CN111657987A - 一种应用于手术室的三维影像检测系统及其成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用于手术室的三维影像检测系统及其成像方法，应用于手术台；包括X射线接收器、X射线源以及支撑装置；成像扫描装置，安装于支撑装置上，驱动所述X射线接收器移动、所述X射线源移动和/或转动，使所述X射线源发出的X射线束，沿被检测部位的竖直方向或水平方向的不同位置穿透被检测部位后，始终对准所述X射线接收器；在X射线源发出的X射线束，在被检测部位选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成所述被检测部位的三维重建图像。本发明应用于手术室的三维成像，简单操作、易于搬运、防护、辐射低等效果。

Description

一种应用于手术室的三维影像检测系统及其成像方法

技术领域

本发明涉及医学影像技术，尤其涉及一种应用于手术室的三维影像检测系统及其成像方法。

背景技术

随着影像技术的发展，在医学上越来越多是通过观察医学影像来发现并诊断病情，但是这种诊断方式有可能由于影像本身的对比度、分辨率等原因引起医生的误判误诊。同时，从一组二维影像构想出人体器官三维结构有相当的难度而且不准确，甚至会引起误诊造成不可想象的后果。

为了提高医疗诊断和治疗规划的科学性及准确性，需要将二维断层影像进行处理，突出显示并观察重要部位，将不需要的部位屏蔽或删除。现有将二维影像转变为具有直观立体效果的三维模型，展现人体器官的三维结构与形态，提供用传统手段无法获得的解剖结构信息。

现有X线成像技术为把三维的人体组织或器官对X线的吸收分布投射在二维的成像媒介上，然而传统的X线成像将三维影像压缩成二维影像，为克服该缺陷，衍生出了许多用于三维重建的设备和技术，比如：CT成像、数字X成像、超声成像、磁共振成像、核医学成像等。

然而衍生出的三维重建技术在应用到医疗领域时，又具有诸多问题，例如，设备使用不便利，以CT成像为例，现有CT设备辐射高，辐射剂量为X线的60倍；操作复杂，每个需要进行三维检测时，需要提前预约排队，且由于辐射量大、尺寸大、成本贵、重量大、消毒操作繁琐等问题，只能将设备设置于固定场所，导致患者无法灵活拍摄，并且由于患者需要到指定场所进行拍摄，由于需要排队等候，使得医疗成本变高，诊断时间长。

发明内容

本申请实施例通过提供一种应用于手术室的三维影像检测系统及其成像方法，解决了现有技术中三维影像的检测设备由于体型巨大导致无法在手术室进行操作、且辐射大、消毒困难等问题，实现了简单操作、易于搬运、易防护、辐射低等效果。

本申请实施例提供了一种应用于手术室的三维影像检测系统，应用于手术台；包括：X射线接收器、X射线源以及支撑装置；还包括：

成像扫描装置，安装于所述支撑装置上，被配置为驱动所述X射线接收器移动、所述X射线源移动和/或转动，使所述X射线源发出的X射线束，沿被检测部位的竖直方向或水平方向的不同位置穿透被检测部位后，始终对准所述X射线接收器；

X射线数据采集装置，被配置为利用计算机化的层析成像模式驱动系统，在所述X射线源发出的X射线束，在所述被检测部位选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成所述被检测部位的三维重建图像。

在一种实施例中，所述成像扫描装置进一步被配置为：

驱动所述X射线接收器对准被检测部位后，驱动所述X射线源沿所述手术台水平方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿其水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位；或者，

驱动所述X射线接收器对准被检测部位后，驱动所述X射线源沿所述手术台竖直方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿其竖直方向移动的反方向转动，对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位；或者，

驱动所述X射线源对准被检测部位后，驱动所述X射线接收器沿所述手术台的水平方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿所述X射线接收器水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位；或者，

驱动所述X射线源对准被检测部位后，驱动所述X射线接收器沿所述手术台的竖直方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿所述X射线接收器竖直方向移动的反方向转动，以对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位。

在一种实施例中，所述成像扫描装置还被配置为：驱动所述X射线源和所述X射线接收器沿手术台的水平方向或竖直方向移动校准，以使所述X射线源发出的X射线束，穿透被检测部位后，对准所述X射线接收器。

在一种实施例中，所述X射线源为多个X射线发射器组成的一个X射线发射阵列，所述X射线接收器为X射线接收平板，所述X射线源发射的X射线阵列透射被检测部位，对准到所述X射线接收平板上，同时获得多个X射线投影图像，进行三维图像重建。

在一种实施例中，所述成像扫描装置包括第一移动单元、第二移动单元、第一旋转单元、成像扫描控制单元；

所述成像扫描控制单元连接所述第一移动单元、第二移动单元、第一旋转单元；

所述第一移动单元和第一旋转单元连接所述X射线源，所述第二移动单元连接所述X射线接收器；

所述成像扫描控制单元控制所述第一移动单元驱动所述X射线源沿所述手术台水平方向或竖直方向移动，控制所述第一旋转单元驱动所述X射线源绕所述X射线源本中心转动，控制所述第二移动单元驱动所述X射线接收器沿所述手术台水平方向或竖直方向移动，以使所述X射线源发出的X射线束，沿被检测部位的竖直方向或水平方向不同位置穿透被检测部位后，始终对准所述X射线接收器。

在一种实施例中，所述支撑装置可拆卸式安装所述第一移动单元、所述第二移动单元、所述第一旋转单元、所述X射线接收器、所述X射线源；且所述支撑装置活动安装于所述手术台侧边。

在一种实施例中，所述支撑装置包括第一支撑件、第二支撑件，所述第一支撑件与所述第二支撑件设于所述手术台的相对两侧；

所述第一支撑件上安装所述第一移动单元、第一旋转单元以及所述X射线源，所述第二支撑件上安装所述第二移动单元以及所述X射线接收器；

或者，所述第一支撑件上安装所述第二移动单元、所述X射线接收器，所述第二支撑件上安装所述第一移动单元、所述第一旋转单元以及所述X射线源。

本申请实施例提供了一种应用于手术室的三维影像检测系统的成像方法，所述方法包括：

S1：将X射线接收器和X射线源设于手术台的相对两侧，驱动所述X射线源和所述X射线接收器移动，使所述X射线源发出的X射线束，透射被检测部位后，对准X射线接收器；

S2：驱动所述X射线接收器移动、所述X射线源移动和/或转动，使所述X射线源发出的X射线束，沿被检测部位的竖直方向或水平方向的不同位置穿透被检测部位后，始终对准所述X射线接收器；

S3：利用计算机化的层析成像模式驱动系统，在所述X射线源发出的X射线束，在所述被检测部位选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成所述被检测部位的三维重建图像。

在一种实施例中，所述步骤S2中，进一步包括：

驱动所述X射线接收器对准被检测部位后，驱动所述X射线源沿所述手术台水平方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿其水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位；或者，

驱动所述X射线接收器对准被检测部位后，驱动所述X射线源沿所述手术台竖直方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿其竖直方向移动的反方向转动，对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位；或者，

驱动所述X射线源对准被检测部位后，驱动所述X射线接收器沿所述手术台的水平方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿所述X射线接收器水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位；或者，

驱动所述X射线源对准被检测部位后，驱动所述X射线接收器沿所述手术台的竖直方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿所述X射线接收器竖直方向移动的反方向转动，以对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位。

本申请实施例中提供的一种应用于手术室的三维影像检测系统及其成像方法，至少具有如下技术效果：

1、由于采用了成像扫描装置，驱动X射线束沿被检测部位的不同位置进行透射，根据被检测部位的位置不同，直接将X射线对准被检测部位，被检测部位之外不在被检测范围内，大大缩小的X射线的辐射范围，调节X射线束，操作灵活，提高了X射线束的利用率。

2、由于利用了第一移动单元、第二移动单元、第一旋转单元以及成像扫描控制单元，根据医护人员需要，分别控制第一移动单元、第二移动单元、第一旋转单元活动，使X射线源发出的X射线束始终对准所述X射线接收器，且X射线束沿着被检测部位的不同位置处透射，有效解决了传统X射线成像智能从单面进行扫描，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，通过不同角度拍摄,便于重建三维图像，有利于医护人员使用。

3、由于采用了手术室的成像扫描装置，可以在手术间隙时，进行成像扫描，提高了医护人员检测效率以及检测时间。

4、由于成像扫描装置可以沿着手术台水平方向以及竖直方向移动，因此可以选择扫描的被检测部位，比如仅拍摄肺部、仅拍摄胃部等，那么所用的射线剂量大幅度降低，从而降低辐射量，以此提高利用率以及降低检测时间。

5、由于支撑装置以及支撑装置上的各个设备为可拆卸式安装，因此可以根据需要进行维护、搬运，便于医疗应急使用。

附图说明

图1为本申请实施例的应用于手术室的三维影像检测系统的结构示意图；

图2为本申请实施例的X射线源和X射线接收器的正视图；

图3为本申请实施例的一种应用于手术室的三维影像检测系统结构框图；

图4为本申请实施例的一种成像扫描装置的结构框图；

图5为本申请实施例的一种应用于手术室的三维影像检测系统示意图。

附图标号：

X射线接收器100，X射线源200，X射线数据采集装置400，成像扫描装置300，成像扫描控制单元310，第一移动单元320，第一旋转单元330，第二移动单元340，第三移动单元350，第一支撑件510，第二支撑件520，手术台600。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

参考附图1-5所示，本实施例提供给了一种应用于手术室的三维影像检测系统，应用于手术台600；包括X射线接收器100、X射线源200以及支撑装置。还包括成像扫描装置300和X射线数据采集装置400。

成像扫描装置300，安装于支撑装置上，被配置为驱动X射线接收器100移动、X射线源200移动和/或转动，使X射线源200发出的X射线束，沿被检测部位的竖直方向或水平方向的不同位置穿透被检测部位后，始终对准X射线接收器100。

本实施例中，通过X射线束在手术台600的竖直方向或水平方向上的调节，实现X射线束沿患者被检测部位竖直方向或水平方向上的不同位置的透射，进一步实现被检测部位的所需范围的投影扫描，以便处理生成被检测部位所需的三维重建图像。

本实施例中的成像扫描装置300可进一步被配置包括如下四种情况：

情况一：驱动X射线接收器100对准被检测部位后，驱动X射线源200沿手术台600水平方向连续匀速移动，同时驱动X射线源200绕X射线源200的本中心沿其水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位。

情况二：驱动X射线接收器100对准被检测部位后，驱动X射线源200沿手术台600竖直方向连续匀速移动，同时驱动X射线源200绕X射线源200本中心沿其竖直方向移动的反方向转动，对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位。

情况三：驱动X射线源200对准被检测部位后，驱动X射线接收器100沿手术台600的水平方向连续匀速移动，同时驱动X射线源200绕X射线源200本中心沿X射线接收器100水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位。

情况四：驱动X射线源200对准被检测部位后，驱动X射线接收器100沿手术台600的竖直方向连续匀速移动，同时驱动X射线源200绕X射线源200本中心沿X射线接收器100竖直方向移动的反方向转动，以对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位。

由此可以得出，本实施例中的成像扫描装置的扫描方式，根据医护人员的检测需求，进行控制驱动。当然也针对患者的不同部位，医护人员根据手术前后的检测需求，直接在手术室中进行患者被检测部位的三维图像重建，并且，X射线束仅需透射被检测部位所需的范围，被检测部位之外的其他检测部位不在检测范围内，因此本实施例大大缩小了X射线束的辐射范围，且根据被检测部位的位置不同，进行调节，操作灵活，提高了X射线束的利用率。

在进行影像扫描之前，成像扫描装置300还被配置为：驱动X射线源200和X射线接收器100沿手术台600的水平方向或竖直方向移动校准，以便X射线源200发出的X射线束，穿透被检测部位后，对准X射线接收器100。本实施例中，在进行三维影像扫描之前，需要对X射线源200与X射线接收器100进行X射线束的校准，以便给X射线束一初始透射位置，后根据初始位置控制X射线束沿水平方向或竖直方向运动。

从手术台600的水平方向或竖直方向调整X射线束，使得被检测部位的水平方向和竖直方向进行X射线束的不同角度或不同位置的透射扫描，实现了被检测部位的整体性扫描，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，有利于操作使用。

X射线数据采集装置400被配置为利用计算机化的层析成像模式驱动系统，在X射线源200发出的X射线束，在被检测部位选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成被检测部位的三维重建图像。

本实施例中，还包括图像处理装置，X射线数据采集装置400以计算机化的层析成像模式驱动系统后，在X射线源200发射处的X射线束在被检测部位的多个选择位置生成被检测部位的多个X射线投影图像。图像处理装置被配置为计算机化处理X射线投影图像，处理成被检测部位的三维重建图像。

本例中的X射线数据采集装置400可以为影像增强器，由输入面、光电阴极、集束电极、阳极及输出面在真空状态下构成，用于转换X射线后光电子通过高压加速，通过由集束电极、阳极构成的电子透镜集束，在输出面上形成医学二维影像。进一步地，在输入面形成拥有光纤结构的Csl柱状晶体，并利用这一技术抑制光扩展，提高MTF，即提高空间频率特性；输出面通过直接形成荧光膜，提高输出窗的透光性，此外，还可以利用防反射层，获得高对比的X射线投影图像。

图像处理装置，被配置为计算机处理X射线投影图像，生成患者肺部三维的重建图像。本例中的图像处理装置可以为一计算机终端设备中的图像处理系统，根据获取的的被检测部位的不同角度的二维图像，进行三维重建。图像处理装置被构造成接收图像数据中的至少一些并且计算出来接收的数据，以生成一下图像中至少一些并生成：患者肺部的切片显示CT图像、患者肺部的非CT显示图像。

在一种实施例中，X射线源200为多个X射线发射器组成的一个X射线发射阵列，X射线接收器100为X射线接收平板，X射线源200发射的X射线阵列透射被检测部位，对准到X射线接收平板上，同时获得多个X射线投影图像，进行三维图像重建。

进一步地，根据X射线源200与X射线接收器100之间的位置关系，获取每个X射线束的所在X射线发射器的内参和外参，通过相机参数结合图像重建算法重建出三维影像。进而将重建后的三维影像将形成在成像区域的体素数据，然后通过多平面切割算法可以得到体素数据在该平面内的像素值，从而得到不同断层的切片影像。

本例中的三维重建可以包括如下处理方式：多层面重建(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面阴影遮盖(SSD)、溶积漫游技术(VRT)、曲面重建(CPR)、虚拟内镜技术(VE)。

多层面重建(MPR)是最基本的“三维”重建成像方法，可以是一种二维的图像序列。本实施例中的三维重建也是一种多层面重建，但不仅仅是二维的图像序列，是多个不同角度的二维图像序列，相比单一的二维图像序列，本实施例中的三维重建形成的医学三维影像更加精确。进一步地，多层面重建(MPR)适用于任一平面的结构成像，以任意角度观察正常组织器官或病变，可以显示腔性结构的横截面以观察腔隙的狭窄程度、评价血管受侵情况、真实地反映器官间的位置关系等。

另外，最大密度投影(MIP)是将一定厚度检测部位的CT值的体素投影到背景平面上，以显示所有或部分的强化密度高的血管和/或器官，由于该方法显示的是一定层厚图像中CT值最高的体素，所以变化层厚会对图像产生影响。表面阴影遮盖(SSD)是将医护人员的眼睛作为假设光源方向，投射到CT值在设定阈值以上的体素上则不再透过继续成像，仅呈现所有表面体素的集合立体图形，适用于显示CT值与其他结构相差较大的组织结构成像。容积漫游技术(VRT)可以对动静脉血管、软组织及骨结构等进行立体塑形成像，也可以显示支气管树、结肠及内耳等结构，对于复杂结构的成像具有一定优势。曲面重建技术(CPR)是在一个维度上选择特定的曲线路径，将该路径上得所有体素在同一平面上进行显示，可以一次评价曲度较大的结构如脾动脉、胰管、冠状动脉等管状结构的全长情况。虚拟内镜技术(VE)可以模拟各种内镜检查的效果，它是假设视线位于索要观察的管“腔”内，通过设定一系列的参数范围，即可看到管“腔”内的结构。

在一种实施例中，成像扫描装置300包括第一移动单元320、第一旋转单元330、第二移动单元340以及成像扫描控制单元310。成像扫描控制单元310连接第一移动单元320、第二移动单元340、第一旋转单元330、X射线接收器100、X射线源200，第一移动单元320固定连接X射线源200，第一旋转单元330固定连接X射线源200，第二移动单元340固定连接X射线接收器100。

成像扫描控制单元310控制第一移动单元320驱动X射线源200沿手术台600的水平方向或竖直方向移动；成像扫描控制单元310控制第一旋转单元330驱动X射线源200绕其本中心转动；成像扫描控制单元310控制第二移动单元340驱动X射线接收器100沿手术台600水平方向或竖直方向移动，以使X射线源200发出的X射线束，沿被检测部位的竖直方向或水平方向不同位置穿透被检测部位后，始终对准X射线接收器100。

成像扫描控制单元310对手术台600上的被检测部位进行竖直方向的检测，包括如下情况。

第一种情况：X射线接收器100与X射线源200对准被检测部位后，经校准，使X射线源200发出的X射线束可透射被检测对象后，对准到X射线接收器100上。本情况中，成像扫描控制单元310控制第二移动单元340驱动X射线接收器100对准被检测部位后位置固定不动，利用成像扫描控制单元310控制第一移动单元320驱动X射线源200沿手术台600的水平方向连续匀速移动，同时控制第一旋转单元330驱动X射线源200绕X射线源200本中心沿其水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，使X射线束始终对准X射线接收器100，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位。

第二种情况：X射线接收器100与X射线源200对准被检测部位后，经校准，使X射线源200发出的X射线束可透射被检测对象后，对准到X射线接收器100上。本情况中，成像扫描控制单元310控制第二移动单元320驱动X射线接收器100对准被检测部位后位置固定不动，利用成像扫描控制单元310控制第一移动单元320驱动X射线源200沿手术台600的竖直方向连续匀速移动，同时控制第一旋转单元330驱动X射线源200绕X射线源200本中心沿其竖直方向移动的反方向转动，对X射线束在竖直方向上的角度补偿，使X射线束始终对准X射线接收器100，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位。

第三种情况：X射线接收器100与X射线源200对准被检测部位后，经校准，使X射线源200发出的X射线束可透射被检测对象后，对准到X射线接收器100上。本情况中，成像扫描控制单元310控制第一移动单元320驱动X射线源200对准被检测部位后，控制第二移动单元340驱动X射线接收器100沿手术台的水平方向连续匀速移动，同时控制第一旋转单元330驱动X射线源200绕X射线源200本中心沿X射线接收器200水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位。

第四种情况：X射线接收器100与X射线源200对准被检测部位后，经校准，使X射线源200发出的X射线束可透射被检测对象后，对准到X射线接收器100上。本情况中，成像扫描控制单元310控制第一移动单元320驱动X射线源200对准被检测部位后，控制第二移动单元340驱动X射线接收器100沿手术台的竖直方向连续匀速移动，同时控制第一旋转单元330驱动X射线源200绕X射线源200本中心沿X射线接收器100竖直方向移动的反方向转动，对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位。

当然不止四种情况，例如，X射线源200为多个X射线发射器组成的一个X射线发射阵列，X射线接收器100为X射线接收平板，X射线源200发射的X射线阵列透射被检测部位时，直接获取多个X射线投影图像，进行三维图像重建。

该情况中，只需将X射线源200和X射线接收器100对比被检测部位，并且X射线源200发出的X射线束对准X射线接收器100即可。当然，针对不同位置的被检测部位，沿手术台600水平方向移动，以对准不同的被检测部位。

本实施例中的应用于手术室的三维影像检测系统中，支撑装置可拆卸式安装第一移动单元320、第二移动单元340、第一旋转单元330、X射线接收器100、X射线源200，且支撑装置活动安装于手术台600侧边。

在一种实施例中，支撑装置还安装有第三移动单元350，第三移动单元350连接成像扫描控制单元310，成像扫描控制单元310控制第三移动单元350移动，带动支撑装置沿手术台600侧边连续匀速移动，以达到X射线束沿手术台600的水平方向透射被检测部位的不同位置。支撑装置上的第三移动单元350可以为滚轮组件或滑轨组件，通过医护人员手动控制移动支撑装置，以控制支撑装置上的X射线源200发出的X射线束沿手术台600的水平方向移动，此时针对X射线源200的速度无法精确控制，以及透射的X射线束的时间无法精确控制，无法达到连续匀速的移动，从而无法保证获取的X射线投影图像为一个时间序列中完整的X射线投影图像。

本实施例中的支撑装置包括第一支撑件510、第二支撑件520，第一支撑件510与第二支撑件520设于手术台600的相对两侧。在另一种情况中，在第一支撑件510与第二支撑件520之间设有连接机构，以便第一支撑件510和第二支撑件520沿手术台600水平方向移动时同步移动。

第一支撑件510上安装第一移动单元320、第一旋转单元330以及X射线源200，第二支撑件520上安装第二移动单元340以及X射线接收器100；或者，第一支撑件510上安装第二移动单元340、X射线接收器100，第二支撑件520上安装第一移动单元320、第一旋转单元330以及X射线源200。

实施例二

本实施例提供了一种利用应用于手术室的三维影像检测系统的成像方法，方法包括如下步骤：

步骤S1：将X射线接收器100和X射线源200设于手术台600的相对两侧，驱动X射线源200和X射线接收器100移动，使X射线源200发出的X射线束，透射被检测部位后，对准X射线接收器100。

步骤S2：驱动X射线接收器100移动、X射线源200移动和/或转动，使X射线源100发出的X射线束，从竖直方向或水平方向的不同位置穿透被检测部位后，始终对准X射线接收器200。

驱动X射线源200发出的X射线束，穿透被检测部位，对准X射线接收器100；后驱动X射线源200和X射线接收器100沿手术台600侧边水平方向连续匀速移动，以达到X射线束沿水平方向的不同位置穿透被检测部位；以及驱动X射线源200和X射线接收器100沿手术台600的竖直方向同步移动；或者，

驱动X射线源200沿手术台600的竖直方向移动，同时驱动X射线源200绕其本中心沿其竖直方向的反方向转动，以对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿竖直方向的不同位置透射被检测部位。

步骤S3：利用计算机化的层析成像模式驱动系统，在X射线源200发出的X射线束，在被检测部位选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成被检测部位的三维重建图像。

步骤S2中，进一步包括：

驱动X射线接收器100对准被检测部位后，驱动X射线源200沿手术台600水平方向连续匀速移动，同时驱动X射线源200绕其本中心沿其水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿水平方向的不同位置透射被检测部位；或者，

驱动X射线接收器100对准被检测部位后，驱动X射线源200沿手术台600竖直方向连续匀速移动，同时驱动X射线源200绕其本中心沿其竖直方向移动的反方向转动，对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿竖直方向的不同位置透射被检测部位；或者

驱动X射线源200对准被检测部位后，驱动X射线接收器100沿手术台600的水平方向连续匀速移动，同时驱动X射线源200绕其本中心沿X射线接收器100水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿水平方向的不同位置透射被检测部位；或者

驱动X射线源200对准被检测部位后，驱动X射线接收器100沿手术台600的竖直方向连续匀速移动，同时驱动X射线源200绕其本中心沿X射线接收器100竖直方向移动的反方向转动，以对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿竖直方向的不同位置透射被检测部位。

在一种实施例中，步骤S2中为驱动X射线源200沿手术台600的竖直方向移动，同时驱动X射线源200绕其本中心沿其竖直方向的反方向转动，以对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测对象的竖直方向的不同位置透射被检测部位。进一步可能还包括以下步骤：

S21：被检测部位在手术台600，沿竖直方向和水平方向上的X射线源200和X射线接收器100的基准位置；

S22：获取X射线源200和X射线接收器100在手术台600的初始位置，获取安装X射线源200与X射线接收器100的手术台600两侧之间的间距R；以及X射线源200与基准位置间的位移S₁；根据公式

得出X射线源200在位移S₁处，发出X射线束穿透被检测部位时，与竖直方向的扫描夹角θ为

S23：移动X射线源200与基准位置间的位移为S₂，根据公式

得出X射线源200在位移S₁处，发出X射线束穿透被检测部位时，与竖直方向的扫描夹角θ为

S24：由位移变化ΔS＝S₁-S₂，得出X射线源200沿竖直方向绕自身中心转动角度变化

S25：转动被检测部位，调整X射线束穿透被检测部位的沿手术台600水平方向的位置，以使X射线束沿被检测部位的水平方向选择性的多个角度进行扫描，以获取多个位置生成多个X射线投影图像。。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种应用于手术室的三维影像检测系统，应用于手术台；其特征在于，包括X射线接收器、X射线源以及支撑装置；还包括：

成像扫描装置，安装于所述支撑装置上，被配置为驱动所述X射线接收器移动、所述X射线源移动和/或转动，使所述X射线源发出的X射线束，沿被检测部位的竖直方向或水平方向的不同位置穿透被检测部位后，始终对准所述X射线接收器；

X射线数据采集装置，被配置为利用计算机化的层析成像模式驱动系统，在所述X射线源发出的X射线束，在所述被检测部位选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成所述被检测部位的三维重建图像。

2.如权利要求1所述的应用于手术室的三维影像检测系统，其特征在于，所述成像扫描装置进一步被配置为：

驱动所述X射线接收器对准被检测部位后，驱动所述X射线源沿所述手术台水平方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿其水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位；或者，

驱动所述X射线接收器对准被检测部位后，驱动所述X射线源沿所述手术台竖直方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿其竖直方向移动的反方向转动，对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位；或者,

驱动所述X射线源对准被检测部位后，驱动所述X射线接收器沿所述手术台的水平方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿所述X射线接收器水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位；或者,

驱动所述X射线源对准被检测部位后，驱动所述X射线接收器沿所述手术台的竖直方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿所述X射线接收器竖直方向移动的反方向转动，以对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位。

3.如权利要求1或2所述的应用于手术室的三维影像检测系统，其特征在于，所述成像扫描装置还被配置为：驱动所述X射线源和所述X射线接收器沿手术台的水平方向或竖直方向移动校准，以使所述X射线源发出的X射线束，穿透被检测部位后，对准所述X射线接收器。

4.如权利要求1所述的应用于手术室的三维影像检测系统，其特征在于，所述X射线源为多个X射线发射器组成的一个X射线发射阵列，所述X射线接收器为X射线接收平板，所述X射线源发射的X射线阵列透射被检测部位，对准到所述X射线接收平板上，同时获得多个X射线投影图像，进行三维图像重建。

5.如权利要求2所述的应用于手术室的三维影像检测系统，其特征在于，所述成像扫描装置包括第一移动单元、第二移动单元、第一旋转单元、成像扫描控制单元；

所述成像扫描控制单元连接所述第一移动单元、第二移动单元、第一旋转单元；

所述第一移动单元和第一旋转单元连接所述X射线源，所述第二移动单元连接所述X射线接收器；

所述成像扫描控制单元控制所述第一移动单元驱动所述X射线源沿所述手术台水平方向或竖直方向移动，控制所述第一旋转单元驱动所述X射线源绕所述X射线源本中心转动，控制所述第二移动单元驱动所述X射线接收器沿所述手术台水平方向或竖直方向移动，以使所述X射线源发出的X射线束，沿被检测部位的竖直方向或水平方向不同位置穿透被检测部位后，始终对准所述X射线接收器。

6.如权利要求5所述的应用于手术室的三维影像检测系统，其特征在于，所述支撑装置可拆卸式安装所述第一移动单元、所述第二移动单元、所述第一旋转单元、所述X射线接收器、所述X射线源，且所述支撑装置活动安装于所述手术台侧边。

7.如权利要求6所述的应用于手术室的三维影像检测系统，其特征在于，所述支撑装置包括第一支撑件、第二支撑件，所述第一支撑件与所述第二支撑件设于所述手术台的相对两侧；

所述第一支撑件上安装所述第一移动单元、第一旋转单元以及所述X射线源，所述第二支撑件上安装所述第二移动单元以及所述X射线接收器；

或者，所述第一支撑件上安装所述第二移动单元、所述X射线接收器，所述第二支撑件上安装所述第一移动单元、所述第一旋转单元以及所述X射线源。

8.一种利用如权利要求1-7任意一项所述的应用于手术室的三维影像检测系统的成像方法，其特征在于，所述方法包括：

S1：将X射线接收器和X射线源设于手术台的相对两侧，驱动所述X射线源和所述X射线接收器移动，使所述X射线源发出的X射线束，透射被检测部位后，对准X射线接收器；

S2：驱动所述X射线接收器移动、所述X射线源移动和/或转动，使所述X射线源发出的X射线束，沿被检测部位的竖直方向或水平方向的不同位置穿透被检测部位后，始终对准所述X射线接收器；

S3：利用计算机化的层析成像模式驱动系统，在所述X射线源发出的X射线束，在所述被检测部位选择性的多个位置生成多个X射线投影图像，以处理成所述被检测部位的三维重建图像。

9.如权利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述步骤S2中，进一步包括：

驱动所述X射线接收器对准被检测部位后，驱动所述X射线源沿所述手术台水平方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿其水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位；或者，

驱动所述X射线接收器对准被检测部位后，驱动所述X射线源沿所述手术台竖直方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿其竖直方向移动的反方向转动，对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位；或者，

驱动所述X射线源对准被检测部位后，驱动所述X射线接收器沿所述手术台的水平方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿所述X射线接收器水平方向移动的反方向转动，对X射线束在水平方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的水平方向的不同位置透射被检测部位；或者，

驱动所述X射线源对准被检测部位后，驱动所述X射线接收器沿所述手术台的竖直方向连续匀速移动，同时驱动所述X射线源绕其本中心沿所述X射线接收器竖直方向移动的反方向转动，以对X射线束在竖直方向上的角度补偿，以达到X射线束沿被检测部位的竖直方向的不同位置透射被检测部位。

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