CN201167965Y

CN201167965Y - 数字化线扫描x射线诊断装置

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Publication number: CN201167965Y
Application number: CNU2007203101692U
Authority: CN
Inventors: 于红林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-12-18
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2017-12-18

Abstract

本实用新型涉及一种X射线扫描仪，具体涉及一种数字化线扫描X射线诊断装置，包括扫描架、机柜和控制台，所述扫描架包括底座、安装在底座上的支架、设置在支架上的导轨和沿导轨运动的扫描滑车，所述扫描滑车的一端设置有X射线探测器，另一端安装有X射线球管，所述X射线探测器包括准直器、传感器和信号采集电路，所述准直器设置在传感器上方，所述传感器输出的信号发送到所述信号采集电路中，所述传感器为S8865型传感器。本实用新型对探测器中坏探测单元的修补具有重大的意义，S8865型传感器的多线阵结构若出现坏的探测单元则该单元的测量数据采用其余线阵中的同位置探测单元的值来替代即可，这个值是一个真实的测量值。

Description

数字化线扫描X射线诊断装置

技术领域

本实用新型涉及一种X射线扫描仪，具体涉及一种数字化线扫描X射线诊断装置。

背景技术

X线机是医院必需的常规设备，X射线图像占医院中全部医学图像的70％，是目前医学图像的主要来源。目前X射线机按成像方式可以分为模拟式和数字式两大类。模拟式X射线机即传统X射线机，所用成像系统有增感屏-胶片系统、影像增强器-胶片系统等。模拟式X射线机具有曝光时间短、空间分辨率高及图像信息量大等特点，在X射线诊断技术中占有主要的地位。

数字式X射线机即诊断用X射线图像是数字化的。图像数字化的方法是将二维图像分割成由许多不同灰度的象素组成的矩阵，矩阵分割越细则象素越多，空间分辨率越高；每个象素的灰度用一个数字来表示，灰度分隔越细则对比分辨率越高。目前正在广泛推广使用的是狭缝式X射线扫描与线阵探测器组合的低剂量数字化线扫描X射线诊断机，与传统的X光机相比，具有以下显著优点：

●电控扫描取代了传统的拍片床，用X射线探测器取代了X光胶片，探测器直接接受X射线，灵敏度高、效率高、探测范围大；

●采用窄缝式X射线束与探头同步运动扫描患者取代了面投照患者，使病人照射剂量减少20~100倍；

●X射线直接以数字形式成像存入计算机，计算机进行X光图像处理、诊断取代了传统的单张X光片的诊断，医生可以迅速地将病变部分进行图像分析处理，通过改变诊断图像的窗宽、窗位来获得更好的视觉效果，可显示256个灰度层次；

●由于背景噪音极低，14bit计数方式保证了高对比敏感度和宽的动态范围，这个特点使得医生可以找到特征很细微的病变区；

●即时显示X射线图像取代了老式的X射线片的冲洗，扫描后迅速生成一幅图像，成像时间小于3秒，大大降低了医师的工作强度，如：传统X射线机拍片100人次，医生要走5~10公里，用LDRD直接数字化X射线机，仅走500米，减轻了工作强度。80人/时的高通过率，同时减少病人扫描检查的时间；

●可以获得定量的诊断数据；

●输出方式多样化，可以用软盘、硬盘、磁光盘、光盘等记录存储图像；

●提供图像及诊断报告输出接口；

●诊断图像数据可通过通信网络传至任何距离。

现有的单线阵的探测器在出现坏点时，是采用数学的方法解决即用坏的探测单元两侧(或单侧)的数据来求出一个特定的值作为坏的探测单元的测量数据，例如以坏点周围各点的检测到信号的几何平均数或算术平均数等作为坏点处的信号，这个数据是一个推理值，具有很大的不正确性，给病患的诊断带来一定的不确定因素。

实用新型内容

本实用新型克服了上述缺点，提供了一种结构简单、检测准确的数字化线扫描X射线诊断装置。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种数字化线扫描X射线诊断装置，包括扫描架、机柜和控制台，所述扫描架包括底座、安装在底座上的支架、设置在支架上的导轨和沿导轨运动的扫描滑车，所述扫描滑车的一端设置有X射线探测器，另一端安装有X射线球管，所述X射线探测器包括准直器、传感器和信号采集电路，所述准直器设置在传感器上方，所述传感器输出的信号发送到所述信号采集电路中，所述传感器为S8865型传感器。

所述传感器可为多个并列拼接而成。

所述传感器可包括荧光体和光电二极管，所述光电二极管紧贴所述荧光体，将荧光体发出的光信号转化为电信号发送给所述信号采集电路。

还可包括电机、减速器和传动链，所述电机的输出轴通过减速器驱动所述传动链，所述传动链与所述扫描滑车相连。

所述X射线探测器与X射线球管之间可设置有碳纤维板。

本实用新型采用S8865型传感器的线阵探测器，克服了线阵探测器制造的技术难度，提高了产品的成品率，保证了线阵探测器的可靠性。同时，对探测器中坏探测单元的修补具有重大的意义，S8865型传感器的多线阵结构若出现坏的探测单元则该单元的测量数据采用其余线阵中的同位置探测单元的值来替代即可，这个值是一个真实的测量值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中X射线探测器的结构示意图。

具体实施方式

如图1中所示，本实用新型的结构可分为三部分：

(1)扫描架：主要完成扫描患者被检部位并由探测器接受透射X射线的机械扫描运动。它包括底座1、支架2、扫描滑车3、碳纤维板4、X射线球管5及束光器6、X射线探测器7及电气控制系统等，是产品的机械部分。

①底座1通过膨胀螺钉或预埋地脚螺栓固定在扫描机房的地板上。

②支架2安装在底座1上，支架2上安装有双导轨8，导轨8上承载着扫描滑车3，扫描滑车3在机械传动装置的带动下，可沿导轨8作上下运动和扫描。

③扫描滑车3安装在支架2上，扫描时，扫描滑车由传动链9带动，沿导轨做直线上下扫描运动。

④扫描滑车3的一端安装X射线球管5及束光器6，作为X射线源；另一端承载X射线探测器7，作为X射线的接收装置4；。

⑤碳纤维板4固定在产品外罩上，并位于探测器前端，碳纤维板采用是高强度、对X射线低衰减的碳纤维板。

⑥电气控制系统安装在后侧底座1内，包含一套电机10和减速器(图中未标示)，电机带动减速器，减速器转动输出带动传动链9运动，传动链9与扫描滑车3相连，带动扫描滑车3沿导轨8做直线上下运动。

(2)机柜：机柜内装有高频高压发生器11和电器的开关控制及配电，它主要是提供产品的电力和光管所需的高压。

(3)控制台：包括手动控制盒和计算机系统，计算机系统包括技术工作站12和医生工作站13。它的主要作用是控制X光机顺利实现各种功能，并对透视图像进行技术处理、诊断和存储归档。

基于上述结构，本实用新型工作过程如下：

(1)、X射线管5、高压发生器11和探测器7均与计算机12、13连接，由计算机控制扫描，采集图像并以数字的形式存贮、处理得到的图像，处理后的图像在显示器上显示，显示器是操作员控制台的一部分。

(2)、X射线管焦点至探测器距离为1350mm。球管前装有束光器6，用于限制X射线束。X射线经过束光器，形成薄的扇形X射线束，在束光器6的前出光狭缝处的射线尺寸为100mm×1.0mm，由铅防护保证射线不向其它方向泄漏，球管焦点至前出光狭缝的距离为300mm 。

(3)、用2048通道线阵探测器记录穿过患者的X射线束，每个通道的尺寸为0.2mm，行宽为410mm。

(4)、行曝光时间仅1ms，在1ms时间内，探测得到的X线强度直接变为数字信号，以计数积累的方式写入行存贮器内，然后开始计录下一行的信息，直至整帧结束。

(5)、整个曝光过程完成后，迅速将整帧数据传送至计算机内存中，经过处理和校正后，形成一幅2048×2048×16bit的数字图像。

(6)、计算机控制整机运动并进行放射学诊断。包括病历设置、病历查询、扫描部位和条件预选、控制部件运行等；完成扫描后，在计算机屏幕上显示获得的图像。并可作图像处理、归档、存盘或上网传送图像。

(7)、在处理模式下，医生可在计算机屏幕上运行增强显示功能并进一步的处理图像，因而改善了放射学的诊断能力。借助于数字图像处理技术，可以把图像转变成最适于可视性分析的形式。

(8)、图像的数字化形式保证医生可以获得定量数据，例如每个器官组织密度对X线的吸收数据，器官或病灶的大小、距离、角度。

(9)、如果选用医生诊断终端，放射医生的软件还包括诸如图像放大，灰度反置，同时显示几幅图像等功能。图像可以是正位和侧位像，或者是在不同的检查中得到的图像。

(10)、诊断结果可以方便的存贮，打印报告和图像。

其中，所述探测器7在结构由X射线探头和低压电源组合构成。其中X射线探头被封装在一个长方体的铝合金盒内；而低压电源组合(图中未标示)则单独被封装在一个具有良好散热功能的金属方盒中。

所述X射线探头如图2中所示，包括准直器21、S8865型传感器和信号采集电路三部份。探头是一个封闭的铝合金腔室，前面板是具有屏蔽作用的铅锑合金材料，其偏上部是一条形准直器，准直器上有铝膜密封作为X射线入射窗，准直器21下方为S8865型传感器，它由荧光体22和光电二极管23组成，荧光体22将入射的X射线能量转换为200~1000um波长的光能量，光电二极管23紧贴荧光体22，它将光能量同比转换为电信号，一条长51mm的S8865型传感器的光电二极管线阵是由64、128或256个光电二极管线阵组成，每个光电二极管线阵的信号引出线分别连接到移位放大器24上，进行信号读取，从荧光体22到移位放大器上的引出线部分是一个整体，它就是S8865型传感器，从其上读出的模拟信号经信号处理和前置放大器25，送入A/D转换电路26变为数字信号，再由行存储器接口电路将图像信号送出探头。

S8865型传感器由64、128或256(2^N)个光电二极管单元组成，一个线阵探测器采用8到10(自然数n)个S8865型传感器并列拼接成一行，形成一条2^N*n个光电二极管单元的一条阵列，每个光电二极管单元的信号，作为图像的一个像素，用两个字节来表示其灰度值，每个S8865型传感器中的每两个相邻二极管单元中心距离L为51mm/2^N，所以探测器的空间分辨率为1/L(Lp/mm)。一个S8865型传感器光电二极管单元阵列的数据采集输出的时间由信号采集电路控制可调，例如一帧采集时间2秒的大小为40cm×40cm的图像，一条阵列的数据采集输出时间为0.25mm÷2^N秒。

由于单个光电二极管单元的积分面积小，每行积分时间仅1毫秒，导致探测器的计数低，为了弥补这个缺陷，实际产品中使用的是8、16条并排的这种线阵探测器的组合，即每点的图像信息是由8、16个二极管单元在该点的信号叠加形成的，这样就增强了探测器的探测灵敏度(是单线阵的8、16倍)，降低了对球管和高压发生器的条件要求，当然也提高了图像的信噪比，增强了图像质量。

所述信号采集电路在探头中紧挨着S8865型传感器，对S8865型传感器光电二极管的电信号进行采集、处理和输出，通过RS232接口接收计算机对探测器的控制指令及对计算机反馈探测器的状态信息，模拟信号经信号处理和前置放大器25读出信号和积分信号。模/数变换器26用来把模拟信号转换为数字代码，以便写入适配器的存储器(缓存)中，缓存中的数据通过PCI接口27的数据采集卡将图像数据输入到计算机的内存中。

采用S8865型传感器的线阵探测器，克服了线阵探测器制造的技术难度，提高了产品的成品率，保证了线阵探测器的可靠性。同时，对探测器中坏探测单元的修补具有重大的意义，单线阵的探测器若出现坏的探测单元是采用数学的方法解决即用坏的探测单元两侧(或单侧)的数据来求出一个特定的值作为坏的探测单元的测量数据，这个数据是一个推理值，具有很大的不正确性；而S8865型传感器的多线阵结构若出现坏的探测单元则该单元的测量数据采用其余线阵中的同位置探测单元的值来替代即可，这个值是一个真实的测量值。

以上对本实用新型所提供的数字化线扫描X射线诊断装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种数字化线扫描X射线诊断装置，包括扫描架、机柜和控制台，其特征在于：所述扫描架包括底座、安装在底座上的支架、设置在支架上的导轨和沿导轨运动的扫描滑车，所述扫描滑车的一端设置有X射线探测器，另一端安装有X射线球管，所述X射线探测器包括准直器、传感器和信号采集电路，所述准直器设置在传感器上方，所述传感器输出的信号发送到所述信号采集电路中，所述传感器为S8865型传感器。

2.根据权利要求1所述的数字化线扫描X射线诊断装置，其特征在于：所述传感器为多个并列拼接而成。

3.根据权利要求1或2所述的数字化线扫描X射线诊断装置，其特征在于：所述传感器包括荧光体和光电二极管，所述光电二极管紧贴所述荧光体，将荧光体发出的光信号转化为电信号发送给所述信号采集电路。

4.根据权利要求1或2所述的数字化线扫描X射线诊断装置，其特征在于：还包括电机、减速器和传动链，所述电机的输出轴通过减速器驱动所述传动链，所述传动链与所述扫描滑车相连。

5.根据权利要求1或2所述的数字化线扫描X射线诊断装置，其特征在于：所述X射线探测器与X射线球管之间设置有碳纤维板。