[发明专利]X射线等效可见光路模拟器

说明书

本发明公开了一种应用在医用X射线机上的X射线等效可见光路模拟器。为了解决目前临床应用中X射线机不能在曝光前显示成像区域的问题，本发明采用一种可见光投影技术，在球管201与限束器203之间，增加一个可见光发生装置，即可见光路模拟器301，模拟X射线等效光路，将一束高亮可见光光束投射到病人肢体上，从而在不曝光的情况下即可在病人肢体上清楚显示成像区域，进而提高了操作效率，降低了照射剂量。

技术领域

本发明涉及一种应用在医用X射线机上的X射线等效可见光路模拟器，尤其是需要调整X射线光束大小及形状的X射线机。

背景技术

X射线机是在介入放射科及骨科手术等医用领域普遍使用的影像设备，根据其结构及应用方式的不同，分为C型臂X射线机、G型臂X射线机、U型臂X射线机等多种形式。为表述方便，下面仅以C型臂X射线机（以下均简称C型臂）为例进行本发明的技术披露。

C型臂的典型结构如图1所示，与本发明相关的主要部件有（1）X射线发生装置101、（2）C型支撑臂102以及（3）X射线接收装置103。临床使用时，病人置于X射线发生装置101与X射线接收装置103之间，X射线发生装置101发出X射线穿过人体投射到X射线接收装置103上，经过一系列技术处理形成图像。图1中阴影部分表示的是X射线经过的区域。

为了在X射线曝光前能定位透视位置（即保证图1中的阴影部分能通过欲成像的部位），目前一般在X射线发生装置101端或X射线接收装置103端上配有激光瞄准仪，或同时在上述两个位置配置激光瞄准仪。激光瞄准仪开启后能够在病人身体上投射十字激光光标，光标交叉点即表示X射线投射的中心点。该方法的缺点在于只能在设备曝光前表示成像的中心位置，而不能表示整个成像区域的大小及形状。

X射线发生装置101的典型结构如图2所示，包括(1)球管201、（2）球管托架202以及（3）限束器203。其中球管201用于产生X射线；限束器203用于调整X射线的大小及形状；球管托架202为C型支撑臂102的延伸，用于支撑球管201与限束器203等结构设备。

在实际应用中，球管201发出的X射线，总是要经过限束器203处理，改变其光束大小及形状，以满足不同透视部位的需要。例如，手指只需要一个较小的曝光范围，而整个手掌则需要一个较大的曝光范围；四肢部位的骨折，需要长条形并与骨骼走向一致的条形曝光区域；胸腹部的曝光一般需要圆形的曝光区域。而现有激光瞄准仪技术并不能在曝光前显示曝光区域。医生只能根据经验在曝光前试调整限束器203，经过若干实际曝光与调整后才能得到满意图像。这样做的弊端是：（1）操作效率低，需要多次曝光与调整，增加手术时长；（2）增加了病人的不必要的照射剂量，而过量的X射线照射对人体是有害的。

发明内容

为了解决现有技术不能显示成像区域的缺陷，本发明采用一种可见光投影技术，在球管201与限束器203之间，增加一个可见光发生装置，投射一条与X射线等效的可见的光路，将一束高亮可见光束投射到病人肢体上，从而在不曝光的情况下即可在病人肢体上清楚显示成像区域，进而提高操作效率，降低辐射剂量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：如图3所示，在球管201与限束器203之间，增加一个可见光路模拟器301。该仪器结构见图4，其主要结构有（1）可见光光源401、（2）支撑部件402以及（3）镜片403。工作时，可见光光源401向镜片403发射锥形光束，光束经镜片403反射后，改为向上运行，经过限束器203投射到病人身体上。

图4中，点F为X射线焦点，点F’为可见光光源焦点，点O为X射线中心线与可见光光束中心线在镜面403的交点。设计上只要保证线段F’O等于FO，镜片403倾斜45度，即可保证F’在镜片403中的影像与X射线焦点F重合。并且，经镜面403反射后的可见光光路与X射线光路又同时受限束器203限制。因此，经过限束器203的可见光光束将与曝光产生的X射线光束完全等效。