WO2007059691A1 - Procede de commande virtuelle d'un limiteur de faisceau numerique - Google Patents

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WO2007059691A1
WO2007059691A1 PCT/CN2006/002953 CN2006002953W WO2007059691A1 WO 2007059691 A1 WO2007059691 A1 WO 2007059691A1 CN 2006002953 W CN2006002953 W CN 2006002953W WO 2007059691 A1 WO2007059691 A1 WO 2007059691A1
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Jianping Zong
Chunri Liu
Luoshan Du
Dun Wang
Mengqi Wang
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Beijing Oriental E.T Medical Equipment Co., Ltd
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/08—Auxiliary means for directing the radiation beam to a particular spot, e.g. using light beams

Description

数字束光器虚拟控制方法 技术领域
本发明涉及数字束光器的控制方法， 特别是一种在应用于 X射 线机中的能够减少不必要的 X射线照射量的数字束光器虛拟控制方 法。 背景技术
' 在 X射线临床诊断中， 当相邻组织的密度相差较大， 需要诊断组 织密度较大的部分时，就需要使用束 ¾器偏刀将密度较小的组织部分 进行遮挡， 使得到图像满足临床诊断。 传统的方法是： 在偏刀运动的 过程中， 医生用透视的方法， 观察偏刀的运动， 观看是否到达预想的 方向和位置。 在这一过程中， 医生提前就计划好了偏刀运动的方向和 位置， 只是不知道偏刀真实运动的方向和位置， 所以才用透视的方法 观察偏刀的运动。 用这种传统的方法医生和病人同时被 X射线照射， 而这种照射不但对诊断没有任何意义，而且长期照射还会对人体造成
发明内容
(一）要解决的技术问题
' 本发明的目的在于针对上述现有技术的不足,提供一种在数字束 光器偏刀运动过程中避免 X射线照射的数字束光器虛拟控制方法。
(二）技术方案
为实现上述目的， 本发明采用如下技术方案：
本发明的数字束光器虛拟控制方法， 包括如下步骤：
( 1 ) X射线机在监视器上显示一幅末帧图像；
( 2 )在步骤（1 )的末帧图像上加载与偏刀形态一致的电子化图 形获得一帧复合图像， 其中偏刀的图形即为虛拟电子偏刀；
( 3 )在复合图像上调整虛拟电子偏刀至目的位置， 同时将虛拟 电子偏刀的目的位置数据和运动方向数据发送到计算机或单片机；
( 4 )经计算机或单片机计算得出实际束光器偏刀的目的位置参 数和运动方向参数， 发送给数字束光器；
( 5 )上位机将步骤（4 ) 的参数转化成数字束光器所需的数据， 并向数字束光器发出指令，控制实际束光器数字偏刀运动到达目的位 置；
( 6 ) 数字束光器接受上位机的指令控制实际数字束光器偏刀返 回初始位置。
其中所述步骤（2 ) 中的复合图像是通过连接在 X射线机和数字 束光器之间的图形加载器实现的。
其中该方法中数字束光器的结构包括： 与偏刀数量一致的编码 器、 单片机和上位机， 其中编码器的作用是检测偏刀所在的位置和方 向； 单片机的作用是接收编码器的检测结果信号， 并对所获得的信号 进行计算处理， 同时控制偏刀完成定向和定位运动； 上位机的作用是 对单片机发出初始化、偏刀定向和定位运动指令信号， 同时接收单片 机反馈的信号。
(三）有益效果
本发明的数字束光器虛拟控制方法的优点和积极效果在于：釆用 本发明的方法， 由于偏刀运动方向、 位置是医生根据诊断的需要， 在 图像上进行偏刀运动控制， 所以在偏刀运动的整个过程中没有 X射 线产生， 从而实现了在偏刀运动过程中避免了医生和病人的 X射线 照射量， 在放射诊断上具有重要意义。 附图说明
图 1是本发明数字束光器虛拟控制方法的总体流程图； 图 2是本发明中所用的数字束光器的结构框图。
图中： 1.束光器； 2. 单片机； 3. 编码器； 4. 上位机。 具体实施方式 下面结合附图，进一步详细说明本发明数字束光器虛拟控制方法 的具体实施方式， 但不用来限制本发明的保护范围。
本发明中的数字束光器的偏刀也称为楔形滤光器。
' 本发明的方法中所使用的硬件设备有： 用于获取图像的监视器、 用于将数字束光器中偏刀的图形加载到监视器所显示图形上的图像 加载器、 用于调整虛拟偏刀位置的调整器， 通常为键盘或鼠标、 用于 进行数据处理的计算机或单片机、用于进行数据转换并向数字束光器 发出指令的上位机， 以及数字束光器。本发明中的图像加载器可以釆 用公知的任何类型的图像加载器，只要能将数字束光器中的偏刀图形 加载到监视器所显示图形上即可。 同时在 X射线机上设置相应的虛 拟控制面板，虛拟控制面板上设置相应的功能按钮。如方向控制按钮、 位置控制按钮、 虛拟功能应用按钮等。 如图 2所示， 本发明中所用的 数字束光器结构包括： 束光器 1、 与偏刀数量一致的编码器 3、 单片 机 2和上位机 4,其中编码器 3的作用是检测偏刀所在的位置和方向； 单片机 2的作用是接收编码器 3的检测结果信号，并对所获得的信号 进行计算处理， 同时控制偏刀完成定向和定位运动； 上位机 4的作用 是对单片机 2发出初始化、偏刀定向和定位运动指令信号， 同时接收 单片机 2反馈的信号。 数字束光器也可以是其他类型或其他结构， 只 要能够精确控制偏刀的运动，并能够实时反馈偏刀当时的位置和方向 数据即可。
参见图 1。 本发明的数字束光器虛拟控制方法， 包括如下步骤：
(一）釆取透视方法， 利用 X射线设备的末帧存贮功能在 X射 线机的监视器上获取一幅图像；
(二）按下虛拟功能应用按钮，启动虛拟应用功能，在步骤（一） 所获取的图像上出现数字束光器偏刀的图形，偏刀的图形即为虛拟电 子偏刀；
(三）按下虛拟控制面板上的方向控制按钮和位置控制按钮， 虛 拟电子偏刀将随相应控制方向和位置进行运动，当操作者根据虛拟电 子偏刀的位置和方向到达目的位置， 并且按下确定键时， 虛拟电子偏 刀的方向和位置信息参数被传送到上位机或数字束光器单片机；
(四） 经计算机或单片机计算得出实际束光器偏刀的目的位置 参数和运动方向参数， 发送给数字束光器；
1.计算机根据当前透视的增强器视野大小、 影像增强器到 X管 球焦点的距离， 计算出虛拟电子偏刀到目的位置数据； 计算公式为： = SID*MX/MSID, 式中： MSID指影像增强器到 X管球焦点的最大 距离， MX为对应 MSID的偏刀宽度值， SID为测量的影像增强器到
X管球焦点的距离。
' 2.计算机通过计算医生设定的虛拟数字束光器偏刀的方向与运 动平面基准线之间的锐角角度， 完成数字束光器偏刀的方向计算； 计 算公式为： e = arctg(x/y) 式中：x,y指测量点的直角坐标值。
3. 通过计算机通信串口向上位机或单片机发送位置和方向参数
1口 w自。
(五）上位机将步骤（四）的参数转化成数字束光器所需的数据, 并向数字束光器发出指令，控制实际数字束光器偏刀运动到达目的位 置；
(六）数字束光器接受上位机的指令控制实际数字束光器偏刀返 回初始位置。
本发明的方法利用 X射线机已有的图像定帧功能， 在定帧图像 上， 医生可以方便地加载虛拟电子偏刀， 并方便地控制该虛拟电子偏 刀的方向和位置； 计算机程序根据医生的数字设定值， 通过计算机串 口发送给数字束光器， 由数字束光器根据收到的方向和位置指令信 息， 控制实际偏刀方向和位置运动； 直到偏刀自动运动到医生给出的 设定值后运动结束。
在上述过程中无论是虛拟电子偏刀的运动调整还是真实的偏刀 的运动均不需要产生 X射线， 因而对医生和病人起到了免受 X射线 照射的效果， 对于临床应用中改善 X放射环境有重要意义。
' 以上为本发明的最佳实施方式， 依据本发明公开的内容， 本领域 的普通技术人员能够显而易见地想到的一些雷同、替代方案， 均应落 入本发明保护的范围。 工业实用性
本发明提供的数字束光器虛拟控制方法，由于在偏刀运动的整个 过程中没有 X射线产生， 从而实现了在偏刀运动过程中避免了医生和 病人的 X射线照射量， 在放射诊断射线防护方面具有重要意义。

Claims

权 利 要 求 书 HP06312075.4
1、 数字束光器虛拟控制方法， 其特征在于包括如下步骤：
(1) X射线机在监视器上存贮末帧图像；
(2)在步骤（1) 的末帧图像上加载偏刀的图形获得复合图像， 其中偏刀的图形即为虛拟电子偏刀；
(3)在复合图像上调整虛拟电子偏刀至目的位置， 同时将虛拟 电子偏刀的目的位置数据和运动方向数据发送到计算机或单片机；
( 4 )经计算机或单片机计算得出实际数字束光器偏刀的目的位 置参数和运动方向参数， 发送给数字束光器；
(5) 上位机将步骤（4) 的参数转化成数字束光器所需的数据， 并向数字束光器发出指令，控制实际数字束光器偏刀运动到达目的位 置；
(6)数字束光器接受上位机的指令控制实际数字束光器偏刀返 回初始位置。
2、 根据杈利要求 1所述的数字束光器虛拟控制方法， 其特征在 于所述步骤（2) 中的复合图像是通过连接在 X射线机和数字束光器 之间的图形加载器实现的。
3、 根据杈利要求 1所述的数字束光器虛拟控制方法， 其特征在 于该方法中数字束光器的结构包括： 束光器（1)、 与偏刀数量一致的 编码器（3)、 单片机（2)和上位机（4), 其中编码器（3)的作用是 检测偏刀所在的位置和方向； 单片机（2) 的作用是接收编码器 (3) 的检测结果信号， 并对所获得的信号进行计算处理， 同时控制偏刀完 成定向和定位运动； 上位机（ 4 )的作用是对单片机（ 2 )发出初始化、 偏刀定向和定位运动指令信号， 同时接收单片机（2)反馈的信号。
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