[发明专利]一种准确定位的无图像失真X射线数字成像装置和成像方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种医疗设备，具体说来是一种X射线数字成像装置。

背景技术：

X射线图像占医院中全部医学图像的70％，X射线透视机是医院必需的常规设备，而X射线的透视图像也成为医学诊断的重要依据。但是由于目前常规的X射线透视机多采用平板式屏或线探测器移动扫描的方式来形成图像，而X射线源却采用点源的形式，这样一来，就会相成图像的失真，如图3：医生为诊断所需要的是射线以虚线所示形式成的透视图像，而实际得到的透视图像却是X射线以实线形式投射而成的。另外，被透视的病人的躯体，为不规则截面。因此，由图示可见，越是距离射线轴心位置远的区域，图像失真程度则越大。

另外，目前X射线数字成像的方法一般为两种。一种是通过平板式暗室荧光屏将接受到的X射线转化为可见光，光的明暗对应着X射线的强弱，然后通过数字光学摄像系统转化为数字图像。但是该种方式结构复杂，而且荧光屏上的光影微弱，再经过一次光学-数字的转化，极易丢失一些微弱的对比信息，造成医生的误诊漏诊。另外一种则是采用板式探测器直接拍摄或线式探测器扫描拍摄的方法，该方法是探测器将接收到的X射线的不同区域的强度情况转化为电子信号传输给主机，最终形成数字化图像，但是没有给出逐点区域的探测器信号转换为图像灰度值的具体算法，并且对探测器的精度以及分辨率要求很高，使得成本昂贵。

并且以上两种方式都还存在一个弊端，就是无法针对某特定的局部区域进行透视扫描，使得病人的一些不需要透视扫描的区域也接受到了X射线的辐射伤害。

发明内容：

针对现有X射线的透视图像设备存在的缺点，本发明提供一种无失真成像并可进行局部位置成像，减少射线伤害的X射线数字化成像装置及成像方法。

本发明的具体技术方案是：一种可准确定位的无图像失真X射线数字成像装置和成像方法，其特征是：在固定板(15)上装有二根竖直导轨(14)，在二根竖直导轨(14)上装有移动板(10)，在移动板(10)上固定有X方向位移传感器(13)，移动板(10)上安装有X方向步进电机(11)，X方向步进电机(11)接有X方向丝杠(12)，X方向丝杠(12)通过螺纹与探测器底座(2)相互啮合，在固定板(15)上固定有Y方向位移传感器(18)，固定板(15)上安装有Y方向步进电机(16)，Y方向步进电机(16)接有Y方向丝杠(17)，Y方向丝杠(17)通过螺纹与移动板(10)相互啮合，在移动板(10)上装有二根水平导轨(9)，在二根水平导轨(9)上装有探测器底座(2)，探测器(1)置于探测器底座(2)上，在探测器底座(2)一侧上安装一长杆(3)，长杆(3)的另外一端安装有横杆(4)，横杆(4)上固定着X射线源(5)，X射线源(5)上自身带有准直设施，在X射线源(5)上固定有数字光学摄像头(19)，长杆(3)上固定有Z方向步进电机(6)，Z方向步进电机(6)接有Z方向丝杠(7)，Z方向丝杠(7)通过螺纹与横杆(4)啮合，在长杆(3)上固定有Z方向位移传感器(8)，探测器(1)信号输出线缆联接主机(20)，主机(20)下方设有判断及控制电路系统箱(21)。

当对人体透视时，使人体处于X射线源与探测器之间的位置，并且使期望得到图像所对应的区域处于探测器可移动的范围之内，以及该截面垂直于X射线的方向，通过调节长杆上的步进电机，使得X射线源处于距离探测器更近的位置，调节分别安装在移动板和固定板上的二个步进电机，使得探测器处于对应期望透视区域位置的起始点，开启X射线源和探测器的电源，X射线源发出的X射线穿过人体被衰减一定的强度后被探测器接收到，探测器将测量到的X射线的强度转化为电子信号，传输给主机，主机按预先设定的探测器信号转换为图像灰度值的方法，将接收到的电子信号转化为最终形成数字图像中某区域色块的灰度值，探测器信号转换为图像灰度值的具体方法如下四种供选择：

方法一：设定计数率为0时对应灰度值为0，测量探测器与X射线源之间无任何遮挡物时探测器的计数率N₀对应灰度值为255。则探测器在某位置的计数率N_t所对应的灰度值H_t为：

H_t＝(N_t÷N₀)×255；