兼具DR和CT功能的成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种兼具DR和CT功能的成像装置，由面阵探测器、窄缝射线源、旋转台、计算机工作站和射线源线性移动台组成；所述窄缝射线源用于产生薄的扇形X射线束，并安装于所述射线源线性移动平台上以改变扫描位置；所述面阵探测器位于窄缝射线源扫描区域，用于探测X射线并形成电信号；所述旋转台用于使站立在上面的人旋转以产生CT断层图像；所述计算机工作站有控制模块用于控制旋转工作台、窄缝射线源和射线源线性移动平台，以及数据采集和处理模块用于采集和处理面阵探测器电信号，以形成图像信息。总装置体积小、重量轻、能耗低，适合于太空舱、飞机、空间站、地心等特殊环境使用。

【技术实现步骤摘要】
兼具DR和CT功能的成像装置
本技术涉及一种兼具DR和CT功能的成像装置，用于在失重条件下尤其适用于太空舱人员体检。
技术介绍
DR(DigitalRadiography，数字化X射线摄影)和CT(Computeredtomography，计算机断层摄影)，是医学影像检查常用的成熟技术。成年人体中，水的比例占体重的60～70％，其中在血液里占90％、脑组织里85％、肌肉中75％、骨骼里50％，在地面受重力的影响，人体内各部位的器官、组织形成了地面的常态，现代医学通过放射医学、核医学、超声医学、磁共振四大医学影像建立了适合地面环境的医学影像诊断的重要基础。但是，失重环境下人体中的液体同样处于失重环境，会导致人体内的器官、组织发生变化。为了研究或诊断在太空舱工作人员的身体的健康状况，以及失重对人体的影响，有关部门提出了在太空舱中对人员进行身体检查的要求。放射医学的平面和断层摄影影像是目前医学界普遍公认的，影像将直观证明液体失重后人体各器官位置与地面环境时的不同。因此，需要研制适合太空舱中使用的DR和CT设备。然而，DR和CT虽然是成熟的技术，但传统DR和CT设备却无法直接搬到太空舱中，这是因为：(1)传统DR和CT设备功率在30kw以上，而太空舱是利用太阳能电池板获取电能，通常太空舱电源系统只能提供几千瓦左右功率的电源。(2)受太空舱空间的限制，传统DR和CT设备体积过于庞大，无法安装到太空舱中。(3)传统DR和CT设备重量大，重量大意味着发射、运输所需要的能量消耗大。有鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种兼具DR和CT功能的成像装置，与传统DR、CT医学成像设备比，具有功率低、体积小和重量轻的特点。本技术的兼具DR和CT功能的成像装置，由面阵探测器、窄缝射线源、旋转台、计算机工作站和射线源线性移动台组成；所述窄缝射线源用于产生薄的扇形X射线束，并安装于所述射线源线性移动平台上以改变扫描位置；所述面阵探测器位于窄缝射线源扫描区域，用于探测X射线并形成电信号；所述旋转台用于使站立在上面的人旋转以产生CT断层图像；所述计算机工作站有控制模块用于控制旋转台、窄缝射线源和射线源线性移动平台，以及数据采集和处理模块用于采集和处理面阵探测器信号，以形成图像信息。进一步地，所述计算机工作站还具有储存模块，用于储存控制参数和影像数据。进一步地，所述计算机工作站还具有通讯模块用于通讯。进一步地，所述面阵探测器为长方形动态平板探测器，通过旋转平台或吸盘水平或垂直固定在太空舱上，以满足常规平面扫描摄影和长肢体平面扫描摄影的不同要求。优选地，所述动态平板探测器长度980mm，宽度460mm，像素尺寸140μm×140μm。优选的，所述窄缝射线源由控制电路、高压发生器、射线源、准直缝束光器组合构成，以产生厚度不大于1mm、探测器最大宽度430mm的平面射线束。进一步地，所述旋转台上有绑扎带。优选地，所述旋转台靠近所述面阵探测器一侧。本技术的兼具DR和CT功能的成像装置，具有如下优点：(1)采用窄缝射线源，可以降低功率，以适应太空舱电源系统小功率要求。(2)采用面阵探测器与窄缝射线源相结合，与线阵探测器相比减少了移动和驱动机构，降低了重量减少了体积，提高了可靠性。(3)采用旋转台旋转人体，既可以实现CT扫描要求，又可以实现DR人体不同体位的扫描摄影要求。(4)采用长方形面阵探测器，可以满足普通拍片要求又可以满足长肢体拍片要求。因此，这种成像装置，与现有DR和CT成像设备相比，体积变小、重量减轻、所需功率小，可以适用于太空舱，也能应用于飞机、空间站、地心等特殊环境使用。附图说明图1为本技术的兼具DR和CT功能的成像装置示意图；图2为常规拍片示意图；图3为图2的俯视图。图4为长肢体拍片示意图。图5为图4的俯视图。图6为断层摄影示意图。图7为图6的俯视图。图中：1、面阵探测器，2、旋转平台，3、线性移动平台，4、准直缝束光器组合，5、高压发生器和射线源，6、驱动部，7、计算机工作站，8、旋转台。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步说明，以助于理解本技术的内容。如图1所示，是本技术的兼具DR和CT功能的成像装置示意图，由以下几部分组成：便携式窄缝射线源，由控制电路、高压发生器和射线源5、准直缝束光器组合4组成，用于产生薄的扇形X射线束，并安装于线性移动平台3上，并在驱动部6驱动下沿线性移动平台线性移动，以进行匀速扫描；面阵探测器1，位于窄缝射线源的扫描区域，用于探测X射线并形成电信号；旋转台8，用于使站立在上面的人体旋转以产生CT断层图像；计算机工作站7，有控制模块用于控制旋转台8、窄缝射线源和射线源线性移动平台，以及数据采集和处理模块用于采集和处理面阵探测器1的信号，以形成图像信息。上述面阵探测器1、旋转台8和便携式窄缝射线源，均与计算机工作站7采用无线通讯，以实现无线控制和数据采集，以使其在功能上形成一个系统，而不必进行物理连接，采用无线、临时固定的方法，相互间不需要机械结构联接，易于操作使用，又降低重量和体积，可以根据太空舱空间进行安装。下面具体描述各部分的核心技术特点：1、便携式窄缝射线源射线源的核心关键问题，是在满足诊断要求的前提下，摄影时的瞬间照射剂量如何控制到最小的问题，因这涉及到发射源的电功率、各部件重量、产品体积、辐射防护的方案等一系列关键问题。本技术通过准直缝束光器组合4，使光源产生的X射线，形成厚度不大于1mm、探测器最大宽度430mm的平面射线束，“切割”人体后直接进入探测器。具有这样的效果：(1)减少了二次和多次散射线进入探测器中，形成低本底，探测器收集信号的噪声降低了三倍以上，所以加载射线源电子束的电流降低至不足常规设备的三分之一。(2)由于不需要常规面阵摄影的430mm高度的视野，射线源靶面角从普通摄影所需的12～17度降低到近似“0”度靶面角(如1度)，使得输出的有效射线能量强度提高了12～17倍。(3)考虑到射线源“足跟效应”的影响，上下边缘射线无法使用，中间射线线质最好，所以我们利用的是最好部分的射线束，比均值高2倍。(4)探测器对垂直感光面射线的灵敏度高于倾斜入射。(5)实现设备微小剂量，使受检者每部位每次摄影受照条件仅为目前医院常规摄影条件的1/50，即受检者50个部位的曝光摄影总辐射剂量仅相当于医院常规人群一次曝光摄影的剂量。为了获得断层数据，需要扩大射线源的水平射线的出线角度，探测器探测视野的宽度加大到600～1200mm左右，形成直径400～600mm的有效射线束扫描覆盖孔径，该孔径为旋转装置的位置。所以，窄缝射线束扫描的线质比常规面曝光高3×12×2＝72倍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种兼具DR和CT功能的成像装置，其特征在于：由面阵探测器、窄缝射线源、旋转台、计算机工作站和射线源线性移动台组成；/n所述窄缝射线源用于产生薄的扇形X射线束，并安装于所述射线源线性移动平台上以改变扫描位置；/n所述面阵探测器位于窄缝射线源扫描区域，用于探测X射线并形成电信号；/n所述旋转台用于使站立在上面的人旋转以产生CT断层图像；/n所述计算机工作站有控制模块用于控制旋转台、窄缝射线源和射线源线性移动平台，以及数据采集和处理模块用于采集和处理面阵探测器信号，以形成图像信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种兼具DR和CT功能的成像装置，其特征在于：由面阵探测器、窄缝射线源、旋转台、计算机工作站和射线源线性移动台组成；
所述窄缝射线源用于产生薄的扇形X射线束，并安装于所述射线源线性移动平台上以改变扫描位置；
所述面阵探测器位于窄缝射线源扫描区域，用于探测X射线并形成电信号；
所述旋转台用于使站立在上面的人旋转以产生CT断层图像；
所述计算机工作站有控制模块用于控制旋转台、窄缝射线源和射线源线性移动平台，以及数据采集和处理模块用于采集和处理面阵探测器信号，以形成图像信息。


2.如权利要求1所述的兼具DR和CT功能的成像装置，其特征在于，计算机工作站还具有储存模块，用于储存控制参数和影像数据。


3.如权利要求2所述的兼具DR和CT功能的成像装置，其特征在于，所述计算机工作站还具有通讯模块。

【专利技术属性】
技术研发人员：于红林，于双悦，王龙海，沈宝逊，
申请(专利权)人：于红林，
类型：新型
国别省市：北京;11