CN104644199B - X光拍片系统及x光拍片方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种X光拍片系统及X光拍片方法，X光拍片系统包括：X光放射器，能沿竖直方向移动；X光接收成像器，与X光放射器相对设置，且能沿竖直方向移动；位置捕获器，用于捕获待检测者的肩膀位置，以获得目标位置；控制设备，包括检测控制装置、运动控制装置及拍片控制装置，检测控制装置用于控制位置捕获器捕获待检测者的肩膀位置，获得目标位置，运动控制装置用于根据目标位置控制X光放射器及X光接收成像器移动至胸腔位置，拍片控制装置用于控制X光放射器放射X光。上述DR拍片系统具有自动定位功能。

Description

X光拍片系统及X光拍片方法

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种X光拍片系统及X光拍片方法。

背景技术

X光拍片系统通常包括相对设置的X光放射器与X光接收成像器。X光拍片系统工作时，待检测者站在X光放射器与X光接收成像器之间，由于待检测者高矮不一，需要医务工作者手动调节X光放射器与X光接收成像器的位置，以使得X光放射器与X光接收成像器运动到待检测者的胸腔位置。手动调节X光放射器与X光接收成像器的位置，会增加医务工作者的工作量，降低检测的工作效率。

发明内容

基于此，有必要提供一种能自动定位的X光拍片系统及X光拍片方法。

一种X光拍片系统，包括：

X光放射器，能沿竖直方向移动；

X光接收成像器，与所述X光放射器相对设置，且能沿竖直方向移动；

位置捕获器，用于捕获待检测者的肩膀位置，以获得目标位置；以及

控制设备，包括检测控制装置、运动控制装置及拍片控制装置，所述检测控制装置用于控制所述位置捕获器捕获待检测者的肩膀位置，获得目标位置，所述运动控制装置用于根据所述目标位置控制所述X光放射器及所述X光接收成像器移动至胸腔位置，所述拍片控制装置用于控制所述X光放射器放射X光。

在其中一个实施例中，还包括第一支架与所述第一支架相对设置的第二支架；

所述第一支架上设有第一导轨和第一驱动机构，所述第一导轨沿竖直方向延伸，所述第一驱动机构与所述运动控制装置连接，用于驱动所述X光放射器沿所述第一导轨移动；

所述第二支架上设有第二导轨和第二驱动机构，所述第二导轨沿竖直方向延伸，所述第二驱动机构与所述运动控制装置连接，所述第二驱动机构用于驱动所X光接收成像器沿所述第二导轨移动。

在其中一个实施例中，所述第一支架还设有用于保障所述第一支架的稳定性的第一配重件，所述第二支架还设有用于保障所述第二支架的稳定性的第二配重件，所述第一驱动机构还用于驱动所述第一配重件沿所述第一导轨移动，且所述第一配重件与所述X光放射器的移动方向相反，所述第二驱动机构还用于驱动所述第二配重件沿所述第二导轨移动，且所述第二配重件与所述X光接收成像器的移动方向相反。

在其中一个实施例中，还包括底架，所述底架位于所述第一支架与所述第二支架之间，所述底架上设有脚踏板、第三导轨和第三驱动机构，所述第三导轨沿水平方向延伸，所述第三驱动机构与所述运动控制装置连接，用于驱动所述脚踏板沿所述第三导轨移动。

在其中一个实施例中，所述X光接收成像器为影像增强器或DR平板。

在其中一个实施例中，在沿垂直所述第一导轨的方向上，所述第一支架的方形底框的宽度大于所述第一支架的方形顶框的宽度，且所述方形底框与所述方形顶框靠近所述X光接收成像器的一侧对齐；所述第一支架远离所述X光接收成像器的一侧为弯折侧框，所述弯折侧框包括至所述方形底框的两个顶角延伸形成的两条第一段，及连接所述两条第一段与所述方形顶框的两个顶角的第二段。

在其中一个实施例中，所述位置捕获器为Kinect。

在其中一个实施例中，所述位置捕获器设于所述X光放射器上。

在其中一个实施例中，所述拍片控制装置设有用于控制所述X光放射器放射X光强度的曝光强度调节机构。

一种X光拍片方法，包括如下步骤：

提供上述的X光拍片系统；

所述检测控制装置控制所述位置捕获器捕获目标位置，并将所述目标位置发送至运动控制装置；

所述运动控制装置根据所述目标位置控制所述X光放射器移动至胸腔位置并控制所述X光接收成像器移动至胸腔位置；以及

所述拍片控制装置控制所述X光放射器放射X光，所述X光到达所述X光接收成像器，经由所述X光接收成像器成像。

上述X光拍片系统工作时，待检测者站立于X光放射器与X光接收成像器之间，并面向X光放射器。检测控制装置控制位置捕获器捕获待检测者的肩膀位置，获得目标位置，并将目标位置发送至运动控制装置。运动控制装置根据目标位置控制X光放射器移动至胸腔位置并控制X光接收成像器移动至胸腔位置。拍片控制装置控制X光放射器放射X光，X光透过待检测者，并到达X光接收成像器，经由X光接收成像器成像。在上述过程中，DR拍片系统能自动调节待检测者与X光放射器和X光接收成像器的位置，不需要医务工作者手动调节，检测效率较高。

附图说明

图1为一实施方式的X光拍片系统的结构示意图；

图2为图1某一视角的侧视图；

图3为图1中的第一支架的某一视角的侧视图；

图4为图1中的第二支架的某一视角的侧视图；

图5为图1中的控制设备的模块示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1及图5所示，一实施方式的X光拍片系统10，包括X光放射器100、X光接收成像器200、位置捕获器300、控制设备400、第一支架500、第二支架600以及底架700。其中，控制设备400包括检测控制装置410、运动控制装置420及拍片控制装置430。

X光放射器100与X光接收成像器200相对设置，且均能沿竖直方向移动。

如图1-3所示，在本实施方式中，第一支架500上设有第一导轨510、第一驱动机构520及第一配重件530。第一导轨510沿竖直方向延伸，第一驱动机构520用于驱动X光放射器100沿竖直方向移动。第一配重件530用于保障第一支架520的稳定性，第一驱动机构520还用于驱动第一配重件530沿第一导轨550移动，且第一配重件530与X光放射器100的移动方向相反。

如图1、图2及图4所示，第二支架600上设有第二导轨610、第二驱动机构620及第二配重件630。第二导轨610沿竖直方向延伸，第二驱动机构620用于驱动X光接收成像器200沿竖直方向移动。第二配重件630用于保障第二支架620的稳定性，第二驱动机构620还用于驱动第二配重件630沿第二导轨610移动，且第二配重件630与X光接收成像器200的移动方向相反。

第一支架500和第二支架600上均安装有配重件，配重件在相应的驱动机构驱动下沿第一导轨510和第二导轨520做与X光放射器100和X光接收成像器200相反方向的运动，进而保障了第一支架500和第二支架600的稳定性。

进一步，在本实施方式中，第一导轨510和第二导轨520的数目分别为四根。

进一步，在本实施方式中，X光接收成像器200为影像增强器或DR平板。

如图1及图2所示，进一步，在本实施方式中，为了使得上述X光拍片系统10能安装于体检车上，能与体检车较好的配合。在沿垂直第一导轨510的方向上，第一支架500的方形底框540的宽度大于第一支架500的方形顶框550的宽度，方形顶框550靠近X光接收成像器200的一条边的投影位于方形底框540靠近X光接收成像器200的一条边上，也即方形底框540与方形顶框550靠近X光接收成像器200的一侧对齐。第一支架500远离X光接收成像器200的一侧为弯折侧框560。弯折侧框560包括至方形底框540的两个顶角延伸形成的两条第一段542，及连接两条第一段542与方形顶框550的两个顶角的第二段544。

第二支架600的结构与第一支架500的结构相同，这里不再重复说明。

位置捕获器300用于捕获待检测者的肩膀位置，以获得目标位置。位置捕获器300捕获待检测者的肩膀位置的原理：当待检测者的手脚并拢站立时，由于脖子和肩膀的宽度存在明显的差异，假设位置捕获器300具有三个间隔呈直线排列的基础扫描点，在肩膀处会有三个基础扫描点的数据返回，而在脖子处只有一个基础扫描点的数据返回。当位置捕获器300从下往上(从脚往头)扫描时，从背部到肩膀一直会有三个基础扫描点的数据返回，而到脖子时，只有一个基础扫描点的数据返回，突变，从而可以获得肩膀的位置。当位置捕获器300从上往下(从头往脚)扫描时，从头到脖子一直只有一个基础扫描点的数据返回，而到肩膀时，有三个基础扫描点的数据返回，突变，从而可以获得肩膀的位置。上述描述主要是为了说明位置捕获器300捕获待检测者的肩膀位置的原理，位置捕获器300的具体工作细节不限于上述描述。

进一步，在本实施方式中，位置捕获器300具体为Kinect。Kinect是微软在2009年6月2日的E3大展上，正式公布的XBOX360体感周边外设。Kinect彻底颠覆了游戏的单一操作，使人机互动的理念更加彻底的展现出来，其中文名普遍被称为“啃奶特”，它是一种3D体感摄影机(开发代号“Project Natal”)，同时它导入了即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能。

进一步，在本实施方式中，位置捕获器300设于X光放射器100上。位置捕获器300随X光放射器100的移动而移动。具体的，位置捕获器300设于X光放射器100靠近待检测者头部的一侧。可以理解，在其他实施方式中，位置捕获器300也可以设于第一支架500上。

如图1及图5所示，检测控制装置410用于控制位置捕获器300捕获待检测者的肩膀位置，获得目标位置。运动控制装置420用于根据目标位置控制X光放射器100移动至胸腔位置、控制X光接收成像器200移动至胸腔位置。拍片控制装置430用于控制X光放射器100放射X光。X光透过待检测者，并到达X光接收成像器200，经由X光接收成像器200成像。

虽然待检测者之间的高度差别可以很大(身高波动较大)，但任何一待检测者的肩膀与胸腔之间的间隔距离相对较恒定，波动相对较小。其中，当检测者为青年或中年(青年或中年的身高为150～190厘米，)时，胸腔位置为以目标位置为基点，再向下移动14～20厘米确定的位置。老年人通常会存在驼背的情况，导致胸腔位置下降。当检测者为老人年(大于55岁)时，胸腔位置为以目标位置为基点，再向下移动12～18厘米确定的位置。当检测者为儿童(儿童身高为100～149厘米)时，胸腔位置为以目标位置为基点，再向下移动10～16厘米确定的位置。

进一步，在本实施方式中，X光放射器100与控制X光接收成像器200同步运动，也即X光放射器100与控制X光接收成像器200同时移动至胸腔位置。

进一步地，在本实施方式中，拍片控制装置430设有用于控制X光放射器100放射X光强度的曝光强度调节机构432。从而通过曝光强度调节机构432调节曝光强度，使得在保证X光放射器100放射的X光能够形成清晰图像的同时，X光的剂量不至于过高，进而更降低了对人体的伤害。

上述X光拍片系统工作时，待检测者站立于X光放射器100与X光接收成像器200之间，并面向X光放射器100。检测控制装置410控制位置捕获器300捕获待检测者的肩膀位置，获得目标位置，并将目标位置发送至运动控制装置420。运动控制装置420根据目标位置控制X光放射器100移动至胸腔位置并控制X光接收成像器200移动至胸腔位置。拍片控制装置430控制X光放射器100放射X光，X光透过待检测者，并到达X光接收成像器200，经由X光接收成像器成像。在上述过程中，DR拍片系统能自动调节待检测者与X光放射器100和X光接收成像器200的位置，不需要医务工作者手动调节，检测效率较高。

底架700位于第一支架500与第二支架600之间。底架700上设有脚踏板710、第三导轨720和第三驱动机构730。第三导轨720沿水平方向延伸，第三驱动机构730与运动控制装置420连接，用于驱动脚踏板710沿第三导轨720移动。从而方便调整待检测者的位置，使得待检测者的胸腔中心(左胸腔与右胸腔之间的位置)与X光放射器100的中心及X光接收成像器200中心正对，也可以使得待检测者的左胸腔或右胸腔与X光放射器100的中心及X光接收成像器200中心正对。

在本实施方式中，还提供一种X光拍片方法，包括如下步骤：

步骤S810，提供上述的X光拍片系统。

步骤S820，检测控制装置控制位置捕获器捕获目标位置，并将目标位置发送至运动控制装置。

具体的，待检测者站立于X光放射器与X光接收成像器之间，并面向X光放射器。检测控制装置控制位置捕获器捕获待检测者的肩膀位置，获得目标位置，并将目标位置发送至运动控制装置。

步骤S830，运动控制装置根据目标位置控制X光放射器移动至胸腔位置并控制X光接收成像器移动至胸腔位置。

步骤S840，拍片控制装置控制X光放射器放射X光，X光到达X光接收成像器，经由X光接收成像器成像。

具体的，拍片控制装置控制X光放射器放射X光，X光透过待检测者，并到达X光接收成像器，经由X光接收成像器成像。

在本实施方式中，在完成步骤S840后，还包括运动控制装置控制X光放射器与X光接收成像器回复至初始位置的步骤。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种X光拍片系统，其特征在于，包括：

X光放射器，能沿竖直方向移动；

X光接收成像器，与所述X光放射器相对设置，且能沿竖直方向移动；

位置捕获器，设于所述X光放射器上，且能随所述X光放射器沿竖直方向移动，所述位置捕获器上设有三个沿水平方向间隔排布的基础扫描点，且三个所述基础扫描点呈直线排列，所述位置捕获器沿竖直方向对待检测者扫描时，所述位置捕获器能根据在待检测者的肩膀位置返回的三个所述基础扫描点的数据以及在待检测者的脖子位置返回的一个所述基础扫描点的数据来捕获待检测者的肩膀位置，进而获得目标位置；以及

控制设备，包括检测控制装置、运动控制装置及拍片控制装置，所述检测控制装置用于控制所述位置捕获器捕获待检测者的肩膀位置，获得目标位置，所述运动控制装置用于根据所述目标位置控制所述X光放射器及所述X光接收成像器移动至胸腔位置，所述拍片控制装置用于控制所述X光放射器放射X光。

2.根据权利要求1所述的X光拍片系统，其特征在于，还包括第一支架与所述第一支架相对设置的第二支架；

所述第一支架上设有第一导轨和第一驱动机构，所述第一导轨沿竖直方向延伸，所述第一驱动机构与所述运动控制装置连接，用于驱动所述X光放射器沿所述第一导轨移动；

所述第二支架上设有第二导轨和第二驱动机构，所述第二导轨沿竖直方向延伸，所述第二驱动机构与所述运动控制装置连接，所述第二驱动机构用于驱动所X光接收成像器沿所述第二导轨移动。

3.根据权利要求2所述的X光拍片系统，其特征在于，所述第一支架还设有用于保障所述第一支架的稳定性的第一配重件，所述第二支架还设有用于保障所述第二支架的稳定性的第二配重件，所述第一驱动机构还用于驱动所述第一配重件沿所述第一导轨移动，且所述第一配重件与所述X光放射器的移动方向相反，所述第二驱动机构还用于驱动所述第二配重件沿所述第二导轨移动，且所述第二配重件与所述X光接收成像器的移动方向相反。

4.根据权利要求2所述的X光拍片系统，其特征在于，还包括底架，所述底架位于所述第一支架与所述第二支架之间，所述底架上设有脚踏板、第三导轨和第三驱动机构，所述第三导轨沿水平方向延伸，所述第三驱动机构与所述运动控制装置连接，用于驱动所述脚踏板沿所述第三导轨移动。

5.根据权利要求4所述的X光拍片系统，其特征在于，所述X光接收成像器为影像增强器或DR平板。

6.根据权利要求2所述的X光拍片系统，其特征在于，在沿垂直所述第一导轨的方向上，所述第一支架的方形底框的宽度大于所述第一支架的方形顶框的宽度，且所述方形底框与所述方形顶框靠近所述X光接收成像器的一侧对齐；所述第一支架远离所述X光接收成像器的一侧为弯折侧框，所述弯折侧框包括至所述方形底框的两个顶角延伸形成的两条第一段，及连接所述两条第一段与所述方形顶框的两个顶角的第二段。

7.根据权利要求1所述的X光拍片系统，其特征在于，所述位置捕获器为Kinect。

8.根据权利要求1所述的X光拍片系统，其特征在于，所述拍片控制装置设有用于控制所述X光放射器放射X光强度的曝光强度调节机构。

9.一种X光拍片方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供如权利要求1-8中任一项所述的X光拍片系统；

所述检测控制装置控制所述位置捕获器捕获目标位置，并将所述目标位置发送至运动控制装置；

所述运动控制装置根据所述目标位置控制所述X光放射器移动至胸腔位置并控制所述X光接收成像器移动至胸腔位置；以及

所述拍片控制装置控制所述X光放射器放射X光，所述X光到达所述X光接收成像器，经由所述X光接收成像器成像。