CN107854132B - 一种x射线成像对比度检测板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种X射线成像对比度检测板。该检测板包括：承载台、对比度阶梯模体；所述承载台为阶梯式实心结构，所述承载台包括多个阶梯，相邻两个所述阶梯的厚度差相等；所述对比度阶梯模体为阶梯式模体，包括多个阶梯，所述对比度阶梯模体的相邻两个阶梯的厚度差相等；所述对比度阶梯模体可拆卸地安装在所述承载台的阶梯上；在所述对比度阶梯模体安装到所述承载台的阶梯上之后，所述对比度阶梯模体的阶梯的分布方向与所述承载台的阶梯的分布方向垂直。采用本发明的检测板，通过对比度阶梯模体与承载台的组合可以扩大对比度范围和检测X射线成像的灰度范围，可以根据用户的需求自由选择需要成像的阶梯，以达到成像要求，提高成像精度。
Description
技术领域
本发明涉及X射线成像领域，特别是涉及一种X射线成像对比度检测板。
背景技术
在医用数字摄像成像系统中，图像灰度的分布范围和分辨力决定了图像分辨的效果，为了直观检查成像灰度的范围和分辨能力，需要特定的成像模体，又称为成像对比度检测板。
医用数字摄像成像系统主要包括计算机X线摄影(Computed Radiography，CR)和数字化X线摄影(Digital Radiography，DR)两种形式。
(1)CR系统的工作原理：第一步、X线曝光使IP影像板产生图像潜影；第二步、将IP板送入激光扫描器内进行扫描，在扫描器中IP板的潜影被激化后转变成可见光，读取后转变成电子信号，传输至计算机将数字图像显示出来，通过检测板进行成像图像的评估，也可打印出符合诊断要求的激光相片，或存入磁带、磁盘和光盘内保存。CR系统结构相对简单，易于安装；IP影像板可适用于现有的X线机上，直接实现普通放射设备的数字化，提高了工作效率，为医院带来很大的社会效益和经济效益。降低病人受照剂量，更安全。CR系统对骨结构，关节软骨及软组织的显示明显优于传统的X片成像系统；易于显示纵膈结构，如血管和气管；对肺结节性病变的检出率高于传统X线成像；在观察肠管积气、气腹和结石等含钙病变优于传统X线图像；用于胃肠双对比造影在显示胃小区，微小病变和肠粘膜皱襞上，CR系统优于传统X线成像系统。(2)DR系统由数字影像采集板(探测板，Flat Pannel Dector,就其内部结构可分为CCD、非晶硅、非晶硒几种)、专用滤线器BUCKY和获取控制X线摄影系统数字图像的工作站构成。其工作原理是在非晶硅影像板中，X线经荧光屏转变为可见光，再经TFT薄膜晶体电路按矩阵像素转换成电子信号，传输至计算机，通过监视器将图像显示出来，也可传输进入PACS网络。DR技术从X线探测器成像原理可分为非直接转换和直接转换两类。第一代非直接转换采用的增感屏加光学镜头耦合的CCD(电荷耦合器)来获取数字化X线图像。第二代是采用直接转换技术，即平板探测器。
关于CR/DR数字成像的灰度和对比度测试，国内外的相关机构和公司开展研究很多的研究，已经有一些现成模体(检测板)，他们均是由固定个数的测试圆孔对应固定的对比度，在使用时只能按照检测板已有的对比度选择自己所需的圆孔进行操作，对比度的选择范围小，使用不方便，无法满足医学领域对于不同操作对象的成像对比度的具体要求，且对于极低对比度的成像要求也无法满足，使用便捷度低。因此，现有的对比度检测板在使用过程中因无法准确匹配操作对象的成像对比度要求，使得成像结果精确度低。
发明内容
本发明的目的是提供一种X射线成像对比度检测板，以满足不同操作对象的成像对比度要求，提高X射线成像的精确度。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种X射线成像对比度检测板，所述检测板包括：承载台、对比度阶梯模体；
所述承载台为阶梯式实心结构，所述承载台包括多个阶梯，相邻两个所述阶梯的厚度差相等；
所述对比度阶梯模体为阶梯式模体，包括多个阶梯，所述对比度阶梯模体的相邻两个阶梯的厚度差相等；
所述对比度阶梯模体可拆卸地安装在所述承载台的阶梯上；
在所述对比度阶梯模体安装到所述承载台的阶梯上之后，所述对比度阶梯模体的阶梯的分布方向与所述承载台的阶梯的分布方向垂直。
可选的，所述承载台和所述对比度阶梯模体均为铝合金材料。
可选的，所述对比度阶梯模体包括多个高对比度阶梯模体和多个低对比度阶梯模体；所述高对比度阶梯模体的高度大于所述低对比度阶梯模体的高度；所述高对比度阶梯模体的高度为所述高对比度阶梯模体的阶梯的最大厚度，所述低对比度阶梯模体的高度为所述低对比度阶梯模体的阶梯的最大厚度。
可选的，所述高对比度阶梯模体的高度为50mm，相邻两个阶梯的厚度差为1mm；所述低对比度阶梯模体的高度为3mm，相邻两个阶梯的厚度差为0.02mm，阶梯的最小厚度为2.02mm。
可选的，所述承载台的阶梯上包括凸起的定位键，所述高对比度阶梯模体和所述低对比度阶梯模体的底部均设置有与所述定位键匹配的凹陷的定位键槽，所述定位键与所述定位键槽用于将所述高对比度阶梯模体、所述低对比度阶梯模体卡接固定于所述承载台上。
可选的，所述检测板还包括对比度薄板，所述对比度薄板位于所述检测板的最上方，所述对比度薄板的厚度小于所述对比度阶梯模体的高度，所述对比度阶梯模体的高度为所述对比度阶梯模体的阶梯的最大厚度。
可选的，所述对比度薄板通过三脚架固定于所述检测板上，且所述对比度薄板与所述承载台的对比平面平行，所述对比平面为各所述阶梯长边共同所在的平面。
可选的，所述对比度薄板的个数为1个或多个。
可选的，所述对比度薄板的长度均为100mm，宽度均为100mm，厚度分别为0.01mm、0.008mm、0.006mm或0.002mm。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
通过对比度阶梯模体与承载台的组合可以扩大对比度范围和检测X射线成像的灰度范围，可以根据用户的需求自由选择需要成像的阶梯，以达到成像要求；同时实现高、低对比度，检测X射线成像的灰度范围，还可以实现在不同对比度范围内观察低对比度。对比度薄板、高对比度阶梯模体、低对比度阶梯模体、承载台相互多次组合，移动高对比度阶梯模体、低对比度阶梯模体在承载台上的位置，组合对比度薄板，可以在不同对比度范围内实现极低对比度的观察。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明X射线成像对比度检测板的立体结构图；
图2为本发明X射线成像对比度检测板的俯视图；
图3为本发明X射线成像对比度检测板的承载台的立体结构图；
图4为本发明X射线成像对比度检测板的承载台的正视图；
图5为本发明X射线成像对比度检测板的承载台的俯视图；
图6为本发明X射线成像对比度检测板的高对比度阶梯模体的正视图；
图7为本发明X射线成像对比度检测板的高对比度阶梯模体的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明X射线成像对比度检测板的立体结构图。如图1所示，所述检测板包括：承载台101、对比度阶梯模体102和103；
所述承载台为101阶梯式实心结构，所述承载台101包括多个阶梯，相邻两个所述阶梯的厚度差相等；所述对比度阶梯模体为阶梯式模体，包括多个阶梯，所述对比度阶梯模体的相邻两个阶梯的厚度差相等；图中102和103均为对比度阶梯模体。所述对比度阶梯模体102和103可拆卸地安装在所述承载台101的阶梯上；在所述对比度阶梯模体102或/和103安装到所述承载台101的阶梯上之后，所述对比度阶梯模体102和103的阶梯的分布方向与所述承载台的阶梯的分布方向垂直。对比度阶梯模体的阶梯的分布方向是指对比度阶梯模体的底面的长边方向，承载台的阶梯的分布方向是指承载台的底面的长边方向。
承载台101和所述对比度阶梯模体102和103均为铝合金材料。如图中所示，对比度阶梯模体包括多个高对比度阶梯模体102和多个低对比度阶梯模体103；所述高对比度阶梯模体102的高度大于所述低对比度阶梯模体103的高度；所述高对比度阶梯模体102的高度为所述高对比度阶梯模体102的阶梯的最大厚度，所述低对比度阶梯模体103的高度为所述低对比度阶梯模体103的阶梯的最大厚度。
所述承载台101的阶梯上包括凸起的定位键，所述高对比度阶梯模体102和所述低对比度阶梯模体103的底部均设置有与所述定位键匹配的凹陷的定位键槽，所述定位键与所述定位键槽用于将所述高对比度阶梯模体102、所述低对比度阶梯模体103卡接固定于所述承载台101上。
如图1所示，检测板还包括对比度薄板104，所述对比度薄板104位于所述检测板的最上方，X射线照射首先到达对比度薄板104，之后依次到达对比度阶梯模体和承载台101。所述对比度薄板104的厚度小于所述对比度阶梯模体的高度(对比度薄板104的厚度小于低对比度阶梯模体的高度)，所述对比度阶梯模体的高度为所述对比度阶梯模体的阶梯的最大厚度。所述对比度薄板104通过三脚架固定于所述检测板上，且所述对比度薄板104与所述承载台101的对比平面平行，所述对比平面为所述承载台的各阶梯长边共同所在的平面。所述对比度薄板104的个数为1个或多个。
图2为本发明X射线成像对比度检测板的俯视图；各编号与图1对应。
下面参照附图，分别说明承载台与高对比度阶梯模体和低对比度阶梯模体的结构，由于高对比度阶梯模体与低对比度阶梯模体的结构相似，只是具体参数不同，因此，以高对比对阶梯模体为例进行说明。
图3为本发明X射线成像对比度检测板的承载台的立体结构图。如图所示，所述承载台包括阶梯301和凸起的定位键302。承载台的对比平面是指各阶梯的对应长边共同所在的平面，阶梯的对应长边是指每个阶梯均取外侧长边或者每个阶梯均取内侧长边，这样由阶梯的对应长边构成了一个平面，称之为承载台的对比平面。承载台的底面为对比平面相对的面，根据图4本发明X射线成像对比度检测板的承载台的正视图中所示，底面即为与地面接触的面。如图4所示，H1为承载台的高度，即承载台的阶梯的最大厚度，由于承载台为实心结构，阶梯的厚度是指阶梯表面距离承载台的底面的高度，h11为承载台其中一个阶梯的厚度，h12为承载台另一个阶梯的厚度。图5为本发明X射线成像对比度检测板的承载台的俯视图，图中编号与图3对应。
图6为本发明X射线成像对比度检测板的高对比度阶梯模体的正视图。如图6所示，高对比度阶梯模体包括阶梯601和凹陷的定位键槽602，定位键槽602与承载台的定位键匹配，两者配合能够将高对比度阶梯模体卡接固定于承载台上。高对比度阶梯模体的高度为高对比度阶梯模体的阶梯的最大厚度，如图所示，H2为高对比度阶梯模体的高度，h21为其中一个阶梯的厚度，h22为另一个阶梯的厚度。图7为本发明X射线成像对比度检测板的高对比度阶梯模体的俯视图，图中编号与图6对应。
对于低对比度阶梯模体的具体结构与高对比度阶梯模体的结构类似，只是具体参数不同，此处不再赘述。
本发明具体实施例：
(1)高对比度阶梯模体的具体参数：
模体的长度为210mm(长度是指模体底面的长边长度)，高度50mm，宽度20mm(宽度是指模体底面的短边长度)，阶梯数为50个，相邻两个阶梯厚度差为1mm。在阶梯最厚端底部设计定位键槽。
在阶梯最厚端底部设计定位键槽，可以与阶梯承载台的键相互配合实现定位。阶梯数为50个，相邻两个阶梯的厚度差为1mm。可实现对比度测试，对比高度范围1mm～50mm，对比面积4mm×20mm，实现高对比度50阶的比较。
此模体在使用时，也可以将侧面作为底面使用，此时形成的阶梯的长度50mm，高度200mm，宽度20mm，阶梯数为50个，相邻两个阶梯厚度差为4mm。
(2)低对比度阶梯模体的具体参数：
阶梯的长度210mm，高度3mm，宽度20mm，阶梯数为50个，最薄阶梯2.02mm，相邻阶梯高度差0.02mm。在阶梯最厚端底部设计定位槽。
在阶梯最厚端底部设计定位键槽，可以与承载台的键相互配合实现定位。阶梯数为50个，最薄阶梯2.02mm，相邻阶梯高度差0.02mm。低对比度阶梯模体可实现对比度分辨的测试，对比高度范围2.02mm～3.00mm，对比面积4mm×20mm，实现低对比度50阶的比较。
(3)阶梯式承载台的具体参数：
阶梯的长度200mm，总高度50mm，宽度210mm，阶梯数为10个，相邻两个阶梯的厚度差为5mm。在阶梯一端设计定位键。
在承载台一端设计定位键。可以与高对比度阶梯模体、低对比度阶梯模体的键槽配合，实现定位，可以承载高对比度阶梯模体、低对比度阶梯模体。阶梯数为10个，相邻两个阶梯的厚度差为5mm，对比高度范围5mm～50mm，对比面积20mm×200mm。承载台可以用于高对比度阶梯模体使用(10阶对比度)
此模体在使用时，也可以将侧面作为底面使用，此时形成的阶梯模体的长度50mm，总高度200mm，宽度210mm，阶梯数为10个，相邻两个阶梯的厚度差为20mm。可以用于高对比度阶梯模体使用(10阶对比度)
(4)对比度薄板的具体参数：
对比度薄板，共四个，面积大小相同100mm×100mm，厚度分别为0.01mm、0.008mm、0.006mm、0.002mm。四个薄板可以相互叠加使用，共16个组合。厚度从0.002mm～0.026mm离散变化，实现16个灰阶。
组合功能：
(1)在模体使用过程中，对比度薄板放在最上面，阶梯承载台放在最下面，承载台上可以放置高对比度阶梯模体和/或低对比度阶梯模体。这样可以实现多个对比度的观察，以及不同对比度范围类的低对比度的观察和测试。
(2)为了观察不同范围的对比度，可以在阶梯承载台的不同阶梯上移动放置高对比度阶梯模体。
(3)为了观察不同范围内低对比度分辨能力，可以在阶梯承载台的不同阶梯上移动放置低对比度阶梯模体。
(4)为了观察极低对比度，可以采用对比度薄板的组合，观察对比度变化。
(5)可以实现对比度：
对比度薄板16阶×高对比度阶梯模体50阶×低对比度阶梯模体50阶×阶梯承载台10阶＝400000阶。
样品厚度变化：
对比度薄板16阶：0.002mm～0.026mm。
高对比度阶梯模体50阶：1mm～50mm，间隔1.0mm。
低对比度阶梯模体50阶：2.02mm～3.00mm，间隔0.02mm。
阶梯承载台10阶：5mm～50mm，间隔5.0mm；20mm～200mm，间隔20mm。
本实施例可以实现的技术效果是：
(1)实现宽对比度范围，检测X射线成像的灰度范围。
现有模体的对比度一般在20％以下范围内作对比度分析。本发明的对比度有：
对比度薄板16阶：0.002mm～0.026mm；
高对比度阶梯模体50阶：1mm～50mm，间隔1.0mm；
低对比度阶梯模体50阶：2.02mm～3.00mm，间隔0.02mm；
阶梯承载台10阶：5mm～50mm，间隔5.0mm；20mm～200mm，间隔20mm。
以上四个对比度组件可以组合，生成范围更宽的对比度，对比度范围0.002mm～100mm，可以拓展到200mm，可以在100％范围内分段对比。
(2)同时实现高、低对比度，检测X射线成像的灰度范围。
高对比度阶梯模体、低对比度阶梯模体、阶梯承载台单次组合，同时实现高、低对比度，对比度范围1mm～100mm，对比度变化最小为0.02mm。参与组合的对比度有：
高对比度阶梯模体50阶：1mm～50mm，间隔1.0mm；
低对比度阶梯模体50阶：2.02mm～3.00mm，间隔0.02mm；
阶梯承载台10阶：5mm～50mm，间隔5.0mm。
(3)在不同对比度范围内实现低对比度成像的观察；
高对比度阶梯模体、低对比度阶梯模体、阶梯承载台相互多次组合，移动高对比度阶梯模体和低对比度阶梯模体在阶梯承载台上的位置，实现在不同对比度范围内观察低对比度。参与组合的对比度有：
高对比度阶梯模体50阶：1mm～50mm，间隔1.0mm；
低对比度阶梯模体50阶：2.02mm～3.00mm，间隔0.02mm；
阶梯承载台10阶：5mm～50mm，间隔5.0mm。
例如需要得到对比度为2.5mm的成像结果，可以采用高对比度阶梯模体，也可以采用低对比度阶梯模体，还可以采用低对比度阶梯模体与对比度薄板的组合，在不同的对比度成像范围内，均可实现极低对比度的成像要求。
(4)实现极低对比度的观察。
对比度薄板、高对比度阶梯模体、低对比度阶梯模体、阶梯承载台相互多次组合，移动高对比度阶梯模体、低对比度阶梯模体在阶梯承载台上的位置，组合对比度薄板，实现在不同对比度范围内观察极低对比度。组合对比度有：
对比度薄板16阶：0.002mm～0.026mm；
高对比度阶梯模体50阶：1mm～50mm，间隔1.0mm；
低对比度阶梯模体50阶：2.02mm～3.00mm，间隔0.02mm；
阶梯承载台10阶：5mm～50mm，间隔5.0mm。
承载台的具体参数、高对比度阶梯模体的具体参数、低对比度阶梯模体的具体参数和对比度薄板的具体参数，均根据实际需求可以自由设计，包括阶数、阶梯的厚度以及其他参数，不同的需求可以设计不同的参数，本发明只是提供一种可以扩大对比度范围的方案，并不局限于上述参数设计。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种X射线成像对比度检测板，其特征在于，所述检测板包括：承载台、对比度阶梯模体；
所述承载台为阶梯式实心结构，所述承载台包括多个阶梯，相邻两个所述阶梯的厚度差相等；
所述对比度阶梯模体为阶梯式模体，包括多个阶梯，所述对比度阶梯模体的相邻两个阶梯的厚度差相等；
所述对比度阶梯模体可拆卸地安装在所述承载台的阶梯上；
在所述对比度阶梯模体安装到所述承载台的阶梯上之后，所述对比度阶梯模体的阶梯的分布方向与所述承载台的阶梯的分布方向垂直；所述对比度阶梯模体的阶梯的分布方向是指对比度阶梯模体的底面的长边方向，所述承载台的阶梯的分布方向是指承载台的底面的长边方向。
2.根据权利要求1所述的检测板，其特征在于，所述承载台和所述对比度阶梯模体均为铝合金材料。
3.根据权利要求1所述的检测板，其特征在于，所述对比度阶梯模体包括高对比度阶梯模体和低对比度阶梯模体，所述高对比度阶梯模体和所述低对比度阶梯模体的数量均为多个；所述高对比度阶梯模体的高度大于所述低对比度阶梯模体的高度；所述高对比度阶梯模体的高度为所述高对比度阶梯模体的阶梯的最大厚度，所述低对比度阶梯模体的高度为所述低对比度阶梯模体的阶梯的最大厚度。
4.根据权利要求3所述的检测板，其特征在于，所述高对比度阶梯模体的高度为50mm，相邻两个阶梯的厚度差为1mm；所述低对比度阶梯模体的高度为3mm，相邻两个阶梯的厚度差为0.02mm，所述低对比度阶梯模体的阶梯的最小厚度为2.02mm。
5.根据权利要求3所述的检测板，其特征在于，所述承载台的阶梯上包括凸起的定位键，所述高对比度阶梯模体和所述低对比度阶梯模体的底部均设置有与所述定位键匹配的凹陷的定位键槽，所述定位键与所述定位键槽用于将所述高对比度阶梯模体、所述低对比度阶梯模体卡接固定于所述承载台上。
6.根据权利要求1-2任一项所述的检测板，其特征在于，所述检测板还包括对比度薄板，所述对比度薄板位于所述检测板的最上方，所述对比度薄板的厚度小于所述对比度阶梯模体的高度，所述对比度阶梯模体的高度为所述对比度阶梯模体的阶梯的最大厚度。
7.根据权利要求6所述的检测板，其特征在于，所述对比度薄板通过三脚架固定于所述检测板上，且所述对比度薄板与所述承载台的对比平面平行，所述对比平面为所述承载台的各阶梯对应的长边共同所在的平面。
8.根据权利要求6所述的检测板，其特征在于，所述对比度薄板的个数为1个或多个。
9.根据权利要求7所述的检测板，其特征在于，所述对比度薄板的数量为4个，4个所述对比度薄板的长度均为100mm，宽度均为100mm，厚度分别为0.01mm、0.008mm、0.006mm或0.002mm。
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