[发明专利]一种三维成像系统、方法及其临床应用方法

权利要求书

1.一种三维成像系统，其特征在于，包括：

X射线发射单元，用于建立发射X射线的发射端，其中，所述发射端上设置有至少一个X射线发射器；

X射线接收单元，用于建立接收所述发射端发射的X射线的接收端，同时所述接收端的中心与所述发射端的中心相对；

二维影像接收单元，用于接收所述X射线发射器以所述发射端的中心为圆心，以相同的半径，相同的入射角度，从多个不同的方向，向位于所述发射端和所述接收端中间的成像区域发射X射线所形成的多张不同方向的分布于整个成像区域的二维影像；

三维重建单元，用于通过图像重建算法将多张不同方向的分布于整个成像空间的所述二维影像，重建出三维影像，形成在成像区域内的体素数据。

2.根据权利要求1所述的三维成像系统，其特征在于，还包括：

影像切割单元，用于当需要获取所述三维影像中的特定平面上的切片影像时，通过多平面切割算法，获取所述体素数据在特定平面内的像素值，得到不同断层的所述切片影像。

3.根据权利要求1所述的三维成像系统，其特征在于，在所述二维影像接收单元中，所述X射线发射器以所述发射端的中心为圆心，以相同的半径，相同的入射角度，从多个不同的方向，向位于所述发射端和所述接收端中间的所述成像区域发射X射线，其中所述入射角度满足公式：

其中，r为所述X射线发射器以所述发射端的圆心为中心的半径的长度，f为所述X射线发射器的焦距。

4.根据权利要求1所述的三维成像系统，其特征在于，所述X射线发射单元被配置为包括单发射器模式、一圈多个发射器模式、多圈多个发射器模式在内的任意一种模式，用于向所述X射线接收单元发射X射线；

其中，所述单发射器模式具体为：设置一个所述X射线发射器，当需要构建所述三维影像时，按照所述二维影像拍摄的速度旋转所述发射端，使得所述X射线发射器从不同的方向，拍摄出多张不同方向的分布于整个成像区域的所述二维影像；

所述一圈多个发射器模式具体为：以所述发射端的中心为圆心，以相同的半径分布多个所述X射线发射器，当需要构建所述三维影像时，多个所述发射器分别从不同的方向，拍摄出多张不同方向的分布于整个成像区域的所述二维影像；

所述多圈多个发射器模式具体为：在以所述发射端的中心为圆心，以相同的半径分布多个所述X射线发射器的基础上，再以不同的半径分布多圈所述X摄像发射器，当需要构建所述三维影像时，选择不同的半径上的一圈所述X摄像发射器，以相同的角度向所述发射端的中心发射X射线，拍摄出多张不同方向的分布于整个成像区域的所述二维影像。

5.根据权利要求1所述的三维成像系统，其特征在于，还包括：

成像设备安装单元，用于根据临床应用，将所述发射端和所述接收端以包括一体式结构、分体式结构在内的不同的安装结构进行安装；

所述一体式结构具体为：将所述发射端和所述接收端以中心相对的形式，安装于包括C型、柱型在内的任意一种一体式安装结构上；

所述分体式结构具体为：将所述发射端和所述接收端分别安装，通过悬吊装置对所述发射端进行悬吊，将所述接收端安装于包括床、推车在内的任意一种结构上，并通过定位装置实现所述发射端与所述接收端的中心相对；

其中，所述定位装置具体包括：在所述发射端的中心设置激光发射器，在所述接收端的中心设置反光镜，所述激光发射器向所述反光镜发射激光，若反射光与发射激光重叠，则实现所述发射端与所述接收端的定位。

6.一种三维成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立发射X射线的发射端，其中，所述发射端上设置有至少一个X射线发射器；

S2：建立接收所述发射端发射的X射线的接收端，同时所述接收端的中心与所述发射端的中心相对；

S3：接收所述X射线发射器以所述发射端的中心为圆心，以相同的半径，相同的入射角度，从多个不同的方向，向位于所述发射端和所述接收端中间的成像区域发射X射线所形成的多张不同方向的分布于整个成像区域的二维影像；

S4：通过图像重建算法将多张不同方向的分布于整个成像空间的所述二维影像，重建出三维影像，形成在成像区域内的体素数据。