[发明专利]一种可实现多种轨道扫描的X射线成像装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及X射线成像领域，尤其涉及一种多轨迹扫描的X射线成像装置及其方法。

背景技术

X射线成像技术是一种利用X射线穿过物体的投影数据重建出物体结构的成像技术，常规的X射线装置一般包括X射线管、电离室探测器阵列、机械扫描系统、数字图像处理系统等部分组成，它融合了物理、电子、机械及计算机等学科的优势，为医学诊断和工业检测提供了非常有用的手段。为了克服常规X射线成像的物体内部不同结构重叠在一起，人们又研制出了常规X射线断层成像方法，如X-CT(X-Computed Tomography)。CT断层成像技术的原理是用X射线对物体进行360°的旋转扫描，获得各个方向的二维图像，利用重建算法从而得到物体的三维图像的过程。随着CT技术和各专业的学科发展，CT在物质探测方面具有巨大优势，在医学、工程、地球物理、安全监测等行业得到了广泛应用。

CT机一经投入应用，与之相关的技术可谓日新月异。短短的几十年间，已经历了从第一代到第五代CT，从轴向扫描方式到螺旋扫描方式。DTS(层析X射线数字化摄影)是一种在CT上应用的有限角图像重建方法。也越来越多的厂家和研究所开始致力于CT的研制工作，使得CT技术发展迅猛。比如韩国威太有限公司发明了一种利用窄宽度的X射线传感器获得整个FOV的三维X射线成像装置的成像方法(崔盛壹,安柄俊等.X射线成像装置和X射线成像方法.申请号:201480057626.4)，该专利用一个转臂来支撑射线源和X射线传感器，使它们彼此相对，让转臂围绕X射线源和传感器之间的旋转轴转动并移动，从而X射线沿所述的FOV多个方向发射。我们可以看到，该装置是X射线源与传感器围绕扫描对象进行某个角度的转动扫描，转臂长短即射线源与传感器之间的距离是恒定不变的，也就是说，只有一种规定好的扫描轨道。又如伯卡尔等人发明的具有C弓臂的X射线成像设备(伯卡尔,戈尔威策等.具有C弓臂的X射线成像设备.申请号:201420736313.9)，其中，C弓臂的端部上设有X射线源和探测器，C弓臂以可围绕轨道轴线旋转的方式支承在固定臂上。不难理解，这种装置的C弓臂的大小固定，即扫描轨道的半径是固定的，无法改变扫描轨道的形状。这些设备都有一个共同特点是，各种X射线成像设备的扫描方式和轨迹已经是确定的，只能完成所规定的仅仅一种或者几种轨道扫描方式，DTS扫描也难以实现，灵活度不高，轨道扫描方式太过单一受到极大限制。

因此，针对现有技术不足，提供一种可实现多种轨道扫描的X射线成像装置及方法以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种可实现多种轨道扫描的X射线成像装置及方法，该一种可实现多种轨道扫描的X射线成像装置及方法能够实现多种轨迹扫描，让X射线成像装置能够实现更多的功能。

本发明的上述目的通过如下技术手段实现。

一种可实现多种轨道扫描的X射线成像装置,用于提供多种扫描方式，设置有X射线装置、投影图像获取装置和载物支撑装置；载物支撑装置设置于X射线装置和投影图像获取装置之间；

X射线装置、投影图像获取装置与载物支撑装置的底座的中心在同一水平直线上；X射线装置与投影图像获取装置的位置相对应。

上述，X射线装置设置有第一底座、第一六轴机械臂、第一夹具、X射线源和遮线器；

上述，第一六轴机械臂安装于所述第一底座，第一夹具固定于所述第一六轴机械臂的端部，所述X射线源固定于所述第一夹具，所述遮线器位于所述X射线源的出束口位置；

上述，投影图像获取装置设置有第二底座、第二六轴机械臂、第二夹具和平板探测器；

上述，第二六轴机械臂固定于第二底座，第二夹具固定于所述第二六轴机械臂的端部，所述平板探测器固定于第二夹具的夹持部；

载物支撑装置设置有第三底座、伺服电机、旋转台和用于放置扫描物体的载物支撑台；

上述，伺服电机固定于所述第三底座，所述旋转台旋转装配于第三底座并通过所述伺服电机驱动，所述载物支撑台固定于所述旋转台上；

上述，第一底座、第二底座、第三底座的底部四角分别设置有万向轮；

上述，X射线源与平板探测器相对而设，且X射线源的中心射线垂直于平板探测器，并且垂直于平板探测器的中心；X射线源、平板探测器与载物支撑台上扫描物体的中心在同一水平直线上；旋转台、支撑台、扫描模体的几何中心始终在同一铅垂线上。

优选的，X射线源、扫描物体、平板探测器位于同一水平线；所述X射线源及平板探测器不动，旋转台带动扫描物体旋转一周。