Ddr乳腺x射線機的製作方法

2023-11-30 15:16:26 4

專利名稱：Ddr乳腺x射線機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種DDR乳腺X射線機。
背景技術：
醫用DR(Digital Radiography)即數字X射線攝片，隨著科技發展，特別是計算機 和新型感光材料的發展，傳統的X射線攝片(膠片模擬圖像)逐步被數字X射線攝像(DR) 替代。DR與原X射線膠片相比具有很多優點，DR主要優點有a.通過調窗(WW、WL)、銳化、 平滑等圖像處理軟體技術，提高圖像質量，有利於病變發現和診斷；b.可以自由裁剪，使圖 像符合診斷要求；c.有利保存；d.可以數字雷射列印，列印的膠片交給病人，方便病人求 醫，遺失可以複製；e.數字圖像可以網上傳送，做到遠程專家會診等優點。
醫用DR目前可以分為兩類——直接式(即平板型，分非晶矽/非晶硒)——直接 將X射線圖像轉為數字圖像；間接式——X射線照射在發光板上(常用發光板有碘化銫、硫 氧化釓等)由數位相機(CCD或CMOS)攝像的數字圖像。由於CCD/CMOS數位相機技術的發 展，有效像素已突破兩千萬；圖像空間解析度，已可與DR相比，發展趨勢進一步提高，間接 式DDR的圖像質量可以超過平板型，這種高質量的間接型DDR特別適用於乳腺攝片，因為圖 像解析度可以提高到lOLP/mm以上，對乳腺癌的普查和早期診斷，早期治療有很大價值。
我們都知道，隨著社會的發展，人們生活習慣的改變(工作壓力上升、人工流產、 母乳餵養率下降等)，婦女乳腺疾病，特別是乳腺癌的發病率呈上升趨勢，對乳腺癌的早期 診斷早期醫治，是下降乳腺癌死亡率的唯一方法。 國內尚未見有DR(平板型)或DDR(間接型)乳腺X射線機產品。 國外的DR乳腺X射線機主要生產廠家有美國GE、美中互利、西門子和義大利、芬蘭
等。他們的DR全部採用非晶矽或非晶硒(平板型)。這種平板型DR的圖像解析度決定於
非晶矽/非晶硒的像素單元的大小，高檔次的像素單元可做到70 m，空間解析度可達7LP/
mm，非晶矽/非晶硒平板的尺寸就是圖像的視野(FOV)，平板面積大像素多，平板面積小像
素少；圖像空間解析度是不變的(不同大小的圖像，用"遮光"或圖像裁剪分塊)不存在對
興趣區變焦來提高空間解析度的技術問題。 由於非晶矽/非晶硒平板的製作工藝複雜，價格昂貴， 一般單臺DR乳腺X射線機 售價高達數十萬美金；因此無法規模化推廣使用。 現有的間接型乳腺X射線機如圖1所示，包括發射X射線2的X射線管1以及上 下對應設置的乳腺壓迫器3、圖像板4，圖像板4可用碘化銫或硫氧化釓製成；在圖像板4的 下方設置正對圖像板4的數位相機5。實際使用時，使被測乳房100置於圖像板4上，調節 乳腺壓迫器3，從而儘可能使被測乳房100被壓扁、壓薄。數位相機5負責拍攝X射線2使 被測乳房100在圖像板4上所形成的圖像，最後形成所需的數字圖像。其在實際使用中存 在著以下缺陷 由於人體的差異性，乳房的大小也相差較多；為了具備通用性，現有的間接型乳腺 X射線機是針對可能存在的大乳房(巨乳)來設計的；用此種間接型乳腺X射線機來檢測
3乳房時，分為以下3種情況 1)、當被測乳房100為巨乳時，拍攝結果如圖2a所示；此時，被測乳房100佔據圖 像的大部分位置； 2)、當被測乳房100為常規大小時，拍攝結果如圖2b所示；此時，被測乳房100僅 佔據圖像的一小部分位置； 3)、當被測乳房100為小乳房時，拍攝結果如圖2c所示，此時，被測乳房100僅佔 據圖像的非常小的一部分位置； 上述第2種情況和第3種情況，均導致圖像的大部分沒有得到很好的利用。為了 使圖像得到很好的利用(從而提高清晰度)，人們通過調節鏡頭改變焦距來調節被測乳房 100在圖像中的成像面積。但是，其會導致以下缺陷 1、上述普通變焦是以鏡頭中心為中心來改變圖像的大小，所以圖像的四周會均勻 地變化，此時會導致乳房組織根部在圖像中的缺失，即在進行變焦的同時很難保證乳房組 織根部在視野之內。而我們均知道乳腺組織根部是乳房疾病的主要檢測依據之一 ；因此 上述普通變焦會導致醫生的誤診。 如果希望乳房組織根部出現在圖像中，則還需要憑藉攝像經驗人為的調節數碼相 機5與圖像板4的相對位置關係；這樣不但使操作變得很複雜，還很難嚴格保證乳房組織根 部在圖像中的不缺失。 2、大多數變焦鏡頭在焦距改變時光圈也會跟著改變，當通過變焦將遠處的圖像拉 近時光圈也變少了，曝光時間變長，X射線的照射時間也需要加長，這對病人是不利的。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種圖像清晰度佳、能保證乳腺組織根部的完整 成像、適用於不同大小乳房的DDR乳腺X射線機。 為了解決上述技術問題，本發明提供一種DDR乳腺X射線機，包括發射X射線的X
射線管、數位相機以及上下對應設置的乳腺壓迫器和圖像板，圖像板與機架臺固定相連，在
圖像板的下方設置與機架臺固定相連的第一前反鏡，在機架臺上還設置與機架臺滑動相連
的第二前反鏡，第二前反鏡平行於第一前反鏡、且第一前反鏡和第二前反鏡的成像鏡面兩
兩相對；正對第二前反鏡成像鏡面的數位相機與第二前反鏡固定相連。 作為本發明的DDR乳腺X射線機的改進第一前反鏡的最上緣與圖像板的最前緣
在垂直方向上相齊平；第二前反鏡的最上緣與第一前反鏡的最上緣在水平方向上相齊平。 作為本發明的DDR乳腺X射線機的進一步改進第一前反鏡與圖像板之間成40
50°的夾角。 作為本發明的DDR乳腺X射線機的進一步改進在機架臺上設有變焦移動軸，變焦 移動軸平行於第二前反鏡的最上緣與第一前反鏡的最上緣的連線；第二前反鏡與變焦移動 軸滑動相連。 本發明的DDR乳腺X射線機的攝像原理如下 X射線管發射適合於乳房組織的X射線，將被檢乳房組織投影到圖像板，圖像板即 可顯示一楨該乳房組織的X射線圖像，此時，乳房組織根部位於圖像板的最前緣。同時，第 一前反鏡中可見一楨圖像板的鏡相圖像，第一前反鏡鏡中圖像的乳房組織根部位於第一前反鏡的最上緣；與此同時，第二前反鏡中也顯示一楨第一前反鏡的鏡相圖像，第二前反鏡鏡中圖像的乳房組織根部位於第二前反鏡的最上緣。這樣攝得的乳房照片，作為主要檢測依據之一的乳房組織根部始終位於照片的前緣，確保乳房組織根部全部顯示；從而便於醫生的正確診斷。 本發明的DDR乳腺X射線機的變焦原理如下 將第二前反鏡和數位相機整體沿著變焦移動軸移動，從而改變了數位相機的鏡頭和圖像板的實際距離，達到變更圖像視野大小的目的。從上述攝像原理中我們知道乳房組織根部始終位於圖像的最前緣，因此不會造成乳房組織根部在圖像中的缺失。當拍攝小乳房時，通過變更圖像視野的大小(使第二前反鏡接近第一前反鏡)，刪除的只是位於乳房二側的無乳房組織的空白空間以及位於乳房頂部上方的無乳房組織的空白空間。當拍攝巨乳時，通過變更圖像視野的大小(使第二前反鏡遠離第一前反鏡)，仍能使整個乳房在圖像中得以體現。
當然，圖像板要足夠大，即整個巨乳能放置在圖像板之上。 採用本發明的DDR乳腺X射線機能提高乳房照片的圖像清晰度，以常規視野(FOV) 240mmX 180mm為例，CCD像素為1500萬時，最高空間解析度可達6LP/mm(實驗數據)，變焦後視野160mmX120mm時，攝得的像片，空間解析度可提高到10LP/mm(圖像越小，解析度越高)。該技術指標已超過價格昂貴的平板型(非晶矽/非晶硒)乳腺DR——X射線機。
本發明的DDR乳腺X射線機，結構簡單、成本低廉，操作方便，適於規模化生產和使用，能下降國民的醫療保健費用。所得乳房照片的圖像清晰度高，能保證乳房組織根部在圖像中的完整性，有利於醫生作出正確的判斷。


下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細說明。 圖1是現有的間接型乳腺X射線機的實際工作狀態示意圖； 圖2是圖1的拍攝結果示意圖； 圖2中，a為巨乳的拍攝結果，b為常規乳房的拍攝結果，c為小乳房的拍攝結果； 圖3是本發明的DDR乳腺X射線機的結構示意圖； 圖4是圖3的實際工作狀態示意圖； 圖5是圖4的拍攝結果示意圖。
具體實施例方式
圖3給出了一種DDR乳腺X射線機，包括發射X射線2的X射線管1以及上下對應設置的乳腺壓迫器3和圖像板4，圖像板4被固定在機架臺6上；DDR乳腺X射線機還包括由平行雙反光鏡組成的反射裝置；該平行雙反光鏡組成的反射裝置由相互平行、且成像鏡面兩兩相對的第一前反鏡7和第二前反鏡8組成。第二前反鏡8的最上緣81與第一前反鏡7的最上緣71在水平方向上相齊平。第一前反鏡7和第二前反鏡8均為高反光率的前反鏡。 在圖像板4的下方設置第一前反鏡7，第一前反鏡7與圖像板4之間的夾角為45° ，第一前反鏡7的最上緣71與圖像板4的最前緣41在垂直方向上相齊平。實際拍攝時，待測乳房100是從圖像板4的最前緣41處進入圖像板4，即乳房組織根部緊貼圖像板4的最前緣41。該第一前反鏡7與機架臺6固定相連。在機架臺6上設有變焦移動軸9，變焦移動軸9平行於第二前反鏡8的最上緣81與第一前反鏡7的最上緣71的連線。在支架61上固定設置第二前反鏡8，支架61的頂端沿著變焦移動軸9滑動，支架61的底端與基座62固定相連，數位相機5也與基座62固定相連；因此，數位相機5與第二前反鏡8形成了一個可一起沿著變焦移動軸9移動的整體，從而實現了第二前反鏡8與機架臺6的滑動相連。因此在整個移動過程中，第一前反鏡7和第二前反鏡8始終保持相互平行、成像鏡面兩兩相對、且第二前反鏡8的最上緣81與第一前反鏡7的最上緣71在水平方向上相齊平。
數位相機5位於第二前反鏡8的正下方，即數位相機5的中心光軸正對第二前反鏡8的中心，數位相機5與第二前反鏡8之間的夾角為45° 。 安裝在機架臺6上的第一前反鏡7的大小必須保證整個圖像板4能顯示在第一前反鏡7中。同理，第二前反鏡8的大小必須保證無論拍攝巨乳還是小乳房，整個圖像板4能顯示在第二前反鏡8中。 本發明的DDR乳腺X射線機出廠前，已預先調整好數位相機5的鏡頭與第二前反鏡8之間的位置距離，從而確保數位相機5拍攝所得的為圖像板4上物體的真實大小。以後數位相機5和第二前反鏡8之間就保持相對固定的狀態，即數位相機5和第二前反鏡8隻能一起移動，數位相機5和第二前反鏡8相互之間不會發生位置的改變。
本發明的DDR乳腺X射線機實際工作狀態如圖4所示，具體工作過程如下
1、使被測乳房100從圖像板4的最前緣41處進入圖像板4，即乳房組織根部緊貼圖像板4的最前緣41 ;調節乳腺壓迫器3，使被測乳房100被儘可能的被壓扁、壓薄。
2、打開X射線管1， X射線管1所發出的X射線2使被測乳房100在圖像板4上成像；即圖像板4顯示一楨被測乳房100的X射線圖像，此時，乳房組織根部位於圖像板4的最前緣41。同時，第一前反鏡7中可見一楨圖像板4的鏡相圖像，第一前反鏡7鏡中圖像的乳房組織根部位於第一前反鏡7的最上緣71 ;與此同時，第二前反鏡8中也顯示一楨第一前反鏡7的鏡相圖像，第二前反鏡8鏡中圖像的乳房組織根部位於第二前反鏡的最上緣81。這樣攝得的乳房照片(如圖5所示)，作為主要檢測依據之一的乳房根部組織始終位於照片的前緣，確保乳房根部組織全部顯示；從而便於醫生的正確診斷。且被測乳房100佔據圖像的大部分位置，從而確保圖像的清晰度。 —般情況下，第二前反鏡8與第一前反鏡7之間的距離是針對常規大小的被測乳房100來確定。當用此常規間隔距離的DDR乳腺X射線機來拍攝巨乳時，會導致巨乳不能完全出現在圖像中，此時，需要增大第二前反鏡8與第一前反鏡7之間的距離，即在圖4中將第二前反鏡8連同數位相機5向左移動，當整個作為巨乳的被測乳房100均能在數位相機5的鏡頭中看見時(即被測乳房100佔據第二前反鏡8的大部分面積時)，停止移動第二前反鏡8連同數位相機5 ;這樣攝得的巨乳照片也如圖5所示。 當用此常規間隔距離的DDR乳腺X射線機來拍攝小乳房時，被測乳房100僅佔據圖像的非常小的一部分位置(如同圖2c所示)。此時，需要減小第二前反鏡8與第一前反鏡7之間的距離，即在圖4中將第二前反鏡8連同數位相機5向右移動，當整個作為小乳房的被測乳房100佔據數位相機5的大部分鏡頭時(即被測乳房100佔據第二前反鏡8的大部分面積時)，停止移動第二前反鏡8連同數位相機5 ;這樣攝得的小乳房照片也如圖5所
綜上所述，採用本發明的DDR乳腺X射線機無論拍攝常規大小的乳房、巨乳或小乳房時，作為主要檢測依據之一的乳房根部組織始終位於照片的前緣，確保乳房根部組織全部顯示；從而便於醫生的正確診斷。且被測乳房100始終佔據圖像的大部分位置，從而確保圖像的清晰度。 最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的一個具體實施例。顯然，本發明不限於以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。
權利要求
一種DDR乳腺X射線機，包括發射X射線(2)的X射線管(1)、數位相機(5)以及上下對應設置的乳腺壓迫器(3)和圖像板(4)，其特徵是所述圖像板(4)與機架臺(6)固定相連，在圖像板(4)的下方設置與機架臺(6)固定相連的第一前反鏡(7)，在機架臺(6)上還設置與機架臺(6)滑動相連的第二前反鏡(8)，所述第二前反鏡(8)平行於第一前反鏡(7)、且第一前反鏡(7)和第二前反鏡(8)的成像鏡面兩兩相對；正對第二前反鏡(8)成像鏡面的數位相機(5)與第二前反鏡(8)固定相連。
2. 根據權利要求1所述的DDR乳腺X射線機，其特徵是所述第一前反鏡(7)的最上 緣(71)與圖像板(4)的最前緣(41)在垂直方向上相齊平；第二前反鏡(8)的最上緣(81) 與第一前反鏡(7)的最上緣(71)在水平方向上相齊平。
3. 根據權利要求2所述的DDR乳腺X射線機，其特徵是所述第一前反鏡(7)與圖像 板(4)之間成40 50°的夾角。
4. 根據權利要求3所述的DDR乳腺X射線機，其特徵是在機架臺(6)上設有變焦移 動軸(9)，所述變焦移動軸(9)平行於第二前反鏡(8)的最上緣(81)與第一前反鏡(7)的 最上緣(71)的連線；所述第二前反鏡(8)與變焦移動軸(9)滑動相連。
全文摘要
本發明公開了一種DDR乳腺X射線機，包括發射X射線(2)的X射線管(1)、數位相機(5)以及上下對應設置的乳腺壓迫器(3)和圖像板(4)，圖像板(4)與機架臺(6)固定相連，在圖像板(4)的下方設置與機架臺(6)固定相連的第一前反鏡(7)，在機架臺(6)上還設置與機架臺(6)滑動相連的第二前反鏡(8)，第二前反鏡(8)平行於第一前反鏡(7)、且第一前反鏡(7)和第二前反鏡(8)的成像鏡面兩兩相對；正對第二前反鏡(8)成像鏡面的數位相機(5)與第二前反鏡(8)固定相連。本發明的DDR乳腺X射線機具有圖像清晰度佳、能保證乳腺組織根部完整成像的特點。
文檔編號A61B6/03GK101773396SQ20101011172
公開日2010年7月14日 申請日期2010年2月12日 優先權日2010年2月12日
發明者王宣懿, 趙福元, 黃文龍 申請人:杭州吳越電子有限公司