CN109009194A - 一种c形臂x射线机三维成像的运动方法 - Google Patents
一种c形臂x射线机三维成像的运动方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109009194A CN109009194A CN201810816577.8A CN201810816577A CN109009194A CN 109009194 A CN109009194 A CN 109009194A CN 201810816577 A CN201810816577 A CN 201810816577A CN 109009194 A CN109009194 A CN 109009194A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- arm
- ray
- center
- target object
- bulb
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 2
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000037182 bone density Effects 0.000 description 1
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000002316 cosmetic surgery Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 description 1
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
- A61B6/035—Mechanical aspects of CT
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
- A61B6/4435—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
- A61B6/4441—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
本发明涉及一种C形臂X射线机三维成像的运动方法。所述方法包括：C形臂X射线机的C臂置于C滑行程的一个极限端；球管焦点发出X射线开始曝光；C形臂X射线机的横滑装置、底座升降柱进行联动，使得目标物体位于X射线靶角区域内；所述横滑装置、所述底座升降柱、所述C臂进行联动，所述C臂沿着C臂托架滑动到C滑行程的另一个极限端；使得所述球管焦点的轨迹是以所述目标物体中心为圆心，以所述球管焦点到所述目标物体中心的距离为半径的圆弧轨迹；所述球管焦点停止发出所述X射线，曝光结束，得到平板检测器输出的目标物体的三维图像。本发明使行程较小的C形臂X射线机3D成像方便快捷；C臂可以做大，加大成像范围。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，具体涉及一种C形臂X射线机三维成像的运动方法。
背景技术
C形臂X射线机作为最常用的医疗影像设备之一，应用于患者介入、骨科成像、创伤、整形外科、泌尿科等多方面。传统的C形臂X射线机以二维投影图像为主，随着医疗领域不断向精准化和智能化方向发展，三维成像技术越来越成为发展的主流。与传统的二维成像技术相比，3D重建模型不仅含有更为丰富的骨骼外部形状等解剖结构信息，而且还可包含骨密度及强度等骨骼内部多元有用信息。该技术在骨组织活检、椎弓根螺钉植入、髓内钉固定、及手足骨折修复等手术方面具有广阔的应用前景。
现有的拥有3D成像技术的医用C形臂X射线机都是平板探测器与高压发生器的中心连线过C臂的圆心，当C臂围绕圆心转动时完成3D成像。这种结构一般用在医用血管造影X射线机(以下简称DSA)，DSA的配套病床允许使用C转实现3D成像，但移动式C形臂X射线机由于病床的限制只能利用C滑实现3D成像，但这种成像技术要求C臂围绕成像目标中心旋转行程超过180°对于滑动行程较小的移动式C形臂X射线机是个障碍，同时为了设计美观与合理，C臂的开口也不能过大，手术治疗或影像拍摄时往往需要医生多次手动调整才能到达需要的体位，增加了工作难度，延长了手术治疗或影像采集的时间，在“时间就是生命”的现代医疗领域，迫切需要更快更精准的外观更加灵巧且开口较大的C形臂X射线机，为此需要将平板探测器中心与高压发生器焦点连线不通过圆心，从而将C臂组件整体的重心位于C臂的圆心，这样重力不做工，可以选用较小功率的电机，同时C臂可以做大，但是当C臂做圆周运动的时候由于偏心，并且滑动行程有限，无法形成3D图像。这种类型X射线机的三维成像的算法目前国内尚未有报道。
发明内容
为了解决C形臂X射线机的C臂滑动行程受限，且焦点与平板中心连线不通过C臂圆心的3D图像建模困难的问题，本发明提出一种C形臂X射线机三维成像的运动方法，使得基于该运动方法的3D图像建模变得简单有效。
本发明提供了一种C形臂X射线机三维成像的运动方法，包括：
C形臂X射线机的C臂置于C滑行程的一个极限端；
球管焦点发出X射线开始曝光；
C形臂X射线机的横滑装置、底座升降柱进行联动，使得目标物体位于X射线靶角区域内；
所述横滑装置、所述底座升降柱、所述C臂进行联动，所述C臂沿着C臂托架滑动到C滑行程的另一个极限端；使得所述球管焦点的轨迹是以所述目标物体中心为圆心，以所述球管焦点到所述目标物体中心的距离为半径的圆弧轨迹；
所述球管焦点停止发出所述X射线，曝光结束，得到平板检测器输出的目标物体的三维图像。
进一步地，所述横滑装置、所述底座升降柱、所述C臂的运动均由电机驱动。
进一步地，所述横滑装置沿横向运动，所述底座升降柱沿纵向运动。
进一步地，所述C滑行程为C臂沿C臂托架从一个极限端到另一个极限端的圆周运动。
进一步地，所述X射线靶角区域为以球管焦点为圆心，X射线扫过的以球管焦点到平板检测器中心的连线为半径的扇形区域。
进一步地，所述球管焦点与平板检测器中心的连线扫过的角度至少为180度加X射线靶角。
进一步地，所述X射线靶角范围为7°～20°。
进一步地，所述C臂为匀速滑动。
进一步地，所述球管焦点的轨迹还可以是椭圆弧轨迹。
进一步地，所述平板检测器对所述三维图像进行了图像处理。
本发明取得的有益效果：
本发明使得行程较小的C形臂X射线机具有3D成像方便快捷；
C形臂X射线机的C臂可以做大，加大成像范围。
附图说明
图1是本发明实施例方法流程示意图；
图2是本发明实施例C形臂X射线机组成示意图；
图3是本发明实施例运动示意图一；
图4是本发明实施例运动示意图二。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图和实施例，对本发明技术方案的具体实施方式进行更加详细、清楚的说明。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。其只是包含了本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域技术人员对于本发明的各种变化获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种C形臂X射线机三维成像的运动方法，如图1所示，图1是本发明实施例方法流程示意图，包括如下步骤。
在步骤S110中，C形臂X射线机的C臂置于C滑行程的一个极限端。
图2是本发明实施例C形臂X射线机组成示意图。如图2所示，移动式C形臂X射线机主要由机架1，产生X射线的球管2，采集图像的平板探测器3组成。在医院使用移动式C形臂X射线机进行X射线透视和摄影时，球管2发出X射线穿透人体骨骼、肌肉等组织密度不同的部位，将透过人体组织载有影像信息的X射线通过平板探测器3显示出不同的人体组织的影像，用于临床诊断。
机架1包括底座升降柱11、横滑装置12、C臂托架13、C臂14；球管2的焦点为21。
球管2的内部结构，由阴极、阳极和玻璃壳三部分组成。高速电子束运动轰击钨阳极产生X射线束，高速电子在钨阳极的实际轰击面积叫做焦点。当投照方向与X射线管长轴垂直时，以焦点为顶点的X射线投照方向的夹角，叫做靶角。X射线靶角范围为7°～20°。
在初始位置，C臂位于C滑行程的一个极限端。
在步骤S120中，球管焦点发出X射线进行曝光。
球管焦点发出X射线进行曝光，目标物体4此时位于X射线靶角区域5外。
在步骤S130中，控制C形臂X射线机的底座升降柱11、横滑装置12进行联动，使得目标物体4位于X射线靶角区域5内。
如图3所示，图3是本发明实施例运动示意图一。
底座升降柱11、横滑装置12、C臂的运动均由电机驱动。横滑装置12沿横向运动，底座升降柱11沿纵向运动。
X射线靶角区域为以球管焦点21为圆心，X射线扫过的以球管焦点21到平板检测器3中心的连线为半径的扇形区域。
在步骤S140中，控制底座升降柱11、横滑装置12、C臂14进行联动，C臂14沿着C臂托架13滑动到C滑行程的另一个极限端。使得球管焦点21的轨迹是以目标物体4的中心为圆心，以球管焦点21到目标物体4的中心的距离为半径R的圆弧轨迹。
C臂为匀速滑动。圆弧轨迹也可能根据实际情况，调整为椭圆弧轨迹。以实现目标物体4一直位于X射线靶角区域内，被曝光为目标。
图4是本发明实施例运动示意图二。如图4所示，C滑行程为C臂14沿C臂托架13从一个极限端到另一个极限端的圆周运动。球管焦点21与平板检测器3的中心的连线扫过的角度至少为180度加X射线靶角。
在步骤S150中，球管焦点21停止发出X射线，曝光结束，得到平板检测器3输出的目标物体4的三维图像。
平板检测器3把得到的目标物体4的三维图像进行图像处理，输出给显示设备，例如电脑。
需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。
Claims (10)
1.一种C形臂X射线机三维成像的运动方法，包括：
C形臂X射线机的C臂置于C滑行程的一个极限端；
球管焦点发出X射线开始曝光；
C形臂X射线机的横滑装置、底座升降柱进行联动，使得目标物体位于X射线靶角区域内；
所述横滑装置、所述底座升降柱、所述C臂进行联动，所述C臂沿着C臂托架滑动到C滑行程的另一个极限端；使得所述球管焦点的轨迹是以所述目标物体中心为圆心，以所述球管焦点到所述目标物体中心的距离为半径的圆弧轨迹；
所述球管焦点停止发出所述X射线，曝光结束，得到平板检测器输出的目标物体的三维图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横滑装置、所述底座升降柱、所述C臂的运动均由电机驱动。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述横滑装置沿横向运动，所述底座升降柱沿纵向运动。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述C滑行程为C臂沿C臂托架从一个极限端到另一个极限端的圆周运动。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述X射线靶角区域为以球管焦点为圆心，X射线扫过的以球管焦点到平板检测器中心的连线为半径的扇形区域。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述C臂沿着C臂托架滑动到C滑行程的另一个极限端，所述球管焦点与平板检测器中心的连线扫过的角度至少为180度加X射线靶角。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述X射线靶角范围为7°～20°。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述C臂为匀速滑动。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述球管焦点的轨迹还可以是椭圆弧轨迹。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述平板检测器对所述三维图像进行了图像处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810816577.8A CN109009194A (zh) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | 一种c形臂x射线机三维成像的运动方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810816577.8A CN109009194A (zh) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | 一种c形臂x射线机三维成像的运动方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109009194A true CN109009194A (zh) | 2018-12-18 |
Family
ID=64644523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810816577.8A Pending CN109009194A (zh) | 2018-07-24 | 2018-07-24 | 一种c形臂x射线机三维成像的运动方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109009194A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110811655A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-21 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种c型臂及x射线机 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040202284A1 (en) * | 2003-03-12 | 2004-10-14 | Rainer Graumann | C-arm x-ray device |
| CN101756708A (zh) * | 2008-12-25 | 2010-06-30 | 株式会社东芝 | X射线诊断装置 |
| CN103190925A (zh) * | 2011-12-13 | 2013-07-10 | 西门子公司 | X射线仪 |
| CN106137235A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-11-23 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | C型臂x光机、控制系统及医学成像系统 |
| CN106344053A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-01-25 | 上海联影医疗科技有限公司 | X射线成像设备的成像方法及定位装置 |
| CN107550508A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-01-09 | 上海联影医疗科技有限公司 | X射线机 |
| CN107592720A (zh) * | 2016-07-08 | 2018-01-16 | 西门子保健有限责任公司 | 用于可移动x射线装置的移动控制装置 |
| CN107773262A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-09 | 上海联影医疗科技有限公司 | 辅助c臂透视的定位装置、c形臂x射线机及定位方法 |
-
2018
- 2018-07-24 CN CN201810816577.8A patent/CN109009194A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040202284A1 (en) * | 2003-03-12 | 2004-10-14 | Rainer Graumann | C-arm x-ray device |
| CN101756708A (zh) * | 2008-12-25 | 2010-06-30 | 株式会社东芝 | X射线诊断装置 |
| CN103190925A (zh) * | 2011-12-13 | 2013-07-10 | 西门子公司 | X射线仪 |
| CN107592720A (zh) * | 2016-07-08 | 2018-01-16 | 西门子保健有限责任公司 | 用于可移动x射线装置的移动控制装置 |
| CN106137235A (zh) * | 2016-07-26 | 2016-11-23 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | C型臂x光机、控制系统及医学成像系统 |
| CN106344053A (zh) * | 2016-09-09 | 2017-01-25 | 上海联影医疗科技有限公司 | X射线成像设备的成像方法及定位装置 |
| CN107550508A (zh) * | 2017-10-16 | 2018-01-09 | 上海联影医疗科技有限公司 | X射线机 |
| CN107773262A (zh) * | 2017-11-30 | 2018-03-09 | 上海联影医疗科技有限公司 | 辅助c臂透视的定位装置、c形臂x射线机及定位方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 赵斌: "《医学影像技术学》", 31 August 2006 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110811655A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-02-21 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种c型臂及x射线机 |
| CN110811655B (zh) * | 2019-11-21 | 2021-08-10 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 一种c型臂及x射线机 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6876065B2 (ja) | 放射線照射を低減された手術中の３次元視覚化 | |
| JP4473358B2 (ja) | 診断装置 | |
| US8045677B2 (en) | Shifting an object for complete trajectories in rotational X-ray imaging | |
| US9138197B2 (en) | Selection of optimal viewing angle to optimize anatomy visibility and patient skin dose | |
| WO2016099719A1 (en) | Tomographic imaging for interventional tool guidance | |
| JP6181459B2 (ja) | 放射線治療システム | |
| JP7294592B2 (ja) | トモシンセシス、蛍光透視、及び定位イメージングのためのコンパクトｘ線デバイス、システム、及び方法 | |
| JP4740348B2 (ja) | Ｘ線診断装置 | |
| CN113298745B (zh) | Cta三维重建镜像数据图像投影方法、图像处理方法及装置 | |
| CN204655073U (zh) | 一种骨科手术导航系统 | |
| JPWO2018168766A1 (ja) | 放射線治療装置 | |
| JP2010017303A (ja) | Ｘ線診断装置及びその画像処理プログラム | |
| KR101551649B1 (ko) | Ｍｒｉ유도 기반 선형 가속기를 이용한 치료 시스템 및 이의 제어 방법 | |
| Inscoe et al. | Development of CNT X-ray technology for medical and dental imaging | |
| CN109009194A (zh) | 一种c形臂x射线机三维成像的运动方法 | |
| CN101416880A (zh) | 移动式C-arm三维影像系统及其成像方法 | |
| CN214549596U (zh) | 医疗系统 | |
| RU2009124914A (ru) | Визуализация с энергетическим разрешением | |
| CN210057184U (zh) | 一种集成到固定粒子束放疗室的原位ct装置 | |
| CN114788734A (zh) | 一种基于双c臂成像系统的术中三维导航方法与系统 | |
| CN201324245Y (zh) | 移动式C-arm三维影像系统 | |
| JP2019536508A (ja) | Ｘ線撮像システムの軌道を決定する方法及びシステム | |
| Reaungamornrat et al. | Tracker-on-C for cone-beam CT-guided surgery: evaluation of geometric accuracy and clinical applications | |
| WO2022120707A1 (zh) | 实时图像引导方法、装置及系统、放射治疗系统 | |
| JP2020062324A (ja) | 医用画像処理装置、ｘ線診断装置及び医用画像処理プログラム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |