[发明专利]一种采集于荧光屏图像的X射线数字成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及医学图像数字技术领域，具体地说是一种采集于荧光屏图像的X射线数字成像系统。

背景技术

随着电子技术和计算机技术的发展，X射线的数字化成像系统逐渐在大型医院推广和应用。由于数字化成像比传统的胶片具有成像费用低、成像速度快、操作方便的优点，而且便于进行图像病历的数据库管理和网络传输，为远程诊断创造了条件。特别是随着社会保障制度的发展，价廉、便携的数字化X射线成像设备越来越受到社区和乡镇医疗的重视。

经对现有技术文献的检索发现，目前医院采用的X射线数字成像方法主要有CR(computer radiography)系统、影像增强器方法和基于平板半导体探测器的DR(direct radiography)系统三种。CR系统先用成像板(Imaging Plate，IP)进行影像信息的采集，然后通过读取装置将成像板中的影像信息读出后，由计算机图像处理系统处理。CR尽管比胶片速度快，但是必须将影像板从X射线曝光室移走，然后将其放入读取器中，因而不能提供X射线数字技术的所有优势。早期的DR是采用增感屏加光学镜头耦合的CCD(数字化耦合器)来获取数字化X射线图像，CCD接收器是由光电二极管组成，构成一个传感器序列(一个影像接收器栅格)的列和行。电荷储存在每个光电二极管内，能量行行传递，到达CCD的边缘，然后信号被放大。CCD技术的主要优点是能够连续获取动态图像，且图像的空间分辨率高。深圳市安健科技有限公司生产的单CCD，大面阵设计的DR系统就属于这种产品。现在普遍应用的DR主要是采用平板探测器(FPD)对X射线产生的图像信号进行扫描和直接读出，成像原理是先将X射线信号转变为可见光通过光电二极管组成的薄膜层(TFT)进行聚集，由专门的读出电路直接读出送计算机系统进行处理。由非晶硒、非晶硅或CCD组成的平板半导体探测器的DR(direct radiography)系统因其可以直接创建有数字格式的图像，具有更好的空间分辨率和动态范围而得到迅速发展。

但是大型医院采用的上述X射线数字成像系统的价格都相当昂贵，对社区和乡镇医院来说是无法承受的。同时，关键部件的生产难度大、成本高，难以普及应用。

从专利European Patent 264218中，可以得知一种利用CCD采集X射线生成于荧光屏上的图像，而后对所获得图像进行数字处理，要求CCD至少冷却到-400C，以减少噪声。但是由于设备的曝光时间通常为数分钟甚至数小时，因而没有考虑在医学上的应用。

郭明安等在《传感器技术》2004，23(9)：84-85，88上发表的论文“基于CCD的脉冲X射线实时成像系统”，由高压脉冲X射线源、X射线增感屏、CCD摄像机、图像采集与控制板及计算机和相关软件组成。增感屏选用转换效率高的感绿稀土增感屏；图像采集需要触发信号严格同步精确触发；用于工业检测。

张大鹏等在《核电子学与探测技术》Vol.27(3)：571-575发表的论文“基于CCD—镜头耦合的数字X射线成像系统设计与改进”，通过转换屏(由闪烁晶体或磷光物质制成)将X射线转换为可见光，再经过倾斜角度为45°的反射介质反射，使可见光线到达光学镜头。光学镜头收集光线并在CCD芯片上成像，图像信号被数字化并通过数据采集系统输入计算机，最后使用相应的软件对图像进行显示和处理。

专利ZL200620123031.7《X射线数字成像装置》，提供了一种成本低廉的X射线数字成像装置，反光镜将光转换屏的可见光反射到数码相机，数码相机及反光镜均装在同一暗箱内，用USB接口与外部连接，可用微光夜视仪替换数码相机工作。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种采集于荧光屏图像的X射线数字成像系统，它采用数字图像处理技术对低剂量X射线影像的恢复与增强，使得医学影像质量大大改善，便于医生进行医学诊断和影像病历的数据管理及网络传输，为远程诊断创造了条件，而且成像设备制造成本低，操作简便、方便携带，特别适合社区和乡镇医疗机构的推广和应用。