[發明專利]一種采集于熒光屏圖像的X射線數字成像系統

無效

• 申請號: 200910050554.1
• 申請日: 2009-05-05
• 公開（公告）號: CN101543410A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 曹桂濤;董軍
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 上海藍迪專利事務所
• 代理人: 徐筱梅

技術領域

本發明涉及醫學圖像數字技術領域，具體地說是一種采集于熒光屏圖像的X射線數字成像系統。

背景技術

隨著電子技術和計算機技術的發展，X射線的數字化成像系統逐漸在大型醫院推廣和應用。由于數字化成像比傳統的膠片具有成像費用低、成像速度快、操作方便的優點，而且便于進行圖像病歷的數據庫管理和網絡傳輸，為遠程診斷創造了條件。特別是隨著社會保障制度的發展，價廉、便攜的數字化X射線成像設備越來越受到社區和鄉鎮醫療的重視。

經對現有技術文獻的檢索發現，目前醫院采用的X射線數字成像方法主要有CR(computer?radiography)系統、影像增強器方法和基于平板半導體探測器的DR(direct?radiography)系統三種。CR系統先用成像板(Imaging?Plate，IP)進行影像信息的采集，然后通過讀取裝置將成像板中的影像信息讀出后，由計算機圖像處理系統處理。CR盡管比膠片速度快，但是必須將影像板從X射線曝光室移走，然后將其放入讀取器中，因而不能提供X射線數字技術的所有優勢。早期的DR是采用增感屏加光學鏡頭耦合的CCD(數字化耦合器)來獲取數字化X射線圖像，CCD接收器是由光電二極管組成，構成一個傳感器序列(一個影像接收器柵格)的列和行。電荷儲存在每個光電二極管內，能量行行傳遞，到達CCD的邊緣，然后信號被放大。CCD技術的主要優點是能夠連續獲取動態圖像，且圖像的空間分辨率高。深圳市安健科技有限公司生產的單CCD，大面陣設計的DR系統就屬于這種產品。現在普遍應用的DR主要是采用平板探測器(FPD)對X射線產生的圖像信號進行掃描和直接讀出，成像原理是先將X射線信號轉變為可見光通過光電二極管組成的薄膜層(TFT)進行聚集，由專門的讀出電路直接讀出送計算機系統進行處理。由非晶硒、非晶硅或CCD組成的平板半導體探測器的DR(direct?radiography)系統因其可以直接創建有數字格式的圖像，具有更好的空間分辨率和動態范圍而得到迅速發展。

但是大型醫院采用的上述X射線數字成像系統的價格都相當昂貴，對社區和鄉鎮醫院來說是無法承受的。同時，關鍵部件的生產難度大、成本高，難以普及應用。

從專利European?Patent?264218中，可以得知一種利用CCD采集X射線生成于熒光屏上的圖像，而后對所獲得圖像進行數字處理，要求CCD至少冷卻到-400C，以減少噪聲。但是由于設備的曝光時間通常為數分鐘甚至數小時，因而沒有考慮在醫學上的應用。

郭明安等在《傳感器技術》2004，23(9)：84-85，88上發表的論文“基于CCD的脈沖X射線實時成像系統”，由高壓脈沖X射線源、X射線增感屏、CCD攝像機、圖像采集與控制板及計算機和相關軟件組成。增感屏選用轉換效率高的感綠稀土增感屏；圖像采集需要觸發信號嚴格同步精確觸發；用于工業檢測。

張大鵬等在《核電子學與探測技術》Vol.27(3)：571-575發表的論文“基于CCD—鏡頭耦合的數字X射線成像系統設計與改進”，通過轉換屏(由閃爍晶體或磷光物質制成)將X射線轉換為可見光，再經過傾斜角度為45°的反射介質反射，使可見光線到達光學鏡頭。光學鏡頭收集光線并在CCD芯片上成像，圖像信號被數字化并通過數據采集系統輸入計算機，最后使用相應的軟件對圖像進行顯示和處理。

專利ZL200620123031.7《X射線數字成像裝置》，提供了一種成本低廉的X射線數字成像裝置，反光鏡將光轉換屏的可見光反射到數碼相機，數碼相機及反光鏡均裝在同一暗箱內，用USB接口與外部連接，可用微光夜視儀替換數碼相機工作。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足而提供的一種采集于熒光屏圖像的X射線數字成像系統，它采用數字圖像處理技術對低劑量X射線影像的恢復與增強，使得醫學影像質量大大改善，便于醫生進行醫學診斷和影像病歷的數據管理及網絡傳輸，為遠程診斷創造了條件，而且成像設備制造成本低，操作簡便、方便攜帶，特別適合社區和鄉鎮醫療機構的推廣和應用。