CN115103632A

CN115103632A - 便携式x射线断层拍摄装置

Info

Publication number: CN115103632A
Application number: CN201980103549.4A
Authority: CN
Inventors: 王波; 齐藤典生; 刘小军
Original assignee: Tsukuba Technology Co Ltd
Current assignee: Tsukuba Technology Co Ltd
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2022-09-23
Also published as: JPWO2021124422A1; JP7454865B2; WO2021124422A1

Abstract

本发明的课题在于提供一种便携式X射线断层拍摄装置，其体积小能够携带到拍摄场所，并且能够拍摄被检体的断层。本发明的解决手段是一种便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，包括：向被检体依次照射X射线的第一X射线管、第二X射线管以及第三X射线管；主体，其包括驱动所述各X射线管的电池；数字式检测器，其感测透过了所述被检体的所述X射线；控制装置，其基于与由所述检测器感测到的从所述第一X射线管、所述第二X射线管以及所述第三X射线管照射并透过了所述被检体的所述X射线的强度对应的至少3种1组的检测信号，以能够显示X射线断层图像的方式进行断层合成处理；以及监视器，其显示所述X射线断层图像，其中，所述第二X射线管位于被检体的大致正上方。

Description

便携式X射线断层拍摄装置

技术领域

本发明涉及一种便携式X射线断层拍摄装置，其体积小能够携带到拍摄场所，并且能够拍摄被检体的断层。

背景技术

如非专利文献1那样，现有的X射线断层拍摄装置设置在医院，被检者横躺在具备检测器的床上，或者站在检测器前，1个X射线源移动，获取(拍摄)来自被检体的多个方向的X射线断层用的图像数据，通过断层合成处理来合成X射线断层图像，并显示在监视器上。

但是，在非专利文献1中，由于装置的价格高且规模大，因此难以设置在私人医院。另外，不能做成可移动式。而且，暴露剂量也高。对于患者而言，期望得到低曝光下的清晰图像。

另一方面，灾害、事故时的急救、紧急诊察、在家护理的巡诊中使用的小型可移动式医疗用、以工业产品为对象的品质管理等中使用的X射线断层拍摄装置是未知的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：WO2015/002276

非专利文献

非专利文献1：

http://gecommunity.on.arena.ne.jp/ITEM2015/fr001.php

发明内容

发明要解决的问题

因此，本发明的目的在于提供一种便携式X射线断层拍摄装置，其体积小能够携带到拍摄场所，并且能够拍摄被检体的断层。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明提供如下手段。

(1)一种便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，包括：

向被检体依次照射X射线的第一X射线管、第二X射线管以及第三X射线管；

主体，其包括驱动所述各X射线管的电池；

数字式检测器，其感测透过了所述被检体的所述X射线；

控制装置，其基于与由所述检测器感测到的从所述第一X射线管、所述第二X射线管以及所述第三X射线管照射并透过了所述被检体的所述X射线的强度对应的至少3种1组的检测信号，以能够显示X射线断层图像的方式进行断层合成处理；以及

监视器，其显示所述X射线断层图像，

其中，所述第二X射线管位于被检体的大致正上方。

(2)根据(1)所述的便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，

所述第一X射线管、所述第三X射线管在相对方向上与所述第二X射线管大致等距离地配置。

(3)根据(1)所述的便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，

所述第一X射线管、所述第二X射线管以及所述第三X射线管直接能够滑动地固定于吊具，或者能够滑动地固定于框架，所述框架以能够滑动的方式安装于所述吊具，

所述第一X射线管、所述第二X射线管以及所述第三X射线管维持距离恒定而作为一体在所述吊具或所述框架上滑动移动，在不同的位置照射所述X射线，获取多组所述检测信号，并合成所述X射线断层图像。

(4)根据(3)所述的便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，

所述吊具或/和所述框架为向上突出的弧形。

发明效果

由于本发明是小型化且具有能够携带的大小，因此在工业生产用途中，能够在制造场所进行迅速简易品质检查。在医疗用途中，能够在受灾地或事故现场等室外使用，并能够携带到医师的家医巡诊中。

并且，本申请发明不是如以往的X射线断层拍摄装置那样移动1个X射线源来进行多次拍摄，而是预先具备依次照射X射线的3管X射线管，因此能够确保X射线源的移动时间的损失、能够确认断层图像的图像精度的同时，将拍摄(X射线照射次数)抑制到最小限度来获取最小限度的数据，能够缩短基于最小限度数据的合成时间。由此缩短拍摄时间，有助于作业时间的高效化，同时实现X射线放射总剂量的抑制。如果被检体是受伤者、患病者，则有助于减轻患者的负担。因此，作为工业用、医疗用，能够迅速且简易地进行X射线断层拍摄。

另外，本发明与以往的医院设置型X射线断层拍摄装置相比能够大幅廉价地制造，因此在私人医院中也能够容易地导入。另外，在发展中国家等，期待作为廉价、简易的工业生产品的品质管理、医疗用X射线断层拍摄装置而被广泛利用。

附图说明

图1是本发明的便携式X射线断层拍摄装置的第一实施方式的示意图。

图2是本发明的便携式X射线断层拍摄装置的第二实施方式的示意图。

图3是本发明的便携式X射线断层拍摄装置的第三实施方式的示意图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行详细说明。但是，本发明并不局限于这些实施方式。

实施例1

如图1所示，本发明的第一实施方式的便携式X射线断层拍摄装置10包括：第一X射线管1a、第二X射线管1b以及第三X射线管1c；主体2；检测器3；控制装置4；监视器4a；以及框架5。

第一X射线管1a、第二X射线管1b以及第三X射线管1c(以下，有时也简称为“各X射线管”、“X射线管”)相同，固定于框架5，将X射线1d(虚线)朝向被检体7依次呈放射状照射。

在此，第二X射线管1b位于被检体7的大致正上方。通过位于大致正上方，具有能够利用第二X射线管1b进行与单纯拍摄相同的正面拍摄的优点，这样一来，能够进行正面拍摄和断层拍摄双方的拍摄。而且，第一X射线管1a、第三X射线管1c在相对方向上与第二X射线管1b大致等距离地固定并配置于框架5。由此，能够获取生成更鲜明的X射线断层图像的检测信号3a。

作为这些X射线管，例如可以采用即使是干电池也能够驱动的碳纳米结构体三极式冷阴极X射线管，其详细内容在专利文献1的图3及其相关记载中进行了说明，因此可参照它们。

框架5是向上突出的弧形，固定各X射线管，并且与主体连接的引线2b被引绕至各X射线管。通过将框架5做成向上突出的弧形，能够使被检体7与各X射线管的距离分别接近、相等，能够减小拍摄时的X射线剂量之差，使图像的亮度相同。当被检体7与各X射线管的距离之差较大时，需要进行拍摄后的图像的亮度校正。

作为被检体7，能够例示工业产品、患者等。在工业产品中，能够利用于制造现场的简易品质管理、非破坏缺陷探测、故障部位的确定、精度确认等。如果是患者，则在紧急、灾害时，能够用于室外的简易患部观察、疾病探测。此外，图中的被检体7上描绘的3条平行的单点划线是X射线断层图像中的截面位置的例示。在图2中也相同。

主体2具备：电路(省略图示)，其提供于框体内，并生成经由引线2b对X射线管施加的电压；以及驱动X射线管、所述电路的电池2a等。电池2a也包括商用电源，能够经由AC-DC适配器利用商用电源。

检测器3是感测透过了被检体7的X射线1d的数字式X射线检测器，感测为二维图像数据(检测信号3a)，以有线或无线的方式作为检测信号3a发送到控制装置4。作为检测器3，例如可例示闪烁体(scintillator)、CCD(charge coupled device，电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)、CdTe半导体等。检测器3利用控制装置4的控制信号4c与X射线管的照射定时同步地获取检测信号3a。

控制装置4通过个人计算机(PC：personal computer)等，以能够基于由检测器3检测出的检测信号3a来显示X射线断层图像的方式进行断层合成处理。检测信号3a需要与由检测器3感测到的从第一X射线管1a、第二X射线管1b以及第三X射线管1c照射并透过了被检体7的X射线1d的强度对应的至少3种1组。

并且，控制装置4向主体2发送控制信号4b，并控制对各X射线管施加的电压的生成、调整，例如电压值、电流值、施加时间、定时。另外，通过使X射线1d的放射与检测器3的检测定时同步(控制信号4c)，能够抑制放射线的放射量时间，降低放射线的曝光量、泄漏量。

监视器4a显示通过断层合成处理从检测信号3a合成的X射线断层图像(省略图示)。能够利用PC的显示器。控制装置4和监视器4a能够使用一体的平板PC、笔记本电脑等。

实施例2

如图2所示，本发明的第二实施方式的便携式X射线断层拍摄装置11包括：第一X射线管1a、第二X射线管1b及第三X射线管1c；主体2；检测器3；控制装置4；监视器4a；框架5a；以及吊具6。

即，实施例2与实施例1的主要区别在于框架5a、吊具6，因此在这里针对这些不同点、其他不同点进行说明。对于其他结构，将省略说明与实施例1相同的结构，其可参照实施例1。

框架5a是对实施例1的框架5a附加了在吊具6(图2弧形虚线双箭头)上滑动的功能的部件。即，框架5a设置成在吊具6上能够左右方向上滑动。滑动能够通过主体2或控制装置4中的设定程序或手动进行操作，其手段没有特别限制。

作为框架5a的滑动机构的一个示例，如图2所示，在吊具6内设置马达6a，根据控制装置4的指令，通过马达6a的旋转来滑动框架5a，从X射线管(图中虚线)的最初的X射线1d的照射位置，在保持X射线管彼此的距离的情况下恒定地、进而作为一体向左右错开，从不同位置的X射线管(图中虚线)照射X射线(在此，向右错开并照射X射线1e)，获取多组检测信号3a。由此，能够生成调查简单且更鲜明的高分辨率的X射线断层图像。

吊具6例如从主体2立起，能够上下伸缩(水平实线双箭头)、左右伸缩(垂直实线双箭头)。伸缩能够自动、手动操作，由此能够简易、高精度地调整X射线管的定位。

在此，吊具6为水平的杆，但在将各X射线管直接固定于吊具6的情况下，可以将吊具6与框架5a同样地设为向上突出的弧形。另外，即使在以能够滑动的方式具备框架5a的情况下，也可以与框架5a同样地设为向上突出的弧形。

此外，检测器3也可以上下、左右滑动。另外，各X射线管也可以分别能够通过控制装置4的自动控制、手动进行旋转，能够调节X射线的照射方向。

此外，各X射线管可以直接固定在吊具6上，也可以经由框架以外的夹杂物而固定在吊具6上。作为夹杂物的例子，能够例示相对于便携式X射线断层拍摄装置10、11可拆装的箱体等，能够将收纳有各X射线管的箱体手动移动到任意场所来进行断层拍摄。

实施例3

如图3所示，本发明的第三实施方式的便携式X射线断层拍摄装置12是将实施例1中的框架5设为圆环形状的框架5b的。除此之外，能够采用圆盘形状的框架。进而，也可以将它们箱体化(模制化)。

另外，与实施例2同样地，框架5b可以与吊具6一体地以向下的直线状滑动。通过在同一圆周位置追加X射线管的数量(例如，在同一圆周位置以等角度配置诸如3个那样的X射线管)，断层合成处理后的断层图像的画质变好。

符号说明

1a：第一X射线管； 4b：控制信号；

1b：第二X射线管； 4c：控制信号；

1c：第三X射线管； 5：框架；

1d：X线线 5a：框架；

1e：X线线 5b：框架；

2：主体； 6：吊具；

2a：电池； 6a：马达；

2b：引线； 7：被检体；

3：检测器； 10：便携式X射线断层拍摄装置；

3a：检测信号； 11：便携式X射线断层拍摄装置；

4：控制装置； 12：便携式X射线断层拍摄装置。

4a：监视器。

Claims

1.一种便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，包括：

主体，其包括驱动所述各X射线管的电池；

数字式检测器，其感测透过了所述被检体的所述X射线；

监视器，其显示所述X射线断层图像，

其中，所述第二X射线管位于被检体的大致正上方。

2.根据权利要求1所述的便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，

3.根据权利要求1或2所述的便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，

所述第一X射线管、所述第二X射线管以及所述第三X射线管直接或者经由夹杂物间接地能够滑动地固定于吊具，或者直接或者经由夹杂物间接地能够滑动地固定于框架，所述框架以能够滑动的方式安装于所述吊具，

所述第一X射线管、所述第二X射线管以及所述第三X射线管维持距离恒定而作为一体在所述吊具或所述框架上滑动移动，在不同的位置照射所述X射线，获取多组所述3种1组的所述检测信号，并合成所述X射线断层图像。

4.根据权利要求3所述的便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，

所述吊具或/和所述框架是向上突出的弧形。

5.根据权利要求3所述的便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，

所述夹杂物是收纳所述第一X射线管、所述第二X射线管以及所述第三X射线管的箱体。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，

所述第一X射线管、所述第二X射线管以及所述第三X射线管被收纳于同一箱体，能够将所述箱体手动移动到任意场所来使用。

7.根据权利要求1所述的便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，

所述第一X射线管、所述第二X射线管以及所述第三X射线管在同一圆周上大致等距离地配置。

8.根据权利要求1或7所述的便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，

9.根据权利要求8所述的便携式X射线断层拍摄装置，其特征在于，

所述吊具或/和所述框架为圆环形状或圆盘形状。