[发明专利]一种实时双源X线3D数字成像装置

说明书

技术领域：

本发明属于X射线成像设备技术领域，涉及一种X线数字成像装置，特别涉及一种实时双源X线3D数字成像装置，其通过设置双X射线源实现3D成像的效果。

技术背景：

数字化X线成像技术是指把X线透射图像数字化处理，再转化为模拟图像显示出来的成像技术；随着医疗技术的发展，数字成像技术开始进入到快速发展时期，其优良的成像、高分辨率特点，使得其广泛的应用于临床工作中，为各种疾病的诊断及治疗提供了真实、准确的图像资料；然而，在实际临床应用中，由于X线成像的局限性，其图像为二维图像，空间分辨率低，致使其对病变部位的观察较为单一，特别是在查看动态的冠状动脉造影、颅内血管造影等空间图像时，其二维成像的特点增加了观察难度，有时需反复调整多个观察角度来获得较为准确的病变信息；在介入手术操作过程中同样会遇到类似问题，增加了手术操作的难度。虽然，目前也有相关3D成像系统的研究，例如传统的CT血管重建及可以行冠状动脉重建的双源CTA等，但这一类成像系统是通过图像的三维重建获得的静态3D图像，并不能实现实时的3D动态成像，这就限制了它们在某些临床操作中的应用。因此寻求设计一种实时双源X线3D数字成像装置，具有良好的经济效益和社会效益。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求涉及一种实时双源X线3D数字成像装置，基于普通的3D成像原理，通过设置双X射线源实现3D成像的效果。

实现上述目的，本发明涉及的实时双源X线3D数字成像装置的主体结构包括：第一X线发射管、第二X射线发射管、步进电机、X射线、被测对象、成像板、计算机、显示器和图像转化模块；第一X线发射管和第二X线发射管与计算机电信息连接，计算机控制第一X线发射管和第二X线发射管发射X射线；第一X线发射管和第二X线发射管前端旋转固定，球状结构的步进电机与第一X线发射管和第二X线发射管的后端滚动式连接，步进电机与计算机电信息连接，计算机控制步进电机的前后运动以便调节第一X线发射管和第二X线发射管发射的X射线的夹角角度；方形结构的成像板设置在第一X线发射管和第二X线发射管的前方，以便接收第一X线发射管和第二X线发射管的发射的穿过被测对象的X射线信号；图像转化模块与成像板固定连接，以便将成像板接收的X射线信号转换为数字图像并存储，图像转化模块与计算机电信息连接，图像转化模块将数字图像传送至计算机中，计算机控制图像转化模块和成像板上下运动，以便准确接收将穿过被测对象的X射线；计算机与显示器电信息连接，计算机控制第一X线发射管、第二X线发射管和步进电机工作，计算机接收图像转化模块生成的数字图像并进行3D矫正处理，形成3D图像传送至显示器中显示。

本发明涉及的第一X线发射管和第二X线发射管发射X射线的间隔时间为1-15ms。

本发明涉及的计算机形成的3D图像为红蓝3D图像、偏振3D图像或裸眼3D图像。

本发明涉及的实时双源X线3D数字成像装置在成像过程中需要移动成像板时，计算机会根据成像板的位置，实时的控制两球管处步进电机来调节两球管的夹角，使得成像板与观察对象的距离L(单位mm)、射线与两球管中轴线的夹角β，满足关系式：β＝arctan(30/L)。

本发明使用时，可以作为普通X射线机使用，计算机控制第一X线发射管和第二X线发射管中的一个发射管工作，计算机控制步进电机滚动使得第一X线发射管和第二X线发射管处于水平平行位置，然后将被测对象置于发射管和成像板之间进行观测；本发明以3D模式使用时，计算机控制步进电机向前运动使得第一X线发射管和第二X线发射管形成一定的夹角，被测对象置于发射管和成像板中间，计算机控制第一X线发射管和第二X线发射管间隔1-15ms发射X射线，成像板和图像转化模块接收X射线信号并转化为数字图像传送至计算机中，计算机进行处理后在显示器中显示，并重复上述步骤实现实时显示3D图像。

本发明涉及一种实时3D数字成像的方法，使用实时双源X线3D数字成像装置，其成像步骤如下：

步骤一：两放射源先后发射出X射线；

步骤二：两放射源发出的射线先后透过观察对象后被成像板接收；

步骤三：成像板处接收的X线信号被转化为两幅略有差异的数字图像并临时存储；

步骤四：两幅数字图像经矫正处理后，被计算机合成1帧3D图像并显示在显示器上；

步骤五：此过程重复循环，计算机输出实时的3D图像。