肺部影像三维成像方法和系统与流程

本发明涉及医学影像技术领域，尤其涉及一种肺部影像三维成像方法和系统。

背景技术：

计算机x线断层扫描，简称x-ct或ct，是利用x射线对人体进行断层扫描后，由探测器收得的模拟信号再变成数字信号，经电子计算机计算出每一个象素的衰减系数，再重建图像，从而显示出人体各部位的断层结构的装置。

dr系统，即直接数字化x射线摄影系统，是由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、影像监示器等组成，是直接将x线光子通过电子暗盒转换为数字化图像，是一种广义上的直接数字化x线摄影。而狭义上的直接数字化摄影即ddr(directdigitradiography)，通常指采用平板探测器的影像直接转换技术的数字放射摄影，是真正意义上的直接数字化x射线摄影系统。

现有的3d-dr系统，即三维的数字x射线摄影系统也可以对肺部成像，其拍一次肺部成像需要的时间为4-8s，人体呼吸一次需要时间约为1s，可见现有的3d-dr系统拍一次肺部成像相当于人体已呼吸很多次，而人体呼吸时肺部会循环收缩舒张，肺部形态的大小会不断变化，即一会大一会小，所以现有3d-dr系统拍一次肺部成像所获得的三维图像会存在偏差，得到的三维结构不准确。比如采用3d-dr系统对肺部拍一次的时间为4s，上下偏移15度拍摄，即得到15张肺部图像，所述15张肺部图像拍摄的可能是3-4个呼吸周期的图像，又所述15张肺部图像拍摄的时间间隔相同，则会采集到一个呼吸周期不同时刻点的肺部图像，而不同时刻点的肺部图像对应的肺部形态不同，所述15张肺部图像通过三维重建可以生成三维的肺部结构，但15张肺部图像是肺部体积从大到小的系列图像，即15张肺部图像进行三维重建生成的图像是15张肺部图像的平均值的图像，结果不是真实准确的，存在偏差。

公开号为cn101346102b的发明专利提供一种x射线ct装置，包括x射线生成单元，与x射线生成单元对置配置的x射线检测器；旋转单元，使x射线生成单元与x射线检测器在同一旋转中心的圆形轨道面上进行旋转移动；控制单元进行控制，以便通过旋转单元进行旋转移动的同时，由x射线生成单元向设在旋转中心上的被测体照射x射线，并通过x射线检出器检测被测体上的透过x射线量；和再构成运算单元，利用在控制单元的控制下得到的透过x射线量的数据进行再构成运算，取得断层图像，该装置还具备：输入单元，输入与在断层图像上应进行识别的被测体的对象组织相关的信息及与识别的准确性相关的指标；和摄像条件决定单元，决定通过由输入单元输入的指标来识别对象组织用的摄像条件，所述摄像条件决定单元具备管电压决定单元，该管电压决定单元利用所述各x射线的能谱、所述对象组织与背景组织的x射线衰减系数，来决定利用所述分辨率识别所述对象组织用的最佳的管电压。但本发明专利只能得到具有该使用者所希望的视认性或分辨率的画面质量的图像，所获得的三维图像仍是多张图像平均值的成像，结果存在偏差。

因此，有必要提供一种新型的肺部影像三维成像方法和系统以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种肺部影像三维成像方法和系统，实现了在若干个所述呼吸周期的同一肺部形态进行若干角度位置的影像检测，从而保证了生成的三维体层图像是同一肺部形态的结构，避免了现有技术中得到的是肺部形态的平均值的图像，解决了因呼吸肺部形态变化造成获得的三维图像存在偏差的问题，使得得出的肺部结构的三维体层图像的精度更高，更有利于后续的医学分析。

为实现上述目的，本发明的所述肺部影像三维成像方法，包括以下步骤：

s1：提供输入单元、肺部形态检测单元和三维影像检测单元；

s2：通过所述输入单元输入肺部形态信息并发送给所述肺部形态检测单元，所述肺部形态检测单元根据所述肺部形态信息与受检测对象一个呼吸周期内的肺部形态变化曲线的对应关系，确定所述受检测对象在每个所述呼吸周期进行影像检测的参比信息；

s3：通过所述肺部形态检测单元实时监测所述受检测对象在若干所述呼吸周期的呼吸信息，并根据所述呼吸信息和所述参比信息判断是否向所述三维影像检测单元发送影像检测指令；

s4：所述三维影像检测单元根据所述影像检测指令进行多角度位置的影像检测，以获得所述受检测对象肺部同一形态下的若干个角度方向的投影，从而重建三维体层图像。

本发明的肺部影像三维成像方法的有益效果在于：通过s2：通过所述输入单元输入肺部形态信息并发送给所述肺部形态检测单元，所述肺部形态检测单元根据所述肺部形态信息与受检测对象一个呼吸周期内的肺部形态变化曲线的对应关系，确定所述受检测对象在每个所述呼吸周期进行影像检测的参比信息，s3：通过所述肺部形态检测单元实时监测所述受检测对象在若干所述呼吸周期的呼吸信息，并根据所述呼吸信息和所述参比信息判断是否向所述三维影像检测单元发送影像检测指令，s4：所述三维影像检测单元根据所述影像检测指令进行多角度位置的影像检测，以获得所述受检测对象肺部同一形态下的若干个角度方向的投影，从而重建三维体层图像，所述肺部形态变化曲线提供了肺部形态的对比依据，方便根据所述肺部形态变化曲线与所述输入单元输入的肺部形态信息而确认每个所述呼吸周期进行影像检测的参比信息，使得对所述受检测对象进行影像检测都是在每个所述呼吸周期的同一参比信息下进行，保证了拍摄得到的都是同一肺部形态，通过所述三维影像检测单元实现了在多个所述呼吸周期的同一肺部形态进行多角度方向的影像检测，从而保证了生成的三维体层图像是同一肺部形态的结构，避免了现有技术中得到的是肺部形态的平均值的图像，解决了因呼吸肺部形态变化造成三维图像偏差的问题，使得得出的肺部结构的三维体层图像的精度更高，更有利于后续的医学分析。

优选的，所述肺部形态检测单元包括检测模块和曲线生成模块，所述步骤s1和步骤s2之间还包括步骤：

s11：通过所述检测模块检测所述受检测对象的呼吸信息并传输给所述曲线生成模块；

s12：所述曲线生成模块根据所述呼吸信息建立所述受检测对象在一个呼吸周期内的肺部形态变化曲线。其有益效果在于：对不同所述受检测对象建立与该受检测对象对应的所述肺部形态变化曲线，即通过所述检测模块预采集检测所述受检测对象的呼吸信息，以建立完全符合所述受检测对象的肺部形态变化的肺部形态变化曲线，从而提供了更精准的个性化参考标准，使得对比依据更精准，得到的肺部结构的三维体层图像的精度更高，更有利于后续的医学分析。

优选的，所述肺部形态检测单元还包括数据处理模块，所述步骤s2中具体包括步骤：

s21：所述输入单元将所述肺部形态信息发送给所述数据处理模块；

s22：所述数据处理模块调用所述曲线生成模块中的所述肺部形态变化曲线，并与接收到的所述肺部形态信息参考比对以实现确定所述参比信息。其有益效果在于：提供了对比依据，方便根据所述肺部形态变化曲线与所述输入单元输入的肺部形态信息而确认参比信息，使得对所述受检测对象进行影像检测都是在每个所述呼吸周期的同一参比信息下进行，保证了拍摄得到的肺部形态都是相同的。

优选的，所述肺部形态检测单元包括数据处理模块和检测模块，所述步骤s3中具体包括步骤：

s31：通过所述检测模块实时监测所述呼吸信息并发送给所述数据处理模块；

s32：所述数据处理模块将接收到的所述呼吸信息转换为参数信息并与所述参比信息进行比对获得比对结果，再根据所述比对结果判断是否向所述三维影像检测单元发送影像检测指令。其有益效果在于：实时检测的所述呼吸信息以参比信息为依据以获得比对结果判断是否向所述三维影像检测单元发送影像检测指令，保证了在每个呼吸周期都在同一参比信息下拍摄肺部图像，使得每个呼吸周期拍摄到肺部形态相同的肺部图像，以便进行影像检测得到的三维体层图像呈现的是肺部同一个形态的结构，消除了偏差，保证了图像的准确性。

优选的，所述三维影像检测单元包括控制模块、成像扫描控制模块和射线触发模块，所述步骤s4中包括步骤：s41：所述控制模块接收所述数据处理模块发送的所述影像检测指令，并处理分析后向所述成像扫描控制模块和所述射线触发模块分别发送运动指令和射线发射指令。其有益效果在于：以实现控制射线发射和实现对所述受检测对象的整体性扫描。

优选的，所述三维影像检测单元还包括相对设置的射线源和射线接收器，所述步骤s41之后进行步骤：s42：所述射线触发模块根据所述射线发射指令控制所述射线源发射射线，所述射线源发出的射线，穿透所述受检测对象后，被所述射线接收器接收。其有益效果在于：所述射线触发模块根据所述射线发射指令控制所述射线源发出的射线，以对肺部进行影像检测，从而保证了拍摄肺部图像都是在同一参比信息下拍摄的，使得每个呼吸周期能拍摄到肺部形态相同的肺部图像。

优选的，所述三维影像检测单元还包括运动模块，所述步骤s42之后进行步骤：s43：所述射线源在所述受检测对象的一个呼吸周期发射的射线穿透所述受检测对象并被所述射线接收器接收后，所述成像扫描控制模块根据所述运动指令控制所述运动模块驱动所述射线源和所述射线接收器中的至少一种运动，以使所述射线源在所述受检测对象的下一个呼吸周期发射的射线沿不同角度位置穿透所述受检测对象并被所述射线接收器接收。其有益效果在于：实现了对所述受检测对象的整体性扫描，有助于将扫描的二维图像重构成三维图像，有效解决了传统x射线成像将三维图像压缩成二维图像，无法直观的展现人体器官的医学三维结构和形态，通过不同角度扫描,便于重建三维图像，有利于使用。

优选的，所述三维影像检测单元还包括射线数据处理模块，所述步骤s43之后进行步骤：s44：所述射线数据处理模块根据所述射线接收器接收的透过所述受检测对象的射线生成若干个射线投影图像，并将所述若干个射线投影图像处理生成所述受检测对象的所述三维体层图像。其有益效果在于：实现重构三维体层图像，以助于后续进行的医学分析。

优选的，所述检测模块包括气流量传感器和振动传感器中的至少一种，所述步骤s31中：使用所述气流量传感器实时检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息并发送给所述数据处理模块，使用所述振动传感器实时检测所述受检测对象呼吸所引起的胸廓运动的振动信息并发送给所述数据处理模块。其有益效果在于：便于检测所述呼吸信息，提高检测所述呼吸信息的准确性。

优选的，所述肺部形态检测单元还包括决策模块，所述步骤s31中具体包括步骤：

s311：通过所述气流量传感器实时检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息并发送给所述决策模块，或通过所述振动传感器实时检测所述受检测对象呼吸所引起的胸廓运动的振动信息并发送给所述决策模块；

s312：所述决策模块判断所述气流量信息或所述振动信息是否有效，并将得出的决策结果传输给数据处理模块。其有益效果在于：避免了所述检测模块失灵，提高了检测所述呼吸信息的准确性，防止所述数据处理模块使用无效的所述呼吸信息进行后续分析处理。

优选的，所述肺部形态检测单元还包括存储模块，所述步骤s311和步骤s312之间还包括步骤：

s3111：通过所述气流量传感器检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息并发送给所述存储模块存储，或通过所述振动传感器检测所述受检测对象呼吸所引起的胸廓运动的振动信息并发送给所述存储模块存储；

s3112：所述决策模块调用所述存储模块中存储的所述气流量信息或所述振动信息，并与接收所述步骤s311中实时检测的所述气流量信息或所述振动信息比对，以实现判断实时检测的所述气流量信息或所述振动信息是否有效。其有益效果在于：设置所述存储模块存储历史的所述气流量信息或所述振动信息，以随时供所述决策模块调用判断实时检测的所述气流量信息或所述振动信息的有效性，避免了所述检测模块失灵，提高了检测所述呼吸信息的准确性。

优选的，所述参比信息为范围阈值，所述步骤s32中，所述数据处理模块将接收到所述呼吸信息转换为参数信息并与所述参比信息进行比对，当所述数据处理模块判断所述参数信息中的参数处于范围阈值后，所述数据处理模块向所述三维影像检测单元发送所述影像检测指令。其有益效果在于：避免了所述检测模块检测精度不高，检测不到符合所述参比信息的情况，提高了所述呼吸信息的检测的有效性。

优选的，所述运动模块包括射线源运动部，所述步骤s43中所述成像扫描控制模块根据所述运动指令控制所述运动模块驱动所述射线源和所述射线接收器中的至少一种运动具体包括：所述成像扫描控制模块根据所述运动指令控制所述射线源运动部驱动所述射线源沿所述受检测对象的第一方向连续匀速移动并绕所述射线源的中心沿所述第一方向连续匀速转动。其有益效果在于：以实现调节射线的发射位置，达到调节射线穿透所述受检测对象的入射位置，有助于将扫描的二维图像重构成三维图像。

优选的，所述运动模块还包括旋转部，所述步骤s43中所述成像扫描控制模块根据所述运动指令控制所述运动模块驱动所述射线源和所述射线接收器中的至少一种运动具体包括：所述成像扫描控制模块根据所述运动指令控制所述旋转部转动，以带动所述射线源和所述射线接收器以所述受检测对象所在的所述第一方向为轴心，沿其垂直于所述第一方向的第二方向同步转动。其有益效果在于：以实现调节射线的发射位置，达到调节射线穿透受检测对象的入射位置，有助于将扫描的二维图像重构成三维图像。

优选的，所述运动模块还包括射线接收器运动部，所述步骤s43中所述成像扫描控制模块根据所述运动指令控制所述运动模块驱动所述射线源和所述射线接收器中的至少一种运动具体包括：所述成像扫描控制模块根据所述运动指令控制所述射线接收器运动部驱动所述射线接收器沿所述受检测对象的所述第一方向移动。其有益效果在于：以使所述射线接收器与所述受检测对象对齐，实现受检测对象的成像定位，以接收穿透所述受检测对象的射线，从而有助于将扫描的二维图像重构成三维图像。

优选的，本发明还提供一种肺部影像三维成像系统，用于实现所述肺部影像三维成像方法，所述三维成像系统包括依次连接的输入单元、肺部形态检测单元和三维影像检测单元，

所述输入单元用于输入肺部形态信息并发送给所述肺部形态检测单元；

所述肺部形态检测单元用于根据所述肺部形态信息与受检测对象一个呼吸周期内的肺部形态变化曲线的对应关系，确定所述受检测对象在每个所述呼吸周期进行影像检测的参比信息，以及实时监测所述受检测对象在若干所述呼吸周期的呼吸信息，并根据所述呼吸信息和所述参比信息判断是否向所述三维影像检测单元发送影像检测指令；

所述三维影像检测单元用于根据所述影像检测指令进行多角度位置的影像检测，以获得所述受检测对象肺部同一形态下的若干个角度方向的投影，以及重建三维体层图像。

本发明的肺部影像三维成像系统的有益效果在于：所述三维成像系统包括依次连接的输入单元、肺部形态检测单元和三维影像检测单元，而且所述输入单元用于输入肺部形态信息并发送给所述肺部形态检测单元；所述肺部形态检测单元用于根据所述肺部形态信息与受检测对象一个呼吸周期内的肺部形态变化曲线的对应关系，确定所述受检测对象在每个所述呼吸周期进行影像检测的参比信息，以及实时监测所述受检测对象对象在若干所述呼吸周期的呼吸信息，并根据所述呼吸信息和所述参比信息判断是否向所述三维影像检测单元发送影像检测指令，所述三维影像检测单元用于根据所述影像检测指令进行多角度位置的影像检测，以获得所述受检测对象肺部同一形态下的若干个角度方向的投影，以及重建三维体层图像，所述肺部形态检测单元提供了肺部形态的对比依据，方便根据所述肺部形态变化曲线与所述输入单元输入的肺部形态信息而确认每个所述呼吸周期进行影像检测的参比信息，使得对所述受检测对象进行影像检测都是在每个所述呼吸周期的同一参比信息下进行，保证了拍摄得到的肺部形态都是相同的，通过所述三维影像检测单元实现了在若干个所述呼吸周期的同一肺部形态进行多角度位置的影像检测，从而保证了生成的三维体层图像是同一肺部形态的结构，避免了现有技术中得到的是肺部形态的平均值的图像，消除了偏差，使得得出的肺部结构的三维体层图像的精度更高，更有利于后续的医学分析。

附图说明

图1为本发明的一些实施例中肺部影像三维成像方法的流程图；

图2为本发明的一些实施例中肺部影像三维成像系统的结构框图；

图3为本发明的另一些实施例中肺部影像三维成像系统的结构框图；

图4为本发明一些实施例中立式三维dr成像装置的使用状态示意图；

图5为本发明一些实施例中卧式三维dr成像装置的使用状态示意图。

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，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

针对现有技术存在的问题，本发明的实施例提供了一种肺部影像三维成像方法，图1为本发明的一些实施例中肺部影像三维成像方法的流程图，参照图1，包括以下步骤：

s1：提供输入单元、肺部形态检测单元和三维影像检测单元；

s2：通过所述输入单元输入肺部形态信息并发送给所述肺部形态检测单元，所述肺部形态检测单元根据所述肺部形态信息与受检测对象一个呼吸周期内的肺部形态变化曲线的对应关系，确定所述受检测对象在每个所述呼吸周期进行影像检测的参比信息；

s3：通过所述肺部形态检测单元实时监测所述受检测对象在若干所述呼吸周期的呼吸信息，并根据所述呼吸信息和所述参比信息判断是否向所述三维影像检测单元发送影像检测指令；

s4：所述三维影像检测单元根据所述影像检测指令进行多角度位置的影像检测，以获得所述受检测对象肺部同一形态下的若干个角度方向的投影，从而重建三维体层图像。

本发明的一些实施例中，所述肺部形态包括肺部收缩形态和肺部舒张形态，所述肺部形态信息具体指所述肺部在收缩过程和舒张过程中的肺部尺寸。

本发明的一些实施例中，一个呼吸周期进行一次影像检测，以减少呼气和吸气对肺部组织结构的影响，提高医学分析的准确性。比如，因为人体吸气和呼气，肺部会分别呈现舒张形态和收缩形态，肺部形态不同，肺部的组织结构不同，在检测肺部是否有肺结节或肿瘤等时，对于检测时的肺部收缩状态和舒张状态需求不同，因此可以拍摄肺部呈现不同状态的图像。

本发明的另一些实施例中，一个呼吸周期进行二次影像检测，对呼气过程和吸取过程的同一肺部形态进行影像检测，以减少辐射。

本发明的实施例还提供了用于实现所述肺部影像三维成像方法的肺部影像三维成像系统。

图2为本发明的一些实施例中肺部影像三维成像系统的结构框图。本发明的一些实施例中，参照图2，所述三维成像系统包括依次连接的输入单元100、肺部形态检测单元200和三维影像检测单元300；

所述输入单元100用于输入肺部形态信息并发送给所述肺部形态检测单元200；

所述肺部形态检测单元200用于根据所述肺部形态信息与受检测对象一个呼吸周期内的肺部形态变化曲线的对应关系，确定所述受检测对象在每个所述呼吸周期进行影像检测的参比信息，以及实时监测所述受检测对象在若干所述呼吸周期的呼吸信息，并根据所述呼吸信息和所述参比信息判断是否向所述三维影像检测单元300发送影像检测指令；

所述三维影像检测单元300用于根据所述影像检测指令进行多角度位置的影像检测，以获得所述受检测对象肺部同一形态下的若干个角度方向的投影，以及重建三维体层图像。

图3为本发明的另一些实施例中肺部影像三维成像系统的结构框图。本发明的一些实施例中，参照图3，所述肺部形态检测单元(图中未示出)包括检测模块210、曲线生成模块220、数据处理模块230、决策模块240和存储模块250，所述检测模块210分别连接所述曲线生成模块220、所述数据处理模块230、所述决策模块240和所述存储模块250，所述曲线生成模块220和所述决策模块240分别连接所述数据处理模块230，所述检测模块210和所述存储模块250均与所述决策模块240连接，所述数据处理模块230连接所述输入单元100。

参照图3，所述三维影像检测单元(图中未示出)包括控制模块310、成像扫描控制模块320、射线触发模块330、射线源340、射线接收器350、运动模块(图中未示出)、射线数据处理模块360，所述运动模块(图中未示出)包括射线源运动部370、旋转部380、射线接收器运动部390，所述控制模块310分别连接所述成像扫描控制模块320、所述射线触发模块330和所述数据处理模块230，所述射线源340和所述射线接收器350相对设置，所述射线触发模块330连接所述射线源340，所述射线接收器350连接所述射线数据处理模块360，所述成像扫描控制模块320分别连接所述射线源运动部370、所述旋转部380和所述射线接收器运动部390，所述射线源运动部370连接所述射线源340，所述旋转部380分别连接所述射线源340和所述射线接收器350，所述射线接收器运动部390连接所述射线接收器350。

本发明的实施例中所述的连接可以是信号连接，也可以是电缆连接。

本发明的一些实施例中，所述步骤s1和步骤s2之间还包括步骤：

s11：通过所述检测模块210检测所述受检测对象的呼吸信息并传输给所述曲线生成模块220；

s12；所述曲线生成模块220根据所述呼吸信息建立所述受检测对象在一个呼吸周期内的肺部形态变化曲线。不同的受检测对象，其肺部形态变化不一样，对不同受检测对象建立与该受检测对象对应的肺部形态变化曲线，即通过所述检测模块预采集检测所述受检测对象的呼吸信息，以建立完全符合所述受检测对象的肺部形态变化的肺部形态变化曲线，从而提供了更精准的个性化参考标准，使得对比依据更精准，肺部结构的三维体层图像的精度更高，更有利于后续的医学分析，在进行肺部影像之前进行所述呼吸信息采集以建立所述肺部形态变化曲线，以减少辐射量。

本发明的一些实施例中，所述步骤s2中具体包括步骤：

s21:所述输入单元100将所述肺部形态信息发送给所述数据处理模块230；

s22:所述数据处理模块230调用所述曲线生成模块220中的所述肺部形态变化曲线，并与接收到的所述肺部形态信息参考比对以实现确定所述参比信息。

本发明的一些实施例中，所述步骤s3中具体包括步骤：

s31：通过所述检测模块210实时监测所述呼吸信息并发送给所述数据处理模块230；

s32：所述数据处理模块230将接收到的所述呼吸信息转换为参数信息并与所述参比信息进行比对获得比对结果，再根据所述比对结果判断是否向所述三维影像检测单元300发送影像检测指令。

本发明的一些实施例中，所述肺部形态变化曲线为符合所述受检测对象一个呼吸周期内肺部形态的变化曲线，所述输入单元输入的所述肺部形态信息为想要进行影像检测的肺部形态尺寸信息，所述参比信息为符合所述受检测对象的真实肺部形态信息，所述参数信息为根据所述呼吸信息转换成的检测的实际肺部形态信息。本发明的一些具体实施例中，所述输入单元输入肺部舒张30％的肺部形态尺寸，所述数据处理模块将所述肺部舒张30％的肺部形态尺寸与调用所述曲线生成模块中的所述肺部形态变化曲线参考比对以确定符合所述受检测对象在一个呼吸周期内所对应的肺部舒张30％的真实参比肺部形态尺寸，所述检测模块实时监测所述呼吸信息并发送给所述数据处理模块，所述数据处理模块将接收到所述呼吸信息转换为在一个呼吸周期内所对应的实际肺部形态尺寸，并将所述实际肺部形态尺寸与所述真实参比肺部形态尺寸进行比对，当所述实际肺部形态尺寸符合所述真实参比肺部形态尺寸时，所述数据处理模块向所述三维影像检测单元发送影像检测指令。

本发明的另一些实施例中，所述肺部形态变化曲线为所述受检测对象一个呼吸周期内肺部形态尺寸与时间的关系曲线，所述输入单元输入的所述肺部形态信息为想要进行影像检测的肺部形态尺寸信息，所述参比信息为符合所述受检测对象的所述肺部形态在一个呼吸周期内的参比时刻点信息，所述参数信息为检测的实际时刻点信息。本发明的一些具体实施例中，所述输入单元输入肺部舒张30％的肺部形态尺寸，所述数据处理模块将所述肺部舒张30％的肺部形态尺寸与调用所述曲线生成模块中的所述肺部形态变化曲线参考比对以确定符合所述受检测对象的实际肺部舒张30％的肺部形态尺寸在一个呼吸周期内所对应的参比时刻点信息，所述检测模块实时监测所述呼吸信息并发送给所述数据处理模块，所述数据处理模块将接收到所述呼吸信息转换为在一个呼吸周期内所对应的实际时刻点信息，并将所述实际时刻点信息与所述参比时刻点信息进行比对，当所述实际时刻点信息符合所述参比时刻点信息时，所述数据处理模块向所述三维影像检测单元发送影像检测指令。

本发明的一些实施例中，参考图3，所述检测模块210包括气流量传感器211和振动传感器212中的至少一种，所述步骤s31中：使用所述气流量传感器211用于实时检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息并发送给所述数据处理模块，使用所述振动传感器212用于实时检测所述受检测对象呼吸所引起的胸廓运动的振动信息并发送给所述数据处理模块。

本发明的一些具体实施例中，将所述气流量传感器211设置在所述受检测对象的鼻孔附近或鼻孔中以实时检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息，人体在进行呼吸运动时，肺部形态会不断变化，在呼气过程和吸气过程中，人体呼出和吸收的气流量会呈一定规律的变化，通过所述数据处理模块230将所述气流量信息转换为参数信息以与所述参比信息进行比对获得比对结果。

本发明的另一些具体实施例中，将所述振动传感器212设置在所述受检测对象的胸部位置以实时检测所述受检测对象呼吸所引起的胸廓运动的振动信，人体在进行呼吸运动时，肺部形态会不断变化，在呼气过程和吸气过程中，人体胸廓会随之运动而呈一定规律的变化，胸廓运动所产生的振动也随之呈一定规律的变化，通过所述数据处理模块230将所述振动信息转换为参数信息以与所述参比信息进行比对获得比对结果。

本发明的一些实施例中，所述步骤s31中具体包括步骤：

s311：通过所述气流量传感器211实时检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息并发送给所述决策模块240，或通过所述振动传感器212实时检测所述受检测对象呼吸所引起的胸廓运动的振动信息并发送给所述决策模块240；

s312：所述决策模块240判断所述气流量信息或所述振动信息是否有效，并将得出的决策结果传输给数据处理模块230。

本发明的一些实施例中，所述步骤s311和步骤s312之间还包括步骤：

s3111：通过所述气流量传感器211检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息并发送给所述存储模块250存储，或通过所述振动传感器212检测所述受检测对象呼吸所引起的胸廓运动的振动信息并发送给所述存储模块250存储；

s3112：所述决策模块240调用所述存储模块250中存储的所述气流量信息或所述振动信息，并与接收所述步骤s311中实时检测的所述气流量信息或所述振动信息比对，以实现判断实时检测的所述气流量信息或所述振动信息是否有效。即所述气流量传感器实时检测的所述气流量信息和所述振动传感器实时检测的所述振动信息都一直发送给所述存储模块250存储，以作为历史检测数据，供所述决策模块240调用与实时检测数据进行参比，从而判断实时检测数据是否有效。

本发明的一些实施例中，所述检测模块只包括气流量传感器，则所述步骤s311中只通过所述气流量传感器实时检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息并发送给所述决策模块，则所述步骤s312中所述决策模块只判断所述气流量信息是否有效，并将得出的决策结果传输给数据处理模块。进一步的，所述步骤s3111中只通过所述气流量传感器检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息并发送给所述存储模块存储，所述步骤s3112中所述决策模块调用所述存储模块中存储的所述气流量信息，并与接收所述步骤s311中实时检测的所述气流量信息比对，以实现判断实时检测的所述气流量信息是否有效。

本发明的另一些实施例中，所述检测模块只包括振动传感器，则所述步骤s311中只通过所述振动传感器实时检测所述受检测对象呼吸所引起的胸廓运动的振动信息并发送给所述决策模块，则所述步骤s312中所述决策模块只判断所述振动信息是否有效，并将得出的决策结果传输给数据处理模块。进一步的，所述步骤s3111中只通过所述振动传感器检测所述受检测对象呼吸所引起的胸廓运动的振动信息并发送给所述存储模块存储；所述步骤s3112中所述决策模块调用所述存储模块中存储的所述振动信息，并与接收所述步骤s311中实时检测的所述振动信息比对，以实现判断实时检测的所述振动信息是否有效。

本发明的又一些实施例中，所述检测模块同时包括气流量传感器和振动传感器，则所述步骤s311中通过所述气流量传感器实时检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息并发送给所述决策模块，同时通过所述振动传感器实时检测所述受检测对象呼吸所引起的胸廓运动的振动信息并发送给所述决策模块；所述步骤s312中所述决策模块判断所述气流量信息和所述振动信息是否有效，并将得出的决策结果传输给数据处理模块。进一步的，所述步骤s3111中通过所述气流量传感器检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息并发送给所述存储模块存储，同时通过所述振动传感器检测所述受检测对象呼吸所引起的胸廓运动的振动信息并发送给所述存储模块存储；所述步骤s3112中所述决策模块调用所述存储模块中存储的所述气流量信息和所述振动信息，并与接收所述步骤s311中实时检测的所述气流量信息和所述振动信息比对，以实现判断实时检测的所述气流量信息和所述振动信息是否有效。

进一步的，本发明的一些实施例中，所述决策模块240判断所述气流量信息和所述振动信息都有效后，所述决策结果为确认使用所述气流量信息作为所述呼吸信息。

进一步的，本发明的另一些实施例中，所述决策模块240判断所述气流量信息和所述振动信息都有效后，所述决策结果为确认使用所述振动信息作为所述呼吸信息。

进一步的，本发明的再一些实施例中，所述决策模块240判断所述气流量信息和所述振动信息中的任意一个有效后，所述决策结果为确认使用有效的那个信息作为所述呼吸信息。

本发明的一些实施例中，在所述气流量传感器211和所述振动传感器212只设置有一个时，设置所述决策模块240，以判断设置的唯一传感器检测的信息是否有效，避免了所述检测模块失灵，提高了所述呼吸信息的检测准确性。

本发明的另一些实施例中，在所述气流量传感器211和所述振动传感器212只设置有一个时，不设置所述决策模块240，以减少成本投入，节省资源，提高响应速度。

本发明的一些实施例中，所述参比信息为范围阈值，所述步骤s32中，所述数据处理模块230将接收到所述呼吸信息转换为参数信息并与所述参比信息进行比对，当所述数据处理模块230判断所述参数信息中的参数处于范围阈值后，所述数据处理模块230向所述三维影像检测单元300发送所述影像检测指令。如，所述参比信息为(a-a*5％)～(a+a*5％)，当所述参数信息中的参数处于(a-a*5％)～(a+a*5％)范围内时，所述数据处理模块230即会向所述三维影像检测单元300发送影像检测指令，其中所述a为作为参比的时刻点或肺部形态尺寸，所述5％可根据所述检测模块检测精度具体设置，以避免所述检测模块检测精度不高，检测不到符合所述参比信息的情况，提高了所述呼吸信息的检测的有效性。

本发明的一些实施例中，所述步骤s4中包括步骤：s41：所述控制模块310接收所述数据处理模块230发送的所述影像检测指令，并处理分析后向所述成像扫描控制模块320和所述射线触发模块330分别发送运动指令和射线发射指令。

本发明的一些实施例中，所述步骤s41之后进行步骤：s42：所述射线触发模块330根据所述射线发射指令控制所述射线源340发射射线，所述射线源340发出的射线，穿透所述受检测对象后，被所述射线接收器350接收。

本发明的一些实施例中，所述步骤s42之后进行步骤：s43：所述射线源340在所述受检测对象的一个呼吸周期发射的射线穿透所述受检测对象并被所述射线接收器350接收后，所述成像扫描控制模块320根据所述运动指令控制所述运动模块驱动所述射线源340和所述射线接收器350中的至少一种运动，以使所述射线源340在所述受检测对象的下一个呼吸周期发射的射线沿不同角度位置穿透所述受检测对象并被所述射线接收器350接收。

本发明的一些实施例中，所述步骤s43之后进行步骤：s44：所述射线数据处理模块360根据所述射线接收器350接收的透过所述受检测对象的射线生成若干个射线投影图像，并将所述若干个射线投影图像处理生成所述受检测对象的所述三维体层图像。

本发明的一些实施例中，所述步骤s43中所述成像扫描控制模块320根据所述运动指令控制所述运动模块驱动所述射线源340和所述射线接收器350中的至少一种运动具体包括：所述成像扫描控制模块320根据所述运动指令控制所述射线源运动部370驱动所述射线源340沿所述受检测对象的第一方向连续匀速移动并绕所述射线源340的中心沿所述第一方向连续匀速转动，以实现调节射线的发射位置，达到调节射线穿透所述受检测对象的入射位置，有助于将扫描的二维图像重构成三维图像。

本发明的一些具体实施例中，所述射线源运动部370包括第一移动部和第一旋转部，所述第一移动部和第一旋转部中的任意一个分别连接所述成像扫描控制模块320和所述射线源340，所述第一移动部连接第一旋转部，通过所述成像扫描控制模块320根据所述运动指令控制所述第一移动部驱动所述射线源340沿所述受检测对象的第一方向连续匀速移动，以使所述射线源340发出的射线沿所述受检测对象的所述第一方向的扫描角度进行定位，以便对所述受检测对象的所述第一方向的不同位置实现扫描；同时通过所述成像扫描控制模块320控制所述第一旋转部与所述第一移动部同步，驱动所述射线源340绕所述射线源340的中心沿所述第一方向连续匀速转动，以进行射线的角度补偿，以达到射线沿所述第一方向的不同角度穿透所述受检测对象，以便通过调节穿透所述受检测对象的入射射线在所述第一方向上的位置。

本发明的一些实施例中，所述步骤s43中所述成像扫描控制模块320根据所述运动指令控制所述运动模块驱动所述射线源340和所述射线接收器350中的至少一种运动具体包括：所述成像扫描控制模块320根据所述运动指令控制所述旋转部380转动，以带动所述射线源340和所述射线接收器350以所述受检测对象所在的所述第一方向为轴心，沿其垂直于所述第一方向的第二方向同步转动，以达到所述射线沿所述第二方向的不同角度穿透所述受检测对象，以实现所述受检测对象在所述第二方向上的扫描角度进行定位，以便对所述受检测对象在其所述第二方向的不同角度实现扫描。

本发明的一些实施例中，所述运动模块包括所述射线源运动部370和所述旋转部380，所述成像扫描控制模块320根据所述运动指令控制所述射线源运动部370驱动所述射线源340沿所述受检测对象的第一方向连续匀速移动并绕所述射线源340的中心沿所述第一方向连续匀速转动，所述成像扫描控制模块320根据所述运动指令控制所述旋转部380转动，以带动所述射线源340和所述射线接收器350以所述受检测对象所在的所述第一方向为轴心，沿其垂直于所述第一方向的第二方向同步转动，使得通过所述受检测对象在其第一方向和第二方向上的射线的穿透角度的调节，实现对所述受检测对象的整体扫描，以便生成所述受检测对象完整的三维体层图像，使得获得的三维体层图像更精准，更有利于后续对图像分析。

本发明的一些实施例中，所述步骤s43中所述成像扫描控制模块320根据所述运动指令控制所述运动模块驱动所述射线源340和所述射线接收器350中的至少一种运动具体包括：所述成像扫描控制模块320根据所述运动指令控制所述射线接收器运动部390驱动所述射线接收器350沿所述受检测对象的所述第一方向移动，以使所述射线接收器350与所述受检测对象对齐，实现所述受检测对象的成像定位，以接收穿透所述受检测对象的射线，从而使得获得的三维体层图像更精准，更有利于后续对图像分析。

本发明的一些实施例中，所述第一方向为平行或垂直于所述受检测对象的长度的方向，所述第二方向为以所述第一方向为轴心且垂直于所述第一方向的方向。具体的，如对站立的所述受检测对象的肺部进行检测，所述第一方向为垂直于地面的方向，所述第二方向为平行于地面的方向。

本发明的实施例中所述的射线为x射线或其他符合规定的医用射线。

本发明的一些实施例中，所述肺部影像三维成像方法和系统用于三维dr成像装置中，以保证生成的三维体层图像是同一肺部形态的结构，避免现有技术中得到的是肺部形态的平均值的图像，解决因呼吸肺部形态变化造成三维图像偏差的问题，同时通过多角度扫描,便于重建三维图像，有效解决了传统dr成像将三维图像压缩成二维图像，无法直观的展现人体器官的医学三维结构和形态。

本发明的一些实施例中，所述三维dr成像装置为立式三维dr成像装置，更方便多角度调节所述射线，而且结构简单，容易实现。

图4为本发明一些实施例中立式三维dr成像装置的使用状态示意图。本发明的一些具体实施例中，参考图4，所述立式三维dr成像装置40包括第一支撑组件41、第一发射端42、第一接收端43和终端设备(图中未示出)，所述第一支撑组件41包括第一支撑件411、第二支撑件412以及基座413，所述第一支撑件411和所述第二支撑件412活动设置于所述基座413上，所述第一发射端42包括第一射线源421，用于沿第一方向的不同角度方向发射所述射线，以穿透所述受检测对象，所述第一发射端42安装于所述第二支撑件412，所述第一接收端43安装于所述第一支撑件411，所述第一接收端43包括第一射线接收器431，用于接收透过所述受检测对象的所述射线，通过所述第一支撑件411和所述第二支撑件412之间相对移动，以调节所述第一发射端42与所述第一接收端43之间的间距，所述终端设备包括曲线生成模块、数据处理模块、决策模块和存储模块、控制模块、成像扫描控制模块、射线触发模块和射线数据处理模块。

进一步的，所述第一发射端42包括所述射线源运动部，所述射线源运动部包括所述第一移动部和所述第一旋转部，所述第一移动部和所述第一旋转部带动所述第一发射端42沿着所述第二支撑件412的第一方向移动并旋转，从而带动所述第一射线源421沿着所述第二支撑件412的第一方向移动并旋转，本实施例所述的第一方向为垂直于地面的方向。

进一步的，所述第一接收端43还包括射线接收器运动部，根据受检测对象的位置，所述射线接收器运动部带动所述第一接收端43沿着所述第一支撑件411的第一方向移动，从而带动所述第一射线接收器431沿着所述第一支撑件411移动，以便所述第一接收端43对准所述受检测对象，本实施例所述的第一方向为垂直于地面的方向。

本发明的另一些具体实施例中，所述基座413还包括旋转部，所述旋转部带动分别安装所述第一发射端42和所述第一接收端43的所述第二支撑件412和所述第一支撑件411沿所述受检测对象的所述第二方向上转动，从而带动所述第一射线源421和所述第一射线接收器431沿所述受检测对象的所述第二方向上转动，以达到射线沿受检测对象的第二方向上的各个角度的透射，本实施例所述的第二方向为平行于地面的方向。

本发明的一些实施例中，所述三维dr成像装置为卧式三维dr成像装置，方便行动不便的人群进行dr成像检测。

图5为本发明一些实施例中卧式三维dr成像装置的使用状态示意图。本发明的一些具体实施例中，参考图5，所述卧式三维dr成像装置50包括第二支撑组件51、第二接收端52、第二发射端53和终端设备(图中未示出)，所述第二支撑组件51包括第一导轨511、支撑柱512和第二导轨(图中未示出)，所述第一导轨511和所述第二导轨(图中未示出)平行设置且均设置于地面，所述支撑柱512活动设置于所述第二导轨(图中未示出)，以在所述第二导轨(图中未示出)上滑行移动，所述第二发射端53包括第二射线源531，用于沿第一方向的不同角度发射所述射线，以穿透所述受检测对象，所述第二发射端53活动安装于所述第一导轨511，以在所述第一导轨511上滑行移动，所述第二接收端52安装于所述支撑柱512，所述第二接收端52包括第二射线接收器521，用于接收透过所述受检测对象的所述射线，所述第二发射端53与所述第二接收端52之间设置检测床54以供检测者躺卧进行检测，所述终端设备包括曲线生成模块、数据处理模块、决策模块和存储模块、控制模块、成像扫描控制模块、射线触发模块和射线数据处理模块。

进一步的，所述第二发射端53包括所述射线源运动部，所述射线源运动部包括所述第一移动部和所述第一旋转部，所述第一移动部和所述第一旋转部带动所述第二发射端53沿着所述第一导轨511的第一方向移动并旋转，从而带动所述第二射线源531沿着所述第一导轨511的第一方向移动并旋转，本实施例中的所述第一方向为平行于地面的方向，即所述第一导轨511的轨道设置方向。

进一步的，所述第二接收端52还包括射线接收器运动部，根据受检测对象的位置，所述射线接收器运动部驱动所述支撑柱512沿着所述第二导轨的第一方向移动，从而带动所述第二接收端52上的所述第二射线接收器521沿着所述第二导轨的第一方向移动，以便所述第二接收端52对准所述受检测对象，接收透过所述受检测对象的所述射线，本实施例中的所述第一方向为平行于地面的方向，即所述第二导轨的轨道设置方向。

本发明的另一些具体实施例中，所述第二支撑组件51还包括第三导轨，所述第三导轨分别垂直所述第一导轨511和所述第二导轨设置，且所述第三导轨均与所述第一导轨511和所述第二导轨相通设置，以使得所述支撑柱512和所述第二发射端53在所述第三导轨上滑行移动，以实现沿所述受检测对象的所述第二方向上移动和/或转动，从而带动所述第二射线源531和所述第二射线接收器521沿所述受检测对象的所述第二方向上移动和/或转动，以达到射线沿受检测对象的第二方向上的各个角度的透射，本实施例中的所述第二方向为平行于地面的方向，即所述第三导轨的轨道设置方向。

本发明的另一些实施例中，所述肺部影像三维成像方法和系统用于ct成像装置中，以保证生成的三维体层图像是同一肺部形态的结构，避免现有技术中得到的是肺部形态的平均值的图像，解决因呼吸肺部形态变化造成三维图像偏差的问题，同时相对于现有的ct成像装置，由于本发明所述的肺部影像三维成像方法和系统无需360度扫描，大大减小了辐射剂量，提高了检查效率，而且系统操作简单，成本投入低，医疗成本低，便于普及应用。

本发明的一些具体实施例中，所述输入单元输入的所述肺部形态信息为肺部舒张30％的尺寸信息，所述数据处理模块调用该受检测对象所述曲线生成模块中的所述肺部形态变化曲线进行参考，得到符合该受检测对象的实际肺部舒张30％的肺部形态尺寸在一个呼吸周期内所对应的时刻点为第0.15s，因此可知需要在每个呼吸周期的第0.15s的时刻点进行影像检测，即第一呼吸周期的第0.15s的时刻点拍摄第一张图像，第二呼吸周期的第0.15s的时刻点拍摄第二张图像······第n呼吸周期的第0.15s的时刻点拍摄第n张图像，在每个呼吸周期内的同一个时刻点拍摄，又因每个呼吸周期内同一个时刻点的肺部形态是相同的，这样可以确保拍摄的所有图片都是在每个呼吸周期的相同的肺部形态，确保了拍摄的都是肺部的同一个形态，使得呈现的是一个真实的肺部结构，消除了偏差，保证了图像的准确性，肺部的三维结构是通过n张图像进行影像配准重建生成，拍摄图像的张数与需要拍摄的角度位置有关，需要多少个角度位置的图像就拍多少张图像。所述气流量传感器检测实时检测所述受检测对象呼吸所产生的气流量信息并发送给所述数据处理模块，所述数据处理模块将所述气流量信息转换成对应的时刻点信息，以与参比的第0.15s的时刻点对比，当判断转换成的时刻点信息与所述第0.15s的时刻点相同后，所述数据处理模块向所述三维影像检测单元发送所述影像检测指令。所述受检测对象的每一个呼吸周期进行一次影像检测，且每次进行影像检测的角度位置不同。即所述三维影像检测单元进行影像检测的角度位置次数决定所述肺部形态检测单元监测的呼吸周期的次数。

虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。