医疗成像系统及方法与流程

本发明涉及医疗设备领域，特别是一种医疗成像系统及方法。

背景技术：

由于炎症等疾病可以引起皮肤温度的局部增加，因此可根据附近皮肤的温度状态评估疾病的类型和程度。热成像就是一种皮肤表面或近表面温度探测方法，其广泛用于医疗应用中。例如，乳腺疾病、末端肌肉骨骼失调的血流降低、前臂骨折等的探测，骨关节炎、类风湿性关节炎、韧带损伤、肌腱病理学等膝盖疾病的诊断、治疗和膝盖关节成形术的评估等。

图1a和图1b中示出了一种使用红外摄像机拍摄的热成像图像的示意图。其中，图1a为治疗前的热成像图像，图1b为治疗后的热成像图像。通过热成像图像可以看出，治疗前左前臂的局部区域z的温度较高，由此可判断该区域z存在炎性异常反应，配合x光图像可以发现左前臂存在骨折。经治疗后，该区域z温度与周围区域温度一致。

目前x光成像系统和热成像系统是两个分立的系统，各自提供不同的信息，即热成像系统主要提供身体表面或近表面的温度信息，x光成像系统主要提供身体结构信息，有时需要二者配合以得到更多的诊断信息。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明一方面提出了一种医疗成像系统，另一方面提出了一种医疗成像方法，用以节约系统资源，提高系统整合度。

本发明提出的一种医疗成像系统，包括：x光成像模块，用于获取患者的x光图像；热成像模块，用于获取患者的热成像图像；图像处理模块，分别与所述x光成像模块和所述热成像模块可通信地连接，用于接收并处理所述x光图像和/或所述热成像图像，并进行显示；以及控制模块，分别与所述x光成像模块、所述热成像模块和所述图像处理模块可通信地连接，用于对所述x光成像模块、所述热成像模块进行位置控制和成像控制，并且控制所述图像处理模块。

在一个实施方式中，所述热成像模块进一步用于在所述x光成像模块获取x光图像之前，监控所述患者的摆位和/或呼吸状态。

在一个实施方式中，所述控制模块用于控制所述x光成像模块和所述热成像模块同时或实时获取所述患者的x光图像和热成像图像；所述图像处理模块接收所述同时或实时获取的x光图像和热成像图像，并对所述同时或实时获取的x光图像和热成像图像进行全区域或选定区域的融合，将融合后的图像显示出来。

在一个实施方式中，所述控制模块用于控制所述x光成像模块和所述热成像模块分别在不同时刻获取所述患者的x光图像和热成像图像；所述图像处理模块接收所述非同时获取的x光图像和热成像图像，并对所述x光图像和热成像图像进行单独显示，或进行全区域或选定区域的融合，将融合后的图像显示出来。

在一个实施方式中，所述x光成像模块包括：x光球管、准直器；所述热成像模块包括：红外摄像机；所述红外摄像机固定或可移动地安装在所述x光球管的一侧或安装在所述x光球管的支撑机构上；或者，所述红外摄像机固定或可移动地安装在所述准直器内或所述准直器的一侧或下方；所述红外摄像机与所述x光球管采用相同的光线路径或不同的光线路径。

在一个实施方式中，所述红外摄像机安装在所述准直器内且偏离所述x光球管的光线路径；所述医疗成像系统进一步包括：一x光透明反光镜，安装在所述准直器内的x光球管的光线路径中，用于将与所述x光球管的光线路径相同的路径的红外线反射至所述红外摄像机的镜头上。

本发明提出的一种医疗成像方法，应用于一包括x光成像模块和热成像模块的医疗成像系统中，所述方法包括：利用所述x光成像模块获取患者的x光图像，利用所述热成像模块获取患者的热成像图像；对所获取的x光图像和/或热成像图像进行处理并显示。

在一个实施方式中，所述利用x光成像模块获取患者的x光图像，利用热成像模块获取患者的热成像图像，包括：利用所述x光成像模块和所述热成像模块同时或实时获取所述x光图像和热成像图像；所述对所获取的x光图像和/或热成像进行处理并显示包括：对所述同时或实时获取的x光图像和热成像图像进行单独显示，或进行全区域或选定区域的融合，将融合后的图像显示出来。

在一个实施方式中，所述利用x光成像模块获取患者的x光图像，利用热成像模块获取患者的热成像图像，包括：利用所述x光成像模块和所述热成像模块非同时获取所述x光图像和热成像图像；所述对所获取的x光图像和/或热成像图像进行处理并显示包括：对所述非同时获取的x光图像和热成像图像进行单独显示，或进行全区域或选定区域的融合，将融合后的图像显示出来。

在一个实施方式中，该方法进一步包括：利用所述x光成像模块获取患者的x光图像之前，进一步包括：利用所述热成像模块监控所述患者的摆位和/或呼吸状态。

从上述方案中可以看出，由于本发明中将x光成像模块和热成像模块集成在一个医疗成像设备中，且二者共用一套控制模块和图像处理模块，因此相较两套独立的x光成像设备和热成像设备来说，节约了系统资源，降低了成本，提高了系统整合度。此外，对于既需要x光图像又需要热成像图像的应用场景来说，本发明中的医疗成像系统提高了系统成像效率和诊断效率，节约了时间和成本。

此外，在x光成像模块获取x光图像之前，通过利用热成像模块的红外摄像机监控患者的摆位和/或呼吸状态，可以根据监控情况，指导患者进行摆位或控制呼吸，或控制x光成像模块在患者屏住呼吸时进行x光成像。

进一步，通过将对应拍摄的x光图像和热成像图像进行融合显示，可以直观的从融合图像中获取更多的疾病信息，提高诊断效率和准确率。

另外，通过将实时拍摄的x光图像和热成像图像进行融合显示，可以对介入手术等过程进行更加直观的实时监控。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1a和图1b为一种使用红外摄像机拍摄的红外热成像图像的示意图。

图2为本发明实施例中一种医疗成像系统的示例性结构图。

图3a至图3d为本发明几个例子中x光成像模块和热成像模块的位置关系示意图。

图4为本发明实施例中一种医疗成像方法的示例性流程图。

其中，附图标记如下：

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

本文中出现的“可通信地连接”意指各部件之间能够实现通信的各种适合的直接或间接连接，包括有线方式、无线方式或者二者的结合。本领域的技术人员容易想到“可通信地连接”的多种实现方式，本发明在此方面不受限制。

图2为本发明实施例中一种医疗成像系统的示例性结构图。如图2所示，该医疗成像系统20可包括：x光成像模块210、热成像模块220、控制模块230和图像处理模块240。

其中，x光成像模块210用于获取患者的x光图像。该x光成像模块210可包括一x光球管、一准直器和一x光探测器等。进一步，该x光成像模块210还可包括滤光片、滤线栅等部件。

热成像模块220用于获取患者的热成像图像。该热成像模块220包括红外摄像机等。红外摄像机又可包含探测器模块和镜头等。进一步地，热成像模块220还可用于在x光成像模块210获取x光图像之前，监控所述患者的摆位和/或呼吸状态。进而医护人员或操作人员可根据监控情况，指导患者或待检对象进行摆位或控制呼吸，或控制x光成像模块210在患者屏住呼吸时进行x光成像。

图像处理模块240分别与所述x光成像模块210和所述热成像模块220可通信地连接，用于接收并处理所述x光图像和/或所述热成像图像，并进行显示。该图像处理模块240可包括计算机、显示器及其他显示模块等。

控制模块230分别与所述x光成像模块210、所述热成像模块220和所述图像处理模块240可通信地连接，用于对x光成像模块210、热成像模块220进行位置控制和成像控制，并可控制所述图像处理模块240进行相应的图像处理。该控制模块230可包括：机械控制部件、电气控制部件、计算机控制部件以及无线控制部件等。

具体实现时，控制模块230可单独对x光成像模块210进行控制，或单独对热成像模块220进行控制，可控制x光成像模块210和热成像模块220分别在不同时刻获取所述患者的x光图像和热成像图像，也可控制x光成像模块210和热成像模块220同时或实时获取所述患者的x光图像和热成像图像。

相应地，图像处理模块240可单独对x光图像或热成像图像进行处理并显示，或者也可将同时或实时或非同时获取的同一患者的x光图像和热成像图像进行全区域或选定区域的融合，将融合后的图像显示出来。具体的融合方法可以有多种。例如，可以将二者的对应区域进行重叠，且重叠过程中可以将其中一幅图像设置成半透明状态等。进行区域重叠时，可以将两幅完整图像进行重叠，或者，也可从两幅图像中选取所关心的区域进行重叠，又或者，也可在一张图像中选取所关心区域，并将该图像中所选取的关心区域重叠至另一幅完整图像的对应区域上。

其中，在实时获取患者的x光图像和热成像图像时，控制模块230可控制x光成像模块210和热成像模块220按照相同的帧率进行拍摄，以便在图像融合时，可以实时的将对应的x光图像和热成像图像进行融合；或者，虽然二者进行拍摄的帧率不同，但图像处理模块240在进行x光图像和热成像图像的融合时，可以选取同帧图像进行融合显示。

在具体安装时，x光成像模块210和热成像模块220可有多种不同的安装位置。例如，热成像模块220的红外摄像机可固定或可移动地安装在x光成像模块210的x光球管的一侧或安装在x光球管的支撑机构上；或者，所述红外摄像机也可固定或可移动地安装在x光成像模块210的准直器内或准直器的一侧或下方。并且，红外摄像机可与所述x光球管采用相同的光线路径或不同的光线路径。

下面通过几个例子对x光成像模块210和热成像模块220的位置关系进行描述。图3a至图3d为本发明几个例子中x光成像模块和热成像模块的位置关系示意图。

如图3a所示，红外摄像机221安装在准直器211内且偏离x光球管212的光线路径，但该医疗成像系统中进一步包括一x光透明反光镜250，其安装在准直器211内的x光球管212的光线路径中，用于将与所述x光球管212的光线路径相同的路径的红外线反射至红外摄像机221的镜头上，使得该红外摄像机221获取患者30红外线的光线路径与x光球管212向患者30发射x光的光线路径一致，这样得到的x光图像与热成像图像由于对应的患者30的状态一致，因此两幅图像的像素位置关系比较对应，为图像处理模块240对二者进行融合时提供了便利。

如图3b所示，红外摄像机221安装在准直器211内，且镜头获取红外线的光线路径与x光球管212发射x光的光线路径不一致，这样图像处理模块240对x光图像与热成像图像进行融合时，可首先对x光图像和热成像图像的像素位置关系进行校正，之后再进行融合处理即可。

图3c包括一个主视图和一个侧视图，图3c中的右侧为主视图，左侧为左视图。如图3c所示，红外摄像机221安装在一个独立的第一支臂260上，并且该第一支臂260可以绕安装支点a或b旋转，以使得红外摄像机221既可以位于准直器211的下方，以节约空间；并且，在x光成像模块和热成像模块不需同时成像时，二者可先后基于相同的视角进行图像拍摄。此外，也能够在x光曝光之前旋开x光球管212的光线路径，避免对x光进行遮挡。此外，可针对红外摄像机221，预先设置至少一个旋开位置，以便需要控制x光成像模块和热成像模块同时成像时，可将红外摄像机221旋至设定的旋开位置，方便图像处理模块进行图像校正。或者，也可在旋开的基础上，按照如图3a所示再安装一个x光透明反光镜250，以便通过该x光透明反光镜250的反射作用，使得红外摄像机221获取红外线的光线路径与x光球管212发射x光的光线路径一致。

图3d包括一个主视图和一个侧视图，图3d中的右侧为主视图，左侧为左视图。如图3d所示，红外摄像机221安装在一个独立的第二支臂270上，该第二支臂270的位置可固定设置在准直器211的一侧，并且x光成像模块和热成像模块可同时成像也可不同时成像。该示例中，由于红外摄像机221获取红外线的光线路径与x光球管212发射x光的光线路径不一致，因此图像处理模块240对x光图像与热成像图像进行融合时，可首先对二者的像素位置关系进行校正，之后再进行融合处理即可。

此外，x光成像模块210和热成像模块220的安装位置关系还可以有其它方式，此处不再一一列举。

图4为本发明实施例中一种医疗成像方法的示例性流程图。该医疗成像方法可应用于如图2所示的医疗成像系统中。如图4所示，该方法可包括如下步骤：

步骤401，利用所述x光成像模块获取患者的x光图像，利用所述热成像模块获取患者的热成像图像。

本步骤中，可利用所述x光成像模块和所述热成像模块同时或实时获取所述x光图像和热成像图像；或者，也利用所述x光成像模块和所述热成像模块非同时获取所述x光图像和热成像图像。或者，也可在仅需要获取x光图像时，利用x光成像模块获取患者的x光图像；仅需要获取热成像图像时，利用热成像模块获取患者的热成像图像。

步骤402，对所获取的x光图像和/或热成像图像进行处理并显示。

本步骤中，可对步骤401中获取的x光图像和热成像图像进行单独显示，或者也可对所述同时或实时或非实时获取的x光图像和热成像图像进行全区域或选定区域的融合，将融合后的图像显示出来。其中，当红外线的光线路径与x光的光线路径不一致时，图像处理模块240对x光图像与热成像图像进行融合时，可首先对x光图像和热成像图像的像素位置关系进行校正，之后再进行融合处理即可。

此外，该方法可进一步在利用所述x光成像模块获取患者的x光图像之前，利用所述热成像模块监控所述患者的摆位和/或呼吸状态。进而可根据监控情况，指导患者进行摆位或控制呼吸，或控制x光成像模块在患者屏住呼吸时进行x光成像。

从上述方案中可以看出，由于本发明中将x光成像模块和热成像模块集成在一个医疗成像设备中，且二者共用一套控制模块和图像处理模块，因此相较两套独立的x光成像设备和热成像设备来说，节约了系统资源，降低了成本，提高了系统整合度。此外，对于既需要x光图像又需要热成像图像的应用场景来说，本发明中的医疗成像系统提高了系统成像效率和诊断效率，节约了时间和成本。

此外，在x光成像模块获取x光图像之前，通过利用热成像模块的红外摄像机监控患者的摆位和/或呼吸状态，可以根据监控情况，指导患者进行摆位或控制呼吸，或控制x光成像模块在患者屏住呼吸时进行x光成像。

进一步，通过将对应拍摄的x光图像和热成像图像进行融合显示，可以直观的从融合图像中获取更多的疾病信息，提高诊断效率和准确率。

另外，通过将实时拍摄的x光图像和热成像图像进行融合显示，可以对介入手术等过程进行更加直观的实时监控。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。