专利名称：面阵扫描数字化x射线乳房照相装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于医用诊断仪器技术领域，涉及一种用于诊断乳腺类疾病的X射线乳房照相装置。
乳腺癌是乳腺上皮细胞的恶性肿瘤，为妇女特别是35～50岁年龄组妇女最常见的癌瘤之一。据有关统计资料披露1997年，世界上患乳腺癌的人数有91万多人，死于乳腺癌的人数为376000多人。在我国，乳腺癌的发病率和死亡率近年来也呈上升趋势。迄今为止，虽然医学界对乳腺癌已经进行了数十年的研究，但其患病机理仍尚不清楚，患者的死亡率也依然很高。一般说来，当乳腺癌的肿块发展到能直接感觉到时大约要十年时间，许多研究都表明，早期诊断可使乳腺癌的治愈率达到90％以上。乳腺癌早期检查的最有效方法是乳房X射线成象结合活体检查。因为乳房的微钙化点通常伴随有小的、触摸不到的乳腺癌(即哪些早期的感觉不到的乳腺癌)，而X射线乳房照相是检测微钙化点的唯一方法。从好的方面看，乳腺癌患者的生存率正在缓慢上升。二十年前，患者术后5年生存率为68％，现在已达到77％，实现这一进步的最主要原因是用X射线乳房照相实现了乳腺癌早期诊断。大多数乳房照片都是用专用的乳房照相设备拍摄的，因为乳房中微钙化点的尺寸很小，对比度差异很细微，在所有的医学X射线成象设备中，乳房照相需要的空间和对比度分辨最高。
当前通用的X射线乳房照相装置均采用传统的荧光屏-胶片系统作为图象接收器，但其对比检测能力只有2～5％，可检测的最小微钙化点尺寸为0.25mm或更大。尽管荧光屏-胶片系统有不错的质量，但由于X射线胶片的动态范围小，难以进行图象处理，因而它存在着误诊率和漏诊率偏高以及读片速度慢等缺点。
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种对比检测能力高、可加快拍照速度和读片速度且图象便于处理和存档的面阵扫描数字化X射线乳房照相装置。
为实现上述发明目的的技术结构方案是这样的所提供的面阵扫描数字化X射线乳房照相装置具有一座带升降臂的升降台，在升降臂的前端装有一块安装板，在安装板的上部和下部分别装有一台X射线源和一个内设面阵扫描成象单元的箱体，在X射线源的下方设有准直器，在箱体的上端设有荧光屏。
与现有技术相比，本实用新型采用了面阵扫描的成像技术，利用面阵成象单元对整个象面扫描成象，从而得到一个成象面积大、动态范围宽、空间分辨率高的X射线乳房图象。由于目前还没有一种经济的电子成象器件能用足够高的空间分辨率来对整个乳房成象，因而采用本实用新型所述技术方案是一个很大的进步。该装置在患者和X射线源之间放置准直器，生成一束X射线，刚好对准组合面阵成象单元，使非成象部位免受照射，减少了对患者的辐照剂量，降低了诱发被检照者乳腺癌的危险。另外，数字化成象技术不需要冲洗胶片，不需要暗房设备，便于放大和拉伸，可大大加快拍照速度和读片速度，降低了拍照成本，使之更加适合于普查。
以下将结合附图对本实用新型内容做进一步说明。
图1为本实用新型所述照相装置的结构示意图。
图2为面阵扫描成象机构的原理示意图。
图3为面阵扫描数字化X射线照相系统的原理示意框图。
如
图1所示，本实用新型所述的面阵扫描数字化X射线乳房照相装置具有一座前端带升降臂2的升降台1，在升降臂2的前端装有一块安装板3，在安装板的上部和下部分别装有X射线源4和内设面阵扫描成象单元9的箱体8，在X射线源4的下方设有准直器5，箱体8内所设的面阵扫描成象单元9为由多个空间分辨率较低的CCD摄像机组成的面阵成象单元，该面阵扫描成象单元的信号输出端外接至图象工作站的图象采集卡中，在箱体8的上端设有荧光屏7，在安装板3位于箱体荧光屏7上方位置处装有一副用于挤压夹持被检照者乳房的夹具6。
图1中序号10为成象单元运动轴；11为履带；12为步进电机。
本实用新型所述X射线乳房照相装置的工作原理如图2和图3所示。面阵扫描成像机构包括X射线源4、准直器5、乳房照相专用荧光屏7、面阵成象单元9、调节支架、扫描驱动系统和外壳。准直器5用于将X射线束限制在略大于面阵成象单元成象面积的范围内，采用4mm厚的铁板。面阵成象单元9由多个CCD摄像机组成，利用这样的面阵成象单元对整个象面扫描成象，从而整合得到一个成象面积大(18×24cm)、空间分辨率高的数字化X射线乳房图象。乳房照相专用荧光屏7的主要成分为GdOS，尺寸为18×24cm，CCD摄像机与荧光屏之间用镜头耦合。为消除几何失真(主要是桶形失真)，实际成象面积比有效面积略大。调节支架用于调整CCD摄像机的空间位置(三维)与象面的垂直度和与导轨的平行度，使之达到最好的成象效果。扫描系统采用步进电机驱动，准直器和面阵成象单元同步移动，都由计算机控制。调节架的调整精度和扫描驱动系统的精度均在一个象素以内。外壳起遮光作用，使面阵扫描成象系统内部成为暗室。扫描成象时，图象在消除几何失真、象面不均匀、单个相机间差异后拼合成整幅图象，将校正后的图象重建是很简单的工作，只需将有效象素阵列排列在一起即可。单个CCD相机成象的有效面积为4.5×6cm，组合成象单元的有效成象面积为4.5×24cm，扫描成象后整个象面的有效面积为18×24cm，系统在象面的空间分辨可以达到0.083mm，象素深度为10bit。由于X射线发生器焦点和荧光屏点扩散函数的影响，全系统在象面上的空间分辨可达到0.1mm。这一技术指标与1999年初国际上推出的Senography2000D型全场数字化X射线乳房照相系统相当，达到了临床应用检查早期乳腺癌的要求。
本照相装置工作过程中，X射线源4发射的X射线经过准直器5继而穿过被挤压的乳房B后，其强度空间分布就包含了乳房内的物质分布图象，荧光屏7将该图象转换为可见光图象，面阵扫描成象单元9将可见光转换为模拟电信号，再传到图象采集卡(插在图象工作站14的扩展槽中)，图象采集卡将模拟电信号转换为数字化的灰度图象存入图象工作站14。在图象工作站14中，可拉伸、放大或浏览乳房图象，也可以利用计算机辅助诊断软件自动给出诊断结果，图象数据的输出包括利用高分辨的打印机16打印输出，利用激光相机生成胶片，保存在光盘等永久载体中，也可由广域网或局域网18传送。图3中序号13为高压发生器；15为控制台；17为光盘刻录机。
本实用新型所述照相装置不仅可用于X射线乳房照相，还可应用于其它辐射成象和可见光成象领域。
权利要求1.一种面阵扫描数字化X射线乳房照相装置，其特征在于具有一座带升降臂(2)的升降台(1)，在升降臂(2)的前端装有一块安装板(3)，在安装板(3)的上部和下部分别装有一台X射线源(4)和一个内设面阵扫描成象单元(9)的箱体(8)，在X射线源(4)的下方设有准直器(5)，在箱体(8)的上端设有荧光屏(7)。
2.如权利要求1所述的X射线乳房照相装置，其特征是在安装板(3)位于箱体荧光屏(7)上方位置处装有一副用于挤压夹持被检照者乳房的夹具(6)。
3.如权利要求1所述的X射线乳房照相装置，其特征是箱体(8)内所设的面阵扫描成象单元为由多个CCD摄像机组成的面阵成象单元。
专利摘要一种用于诊断乳腺疾病的X射线乳房照相装置,具有一座带升降臂的升降台,在升降臂前端安装板的上部和下部分别装有X射线源和内设面阵扫描成象单元的箱体,在箱体的上端设有荧光屏。工作时,X射线源发射的X射线经过准直器继而穿过被挤压的乳房后,利用面阵成象单元对整个象面扫描成象,从而得到一个成象面积大、动态范围宽、空间分辨率高的X射线乳房图象。
文档编号G03B42/02GK2386469SQ9923493
公开日2000年7月5日 申请日期1999年9月9日 优先权日1999年9月9日
发明者邱孟通, 魏福利, 袁媛, 杜宏亮, 朱国富 申请人:西北核技术研究所