[發(fā)明專利]一種快速采集圖像的X射線數(shù)字成像系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310396923.9
• 申請(qǐng)日: 2013-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN103462623A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓立軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇美倫影像系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): A61B6/00
• 分類號(hào): A61B6/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及X射線成像技術(shù)，尤其涉及一種快速采集圖像的X射線數(shù)字成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)

自1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線，并為他夫人的手拍了史上第一張醫(yī)學(xué)圖像，隨著X射線照相技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的廣泛應(yīng)用，成像技術(shù)也不斷的發(fā)展。醫(yī)學(xué)圖像對(duì)早期病情發(fā)現(xiàn)、病情確診、治療效果跟蹤以及后續(xù)治療計(jì)劃確定都有著至關(guān)重要的作用。X射線成像是獲取醫(yī)學(xué)圖像的重要方式，它經(jīng)歷了膠片成像、CR成像和DR成像的發(fā)展歷程。DR系統(tǒng)由于圖像質(zhì)量高、成像速度快、直接生成數(shù)字化圖像、圖像處理功能強(qiáng)大、輻照劑量小等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)前X射線成像領(lǐng)域的熱門研究方向。

但是，國(guó)內(nèi)DR的研究歷程尚短，因此還存在著巨大的研究空間和一些需要解決的問(wèn)題。例如，現(xiàn)有的一些X射線數(shù)字成像系統(tǒng)在微弱的光源下成像效果較差，而且成像速度較低；還有一些成像系統(tǒng)因系統(tǒng)本身性能的局限不能在低溫、昏暗的惡劣環(huán)境下成像；普通的CCD對(duì)PC機(jī)的圖像傳輸距離為2～4mm，不能滿足遠(yuǎn)距離傳輸圖像的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種成像速度快、分辨率高并可用于昏暗條件下的X射線數(shù)字成像系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種快速采集圖像的X射線數(shù)字成像系統(tǒng)，其特征在于，其包括圖像采集模塊和圖像傳輸模塊，所述圖像采集模塊包括發(fā)射X射線的X射線源，將X射線轉(zhuǎn)換為可見光線的轉(zhuǎn)換屏，將可見光線反射的反射鏡以及獲得圖像的EMCCD探測(cè)器；所述圖像傳輸模塊包括將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為光電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換模塊，將光電信號(hào)發(fā)送出去的發(fā)送模塊以及接收光電信號(hào)的接收模塊，其特征在于，所述EMCCD的技術(shù)指標(biāo)：有效像元為1004×1002，像素尺寸6×6μm，電子讀出速度10MHz，全分辨率幀頻為9幀，線性度為5%，A/D轉(zhuǎn)換為14位，軟件控制電子放大增益1～10000倍，光譜響應(yīng)為400～1000nm,制冷溫度為-80℃；所述發(fā)送模塊為光纖發(fā)送模塊，所述接收模塊為光纖接收模塊，所述光纖發(fā)送模塊和所述光纖接收模塊能夠滿足圖像傳輸模塊的傳輸速率為500～1000Mbps，所述光纖發(fā)送模塊和所述光纖接收模塊能夠滿足圖像傳輸模塊的傳輸距離為200～10000m。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，所述X射線源為X射線機(jī)，所述X射線機(jī)的有效角度為45±2°，所述X射線機(jī)的焦點(diǎn)尺寸為2mm×2mm，所述X射線機(jī)為陽(yáng)極接地強(qiáng)迫風(fēng)冷式結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，所述轉(zhuǎn)換屏為CsI（TI）單晶轉(zhuǎn)換屏，所述CsI（TI）單晶轉(zhuǎn)換屏的主要技術(shù)指標(biāo)為：有效成像直徑120mm，對(duì)比靈敏度為0.2%，分辨能力為4～6lp/mm，可用X射線能量范圍為0.1～100MeV。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，所述反射鏡的有效使用面積為180mm×100mm，反射率為99%。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，所述圖像采集模塊采集到圖像后輸出的是LVDS信號(hào)。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，所述的LVDS信號(hào)被所述光電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換為PCEL信號(hào)。

本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)步一包括，所述PCEL信號(hào)由所述光纖發(fā)送模塊發(fā)送出去再通過(guò)所述光纖接收模塊接收。

本發(fā)明解決了背景技術(shù)中存在的缺陷，具有如下有益效果：

1.本發(fā)明提供的X射線數(shù)字成像系統(tǒng)是一種基于EMCCD技術(shù)的成像系統(tǒng)，采用在微弱光源下可采集高質(zhì)量圖像的EMCCD探測(cè)器，其制冷溫度為-80℃，也可滿足在低溫下得到高質(zhì)量的圖像，使得該系統(tǒng)具有更高的靈敏度、更高的空間分辨率和低噪聲的優(yōu)點(diǎn)。

2.本發(fā)明的X射線數(shù)字成像系統(tǒng)，不但可以滿足快速采集圖像的需求，而且還可以實(shí)現(xiàn)傳輸距離為200～10000m的遠(yuǎn)距離傳輸，這是普通CCD?X射線數(shù)字成像系統(tǒng)所不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，解決了普通CCD相機(jī)與PC之間的傳輸距離為2～4m的缺陷，遠(yuǎn)距離傳輸圖像可以減少X射線對(duì)人體的影響。

本發(fā)明是基于EMCCD技術(shù)，EMCCD技術(shù)是一種全新的微弱光信號(hào)增強(qiáng)探測(cè)技術(shù)。EMCCD是一塊基于硅的半導(dǎo)體芯片，具有二維矩陣的光電傳感器或像素。與傳統(tǒng)的CCD不同，EMCCD沒(méi)有限制輸出放大器的讀出噪聲，有時(shí)甚至是在相當(dāng)高的讀出速率下工作。