專利名稱：數(shù)字化線掃描x射線診斷裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種x射線掃描儀，具體涉及一種數(shù)字化線掃描x射線診斷裝置。
背景技術(shù)：
x線機(jī)是醫(yī)院必需的常規(guī)設(shè)備，x射線圖像占醫(yī)院中全部醫(yī)學(xué)圖像的70%，是目前醫(yī)學(xué)圖像的主要來源。目前X射線機(jī)按成像方式可 以分為模擬式和數(shù)字式兩大類。模擬式X射線機(jī)即傳統(tǒng)X射線機(jī)，所 用成像系統(tǒng)有增感屏一膠片系統(tǒng)、影像增強(qiáng)器一膠片系統(tǒng)等。模擬式 X射線機(jī)具有曝光時(shí)間短、空間分辨率高及圖像信息量大等特點(diǎn)，在 X射線診斷技術(shù)中占有主要的地位。數(shù)字式X射線機(jī)即診斷用X射線圖像是數(shù)字化的。圖像數(shù)字化的方法是將二維圖像分割成由許多不同灰度的象素組成的矩陣，矩陣分割越細(xì)則象素越多，空間分辨率越高；每個(gè)象素的灰度用一個(gè)數(shù)字 來表示，灰度分隔越細(xì)則對比分辨率越高。目前正在廣泛推廣使用的 是狹縫式X射線掃描與線陣探測器組合的低劑量數(shù)字化線掃描X射 線診斷機(jī)，與傳統(tǒng)的X光機(jī)相比，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)*電控掃描取代了傳統(tǒng)的拍片床，用X射線探測器取代了 X光膠 片，探測器直接接受X射線，靈敏度高、效率高、探測范圍大；*采用窄縫式X射線束與探頭同步運(yùn)動掃描患者取代了面投照 患者，使病人照射劑量減少2(T100倍；* X射線直接以數(shù)字形式成像存入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)進(jìn)行X光圖像 處理、診斷取代了傳統(tǒng)的單張X光片的診斷，醫(yī)生可以迅速地將病變 部分進(jìn)行圖像分析處理，通過改變診斷圖像的窗寬、窗位來獲得更好的視覺效果，可顯示256個(gè)灰度層次；*由于背景噪音極低，14 bit計(jì)數(shù)方式保證了高對比敏感度和 寬的動態(tài)范圍，這個(gè)特點(diǎn)使得醫(yī)生可以找到特征很細(xì)微的病變區(qū)； 即時(shí)顯示X射線圖像取代了老式的X射線片的沖洗，掃描后迅 速生成一幅圖像，成像時(shí)間小于3秒，大大降低了醫(yī)師的工作強(qiáng)度， 如傳統(tǒng)X射線機(jī)拍片100人次，醫(yī)生要走5 10公里，用LDRD直接 數(shù)字化X射線機(jī)，僅走500米，減輕了工作強(qiáng)度。80人/時(shí)的高通過 率，同時(shí)減少病人掃描檢查的時(shí)間；參可以獲得定量的診斷數(shù)據(jù)；*輸出方式多樣化，可以用軟盤、硬盤、磁光盤、光盤等記錄存 儲圖像；*提供圖像及診斷報(bào)告輸出接口； *診斷圖像數(shù)據(jù)可通過通信網(wǎng)絡(luò)傳至任何距離。 現(xiàn)有的單線陣的探測器在出現(xiàn)壞點(diǎn)時(shí)，是采用數(shù)學(xué)的方法解決即 用壞的探測單元兩側(cè)(或單側(cè))的數(shù)據(jù)來求出一個(gè)特定的值作為壞的 探測單元的測量數(shù)據(jù)，例如以壞點(diǎn)周圍各點(diǎn)的檢測到信號的幾何平均 數(shù)或算術(shù)平均數(shù)等作為壞點(diǎn)處的信號，這個(gè)數(shù)據(jù)是一個(gè)推理值，具有 很大的不正確性，給病患的診斷帶來一定的不確定因素。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型克服了上述缺點(diǎn)，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、檢測準(zhǔn)確的 數(shù)字化線掃描X射線診斷裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種數(shù)字化線 掃描X射線診斷裝置，包括掃描架、機(jī)柜和控制臺，所述掃描架包 括底座、安裝在底座上的支架、設(shè)置在支架上的導(dǎo)軌和沿導(dǎo)軌運(yùn)動的 掃描滑車，所述掃描滑車的一端設(shè)置有X射線探測器，另一端安裝有X射線球管，所述X射線探測器包括準(zhǔn)直器、傳感器和信號采集電路，所述準(zhǔn)直器設(shè)置在傳感器上方，所述傳感器輸出的信號發(fā)送到所述信號采集電路中，所述傳感器為S8865型傳感器。 所述傳感器可為多個(gè)并列拼接而成。所述傳感器可包括熒光體和光電二極管，所述光電二極管緊貼所 述熒光體，將熒光體發(fā)出的光信號轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送給所述信號采集 電路。還可包括電機(jī)、減速器和傳動鏈，所述電機(jī)的輸出軸通過減速器 驅(qū)動所述傳動鏈，所述傳動鏈與所述掃描滑車相連。所述X射線探測器與X射線球管之間可設(shè)置有碳纖維板。 本實(shí)用新型采用S8865型傳感器的線陣探測器，克服了線陣探測 器制造的技術(shù)難度，提高了產(chǎn)品的成品率，保證了線陣探測器的可靠 性。同時(shí)，對探測器中壞探測單元的修補(bǔ)具有重大的意義，S8865型 傳感器的多線陣結(jié)構(gòu)若出現(xiàn)壞的探測單元則該單元的測量數(shù)據(jù)采用 其余線陣中的同位置探測單元的值來替代即可，這個(gè)值是一個(gè)真實(shí)的
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中X射線探測器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1中所示，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)可分為三部分 (l)掃描架主要完成掃描患者被檢部位并由探測器接受透射X 射線的機(jī)械掃描運(yùn)動。它包括底座1、支架2、掃描滑車3、碳纖維板4、 X射線球管5及束光器6、 X射線探測器7及電氣控制系統(tǒng)等， 是產(chǎn)品的機(jī)械部分。①底座1通過膨脹螺釘或預(yù)埋地腳螺栓固定在掃描機(jī)房的地板② 支架2安裝在底座1上，支架2上安裝有雙導(dǎo)軌8，導(dǎo)軌8上 承載著掃描滑車3，掃描滑車3在機(jī)械傳動裝置的帶動下，可沿導(dǎo)軌 8作上下運(yùn)動和掃描。③ 掃描滑車3安裝在支架2上，掃描時(shí)，掃描滑車由傳動鏈9 帶動，沿導(dǎo)軌做直線上下掃描運(yùn)動。④ 掃描滑車3的一端安裝X射線球管5及束光器6，作為X射 線源；另一端承載X射線探測器7，作為X射線的接收裝置4;。⑤ 碳纖維板4固定在產(chǎn)品外罩上，并位于探測器前端，碳纖維 板采用是高強(qiáng)度、對X射線低衰減的碳纖維板。(D電氣控制系統(tǒng)安裝在后側(cè)底座1內(nèi)，包含一套電機(jī)10和減速 器(圖中未標(biāo)示)，電機(jī)帶動減速器，減速器轉(zhuǎn)動輸出帶動傳動鏈9 運(yùn)動，傳動鏈9與掃描滑車3相連，帶動掃描滑車3沿導(dǎo)軌8做直線 上下運(yùn)動。(2) 機(jī)柜機(jī)柜內(nèi)裝有高頻高壓發(fā)生器11和電器的開關(guān)控制及配 電，它主要是提供產(chǎn)品的電力和光管所需的高壓。(3) 控制臺包括手動控制盒和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括技術(shù)工作站12和醫(yī)生工作站13。它的主要作用是控制X光機(jī)順利實(shí)現(xiàn)各種功能，并對透視圖像進(jìn)行技術(shù)處理、診斷和存儲歸檔?；谏鲜鼋Y(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型工作過程如下(1)、 X射線管5、高壓發(fā)生器11和探測器7均與計(jì)算機(jī)12、 13連接，由計(jì)算機(jī)控制掃描，采集圖像并以數(shù)字的形式存貯、處理 得到的圖像，處理后的圖像在顯示器上顯示，顯示器是操作員控制臺 的一部分。(2)、 X射線管焦點(diǎn)至探測器距離為1350mm。球管前裝有束光器 6，用于限制X射線束。X射線經(jīng)過束光器，形成薄的扇形X射線束， 在束光器6的前出光狹縫處的射線尺寸為100 mmXl.O mm，由鉛防護(hù)保證射線不向其它方向泄漏，球管焦點(diǎn)至前出光狹縫的距離為300 咖。(3) 、用2048通道線陣探測器記錄穿過患者的X射線束，每個(gè)通 道的尺寸為O. 2mm，行寬為410 ram。(4) 、行曝光時(shí)間僅lms，在lms時(shí)間內(nèi)，探測得到的X線強(qiáng)度 直接變?yōu)閿?shù)字信號，以計(jì)數(shù)積累的方式寫入行存貯器內(nèi)，然后開始計(jì) 錄下一行的信息，直至整幀結(jié)束。(5) 、整個(gè)曝光過程完成后，迅速將整幀數(shù)據(jù)傳送至計(jì)算機(jī)內(nèi)存 中，經(jīng)過處理和校正后，形成一幅2048X2048X 16bit的數(shù)字圖像。(6) 、計(jì)算機(jī)控制整機(jī)運(yùn)動并進(jìn)行放射學(xué)診斷。包括病歷設(shè)置、 病歷查詢、掃描部位和條件預(yù)選、控制部件運(yùn)行等；完成掃描后，在 計(jì)算機(jī)屏幕上顯示獲得的圖像。并可作圖像處理、歸檔、存盤或上網(wǎng) 傳送圖像。(7) 、在處理模式下，醫(yī)生可在計(jì)算機(jī)屏幕上運(yùn)行增強(qiáng)顯示功能 并進(jìn)一步的處理圖像，因而改善了放射學(xué)的診斷能力。借助于數(shù)字圖 像處理技術(shù)，可以把圖像轉(zhuǎn)變成最適于可視性分析的形式。(8) 、圖像的數(shù)字化形式保證醫(yī)生可以獲得定量數(shù)據(jù)，例如每個(gè) 器官組織密度對X線的吸收數(shù)據(jù)，器官或病灶的大小、距離、角度。(9) 、如果選用醫(yī)生診斷終端，放射醫(yī)生的軟件還包括諸如圖像 放大，灰度反置，同時(shí)顯示幾幅圖像等功能。圖像可以是正位和側(cè)位 像，或者是在不同的檢查中得到的圖像。(10) 、診斷結(jié)果可以方便的存貯，打印報(bào)告和圖像。其中，所述探測器7在結(jié)構(gòu)由X射線探頭和低壓電源組合構(gòu)成。 其中X射線探頭被封裝在一個(gè)長方體的鋁合金盒內(nèi)；而低壓電源組合 (圖中未標(biāo)示)則單獨(dú)被封裝在一個(gè)具有良好散熱功能的金屬方盒 中。所述X射線探頭如圖2中所示，包括準(zhǔn)直器21、 S8865型傳感器和信號采集電路三部份。探頭是一個(gè)封閉的鋁合金腔室，前面板是具 有屏蔽作用的鉛銻合金材料，其偏上部是一條形準(zhǔn)直器，準(zhǔn)直器上有鋁膜密封作為X射線入射窗，準(zhǔn)直器21下方為S8865型傳感器，它由 熒光體22和光電二極管23組成，熒光體22將入射的X射線能量轉(zhuǎn) 換為200 1000um波長的光能量，光電二極管23緊貼熒光體22，它 將光能量同比轉(zhuǎn)換為電信號， 一條長51mm的S8865型傳感器的光電 二極管線陣是由64、 128或256個(gè)光電二極管線陣組成，每個(gè)光電二 極管線陣的信號引出線分別連接到移位放大器24上，進(jìn)行信號讀取， 從熒光體22到移位放大器上的引出線部分是一個(gè)整體，它就是S8865 型傳感器，從其上讀出的模擬信號經(jīng)信號處理和前置放大器25，送 入A/D轉(zhuǎn)換電路26變?yōu)閿?shù)字信號，再由行存儲器接口電路將圖像信 號送出探頭。S8865型傳感器由64、 128或256 (2N)個(gè)光電二極管單元組成， 一個(gè)線陣探測器采用8到10 (自然數(shù)n)個(gè)S8865型傳感器并列拼接 成一行，形成一條^ *11個(gè)光電二極管單元的一條陣列，每個(gè)光電二 極管單元的信號，作為圖像的一個(gè)像素，用兩個(gè)字節(jié)來表示其灰度值， 每個(gè)S8865型傳感器中的每兩個(gè)相鄰二極管單元中心距離L為 51mm/2N，所以探測器的空間分辨率為1/L (Lp/mm)。 一個(gè)S8865型傳 感器光電二極管單元陣列的數(shù)據(jù)采集輸出的時(shí)間由信號采集電路控 制可調(diào)，例如一幀采集時(shí)間2秒的大小為40cmX40cm的圖像， 一條 陣列的數(shù)據(jù)采集輸出時(shí)間為0.25mm+2K秒。由于單個(gè)光電二極管單元的積分面積小，每行積分時(shí)間僅1毫 秒，導(dǎo)致探測器的計(jì)數(shù)低，為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷，實(shí)際產(chǎn)品中使用的是 8、 16條并排的這種線陣探測器的組合，即每點(diǎn)的圖像信息是由8、 16個(gè)二極管單元在該點(diǎn)的信號疊加形成的，這樣就增強(qiáng)了探測器的 探測靈敏度(是單線陣的8、 16倍)，降低了對球管和高壓發(fā)生器的 條件要求，當(dāng)然也提高了圖像的信噪比，增強(qiáng)了圖像質(zhì)量。所述信號釆集電路在探頭中緊挨著S8865型傳感器，對S8865型 傳感器光電二極管的電信號進(jìn)行采集、處理和輸出，通過RS232接口 接收計(jì)算機(jī)對探測器的控制指令及對計(jì)算機(jī)反饋探測器的狀態(tài)信息， 模擬信號經(jīng)信號處理和前置放大器25讀出信號和積分信號。模/數(shù)變 換器26用來把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼，以便寫入適配器的存儲器 (緩存)中，緩存中的數(shù)據(jù)通過PCI接口 27的數(shù)據(jù)采集卡將圖像數(shù) 據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)的內(nèi)存中。采用S8865型傳感器的線陣探測器，克服了線陣探測器制造的技 術(shù)難度，提高了產(chǎn)品的成品率，保證了線陣探測器的可靠性。同時(shí)， 對探測器中壞探測單元的修補(bǔ)具有重大的意義，單線陣的探測器若出 現(xiàn)壞的探測單元是采用數(shù)學(xué)的方法解決即用壞的探測單元兩側(cè)(或單 側(cè))的數(shù)據(jù)來求出一個(gè)特定的值作為壞的探測單元的測量數(shù)據(jù)，這個(gè) 數(shù)據(jù)是一個(gè)推理值，具有很大的不正確性；而S8865型傳感器的多線 陣結(jié)構(gòu)若出現(xiàn)壞的探測單元則該單元的測量數(shù)據(jù)采用其余線陣中的 同位置探測單元的值來替代即可，這個(gè)值是一個(gè)真實(shí)的測量值。以上對本實(shí)用新型所提供的數(shù)字化線掃描X射線診斷裝置進(jìn)行 了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式 進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法 及其核心思想；同時(shí)，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型 的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述， 本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字化線掃描X射線診斷裝置，包括掃描架、機(jī)柜和控制臺，其特征在于所述掃描架包括底座、安裝在底座上的支架、設(shè)置在支架上的導(dǎo)軌和沿導(dǎo)軌運(yùn)動的掃描滑車，所述掃描滑車的一端設(shè)置有X射線探測器，另一端安裝有X射線球管，所述X射線探測器包括準(zhǔn)直器、傳感器和信號采集電路，所述準(zhǔn)直器設(shè)置在傳感器上方，所述傳感器輸出的信號發(fā)送到所述信號采集電路中，所述傳感器為S8865型傳感器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化線掃描X射線診斷裝置，其特 征在于所述傳感器為多個(gè)并列拼接而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字化線掃描X射線診斷裝置，其特征在于所述傳感器包括熒光體和光電二極管，所述光電二極管緊貼所述熒光體，將熒光體發(fā)出的光信號轉(zhuǎn)化為電信號發(fā)送給所述信 號采集電路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字化線掃描X射線診斷裝置，其特征在于還包括電機(jī)、減速器和傳動鏈，所述電機(jī)的輸出軸通過減速器驅(qū)動所述傳動鏈，所述傳動鏈與所述掃描滑車相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)字化線掃描X射線診斷裝置， 其特征在于所述X射線探測器與X射線球管之間設(shè)置有碳纖維板。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種X射線掃描儀，具體涉及一種數(shù)字化線掃描X射線診斷裝置，包括掃描架、機(jī)柜和控制臺，所述掃描架包括底座、安裝在底座上的支架、設(shè)置在支架上的導(dǎo)軌和沿導(dǎo)軌運(yùn)動的掃描滑車，所述掃描滑車的一端設(shè)置有X射線探測器，另一端安裝有X射線球管，所述X射線探測器包括準(zhǔn)直器、傳感器和信號采集電路，所述準(zhǔn)直器設(shè)置在傳感器上方，所述傳感器輸出的信號發(fā)送到所述信號采集電路中，所述傳感器為S8865型傳感器。本實(shí)用新型對探測器中壞探測單元的修補(bǔ)具有重大的意義，S8865型傳感器的多線陣結(jié)構(gòu)若出現(xiàn)壞的探測單元則該單元的測量數(shù)據(jù)采用其余線陣中的同位置探測單元的值來替代即可，這個(gè)值是一個(gè)真實(shí)的測量值。
文檔編號A61B6/02GK201167965SQ200720310169
公開日2008年12月24日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者于紅林 申請人:于紅林