一种用于医用X射线摄影系统的监测装置及监测方法与流程

本发明具体涉及一种用于医用X射线摄影系统的监测装置，还涉及此监测装置的监测方法。

背景技术：

DR是直接数字平板X线成像系统的简称。在用DR系统拍摄X射线影像时，需要操作医生进入拍摄间指导患者进行姿势摆位，以获取制定身体部位的X射线影像。在摆位完成后，操作医生需要返回操作间，按动曝光手闸完成拍摄。如果在摆位完成后操作医生返回操作间的这段时间内，患者的姿势发生了移动，那么操作医生只能从操作间透过铅玻璃从侧面进行远距离观察，无法确认患者摆位姿势是否正确、限束器照野范围是否正确，很可能进行无效的曝光，最终需要重新摆位并再次曝光。这一方面延长了拍摄时间，拍摄效率大大降低，另一方面直接增加了患者接收到的X射线剂量，影响了患者的健康。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种用于医用X射线摄影系统的监测装置及监测方法，解决在现有的数字平板X射线摄影过程中，医生无法实时的观察病人的摆位状态和限束器照野范围，可能发生无效曝光的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于医用X射线摄影系统的监测装置，应用于现有的医用X射线摄影系统中，其特征是，在X射线限束器的侧边安装一个高清摄像机，高清摄像机的光轴指向X射线探测器的中心点，在拍摄时其视角覆盖整个X射线探测器，实时拍摄获得X射线探测器、病人体位以及束光器照野的影像，高清摄像机的输出端连接医用X射线摄影系统的工作站以将拍摄的影像传输至工作站进行显示。

进一步的，高清摄像机的视场角应大于2×θ，

θ>arctan(d/l)

其中d表示X射线探测器罩壳的长；l为常用SID的最小值。

进一步的，常用SID的值为1m和1.8m。

进一步的，摄像机的光轴对准SID＝1.4m时X射线探测器的中心位置。

进一步的，高清摄像机通过连接机构活动安装在X射线限束器的侧边。

相应的，本发明还提供了一种基于上述监测装置的监测方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤S1，松开工作站处曝光手闸；

步骤S2，半按下曝光手闸，打开束光器内的灯光显示束光器的照野投影，启动摄像机采集X射线探测器、病人体位以及束光器照野的影像，工作站将摄像机的影像显示到显示器屏幕上；

步骤S3，医师根据显示的影像，确认患者摆位姿势是否正确以及限束器照野是否正常；若发现摆位姿势错误或者限束器照野偏斜，则中断拍摄重新进行纠正，并返回步骤S1重新开始操作，直至确认患者摆位姿势正确以及限束器照野正常；

步骤S4，完全按下曝光手闸，曝光拍摄X射线影像，工作站将X射线影像显示到显示器屏幕上，替换摄像头的影像。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明装置为监测拍片摆位姿势及限束器照野的系统装置，可以在按动曝光手闸实时地、从正面、近距离观察，为矫正患者的姿势、限束器照射的位置提供依据，避免无效的曝光，提高拍摄成功率，从而最大程度的减小对患者健康的影响、提高拍摄效率。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明装置操作方法流程图。

附图标记：1、球管；2、X射线限束器；3、操作面板；4、高清摄像机；5、连接机构；6、数据线缆；7、X射线探测器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

现有的医用X射线摄影系统，如图1所示，主要测试元件包括球管1、X射线限束器2和X射线探测器7，操作医生通过操作医用X射线摄影系统的操作面板3上各种功能按钮进行摄像曝光。

本发明的一种用于医用X射线摄影系统的监测装置，如图1所示，在现有的医用X射线摄影系统中加装一个高清摄像头4(或者简称摄像机)，该装置具体安装方式如下：

在X射线限束器2的侧边通过连接机构5活动安装一个高清摄像机4，高清摄像机4的光轴指向X射线探测器7的中心点，在拍摄时其视角覆盖整个X射线探测器7，实时拍摄获得X射线探测器、病人体位以及束光器照野的影像，摄像机的输出端通过数据线缆6连接医用X射线摄影系统的工作站以将拍摄的影像传输至工作站进行显示。

高清摄像机4类型包括但不限于：彩色的或是黑白的，CCD成像的或是CMOS成像的，还可以采用其他可见光成像部件。高清摄像机的输出可以是单幅图像或者是连续动态影像。

高清摄像机焦点偏离X射线探测器中心点垂线距离约15cm。在拍摄X摄影时需要根据病人拍摄体位调节球管和平板探测之间的距离(即SID)。在常用的X射线拍摄体位中，例如拍摄胸片位是要求SID＝1.8m，拍摄腰椎正位时要求SID＝1.0m，也就是说球管焦点至平板探测器距离(SID)最为常用的即为1m和1.8m。为了适应这两种SID，故在对准摄像机光轴时，取SID基准值为两者平均值1.4m。由于高清摄像机通过连接机构活动安装在X射线限束器的侧边，通过调整摄像机(摄像机4可绕连接机构5进行旋转)，令摄像机对准SID＝1.4m时平板探测器的中心位置。

所述的高清摄像机的视场角应足够广，其视场角始终覆盖整个X射线探测器。可参考下述公式进行计算，其中摄像机视场角α为应大于2×θ。此处取近似操作，认为摄像机视场角约等于限束器的视场角。

θ>arctan(d/l)

其中d表示X射线探测器中的罩壳(一般为长方形)的长；l为常用SID的最小值，一般取值1m。

作为本发明的一个具体实例，所述的X射线探测器中的罩壳的尺寸为58cm*64cm，所述的微型摄像机的视场角应大于65.238°。在常用的X射线拍摄体位中，摄像机的视场均可完全覆盖整个X射线探测器。

如附图2所示，本发明还提供一种基于上述监测装置的方法，该方法与可与现有的拍摄工作流程结合，无需增加额外的操作。具体过程如下：

步骤S1，松开工作站处医用X射线摄影系统的操作面板上的曝光手闸，此时为曝光前阶段，各个设备均不工作。

步骤S2，半按下操作面板上曝光手闸，高压发生器和球管阳极进入准备状态的同时，打开束光器内的灯光显示束光器的照野投影，启动摄像机，采集X射线探测器、病人体位以及束光器照野的影像，并通过数据线缆连接医用X射线摄影系统的工作站，工作站将高清摄像机的影像显示到工作站显示器屏幕上。工作站在显示器屏幕上显示此影像时，需要进行诸如白平衡、畸变矫正之类的基本图像处理，这些处理属于现有技术，故不作详细描述。

步骤S3，操作医生根据工作站显示器屏幕上的影像，确认患者摆位姿势是否正确、限束器照野是否正常。本发明是依靠拍摄医师的经验来做出判断的，根据摄像机采集的实时影像，作为判断依据。如果发现摆位姿势错误，或者限束器照野偏斜，则中断X摄影的拍摄作业，重新对病人摆位进行纠正，或调整限束器的照野，返回步骤S1重新开始操作，直至确认患者摆位姿势正确以及限束器照野正常。

步骤S4，完全按下曝光手闸，曝光拍摄X射线影像，工作站将后处理的X射线影像显示到工作站显示器屏幕上，替换摄像头的影像。完成拍摄后，返回步骤S1，等待下一位病人的拍摄。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。