顺时针旋转，当检测到A点处的光电开关，此时转动横臂组件已平稳运动，运动过程中全程采集旋转的AD值，下位机系统进入准备扫描状态；
5、 第一帧扫描开始，相继检测逆变，高压部件准备好信号，第一帧刻度盘的光电开关，待准备完毕，输出kV和mA的设定值，逆变高压的控制信号及给影像增强器的同步信号，直到一帧脉冲的有效曝光时间30ms完成；
6、 相继关闭逆变、高压的控制信号，影像增强器的同步信号，kV，mA的设定值，直到一帧脉冲时间70ms完成；
7、 球管从A点运动到C点共旋转204度，完成200帧脉冲曝光，每一帧均采用上述第4步骤、第5步骤的方式工作；曝光过程中，如松开手开关，或者检测不到逆变，高压部件准备好信号，以及无每一帧的刻度盘光电开关信号，或反馈的旋转位置不正确等，则立刻停止曝光，液晶屏提示相应故障；
8、 如机器无故障，200帧脉冲曝光完成后，球管平稳运动到C点，结束三维扫描，下位机系统关闭各种射线控制信号，球管继续以缓慢停止的方式运动到D点，三维运动结束。
9、 上述第1步骤至第8步骤完成一次三维运动扫描流程。
上述方法不仅适用于配置影像增强器的牙科CT，同时适用于平板探测器的牙科CT，还需检测平板准备好再开启kV，mA输出。
综上所述，本发明实现了射线与运动同步，提高了重建图像质量，具有实际应用价值。
Claims (5)
1.基于嵌入式软件的牙科CT三维成像同步控制方法和装置，其特征在于：该装置包括：人机交互单元和下位机系统；该方法包括三个步骤实现：第一个步骤是：用户通过人机交互单元调节好曝光参数，且将转动横臂复位到初始运动位置；第二个步骤是：实现曝光过程中转动横臂的缓起，平稳运动，缓停运动及实时位置显示；第三个步骤是：实现运动过程中的射线同步控制。
2.如权利要求1所述的基于嵌入式软件的牙科CT三维成像同步控制方法和装置，其特征在于：所述人机交互界面具体包括：液晶屏显示界面。
3.如权利要求1所述的基于嵌入式软件的牙科CT三维成像同步控制方法和装置，其特征在于：所述三维运动的轨迹及控制运动的方法。
4.如权利要求1所述的基于嵌入式软件的牙科CT三维成像同步控制方法和装置，其特征在于：所述三维运动中扫描的同步控制方法。
5.如权利要求1所述的基于嵌入式软件的牙科CT三维成像同步控制方法和装置，其特征在于：不仅适用于配置影像增强器的牙科CT，同时适用于平板探测器的牙科CT。
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