CN105193447A - 一种x射线与超声相结合的乳腺检查装置及其融合成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种X射线与超声相结合的乳腺检查装置及其融合成像方法，乳腺检查装置包括机架、能够旋转的X射线检查模块、能够移动及做往复运动的超声检查模块、上压迫板、下压迫板，以及能够驱动上压迫板、下压迫板作开合运动的开合机构，目标乳腺在乳腺检查装置上的位置固定并进行压迫，采用X射线检查模块、超声检查模块进行检查，目标乳腺的位置及形变都相同，将相应点的射线图像数据、超声图像数据进行叠加，形成新乳腺图像，新乳腺图像同时具有乳腺X射线图像、乳腺超声图像的特征，方便医生进行诊断，诊断结果准确；切换X射线检查模块、超声检查模块就能够获得所需图像，既节约设备资源，又更快获得目标乳腺影像，提高医生的工作效率。

Description

一种X射线与超声相结合的乳腺检查装置及其融合成像方法

技术领域

本发明涉及一种乳腺检查装置，尤其涉及一种X射线与超声相结合的乳腺检查装置及其融合成像方法。

背景技术

由于采用超声设备对目标乳腺检查时，需要将目标乳腺向患者身体内侧压缩并做周期振动，以获得自动弹性成像，而采用X射线设备对目标乳腺进行检查时，则需要进行旋转，以获得层析三维图像，因此，目前，对乳腺的检查一般只能采用X射线设备或超声设备进行检查，设备资源开支重复，造成浪费，检查时间较长，工作效率较低。

另外，超声设备检查与X射线设备检查一般需要采用不同的体位，两种检查方式是在目标乳腺的不同位置、不同形变下进行的，因此，X射线设备检查所获得的X射线图像、超声设备检查所获得的乳腺超声图像是两个没有关联的的图像，无法对这两个图像作进一步处理。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种X射线与超声相结合的乳腺检查装置及其融合成像方法，这种X射线与超声相结合的乳腺检查装置及其融合成像方法能够节约设备资源，更快获得目标乳腺影像，大幅度缩短乳腺检查时间，大幅度提高医生的工作效率。采用的技术方案如下：

一种X射线与超声相结合的乳腺检查装置，包括机架、X射线检查模块、超声检查模块、上压迫板和下压迫板，其特征在于：还包括能够驱动上压迫板、下压迫板作开合运动的开合机构；开合机构安装在所述机架上，上压迫板、下压迫板均安装在开合机构的动力输出端上，上压迫板处于下压迫板的上方；所述X射线检查模块包括X射线发射源、X射线接收器和能够驱动X射线发射源旋转的旋转机构，旋转机构安装在机架上并处于上压迫板的上方，X射线发射源安装在旋转机构的动力输出端上，X射线接收器安装在机架上并处于下压迫板的下方，X射线接收器与X射线发射源的位置相对应；所述超声检查模块包括超声探头、能够至少驱动超声探头移动到上压迫板上方的移动机构，以及能够驱动超声探头作往复运动的往复驱动机构，移动机构安装在机架上并处于旋转机构的一侧，往复驱动机构安装在移动机构的动力输出端上，超声探头安装在往复驱动机构的动力输出端上。

上述开合机构、旋转机构、移动机构、往复驱动机构均为现有技术，旋转机构可采用伺服电机，而开合机构、移动机构、往复驱动机构则均可采用伺服电机、丝杆、螺母等相配合的结构。移动机构除了驱动超声探头移动到上目标乳腺上方（上压迫板的上方）外，还可以驱动超声探头移动到目标乳腺的下方、前方、左侧、右侧。

进行检查时，目标乳腺放置在上压迫板与下压迫板之间，开合机构驱动上压迫板、下压迫板向中间夹合对目标乳腺进行压迫；当要采用X射线检查模块进行检查成像时，通过移动机构将超声探头移动到X射线发射源的侧面，避免超声探头对X射线检查模块造成干涉，然后，通过旋转机构驱动X射线发射源进行旋转检查，获得乳腺X射线图像；当要采用超声检查模块进行检查成像时，通过移动机构将超声探头移动到目标乳腺上方（即是上压迫板上方），然后，通过往复驱动机构驱动超声探头作往复运动，进行超声成像，获得乳腺超声图像，当然，在检查时，移动机构也可以驱动超声探头移动到目标乳腺的下方、前方、左侧、右侧。由于目标乳腺放置在上压迫板、下压迫板之间，目标乳腺的位置固定并通过上压迫板、下压迫板进行一致性压迫，采用X射线检查模块进行检查时，通过旋转机构驱动X射线发射源进行旋转检查，而采用超声检查模块进行检查时，通过往复驱动机构驱动超声探头作往复运动进行检查，在两种方式的检查过程中，目标乳腺的形态是不变的，因此，无论采用X射线检查模块还是超声检查模块进行检查，目标乳腺的位置及形变程度都相同，所获得的乳腺X射线图像、乳腺超声图像的各个点都能够相对应，使得乳腺X射线图像、乳腺超声图像能够融合为一体，使得乳腺图像的观察、分析更加方便，根据医生的需要随时观察、分析乳腺X射线图像、乳腺超声图像，使得诊断更加快速、准确，大幅度提高医生的工作效率。

一种乳腺X射线图像与乳腺超声图像的融合成像方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将目标乳腺放置在上压迫板、下压迫板上之间并进行压迫；

（2）采用X射线检查模块对目标乳腺进行检查，获得乳腺X射线图像，乳腺X射线图像包含多个射线图像数据，标记为X；

（3）采用超声检查模块对目标乳腺进行检查，获得乳腺超声图像，乳腺超声图像包含多个超声图像数据，标记为C；

（4）选取乳腺X射线图像中一个点的射线图像数据Xn，以及选取乳腺超声图像中相同点的超声图像数据Cn，将射线图像数据Xn、超声图像数据Cn进行叠加，形成融合图像数据An；

（5）重复步骤（4），将乳腺X射线图像和乳腺超声图像融合为新的乳腺图像。

由于目标乳腺是固定位置后才进行压迫，压迫后才分别采用X射线检查模块、超声检查模块进行检查，因此，无论采用X射线检查模块还是超声检查模块进行检查，目标乳腺的位置及形变程度都相同，所获得的乳腺X射线图像、乳腺超声图像的各个点都能够相对应，为乳腺X射线图像、乳腺超声图像的融合提供前提条件；通过将相应点的射线图像数据Xn、超声图像数据Cn进行叠加，形成融合图像数据An，进一步将乳腺X射线图像和乳腺超声图像融合为新乳腺图像，这样的新乳腺图像同时具有乳腺X射线图像、乳腺超声图像的特征，根据医生的需要随时观察、分析乳腺X射线图像、乳腺超声图像，更方便医生进行诊断，诊断结果更加准确；而且通过在同一套设备上切换X射线检查模块、超声检查模块就能够获得融合后的新乳腺图像，而通过参数的设置就能够分别获得乳腺X射线图像、乳腺超声图像，既节约设备资源，又更快获得目标乳腺影像，大幅度缩短乳腺检查时间，大幅度提高医生的工作效率。

作为本发明的优选方案，所述步骤（4）中，射线图像数据Xn、超声图像数据Cn通过如下方式进行叠加：An=Xn·P+Cn·Q，其中P为Xn的系数，Q为Cn的系数，P、Q的取值范围均为0～1.0，并且P+Q=1.0。上述Xn、Cn均为包括至少四个数值，其中三个数值代表某一点的坐标位置，另一个数值代表该点的亮度，在进行叠加时，Xn、Cn中的每一个数值都与系数（P、Q）进行相乘，然后相对应的数值再进行相加。当P=0、Q=1时，An=Cn，此时，新乳腺图像中任一点都与乳腺超声图像的点一一对应，即是隐去所有乳腺X射线图像，只剩下乳腺超声图像；当P=1、Q=0时，An=Xn，此时，新乳腺图像中任一点都与乳腺X射线图像的点一一对应，即是隐去所有乳腺超声图像，只剩下乳腺X射线图像。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

由于目标乳腺放置在上压迫板、下压迫板之间，目标乳腺的位置固定并通过上压迫板、下压迫板进行一致性压迫，采用X射线检查模块进行检查时，通过旋转机构驱动X射线发射源进行旋转检查，而采用超声检查模块进行检查时，通过往复驱动机构驱动超声探头作往复运动进行检查，在两种方式的检查过程中，目标乳腺的形态是不变的，因此，无论采用X射线检查模块还是超声检查模块进行检查，目标乳腺的位置及形变程度都相同，所获得的乳腺X射线图像、乳腺超声图像的各个点都能够相对应，使得乳腺X射线图像、乳腺超声图像能够融合为一体，使得乳腺图像的观察、分析更加方便，根据医生的需要随时观察、分析乳腺X射线图像、乳腺超声图像，使得诊断更加快速、准确，大幅度提高医生的工作效率。

附图说明

图1是本发明优选实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，这种X射线与超声相结合的乳腺检查装置，包括机架1、X射线检查模块2、超声检查模块3、上压迫板4、下压迫板5，以及能够驱动上压迫板4、下压迫板5作开合运动的开合机构6；开合机构6安装在机架1上，上压迫板4、下压迫板5均安装在开合机构6的动力输出端上，上压迫板4处于下压迫板5的上方；X射线检查模块2包括X射线发射源201、X射线接收器202和能够驱动X射线发射源201旋转的旋转机构203，旋转机构203安装在机架1上并处于上压迫板4的上方，X射线发射源201安装在旋转机构203的动力输出端上，X射线接收器202安装在机架1上并处于下压迫板5的下方，X射线接收器202与X射线发射源201的位置相对应；超声检查模块3包括超声探头301、能够至少驱动超声探头301移动到上压迫板4上方的移动机构302，以及能够驱动超声探头301作往复运动的往复驱动机构303，移动机构302安装在机架1上并处于旋转机构203的一侧，往复驱动机构303安装在移动机构302的动力输出端上，超声探头301安装在往复驱动机构303的动力输出端上。

上述开合机构6、旋转机构203、移动机构302、往复驱动机构303均为现有技术，旋转机构203可采用伺服电机，而开合机构6、移动机构302、往复驱动机303构则均可采用伺服电机、丝杆、螺母等相配合的结构。移动机构302除了驱动超声探头301移动到上目标乳腺7上方（上压迫板4的上方）外，还可以驱动超声探头301移动到目标乳腺7的下方、前方、左侧、右侧。

进行检查时，目标乳腺7放置在上压迫板4与下压迫板5之间，开合机构6驱动上压迫板4、下压迫板5向中间夹合对目标乳腺7进行压迫；当要采用X射线检查模块2进行检查成像时，通过移动机构302将超声探头301移动到X射线发射源201的侧面，避免超声探头301对X射线检查模块2造成干涉，然后，通过旋转机构203驱动X射线发射201源进行旋转检查，获得乳腺X射线图像；当要采用超声检查模块3进行检查成像时，通过移动机构302将超声探头301移动到目标乳腺7上方（即是上压迫板4上方），然后，通过往复驱动机构303驱动超声探头301作往复运动，进行超声成像，获得乳腺超声图像，当然，在检查时，移动机构302也可以驱动超声探头301移动到目标乳腺7的下方、前方、左侧、右侧。由于目标乳腺7放置在上压迫板4、下压迫板5之间，目标乳腺7的位置固定并通过上压迫板4、下压迫板5进行一致性压迫，采用X射线检查模块2进行检查时，通过旋转机构203驱动X射线发射源201进行旋转检查，而采用超声检查模块3进行检查时，通过往复驱动机构303驱动超声探头301作往复运动进行检查，在两种方式的检查过程中，目标乳腺7的形态是不变的，因此，无论采用X射线检查模块2还是超声检查模块3进行检查，目标乳腺7的位置及形变程度都相同，所获得的乳腺X射线图像、乳腺超声图像的各个点都能够相对应，使得乳腺X射线图像、乳腺超声图像能够融合为一体，使得乳腺图像的观察、分析更加方便，根据医生的需要随时观察、分析乳腺X射线图像、乳腺超声图像，使得诊断更加快速、准确，大幅度提高医生的工作效率。

一种乳腺X射线图像与乳腺超声图像的融合成像方法，包括如下步骤：

（1）将目标乳腺7放置在上压迫板4、下压迫板5上之间并进行压迫；

（2）采用X射线检查模块2对目标乳腺进行检查，获得乳腺X射线图像，乳腺X射线图像包含多个射线图像数据，标记为X；

（3）采用超声检查模块3对目标乳腺进行检查，获得乳腺超声图像，乳腺超声图像包含多个超声图像数据，标记为C；

（4）选取乳腺X射线图像中一个点的射线图像数据Xn，以及选取乳腺超声图像中相同点的超声图像数据Cn，将射线图像数据Xn、超声图像数据Cn进行叠加，形成融合图像数据An；射线图像数据Xn、超声图像数据Cn通过如下方式进行叠加：An=Xn·P+Cn·Q，其中P为Xn的系数，Q为Cn的系数，P、Q的取值范围均为0～1.0，并且P+Q=1.0；当P=0、Q=1时，An=Cn，此时，新乳腺图像中任一点都与乳腺超声图像的点一一对应，即是隐去所有乳腺X射线图像，只剩下乳腺超声图像；当P=1、Q=0时，An=Xn，此时，新乳腺图像中任一点都与乳腺X射线图像的点一一对应，即是隐去所有乳腺超声图像，只剩下乳腺X射线图像；

（5）重复步骤（4），将乳腺X射线图像和乳腺超声图像融合为新的乳腺图像。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其各部分名称等可以不同，凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种X射线与超声相结合的乳腺检查装置，包括机架、X射线检查模块、超声检查模块、上压迫板和下压迫板，其特征在于：还包括能够驱动上压迫板、下压迫板作开合运动的开合机构；开合机构安装在所述机架上，上压迫板、下压迫板均安装在开合机构的动力输出端上，上压迫板处于下压迫板的上方；所述X射线检查模块包括X射线发射源、X射线接收器和能够驱动X射线发射源旋转的旋转机构，旋转机构安装在机架上并处于上压迫板的上方，X射线发射源安装在旋转机构的动力输出端上，X射线接收器安装在机架上并处于下压迫板的下方，X射线接收器与X射线发射源的位置相对应；所述超声检查模块包括超声探头、能够至少驱动超声探头移动到上压迫板上方的移动机构，以及能够驱动超声探头作往复运动的往复驱动机构，移动机构安装在机架上并处于旋转机构的一侧，往复驱动机构安装在移动机构的动力输出端上，超声探头安装在往复驱动机构的动力输出端上。

2.一种乳腺X射线图像与乳腺超声图像的融合成像方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将目标乳腺放置在上压迫板、下压迫板上之间并进行压迫；

（2）采用X射线检查模块对目标乳腺进行检查，获得乳腺X射线图像，乳腺X射线图像包含多个射线图像数据，标记为X；

（3）采用超声检查模块对目标乳腺进行检查，获得乳腺超声图像，乳腺超声图像包含多个超声图像数据，标记为C；

（4）选取乳腺X射线图像中一个点的射线图像数据Xn，以及选取乳腺超声图像中相同点的超声图像数据Cn，将射线图像数据Xn、超声图像数据Cn进行叠加，形成融合图像数据An；

（5）重复步骤（4），将乳腺X射线图像和乳腺超声图像融合为新的乳腺图像。

3.如权利要求2所述的融合成像方法，其特征在于：所述步骤（4）中，射线图像数据Xn、超声图像数据Cn通过如下方式进行叠加：An=Xn·P+Cn·Q，其中P为Xn的系数，Q为Cn的系数，P、Q的取值范围均为0～1.0，并且P+Q=1.0。