[发明专利]全身X射线数字成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及X射线数字成像技术领域，尤其涉及一种新的全身X射线数字成像系统。

背景技术

目前，X射线成像是医学和工业无损检测的重要技术手段，受X射线成像胶片尺寸的限制，人体X射线成像仅能一次实现局部成像，对于大型物体的X射线无损检测也是如此，而且检测分辨率较低，对于微小损伤的检查判别尤为不利。X射线敏感CCD成像器件的出现有力地推动了X射线数字成像技术的发展，不需要费用较高的X射线胶片，X射线图像以数字形式完成采集、存储和处理，图像分辨率高，便于携带和交流，所需的X射线剂量远远小于胶片成像，极大地降低了对患者的射线损害。但是单片X射线敏感CCD的尺寸较小，不能实现大范围检测，如何利用X射线敏感CCD数字成像的优势，实现大面积高分辨率数字X射线成像是目前亟待解决的一个技术问题。

发明内容

本发明为解决现有X射线成像系统无法实现大面积、高分辨率的数字成像的问题，提供一种全身X射线数字成像系统。

全身X射线数字成像系统，包括X射线机、O型架、精密移动平台、多片X射线敏感CCD探测器阵列和精密移动导轨，所述多片X射线敏感CCD探测器阵列以两行交错排列方式排列成弧形，所述两行交错排列的多片X射线敏感CCD探测器阵列间有重叠区，所述重叠区的范围在两行至五行的X射线敏感CCD探测器阵列的探测像元之间；所述X射线机固定在O型架外顶端，X射线敏感CCD探测器阵列固定在O型架的内底端，所述X射线机的出射口与X射线敏感CCD探测器阵列的中心对准，X射线机出射扇形的X射线束，所述扇形的X射线束与O型架的内底端的X射线敏感CCD探测器阵列成中心投影关系，所述精密移动平台固定在精密移动导轨上；通过控制精密移动导轨，实现被检测体以X射线敏感CCD探测器阵列宽度为进给量，完成被检测体的全身X射线数字成像，采用软件将被检测体的每个进给量得到的X射线图像拼接成整体图像。

本发明的工作原理是：将X射线敏感CCD探测器阵列拼接成弧形并且配合一维扫描精密移动平台，从而实现大面积的X射线数字成像；所述X射线机的发射强度根据被检测体的衰减强度和X射线敏感CCD探测器阵列可接受X射线辐射剂量的范围适当调整，被检测体的衰减强度大，增大X射线机的发射强度；被检测体的衰减强度小，则降低X射线机的发射强度，保证X射线敏感CCD探测器阵列输出信号在一个适当的线性范围，并且控制X射线敏感CCD探测器阵列的照射时间，保证输出图像具有较好的质量；X射线敏感CCD探测器阵列的选择方面应选择像元尺寸较小的CCD，保证CCD有足够高的分辨率，对于分辨率要求不高的条件，也可选择像元尺寸较大的CCD；采用两行交错排列的两行X射线敏感CCD探测器阵列，两行之间的X射线敏感CCD探测器阵列相互具有一定的重叠区，重叠区大小一般在两行至五行的CCD探测像元，所述两行X射线敏感CCD探测器阵列获取的图像产生交错，通过图像拼接处理可以实现全身X射线图像的无缝拼接，因此，X射线敏感CCD探测器阵列交错拼接的方法是优选方案；精密移动导轨需要与探测器的尺寸和像元尺寸配合，每次进给量为一个探测器的宽度，移动精度优于探测器像元尺寸的一半，且稳定性亦优于CCD探测像元尺寸的一半，这样可以保证图像的空间定位精度，实现图像的无缝拼接。正常工作时，移动平台移动一次，触发X射线机发射X射线束，照射被检测体，X射线敏感CCD探测器阵列接收衰减有的X射线辐射，当信号积累到一定水平后触发读出电路开始读出CCD信号，不再接收辐射信号，输出信号经过数字量化后输入计算机形成局部条状X射线数字图像。精密移动平台移动扫描完全身后，就可以将获得的所有局部条状图像通过软件拼接成全身X射线数字图像。

本发明的有益效果：

一、本发明充分利用X射线敏感CCD分辨率高、X射线辐射剂量小、数字化图像传输的优点，将X射线敏感CCD排列成长条形阵列，配合一维移动扫描运动平台实现大面积X射线数字成像，全身X射线数字图像便于图像处理、交流和存贮，通过数字图像处理技术可以实现图像的伪彩色显示等，突出显示病患位置或物体内部损伤位置；

二、采用X射线敏感CCD作为X射线成像CCD探测器，需要的辐射剂量小，尤其是采用狭缝限制X射线束的宽度，与传统胶片相比对患者的辐射损伤至少降低90％以上；采用CCD成像，分辨率高，可达10lp/mm以上，能够实现局部微小患处的发现；采用扫描方式获得X射线数字全身图像，尤其适用于全身不明受伤部位的患者(如车祸受伤者、战场受伤士兵等)检查以及大型物体内的微细结构无损探伤。

附图说明

图1为本发明的全身X射线数字成像系统的结构示意图；