CN112212149B - 一种dr设备 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开一种DR设备，包括第一支座、第二支座以及给所述第一支座或第二支座提供支撑的支撑座；所述第一支座和所述第二支座的其中一个包括：第一支臂，与所述支撑座连接；第二支臂通过第一转动连接组件与所述第一支臂连接；所述第一转动连接组件使得所述第二支臂能够相对所述第一支臂沿第一方向转动；第一安装部通过第一滑动连接组件与所述第二支臂连接；所述第一滑动连接组件使得所述第一安装部能够相对所述第二支臂沿第二方向滑动；所述第二方向指的是沿着第二支臂的轴线方向；其中，所述第一安装部用于安装探测器或射线源的其中一个；所述探测器或射线源的另一个安装在所述第二支座上。

Description

一种DR设备

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种DR设备。

背景技术

DR(Digital Radiography)指在计算机控制下直接进行数字化X线摄影的一种技术，即X射线探测器把穿透人体的X射线信息转化为数字信号，并由计算机对图像进行后处理及显示，是医学影像诊断的主要设备之一。DR设备只能看类似于胸片的二维图像，但是由于在二维图像中，许多组织重叠在一起，无法看清更清楚的断层结构。因此，当需要诊断细微的病灶时，需要借助CT或磁共振等设备来进行诊断。如果DR设备上可以提供断层图像，即使图像质量不如CT设备的优秀，但是已经能给临床诊断提供足够的信息，可以给病人、医生提供很大的便利。

因此，需要提供一种DR设备能够实现目标对象三维成像。

发明内容

本说明书一个方面提供一种DR设备，包括第一支座、第二支座以及给所述第一支座和第二支座提供支撑的支撑座；所述第一支座和所述第二支座的其中一个包括：第一支臂，与所述支撑座连接；第二支臂通过第一转动连接组件与所述第一支臂连接；所述第一转动连接组件使得所述第二支臂能够相对所述第一支臂沿第一方向转动；所述第一方向指的是所述第二支臂在所述第一支臂所在平面的转动方向；第一安装部通过第一滑动连接组件与所述第二支臂连接；所述第一滑动连接组件使得所述第一安装部能够相对所述第二支臂沿第二方向滑动；所述第二方向指的是沿着第二支臂的轴线方向；其中，所述第一安装部用于安装探测器或射线源的其中一个；所述探测器或射线源的另一个安装在所述第二支座上。

本说明书另一个方面提供一种DR设备，所述DR设备中所述第一支臂通过第二滑动连接组件与所述支撑座连接；所述第二滑动连接组件使得所述第一支臂可相对于所述支撑座沿着第三方向运动；所述第三方向指的是支撑座的长度方向。

本说明书另一个方面提供一种DR设备，所述DR设备中所述探测器或射线源的其中一个通过第二转动连接组件与所述第一安装部连接；所述第二转动连接组件使得所述探测器或射线源的其中一个可相对于第一安装部沿第四方向转动；所述第四方向是指以所述第二转动连接组件为轴进行转动的方向。

本说明书另一个方面提供一种DR设备，所述DR设备中所述第一支臂通过第三滑动连接组件与所述第二支臂连接；所述第三滑动连接组件使得所述第二支臂可相对于所述第一支臂沿着第五方向运动；所述第五方向是指所述第一支臂的轴线方向。

本说明书另一个方面提供一种DR设备，所述DR设备中第一支座和第二支座中的另一个包括：第三支臂以及第二安装部；所述第三支臂与所述第二安装部相连；所述第二安装部用于安装探测器或射线源的另一个。

本说明书另一个方面提供一种DR三维成像方法，所述方法由所述的DR设备执行，包括：确定目标对象的扫描任务；所述扫描任务包括至少一个扫描区域和所述扫描区域对应的第一扫描方向和第二扫描方向；基于所述目标对象的扫描区域，确定所述DR设备在所述第一扫描方向和所述第二扫描方向的运行参数；基于所述运行参数控制所述DR设备在所述第一扫描方向和所述第二扫描方向上同时运动，以获取对应所述扫描区域的扫描图像。

附图说明

说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1所示为根据本说明书一些实施例所示的一个示例性DR设备的示意图；

图2所示是根据图1中A方向投影视图；

图3所示为根据本说明书一些实施例所示的一个示例性DR设备的示意图；

图4所示是根据图3中B方向的投影视图；

图5所示为根据本说明书一些实施例所示的一个示例性DR设备的示意图；

图6所示是根据图5中C向投影视图；

图7所示为根据本说明书一些实施例所示的一个示例性DR设备的示意图；

图8所示为根据本说明书一些实施例所示的一个示例性DR设备的示意图；

图9所示为根据本说明书一些实施例所示的一个示例性DR设备的示意图；

图10所示为根据本说明书一些实施例所示的可移动床体的示意图；

图11所示为根据本说明书一些实施例所示的确定目标设备运行状态的方法的示例性流程图；

图12所示为根据本说明书一些实施例所示的第一扫描方向与第二扫描方向以及其合运动方向的示意图；

图13所示为根据本说明书一些实施例所示的探测器与射线源相对设置的示意图；以及

图14所示为根据本说明书一些实施例所示的人体参考矢量面示意图；

图中，100为DR设备，110为第一支座，120为第二支座，130为支撑座，111为第一支臂，112为第二支臂，113为第一转动连接组件，114为第一安装部，115为第一滑动连接组件，116为第二滑动连接组件，117为第二转动连接组件，119为第三滑动连接组件，121为第三支臂，122为第四支臂，125为第三转动连接组件，124为第二安装部，123为第四滑动连接组件，126为第五滑动连接组件，127为第四转动连接组件，128为第七滑动连接组件，129为第六滑动连接组件，190为射线源以及180为探测器。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本说明书中所使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

DR设备是一种在计算机控制下直接进行数字化X线摄影的一种设备。在一些实施例中，DR设备只能获取二维图像信息，例如X光胸片照片。但是由于在二维图像中，许多组织重叠在一起，无法看清患者更清楚的断层结构；在进行患者断层结构的检查时通常基于其他测量技术(如CT、MRI等)实现，其检查成本高昂。

在一些实施例中，DR设备也可以应用于三维图像的获取。在该场景的实施例中，三维图像的获取需要采用DR设备实现断层扫描以及图像重建。在一些实施例中，图像重建可以基于人体参考矢量面进行。如图14所示，所述人体参考矢量面包括横断面、冠状面和矢状面。其中，所述横断面可以将人体分为上下两个部分，所述冠状面可以将人体分为前后两个部分，所述矢状面可以将人体分为左右两个部分。

在一些实施例中，DR设备可以设计为双立柱形式。探测器和射线源都分别固定在一个立柱上，并可相对于立柱上下运动。在该场景的实施例中，患者可以面朝探测器站立。此时，所述DR设备可以实现对患者矢状面的扫描。通过患者改变站立姿势，如患者旋转90度侧对探测器，所述DR设备也可以实现冠状面的扫描。

在一些实施例中，DR设备还可以是一边为天轨，另一边为立柱的形式。探测器和射线源都分别固定在立柱和天轨上，并可随着立柱与天轨相对于地面进行上下运动。与双立柱形式的DR设备类似，这种DR设备也可以实现患者矢状面和冠状面的扫描。

在一些实施例中，DR设备也可以与床体进行组合。在该场景的实施例中，患者可以平躺在床体上，天轨上设置有射线源，床体的背面设置有探测器，并且天轨可以沿着预设好的轨道进行运动(例如，预设轨道可以是沿着床体的床头-床尾的长度方向)。当患者平躺在床体上时，所述DR设备可以沿着床头-床尾的长度方向实现患者冠状面的扫描。通过病人的侧卧，所述DR设备可以实现患者矢状面的扫描。

在一些实施例中，可以对以上各个DR设备进行优化，使得DR设备具有更多的运动轴。更多运动轴的DR设备可以实现从更多角度地对患者进行扫描。在一些实施例中，优化后的DR设备可以在一次DR检测中通过设备和患者体位的变化同时获得患者横断面、冠状面和矢状面三个断面的扫描。

图1所示为根据本说明书一些实施例所示的一个示例性DR设备的示意图；图2是根据图1中A方向投影视图。

如图1-2所示，在一些实施例中，DR设备100可以包括：第一支座110、第二支座120以及给所述第一支座和第二支座提供支撑的支撑座130。

如图1所示，第一支座110可以包括第一支臂111、第二支臂112、第一转动连接组件113、第一安装部114、第二转动连接组件117和射线源190。在一些实施例中，第二支臂112通过第一转动连接组件113与第一支臂111连接；所述第一转动连接组件113使得所述第二支臂112能够相对所述第一支臂111沿第一方向转动。在一些实施例中，第一方向指的是所述第二支臂在所述第一支臂所在平面的转动方向。第一方向可以是如图1中垂直于纸面的平面内进行转动。具体地，从方向A看向第一支臂111和第二支臂112时，第二支臂112的转动方向(即第一方向)可以如图2中所示。射线源190通过第二转动连接组件117与所述第一安装部114连接。在一些实施例中，第二转动连接组件117使得射线源190可相对于第一安装部114沿第四方向转动。第四方向如图1中所示。

在一些实施例中，第一安装部114通过第一滑动连接组件115与所述第二支臂112连接。在一些实施例中，第一滑动连接组件115可以使得第一安装部114能够相对所述第二支臂112沿第二方向滑动。在一些实施例中，所述第二方向指的是沿着第二支臂的纵轴线方向，具体如图1、2中所示。

在一些实施例中，第一支臂111和第二支臂112之间可以设置第三滑动连接组件119，第三滑动连接组件119可以使得第二支臂112相对于第一支臂111沿着第五方向运动。在一些实施例中，第五方向是指第一支臂111的纵轴线方向(如图1-3所示)。第三滑动连接组件119的设置可以使得第二支臂112在第五方向上可以移动，进而使得射线源190在第五方向上具有更大的可调整范围。例如，假定第一支臂111的高度为a，第二支臂112的高度为b，则射线源190可以调节的距离是从0至(a+b)这个范围内。更大的射线源调整范围可以使得DR设备适用于更多的应用场景。例如，当某个患者的身高超过第一支臂111的高度a时，本说明书设计的DR设备依然可以通过相应的调节使得射线源190达到需求的高度。

在本说明书所述的一个或多个实施例中，以上各实施例所涉及的滑动连接组件、转动连接组件的相对运动可以采用多种方式。滑动连接组件(如第一滑动连接组件115、第二滑动连接组件116、第三滑动连接组件119)可以采用多种形式进行设置。以第一滑动连接组件115为例进行说明。在一些实施例中，第一滑动连接组件115可以设计为滑块的结构。在一些实施例中，所述滑块可以沿着滑槽滑动，并且所述滑槽设置在第二支臂112上。在一些实施例中，滑块可以停留在滑槽上的某一处。具体地，可以在滑槽上设置卡槽。例如，第二支臂112上可以设置有滑槽和至少一个卡槽，所述滑块可以在滑槽中滑动，并在沿第二方向的某一位置与第二支臂112上设置的卡槽卡接，从而将滑块停留至卡槽所在位置。在一些替代性实施例中，滑块还可以在电驱动装置(如电机)驱动下在滑槽中滑动或停止。例如，电机可以通过齿轮传动或带传动等控制滑块在滑槽中滑动或停止。在此情况下，用户可以通过控制装置(如按钮、开关、遥控器等)控制滑块在滑槽中滑动或停止。在一些其他实施例中，滑动连接组件、转动连接组件的相对运动还可以通过丝杠和螺母、齿轮和齿条、带传动、链传动等传动方式，本说明书对此不做限制。

在如图1所示的实施场景中，第二支座可以安装在支撑座130上。第二支座120包括第三支臂121以及第二安装部124。在一些实施例中，第三支臂121通过第四滑动连接组件123与所述第二安装部124相连。在一些实施例中，第四滑动连接组件123使得第二安装部124能够相对于第三支臂121沿第十方向滑动。

在一些实施例中，第二支座120可以与第一支座110相类似地设置。有关第二支座120与第一支座110相类似地设置可参见图6的相应描述，在此不再赘述。

在图1所示的实施场景中，目标对象(图中未示出)可以沿着第十方向面朝射线源190站立。在该场景的实施例中，射线源190可以随着第一安装部114沿着第二方向上下运动的同时随着第二转动连接组件117转动。换言之，射线源190可以在上下移动的同时进行转动。此时，如图1所述的DR设备可以通过射线源190与探测器180的组合运动可以实现目标对象矢状面的扫描。具体地，探测器180可以保持原位不动或者随着射线源190上下运动。其中，探测器180可以随着190上下运动指的是探测器180可以始终相对于目标对象与射线源190相反地移动，对应于本实施例，即当射线源190在第五方向最下端朝第五方向正向运动时，探测器180在第十方向最上端朝第五方向负向运动。通过这样的方式，无论射线源190上下运动到何种角度，探测器180都可以获取射线源190的X射线，从而可以实现多个角度对目标对象多个角度的扫描，进而实现断层成像。

在如图1场景的又一实施例中，第二支臂112还可以旋转90°至如图2所示的状态。此时，第二方向是图1中垂直于纸面方向内外运动。射线源190可以沿着第二方向垂直于纸面内外运动，同时，探测器保持原位不动。通过这样的组合运动可以实现对目标对象横断面的扫描。

需要说明的是，第二方向可以旋转至与第五方向呈任意的角度(并非一定为90°)，例如第二方向与第五方向的夹角还可以是15度、30度、47度等任意取值。以第二方向与第五方向呈30°为例，DR设备可以沿着与矢状面呈30°角的参考平面进行扫描。特别地，当二方向与第五方向的夹角为90°时，DR设备可以沿着目标对象横断面进行扫描。

在图1所示场景的又一些实施例中，当目标对象的体姿发生改变时，所述DR设备还可以实现其他角度对目标对象的扫描。例如，目标对象的面部朝向可以与射线源190呈各种角度(如15度、45度、74度等)。特别地，当目标对象面朝纸面站立时，如图1所示的DR设备还可以实现目标对象冠状面的扫描。

图3所示为根据本说明书一些实施例所示的一个示例性DR设备的示意图。图4是根据图3中B方向的投影视图。

与图1相比，图3中的第二支座120含有第四转动连接组件127。换言之，探测器180也可以实现转动。在如图3所示的实施例中，探测器180可以沿着第八方向转动，射线源190可以沿着第四方向转动。

所述第八方向和第四方向是指探测器180和射线源190不同的转动方向。第四方向是指射线源190以第二转动连接组件117为轴进行转动的方向。第八方向是指探测器180以第四转动连接组件127为轴进行转动的方向。由于两者的旋转参考系不同，显然，第四方向与第八方向可以指代不同的方向。

在图3所示的实施场景中，目标对象(图中未示出)可以沿着第十方向面朝射线源190站立。在该场景的实施例中，如图3所述的DR设备可以通过射线源190与探测器180的组合运动实现目标对象矢状面的扫描。具体地，探测器的运动包括以下4种情况：1、探测器180保持不动；2、探测器180保持原位不移动，仅随着第四转动连接组件127进行转动，转动过程始终保证探测器180与射线源190相对；3、探测器180不转动，仅随着射线源190移动；4、探测器180随着射线源190移动的同时还进行转动。其中，探测器180可以随着射线源190移动指的是探测器180可以始终相对于目标对象与射线源190相反地移动，对应于本实施例，即当射线源190在第五方向最下端朝第五方向正向运动时，探测器180在第十方向最上端朝第十方向负向运动。以上四种情况下，射线源190均沿着第五方向上下运动的同时随着第二转动连接组件117转动，通过这种设置，可以使得射线源190沿着第四方向运动到与目标对象呈不同角度时，探测器180均可以接收到X射线进而成像，从而获得目标对象矢状面的断层成像。

在图3所示实施例中，如图3所述的DR设备还可以通过射线源190与探测器180的组合运动实现目标对象横断面的扫描。具体地，可以将图3中第二支臂112沿着第一方向相对于第一支臂111旋转90°(即得到如图4所示的状态)。如图4所示，第二方向与第五方向是垂直的。在该场景的实施例中，射线源190可以随着第一安装部114沿着第二方向垂直于纸内外运动的同时随着第二转动连接组件117转动。此时，探测器的运动包括以下2种情况：1、探测器180保持不动；2、探测器180保持原位不移动，仅随着第四转动连接组件127进行转动，转动过程始终保证探测器180与射线源190相对。通过以上这种设置，可以使得射线源190沿着第二方向运动到与目标对象呈不同角度时，探测器均可以接收到X射线进而成像，从而获得目标对象横断面的断层成像。

在以上实施例中，使得探测器180随着射线源190进行转动可以使得探测器180能够最大限度地接收射线源190发出的X射线。优选地，当探测器180随着射线源190转动到完全相对的状态时，探测器180所接收到的X射线最多。探测器180获得更多的X射线可以降低噪声数据对成像质量的影响，从而使得所获得的扫描图像具有更高的清晰度。

需要说明的是，第二方向可以旋转至与第五方向呈任意的角度(并非一定为90°)，例如第二方向与第五方向的夹角还可以是15度、30度、47度等任意取值。以第二方向与第五方向呈30°为例，DR设备可以沿着与矢状面呈30°角的参考平面进行扫描。

在图3所示场景的又一实施例中，当目标对象的体姿发生改变时，所述DR设备还可以实现其他角度对目标对象的扫描。例如，目标对象的面部朝向可以与射线源190呈各种角度(如15度、45度、74度等)。特别地，目标对象面朝纸面站立，如图1所示的DR设备可以实现目标对象冠状面的扫描。

如图3所示，DR设备还包括第二滑动连接组件116和/或第五滑动连接组件126。在一些实施例中，第一支臂111还可以通过第二滑动连接组件116与所述支撑座130连接。第二支座120可以设置第五滑动连接组件126与所述支撑座130连接。第五滑动连接组件126可以使得所述第三支臂121相对于所述支撑座130沿着第三方向运动。第二滑动连接组件116和/或第五滑动连接组件126可以使得所述第一支座110可整体相对于所述支撑座130沿着第三方向运动运动，带动射线源190随之运动，从而使得探测器180与射线源190之间的SID距离可调。SID值(source to image receptor distance)指的是X线焦点到探测器的距离，可以通过调节SID以获得更加清晰的影像。

图5所示为根据本说明书一些实施例所示的一个示例性DR设备的示意图；图6是图5中C向投影视图。

如图5所示，第二支座120也可以与第一支座110类似地设计(即完全相同地设置)。具体地，第二支座120还可以包括第四支臂122，第四支臂122可以设置在第三支臂121与第二安装部124之间。在一些实施例中，第四支臂122通过第三转动连接组件125与第三支臂121连接。第三转动连接组件125可以使得第四支臂122能够相对第三支臂121沿第六方向转动。在一些实施例中，第六方向指的是所述第四支臂122在所述第三支臂121所在平面的转动方向，第六方向如图6中C向视图所示。在一些实施例中，第四支臂122可以旋转到与第三支臂121呈任意角度的方向上(如15度、30度、47度、90度等)。

在一些实施例中，第四支臂122通过第六滑动连接组件129与第三支臂121连接。所述第六滑动连接组件129使得第四支臂122可相对于第三支臂121沿着第十方向运动。在一些实施例中，第三支臂121与底座130相连，因此所述第十方向始终保持如图5所示的方向。

在一些实施例中，第二安装部124通过第七滑动连接组件128与第四支臂122连接。在一些实施例中，第七滑动连接组件128可以使得第二安装部124可相对于所述第四支臂122沿着第七方向运动。所述第七方向是指第四支臂122的轴线方向。

在图5-6所示的实施场景中，目标对象(图中未示出)可以沿着第十方向面朝射线源190站立。如图5所述的DR设备可以通过射线源190与探测器180的组合运动实现目标对象矢状面的扫描。具体地，探测器的运动包括以下4种情况：1、探测器180保持不动；2、探测器180保持原位不移动，仅随着第四转动连接组件127进行转动，转动过程始终保证探测器180与射线源190相对；3、探测器180不转动，仅随着射线源190移动；4、探测器180随着射线源190移动的同时还进行转动。以上四种情况下，射线源190均沿着第五方向上下运动的同时随着第二转动连接组件117转动，通过这种设置，可以使得射线源190沿着第五方向运动到与目标对象呈不同角度时，探测器均可以接收到X射线进而成像，从而获得目标对象矢状面的断层成像。例如，当第一安装部114带动射线源190沿着第五方向正向运动时，第二安装部124也可以带动探测器180沿着第十方向负向运动，并同时旋转第二转动连接组件117以及第四转动连接组件127，以使得射线源190与探测器180相对。通过探测器180与射线源190在第五方向(或第十方向)的配合运动，所述DR设备也可以实现目标对象矢状面的扫描。

在图5-6所示实施例中，DR设备还可以通过射线源190与探测器180的组合运动实现目标对象横断面的扫描。具体地，如图5-6所示，可以将图5中第二支臂112沿着第一方向相对于第一支臂111旋转90°，将第四支臂122沿着第六方向相对于第三支臂121旋转90°，使得第二方向、第七方向均垂直于纸面。在该场景的实施例中，射线源190可以随着第一安装部114沿着第二方向垂直于纸内外运动的同时随着第二转动连接组件117转动。此时，射线源190可以沿着第二方向运动到与目标对象呈不同角度；探测器的运动包括以下4种情况：1、探测器180保持不动；2、探测器180保持原位不移动，仅随着第四转动连接组件127进行转动；3、探测器180不转动，仅随着射线源190沿着第七方向移动；4、探测器180随着射线源190沿第七方向移动的同时还进行转动，以使得探测器180与射线源190相对。通过以上这种设置，可以使得射线源190运动到与目标对象呈不同角度时，探测器均可以接收到X射线进而成像，从而获得目标对象横断面的断层成像。

在一些实施例中，如图5所示的DR设备还可以实现目标对象冠状面的扫描。例如，目标对象面朝纸面站立，所述DR设备通过射线源190沿着第五方向上下运动即可以实现目标对象冠状面的扫描。

需要说明的是，第七方向可以与第十方向呈一定的夹角(如15度、30度、47度、90度等)。类似地，第二方向也可以与第五方向呈一定的夹角。多种夹角的设计可以使得DR设备可以获得与横断面成多种角度的其他平面的扫描图像。

特别地，如图5所示的DR设备还可以使得射线源190与探测器180沿着某一运动轨迹进行运动。具体地，射线源190可以沿着第二方向与第五方向同时运动，则射线源190的最终运动轨迹沿着这两个方向的合运动方向。相类似地，探测器180也可以沿着第十方向与第七方向同时运动，探测器180的最终运动轨迹即为沿着这两个方向的合运动方向。在一些实施例中，探测器180与射线源190的运动轨迹可以是完全相对的，以保证射线源190发出的X射线能最大限度地照射到探测器180上。有关更多两个方向上的合运动的描述可参见图11的相关说明，在此不再赘述。

图7所示为根据本说明书一些实施例所示的一个示例性DR设备100的示意图。

在一些实施例中，第二支座120还可以设置成如图7所示的形式。在该场景的实施例中，第二支座120是悬吊式的。此时，第三支臂121安装在天花板上，如图7所示的第二支座上还包括第三滑动连接组件123、第二安装部124。所述第三滑动连接组件123可以设置为伸缩式的，可以上下滑动，以使得射线源190可以沿着第五方向上下运动。所述第二安装部用以安装射线源190或探测器。如图7所示的第二安装部124示例性安装的是射线源190。在一些实施例中，如图7所示的第二支座120还包括第四转动连接组件127，第四转动连接组件127可以连接射线源190和第二安装部124，以使得射线源190可以相对于第二安装部124转动。

在一些实施例中，天花板上可以设置有相对应的滑轨，第二支座120可以沿着滑轨进行运动。例如，滑轨可以沿着第三方向进行设置。又例如，滑轨可以沿着垂直于纸面方向设置(与图5中第二方向一致)。显然，如图7所示的第二支座120可以实现与图5中第二支座类似的运动，并且图7实施例中的第一支座与图5所述的第一支座110完全一致，则图7所示的DR设备可以获取与图5相似的目标对象的扫描图像。例如，射线源190可以沿着第五方向上下运动，从而获得目标对象矢状面扫描图像；又例如，第二支座120可以沿着垂直于纸面方向设置的滑轨运动，从而获得目标对象横断面扫描图像。有关DR设备实现目标对象矢状面和横断面的扫描的具体描述可参见图5所述，在此不再赘述。

图8所示为根据本说明书一些实施例所示的一个示例性DR设备的示意图。

图8所示的实施例是由图5所示的实施例变化而来。在如图8所示的实施例中，目标对象(图中未示出)可以平躺在床体140中进行扫描。这使得腿脚不便、或者无法站立的患者也能够使用本DR设备进行照射。

图8所示的DR设备与图5完全一致，因此有关图8所示的DR设备的运动可参见图5所示，在此不再赘述。在如图8所示的实施场景中，目标对象(图中未示出)可以头朝向纸外侧，脚朝向纸内侧侧卧在床体140上。所述DR设备可以实现目标对象横断面、冠状面以及矢状面的扫描。

在如图8所示的实施例中，DR设备可以实现目标对象横断面的扫描，具体运动如下。射线源190可以沿着第五方向上下运动，此时，探测器的运动包括以下4种情况：1、探测器180保持不动；2、探测器180保持原位不移动，仅随着第四转动连接组件127进行转动；3、探测器180不转动，仅随着射线源190相对地移动；4、探测器180随着射线源190相对移动的同时还进行转动。以上四种情况下，当射线源190可以沿着第五方向上下运动时，探测器180可以接收到射线源190发出的X射线，从而进行目标对象横断面的成像。例如，当射线源190沿着第五方向向上运动时，探测器180可以沿着第十方向向下运动，在此运动过程中，射线源190与探测器180始终保证相对，从而实现目标对象横断面的扫描。

在如图8所示的实施例中，DR设备可以实现目标对象冠状面的扫描，具体运动如下。在该场景的实施例中，可以旋转第二支臂112和第四支臂122，以使得第二方向、第七方向垂直于纸面。此时，射线源190可以沿着第二方向垂直于纸运动，探测器的运动包括以下4种情况：1、探测器180保持不动；2、探测器180保持原位不移动，仅随着第四转动连接组件127进行转动；3、探测器180不转动，仅随着射线源190相对地移动；4、探测器180随着射线源190相对移动的同时还进行转动。以上四种情况下，射线源190可以沿着第二方向垂直于纸面向纸外运动的同时，探测器180还可以接收到射线源190发出的X射线，从而进行成像。具体地，当射线源190沿着纸面向内运动时，探测器180可以沿着纸面向外运动，在此运动过程中，射线源190与探测器180始终旋转以保证相对，从而实现目标对象冠状面的扫描。类似地，当所述目标对象改变体态，如面朝探测器180侧卧时，上述运动可以实现对目标对象矢状面的扫描。

在如图8所示场景的实施例中，射线源190与探测器180可以与图5所示的实施例相同，基于两个方向的协同运动以实现合运动。有关射线源190与探测器180合运动的相关说明可参见图5、图11的相关说明，此处不再赘述。

图9所示为根据本说明书一些实施例所示的示例性DR设备100的示意图。

如图9所示的DR设备可以由图8所示的DR设备变化而来。例如，可以将图8状态下第二支座120相对于支撑座130向第三方向的反方向移动，以使得第一支座110与第二支座120靠近。对于第二支座120，将第四支臂122相对于第三支臂121旋转90°，转动第四转动连接组件127使得探测器180与支撑座130水平，同时移动第六滑动连接组件129使得探测器180可以置于床体140的底部。类似地，对于第一支座110，将第二支臂112相对于第一支臂111旋转90°，转动第二转动连接组件117使得射线源190与支撑座130水平，同时移动第三滑动连接组件119使得射线源190可以置于床体140的上方一定的高度。

在如图9所示的实施场景中，目标对象(图中未示出)可以头朝向纸外侧，脚朝向纸内侧侧卧在床体140上。图9所示DR设备可以实现目标对象横断面、冠状面以及矢状面的扫描。

在如图9所示的实施例中，DR设备可以实现目标对象横断面的扫描，具体运动如下。射线源190可以沿着第三方向左右运动。此时，探测器的运动包括以下4种情况：1、探测器180保持不动；2、探测器180保持原位不移动，仅随着第四转动连接组件127进行转动；3、探测器180不转动，仅随着射线源190相对地移动(如射线源190围绕目标对象向左、探测器向右)；4、探测器180随着射线源190相对移动的同时还进行转动。以上四种情况下，射线源190在沿着第三方向左右运动时，探测器180还可以接收到射线源190发出的X射线，从而进行目标对象横断面的成像。

在如图9所示的实施例中，DR设备可以实现目标对象矢状面的扫描，具体运动如下。如图9所示，此时，第二方向、第七方向垂直于纸面。可以使得射线源190沿着纸面内外的方向进行移动，探测器的运动包括以下4种情况：1、探测器180保持不动；2、探测器180保持原位不移动，仅随着第四转动连接组件127进行转动；3、探测器180不转动，仅随着射线源190相对地移动(如射线源190围绕目标对象向纸内、探测器则向纸外)；4、探测器180随着射线源190相对移动的同时还进行转动。以上四种情况下，射线源190在沿着纸面内外运动时，探测器180还可以接收到射线源190发出的X射线，从而进行目标对象矢状面的成像。类似地，当所述目标对象改变体态，如面朝第三支臂121侧卧时，上述运动可以实现对目标对象冠状面的扫描。

在如图9所示场景的实施例中，射线源190与探测器180可以与图5所示的实施例相同，基于两个方向的协同运动以实现合运动。例如，探测器180可以同时沿着第三方向和第七方向的合运动方向运动。类似地，射线源190也可以同时沿着第二方向和第三方向的合运动方向运动。有关射线源190与探测器180合运动的相关说明可参见图11的相关说明，此处不再赘述。

图10所示为根据本说明书一些实施例所示的可移动床体的示意图；

如图10所示，可移动床体140中包括如图9中第二支座110的各种结构。不难理解，如图10所示的可移动床140实质上是将图9中的第二支座120平躺放置在支撑座130上，其相应结构的运动与图9中所涉及的第二支座120并无二致。相对应的，该场景中DR设备的第一支座110可以用图9中相对应的第一支座110进行设计，以达到对目标对象进行扫描的效果。

图11是根据本说明书一些实施例所示的确定目标设备运行状态的方法的示例性流程图。

在一些实施例中，方法1200中的一个或以上步骤可以在图1-10中任意一个DR设备100中实现。例如，方法1200中的一个或以上步骤需要获取扫描区域的扫描图像，所述扫描图像由探测器180采集。

步骤1110，确定目标对象的扫描任务。

扫描任务至少包括扫描区域和所述扫描区域对应的第一扫描方向和第二扫描方向。在一些实施例中，扫描区域可以是人体的各个部分，如头部、胸腔、腹部、腿部等各人体部位。在一些实施例中，扫描区域也可以是指心脏、肺、脾、胰腺等组织和器官。

在一些实施例中，所述扫描任务还包括扫描区域所对应的第一扫描方向和第二扫描方向。所述第一扫描方向和第二扫描方向是指DR设备获得扫描图像需要运动的方向。第一扫描方向和第二扫描方向可以分别对应于不同的扫描方向。例如，第一扫面方向可以是上下运动，第二扫描方向可以是垂直于纸面内外运动。

在一些实施例中，扫描任务包括目标对象的多个扫描区域。例如，同一扫描任务中包含目标对象的头部和胸腔。在该场景的实施例中，所述目标对象的多个扫描区域可以分别对应于不同的扫描方向。例如，目标对象的头部的扫描方向可以是第二方向(垂直于纸面方向)和第五方向；目标对象胸腔的扫描方向可以是第二方向(垂直于纸面方向)和第三方向。

在一些实施例中，在确定目标对象的扫描任务时，还可以包括获取目标对象的信息和/或拍摄要求的信息。例如，年龄、身高、体重、病史、胖瘦程度、拍摄部位厚度骨骼关节点信息和诊断要求等。这些信息可以通过直接输入、检索数据库中目标对象的个人资料或其他方式来获取。

在一些实施例中，可以针对目标对象的信息和/或拍摄要求的信息确定每次曝光中射线源的曝光强度和/或曝光时间。例如，可以针对诊断部位的不同扫描区域采用不同的曝光强度进行曝光。例如，对于诊断部位较厚的区域，可以适当地提高曝光强度和/或延长曝光时间以提高所摄影像的清晰度。又例如，目标对象要求进行最少量的曝光，可以在保证图片清晰的情况下，适当地减少曝光强度和/或缩短曝光时间。

步骤1120，确定所述DR设备在所述第一扫描方向和所述第二扫描方向的运行参数。

基于步骤1110确定的扫描任务，DR设备可以确定DR设备在所述第一扫描方向和所述第二扫描方向的运行参数。DR设备的运行参数可以是DR设备中第一支座和第二支座各组件的运动参数。例如，DR设备的运行参数可以是各个支臂、滑动连接组件、转动连接组件的运动参数。所述运动参数包括但不限于滑动/转动速度，转动角速度，滑动行程，转动角度等一种或多种的组合。

在一些实施例中，所述运行参数也可以是指第一支座110以及第二支座120中探测器180以及射线源190的运动参数。所述探测器180以及射线源190的运动参数可以是指相对于某一空间坐标系的运动参数，包括但不限于移动速度、移动方向、转动速度、转动方向等参数。所述空间坐标系可以是三维XYZ坐标系、三维笛卡尔坐标系等。

在一些实施例中，可以基于所需得到的射线源190的运动轨迹确定其在第一扫描方向与第二扫描方向的运动轨迹。进而基于其在第一扫描方向与第二扫面方向的轨迹确定DR设备的运动参数。如图12a所示，假设射线源190的合运动轨迹为如图12a所示，则其合运动轨迹可以被分解，以得到的第一扫描方向与第二扫描方向的运动轨迹。在一些实施例中，所述第一扫描方向与第二扫描方向可以是相互垂直的。基于所得到的第一扫描方向运动轨迹与第二扫描方向运动轨迹对射线源190的运动参数进行设置(如具体设置速度、速度方向、加速度等指标)，以使得射线源190可以实现所述合运动轨迹。如图12a所示，可以将射线源190在第一扫描方向与第二扫描方向的运动都设为速度相等的匀速运动，则所得到的合运动轨迹为一个沿着第一扫描方向与第二扫描方向中分线的直线运动。

假设射线源190所需得到的合运动轨迹为如图12b所示的正弦曲线，则可以将所述合运动轨迹(正弦曲线轨迹)分解为沿着第一扫描方向的匀速运动以及沿着第二扫描方向的往复运动；进而具体地设置两个扫描方向的运动参数以实现所述第一扫描方向与第二扫描方向的轨迹。

需要说明的是，以上对于探测器和/或射线源的轨迹分解仅作为示例性说明。在一些实施例中，第一扫描方向和第二扫描方向可以是并不垂直的任意夹角。例如，第一扫描方向和第二扫描方向可以呈30°、60°、75°等任意夹角。

在一些实施例中，为了使DR设备的控制尽可能简单，可以将DR设备中各个关节运动的方向与第一扫描方向与第二扫描方向相对应。以图5所示DR设备为例，对于射线源190，可以将第一扫描方向对应于DR设备的第五方向、将第二扫描方向对应于DR设备的第二方向，其相应运动参数即可以直接对应于DR设备上各关节/轴的运动参数。当第一扫描方向和第二扫描方向呈一定夹角时(30°、60°、75°、90°)，DR设备可以相对应地设置，以使得第五方向与第二方向呈现相同的夹角。

在一些实施例中，射线源190的合运动轨迹还可以是空间上的曲线。例如，在如图12b所示的平面正弦运动曲线的基础上，若射线源190在第二扫描方向的运动为沿着某一曲线进行往复运动，则此时射线源190所得的合运动轨迹即为一个空间上的正弦运动轨迹。如图13所示，若射线源190的第二扫描方向沿着如图13a所示的角度2至角度3之间的往复运动；射线源190的第一扫描方向沿着如图13b所示的位置1至位置3之间的直线运动，射线源190的合运动轨迹即是一个沿着曲面的正弦运动轨迹(螺旋运动轨迹)。特别地，图13所示实施例是以第一扫描方向与第二扫描方向垂直来进行说明的，当第一扫描方向与第二扫描方向呈任意夹角(如30°)时，其合运动可以是一个沿着30°方向扫描的正弦运动轨迹。

需要说明的是，以上一个或多个实施例是以射线源190的轨迹为例进行示例性说明，探测器180的运动轨迹可以如射线源190的轨迹相类似地设置。一般而言，为了保证探测器180可以接收到射线源190发出的X射线，探测器180的运动轨迹可以设置与射线源190相反。例如，射线源190的合运动是沿着如图12a的直线运动，则探测器180的运动轨迹则为与其方向相反的直线运动。又例如，当射线源190的合运动是如图13所示沿着某一曲面的往复运动时，探测器180也可以实现与之完全相对的往复运动。在一些实施例中，当探测器180的运动轨迹与射线源190完全相反时，两者在第一轨迹方向和第二轨迹方向上的运动也完全相反。如图13a所示，在第二轨迹方向上，当射线源190的的运动由角度3移动至角度2时，探测器180相对应地也由角度3移动至角度2，且两者运动方向完全相反；如图13b所示，在第一轨迹方向，当射线源190由位置1移动至位置3时，探测器180的第一轨迹方向也随之由位置1移动至位置3，且两者在第一轨迹方向的移动也完全相反。

通过探测器180与射线源190轨迹完全相反的设置，使得探测器180与射线源190始终相对并且两者的连线始终穿过目标对象的扫描区域。特别地，这样的设置使得探测器180与射线源190之间的距离可以在扫描过程中保持不变，这使得扫描过程中所获得的多幅2D扫描图像的图像质量类似，并且省去了SID调节的过程。

进一步地，第二扫描方向上的往复运动的角度是可以设置的。例如，角度2与角度1之间的夹角α1与角度3与角度1之间的夹角α2可以是相等的。例如，α1、α2均为30°、45°、60°等。在一些实施例中，夹角α1与夹角α2也可以不相等。夹角α1与夹角α2不相等地设置可以实现第二扫描方向上个性化地调整。例如，如图14所示的第一区域是不需要扫描的，此时可以适应性地减小夹角α2以避开这部分不需扫描的区域。又例如，图12中的第二区域是需要扫描的，可以适应性地增大夹角α1以适应扫描的需要。

步骤1130，获取对应所述扫描区域的扫描图像。

在一些实施例中，DR设备基于步骤1220中的运动参数(或运动轨迹)进行运动。在运动过程中的多个角度下进行照射，得到多幅2D图像。例如，如图13所示，可以从图中角度1、角度2、角度3三个方向对扫描区域进行拍照。在一些实施例中，可以利用得到的多幅2D图像，利用重建算法(如FDK重建等)，得到目标对象(病人)的3D断层图像。

具体地，可以根据射线源与探测器对应的位置关系进行畸变调整、色彩调整、和/或灰度调整，进而通过合成或三维图像重建等方法确定扫描区域的3D断层图像。三维图像重建算法可以包括但不限于代数法、迭代法、傅立叶变换法、卷积反投影法等。

特别地，DR设备可以采用步骤320中所示的螺旋扫描轨迹以获取目标对象从脚到头全身的扫描图像。所述螺旋扫描轨迹可以实现一次DR设备曝光获取目标对象全身的扫描图像，避免了一次曝光未检出患处的问题。

应当注意的是，上述描述是为了说明的目的，而不限制本说明书的适用范围。显然，本领域的技术人员来说，可在本说明书的指导下对其进行各种修正和改变。但是，这些修正和改变仍在本说明书的保护范围之内。

本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于：(1)DR设备可以通过多个角度二维图像的图像重建获得目标对象的三维断层图像；(2)DR设备可以针对目标对象的不同体位进行调整探测器与射线源的位置，多角度地获取目标对象的扫描图像；(3)DR设备可以结合病床进行使用，适用于无法站立、腿脚不便的目标对象；(4)DR设备可以实现在扫描方向上更大的调节范围。需要说明的是，不同实施例可能产生的有益效果不同，在不同的实施例里，可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合，也可以是其他任何可能获得的有益效果。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (16)

1.一种DR设备，其特征在于，包括第一支座、第二支座以及给所述第一支座或第二支座提供支撑的支撑座；所述第一支座和所述第二支座的其中一个包括：

第一支臂，与所述支撑座连接；

第二支臂通过第一转动连接组件与所述第一支臂连接；所述第一转动连接组件使得所述第二支臂能够相对所述第一支臂沿第一方向转动；所述第一方向指的是所述第二支臂在所述第一支臂所在平面的转动方向；

第一安装部通过第一滑动连接组件与所述第二支臂连接；所述第一滑动连接组件使得所述第一安装部能够相对所述第二支臂沿第二方向滑动；所述第二方向指的是沿着第二支臂的轴线方向；

其中，所述第一安装部用于安装探测器或射线源的其中一个；所述探测器或射线源的另一个安装在所述第二支座上。

2.如权利要求1所述的DR设备，其特征在于，所述第一支臂通过第二滑动连接组件与所述支撑座连接；所述第二滑动连接组件使得所述第一支臂可相对于所述支撑座沿着第三方向运动；所述第三方向指的是支撑座的长度方向。

3.如权利要求1所述的DR设备，其特征在于，所述探测器或射线源的其中一个通过第二转动连接组件与所述第一安装部连接；所述第二转动连接组件使得所述探测器或射线源的其中一个可相对于第一安装部沿第四方向转动；所述第四方向是指以所述第二转动连接组件为轴进行转动的方向。

4.如权利要求1所述的DR设备，其特征在于，所述第一支臂通过第三滑动连接组件与所述第二支臂连接；所述第三滑动连接组件使得所述第二支臂可相对于所述第一支臂沿着第五方向运动；所述第五方向是指所述第一支臂的轴线方向。

5.如权利要求1所述的DR设备，其特征在于，所述第一支座和所述第二支座中的另一个包括：第三支臂以及第二安装部；所述第三支臂与所述第二安装部相连；所述第二安装部用于安装探测器或射线源的另一个。

6.如权利要求5所述的DR设备，其特征在于，所述第三支臂通过第四滑动连接组件与所述第二安装部相连；所述第四滑动连接组件使得所述第二安装部能够相对于所述第三支臂沿第十方向滑动；所述第十方向是指所述第三支臂的轴线方向。

7.如权利要求5所述的DR设备，其特征在于，所述第三支臂与所述支撑座连接。

8.如权利要求7所述的DR设备，其特征在于，所述第三支臂通过第五滑动连接组件与所述支撑座连接；所述第五滑动连接组件使得所述第三支臂可相对于所述支撑座沿着第三方向运动；所述第三方向指的是支撑座的长度方向。

9.如权利要求5所述的DR设备，其特征在于，所述第一支座和所述第二支座中的另一个还包括：第四支臂；所述第四支臂设置在第三支臂与所述第二安装部之间；

所述第四支臂通过第三转动连接组件与所述第三支臂连接；所述第三转动连接组件使得所述第四支臂能够相对所述第三支臂沿第六方向转动，所述第六方向指的是所述第四支臂在所述第三支臂所在平面的转动方向。

10.如权利要求9所述的DR设备，其特征在于，所述第四支臂通过第六滑动连接组件与所述第三支臂连接；所述第六滑动连接组件使得所述第四支臂可相对于所述第三支臂沿着第十方向运动；所述第十方向是指所述第三支臂的轴线方向。

11.如权利要求10所述的DR设备，其特征在于，所述第二安装部通过第七滑动连接组件与所述第四支臂连接，所述第七滑动连接组件使得所述第二安装部可相对于所述第四支臂沿着第七方向运动，所述第七方向是第四支臂的轴线方向。

12.如权利要求5所述的DR设备，其特征在于，所述探测器或射线源的另一个通过第四转动连接组件与所述第二安装部连接；所述第四转动连接组件使得所述探测器或射线源的另一个可相对于所述第二安装部沿第八方向转动；所述第八方向是指以所述第四转动连接组件为轴进行转动的方向。

13.如权利要求5所述的DR设备，其特征在于，所述第三支臂是悬吊式的。

14.一种DR三维成像方法，其特征在于，所述方法由如权利要求1至13中任一项所述的DR设备执行，包括：

确定目标对象的扫描任务；所述扫描任务包括至少一个扫描区域和所述扫描区域对应的第一扫描方向和第二扫描方向；

基于所述目标对象的扫描区域，确定所述DR设备的射线源和探测器的运行参数；

基于所述运行参数控制所述DR设备的射线源和探测器运动，以获取对应所述扫描区域的扫描图像；

基于所述扫描图像重建为三维图像。

15.根据权利要求14所述的DR三维成像方法，其中，所述运行参数包括在所述第一扫描方向和所述第二扫描方向的运行参数；

基于所述运行参数至少控制所述DR设备的射线源在所述第一扫描方向和所述第二扫描方向上同时运动，以获取对应所述扫描区域的扫描图像。

16.如权利要求15所述的DR三维成像方法，其特征在于，所述探测器和所述射线源沿所述第一扫描方向和所述第二扫描方向的合运动的轨迹包括螺旋运动轨迹。

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