[發明專利]醫用和工業用X射線實時立體成像裝置

有效

• 申請號: 201010271777.3
• 申請日: 2010-09-03
• 公開（公告）號: CN101953694A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 王經瑾;宋征
• 申請（專利權）人: 北京睿思厚德輻射信息科技有限公司;王經瑾
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;G01N23/04;H05G1/08
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術領域

本發明涉及一種醫用和工業用X射線實時立體成像裝置，屬于醫學和無損檢測的射線成像技術領域。

背景技術

X射線成像設備已廣泛應用于醫學診斷、微創手術和工業無損檢測。目前國內外生產的X射線成像設備，除CT外，多屬平面成像系統，獲取的都是兩維平面透視圖像，不能識別人體或物體的深度結構。而介入人體的手術器械和人體器官的位置關系，對精確治療關系重大；工業無損檢測同樣需要探知深度結構的信息。在原理上，采用CT技術可以精確進行三維成像和定位，但CT設備龐大昂貴，而且劑量高，掃描時間長；不適于在手術中或現場工業無損檢測中實時成像。為此，近年有的公司利用可旋轉和平移的X射線機(例如有C形臂的)，開發了從3個正交方向各拍一幅兩維圖像，同時顯示在計算機屏幕上的技術；可以提供一定的三維投影信息。但是醫生或無損檢測人員要像看工程圖紙那樣，從正視圖、頂視圖和側視圖來自己綜合出三維信息，十分費力和不直觀。而且每次更新圖像都要使X射線成像裝置進行三次大角度的精確對準指定中心旋轉，機構運動幅度大，定位要求高，還延長了寶貴的手術時間和增加病人和醫生受到的輻射劑量。

發明內容

本發明的目的是提出一種醫用和工業用X射線實時立體成像裝置，用簡便、快速和低劑量的辦法實現X射線實時立體成像，以實現醫療手術和工業無損檢測上的動態立體透視。

本發明提出的醫用和工業用X射線實時立體成像裝置，包括：

雙視角X射線源，用于產生兩個視角的X射線，X射線對檢測目標進行立體成像；

X射線圖像探測器，用于探測X射線對被測物體的透視圖像，并將探測的圖像發送至計算機，X射線圖像探測器與計算機通過信號線相連；

X射線機運動臺架，用于使所述的雙視角X射線源和X射線圖像探測器圍繞檢測目標運動，所述的雙視角X射線源固定在X射線機臺架的一側，所述的X射線圖像探測器固定在X射線機臺架的與檢測目標相對的另一側；

計算機，用于驅動視角變換和同步獲取兩個視角的透視圖像，并根據透視圖像產生驅動各種立體圖像顯示器的圖像數據和三維空間坐標；

視角變換驅動電路，用于根據計算機產生的視角變換控制碼驅動雙視角X射線源或X射線機運動臺架，視角變換驅動電路的輸入端與計算機相連，視角變換驅動電路的輸出端與雙視角X射線源或X射線機運動臺架相連。

上述立體成像裝置中，所述的雙視角X射線源，包括兩個X光管，兩個X光管的陽極和陰極分別與高壓電源相連；所述的X光管由陽極、陰極和控制柵極組成，所述的陽極和陰極分別固定在X光管的兩端管殼上，所述的控制柵極套在陰極上，并與管殼固定，兩個控制柵極的輸出管腳分別與脈沖發生器相連。

上述立體成像裝置中，所述的雙視角X射線源，包括兩個X光管和斬波輪，所述的X光管由陽極和陰極組成，所述的陽極和陰極分別固定在X光管的兩端管殼上；所述的斬波輪置于兩個X光管靶點的前方。

上述立體成像裝置中，所述的雙視角X射線源，包括兩個X光管，兩個X光管的陽極和陰極分別與高壓電源相連；所述的X光管由陽極和陰極組成，所述的陽極和陰極分別固定在X光管的兩端管殼上，兩個X光管的陽極和陰極分別連接到各自的高壓電源上。

上述立體成像裝置中，所述的雙視角X射線源，包括一個X光管，X光管的陽極和陰極分別與高壓電源相連；所述的X光管由陽極和陰極組成，所述的陽極和陰極固定在X光管的兩端管殼上，X光管的陽極連接到高壓電源。

本發明提出的醫用和工業用X射線實時立體成像裝置，其優點是：

1、本發明立體成像裝置的三維成像速度快，實時性強；可達到動態實時顯示。已有的采用CT或三正交方向成像來獲取三維信息，圖像獲取時間以分計，而本發明的成像裝置圖像獲取時間以幾十分之一秒計。

2、本發明裝置的三維圖像視覺直觀。已有的CT重建的是平面顯示器上的三維圖像，三正交方向成像顯示的只是三個正交的平面視圖，沒有立體視覺。而本發明利用了人的立體視覺，可直觀看到浮在眼前的立體圖像和三維坐標。

3、使用本發明裝置時輻射劑量低。已有的CT成像要進行幾百個視角的透視，三正交方向成像也要進行三個視角的透視，照射時間長，輻射劑量高，對人體傷害較大。而本發明只需進行兩個視角的透視，輻射劑量低得多。