医学影像系统以及拍摄医学影像的方法与流程

文档序号:15697386发布日期:2018-10-19 19:16阅读:323来源:国知局

本发明涉及医疗器械领域,特别是涉及一种医学影像系统以及拍摄医学影像的方法。



背景技术:

在利用x射线成像设备对患者进行拍摄时,由于x射线成像设备提供的视野范围有限,当拍摄全脊柱或全下肢等部位时,通常需要拍摄多幅图像并进行拼接处理以得到重要图像信息结构完整的全景图像。

传统的x射线全景图像拍摄的流程中需要使用限束器灯光的上下光野或者限束器上的激光灯来确定拼接区域,这样的拼接流程操作比较繁琐,拍摄时间长,拍摄的区域设置也容易出现误差,而且限束器光野的灯光扫过患者,可能会对患者的眼睛等部位造成额外的伤害。



技术实现要素:

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种医学影像系统以及拍摄医学影像的方法,可以保证x射线全景图像拍摄的范围准确,操作简单,而且不会对患者造成额外伤害。

一种医学影像系统,应用于对成像对象的待拍摄部位进行x射线全景图像拍摄,所述医学影像系统包括:

支架;

位置指示装置,可移动的设置在所述支架上;

身高测量装置,用于获取所述成像对象的身高数据;

处理器,分别与所述身高测量装置以及所述位置指示装置通信连接,用于根据所述身高数据以及所述待拍摄部位信息控制所述位置指示装置移动,以确定所述x射线全景图像拍摄的初始起点和初始终点。

上述医学影像系统,通过患者的身高计算x射线全景图像拍摄的范围,并将拍摄的起点和终点直接指示在拼接支架上,定位准确,易于调整,操作方便,且不使用限束器进行拍摄范围的确定,不会对患者造成额外的伤害。

在其中一个实施例中,所述医学影像系统还包括:

位置修正装置,用于调节所述初始起点和/或所述初始终点的位置以确定所述x射线全景图像拍摄的修正起点和/或修正终点。

在其中一个实施例中,所述医学影像系统还包括无线通信单元,用于接收所述身高测量装置获取的身高数据以及向所述位置指示装置发送移动控制信号。

在其中一个实施例中,所述位置指示装置为激光指示装置。

在其中一个实施例中,所述激光指示装置相对于所述成像对象设置在所述支架的背面。

在其中一个实施例中,所述激光指示装置的数量为两个,分别为第一激光装置与第二激光装置;

其中,所述第一激光装置用于确定所述x射线全景图像拍摄的起点,所述第二激光装置用于确定所述x射线全景图像拍摄的终点。

在其中一个实施例中,所述激光指示装置包括发射单元与接收单元,且当所述发射单元移动时,所述接收单元同步移动,始终与所述发射单元保持相同高度。

一种拍摄医学影像的方法,应用于利用上述医学影像系统对成像对象的待拍摄部位进行x射线全景图像拍摄,所述方法包括以下步骤:

利用所述身高测量装置获取所述成像对象的身高数据;

通过所述身高数据以及所述待拍摄部位信息计算拍摄范围;

根据所述拍摄范围控制所述位置指示装置移动,以确定所述x射线全景图像拍摄的起点和终点;

根据所述起点和终点对所述待拍摄部位进行x射线全景图像拍摄。

上述拍摄医学影像的方法,通过患者的身高计算x射线全景图像拍摄的范围,并将拍摄的起点和终点直接指示在拼接支架上,定位准确,易于调整,操作方便,且不使用限束器进行拍摄范围的确定,不会对患者造成额外的伤害。

在其中一个实施例中,在所述根据所述起点和终点对所述待拍摄部位进行x射线全景图像拍摄之前,所述方法进一步包括:

利用所述位置修正装置调节所述位置指示装置的位置以修正所述x射线全景图像拍摄的起点和/或终点。

在其中一个实施例中,所述位置指示装置包括第一激光装置与第二激光装置,所述处理器根据所述拍摄范围控制所述位置指示装置移动,以确定所述x射线全景图像拍摄的起点和终点包括:

根据所述拍摄范围控制所述第一激光装置移动以确定所述x射线全景图像拍摄的起点;

根据所述拍摄范围控制所述第二激光装置移动以确定所述x射线全景图像拍摄的终点。

附图说明

图1为一个实施例中医学影像系统的结构示意图;

图2为一个实施例中医学影像系统的局部结构示意图;

图3为一个实施例中拍摄医学影像的方法的流程示意图;

图4为一个实施例中拍摄医学影像的方法的具体流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

图1为一个实施例中医学影像系统的结构示意图,如图1所示,一种医学影像系统100,应用于对成像对象的待拍摄部位进行x射线全景图像拍摄,医学影像系统包括:支架112、位置指示装置114、身高测量装置116以及处理器(图中未标示)。其中,位置指示装置114可移动的设置在支架上。身高测量装置116用于获取成像对象的身高数据,具体地,身高测量装置116例如可以是红外线测量装置,也可以是其他现有技术熟知的各种测量装置。处理器分别与身高测量装置116以及位置指示装置114通信连接,用于根据身高数据以及待拍摄部位信息控制位置指示装置114移动,以确定x射线全景图像拍摄的初始起点和初始终点。

具体地,在x射线成像系统中,拼接支架112可以是一个l型支架,包括底板和背板,底板用于承载成像对象,背板上设置有可上下移动的位置指示装置114,位置指示装置114可以在拼接支架112的背板上指示全景图像拍摄的起点和终点。身高测量装置116可以设置在拼接支架112上,也可以设置在其他便于测量成像对象身高的位置。拼接支架112正对x射线发生装置132,x射线发生装置132通过悬吊架134设置在墙壁上,拼接支架112背面紧贴着平板探测器124,平板探测器124可移动的设置在立柱122上。可以理解的是,x射线发生装置132的具体设置方式并不限于本实施例中的悬吊方式,其他种类例如落地式x射线发生装置等也适用于该医学影像系统。

进一步地,在对成像对象的待拍摄部位进行全景图像拍摄时,成像对象站在拼接支架112上,身高测量装置116测量成像对象的身高数据并发送给处理器。由于人体的各个部位相对于身高有着大致固定的范围区间,所以处理器可以根据接收到的身高数据以及成像对象的待拍摄部位信息计算出全景图像拍摄的范围,从而控制位置指示装置114移动到拍摄的初始起点和初始终点位置。医生或者操作人员可以对此初始起点位置和初始终点位置进行确认,如果符合实际拍摄需求,则可直接根据此初始起点和初始终点位置对成像对象进行x射线拍摄。如果位置指示装置114移动到的初始起点和初始终点位置不符合实际拍摄需求,则可以对初始起点和初始终点的位置进行调整后再进行拍摄。可以理解的是,对初始起点和初始终点的位置调整可以通过医生或操作人员对位置指示装置114手动调整,也可以通过例如位置修正装置等自动进行调整。

根据位置指示装置114的高度,以及平板探测器124到x射线发生装置132所在平面的距离,可以计算得到x射线发生装置132在各个位置处发出的x射线在平板探测器124上投射的范围,即x射线发生装置的拍摄范围。从而确定拍摄范围的上限到达初始起点位置时x射线发生装置132的第一设定位置,以及拍摄范围的下限到达初始终点位置时x射线发生装置132的第二设定位置。

根据计算得到的x射线发生装置132的第一设定位置,调整x射线发生装置132的角度或悬吊架134的长度,使x射线发生装置132的拍摄范围的上限到达初始起点位置。x射线发生装置132中的球管发出x射线,平板探测器124接收穿过成像对象x射线用于成像,拍摄完一张图像后,继续调整x射线发生装置132的角度和/或伸缩悬吊架134的长度,同时平板探测器124在立架122同步向下移动到目标位置进行第二张图像的拍摄,依次按照上述步骤进行多张图像的拍摄,直至x射线发生装置132达到第二设定位置,其拍摄范围下限达到终点位置为止,在连续拍摄过程中,每两个相邻的连续拍摄可以被配置为由该拍摄产生的拍摄图像均具有相同长度的重叠区域以便于后续的拼接。在完成整个待拍摄部位的区域的拍摄后,再将拍摄得到了的数张图像进行拼接形成一张完整的待拍摄部位的图像,完成整个全景图像的拍摄。

上述医学影像系统,通过患者的身高计算x射线全景图像拍摄的范围,并将拍摄的起点和终点直接指示在拼接支架上,定位准确,易于调整,操作方便,且不使用限束器进行拍摄范围的确定,不会对患者造成额外的伤害。

在一个实施例中,上述医学影像系统100还包括位置修正装置,用于调节初始起点和/或初始终点的位置以确定x射线全景图像拍摄的修正起点和/或修正终点。

具体地,由于每个人身高以及身材分布各不相同,所以可能会出现根据身高计算的拍摄范围与实际情况存在误差的情况,为了避免误拍,医学影像系统100还设置有位置修正装置,在控制位置指示装置114移动到拍摄的初始起点和初始终点位置之后,医生或者操作人员可以根据实际要拍摄的范围,判断初始起点位置和初始终点位置是否需要修正,如果需要,则可以通过位置修正装置调整位置指示装置的位置,以确定x射线全景图像拍摄的修正起点和/或修正终点,从而根据此修正起点和修正终点的位置进行x射线全景图像的拍摄,以使拍摄更加准确。

在一个实施例中,上述医学影像系统还包括无线通信单元,处理器通过诸如无线通信方式接收身高测量装置116获取的身高数据并向位置指示装置114发送移动控制信号。

具体地,处理器与位置指示装置114、身高测量装置116之间通过无线的方式通信连接,无线通讯单元将处理器的移动控制信号发送给位置指示装置114,也将位置指示装置114的位置信息反馈给处理器,从而使得医生或者操作人员可以获知并控制位置指示装置114的位置,可以在初始起点和初始终点的位置不符合拍摄需求时对位置指示装置114进行调节修正。无线通讯单元可以避免导线对位置指示装置114的运动以及x射线成像造成影响,也使得身高测量装置116和处理器的位置可以更加灵活的设置,医生可以远程操作x射线拍摄,减少x射线对医生造成的伤害。

在一个实施例中,在医学影像系统100中,位置指示装置114为激光指示装置。

具体地,位置指示装置114可以是激光指示装置,通过发出激光光线指示全景图像拍摄的范围,相比于利用标尺等机械结构指示拍摄的起点和终点位置,通过激光指示位置更加直观准确,易于观察,且激光指示装置一般体积也更加小巧,设置灵活便于调整,而且不易损坏但本发明并不排除采用标尺等机械手段来指示拍摄的起点和终点位置,如果采用诸如标尺这种结构,则需要传动机构根据处理器发出的指令进行上下运动并在预定位置停止,这样的结构是很容易实现的。

在一个实施例中,激光指示装置相对于成像对象设置在支架112的背面。

具体地,成像对象站在支架112的正面,激光指示装置设置在支架112的背面,有效避免了成像对象离拼接支架112的背板距离过近,对激光指示装置的光路产生阻挡的情况,也避免了激光对成像对象的身体造成意外伤害的可能。同时,可以将拼接支架112的背板采用玻璃等透明材质,这样激光指示装置还可以镶嵌在拼接支架112内,透明的支架背板也减少了对x射线的阻碍和散射等情况,有助于改善x射线拍摄的成像质量。

图2为一个实施例中医学影像系统的局部结构示意图,如图2所示,在一个实施例中,上述激光指示装置的数量为两个,分别为第一激光装置与第二激光装置。其中,第一激光装置用于确定x射线全景图像拍摄的起点,第二激光装置用于确定x射线全景图像拍摄的终点。且每个激光指示装置包括发射单元与接收单元,当发射单元移动时,接收单元同步移动,始终与发射单元保持相同高度。

具体地,位置指示装置114包括第一激光发射单元1142、第一激光接收单元1144、第二激光发射单元1146以及第二激光接收单元1148,其中第一激光发射单元1142和第一激光接收单元1144组成第一激光装置,用于确定全景图像拍摄的起点,第二激光发射单元1146和第二激光接收单元1148组成第二激光装置,用于确定全景图像拍摄的终点,处理器控制第一激光发射单元1142和第二激光发射单元1146分别移动到全景图像拍摄的起点和终点,第一激光接收单元1144和第二激光接收单元1148自动跟随相应的激光发射单元同步移动,每个激光接受装置中的发射单元和接收单元始终保持相同高度,平行于拼接支架112的底板,从而使得拍摄起点和终点位置的激光指示更加清楚准确。

图3为一个实施例中拍摄医学影像的方法的流程示意图,如图1所示,一种拍摄医学影像的方法,应用于利用上述医学影像系统100对成像对象的待拍摄部位进行x射线全景图像拍摄,拍摄医学影像的方法包括以下步骤:

步骤s502:利用身高测量装置获取成像对象的身高数据。

具体地,在对成像对象的待拍摄部位进行全景图像拍摄时,利用身高测量装置测量成像对象的身高,身高测量装置可设置在拼接支架上,也可以设置在其他便于测量成像对象身高的位置,测量完毕后将获取到的成像对象身高数据发送给处理器。

步骤s504:通过身高数据以及待拍摄部位信息计算拍摄范围。

具体地,处理器接收到成像对象的身高数据后,根据身高数据和成像对象的待拍摄部位信息计算拍摄的范围,成像对象的待拍摄部位信息可以是根据成像对象的病历信息等自动识别,也可以是由医生或者操作人员手动输入。

进一步地,数据显示成像对象的身高数据和待拍摄部位是可以通过数学关系来表达的。比如,胸部、上腹部、下腹部等与身高l的关系基本可以事先通过经验得到的数学关系输入,例如,假设胸部与身高l的关系可以事先通过经验定义为l*a到l*b之间。可选择地,该数据还可以通过大数据来定义,比如,收集到足够多的数据,这些数据具有分布在各个年龄段的男女性的身高和身体各部位的数据,根据这些数据,可以发现身高与各部位的关系,甚至可以发现各个年龄段的男性或者女性的数据关系,进而将这个数据关系输入到本发明的存储器中供处理器应用本发明时使用。

步骤s506:根据拍摄范围控制位置指示装置移动,以确定x射线全景图像拍摄的起点和终点。

具体地,处理器计算拍摄的范围后,根据计算的拍摄范围控制位置指示装置在拼接支架的背板上移动到拍摄起点和拍摄终点的目标高度,位置指示装置可以是激光装置,利用激光指示拍摄起点和终点,位置指示装置也可以是机械标尺等能够清楚准确地指示起点和终点位置的装置。确定拍摄起点和终点的过程中可以利用一个位置指示装置先后指示起点和终点的位置,也可以设置两个位置指示装置分别指示拍摄起点和终点的位置。在位置指示装置移动到拍摄起点和终点位置后,如果起点和终点位置符合实际拍摄需求,医生或操作人员可以对其进行确认,如果起点和终点位置不符合实际拍摄需求,则可对位置指示装置的位置进行调整后确定拍摄的起点和终点。

步骤s508:根据起点和终点对待拍摄部位进行x射线全景图像拍摄。

具体地,确定拍摄的起点和终点之后,便可根据拍摄的起点和终点位置,控制x射线发生装置和平板探测器从拍摄起点开始,对成像对象进行多次成像,直至拍摄到拍摄终点为止,将多次成像得到的数张图像进行拼接处理,以形成待拍摄部位的完整图像。

上述拍摄医学影像的方法,通过患者的身高计算x射线全景图像拍摄的范围,并将拍摄的起点和终点直接指示在拼接支架上,定位准确,易于调整,操作方便,且不使用限束器进行拍摄范围的确定,不会对患者造成额外的伤害。

在一个实施例中,在步骤s508之前,上述方法进一步包括:

调节位置指示装置的位置以修正x射线全景图像拍摄的起点和终点。

具体地,在处理器控制位置指示装置移动到拍摄的起点和终点位置之后,医学影像系统可以让医生或者操作人员对拍摄的范围进行确认,如果拍摄的起点和终点位置符合拍摄需求,则进入全景图像拍摄的步骤,如果系统计算得到的起点和终点位置不符合实际拍摄需求,医生或者操作人员则可以对起点和终点的位置进行调节后再拍摄,使拍摄的起点和终点更加准确。可以理解的是,拍摄起点和终点位置即可以通过医生或操作人员手动对指示装置的位置进行调节,也可以通过位置修正装置等进行自动调节。

图4为一个实施例中拍摄医学影像的方法的具体流程示意图,在一个实施例中,上述位置指示装置为激光指示装置,分别为第一激光装置与第二激光装置,拍摄医学影像的方法具体包括以下步骤:

步骤s602:选择成像对象的待拍摄部位并确定摆位。

具体地,在对成像对象的待拍摄部位进行全景图像拍摄之前,首先要确定成像对象的待拍摄部位和摆位,需要进行全景图像拍摄的部位一般是胸腔或者下肢等范围较大的人体部位,成像对象的摆位可以是正位或者侧位等,确定摆位之后,成像对象应保持姿势和角度,防止站立身高发生变化导致拍摄范围计算不准确。

步骤s604:利用身高测量装置获取成像对象的身高数据。

具体地,确定好成像对象的摆位后,利用设置拼接支架上的身高测量装置开始对成像对象的身高进行测量,得到成像对象在设定摆位下的站立身高数据,并将此身高数据通过诸如无线通信的方式发送给处理器。

步骤s606:通过身高数据以及待拍摄部位信息计算拍摄范围。

具体地,处理器接收成像对象的待拍摄部位信息和身高数据后,根据身高数据计算待拍摄部位在成像对象身体上的区域范围,拍摄部位的区域计算可以根据人体结构的生理数据库,得到待拍摄部位在人体上的区域范围后,据此确定x射线全景图像拍摄的范围,具体拍摄的范围可以与待拍摄部位的区域相同,也可以稍大于待拍摄部位的区域以保留出一定的成像余量。

步骤s608:根据拍摄范围控制第一激光装置移动到拍摄的起点,控制第二激光装置移动到拍摄的终点。

具体地,利用两组激光指示装置作为全景图像拍摄范围的指示,处理器控制第一激光装置在拼接支架的背板上移动到拍摄起点的位置,控制第二激光装置在拼接支架的背板上移动到拍摄终点的位置,每个激光装置可以由激光发射单元和激光接收单元组成,发射单元和接收单元同步运动,始终保持相同高度,与拼接支架的底板平行,两条激光线之间的区域即是全景图像拍摄的拍摄范围。

步骤s610:调节第一激光装置和第二激光装置的位置,以修正拍摄的起点和终点。

具体地,在第一激光装置和第二激光装置分别到达拍摄起点和拍摄终点的位置后,由于成像对象可能是特殊身材或者范围计算过程存在误差等原因,起点和终点的位置可能并不符合实际全景图像拍摄的需求,此时系统在指示出起点和终点的位置后令医生或者操作人员进行确认,如果第一激光装置和第二激光装置的位置不符合实际拍摄需求,医生和操作人员可以手动调整第一激光装置和第二激光装置的位置,或者利用位置修正装置等进行自动调节,使得拍摄的起点和终点位置准确地达到全景图像拍摄的目标位置。

步骤s612:根据修正后的起点和终点对成像对象进行x射线全景图像拍摄。

具体地,在对拍摄的起点和终点进行修正确定实际的拍摄范围后,便可调整x射线发生装置的角度到达拍摄起点位置,x射线发生装置中的球管发出x射线,平板探测器接收穿过成像对象x射线用于成像,拍摄完一张图像后,继续调整x射线发生装置的角度,同时平板探测器在立架同步向下移动到目标位置以进行第二张图像的拍摄,之后照此进行多次拍摄,直至到达拍摄终点,拍摄完整个待拍摄部位的区域,再将得到的图像进行拼接处理,完成整个全景图像拍摄过程。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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