一种平板探测器及其同步探测方法与流程

本发明涉及医学成像，尤其涉及一种平板探测器及其同步探测方法。

背景技术：

1、现阶段平板探测器采用被动控制方式，尤其是动态平板探测器，由于性能和开发的通用性考虑。需要系统厂家和图像工作站厂家提供完整的控制时序。平板探测器本身只是被动应答和发送图像。对于2d动态图像采集，系统需要同步的参数较少。开发难度尚可。对于3d动态图像采集，采集速度要求高，需要同步的子部件较多。采集信息复杂。同时各部件的信息的匹配和一致性对后期的图像重建影响较大。在目前的3d采集系统中，采集工作站和机架cpu系统是整个3d采集的控制核心，机架cpu会采集机架的传感器信息，计算机架的运动姿态发送给采集工作站，采集工作站在判读机架信息后，预测机架相关位置，并根据采集速率，发射相应的同步信号给平板探测器和发生器，进行采集。但这样的系统有一定的延时导致角度信息和图像信息不匹配，会对后期的重建算法带来一定的困扰，进而影响重建图像的精度和质量，尤其是在医学领域三维重建中，获取当前被测物体的图像信息与位置信息的不匹配对三维重建算法带来一定的困扰，进而影响重建图像的精度和质量，对于病灶位置的确定、病患的确定等带来了严重的影响。现有的技术方案不仅复杂，而且实时性较差。所以高端和成熟的3d采集系统大多数都掌握在少数大厂家手中。难以大范围推广。在采集过程的异常情况，目前的系统往往无法记录，导致在一定的比例下存在由于运动不均匀而导致的重建失败。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的目的是提供一种平板探测器及其同步探测方法。该平板探测器固定安装在可运动固件上，根据指令，同时获取图像数据及该图像数据对应的固件的位置信息，使得平板探测器集成了同时获取图像数据及对应的固件的位置信息的功能，解决了多装置间数据传输的延时问题。

2、本发明的一方面提供了一种同步探测的装置，同步探测的装置包括：

3、一接收板本体，用于固定安装在一可运动固件上；

4、一能量接收模块，用于接收可穿透物体的电磁波的能量，采集被测物体图像数据；

5、一运动追踪模块，用于追踪固定安装所述平板探测器的所述可运动固件的位置信息；

6、一数据整合模块，用于将位置信息与图像数据整合；

7、一控制模块，用于控制所述能量接收模块、所述运动追踪模块、所述数据整合模块中各个部件的工作，控制与外部装置数据的发送与接收。

8、根据本发明一实施例，所述可穿透物体的电磁波包括x射线、伽马射线、b型超声、核磁共振、飞秒超声；所述被测物体包括生命体和非生命体。

9、根据本发明一实施例，所述可运动固件包括ct机的c形臂、ct机的圆形转动环及工业运动摆臂。

10、根据本发明一实施例，所述运动追踪模块包括位姿传感器例如陀螺仪。

11、根据本发明一实施例，所述运动追踪模块包括一发射组件和一接收组件。

12、根据本发明一实施例，所述数据整合模块将位置信息与图像数据整合包括将位置信息与图像数据进行打包或将位置信息写入图像数据中。

13、本发明的另一方面提供了一种同步探测的方法，前述的同步探测的装置进行同步探测的方法。同步探测的方法包括如下步骤：

14、平板探测器接收采集指令，进入取图状态，并发送就绪信号；

15、能量接收模块对图像数据进行读取操作，同时获取当前运动追踪模块采集的所述可运动固件的位置信息；

16、数据整合模块将位置信息与图像数据整合，并将整合后的数据进行数据传输和/或存储。

17、根据本发明一实施例，所述接收采集指令，进入取图状态，并发送就绪信号具体包括如下步骤：

18、预先对所述平板探测器与发生器进行系统配置；

19、所述发生器接收到曝光指令后向所述平板探测器发送采集指令；

20、所述平板探测器接收到采集指令后进入取图就绪状态，并向发生器发送取图就绪信号；

21、所述发生器接收到所述取图就绪信号后发射电磁波，进入曝光过程。

22、根据本发明一实施例，所述能量接收模块对图像数据进行读取操作，同时获取当前运动追踪模块采集的所述可运动固件的位置信息前还包括根据预设剂量对接收的电磁波进行探测，当平板探测器接收到预设剂量的电磁波时，能量接收模块对图像数据进行读取操作，同时获取当前运动追踪模块采集的所述可运动固件的位置信息。

23、根据本发明一实施例，所述同时获取当前运动追踪模块采集的所述可运动固件的位置信息具体包括如下步骤：

24、预先设定可运动固件模型参数表并获取可运动固件的初始位置信息；

25、当平板探测器接收预先设定的目标剂量的电磁波时，，能量接收模块对图像数据进行读取操作，读取图像数据的同时获取当前位姿传感器采集的所述可运动固件的位姿信息包括角度信息、运动速度和加速度信息；

26、根据预设的可运动固件模型参数表及初始位置信息，确定可运动固件的位置信息。

27、根据本发明一实施例，所述同时获取当前运动追踪模块采集的所述可运动固件的位置信息具体还包括如下步骤：

28、预先设定可运动固件模型参数表并获取可运动固件的初始位置信息；

29、当平板探测器接收到预设剂量的电磁波时，能量接收模块对图像数据进行读取操作，同时获取当前接收组件采集的所述可运动固件的位姿信息包括角度信息、运动速度和加速度信息；

30、根据预设的可运动固件模型参数表及初始位置信息，确定可运动固件的位置信息。

31、本发明的另一方面提供了一种同步探测的方法，前述的同步探测的装置进行同步探测的方法。同步探测的方法还包括如下步骤：

32、曝光过程结束后，根据图像直方图方法计算出病灶感兴趣区域的灰度平均值；

33、查询平板探测器中预先配置的文件取得当前平板探测器的敏感度；

34、将图像灰度平均值转化成平板探测器的实际剂量；

35、计算预先设定的目标剂量与实际剂量的差，确定计量偏差；

36、根据剂量偏差，计算发生器所需要的新的曝光参数。

37、本发明的另一方面提供了一种同步探测的方法，前述的同步探测的装置进行同步探测的方法。同步探测的方法还包括根据获取的位置信息与图像数据进行三维重建。本发明的优点在于：

38、平板探测器根据指令，同时获取图像数据及该图像数据对应的固件的位置信息，使得平板探测器集成了同时获取图像数据及对应的固件的位置信息的功能，解决了多装置间数据传输的延时问题，提高了图像三维重建的精度和质量。同时极大降低了对图像复杂采集流程的控制难度。还解决了现有平板探测器无法记录采集过程的异常情况，导致在一定的比例下存在由于运动不均匀而导致的重建失败的问题。

技术特征：

1.一种平板探测器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种平板探测器，其特征在于，所述可穿透物体的电磁波包括x射线、伽马射线、b型超声、核磁共振、飞秒超声；所述被测物体包括生命体和非生命体。

3.根据权利要求1所述的一种平板探测器，其特征在于，所述可运动固件包括ct机的c形臂、ct机的圆形转动环及工业运动摆臂。

4.根据权利要求1所述的一种平板探测器，其特征在于，所述运动追踪模块包括位姿传感器。

5.根据权利要求1所述的一种平板探测器，其特征在于，所述运动追踪模块包括一发射组件和一接收组件。

6.根据权利要求1所述的一种平板探测器，其特征在于，所述数据整合模块将位置信息与图像数据整合包括将位置信息与图像数据进行打包或将位置信息写入图像数据中。

7.权利要求1-6任意一项所述的一种平板探测器进行一种同步探测的方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种同步探测的方法，其特征在于，所述接收采集指令，进入取图状态，并发送就绪信号具体包括如下步骤：

9.根据权利要求7所述的一种同步探测的方法，其特征在于，所述能量接收模块对图像数据进行读取操作，同时获取当前运动追踪模块采集的所述可运动固件的位置信息前还包括：

10.根据权利要求7所述的一种同步探测的方法，其特征在于，所述同时获取当前运动追踪模块采集的所述可运动固件的位置信息具体包括如下步骤：

11.根据权利要求7所述的一种同步探测的方法，其特征在于，所述同时获取当前运动追踪模块采集的所述可运动固件的位置信息具体还包括如下步骤：

12.根据权利要求7所述的一种同步探测的方法，其特征在于，还包括如下步骤：

13.根据权利要求7所述的一种同步探测的方法，其特征在于，还包括根据获取的位置信息与图像数据进行三维重建。

技术总结
本发明涉及一种平板探测器及其同步探测方法。具体包括：固定安装在一可运动固件上的接收板本体；接收可穿透物体的电磁波的能量的能量接收模；追踪固定安装所述平板探测器的所述可运动固件的位置信息的运动追踪模块；将位置信息与图像数据整合的数据整合模块；一控制所述能量接收模块、所述运动追踪模块、所述数据整合模块中各个部件的工作与接收发送数据的控制模块。本发明同时获取图像数据及该图像数据对应的固件的位置信息，使得平板探测器集成了同时获取图像数据及对应的固件的位置信息的功能，解决了多装置间数据传输的延时问题。

技术研发人员：杨波
受保护的技术使用者：上海涛影医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12