CN215994012U - 三维dr成像系统和装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种三维DR成像系统，包括三维影像检测装置和影像数据处理装置，所述三维影像检测装置包括成像扫描单元、射线发射单元和射线接收单元；所述射线发射单元包括至少一个发射源，所述发射源包括高能发射部和低能发射部，使得可以分别发射两种不同能量的射线对物体进行成像；所述成像扫描单元与所述射线发射单元和所述射线接收单元中的至少一种连接，所述射线接收单元与所述射线发射单元相对设置，所述影像数据处理装置与所述射线接收单元连接，以实现将高低双能二维图像重构成高低双能三维重建图像，使得不仅提高了图像质量，而且能分离不同能量的信息，有利于后续对物质成分的分析。本实用新型还提供三维DR成像装置。

Description

三维DR成像系统和装置

技术领域

本实用新型涉及医学影像技术领域，尤其涉及一种三维DR成像系统和装置。

背景技术

DR(全称Digital Radiography)成像技术为把三维的人体组织或器官对 X射线的吸收分布投射在二维的成像媒介上，然而传统的X射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(计算机断层成像)、数字X成像、超声成像、磁共振成像、核医学成像等。

双能CT系统可以利用两种不同能量的X射线对物体进行成像，能够精确得到物体的构成比例。由于不同物质对于不同能量的X射线有不同的、特异性的吸收系数。当物质的比例未知时，可以分别利用两种不同能量的X射线对物体进行成像，通过类似解线性方程的方法得到物质的构成比例。这是双能CT相比传统单能CT最大的优势所在。

公开号为CN110236584A的发明专利公开了一种双能能谱锥形束CT系统、控制方法、重建方法及装置。双能能谱锥形束CT系统，包括X射线发生器、探测器以及高压发生器，其中，所述高压发生器与所述X射线发射器电连接，用于按设定切换频率依次循环输出高低两种电压；所述X射线发生器用于根据所述高压发生器输出的高低两种电压向受检者发射高能和低能两种X射线；所述探测器与所述X射线发生器相对设置，用于接收透过所述受检者的X射线，以产生分别与所述高能和低能两种X射线对应的高能投影数据和低能投影数据。但由于CT是通过获取360度二维图像，通过解析重建断层图像，再通过断层图像重建三维，存以下方面的不足：设备大，操作复杂，成本昂贵；CT扫描辐射大；图像空间分辨率较低，如果要增加图像分辨率，减小层间距，就会增加检查时间和辐射剂量。而且CT设备操作复杂，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。双能能谱CT更是极少数医院才用得起的设备，以致其未能普及应用。

因此，有必要提供一种新型的三维DR成像系统和装置以解决现有技术中存在的上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种三维DR成像系统和装置，以实现对被检测对象快速、低辐射三维体层成像，同时加入高低双能成像，不仅提高了图像质量，而且能分离不同能量的信息，更有利于后续对物质成分的分析，提高了结果的精确性和应用范围。

为实现上述目的，本实用新型的所述三维DR成像系统，包括三维影像检测装置和影像数据处理装置，所述三维影像检测装置包括成像扫描单元、射线发射单元和射线接收单元；所述射线发射单元包括至少一个发射源，所述发射源包括高能发射部和低能发射部，所述高能发射部用于发射高能射线，所述低能发射部用于发射低能射线；所述成像扫描单元与所述射线发射单元和所述射线接收单元中的至少一种连接，用于驱动所述射线发射单元和所述射线接收单元中的至少一种运动；所述射线接收单元与所述射线发射单元相对设置，用于接收透过被检测对象的所述高能射线和所述低能射线；所述影像数据处理装置与所述射线接收单元连接，用于获得所述被检测对象的高低双能三维重建图像。

本实用新型的三维DR成像系统的有益效果在于：通过所述射线发射单元包括至少一个发射源，所述发射源包括高能发射部和低能发射部，所述高能发射部用于发射高能射线，所述低能发射部用于发射低能射线，使得可以分别利用两种不同能量的射线对物体进行成像；通过所述成像扫描单元与所述射线发射单元和所述射线接收单元中的至少一种连接，用于驱动所述射线发射单元和所述射线接收单元中的至少一种运动，使得所述扫描单元实现了对所述射线发射单元和所述射线接收单元的相对运动控制及对所述射线发射单元和所述射线接收单元时序控制，以实现多角度不同能量射线的成像；通过所述射线接收单元与所述射线发射单元相对设置，用于接收透过被检测对象的所述高能射线和所述低能射线，所述影像数据处理装置与所述射线接收单元连接，用于获得所述被检测对象的高低双能三维重建图像，使得所述射线发射单元相对所述被检测对象的不同角度发射所述高能射线和所述低能射线，实现了对被检测对象多角度双能成像，有助于将扫描的双能二维图像重构成高低双能三维重建图像，便于重建三维图像，有效解决了传统DR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；同时相对于CT成像，由于本实用新型所述的三维DR成像系统无需360度扫描，大大减小了辐射剂量，提高了检查效率，而且所述三维DR成像系统设备体积小，操作简单，成本投入低，医疗成本低，便于普及应用；而且所述三维DR成像系统能根据被检测对象的位置不同，进行调节，操作灵活方便，提高了射线的利用率，而获得的高低双能三维重建图像不仅提高了图像质量，而且能分离不同能量的信息，能有效地抑制射束硬化伪影和降低辐射剂量，利用多能谱特性，有助于对常规CT和DR难以定性的小病灶和组织进行定性和定量诊断，更有利于后续对物质成分的分析，提高了结果的精确性和应用范围。

优选的，所述影像数据处理装置包括投影数据获取单元和数据分析单元，所述投影数据获取单元分别与所述射线接收单元和所述数据分析单元连接；所述投影数据获取单元用于生成分别与透过所述被检测对象的所述高能射线和所述低能射线对应的若干高能投影数据和若干低能投影数据，并传输给所述数据分析单元；所述数据分析单元用于将若干所述高能投影数据和若干所述低能投影数据处理生成所述被检测对象的高低双能三维重建图像。其有益效果在于：通过将所述投影数据获取单元和所述数据分析单元连接，使得能将所述投影数据获取单元生成的干高能投影数据和若干低能投影数据传输给所述数据分析单元，建立了一个有效传输，从而使得所述高低双能三维重建图像能被所述数据分析单元快速处理生成，图像分析重构更快速，获得的高低双能三维重建图像更精准，更有利于后续对物质成分的分析。

优选的，所述数据分析单元包括双能投影数据融合模块和双能三维重建图像生成模块，所述双能投影数据融合模块分别连接所述双能三维重建图像生成模块和所述投影数据获取单元；所述双能投影数据融合模块用于将同一角度位置透过所述被检测对象的所述高能投影数据和所述低能投影数据在图像数据空间匹配并进行双能减影处理得到高低能投影融合数据；所述双能三维重建图像生成模块用于将若干所述高低能投影融合数据进行三维重建生成高低双能三维重建图像。其有益效果在于：通过将所述双能投影数据融合模块和所述双能三维重建图像生成模块连接，使得能将所述双能投影数据融合模块处理得到的高低能投影融合数据传输给所述双能三维重建图像生成模块，建立了一个有效传输，以使所述双能三维重建图像生成模块能快速处理获得处理所述高低双能三维重建图像，对同一角度生成的所述高能投影数据和所述低能投影数据进行投影数据融合后，方便快速对所述高低能投影融合数据进行加权减影处理而获得高低双能三维重建图像，保证了得到的图像的精准性和处理的快速性，更利于后续分析物质的组织成分。

优选的，所述数据分析单元包括高能三维重建图像生成模块和低能三维重建图像生成模块，所述高能三维重建图像生成模块和所述低能三维重建图像生成模块分别连接所述投影数据获取单元；所述高能三维重建图像生成模块用于将若干所述高能投影数据进行三维重建生成高能三维重建图像；所述低能三维重建图像生成模块用于将若干所述低能投影数据进行三维重建生成低能三维重建图像。其有益效果在于：通过将所述高能三维重建图像生成模块和所述低能三维重建图像生成模块分别与所述投影数据获取单元连接，建立了一个有效传输，使得所述投影数据获取单元能将若干所述高能投影数据传输给所述高能三维重建图像生成模块处理生成所述高能三维重建图像，以及所述投影数据获取单元能将若干所述低能投影数据传输给所述低能三维重建图像生成模块处理生成所述低能三维重建图像，利用所述高能三维重建图像和所述低能三维重建图像能辅助分析物质的组织成分。

优选的，所述成像扫描单元包括第一移动部、第一旋转部以及成像扫描控制部，所述成像扫描控制部分别连接所述第一移动部和所述第一旋转部；所述第一旋转部连接所述第一移动部，所述第一移动部和所述第一旋转部分别连接所述射线发射单元。其有益效果在于：以实现调节射线的发射位置，达到调节射线穿透被检测对象的入射位置。

优选的，所述射线发射单元包括高低能发射切换驱动部和一个发射源，所述高能发射部和所述低能发射部设置于所述一个发射源，所述高低能发射切换驱动部与所述一个发射源连接。其有益效果在于：所述高低能发射切换驱动部用于驱动所述一个发射源瞬间切换发射所述高能射线和所述低能射线，使得能几乎同时，同向发射所述高能射线和所述低能射线，能有效减少所述高能射线和所述低能射线的发射偏差。

优选的，所述射线发射单元包括同步驱动部和两个发射源，所述高能发射部和所述低能发射部分别设置于所述两个发射源，所述同步驱动部分别与所述两个发射源连接。其有益效果在于：所述同步驱动部用于同步驱动所述两个发射源分别发射所述高能射线和所述低能射线，使得能高度保持所述高能射线和所述低能射线发射的同时性，能有效减少所述高能射线和所述低能射线在发射时间上的发射偏差，且所述两个发射源的设置技术要求相对较低，更容易实现。

优选的，所述两个发射源包括高能射线源和低能射线源，所述高能射线源和所述低能射线源中的任意一个均与所述第一移动部和所述第一旋转部分别连接。其有益效果在于：使得所述第一移动部和所述第一旋转部同步控制所述高能射线源和所述低能射线源的移动和转动，更能确保所述高能射线和所述低能射线的发射路径相同。

优选的，所述成像扫描单元还包括第二旋转部，所述第二旋转部连接所述成像扫描控制部，所述第二旋转部分别连接所述射线发射单元和所述射线接收单元。其有益效果在于：以实现调节射线的发射位置，达到调节射线穿透被检测对象的入射位置，使得获得的所述高低双能三维重建图像更精准，更有利于后续对物质成分的分析。

优选的，所述成像扫描单元还包括第二移动部，所述第二移动部分别连接所述成像扫描控制部和所述射线接收单元。其有益效果在于：以使所述射线接收单元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射线，从而使得获得的高低双能三维重建图像更精准，更有利于后续对物质成分的分析。

优选的，所述影像数据处理装置还包括储存单元，所述储存单元与所述数据分析单元连接，用于存储所述高低双能三维重建图像。其有益效果在于：方便后续分析物质组织成分时调用所述储存单元中存储的所述高低双能三维重建图像。

本实用新型所述的三维DR成像装置，包括所述的三维DR成像系统，还包括支撑组件、接收端、发射端和终端设备，所述接收端和发射端设置于所述支撑组件；所述支撑装置设置成像扫描单元，所述发射端包括射线发射单元，所述接收端包括射线接收单元，所述接收端和所述发射端相对设置于所述支撑装置上，所述发射端与所述接收端之间设置被检测对象的容置区域，所述终端设备包括影像数据处理装置，所述终端设备与所述射线接收单元通信连接。

本实用新型所述的三维DR成像装置的有益效果在于：通过设置支撑组件、接收端、发射端和终端设备即可构建成所述三维DR成像装置，使得整个三维DR 成像装置结构简单、尺寸小、投入成本低、重量小、容易搬动、便于操作实现；而且所述三维DR成像装置包括所述的三维DR成像系统，具体通过所述支撑装置设置成像扫描单元，所述发射端包括射线发射单元，所述接收端包括射线接收单元，所述接收端和所述发射端相对设置于所述支撑装置上，所述发射端与所述接收端之间设置被检测对象的容置区域，所述终端设备包括影像数据处理装置，所述终端设备与所述射线接收单元通信连接，使得所述射线发射单元相对所述被检测对象的不同角度发射所述高能射线和所述低能射线，实现了对被检测对象多角度双能成像，有助于将扫描的双能二维图像重构成高低双能三维重建图像，便于重建三维图像，有效解决了传统DR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；同时相对于CT成像，由于本实用新型所述三维DR成像装置无需360度扫描，大大减小了辐射剂量，提高了检查效率，而且所述三维DR成像装置设备体积小，操作简单，成本投入低，医疗成本低，便于普及应用；而且所述三维DR成像装置能根据被检测对象的位置不同，进行调节，操作灵活方便，提高了射线的利用率，而获得的高低双能三维重建图像不仅提高了图像质量，而且能分离不同能量的信息，能有效地抑制射束硬化伪影和降低辐射剂量，利用多能谱特性，有助于对常规CT和DR 难以定性的小病灶和组织进行定性和定量诊断，更有利于后续对物质成分的分析，提高了结果的精确性和应用范围。

本实用新型所述的组织分析系统，包括所述的三维DR成像系统和组织成分分析单元，所述组织成分分析单元与影像数据处理装置连接，用于根据所述三维DR成像系统生成的三维重建图像推算组织成分。

本实用新型所述的组织分析系统的有益效果在于：所述的组织分析系统，包括所述的三维DR成像系统，使得所述射线发射单元相对所述被检测对象的不同角度发射所述高能射线和所述低能射线，实现了对被检测对象多角度双能成像，有助于将扫描的双能二维图像重构成高低双能三维重建图像，便于重建三维图像，有效解决了传统DR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；同时相对于CT成像，由于本实用新型所述三维DR成像系统无需360度扫描，大大减小了辐射剂量，提高了检查效率，而且所述三维DR成像系统设备体积小，操作简单，成本投入低，医疗成本低，便于普及应用；而且所述三维DR成像系统能根据被检测对象的位置不同，进行调节，操作灵活方便，提高了射线的利用率，而获得的高低双能三维重建图像不仅提高了图像质量，而且能分离不同能量的信息，能有效地抑制射束硬化伪影和降低辐射剂量，利用多能谱特性，而通过所述组织成分分析单元与影像数据处理装置连接，用于根据所述三维DR成像系统生成的三维重建图像推算组织成分，使得所述的组织分析系统有助于对常规CT和DR难以定性的小病灶和组织进行定性和定量诊断，提高了对组织成分分析的精准性。

附图说明

图1为本实用新型一些实施例中三维DR成像系统的结构框图；

图2为本实用新型一些实施例中三维影像检测装置的结构框图；

图3为本实用新型另一些实施例中三维影像检测装置的结构框图；

图4为本实用新型一些实施例中影像数据处理装置的结构框图；

图5为本实用新型另一些实施例中影像数据处理装置的结构框图；

图6为本实用新型一些实施例中立式三维DR成像装置的使用状态示意图；

图7为本实用新型另一些实施例中立式三维DR成像装置的使用状态示意图；

图8为本实用新型一些实施例中卧式三维DR成像装置的使用状态示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

针对现有技术存在的问题，本实用新型的实施例提供了一种三维DR成像系统，图1为本实用新型一些实施例中三维DR成像系统的结构框图，参照图1，所述三维DR成像系统包括三维影像检测装置100和影像数据处理装置200，所述三维影像检测装置100包括射线发射单元110、成像扫描单元120和射线接收单元130；所述射线发射单元110包括至少一个发射源(图中未标示)，所述发射源(图中未标示)包括高能发射部111和低能发射部112，所述高能发射部 111用于发射高能射线，所述低能发射部112用于发射低能射线，所述高能射线和所述低能射线用于分别穿过被检测对象，所述射线接收单元130与所述射线发射单元110相对设置，用于接收透过所述被检测对象的所述高能射线和所述低能射线，使得可以分别利用两种不同能量的射线对物体进行成像；所述成像扫描单元120分别与所述射线发射单元110和所述射线接收单元130连接，使得能分别驱动所述射线发射单元110和所述射线接收单元130运动，更容易调节和进行定位，实现了对所述射线发射单元和所述射线接收单元的相对运动控制及对所述射线发射单元和所述射线接收单元时序控制，以实现多角度不同能量射线的成像，从而完成从不同角度对所述被检测对象进行检测，有利于获得更精准的高低双能三维重建图像；所述影像数据处理装置200与所述射线接收单元130连接，用于获得所述被检测对象的三维重建图像，结合所述高能发射部和所述低能发射部分别发射的高能射线和低能射线，使得能分离不同能量的信息，提高图像质量，能有效地抑制射束硬化伪影和降低辐射剂量，利用多能谱特性，有助于对常规CT和DR难以定性的小病灶和组织进行定性和定量诊断，提高了结果的精确性。

本实用新型的一些实施例中，所述成像扫描单元120与所述射线发射单元 110和所述射线接收单元130中的至少一种连接，用于驱动所述射线发射单元 110和所述射线接收单元130中的至少一种运动，使得所述射线发射单元相对所述被检测对象的不同角度发射所述高能射线和所述低能射线，使得所述扫描单元实现了对所述射线发射单元和所述射线接收单元的相对运动控制及对所述射线发射单元和所述射线接收单元时序控制，以实现多角度不同能量射线的成像，有助于将扫描的双能二维图像重构成高低双能三维重建图像，通过多角度扫描, 便于重建三维图像，有效解决了传统DR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的问题。

本实用新型的一些实施例中，所述的射线为医用射线或工业射线。

本实用新型一些具体的实施例中，所述医用射线为X射线。

本实用新型的一些具体实施例中，所述射线发射单元包括高压发生器、X射线发生器、电压控制器，所述高压发生器与所述X射线发射器电连接，用于按设定切换频率依次循环输出高低两种电压；所述X射线发生器用于根据所述高压发生器输出的高低两种电压向被检测对象发射高能和低能两种X射线；所述电压控制器用于控制所述高压发生器的输出电压，并控制所述高压发生器所产生的高低电压之间的切换方式。所述射线发射单元发射所述高能射线和所述低能射线为本领域的现有技术，在此不再赘述。

本实用新型的一些实施例中，所述成像扫描单元包括第一移动部、第一旋转部以及成像扫描控制部，所述成像扫描控制部分别连接所述第一移动部和所述第一旋转部；所述第一旋转部连接所述第一移动部，所述第一移动部和所述第一旋转部分别连接所述射线发射单元，以实现调节射线的发射位置，达到调节射线穿透被检测对象的入射位置，本实施例中所述的连接可以是信号连接，也可以是电缆连接。具体的，可以通过所述成像扫描控制部控制所述第一移动部驱动所述射线发射单元沿所述被检测对象的第一方向连续匀速移动，以使所述射线发射单元发出的射线沿所述被检测对象的所述第一方向的扫描角度进行定位，以便对所述被检测对象的所述第一方向的不同位置实现扫描；同时通过所述成像扫描控制部控制所述第一旋转部与所述第一移动部同步，驱动所述射线发射单元绕所述射线发射单元的中心沿所述第一方向连续匀速转动，以进行射线的角度补偿，以达到射线沿所述第一方向的不同角度穿透所述被检测对象，以便通过调节穿透所述被检测对象的入射射线在所述第一方向上的位置。

本实用新型的另一些实施例中，所述成像扫描单元包括第一移动部、第一旋转部、第二旋转部、以及成像扫描控制部，所述成像扫描控制部分别连接所述第一移动部、所述第一旋转部和所述第二旋转部；所述第一旋转部连接所述第一移动部，所述第一移动部和所述第一旋转部分别连接所述射线发射单元，所述第二旋转部分别连接所述射线发射单元和所述射线接收单元，本实施例中所述的连接可以是信号连接，也可以是电缆连接。具体的，通过所述成像扫描控制部控制所述第一移动部驱动所述射线发射单元沿所述被检测对象的所述第一方向连续匀速移动，通过所述成像扫描控制部控制所述第一旋转部与所述第一移动部同步，驱动所述射线发射单元绕所述射线发射单元的中心沿所述第一方向连续匀速转动，同时通过所述成像扫描控制部控制所述第二旋转部转动，带动所述射线发射单元和所述射线接收单元以所述被检测对象所在的所述第一方向为轴心，沿其垂直于所述第一方向的第二方向同步转动，使射线沿所述被检测对象的第二方向转动，以达到所述射线沿所述第二方向的不同角度穿透所述被检测对象，以实现所述被检测对象在所述第二方向上的扫描角度进行定位，以便对所述被检测对象在其所述第二方向的不同角度实现扫描，通过所述被检测对象在其第一方向和第二方向上的射线的穿透角度的调节，实现对所述被检测对象的整体扫描，以便生成所述被检测对象完整的高低双能三维重建图像，使得获得的高低双能三维重建图像更精准，更有利于后续对物质成分的分析。

本实用新型的再一些实施例中，所述成像扫描单元包括第二旋转部和成像扫描控制部，所述成像扫描控制部连接所述第二旋转部，通过所述成像扫描控制部控制所述第二旋转部转动，带动所述射线发射单元和所述射线接收单元以所述被检测对象所在的所述第一方向为轴心，沿其垂直于所述第一方向的第二方向同步转动，使射线沿所述被检测对象的第二方向转动，以达到所述射线沿所述第二方向的不同角度穿透所述被检测对象，以实现所述被检测对象在所述第二方向上的扫描角度进行定位。

本实用新型的实施例中所述被检测对象为肺部、胃部、心脏或肝脏等器官，或肩部、颈部、头部等身体部位。

本实用新型的一些实施例中，所述第一方向为平行或垂直于所述被检测对象的长度的方向，所述第二方向为以所述第一方向为轴心且垂直于所述第一方向的方向。具体的，如对站立的检测者的肺部进行检测，所述第一方向为垂直于地面的方向，所述第二方向为平行于地面的方向。

本实用新型的实施例中所述连接可以是信号连接，也可以是电缆连接。

本实用新型的再一些实施例中，所述成像扫描单元包括第一移动部、第一旋转部、第二移动部、以及成像扫描控制部，所述成像扫描控制部分别连接所述第一移动部、所述第一旋转部和所述第二移动部；所述第一旋转部连接所述第一移动部，所述第一移动部和所述第一旋转部分别连接所述射线发射单元，所述第二移动部连接所述射线接收单元。具体的，通过所述成像扫描控制部控制所述第一移动部驱动所述射线发射单元沿所述被检测对象的所述第一方向连续匀速移动，通过所述成像扫描控制部控制所述第一旋转部与所述第一移动部同步，驱动所述射线发射单元绕所述射线发射单元的中心沿所述第一方向连续匀速转动，同时通过所述成像扫描控制部控制所述第二移动部驱动所述射线接收单元沿所述被检测对象的所述第一方向移动，以使所述射线接收单元与所述被检测对象对齐，实现所述被检测对象的成像定位，以接收穿透所述被检测对象的射线，从而使得获得的高低双能三维重建图像更精准，更有利于后续对物质成分的分析。

图2为本实用新型一些实施例中三维影像检测装置的结构框图，图3为本实用新型另一些实施例中三维影像检测装置的结构框图。

本实用新型的一些实施例中，参考图2和图3，本实用新型的一些实施例中，所述成像扫描单元(图中未示出)包括第一移动部122、第一旋转部123、第二移动部124、第二旋转部125、以及成像扫描控制部121，所述成像扫描控制部 121分别连接所述第一移动部122、所述第一旋转部123、所述第二移动部124 和所述第二旋转部125；所述第一旋转部123连接所述第一移动部122，所述第一移动部122和所述第一旋转部123分别连接所述射线发射单元(图中未示出)，所述第二移动部124连接所述射线接收单元130，所述第二旋转部125分别连接所述射线发射单元(图中未示出)和所述射线接收单元130，通过所述被检测对象在其第一方向和第二方向上的射线的穿透角度的调节，以及调节所述射线接收单元与所述被检测对象对齐，实现了对所述被检测对象的整体扫描，以便生成所述被检测对象完整的高低双能三维重建图像，使得获得的高低双能三维重建图像更精准，更有利于后续对物质成分的分析。

本实用新型的一些实施例中，所述成像扫描单元与中央控制器连接，以通过所述中央控制器向所述成像扫描单元发送扫描指令，所述成像扫描单元与所述中央控制器的具体应用和工作原理为本领域的现有技术，在此不在赘述。

本实用新型的一些实施例中，所述射线发射单元包括高低能发射切换驱动部和一个发射源，所述高能发射部和所述低能发射部设置于所述一个发射源，所述高低能发射切换驱动部与所述一个发射源连接。

本实用新型的一些实施例中，所述高低能发射切换驱动部与所述中央控制器连接，以通过所述中央控制器向所述高低能发射切换驱动部发送驱动指令，所述高低能发射切换驱动部与所述中央控制器的具体应用和工作原理为本领域的现有技术，在此不在赘述。

本实用新型的一些具体实施例中，所述一个发射源采用单源瞬时kVp切换技术，即在机架中内嵌一套球管和探测器，以高压发生器瞬时kVp切换技术和超快速探测器为基础实现能谱成像。这种方法通过使用单一球管中高能(140kVp) 低能(80kVp)的瞬时切换，即在小于0.5ms的能量时间分辨率内产生时空上完全匹配的双能数据，实现数据空间能谱解析，所述单源瞬时kVp切换技术为本领域的现有技术，在此不在赘述。本实用新型的另一些具体实施例中，所述射线发射单元采用宝石能谱CT球管，其能瞬时，小于0.5ms的时间内实现高能 (140kVp)和低能(80kVp)切换，球管几乎同时，同向产生两种能量的X射线。 kVp为千伏峰值，是X光设备方面的一个参数，为本领域的公知常识，在此不做赘述。

本实用新型的一些具体实施例中，参考图2，所述射线发射单元(图中未示出)包括切换射线源113和高低能发射切换驱动部114，所述高能发射部111和所述低能发射部112设置于所述切换射线源113，所述高低能发射切换驱动部 114与所述切换射线源113连接，所述第一移动部122、所述第一旋转部123和所述第二旋转部125中的任意一个均与所述切换射线源113连接。

本实用新型的另一些实施例中，所述射线发射单元包括同步驱动部和两个发射源，所述高能发射部和所述低能发射部分别设置于所述两个发射源，所述同步驱动部分别与所述两个发射源连接。

本实用新型的一些实施例中所述同步驱动部与所述中央控制器连接，以通过所述中央控制器向所述同步驱动部发送驱动指令，所述同步驱动部与所述中央控制器的具体应用和工作原理为本领域的现有技术，在此不在赘述。

本实用新型的一些实施例中，所述两个发射源包括高能射线源和低能射线源，所述高能射线源和所述低能射线源中的任意一个均与所述第一移动部和所述第一旋转部分别连接，使得所述第一移动部和所述第一旋转部同步控制所述高能射线源和所述低能射线源的移动和转动，更能确保所述高能射线和所述低能射线的发射路径相同。

本实用新型的一些具体实施例中，所述两个发射源采用双球管双能量成像技术，即在机架中内嵌两套球管和探测器，两个球管呈一定角度排列，成像时两球管同时产生X射线，一个球管产生高kVp的X射线，一个球管发射低kVp的X 射线。两套系统分别独立采集数据信息，并在图像空间匹配，进行双能减影分析。通常使用最低电压和最高电压来达到最大能量分离以最大限度地区分不同的物质，所述最低电压为80kVp，所述最高电压为140kVp。所述双球管双能量成像技术为本领域的现有技术，在此不在赘述。

本实用新型的另一些具体实施例中，参考图3，所述射线发射单元(图中未示出)包括高能射线源115、低能射线源116和同步驱动部117，所述高能发射部111设置于所述高能射线源115，所述低能发射部112设置于所述低能射线源 116，所述同步驱动部117分别与所述高能射线源115和所述低能射线源116连接，以同步驱动所述高能射线源115和所述低能射线源116分别发射所述高能射线和所述低能射线，所述高能射线源115和所述低能射线源116中的任意一个均与所述第一移动部122、所述第一旋转部123和所述第二旋转部125中的任意一个连接。

本实用新型的一些实施例中，所述影像数据处理装置包括投影数据获取单元和数据分析单元，所述投影数据获取单元分别与所述射线接收单元和所述数据分析单元连接；所述投影数据获取单元用于生成分别与透过所述被检测对象的所述高能射线和所述低能射线对应的若干高能投影数据和若干低能投影数据，并传输给所述数据分析单元；所述数据分析单元用于将若干所述高能投影数据和若干所述低能投影数据处理生成所述被检测对象的高低双能三维重建图像。本实用新型的一些具体实施例中，所述投影数据获取单元采用探测器或X 光图像传感器，所述数据分析单元采用GPU或CPU。

图4为本实用新型一些实施例中影像数据处理装置的结构框图。本实用新型的一些实施例中，参考图4，所述影像数据处理装置200包括投影数据获取单元 210和数据分析单元220，所述数据分析单元220包括双能投影数据融合模块221 和双能三维重建图像生成模块222，所述双能投影数据融合模块221分别连接所述双能三维重建图像生成模块222和所述投影数据获取单元210；所述双能投影数据融合模块221用于将同一角度位置透过所述被检测对象的所述高能投影数据和所述低能投影数据在图像数据空间匹配并进行双能减影处理得到高低能投影融合数据；所述双能三维重建图像生成模块222用于将若干所述高低能投影融合数据进行三维重建生成高低双能三维重建图像。本实用新型的一些具体实施例中，所述投影数据获取单元采用探测器或X光图像传感器，所述数据分析单元采用GPU或CPU，所述双能投影数据融合模块和双能三维重建图像生成模块集成在GPU或CPU，本实用新型保护的是所述投影数据获取单元、所述双能投影数据融合模块和双能三维重建图像生成模块之间的连接关系，其各自的具体实现方式为本领域的公知常识，在此不再赘述。

图5为本实用新型另一些实施例中影像数据处理装置的结构框图。本实用新型的另一些实施例中，参考图5，所述影像数据处理装置200包括投影数据获取单元210和数据分析单元220，相对于图4，图5中的所述数据分析单元220还包括高能三维重建图像生成模块223和低能三维重建图像生成模块224，所述高能三维重建图像生成模块223和所述低能三维重建图像生成模块224分别连接所述投影数据获取单元210；所述高能三维重建图像生成模块223用于将若干所述高能投影数据进行三维重建生成高能三维重建图像；所述低能三维重建图像生成模块224用于将若干所述低能投影数据进行三维重建生成低能三维重建图像，利用所述高能三维重建图像和所述低能三维重建图像能辅助分析物质的组织成分。本实用新型的一些具体实施例中，所述投影数据获取单元采用探测器或X光图像传感器，所述数据分析单元采用GPU或CPU，所述高能三维重建图像生成模块和低能三维重建图像生成模块集成在GPU或CPU，本实用新型保护的是所述高能三维重建图像生成模块和所述低能三维重建图像生成模块分别与所述投影数据获取单元之间的连接关系，对于所述高能三维重建图像生成模块和所述低能三维重建图像生成模块的各自具体实现方式为本领域的公知常识，在此不再赘述。

本实用新型的一些实施例中，所述影像数据处理装置还包括储存单元，所述储存单元与所述数据分析单元连接，用于存储所述高低双能三维重建图像，方便后续分析物质组织成分时调用所述储存单元中存储的所述高低双能三维重建图像。

本实用新型的一些实施例中，提供一种三维DR成像装置，包括上述任意实施例所述的三维DR成像系统，还包括支撑组件、接收端、发射端和终端设备，所述接收端和发射端设置于所述支撑组件；所述支撑装置设置成像扫描单元，所述发射端包括射线发射单元，所述接收端包括射线接收单元，所述接收端和所述发射端相对设置于所述支撑装置上，所述发射端与所述接收端之间设置被检测对象的容置区域，所述终端设备包括影像数据处理装置，所述终端设备与所述射线接收单元通信连接，以达到所述射线接收单元接受穿透所述被检测对象的射线。

本实用新型的一些实施例中，所述三维DR成像装置为立式三维DR成像装置，更方便多角度调节所述射线，而且结构简单，容易实现。

图6为本实用新型一些实施例中立式三维DR成像装置的使用状态示意图。本实用新型的一些具体实施例中，参考图6，所述立式三维DR成像装置包括第一支撑组件10、第一接收端20、第一发射端30和终端设备(图中未示出)，所述第一支撑组件10包括第一支撑件11、第二支撑件12以及基座13，所述第一支撑件11和所述第二支撑件12活动设置于所述基座13上，所述第一发射端 30包括第一切换射线源31，用于沿第一方向的不同角度瞬间切换发射所述高能射线和所述低能射线，以穿透所述被检测对象，所述第一发射端30安装于所述第二支撑件12，所述第一接收端20安装于所述第一支撑件11，所述第一接收端20包括第一射线接收单元21，用于接收透过所述被检测对象的所述高能射线和所述低能射线，通过所述第一支撑件11和所述第二支撑件12之间相对移动，以调节所述第一发射端30与所述第一接收端20之间的间距，终端设备(图中未示出)包括影像数据处理装置，所述终端设备与所述第一射线接收单元21通信连接。

进一步的，所述第一发射端30包括所述第一移动部和所述第一旋转部，所述第一移动部和所述第一旋转部带动所述第一发射端30沿着所述第二支撑件12 的第一方向移动并旋转，从而带动所述第一切换射线源31沿着所述第二支撑件 12的第一方向移动并旋转，本实施例中的所述第一方向为垂直于地面的方向。

进一步的，所述第一接收端20还包括第二移动部，根据被检测对象的位置，所述第二移动部带动所述第一接收端20沿着所述第一支撑件11的第一方向移动，从而带动所述第一射线接收单元21沿着所述第一支撑件11的第一方向移动，本实施例中的所述第一方向为垂直于地面的方向，以便所述第一接收端20 对准所述被检测对象，从而实现单独扫描人体的被检器官，不扫描其他部位的器官，降低检测辐射量的同时，提高检测效率，扩展检测范围，并且，如所述射线发射单元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扫描。

本实用新型的另一些具体实施例中，所述基座13还包括第二旋转部，所述第二旋转部带动分别安装所述第一发射端30和所述第一接收端20的所述第二支撑件12和第一支撑件11沿所述被检测对象的所述第二方向上转动，从而带动所述第一切换射线源31和所述第一射线接收单元21沿所述被检测对象的所述第二方向上转动，以达到射线沿被检测对象的第二方向上的各个角度的透射，本实施例中的所述第二方向为平行于地面的方向。

图7为本实用新型另一些实施例中立式三维DR成像装置的使用状态示意图。本实用新型的另一些具体实施例中，参考图7，所述立式三维DR成像装置包括第一支撑组件10、第一接收端20、第一发射端30和终端设备(图中未示出)，所述第一支撑组件10包括第一支撑件11、第二支撑件12以及基座13，所述第一支撑件11和所述第二支撑件12活动设置于所述基座13上，所述第一发射端 30包括所述第一高能射线源32和所述第一低能射线源33，用于沿所述第一方向的不同角度分别发射所述高能射线和所述低能射线，以穿透所述被检测对象，所述第一发射端30安装于所述第二支撑件12，所述第一接收端20安装于所述第一支撑件11，所述第一接收端20包括第二射线接收单元22，用于接收透过所述被检测对象的所述高能射线和所述低能射线，通过所述第一支撑件11和所述第二支撑件12之间相对移动，以调节所述第一发射端30与所述第一接收端 20之间的间距。

进一步的，所述第一发射端30包括第一移动部和第一旋转部，所述第一移动部和所述第一旋转部带动所述第一发射端30沿着所述第二支撑件12的第一方向移动并旋转，从而带动所述第一高能射线源32和所述第一低能射线源33 沿着所述第二支撑件12的第一方向移动并旋转，本实施例中的所述第一方向为垂直于地面的方向。

进一步的，所述第一接收端20还包括所述第二移动部，根据所述被检测对象的位置，所述第二移动部带动所述第一接收端20沿着所述第一支撑件11的第一方向移动，从而带动所述第二射线接收单元22沿着所述第一支撑件11的第一方向移动，本实施例中的所述第一方向为垂直于地面的方向。

本实用新型的另一些具体实施例中，所述基座13还包括第二旋转部，所述第二旋转部带动安装所述第一发射端30的所述第二支撑件12和安装所述第一接收端20的第一支撑件11沿所述被检测对象的所述第二方向上转动，从而带动所述第一高能射线源32、所述第一低能射线源33和所述第二射线接收单元 22沿所述被检测对象的所述第二方向上转动，以达到射线沿所述被检测对象的所述第二方向上的各个角度的透射，本实施例中的所述第二方向为平行于地面的方向。

本实用新型的一些实施例中，所述三维DR成像装置为卧式三维DR成像装置，方便行动不便的人群以躺卧状态进行DR成像检测。

图8为本实用新型一些实施例中卧式三维DR成像装置的使用状态示意图。本实用新型的一些具体实施例中，参考图8，所述卧式三维DR成像装置包括第二支撑组件40、第二接收端50、第二发射端60和终端设备(图中未示出)，所述第二支撑组件40包括第一导轨41、支撑柱42和第二导轨(图中未示出)，所述第一导轨41和所述第二导轨(图中未示出)平行设置且均设置于地面，所述支撑柱42活动设置于所述第二导轨(图中未示出)，以在所述第二导轨(图中未示出)上滑行移动，所述第二发射端60包括第二切换射线源61，用于沿第一方向的不同角度瞬间切换发射所述高能射线和所述低能射线，以穿透所述被检测对象，所述第二发射端60活动安装于所述第一导轨41，以在所述第一导轨 41上滑行移动，所述第二接收端50安装于所述支撑柱42，所述第二接收端50 包括第三射线接收单元51，用于接收透过所述被检测对象的所述高能射线和所述低能射线，所述第二发射端60与所述第二接收端50之间设置检测床70以供检测者躺卧进行检测。

进一步的，所述第二发射端60包括所述第一移动部和所述第一旋转部，所述第一移动部和所述第一旋转部带动所述第二发射端60沿着所述第一导轨41 的第一方向移动并旋转，从而带动所述第二切换射线源61沿着所述第一导轨41 的第一方向移动并旋转，本实施例中的所述第一方向为平行于地面的方向，即所述第一导轨41的轨道设置方向。

进一步的，所述第二接收端50还包括第二移动部，根据被检测对象的位置，所述第二移动部驱动所述支撑柱42沿着所述第二导轨的第一方向移动，从而带动所述第二接收端50上的所述第三射线接收单元51沿着所述第二导轨的第一方向移动，以便所述第二接收端50对准所述被检测对象，接收透过所述被检测对象的所述高能射线和所述低能射线，本实施例中的所述第一方向为平行于地面的方向，即所述第二导轨的轨道设置方向。

本实用新型的另一些具体实施例中，所述第二支撑组件40还包括第三导轨，所述第三导轨分别垂直所述第一导轨41和所述第二导轨设置，且所述第三导轨均与所述第一导轨41和所述第二导轨相通设置，以使得所述支撑柱42和所述第二发射端60在所述第三导轨上滑行移动，以实现沿所述被检测对象的所述第二方向上移动和/或转动，从而带动所述第二切换射线源61和所述第三射线接收单元51沿所述被检测对象的所述第二方向上移动和/或转动，以达到射线沿被检测对象的第二方向上的各个角度的透射，本实施例中的所述第二方向为平行于地面的方向，即所述第三导轨的轨道设置方向。

本实用新型的另一些具体实施例中，相对于图8所述的实施例，所述第二发射端60包括所述高能射线源和所述低能射线源，用于沿所述第一方向的不同角度分别发射所述高能射线和所述低能射线，以穿透所述被检测对象。

本实用新型的一些实施例中，提供一种组织分析系统，包括上述任意实施例所述的三维DR成像系统和组织成分分析单元，所述组织成分分析单元与影像数据处理装置连接，用于根据所述三维DR成像系统生成的三维重建图像推算组织成分。

虽然在上文中详细说明了本实用新型的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本实用新型的范围和精神之内。而且，在此说明的本实用新型可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。

Claims (7)

1.一种三维DR成像系统，其特征在于，包括三维影像检测装置和影像数据处理装置，所述三维影像检测装置包括成像扫描单元、射线发射单元和射线接收单元；

所述射线发射单元包括至少一个发射源，所述发射源包括高能发射部和低能发射部，所述高能发射部用于发射高能射线，所述低能发射部用于发射低能射线；

所述成像扫描单元与所述射线发射单元和所述射线接收单元中的至少一种连接，用于驱动所述射线发射单元和所述射线接收单元中的至少一种运动；

所述射线接收单元与所述射线发射单元相对设置，用于接收透过被检测对象的所述高能射线和所述低能射线；

所述影像数据处理装置与所述射线接收单元连接，用于获得所述被检测对象的高低双能三维重建图像；

所述成像扫描单元包括第一移动部、第一旋转部、第二旋转部以及成像扫描控制部，所述成像扫描控制部分别连接所述第一移动部和所述第一旋转部；所述第一旋转部连接所述第一移动部，所述第一移动部和所述第一旋转部分别连接所述射线发射单元；所述第二旋转部连接所述成像扫描控制部，所述第二旋转部分别连接所述射线发射单元和所述射线接收单元。

2.如权利要求1所述的三维DR成像系统，其特征在于，所述射线发射单元包括高低能发射切换驱动部和一个发射源，所述高能发射部和所述低能发射部设置于所述一个发射源，所述高低能发射切换驱动部与所述一个发射源连接。

3.如权利要求1所述的三维DR成像系统，其特征在于，所述射线发射单元包括同步驱动部和两个发射源，所述高能发射部和所述低能发射部分别设置于所述两个发射源，所述同步驱动部分别与所述两个发射源连接。

4.如权利要求3所述的三维DR成像系统，其特征在于，所述两个发射源包括高能射线源和低能射线源，所述高能射线源和所述低能射线源中的任意一个均与所述第一移动部和所述第一旋转部分别连接。

5.如权利要求1所述的三维DR成像系统，其特征在于，所述成像扫描单元还包括第二移动部，所述第二移动部分别连接所述成像扫描控制部和所述射线接收单元。

6.如权利要求1所述的三维DR成像系统，其特征在于，所述影像数据处理装置还包括储存单元，所述储存单元用于存储所述高低双能三维重建图像。

7.一种三维DR成像装置，其特征在于，包括如权利要求1-6任意一项所述的三维DR成像系统，还包括支撑组件、接收端、发射端和终端设备，所述接收端和发射端设置于所述支撑组件；

所述支撑组件设置成像扫描单元，所述发射端包括射线发射单元，所述接收端包括射线接收单元，所述接收端和所述发射端相对设置于所述支撑组件上，所述发射端与所述接收端之间设置被检测对象的容置区域，所述终端设备包括影像数据处理装置，所述终端设备与所述射线接收单元通信连接。

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