CN109363708A - 多层螺旋ct扫描机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多层螺旋CT扫描机，包括：第一组件，包括X射线球管、高压发生装置、控制装置和电源供应装置；所述电源供应装置分别与所述X射线球管、所述高压发生装置和所述控制装置连接；第二组件，包括图像存储装置、蓝牙通信装置、串行通信装置和LCD显示装置；在所述第二组件中，所述图像存储装置分别与所述蓝牙通信装置、所述串行通信装置和所述LCD显示装置连接；数量调节设备，与器官识别设备连接，用于接收参考器官类型，确定与所述参考器官类型对应的探测器数量。通过本发明，能够提高CT扫描机的扫描针对性。
Description
技术领域
本发明涉及螺旋CT扫描机领域，尤其涉及一种多层螺旋CT扫描机。
背景技术
螺旋CT是X线球管围绕人体做连续旋转扫描的同时，扫描床自动匀速水平进床，因此，扫描线在患者的体表上呈螺旋形的。与常规CT扫描不同，螺旋式扫描所获得的是连续层面的信息，是扫描范围内的所有组织的信息，所以又称为容积数据，避免了断层CT扫描时由于呼吸运动容易造成遗漏小病灶的弊端。螺旋CT根据探测器的不同，分为单层螺旋CT和多层面螺旋CT。数字化平板探测器，由于采用了特殊的探测器和新的技术，扫描速度明显提高，使覆盖面大的快速薄层高分辨扫描成为可能。
这些技术的临床应用，使CT的应用范围进一步扩大，尤其是受运动影响较大的脏器的显示方面，图像质量和诊断信息有了明显改善；螺旋扫描的优点是不易遗留病变信息，扫描速度快，而且图像处理上有很大的灵活性，可获得任意方向的图像层面。
发明内容
为了解决现有技术中螺旋CT扫描机缺乏针对性扫描成像机制的技术问题，本发明提供了一种多层螺旋CT扫描机，采用ZIGBEE通信方式获知最新的标准测试图，基于标准测试图执行对GAMMA调整处理后的图像的明暗层次等级的分析，以确定是否需要补加基于查表模式的GAMMA校正动作；更重要的是，针对性地提取出当前扫描的人体器官类型，并为所述人体器官类型选择相应的探测器数量以与所述人体器官类型相适应。
根据本发明的一方面，提供了一种多层螺旋CT扫描机，所述扫描机包括：
第一组件，包括X射线球管、高压发生装置、控制装置和电源供应装置；其中，所述电源供应装置分别与所述X射线球管、所述高压发生装置和所述控制装置连接。
更具体地，在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
第二组件，包括图像存储装置、蓝牙通信装置、串行通信装置和LCD显示装置。
更具体地，在所述多层螺旋CT扫描机中：在所述第二组件中，所述图像存储装置分别与所述蓝牙通信装置、所述串行通信装置和所述LCD显示装置连接。
更具体地，在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
数量调节设备，与器官识别设备连接，用于接收参考器官类型，确定与所述参考器官类型对应的探测器数量；电源控制设备，与所述数量调节设备连接，用于接收所述探测器数量，并为探测器阵列中与所述探测器数量相同数量的多个探测器接通电源；维纳滤波设备，与所述图像存储装置连接，用于接收所述图像存储装置输出的断层扫描图像，对所述断层扫描图像执行基于信噪比的多次维纳滤波，以获得相应的多次处理图像，所述断层扫描图像的信噪比越低，执行的维纳滤波的次数越多；GAMMA调整设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收所述多次处理图像，对所述多次处理图像执行GAMMA调整处理，以获得并输出相应的GAMMA调整图像；数据选择设备，与所述GAMMA调整设备连接，用于接收所述GAMMA调整图像，对所述GAMMA调整图像执行基于九宫图的图像块获取以获得九个相同大小的图像块，将所述GAMMA调整图像内所述九个图像块的九个明暗层次等级进行算术平均值计算以获得GAMMA调整图像明暗层次等级，还用于对标准测试图执行基于九宫图的图像块获取以获得九个相同大小的图像块，将所述标准测试图内所述九个图像块的九个明暗层次等级进行算术平均值计算以获得测试图像明暗层次等级；在所述数据选择设备中，当所述GAMMA调整图像明暗层次等级超过所述测试图像明暗层次等级时，发出参数可靠命令，当所述GAMMA调整图像明暗层次等级未超过所述测试图像明暗层次等级时，发出参数不可靠命令；查表处理设备，与所述数据选择设备连接，用于在接收到所述参数不可靠命令，对所述GAMMA调整图像执行基于查表模式的GAMMA校正，以获得查表校正图像，还用于在接收到所述参数可靠命令，将所述GAMMA调整图像作为查表校正图像输出；器官识别设备，与所述查表处理设备连接，用于将各个人体器官基准图案分别与所述查表校正图像进行相似度比较，以将相似度最高的人体器官基准图案对应的器官类型作为参考器官类型输出。
更具体地，在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
ZIGBEE收发设备，与所述数据选择设备连接，用于无线获知所述标准测试图，并将所述标准测试图发送给所述数据选择设备，所述标准测试图为GAMMA参数为预设系数的图像。
更具体地，在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
现场锐化设备，与所述查表处理设备连接，用于接收所述查表校正图像，对所述查表校正图像执行基于所述查表校正图像中噪声类型数量的图像锐化处理，以获得相应的现场锐化图像。
更具体地，在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
矩阵生成设备，与所述现场锐化设备连接，用于接收所述现场锐化图像，基于所述现场锐化图像的各个像素点的色调通道值生成色调矩阵，基于所述现场锐化图像的各个像素点的亮度通道值生成亮度矩阵。
更具体地，在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
色调分析设备，与所述矩阵生成设备连接，用于检测色调矩阵中每一个数据块内每一个数据各个方向的梯度值，当数据块中存在某一个方向的梯度值超限的数据的数量大于等于预设数量阈值时，认定所述数据块为色调变化数据块。
更具体地，在所述多层螺旋CT扫描机中：
亮度分析设备，与所述矩阵生成设备连接，用于检测亮度矩阵中每一个数据块内每一个数据各个方向的梯度值，当数据块中存在某一个方向的梯度值超限的数据的数量大于等于预设数量阈值时，认定所述数据块为亮度变化数据块。
更具体地，在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
数据块提取设备，分别与所述查表处理设备、所述色调分析设备和所述亮度分析设备连接，用于在色调变化数据块和亮度变化数据块对应于所述现场锐化图像的图像块相同时，将所述图像块作为参考图像块，并将所述现场锐化图像中的一个或多个参考图像块整体替换所述查表校正图像发送给所述查表处理设备；其中，在所述现场锐化设备中，对所述现场锐化图像执行基于所述现场锐化图像中噪声类型数量的图像锐化处理包括：噪声类型数量越少，执行的图像锐化处理程度越低。
具体实施方式
下面将对本发明的多层螺旋CT扫描机的实施方案进行详细说明。
螺旋CT一般单部位的扫描可在5-10秒内完成，或在患者一次屏气状态完成数据收集，方便危重患者及婴幼儿患者的检查，并可在对比剂到达峰值时成像，节省对比剂用量。可提高病灶检出率和CT测量的准确性，消除呼吸运动伪影；避免遗漏小病灶，并可采取任何位置或任何方向重建。可以保证以病灶为中心；避免部分容积效应；螺旋CT可重建出高质量的三维图像和血管造影图像，在某些部位获得仿真内镜图像，具有CT透视功能。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种多层螺旋CT扫描机，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的多层螺旋CT扫描机包括：
第一组件，包括X射线球管、高压发生装置、控制装置和电源供应装置；
其中，所述电源供应装置分别与所述X射线球管、所述高压发生装置和所述控制装置连接。
接着，继续对本发明的多层螺旋CT扫描机的具体结构进行进一步的说明。
在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
第二组件，包括图像存储装置、蓝牙通信装置、串行通信装置和LCD显示装置。
在所述多层螺旋CT扫描机中：在所述第二组件中，所述图像存储装置分别与所述蓝牙通信装置、所述串行通信装置和所述LCD显示装置连接。
在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
数量调节设备，与器官识别设备连接，用于接收参考器官类型，确定与所述参考器官类型对应的探测器数量；
电源控制设备，与所述数量调节设备连接，用于接收所述探测器数量，并为探测器阵列中与所述探测器数量相同数量的多个探测器接通电源；
维纳滤波设备，与所述图像存储装置连接，用于接收所述图像存储装置输出的断层扫描图像，对所述断层扫描图像执行基于信噪比的多次维纳滤波，以获得相应的多次处理图像，所述断层扫描图像的信噪比越低，执行的维纳滤波的次数越多；
GAMMA调整设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收所述多次处理图像，对所述多次处理图像执行GAMMA调整处理，以获得并输出相应的GAMMA调整图像；
数据选择设备，与所述GAMMA调整设备连接，用于接收所述GAMMA调整图像，对所述GAMMA调整图像执行基于九宫图的图像块获取以获得九个相同大小的图像块，将所述GAMMA调整图像内所述九个图像块的九个明暗层次等级进行算术平均值计算以获得GAMMA调整图像明暗层次等级，还用于对标准测试图执行基于九宫图的图像块获取以获得九个相同大小的图像块，将所述标准测试图内所述九个图像块的九个明暗层次等级进行算术平均值计算以获得测试图像明暗层次等级；
在所述数据选择设备中，当所述GAMMA调整图像明暗层次等级超过所述测试图像明暗层次等级时，发出参数可靠命令，当所述GAMMA调整图像明暗层次等级未超过所述测试图像明暗层次等级时，发出参数不可靠命令；
查表处理设备，与所述数据选择设备连接，用于在接收到所述参数不可靠命令，对所述GAMMA调整图像执行基于查表模式的GAMMA校正，以获得查表校正图像，还用于在接收到所述参数可靠命令，将所述GAMMA调整图像作为查表校正图像输出；
器官识别设备，与所述查表处理设备连接，用于将各个人体器官基准图案分别与所述查表校正图像进行相似度比较，以将相似度最高的人体器官基准图案对应的器官类型作为参考器官类型输出。
在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
ZIGBEE收发设备，与所述数据选择设备连接，用于无线获知所述标准测试图，并将所述标准测试图发送给所述数据选择设备，所述标准测试图为GAMMA参数为预设系数的图像。
在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
现场锐化设备，与所述查表处理设备连接，用于接收所述查表校正图像，对所述查表校正图像执行基于所述查表校正图像中噪声类型数量的图像锐化处理，以获得相应的现场锐化图像。
在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
矩阵生成设备，与所述现场锐化设备连接，用于接收所述现场锐化图像，基于所述现场锐化图像的各个像素点的色调通道值生成色调矩阵，基于所述现场锐化图像的各个像素点的亮度通道值生成亮度矩阵。
在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
色调分析设备，与所述矩阵生成设备连接，用于检测色调矩阵中每一个数据块内每一个数据各个方向的梯度值，当数据块中存在某一个方向的梯度值超限的数据的数量大于等于预设数量阈值时，认定所述数据块为色调变化数据块。
在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
亮度分析设备，与所述矩阵生成设备连接，用于检测亮度矩阵中每一个数据块内每一个数据各个方向的梯度值，当数据块中存在某一个方向的梯度值超限的数据的数量大于等于预设数量阈值时，认定所述数据块为亮度变化数据块。
在所述多层螺旋CT扫描机中，还包括：
数据块提取设备，分别与所述查表处理设备、所述色调分析设备和所述亮度分析设备连接，用于在色调变化数据块和亮度变化数据块对应于所述现场锐化图像的图像块相同时，将所述图像块作为参考图像块，并将所述现场锐化图像中的一个或多个参考图像块整体替换所述查表校正图像发送给所述查表处理设备；
其中，在所述现场锐化设备中，对所述现场锐化图像执行基于所述现场锐化图像中噪声类型数量的图像锐化处理包括：噪声类型数量越少，执行的图像锐化处理程度越低。
另外，所述ZIGBEE收发设备中，ZIGBEE是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZIGBEE技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称(又称紫蜂协议)来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(BEE)是靠飞翔和“嗡嗡”(ZIG)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。
简而言之，ZIGBEE就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZIGBEE是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZIGBEE协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。
采用本发明的多层螺旋CT扫描机，针对现有技术中CT扫描机缺乏针对性扫描成像机制的技术问题，通过采用ZIGBEE通信方式获知最新的标准测试图，基于标准测试图执行对GAMMA调整处理后的图像的明暗层次等级的分析，以确定是否需要补加基于查表模式的GAMMA校正动作；更重要的是，针对性地提取出当前扫描的人体器官类型，并为所述人体器官类型选择相应的探测器数量以与所述人体器官类型相适应。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种多层螺旋CT扫描机，其特征在于，包括：
第一组件，包括X射线球管、高压发生装置、控制装置和电源供应装置；
其中，所述电源供应装置分别与所述X射线球管、所述高压发生装置和所述控制装置连接。
2.如权利要求1所述的多层螺旋CT扫描机，其特征在于，所述扫描机还包括：
第二组件，包括图像存储装置、蓝牙通信装置、串行通信装置和LCD显示装置。
3.如权利要求2所述的多层螺旋CT扫描机，其特征在于：
在所述第二组件中，所述图像存储装置分别与所述蓝牙通信装置、所述串行通信装置和所述LCD显示装置连接。
4.如权利要求3所述的多层螺旋CT扫描机，其特征在于，所述扫描机还包括：
数量调节设备，与器官识别设备连接，用于接收参考器官类型，确定与所述参考器官类型对应的探测器数量；
电源控制设备，与所述数量调节设备连接，用于接收所述探测器数量，并为探测器阵列中与所述探测器数量相同数量的多个探测器接通电源；
维纳滤波设备，与所述图像存储装置连接，用于接收所述图像存储装置输出的断层扫描图像，对所述断层扫描图像执行基于信噪比的多次维纳滤波，以获得相应的多次处理图像，所述断层扫描图像的信噪比越低，执行的维纳滤波的次数越多；
GAMMA调整设备，与所述维纳滤波设备连接，用于接收所述多次处理图像，对所述多次处理图像执行GAMMA调整处理，以获得并输出相应的GAMMA调整图像；
数据选择设备，与所述GAMMA调整设备连接，用于接收所述GAMMA调整图像，对所述GAMMA调整图像执行基于九宫图的图像块获取以获得九个相同大小的图像块，将所述GAMMA调整图像内所述九个图像块的九个明暗层次等级进行算术平均值计算以获得GAMMA调整图像明暗层次等级，还用于对标准测试图执行基于九宫图的图像块获取以获得九个相同大小的图像块，将所述标准测试图内所述九个图像块的九个明暗层次等级进行算术平均值计算以获得测试图像明暗层次等级；
在所述数据选择设备中，当所述GAMMA调整图像明暗层次等级超过所述测试图像明暗层次等级时，发出参数可靠命令，当所述GAMMA调整图像明暗层次等级未超过所述测试图像明暗层次等级时，发出参数不可靠命令；
查表处理设备，与所述数据选择设备连接，用于在接收到所述参数不可靠命令，对所述GAMMA调整图像执行基于查表模式的GAMMA校正，以获得查表校正图像，还用于在接收到所述参数可靠命令，将所述GAMMA调整图像作为查表校正图像输出；
器官识别设备，与所述查表处理设备连接，用于将各个人体器官基准图案分别与所述查表校正图像进行相似度比较，以将相似度最高的人体器官基准图案对应的器官类型作为参考器官类型输出。
5.如权利要求4所述的多层螺旋CT扫描机，其特征在于，所述扫描机还包括：
ZIGBEE收发设备，与所述数据选择设备连接，用于无线获知所述标准测试图，并将所述标准测试图发送给所述数据选择设备，所述标准测试图为GAMMA参数为预设系数的图像。
6.如权利要求5所述的多层螺旋CT扫描机，其特征在于，所述扫描机还包括：
现场锐化设备，与所述查表处理设备连接，用于接收所述查表校正图像，对所述查表校正图像执行基于所述查表校正图像中噪声类型数量的图像锐化处理，以获得相应的现场锐化图像。
7.如权利要求6所述的多层螺旋CT扫描机，其特征在于，所述扫描机还包括：
矩阵生成设备，与所述现场锐化设备连接，用于接收所述现场锐化图像，基于所述现场锐化图像的各个像素点的色调通道值生成色调矩阵，基于所述现场锐化图像的各个像素点的亮度通道值生成亮度矩阵。
8.如权利要求7所述的多层螺旋CT扫描机，其特征在于，所述扫描机还包括：
色调分析设备，与所述矩阵生成设备连接，用于检测色调矩阵中每一个数据块内每一个数据各个方向的梯度值，当数据块中存在某一个方向的梯度值超限的数据的数量大于等于预设数量阈值时，认定所述数据块为色调变化数据块。
9.如权利要求8所述的多层螺旋CT扫描机，其特征在于，所述扫描机还包括：
亮度分析设备，与所述矩阵生成设备连接，用于检测亮度矩阵中每一个数据块内每一个数据各个方向的梯度值，当数据块中存在某一个方向的梯度值超限的数据的数量大于等于预设数量阈值时，认定所述数据块为亮度变化数据块。
10.如权利要求9所述的多层螺旋CT扫描机，其特征在于，所述扫描机还包括：
数据块提取设备，分别与所述查表处理设备、所述色调分析设备和所述亮度分析设备连接，用于在色调变化数据块和亮度变化数据块对应于所述现场锐化图像的图像块相同时，将所述图像块作为参考图像块，并将所述现场锐化图像中的一个或多个参考图像块整体替换所述查表校正图像发送给所述查表处理设备；
其中，在所述现场锐化设备中，对所述现场锐化图像执行基于所述现场锐化图像中噪声类型数量的图像锐化处理包括：噪声类型数量越少，执行的图像锐化处理程度越低。
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