CN108209949A - 一种用于医用x射线摄影系统的监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于医用X射线摄影系统的监测装置及监测方法，该装置在现有的X射线摄影系统中加装了摄像机，在拍摄时其视角覆盖整个X射线探测器，实时拍摄获得X射线探测器、病人体位以及束光器照野的影像。通过拍摄病人摆位、限束器照野，为医师判断三者的位置关系提供依据。由此判断病人摆位、限束器照野是否正确。本发明装置可减少由于病人摆位错误或者限束器照野不当造成的无效曝光，一方面可以提高拍摄效率，另一方面可以减少病人因无效曝光所接受到底X射线辐射。

Description

一种用于医用X射线摄影系统的监测装置及监测方法

技术领域

本发明具体涉及一种用于医用X射线摄影系统的监测装置，还涉及此监测装置的监测方法。

背景技术

DR是直接数字平板X线成像系统的简称。在用DR系统拍摄X射线影像时，需要操作医生进入拍摄间指导患者进行姿势摆位，以获取制定身体部位的X射线影像。在摆位完成后，操作医生需要返回操作间，按动曝光手闸完成拍摄。如果在摆位完成后操作医生返回操作间的这段时间内，患者的姿势发生了移动，那么操作医生只能从操作间透过铅玻璃从侧面进行远距离观察，无法确认患者摆位姿势是否正确、限束器照野范围是否正确，很可能进行无效的曝光，最终需要重新摆位并再次曝光。这一方面延长了拍摄时间，拍摄效率大大降低，另一方面直接增加了患者接收到的X射线剂量，影响了患者的健康。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种用于医用X射线摄影系统的监测装置及监测方法，解决在现有的数字平板X射线摄影过程中，医生无法实时的观察病人的摆位状态和限束器照野范围，可能发生无效曝光的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于医用X射线摄影系统的监测装置，应用于现有的医用X射线摄影系统中，其特征是，在X射线限束器的侧边安装一个高清摄像机，高清摄像机的光轴指向X射线探测器的中心点，在拍摄时其视角覆盖整个X射线探测器，实时拍摄获得X射线探测器、病人体位以及束光器照野的影像，高清摄像机的输出端连接医用X射线摄影系统的工作站以将拍摄的影像传输至工作站进行显示。

进一步的，高清摄像机的视场角应大于2×θ，

θ>arctan(d/l)

其中d表示X射线探测器罩壳的长；l为常用SID的最小值。

进一步的，常用SID的值为1m和1.8m。

进一步的，摄像机的光轴对准SID＝1.4m时X射线探测器的中心位置。

进一步的，高清摄像机通过连接机构活动安装在X射线限束器的侧边。

相应的，本发明还提供了一种基于上述监测装置的监测方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤S1，松开工作站处曝光手闸；

步骤S2，半按下曝光手闸，打开束光器内的灯光显示束光器的照野投影，启动摄像机采集X射线探测器、病人体位以及束光器照野的影像，工作站将摄像机的影像显示到显示器屏幕上；

步骤S3，医师根据显示的影像，确认患者摆位姿势是否正确以及限束器照野是否正常；若发现摆位姿势错误或者限束器照野偏斜，则中断拍摄重新进行纠正，并返回步骤S1重新开始操作，直至确认患者摆位姿势正确以及限束器照野正常；

步骤S4，完全按下曝光手闸，曝光拍摄X射线影像，工作站将X射线影像显示到显示器屏幕上，替换摄像头的影像。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明装置为监测拍片摆位姿势及限束器照野的系统装置，可以在按动曝光手闸实时地、从正面、近距离观察，为矫正患者的姿势、限束器照射的位置提供依据，避免无效的曝光，提高拍摄成功率，从而最大程度的减小对患者健康的影响、提高拍摄效率。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明装置操作方法流程图。

附图标记：1、球管；2、X射线限束器；3、操作面板；4、高清摄像机；5、连接机构；6、数据线缆；7、X射线探测器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

现有的医用X射线摄影系统，如图1所示，主要测试元件包括球管1、X射线限束器2和X射线探测器7，操作医生通过操作医用X射线摄影系统的操作面板3上各种功能按钮进行摄像曝光。

本发明的一种用于医用X射线摄影系统的监测装置，如图1所示，在现有的医用X射线摄影系统中加装一个高清摄像头4(或者简称摄像机)，该装置具体安装方式如下：

在X射线限束器2的侧边通过连接机构5活动安装一个高清摄像机4，高清摄像机4的光轴指向X射线探测器7的中心点，在拍摄时其视角覆盖整个X射线探测器7，实时拍摄获得X射线探测器、病人体位以及束光器照野的影像，摄像机的输出端通过数据线缆6连接医用X射线摄影系统的工作站以将拍摄的影像传输至工作站进行显示。

高清摄像机4类型包括但不限于：彩色的或是黑白的，CCD成像的或是CMOS成像的，还可以采用其他可见光成像部件。高清摄像机的输出可以是单幅图像或者是连续动态影像。

高清摄像机焦点偏离X射线探测器中心点垂线距离约15cm。在拍摄X摄影时需要根据病人拍摄体位调节球管和平板探测之间的距离(即SID)。在常用的X射线拍摄体位中，例如拍摄胸片位是要求SID＝1.8m，拍摄腰椎正位时要求SID＝1.0m，也就是说球管焦点至平板探测器距离(SID)最为常用的即为1m和1.8m。为了适应这两种SID，故在对准摄像机光轴时，取SID基准值为两者平均值1.4m。由于高清摄像机通过连接机构活动安装在X射线限束器的侧边，通过调整摄像机(摄像机4可绕连接机构5进行旋转)，令摄像机对准SID＝1.4m时平板探测器的中心位置。

所述的高清摄像机的视场角应足够广，其视场角始终覆盖整个X射线探测器。可参考下述公式进行计算，其中摄像机视场角α为应大于2×θ。此处取近似操作，认为摄像机视场角约等于限束器的视场角。

θ>arctan(d/l)

其中d表示X射线探测器中的罩壳(一般为长方形)的长；l为常用SID的最小值，一般取值1m。

作为本发明的一个具体实例，所述的X射线探测器中的罩壳的尺寸为58cm*64cm，所述的微型摄像机的视场角应大于65.238°。在常用的X射线拍摄体位中，摄像机的视场均可完全覆盖整个X射线探测器。

如附图2所示，本发明还提供一种基于上述监测装置的方法，该方法与可与现有的拍摄工作流程结合，无需增加额外的操作。具体过程如下：

步骤S1，松开工作站处医用X射线摄影系统的操作面板上的曝光手闸，此时为曝光前阶段，各个设备均不工作。

步骤S2，半按下操作面板上曝光手闸，高压发生器和球管阳极进入准备状态的同时，打开束光器内的灯光显示束光器的照野投影，启动摄像机，采集X射线探测器、病人体位以及束光器照野的影像，并通过数据线缆连接医用X射线摄影系统的工作站，工作站将高清摄像机的影像显示到工作站显示器屏幕上。工作站在显示器屏幕上显示此影像时，需要进行诸如白平衡、畸变矫正之类的基本图像处理，这些处理属于现有技术，故不作详细描述。

步骤S3，操作医生根据工作站显示器屏幕上的影像，确认患者摆位姿势是否正确、限束器照野是否正常。本发明是依靠拍摄医师的经验来做出判断的，根据摄像机采集的实时影像，作为判断依据。如果发现摆位姿势错误，或者限束器照野偏斜，则中断X摄影的拍摄作业，重新对病人摆位进行纠正，或调整限束器的照野，返回步骤S1重新开始操作，直至确认患者摆位姿势正确以及限束器照野正常。

步骤S4，完全按下曝光手闸，曝光拍摄X射线影像，工作站将后处理的X射线影像显示到工作站显示器屏幕上，替换摄像头的影像。完成拍摄后，返回步骤S1，等待下一位病人的拍摄。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于医用X射线摄影系统的监测装置，应用于现有的医用X射线摄影系统中，其特征是，在X射线限束器的侧边安装一个高清摄像机，高清摄像机的光轴指向X射线探测器的中心点，在拍摄时其视角覆盖整个X射线探测器，实时拍摄获得X射线探测器、病人体位以及束光器照野的影像，高清摄像机的输出端连接医用X射线摄影系统的工作站以将拍摄的影像传输至工作站进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种用于医用X射线摄影系统的监测装置，其特征是，高清摄像机的视场角应大于2×θ，

θ>arctan(d/l)

其中d表示X射线探测器罩壳的长；l为常用SID的最小值。

3.根据权利要求2所述的一种用于医用X射线摄影系统的监测装置，其特征是，常用SID的值为1m和1.8m。

4.根据权利要求1所述的一种用于医用X射线摄影系统的监测装置，其特征是，摄像机的光轴对准SID＝1.4m时X射线探测器的中心位置。

5.根据权利要求1所述的一种用于医用X射线摄影系统的监测装置，其特征是，高清摄像机通过连接机构活动安装在X射线限束器的侧边。

6.基于权利要求1至5任一项所述监测装置的监测方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤S1，松开工作站处曝光手闸；

步骤S2，半按下曝光手闸，打开束光器内的灯光显示束光器的照野投影，启动摄像机采集X射线探测器、病人体位以及束光器照野的影像，工作站将摄像机的影像显示到显示器屏幕上；

步骤S3，医师根据显示的影像，确认患者摆位姿势是否正确以及限束器照野是否正常；若发现摆位姿势错误或者限束器照野偏斜，则中断拍摄重新进行纠正，并返回步骤S1重新开始操作，直至确认患者摆位姿势正确以及限束器照野正常；

步骤S4，完全按下曝光手闸，曝光拍摄X射线影像，工作站将X射线影像显示到显示器屏幕上，替换摄像头的影像。