CN111772652A - 三维影像检测系统、装置、成像方法以及肺部检测装置 - Google Patents

三维影像检测系统、装置、成像方法以及肺部检测装置 Download PDF

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CN111772652A CN202010668763.9A CN202010668763A CN111772652A CN 111772652 A CN111772652 A CN 111772652A CN 202010668763 A CN202010668763 A CN 202010668763A CN 111772652 A CN111772652 A CN 111772652A
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Abstract

本发明公开了一种三维影像检测系统、装置、成像方法以及肺部检测装置，包括X射线接收器和X射线源；成像扫描装置，被配置为X射线源发出的X射线束穿透被检测对象对准X射线接收器；驱动X射线源移动和转动，使X射线束沿第一方向的不同角度穿透被检测对象；驱动X射线接收器和X射线源沿其垂直于第一方向的第二方向同步转动，使X射线束沿垂直于第一方向的第二方向转动；X射线数据采集装置，被配置为以计算机化的层析成像模式驱动系统，在X射线源发出的X射线束在被检测对象选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成可生成被检测对象的三维重建图像。本发明的肺部成像系统实现了简单操作、易于搬运、易防护、辐射低等效果。

Description

三维影像检测系统、装置、成像方法以及肺部检测装置
技术领域
本发明涉及医学影像技术，尤其涉及一种三维影像检测系统、装置、成像方法以及肺部检测装置。
背景技术
随着影像技术的发展，在医学上越来越多是通过观察医学影像来发现并诊断病情，但是这种诊断方式有可能由于影像本身的对比度、分辨率等原因引起医生的误判误诊。同时，从一组二维影像构想出人体器官三维结构有相当的难度而且不准确，甚至会引起误诊造成不可想象的后果。
为了提高医疗诊断和治疗规划的科学性及准确性，需要将二维断层影像进行处理，突出显示并观察重要部位，将不需要的部位屏蔽或删除。现有将二维影像转变为具有直观立体效果的三维模型，展现人体器官的三维结构与形态，提供用传统手段无法获得的解剖结构信息。
现有X线成像技术为把三维的人体组织或器官对X线的吸收分布投射在二维的成像媒介上，然而传统的X线成像将三维影像压缩成二维影像，为克服该缺陷，衍生出了许多用于三维重建的设备和技术，比如：CT成像、数字X成像、超声成像、磁共振成像、核医学成像等。
然而衍生出的三维重建技术在应用到医疗领域时，又具有诸多问题，例如，设备使用不便利，以CT成像为例，现有CT设备辐射高，辐射剂量为X线的60 倍；操作复杂，每个需要进行三维检测时，需要提前预约排队，且由于辐射量大、尺寸大、成本贵、重量大、消毒操作繁琐等问题，只能将设备设置于固定场所，导致患者无法灵活扫描，并且由于患者需要到指定场所进行扫描，由于需要排队等候，使得医疗成本变高，诊断时间长。
发明内容
本申请实施例通过提供一种三维影像检测系统、装置、成像方法以及肺部检测装置，解决了现有技术中三维影像的检测设备由于体型巨大导致操作不方便、辐射大、使用率低、消毒困难等问题，实现了简单操作、易于搬运、易防护、辐射低等效果。
本申请实施例提供了一种三维影像检测系统，包括：X射线接收器和X射线源；进一步还包括：
成像扫描装置，被配置为所述X射线源发出的X射线束，穿透被检测对象，对准X射线接收器；后驱动所述X射线源沿被检测对象的第一方向移动，同时绕所述X射线源本中心沿第一方向转动，以进行X射线束的角度补偿，以达到 X射线束沿所述第一方向的不同角度穿透所述被检测对象；和/或
被配置为驱动X射线接收器和X射线源以被检测对象所在的第一方向为轴心，沿其垂直于第一方向的第二方向同步转动，使所述X射线束沿所述被检测对象的第二方向转动，以达到X射线束沿所述第二方向的不同角度穿透所述被检测对象；
X射线数据采集装置，被配置为以计算机化的层析成像模式驱动系统，在所述X射线源发出的X射线束在所述被检测对象选择性的多个位置生成多个X 射线投影图像，以处理成可生成所述被检测对象的三维重建图像。
进一步地，所述成像扫描装置包括：第一移动单元、第一旋转单元以及成像扫描控制单元；
所述成像扫描控制单元连接所述第一移动单元和所述第一旋转单元；所述第一旋转单元连接所述第一移动单元和所述X射线源；
所述成像扫描控制单元控制所述第一移动单元驱动所述X射线源沿被检测对象的第一方向移动，以使所述X射线源发出的X射线束沿被检测对象的第一方向的扫描角度进行定位；
所述成像扫描控制单元控制所述第一旋转单元与所述第一移动单元同步，驱动所述X射线源绕所述X射线源本中心沿第一方向转动，以进行X射线束的角度补偿，以达到所述X射线束始终对准所述X射线接收器。
进一步地，所述成像扫描装置进一步包括：第二旋转单元，所述第二旋转单元连接所述成像扫描控制单元；
所述成像扫描控制单元控制所述第二旋转单元转动，带动所述X射线源和所述X射线接收器以所述被检测对象所在的第一方向为轴心同步转动，以实现被检测对象在其第二方向上的扫描角度进行定位。
进一步地，所述成像扫描装置还包括第二移动单元，所述第二移动单元连接所述成像扫描控制单元；
所述成像扫描控制单元控制所述第二移动单元驱动所述X射线接收器沿被检测对象的第一方向移动，以使所述X射线接收器与所述被检测对象对齐，实现被检测对象的成像定位，以接收穿透所述被检测对象的X射线束。
本申请实施例提供了一种三维影像检测装置，采用如上述任意一项所述的三维影像检测系统，其特征在于，包括支撑组件、接收端以及至少一个发射端，
所述接收端包括X射线源，用于沿第一方向的不同角度发射X射线束，以穿透被检测对象；
所述发射端包括X射线接收器，用于接收透过所述被检测对象的X射线束；
所述接收端和所述发射端相对设置于所述支撑装置上；其中，所述发射端与所述接收端之间作为被检测对象的容置区域，以达到所述X射线接收器接受穿透所述被检测对象的X射线束。
进一步地，所述支撑组件包括第一支撑件、第二支撑件以及基座，所述第一支撑件和所述第二支撑件活动设置于所述基座上，
所述发射端安装于所述第一支撑件，所述接收端安装于所述第二支撑件；或者所述发射端安装于所述第二支撑件，所述接收端安装于所述第一支撑件；
其中，通过所述第一支撑件和所述第二支撑件之间相对移动，以调节所述发射端与所述接收端之间的间距。
进一步地，所述第一支撑件、所述第二支撑件、所述基座、所述发射端以及所述接收端为可拆卸式安装。
本申请实施例提供了一种利用如上述任意一项所述的三维影像检测装置的成像方法，包括：
S1：驱动X射线源发出的X射线束，穿透被检测对象，对准X射线接收器；
S2：驱动X射线源沿所述被检测对象的第一方向移动，同时绕所述X射线源本中心沿第一方向转动，以进行X射线束的角度补偿，以达到X射线束沿第一方向不同角度穿透所述被检测对象；和/或
驱动所述X射线接收器和X射线源以被检测对象所在的第一方向为轴心，沿其垂直于第一方向的第二方向同步转动，使所述X射线束沿所述被检测对象的第二方向转动，以达到X射线束沿所述第二方向的不同角度穿透所述被检测对象；
S3：利用计算机化的层析成像模式驱动三维影像检测系统，在所述X射线源发出的X射线束在所述被检测对象选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成可生成所述被检测对象的三维重建图像。
进一步地，所述步骤S2进一步包括：
S21：预设被检测对象沿其第一方向、第二方向上的X射线源和X射线接收器的基准位置；
S22：获取初始位置，包括所述X射线源与所述X射线接收器之间的间距R；以及X射线源与基准位置间的位移S1；根据公式
Figure RE-GDA0002662700040000041
得出X射线源在位移S1处，发出X射线束穿透被检测对象时，与第一方向的扫描夹角θ为
Figure RE-GDA0002662700040000042
S23：移动X射线源与基准位置间的位移为S2，根据公式
Figure RE-GDA0002662700040000043
得出 X射线源在位移S1处，发出X射线束穿透被检测对象时，与第一方向的扫描夹角θ为
Figure RE-GDA0002662700040000051
S24：由位移变化ΔS＝S1-S2，得出X射线源沿第一方向绕自身中心转动角度变化
Figure RE-GDA0002662700040000052
S25：驱动X射线接收器和X射线源以被检测对象所在的第一方向为轴心，沿第二方向同步转动，调整X射线束穿透被检测对象的沿第二方向的位置，以使X射线束沿被检测对象的第二方向选择性的多个角度进行扫描。
本申请实施例提供了一种肺部检测装置，采用如上述任意一项所述的三维影像检测装置，对肺部进行检测。
本申请实施例中提供的一种三维影像检测系统、装置、成像方法以及肺部检测装置，至少具有如下技术效果：
1、本实施例由于采用成像扫描装置，驱动X射线源发出的X射线束穿透被检测对象，对准X射线接收器，以实现检测部位的定位。由此可以得出，针对不同身高的患者目标以及同一患者目标的检测对象，其所在位置，本实施例中的X射线束穿透被检测对象，以达到被检测到的目的，因此，被检测对象之外的其他检测对象不在检测范围内，因此本实施例大大缩小了X射线束的辐射范围，且根据被检测对象的位置不同，进行调节，操作灵活，提高了X射线束的利用率。
2、本实施例中从被检测对象的第一方向以及垂直于第一方向的第二方向进行X射线束的不同角度的扫描检测，实现了被检测对象的整体性扫描，有助于将扫描的二维图像重构成三维图像，有效解决了传统X射线成像将三维图像压缩成二维图像，无法直观的展现人体器官的医学三维结构和形态，通过不同角度扫描,便于重建三维图像，有利于使用。
3、本实施例中，在第一方向进行移动以便对被检测对象的第一方向的不同位置的扫描，为使得X射线束始终对准X射线接收器，通过将X射线源在第一方向上转动，以进行X射线束的角度补偿，使X射线束始终对准患者肺部位置；通过X射线源沿第一方向的移动，带动X射线束以第一方向的各个角度穿透患者肺部；检测对象沿垂直于第一方向的第二方向旋转，带动X射线束切换穿透被检测对象的第二方向的不同角度。
4、由于第一支撑件、第二支撑件、底座、接收端以及发射端为可拆卸式安装，相比现有CT设备的巨大体型以及巨大重量，本实施例提供的三维影像检测装置更具有便携化优势，可以根据需要进行维护、搬运，便于医疗应急使用，可以根据需求搬运到所需场所，进而实现了提高三维检测技术的利用率。
5、本实施例中的第二移动单元根据被检测对象的位置进行定位，因此可以选择扫描的检测部部位，比如仅扫描肺部、仅扫描胃部等，那么所用的射线剂量大幅度降低，从而降低辐射量，以此提高利用率以及降低检测时间。
附图说明
图1为本申请实施例的成像扫描装置结构示意图；
图2为本申请实施例的一种三维影像检测系统的结构框图；
图3为本申请实施例的成像扫描装置的结构框图；
图4为本申请实施例的一种三维影像检测装置的结构示意图；
图5为本申请实施例的另一种三维影像检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
实施例一
参考附图1-3，本实施例提供给了一种三维影像检测系统，包括X射线接收器100和X射线源200。其中，X射线源200用于发射X射线束，X射线接收器100用于接收X射线束，本实施例中的X射线接收器100用于接收穿透被检测对象的X射线束。
进一步三维影像检测系统还包括：成像扫描装置300和X射线数据采集装置400。
成像扫描装置300被配置为X射线源200发出的X射线束，穿透被检测对象，对准X射线接收器100；后驱动X射线源200沿被检测对象的第一方向移动，同时绕X射线源200本中心沿第一方向转动，以进行X射线束的角度补偿，以达到X射线束沿第一方向的不同角度穿透被检测对象；和/或被配置为驱动X 射线接收器和X射线源以被检测对象所在的第一方向为轴心，沿其垂直于第一方向的第二方向同步转动，使X射线束沿被检测对象的第二方向转动，以达到 X射线束沿第二方向的不同角度穿透被检测对象。
本实施例中，X射线源200沿被检测对象的第一方向移动，同时绕X射线源200本中心沿第一方向转动，以进行X射线束的角度补偿。进一步地，通过 X射线源200沿被检测对象的第一方向移动，以实现调节X射线束的发射位置，达到调节X射线穿透被检测对象在第一方向上的入射位置。由于X射线接收器 100在对准好对检测对象的位置后固定，为使得X射线束穿透被检测对象后，投射到X射线接收端600中，本实施例中通过转动X射线源200，以使X射线源200沿X射线源200本中心转动，并且在第一方向上，转动方向与移动方向相反，以此实现X射线束的角度补偿。
本实施例中，通过调节穿透被检测对象的入射X射线束在第一方向上的位置，以此获得被检测对象在第一方向上的射线投影图像。
本实施例中，通过驱动X射线接收器和X射线源以被检测对象所在的第一方向为轴心，沿其垂直于第一方向的第二方向同步转动，以达到调节X射线束穿透被检测对象在第二方向上的位置。
本实施例中，通过被检测对象在其第一方向和第二方向上的X射线束的穿透角度的调节，实现被检测对象的整体扫描，以便生成被检测对象完整的三维重建图像。由此可以得出，针对不同身高的患者目标以及同一患者目标的检测对象，其所在位置，本实施例中的X射线束穿透被检测对象，以达到被检测到的目的，因此，被检测对象之外的其他检测对象不在检测范围内，因此本实施例大大缩小了X射线束的辐射范围，且根据被检测对象的位置不同，进行调节，操作灵活，提高了X射线束的利用率。本实施例中从被检测对象的第一方向以及垂直于第一方向的第二方向进行X射线束的不同角度的扫描检测，实现了被检测对象的整体性扫描，有助于将扫描的二维图像重构成三维图像，有效解决了传统X射线成像将三维图像压缩成二维图像，无法直观的展现人体器官的医学三维结构和形态，通过不同角度扫描,便于重建三维图像，有利于操作使用。
X射线数据采集装置400被配置为以计算机化的层析成像模式驱动系统，在X射线源200发出的X射线束在被检测对象选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成可生成被检测对象的三维重建图像。
本实施例中，进一步还包括图像处理装置。X射线数据采集装置400以计算机化的层析成像模式驱动系统后，在X射线源200发射处的X射线束在被检测对象的多个选择位置生成被检测对象的多个X射线投影图像。图像处理装置被配置为计算机化处理X射线投影图像，处理成被检测对象的三维重建图像。
本例中的X射线数据采集装置400可以为影像增强器，由输入面、光电阴极、集束电极、阳极及输出面在真空状态下构成，用于转换X射线后光电子通过高压加速，通过由集束电极、阳极构成的电子透镜集束，在输出面上形成医学二维影像。进一步地，在输入面形成拥有光纤结构的Csl柱状晶体，并利用这一技术抑制光扩展，提高MTF，即提高空间频率特性；输出面通过直接形成荧光膜，提高输出窗的透光性，此外，还可以利用防反射层，获得高对比的X 射线投影图像。
图像处理装置，被配置为计算机处理X射线投影图像，生成患者肺部三维的重建图像。本例中的图像处理装置可以为一计算机终端设备中的图像处理系统，根据获取的的被检测对象的不同角度的二维图像，进行三维重建。图像处理装置被构造成接收图像数据中的至少一些并且计算出来接收的数据，以生成一下图像中至少一些并生成：患者肺部的切片显示CT图像、患者肺部的非CT 显示图像。
本例中的三维重建可以包括如下处理方式：多层面重建(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面阴影遮盖(SSD)、溶积漫游技术(VRT)、曲面重建(CPR)、虚拟内镜技术(VE)。
多层面重建(MPR)是最基本的“三维”重建成像方法，可以是一种二维的图像序列。本实施例中的三维重建也是一种多层面重建，但不仅仅是二维的图像序列，是多个不同角度的二维图像序列，相比单一的二维图像序列，本实施例中的三维重建形成的医学三维影像更加精确。进一步地，多层面重建(MPR) 适用于任一平面的结构成像，以任意角度观察正常组织器官或病变，可以显示腔性结构的横截面以观察腔隙的狭窄程度、评价血管受侵情况、真实地反映器官间的位置关系等。
另外，最大密度投影(MIP)是将一定厚度检测部位的CT值的体素投影到背景平面上，以显示所有或部分的强化密度高的血管和/或器官，由于该方法显示的是一定层厚图像中CT值最高的体素，所以变化层厚会对图像产生影响。表面阴影遮盖(SSD)是将操作人员的眼睛作为假设光源方向，投射到CT值在设定阈值以上的体素上则不再透过继续成像，仅呈现所有表面体素的集合立体图形，适用于显示CT值与其他结构相差较大的组织结构成像。容积漫游技术 (VRT)可以对动静脉血管、软组织及骨结构等进行立体塑形成像，也可以显示支气管树、结肠及内耳等结构，对于复杂结构的成像具有一定优势。曲面重建技术(CPR)是在一个维度上选择特定的曲线路径，将该路径上得所有体素在同一平面上进行显示，可以一次评价曲度较大的结构如脾动脉、胰管、冠状动脉等管状结构的全长情况。虚拟内镜技术(VE)可以模拟各种内镜检查的效果，它是假设视线位于索要观察的管“腔”内，通过设定一系列的参数范围，即可看到管“腔”内的结构。
本实施例中的成像扫描装置300包括：第一移动单元320、第一旋转单元 330以及成像扫描控制单元310。成像扫描控制单元310连接第一移动单元320 和第一旋转单元330；第一旋转单元330连接第一移动单元320和X射线源200。可以是信号连接，也可以是电缆连接。
成像扫描控制单元310控制第一移动单元320驱动X射线源200沿被检测对象的第一方向移动，以使X射线源200发出的X射线束沿被检测对象的第一方向的扫描角度进行定位。
成像扫描控制单元310控制第一旋转单元330与第一移动单元320同步，驱动X射线源200绕X射线源200本中心沿第一方向转动，以进行X射线束的角度补偿，以达到X射线束始终对准X射线接收器100。
成像扫描装置300进一步包括：第二旋转单元340，第二旋转单元340连接成像扫描控制单元310。成像扫描控制单元310控制第二旋转单元340转动，带动X射线源和X射线接收器以被检测对象所在的第一方向为轴心同步转动，以实现X射线源200和X射线接收器100绕被检测对象转动，以达到X射线束沿被检测对象的第二方向进行扫描角度的调节。
成像扫描装置300还包括第二移动单元350，第二移动单元350连接成像扫描控制单元310。成像扫描控制单元310控制第二移动单元350驱动X射线接收器100沿被检测对象的第一方向移动，以使X射线接收器100与被检测对象对齐，实现被检测对象的成像定位，以接收穿透被检测对象的X射线束。本实施例中，在第一方向进行移动以便对被检测对象的第一方向的不同位置的扫描，为使得X射线束始终对准X射线接收器，通过将X射线源在第一方向上转动，以进行X射线束的角度补偿，使X射线束始终对准患者肺部位置；通过X 射线源沿第一方向的移动，带动X射线束以第一方向的各个角度穿透患者肺部；检测对象沿垂直于第一方向的第二方向旋转，带动X射线束切换穿透被检测对象的第二方向的不同角度。
实施例二
参考附图4-5，本实施例提供给了一种三维影像检测装置，采用实施例一中的三维影像检测系统，包括：支撑组件500、接收端600以及发射端700。
接收端600包括X射线源200，用于沿第一方向的不同角度发射X射线束，以穿透被检测对象。
发射端700包括X射线接收器100，用于接收透过被检测对象的X射线束。
接收端600和发射端700相对设置于支撑装置上；其中，发射端700与接收端600之间作为被检测对象的容置区域，以达到X射线接收器100接受穿透被检测对象的X射线束。
附图4中的三维影像检测装置包括一个发射端700，显示两个发射端700，表示发射端700的移动位置，附图5中的三维影像检测装置包括一个发射端 700。当然，不考虑成本以及辐射量的前提下，只提高扫描效率，缩短检测时间，可使用多个发射端700。
在一种实施例中，支撑组件500包括第一支撑件510、第二支撑件520以及基座530，第一支撑件510和第二支撑件520活动设置于基座530上。发射端700安装于第一支撑件510，接收端600安装于第二支撑件520；或者发射端700安装于第二支撑件520，接收端600安装于第一支撑件510。
进一步地，发射端700沿着第一支撑件510移动并旋转，带动X射线源200 沿着第一支撑件510移动并旋转；接收端600沿着第二支撑件520移动，带动 X射线接收器100沿着第二支撑件520移动；或者，发射端700沿着第二支撑件520移动并旋转，带动X射线源200沿着第二支撑件520移动并旋转，接收端600沿着第一支撑件510移动，带动X射线接收器100沿着第一支撑件510 移动。其中，第一支撑件510与第二支撑件520可沿着基座530旋转。
实施例二结合实施例一，发射端700包括第一移动单元320、第一旋转单元330以及X射线源200，接收端600包括第二移动单元350以及X射线接收器100，基座530上设有第二旋转单元340，并且第二旋转单元340连接第一支撑件510和第二支撑件510。
根据检测需求，可以采用如下操作：
只调整X射线束在被检测对象第一方向上的各个角度，第二旋转单元340 不动，接收端600通过第二移动单元350对准被检测部位，控制第一移动单元 320移动，同时控制第一旋转单元330旋转，以达到X射线束沿被检测对象的第一方向上的各个角度的透射。
只调整X射线束在被检测对象第二方向上的各个角度，发射端700在第一方向上不动，控制第二旋转单元340旋转，以带动安装发射端700和接收端600 的第一支撑件510和第二支撑件520沿被检测对象的第一方向上转动，以达到 X射线束沿被检测对象的第二方向上的各个角度的透射。
其中，根据被检测对象的位置，接收端600沿第一支撑件510或第二支撑件520移动，以便接收端600对准被检测对象。例如，被检测对象为肺部，那么接收端600带动X射线接收器100对准肺部，从而不扫描其他部位，降低检测辐射量的同时，提高检测效率，扩展检测范围，并且，X射线接收器100对准肺部所在位置即可，不需要对准其他部位，检测部位为胃部、心脏、肝脏等一系列部位时，都仅需单独对准指定的检测部位仅需扫描。
本实施例中，通过第一支撑件510和第二支撑件520之间相对移动，以调节发射端700与接收端600之间的间距。进一步地，在一种实施例中，由于X 射线的剂量在扫描过程中为固定的，那么，如果需要扫描的医学二维分辨率提高，那么仅通过第一支撑件510与第二支撑件520将X射线源200以及X射线接收器100之间的距离调近即可。另外，可根据应用场所所需，调节第一支撑件510和第二支撑件520之间的间距。
本实施例中的第一支撑件510、第二支撑件520、基座530、发射端700 以及接收端600为可拆卸式安装。相比现有CT设备的巨大体型以及巨大重量，支撑单元具有便携化优势，可以根据需求搬运到所需场所，进而实现了提高三维检测技术的利用率。那么可以根据需要进行维护、搬运，便于医疗应急使用。进一步地，可以根据医疗需求，进行安装使用；并且在某一配件出现故障时，可以单独替换或者维护。当然，在短期维护停止使用时，可以直接在安装好的检测装置上盖一层防尘罩，不定时对设备进行消毒，不需要安装在指定场所，相比只能安装在放射科，防尘场所的CT设备，本实施例中的检测装置易于维护、易于安装，使用灵活，提高利用率。
实施例三
本实施例提供给了一种实施例二的三维影像检测装置的成像方法，三维影像检测系统包括成像扫描装置300和X射线数据采集装置400，成像扫描装置 300包括第一移动单元320、第二移动单元350、成像扫描控制单元310、第二旋转单元340、第二移动单元350。
成像方法包括以下步骤：
步骤S1：驱动X射线源200发出的X射线束，穿透被检测对象，对准X 射线接收器100。步骤S1进一步包括驱动X射线接收器100沿被检测对象的第一方向移动，对被检测对象进行定位，以接收穿透被检测对象的X射线束。
步骤S2：驱动X射线源200沿被检测对象的第一方向移动，同时绕X射线源200本中心沿第一方向转动，以进行X射线束的角度补偿，以达到X射线束沿第一方向不同角度穿透被检测对象；和/或
驱动X射线接收器和X射线源以被检测对象所在的第一方向为轴心，沿其垂直于第一方向的第二方向同步转动，使X射线束沿被检测对象的第二方向转动，以达到X射线束沿第二方向的不同角度穿透被检测对象。
步骤S2进一步包括X射线束分别沿被检测对象的第一方向和第二方向的不同角度进行透射，以此达到完整投射被检测对象。
步骤S3：利用计算机化的层析成像模式驱动三维影像检测系统，在X射线源200发出的X射线束在被检测对象选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成可生成被检测对象的三维重建图像。
步骤S2进一步包括：
步骤S21：预设被检测对象沿其第一方向、第二方向上的X射线源200和 X射线接收器100的基准位置。
本步骤S21中，预设X射线源200发出的X射线束平行于被检测对象的第二方向，并且穿透被检测对象后，对准X射线接收器100时，X射线源200和 X射线接收器100在第一方向、第二方向上的位置作为基准位置。
步骤S22：获取初始位置，包括X射线源200与X射线接收器100之间的间距R；以及X射线源200与基准位置间的位移S1；根据公式
Figure RE-GDA0002662700040000141
得出 X射线源200在位移S1处，发出X射线束穿透被检测对象时，与第一方向的扫描夹角θ为
Figure RE-GDA0002662700040000142
步骤S23：移动X射线源200与基准位置间的位移为S2，根据公式
Figure RE-GDA0002662700040000143
得出X射线源200在位移S1处，发出X射线束穿透被检测对象时，与第一方向的扫描夹角θ为
Figure RE-GDA0002662700040000144
步骤S24：由位移变化ΔS＝S1-S2，得出X射线源200沿第一方向绕自身中心转动角度变化
Figure RE-GDA0002662700040000145
步骤S25：驱动X射线接收器和X射线源以被检测对象所在的第一方向为轴心，沿第二方向同步转动，调整X射线束穿透被检测对象的沿第二方向的位置，以使X射线束沿被检测对象的第二方向选择性的多个角度进行扫描。
进一步地，步骤S25中，从第一方向的0-180°的角度，以及第二方向的0-360°的角度扫描，后获取到X射线源200发出的X射线束在被检测对象的各个位置生成患者肺部的多个X射线投影图像，将获取的X射线投影图像，处理成患者肺部三维的重建图像。
实施例四
参考附图1-5，本实施例提供了一种肺部检测装置，采用实施例二种的三维影像检测装置，对肺部进行检测。
实施例二中采用实施例一种的三维影像检测系统，由此，本实施例在实施例二的基础上，也采用了实施例一得技术方案。
进一步地，肺部检测装置采用一款立式的肺部检测装置，该肺部检测装置可安装在任意所需场所。本实施例中，肺部检测装置包括支撑装置、接收端600 以及发射端700，接收端600包括至少一个X射线源200，发射端700包括一个X射线接收器100，接收端600和发射端700相对设置在支撑装置上，发射端700与接收端600之间作为患者的容置区域，以便X射线接收器100接受穿透患者肺部的X射线束。
支撑装置包括第一支撑件510、第二支撑件520以及基座530，第一支撑件510和第二支撑件520可拆卸式安装在基座530上，且第一支撑件510与第二支撑件520在基座530上可径向滑动。在一种实施例中，接收端600安装在第一支撑件510上，发射端700安装在第二支撑件520上。
进一步地，发射端700包括第一移动单元320、第二旋转单元340，接收端600包括第二移动单元350，基座530上还设有第二旋转单元340，第二旋转单元340用于支撑检测患者。
X射线源200发出的X射线束，穿透患者肺部，后对准X射线接收器100。
进一步地，X射线接收器100通过第二移动单元350沿第一支撑件510移动，已达到对准患者肺部所在位置，以便接收透过患者肺部的X射线束，从而实现针对不同身高、不同状态的患者，患者肺部各不相同，由于是直接对准患者肺部，患者肺部以外的部位不在X射线束的检测范围内，大大缩小了X射线束的辐射范围，且根据不同身高的患者，进行调节，操作灵活，提高了X射线束的利用率。
优选地，本例中的X射线接收器100采用二维接收器，其能够以患者肺部成像，且X射线接收器100在X射线束运动中进行CT扫描，避免围绕患者肺部多次扫描，以获得用于多个患者肺部的X射线测量结果。
为保证各投影图像清晰度以及扫描的完整性，X射线源200的任意活动都是连续且匀速的。
进一步地，发射端700沿第一支撑件510移动，进一步地，通过第一移动单元320沿第一支撑件510移动，带动X射线源200沿患者肺部的竖直方向移动，同时，通过第一旋转单元330旋转，带动X射线源200绕X射线源200本中心沿竖直方向转动，其中，沿竖直方向的移动方向和旋转方向相反，以进行 X射线束的角度补偿，以达到X射线束沿竖直方向的不同角度穿透患者肺部。
和/或，通过基座530上的第二旋转单元340转动，带动X射线源200和X 射线接收器100沿被患者旋转，以使患者肺部沿其垂直于竖直方向的水平方向转动，使X射线束沿患者肺部的水平转动，以达到X射线束沿水平方向的不同角度穿透患者肺部。
本实施例中，患者始终不动，第二旋转单元340转动，带动X射线束沿患者转动，以使X射线源200和X射线接收端600在水平方向上，绕患者旋转，从而根据不同的旋转位置，确定患者肺部水平方向的X射线束穿透角度。
由此可知，X射线束从竖直方向以及水平方向调整穿透患者肺部的角度，以扫描患者肺部各个位置的X射线投影图像，处理生成患者肺部的三维重建图像。
本实施例中，以计算机化的层析成像模式驱动检测装置，在X射线源200 发出的X射线束在患者肺部选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，并处理成可生成被检测对象的三维重建图像。
进一步地，通过计算机化的层析成像模式来驱动检测装置，以在X射线源 200发出的X射线束在患者肺部的不同位置处生成患者肺部的多个X射线投影图像。X射线源200可以包括X射线管，并且X射线数据采集单元可以被构造成通过驱动X射线管的电源的选择的特性来改变成像束的硬度。选择的特性可以是驱动X射线管的电源的电压。X射线数据采集单元还可以被构造成使得X 射线束具有X射线硬度根据X射线束相对于患者肺部的角度而变化。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种三维影像检测系统，其特征在于，包括X射线接收器和X射线源；进一步还包括：
成像扫描装置，被配置为所述X射线源发出的X射线束，穿透被检测对象，对准X射线接收器；后驱动所述X射线源沿被检测对象的第一方向连续匀速移动，同时绕所述X射线源本中心沿第一方向转动，以进行X射线束的角度补偿，以达到X射线束沿所述第一方向的不同角度穿透所述被检测对象；和/或
被配置为驱动X射线接收器和X射线源以被检测对象所在的第一方向为轴心，沿其垂直于第一方向的第二方向同步转动，使所述X射线束沿所述被检测对象的第二方向转动，以达到X射线束沿所述第二方向的不同角度穿透所述被检测对象；
X射线数据采集装置，被配置为以计算机化的层析成像模式驱动系统，在所述X射线源发出的X射线束在所述被检测对象选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成可生成所述被检测对象的三维重建图像。
2.如权利要求1所述的三维影像检测系统，其特征在于，所述成像扫描装置包括：第一移动单元、第一旋转单元以及成像扫描控制单元；
所述成像扫描控制单元连接所述第一移动单元和所述第一旋转单元；所述第一旋转单元连接所述第一移动单元和所述X射线源；
所述成像扫描控制单元控制所述第一移动单元驱动所述X射线源沿被检测对象的第一方向连续匀速移动，以使所述X射线源发出的X射线束沿被检测对象的第一方向的扫描角度进行定位；
所述成像扫描控制单元控制所述第一旋转单元与所述第一移动单元同步，驱动所述X射线源绕所述X射线源本中心沿第一方向连续匀速转动，以进行X射线束的角度补偿，以达到所述X射线束始终对准所述X射线接收器。
3.如权利要求2所述的三维影像检测系统，其特征在于，所述成像扫描装置，进一步包括：第二旋转单元，所述第二旋转单元连接所述成像扫描控制单元；
所述成像扫描控制单元控制所述第二旋转单元转动，带动所述X射线源和所述X射线接收器以所述被检测对象所在的第一方向为轴心同步转动，以实现被检测对象在其第二方向上的扫描角度进行定位。
4.如权利要求2或3所述的三维影像检测系统，其特征在于，所述成像扫描装置还包括第二移动单元，所述第二移动单元连接所述成像扫描控制单元；
所述成像扫描控制单元控制所述第二移动单元驱动所述X射线接收器沿被检测对象的第一方向移动，以使所述X射线接收器与所述被检测对象对齐，实现被检测对象的成像定位，以接收穿透所述被检测对象的X射线束。
5.一种三维影像检测装置，采用如权利要求1-4任意一项所述的三维影像检测系统，其特征在于，包括支撑组件、接收端以及发射端，
所述接收端包括X射线源，用于沿第一方向的不同角度发射X射线束，以穿透被检测对象；
所述发射端包括X射线接收器，用于接收透过所述被检测对象的X射线束；
所述接收端和所述发射端相对设置于所述支撑装置上；其中，所述发射端与所述接收端之间作为被检测对象的容置区域，以达到所述X射线接收器接受穿透所述被检测对象的X射线束。
6.如权利要求5所述的三维影像检测装置，其特征在于，所述支撑组件包括第一支撑件、第二支撑件以及基座，所述第一支撑件和所述第二支撑件活动设置于所述基座上，
所述发射端安装于所述第一支撑件，所述接收端安装于所述第二支撑件；或者所述发射端安装于所述第二支撑件，所述接收端安装于所述第一支撑件；
其中，通过所述第一支撑件和所述第二支撑件之间相对移动，以调节所述发射端与所述接收端之间的间距。
7.如权利要求5所述的三维影像检测装置，其特征在于，所述第一支撑件、所述第二支撑件、所述基座、所述发射端以及所述接收端为可拆卸式安装。
8.一种如权利要求5-7任意一项所述的三维影像检测装置的成像方法，其特征在于，包括：
S1：驱动X射线源发出的X射线束，穿透被检测对象，对准X射线接收器；
S2：驱动X射线源沿所述被检测对象的第一方向连续匀速移动，同时绕所述X射线源本中心沿第一方向转动，以进行X射线束的角度补偿，以达到X射线束沿第一方向不同角度穿透所述被检测对象；和/或
驱动所述X射线接收器和X射线源以被检测对象所在的第一方向为轴心，沿其垂直于第一方向的第二方向同步转动，使所述X射线束沿所述被检测对象的第二方向转动，以达到X射线束沿所述第二方向的不同角度穿透所述被检测对象；
S3：利用计算机化的层析成像模式驱动三维影像检测系统，在所述X射线源发出的X射线束在所述被检测对象选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成可生成所述被检测对象的三维重建图像。
9.如权利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：
S21：预设被检测对象沿其第一方向、第二方向上的X射线源和X射线接收器的基准位置；
S22：获取初始位置，包括所述X射线源与所述X射线接收器之间的间距R；以及X射线源与基准位置间的位移S1；根据公式
Figure FDA0002581507610000031
得出X射线源在位移S1处，发出X射线束穿透被检测对象时，与第一方向的扫描夹角θ为
Figure FDA0002581507610000032
S23：移动X射线源与基准位置间的位移为S2，根据公式
Figure FDA0002581507610000033
得出X射线源在位移S1处，发出X射线束穿透被检测对象时，与第一方向的扫描夹角θ为
Figure FDA0002581507610000041
S24：由位移变化ΔS＝S1-S2，得出X射线源沿第一方向绕自身中心转动角度变化
Figure FDA0002581507610000042
S25：驱动X射线接收器和X射线源以被检测对象所在的第一方向为轴心，沿第二方向同步转动，调整X射线束穿透被检测对象的沿第二方向的位置，以使X射线束沿被检测对象的第二方向选择性的多个角度进行扫描。
10.一种肺部检测装置，其特征在于，采用如权利要求5-7任意一项所述的三维影像检测装置，对肺部进行检测。
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