CN104771187A - 一种双源数字x射线拍摄装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双源数字X射线拍摄装置，包括一个由n组横臂组组成的机械臂、n组X射线源和n组X射线探测器，其中每组横臂组包括水平对角设置的第一横臂和第二横臂，第一横臂和第二横臂均连接有一垂直臂，第一横臂和第二横臂的垂直臂上分别安装有一组X射线源和一组X射线探测器；拍摄装置运行时，第一横臂垂直臂上的X射线源发出的X射线入射至第二横臂垂直臂上的X射线探测器；每组横臂组之间通过第一横臂、第二横臂相互连接。本发明提供的拍摄装置，具备传统的X光拍摄功能的同时，可获取患者某个部位不同角度的X射线图像信息用于进行三维重建，与现有的用于获取三维重建所需信息的拍摄技术相比，患者所需受到的辐射量大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及X射线拍摄领域，更具体地，涉及一种双源数字X射线拍摄装置。
背景技术
目前，国内外广泛沿用的X线成像系统一般为单源X射线成像系统（Digital Radiography-DR），单源X射线成像系统并没有三维重建的功能。现阶段在进行X射线三维重建时一般通过X线断层摄影（Computed Tomography-CT），然而，CT的辐射量大于一般的单源X线成像系统（DR）。因此设计一种可以进行X射线三维重建的DR设备，可以降低病人所受到的辐射的同时，又不影响医生诊断的效果，其意义重大。
发明内容
本发明提供了一种双源数字X射线拍摄装置，该装置具备传统的X光拍摄功能的同时，能够获取患者某个部位不同角度的X射线图像信息。
为实现以上发明目的，采用的技术方案是：
一种双源数字X射线拍摄装置，包括一个由n组横臂组组成的机械臂、n组X射线源和n组X射线探测器，其中每组横臂组包括水平对角设置的第一横臂和第二横臂，第一横臂和第二横臂均连接有一垂直臂，第一横臂和第二横臂的垂直臂上分别安装有一组X射线源和一组X射线探测器；拍摄装置运行时，第一横臂垂直臂上的X射线源发出的X射线入射至第二横臂垂直臂上的X射线探测器；
每组横臂组之间通过第一横臂、第二横臂相互连接。
上述方案中，在进行传统X光拍摄的时候，只需要开启一组X射线源对被拍摄物体进行拍摄，并通过该组X射线源对角的X射线探测器获取拍摄的X射线图像。当需要使用该装置获取用于进行X射线三维重建的图像数据时，则需要同时开启n组X射线源，使该装置对被拍摄物体进行多个角度（至少两个）的拍摄，在完成拍摄之后，通过分别与n组X射线源对角的n组X射线探测器，则可获得被拍摄物体多个角度的X射线图像数据，用于进行X射线三维重建。需要指出的是，由于进行三维重建时重建模型的精度会随着拍摄角度和拍摄次数的增多而提升，因此本发明提供的装置能够很好满足进行三维重建所需的要求。
由于身体中软组织和骨骼的密度差别较大，软组织对低能X射线衰减分辨较好，骨骼却对高能X射线衰减分辨较好，因此在实际应用中，可以通过对n组X射线源的球管电压和mAs值进行设定，使n组X射线源分别发出能量层次不同的X射线，从而使得获取的X射线图像的对比度更好。
优选地，所述机械臂还包括有一中心轴，横臂组的第一横臂、第二横臂与中心轴活动式连接，第一横臂、第二横臂能够绕中心轴做径向运动。
优选地，所述机械臂为横臂间夹角可调的十字机械臂。
优选地，为了使装置能够针对不同拍摄物体或部位进行调整，获得更好的拍摄效果，横臂组的第一横臂、第二横臂均为伸缩臂，与第一横臂、第二横臂连接的垂直臂也为伸缩臂。在进行拍摄之前，通过对第一横臂、第二横臂、垂直臂的长度进行调整，使拍摄装置获得更好的拍摄角度。
优选地，垂直臂包括活动式连接的伸缩段和旋转段，伸缩段与第一横臂或第二横臂连接，旋转段位于伸缩段的下方，旋转段能够在水平面上自旋，X射线源或X射线探测器安装在旋转段上。X射线源或X射线探测器安装在旋转段上，使X射线源或X射线探测器在使用的时候能够在水平面上进行一定角度的调整。
优选地，所述X射线源为X射线球管，X射线探测器为平板X射线探测器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供的拍摄装置，具备传统的X光拍摄功能的同时，可获取患者某个部位不同角度的X射线图像信息用于进行三维重建，与现有的用于获取三维重建所需信息的拍摄技术相比，患者所需受到的辐射量大大降低。
附图说明
图1为本装置的拍摄过程示意图。
图2为拍摄装置的结构示意图。
图3为横臂与垂直臂的连接关系图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
如图1、2、3所示，拍摄装置包括一个由n组横臂组1组成的机械臂、n组X射线源4和n组X射线探测器5，其中每组横臂组1包括水平对角设置的第一横臂11和第一横臂12，第一横臂11和第一横臂12均连接有一垂直臂2，第一横臂11和第一横臂12的垂直臂2上分别安装有一组X射线源4和一组X射线探测器5；拍摄装置运行时，第一横臂11垂直臂2上的X射线源4发出的X射线6入射至第一横臂12垂直臂2上的X射线探测器5；每组横臂组1之间通过第一横臂11、第一横臂12相互连接。
本实施例中，X射线源4为X射线球管，X射线探测器5为平板X射线探测器5，机械臂优选横臂间夹角可调的十字机械臂。
其中机械臂还包括有一中心轴3，每组横臂组1的第一横臂11、第一横臂12与中心轴3活动式连接，第一横臂11、第一横臂12能够绕中心轴3做径向运动。
在使用本装置进行拍摄之前，首先需要对每组横臂组1的第一横臂11、第一横臂12的夹角进行调整，使对角的第一横臂11、第一横臂12横臂之间的夹角为180°，从而保证第一横臂11垂直臂2上的X射线源4发出的X射线6能够入射至第一横臂12垂直臂2上的X射线探测器5。
上述方案中，在进行传统X光拍摄的时候，只需要开启一组X射线源4对放置在底座台8上被拍摄物体7进行拍摄，并通过该组X射线源4对角的X射线探测器5获取拍摄的X射线图像。当需要使用该装置获取用于进行X射线三维重建的图像数据时，则需要同时开启n组X射线源4，使该装置对被拍摄物体7进行多个角度（至少两个）的拍摄，在完成拍摄之后，通过分别与n组X射线源4对角的n组X射线探测器5，则可获得被拍摄物体7多个角度的X射线图像数据，用于进行X射线三维重建。需要指出的是，由于进行三维重建时重建模型的精度会随着拍摄角度和拍摄次数的增多而提升，因此本发明提供的装置能够很好满足进行三维重建所需的要求。
由于身体中软组织和骨骼的密度差别较大，软组织对低能X射线衰减分辨较好，骨骼却对高能X射线衰减分辨较好，因此在实际应用中，可以通过对n组X射线源4的球管电压和mAs值进行设定，使n组X射线源4分别发出能量层次不同的X射线，从而使得获取的X射线图像的对比度更好。
本实施例中，为了使装置能够针对不同拍摄物体或部位进行调整，获得更好的拍摄效果，每组横臂组1的第一横臂11、第一横臂12均为伸缩臂，与第一横臂11、第一横臂12连接的垂直臂2也为伸缩臂。在进行拍摄之前，通过对第一横臂11、第一横臂12、垂直臂2的长度进行调整，使拍摄装置获得更好的拍摄角度。
其中，垂直臂2包括活动式连接的伸缩段21和旋转段22，伸缩段21与第一横臂11或第一横臂12连接，旋转段22位于伸缩段21的下方，旋转段22能够在水平面上自旋，X射线源4或X射线探测器5安装在旋转段22上。X射线源4或X射线探测器5安装在旋转段22上，使X射线源4或X射线探测器5在使用的时候能够在水平面上进行一定角度的调整。
本发明提供的装置具有以下优点：
1.准确定位，避免2D图像的重叠：如肺部结节的定位（准确到肺叶、甚至肺段）；右上腹部致密影的定位（鉴别胆囊结石与肾结石）；胸部结节与肋骨病变重叠（肺结节与肋骨病灶）。
2.消灭常规胸片死角：心影后方，双肺下叶与膈肌重叠的区域。
3.骨关节中的应用：提供切线位图片，了解骨肿瘤及肿瘤样病变与骨皮质及髓腔的关系，清楚观察骨膜新生骨等情况。准确定位关节脱位类型。
4. 以往在进行胃肠造影、静脉肾盂造影、胆管造影、排粪造影等检测的时候，都需要让病人进行旋转移动，而使用本装置进行拍摄时无需患者进行移动，大大减少了辐射剂量。
5.在进行正侧位、斜位拍摄时，无需病人改变体位，只要单次拍摄就可以获得正侧位及斜位图片。
本发明提供的拍摄装置，具备传统的X光拍摄功能的同时，可获取患者某个部位不同角度的X射线图像信息用于进行三维重建，与现有的用于获取三维重建所需信息的拍摄技术相比，患者所需受到的辐射量大大降低。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种双源数字X射线拍摄装置，其特征在于：包括一个由n组横臂组组成的机械臂、n组X射线源和n组X射线探测器，其中每组横臂组包括水平对角设置的第一横臂和第二横臂，第一横臂和第二横臂均连接有一垂直臂，第一横臂和第二横臂的垂直臂上分别安装有一组X射线源和一组X射线探测器；拍摄装置运行时，第一横臂垂直臂上的X射线源发出的X射线入射至第二横臂垂直臂上的X射线探测器；
每组横臂组之间通过第一横臂、第二横臂连接。
2.根据权利要求1所述的双源数字X射线拍摄装置，其特征在于：所述机械臂还包括有一中心轴，横臂组的第一横臂、第二横臂与中心轴活动式连接，第一横臂、第二横臂能够绕中心轴做径向运动。
3.根据权利要求1所述的双源数字X射线拍摄装置，其特征在于：所述机械臂为横臂间夹角可调的十字机械臂。
4.根据权利要求3所述的双源数字X射线拍摄装置，其特征在于：横臂组的第一横臂、第二横臂均为伸缩臂，与第一横臂、第二横臂连接的垂直臂也为伸缩臂。
5.根据权利要求4所述的双源数字X射线拍摄装置，其特征在于：所述垂直臂包括活动式连接的伸缩段和旋转段，伸缩段与第一横臂或第二横臂连接，旋转段位于伸缩段的下方，旋转段能够在水平面上自旋，X射线源或X射线探测器安装在旋转段上。
6.根据权要求4所述的双源数字X射线拍摄装置，其特征在于：所述X射线源为X射线球管，X射线探测器为平板X射线探测器。
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