本发明涉及辐射成像安全检测技术领域，尤其涉及了一种具有摄像模块和屏蔽x射线功能的手骨龄成像设备。
背景技术
目前，世界各地每年都有一定比例的儿童因为各种原因，导致这些儿童的生长发育出现不同程度的问题，进而导致这些儿童发育后身材矮小，如果这些儿童能够尽早做骨龄检查，就能让医生尽早发现问题，在医疗干预还有效果并且有必要的情况下，积极进行医疗干预，就能够在很大程度上帮助这些儿童正常发育，达到较为正常的身高，这就需要精确的骨龄测试设备，精确的骨龄测试一般需要使用x射线来成像。目前国内和国外的普遍的做法，就是在屏蔽房里，使用老式的胶片x光机，或者新式的数字x光机，对儿童的左手进行成像，根据儿童左手的x光片来确定儿童的骨龄，并预测儿童的将来的身高，进而决定这位儿童是否发育正常，还是需要医疗干预。然而屏蔽房里散射的x光比较多，这些散射的x光在儿童x光防护做得不太到位地时候，会散射到儿童的眼睛，头颅，等对x光比较敏感的部位，从而对这些儿童产生不利的影响。
而如果采用密闭的外壳将测试设备包覆，则在检测时不会看到内部具体的情况，当儿童的手伸进成像设备后，儿童的手的手势很可能是不符合骨龄成像拍摄要求的，例如，儿童的手背或手指是有点拱起的或弯曲的，这种手势会严重影响医生通过图像对骨龄的判断，因此，如果儿童的手的手势是不符合骨龄成像拍摄要求的，这时即使拍摄了x光片，也会成为废片，而需要重新拍摄，这就导致儿童多承受了一倍的放射剂量。
技术实现要素：
本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种具有摄像模块和屏蔽x射线功能的手骨龄成像设备。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
一种具有摄像模块和屏蔽x射线功能的手骨龄成像设备，包括机架、x光发生器、x光探测器、屏蔽装置和摄像模块，所述机架、x光发生器及x光探测器设置在所述屏蔽装置内部，所述x光发生器和所述x光探测器之间设有成像区域，所述机架上设置有x光发生器和所述摄像模块；
所述x光发生器用于发出穿透被检测人体组织的x射线；
所述x光探测器用于接收穿过被检测人体组织的x射线并产生影像；
所述摄像模块用于对被检测人体组织的位置、尺寸和姿势状态进行采集并传输至外部图像展示模块中进行显示，通过所述摄像模块采集到的被检测人体组织的位置、尺寸和姿势状态来控制x射线产生影像的范围；
所述屏蔽装置设有至少一个检查开口，被检测人体组织从检查开口伸入至屏蔽装置的内部并放置在成像区域上方，待所述摄像模块采集到的被检测人体组织的位置和姿势状态符合要求后，所述x光发生器发出穿透被检测人体组织的x射线，所述x光探测器接收穿过被检测人体组织的x射线产生影像并传输至外部图像展示模块进行展示。
作为一种可实施方式，所述的x光探测器放置在x光发生器的上方，被检测人体组织放置在x光探测器和x光发生器之间，所述x光发生器发出的x射线从下方通过被检测人体组织到达位于上方的x光探测器。
作为一种可实施方式，所述的x光探测器放置在x光发生器的下方，被检测人体组织放置在x光探测器和x光发生器之间，所述x光发生器发出的x射线从下方通过被检测人体组织到达位于上方的x光探测器。
作为一种可实施方式，摄像模块包括至少一个摄像头，至少一个所述摄像头设置在在屏蔽装置的内部，固定在所述屏蔽装置上或所述机架上或x光发生器上，至少一个所述摄像头将采集到的被检测人体组织的位置、大小尺寸和姿势状态传输至外部图像展示模块中。
作为一种可实施方式，所述检查开口设有密封件，所述密封件内设有供被检测人体组织进入的开口。
作为一种可实施方式，所述检查开口设有铅条幕帘，所述铅条幕帘包括若干铅条，所有所述铅条并行排列，每个所述铅条的一端或者两端固定连接在所述检查开口的边缘。
作为一种可实施方式，还包括供电模块，所述供电模块设置在所述屏蔽装置的内部，所述供电模块分别连接所述x光发生器、x光探测器和摄像模块。
作为一种可实施方式，还包括通信模块，所述通信模块设置在机架上并设置在所述屏蔽装置内部，所述x光探测器通过所述通信模块和外部图像展示模块进行通讯，所述摄像模块通过所述通信模块和外部图像展示模块进行通讯。
作为一种可实施方式，还包括照明装置，所述照明装置设置在屏蔽装置的内部，固定在所述屏蔽装置上或固定在所述机架上。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明通过添加屏蔽装置和摄像模块，不仅可以防止辐射散出还能更清晰的看到被检测人体组织的位置和姿势状态，防止出现废片；将摄像模块放置在屏蔽装置中，而摄像模块又可以通过有线或无线的连接方式，将被检测人体组织的姿势的视频图像清晰地呈现在电脑的显示屏上，让该设备的操作者通过这些被检测人体组织的状态的视频图像来看清楚手骨龄测试者的状态，确定其状态正确后再进行x光的曝光成像，可以有效避免和解决因为被检测人体组织的状态在成像时不正确而导致废片的问题。如果设备的操作者发现手骨龄测试者的手势存在问题，马上可以实施纠正措施，在手骨龄测试者的手势正确无误后，在进行曝光成像，摄像模块还可以被用来确定被检测人体组织的大小及位置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的部分结构示意图；
图2是本发明不包括屏蔽装置的结构示意图；
图3是本发明的屏蔽装置的一种实施例的结构示意图；
图4是图3加图像展示模块的结构示意图；
图5是本发明的屏蔽装置的另一种实施例的结构加图像展示模块的结构示意图。
标号说明：110、机架；120、x光发生器；130、x光探测器；140、通信模块；150、供电模块；160、图像展示模块；170、成像区域；180、屏蔽装置；181、检查开口；182、密封件；183、开口；184、铅条幕帘；185、照明装置；190、摄像模块；191、摄像头。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1：
一种具有摄像模块190和屏蔽x射线功能的手骨龄成像设备，如图1、2所示，包括机架110、x光发生器120、x光探测器130、屏蔽装置180和摄像模块190，所述机架110、x光发生器120及x光探测器130设置在所述屏蔽装置180内部，所述机架110上设置有x光发生器120和所述摄像模块190，所述机架110和x光探测器130之间设置成像区域170；所述x光发生器120用于发出穿透被检测人体组织的x射线；所述x光探测器130用于接收穿过被检测人体组织的x射线并产生影像；所述摄像模块190用于对被检测人体组织的位置和姿势状态进行采集并传输至外部图像展示模块中进行显示；所述屏蔽装置180设有至少一个检查开口183181，被检测人体组织从检查开口183181伸入至屏蔽装置180的内部并放置在成像区域170上，待所述摄像模块190采集到的被检测人体组织的位置和姿势状态符合要求后，所述x光发生器120发出穿透被检测人体组织的x射线，所述x光探测器130接收穿过被检测人体组织的x射线产生影像传输至外部图像展示模块160进行展示。一方面，本发明添加了屏蔽装置180，能将x射线屏蔽在屏蔽装置180的内部，另一方面，添加了摄像模块190，摄像模块190可以精确的采集到被检测人体组织的位置和姿势状态，当被检测人体组织的位置和姿势状态符合要求后，操作者即可开启x光发生器120和x光探测器130，进而对被检测人体组织进行拍片，本发明不仅可以将x射线屏蔽在屏蔽装置180的内部，通过添加摄像模块190，确定出被检测人体组织的位置和姿势状态符合要求后，直接拍片，可以减少拍片的次数，防止拍出废片，将辐射剂量降至最低，减少了x射线对被检测的人体的伤害，通过所述摄像模块采集到的被检测人体组织的位置、尺寸和姿势状态可以被用来控制所述的具有摄像模块和屏蔽x射线功能的手骨龄成像设备的成像区域以减少放射剂量。
所述摄像模块190用于对被检测人体组织的位置和姿势状态进行采集并传输至外部图像展示模块中进行显示，在本发明中，主要依赖于摄像模块190对对被检测人体组织的精确定位已经姿势状态的采集，操作者通过观察外部图像展示模块显示的位置和姿势状态来判断是否符合要求，符合要求之后才开启x光发生器120和x光探测器130进行拍片，才能拍出更佳精确以及便于观看的x光片，并且是一次性拍好，不需要拍摄很多次，防止拍出废片，将辐射剂量降至最低，减少了x射线对被检测的人体的伤害。
所述外部图像展示模块160为带有显示装置的控制终端，所述外部图像展示模块160设置在所述屏蔽装置180外部。在医院里，具有屏蔽x射线功能的手骨龄成像设备可以将外部图像展示模块160不包裹在屏蔽装置180中。电脑可以被放置在手骨龄x光成像系统的外面，通过有线或无线的方式x光探测器130连接，这样，就可以接收到x光探测器130产生的x光影像，通过电脑进行展示。
通过设置屏蔽装置180，能有效的对x射线进行屏蔽，降低或者减少x射线对人体的辐射。本发明中，机架110、x光发生器120和x光探测器130都设置在屏蔽装置180中，屏蔽装置180可以直接罩在机架110、x光发生器120和x光探测器130的外部，不与机架110、x光发生器120和x光探测器130产生连接关系，这种方式便于医生或者护士的外出携带；另一种方式是屏蔽装置180也可以和机架110进行固定，这种方式可以直接放置在办公室内对病人或者被检测者进行拍片，但是为了后续的维修或者监察，优先选择的是第一种方式，可以直接将屏蔽装置180取下后直接对内部的机架110、x光发生器120和x光探测器130进行检查。而外部图像展示模块160可以直接设置在屏蔽装置180的内部也可以设置在外部较远的地方，设置在外部时，可以理解为：外部图像展示模块160即为医生或者护士使用的电脑，此电脑通过有线或者无线的方式接收x光探测器130产生的影像并进行显示。检查开口183可以根据设计和应用的需要，使用不同的形状，如，方形，长方形，圆形，椭圆形，多边形，或几种形状的组合，如下方上圆，下圆上方，或不规则的形状。
如图3、4、5所示，由于屏蔽装置180除了检查开口183之外，其是个密闭的外盒，所以，在需要观察被测试者的即将进行成像的手的形状的时候，最好能观察到屏蔽装置180内部的情况，以便看清楚放到设备中的被测试者的即将进行成像的手的形状。如果操作者看到手的摆放姿势有误，操作者将提示被测试者纠正其手的形状，直到符合成像后，再进行x光拍摄，以避免因为被测试者的手的形状不符合成像要求而导致的废片。为此，添加了摄像模块190，所述摄像模块190包括若干摄像头191，至少一个所述摄像头191设置在x光发生器120上，至少一个所述摄像头191设置在机架110上，固定在所述屏蔽装置180上或x光发生器120上，每个摄像头191将采集到的被检测人体组织的位置和姿势状态传输至所述外部图像展示模块160中，通过摄像头191呈现出来的被检测人体组织的位置和姿势状态，操作者去辨别被检测人体组织的位置和姿势状态是否正确，如果正确，就可以进行拍片，这样，就可以减少拍摄次数，最终实现减少x光射线对儿童或者被检测人体组织的照射，降低辐射次数，降低辐射剂量。
x光探测器130的主要功能就是将入射的x光转换成数字影像，x光探测器130可以是平板探测器、ccd探测器或cmos探测器，x光探测器130可以是一次成像型的，也可以是扫描型的，x光探测器130也可以使用不同的闪烁体将x光变成可见光。
x光发生器120可以从上方向下发出x光，x光探测器130在系统的下方朝上来接收从上方过来的x光。这时，人们的手只需要放在x光发生器120和x光探测器130之间，靠近x光探测器130的地方，x光发生器120也可以从上方向下发出x光就可以通过人们的手，被x光探测器130接收，因此成像，所以，根据不同的设计需要，人们也完全可以将x光发生器120放在系统的下方，而向上发出x光，而x光探测器130在系统的上方朝下来接收从下方过来的x光，这时，人们的手也只需要放在x光发生器120和x光探测器130之间，靠近x光探测器130的地方，x光发生器120和x光探测器130打开之后，就能够成像了。具体地，x光发生器120和x光探测器130的关系可以如下所述：所述的x光探测器130放置在x光发生器120的上方，被检测人体组织放置在x光探测器130和x光发生器120之间，所述x光发生器发出的x射线从下方通过被检测人体组织到达位于上方的x光探测器。
于其他实施例中，所述的x光探测器130放置在x光发生器120的下方，被检测人体组织放置在x光探测器130和x光发生器120之间，所述x光发生器120发出的x射线从下方通过被检测人体组织到达位于上方的x光探测器130。
更进一步地，由于每个人体是不同的，所以，检查开口183如果直接设置为固定大小的开口183，那么，小于这个开口183直径的人体组织进去做检测时，势必会导致x射线辐射出来，因此，必须将检查开口183设置为符合各个检查者需求的大小。如图3所示，所述检查开口183设有密封件182，所述密封件182内设有供被检测人体组织进入的开口183，在此，密封件182是一种柔性的带有x射线防护能力的密封件182，屏蔽装置180含有的那个检查开口183的主要作用就是可以让被检测者的被检测人体组织伸进屏蔽装置180中进而放置在成像区域170的上方，为了防止x射线的泄漏，将屏蔽装置180制作为一种包覆的外壳，此外壳使用具有足够的铅含量的材料制成，可以将所有的x射线阻挡在屏蔽装置180包覆的空间中，在此，具有足够的铅含量的材料一般为较重的金属材料，比如铅，铜等。屏蔽装置180含有的那个检查开口183在手放进去后，手臂的周围会和开口183之间留有空间，这些空间，也会导致部分x射线的泄漏。而密封件182使用的是含铅的纺织品或含铅的柔性橡皮等柔性的材料，比如含铅的橡胶，设有这个密封件182之后，可以将人体组织和检查开口183之间留有空间全部完整地封闭起来。由于这个柔性的密封件182具有足够的x射线的防护能力，密封件182就能够避免x射线从人的手臂的周围和检查开口183之间所留有空间中泄漏出来。
需要注意的是，检查开口183的大小不宜过大和过小，需要能够让不同大小的手伸进去的尺寸稍大一些为宜。检查开口183必须和密封件182紧密相连，不然x射线也会通过两者之间的缝隙泄露出来。为了防辐射效果更好，在密封件182的内部有一个具有一定弹性的开口183，这个具有一定弹性的开口183张开后，能够让不同大小的手能够伸进去。在手够伸进去后，这个具有一定弹性的开口183能够和手臂紧密贴合，阻止x射线的泄漏。
于其他实施例中，沿开口183的周围设有若干个和开口183径向垂直的缝隙，基于这种结构设计，开口183越小越好，这样，当被检测人体组织伸入之后，才不会形成缝隙，致使x射线不能从开口183出来。
于其他实施例中，如图4所示，所述检查开口183设有铅条幕帘184，所述铅条幕帘184包括若干铅条，所有所述铅条并行排列，每个所述铅条的一端或者两端固定连接在所述检查开口183的边缘。含铅条幕帘184由众多的并行排列的含铅的细条组成。每个细条均可以让不同大小的手能够轻松地伸进设备里去，但是这个悬吊含铅条幕帘184的每一块含铅的细条都有能够有效地阻挡阻止x射线的泄漏。为了增加阻挡阻止x射线的泄漏的能力，人们可以使用多重悬吊含铅条幕帘184，即在紧贴外壳的第一层吊含铅条幕帘184后，在手伸进设备的内部纵深方向的数厘米的地方，再装上一道含铅条幕帘184；甚至在每隔数厘米的纵深方向，就装上一道含铅条幕帘184。以确保能够更加有效阻挡阻止x射线的泄漏。
更进一步地，所述x光发生器120包括高压发生器和x射线球管，所述高压发生器连接所述x射线球管，所述x射线球管设置在所述成像区域170的上方。高压发生器能够将经过的较低的电压转换为x球管所需要的45-80千伏左右的高压，x射线球管在获得高压发生器提供的高压时，就能够发出足以穿过被检测人体组织的x射线。当x射线球管所发出的x射线穿过放置在x光成像区域170中的人体组织，如人的手后，进入x光探测器130后，x光探测器130就能够接收这些穿过被检测人体组织的x射线，并产生相应的影像，通过有线或者无线网络直接将获得的x光图像传输到外部图像展示模块160中，进行图像显示。具有屏蔽x射线功能的手骨龄成像设备中的机架110能够固定和连接x光发生器120和x光探测器130，并让它们能够做同步的运动。x光发生器120也可以用独立的高压发生器和独立的x射线球管来替代。使用独立的高压发生器和独立的球管的优点是这种独立的部件的组合一般能够达到更高的功率，方便选用不同的高压发生器和不同的球管，也比较方便维修。于其他实施例中，x光发生器120还可以使用独立的x射线球管和高压发生器，独立的x射线球管在需要更换时，只要更换x射线球管即可，不需要打开x光发生器120来更换x射线球管。
还包括供电模块150，所述供电模块150设置在所述屏蔽装置180的内部，所述供电模块150分别连接所述x光发生器120和x光探测器130。为了能更好的对x光发生器120和x光探测器130供电，本实施例中还设置了供电模块150，供电模块150可以直接对x光发生器120和x光探测器130供电，x光发生器120中的高压发生器可以将供电模块150中的较低电压转换为x球管所需要的45-80千伏左右的高压，x射线球管在获得高压发生器提供的高压时，就能够发出足以穿过被检测人体组织的x射线。于其他实施例中，具有屏蔽x射线功能的手骨龄成像设备还可以直接连接使用市电供电，这是最常见的供电方式，在此不再赘述。
还包括通信模块，所述通信模块140设置在机架110上，并设置在所述屏蔽装置180内部，所述x光探测器130通过所述通信模块与外部图像展示模块160进行通讯。
另外，为了能更加清楚的看清楚屏蔽装置180内部的情况，具有屏蔽x射线功能的手骨龄成像设备还包括照明装置185，所述照明装置185设置在屏蔽装置180的内部，固定在所述屏蔽装置180上或固定在所述机架110上。照明设备在需要时，可以打开，便于该设备的操作者能够在使用摄像模块190时更加清楚地看到放到设备中的被检测者的即将进行成像的手的形状，如果形状(可以说是姿势状态)已经放置好，则可以开启x光发生器120和x光探测器130，对被检测者的人体组织进行拍片。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。