一种束光组件及X射线源组件

技术领域

本申请实施例涉及X射线领域，尤其涉及一种束光组件。

背景技术

在医学图像检测中，利用各种射线对人体组织进行检查的应用越来越广泛，在利用各种射线，例如X射线(伦琴射线)对人体组织结构进行检查时，可以在荧屏或X射线片上形成黑白不同的影像。现有X射线成像装置在进行人体组织成像时，由于人体不同部位的厚度不同，由X射线源发出的X射线穿过不同的人体部位获得的投影图像噪音大，图像质量差。

发明内容

有鉴于此，本申请解决的技术问题之一在于提供一种束光组件，能够避免因为人体不同部位厚度不同，造成X射线投影成像噪音大，图像质量差的问题。

本申请实施例提供一种束光组件，包括：束光器、至少一个滤光器和壳体；

所述束光器和所述滤光器设置于所述壳体中，所述壳体包括X射线入射端和X射线出射端；

所述束光器设置于所述X射线入射端和所述X射线出射端之间；

所述滤光器设置于所述X射线入射端和所述束光器之间；或者，所述滤光器设置于所述X射线出射端和所述束光器之间。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述滤光器为至少两个对应不同照射对象截面的滤光器。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述束光组件还包括底座，所述底座用于固定所述至少两个对应不同照射对象截面的滤光器在所述壳体中的位置，通过所述底座进行所述对应不同照射对象截面的滤光器的切换。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述底座通过推拉方式进行所述对应不同照射对象截面的滤光器的切换。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述滤光器为一个具有不同滤光区的滤光器，所述不同滤光区对应不同的照射对象截面

可选的，在本申请的一个实施例中，所述滤光片由不透光的重金属化合物制成或由透光基体及掺杂在所述透光基体中的重金属化合物微粒构成。

本申请还公开了一种X射线源组件，包括：球管、束光器以及至少一个滤光器；

所述滤光器位于所述球管和所述束光器之间，或者，所述滤光器位于所述滤光器远离所述球管的一侧；

所述滤光器和所述束光器均位于所述球管产生的X射线束路径上。

可选的，在本申请关于X射线源组件的一个实施例中，所述滤光器为一个具有不同滤光区的滤光器，所述不同滤光区对应不同的照射对象截面。

可选的，在本申请的一个实施例中，所述滤光器包括至少两个对应不同照射对象截面的滤光器。

可选的，在本申请关于X射线源组件的一个实施例中，所述X射线源组件还包括底座，所述底座用于固定所述至少两个对应不同照射对象截面的滤光器的位置，通过所述底座进行所述对应不同照射对象截面的滤光器的切换。

可选的，在本申请关于X射线源组件的一个实施例中，所述底座通过推拉方式进行所述对应不同照射对象截面的滤光器的切换。

可选的，在本申请关于X射线源组件的一个实施例中，所述滤光器由不透光的重金属化合物制成，或由透光基体及掺杂在所述透光基体中的重金属化合物微粒构成。

可选的，在本申请关于X射线源组件的一个实施例中，所述X射线源组件还包括一个安装结构，所述滤光器通过所述安装结构固定于所述束光器和所述球管之间，或者，所述滤光器通过所述安装结构固定于所述束光器远离所述球管的一侧。

可选的，在本申请关于X射线源组件的一个实施例中，所述X射线源组件包括至少两个对应不同照射对象截面的滤光器。

可选的，在本申请关于X射线源组件的一个实施例中，所述安装结构位于所述束光器和所述球管之间，所述安装结构具有和所述球管的输出端匹配的第一端和/或所述安装结构具有和所述束光器的输入端匹配的第二端、或所述安装结构与所述球管和/或所述束光器无连接关系。

可选的，在本申请关于X射线源组件的一个实施例中，其特征在于，所述安装结构在所述X射束路径上的厚度小于预设阈值。

可选的，在本申请关于X射线源组件的一个实施例中，其特征在于，所述安装结构位于所述束光器远离所述球管的一侧，所述安装结构具有和所述束光器输出端匹配的第三端或者所述安装结构与所述束光器无连接关系。

本申请实施例提供一种束光组件，包括束光器、滤光器和壳体，束光器和滤光器设置于壳体内，壳体上设置有X射线的入射端和出射端；束光器设置于壳体X射线入射端和出射端之间，滤光器设置于X射线入射端和束光器之间，或者滤光器设置于壳体X射线出射端和束光器之间。本申请实施例在束光组件中增设滤光器，用于补偿人体不同厚度对X射线图像质量的影响，利用本申请实施例提供的束光组件，可以有效的减少X射线直接投影获得的人体组织图像的噪音干扰，并使得投影图像更加清晰准确。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种束光组件的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种滤光器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种滤光器的结构示意图

图4为本申请实施例列举的一个X射线投影人体组织图像的示意图；

图5为本实施例提供的一种底座与至少两个滤光器的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种X射线源组件结构示意图。

具体实施方式

下面结合本申请施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。

实施例一、

图1为本申请实施例提供的一种束光组件的结构示意图；如图1所示，本实施例提供一种束光组件的结构示意图，包括：束光器101、至少一个滤光器102和壳体103；

其中，束光器101和滤光器102设置在壳体103中，壳体103包括X射线入射端104和X射线出射端105；

束光器101设置在壳体103的X射线入射端和X射线出射端之间；

滤光器102设置在壳体103的X射线入射端和束光器之间；或者，滤光器102设置于壳体103的X射线出射端104和束光器101之间。

此处，针对X射线的束光组件，对束光器101进行说明：

在本实施例中，束光器包括至少两片束光叶片，至少两片束光叶片之间的空隙形成通光孔，X射线可以从通光孔中通过。

在本申请实施例中，至少两片束光叶片可以相互分离或聚拢移动，从而调节至少两片束光器叶片形成的通光孔的大小，从而调节X射线投射到待检测对象上的投射面积大小，因此，在本申请中所述至少两片束光叶片均可以使用对X射线具有屏蔽作用的材料制成。

在一种实现方式中，壳体103上还设置有和至少两片束光器叶片连接的控制结构，通过该控制结构移动至少两片束光叶片的位置，从而调节至少两片束光器叶片形成的通光孔的大小。

在使用X射线进行检测时，由于待检测对象有大有小，且X射线也是一种对生物组织有一定伤害的射线，需要尽量减少X射线投射到待检测对象上的投射面积，避免不必要的X射线剂量对待检测对象(例如对人体组织)的损伤，此时，还可以在壳体上设置用于调节束光器101位置的控制结构，控制结构可以通过调节束光器101的位置，调节束光器上通光孔的大小，从而调节X射线的投射区域面积的大小。

针对本申请提供的束光组件中的滤光器102，此处，列举两个具体的示例进行说明：

可选的，在本申请的第一个示例中，所述滤光器为至少两个对应不同照射对象截面的滤光器。

在使用X射线投影待检测对象获取投影图像时，如图2所示，图2为本申请实施例列举的一个X射线投影人体组织图像的示意图，待检测对象为人体组织，如图2所示，201表示人体头部的截面形状，202表示人体胸部的截面形状，203表示人体躯干的截面形状，人体的头部、胸部以及其他躯干的厚度不同，如果只使用一种滤光器对X射线进行调节，获得的投影图像并不能反映不同厚度的待检测对象的准确图像信息，所以，在本申请实施例中，可以根据待检测对象不同区域的厚度，设置三种不同截面的滤光器，如滤光器204、滤光器205以及滤光器206，如在检测人体的头部201时，利用滤光器204调节X射线束的投影强度；在检测人体的胸部202时，利用滤光器205调节X射线束的投影强度；在检测人体躯干203时，使用滤光器206调节X射线束的投影强度，从而使得X射线束投影不同厚度的待检测对象后获得的投影图像更加准确。

其中，滤光器204、滤光器205和滤光器206三种滤光器的横截面均为中间薄，两边厚的形状，每一个滤光器的曲面曲率为一个定值，三个滤光器的曲面曲率均不同，具有不同曲率的滤光器对应不同厚度的待检测对象，用户可以根据待检测对象厚度的不同，调节与当前待检测对象相对应的滤光器，使得X射线束通过不同的待检测对象都具有更好的投影效果，提高投影图像的质量。

可选的，在本申请的第二个示例中，滤光器102还可以是一个具有不同滤光区的滤光器，不同的滤光区对应不同的照射对象截面。

在使用X射线投影人体获得人体组织图像时，由于待检测对象的不同区域距离X射线源的距离不同，以及X射线束投影到待检测对象时的X射线的入射角度不同，会造成X射线投影到待检测对象不同位置上强度有所不同，从而使得获得的投影图像中包含噪音信息大，图像质量差，此时将滤光器设置成中间薄，边缘厚的形状，可以调节不同投影区域的X射线投影的强度和X射线入射角度，使得距离X射线距离较远的待检测区域的投影图像更加的清晰，在本申请实施例中，将滤光器设置成具有不同滤光区的滤光器，利用不同的滤光区调节X射线投影到待检测目标上的强度，使得获得的投影图像更加清晰。

在本申请的一种实现方式中，滤光器102为包括至少两个不同滤光区的滤光器，该至少两个滤光区中的每个滤光区与相邻滤光区连接，每个滤光区具有不同的X射线补偿量。此处列举一个示例对本申请的滤光器102中包括至少两个不同滤光区的结构进行说明，如图3所示，图3为本申请实施例提供的一种滤光器30，该滤光器30包括三个滤光区，分别为滤光区301、滤光区302和滤光区303，所述滤光区301、滤光区302和滤光区303的曲面曲率中心位于同一直线或重合，其中，滤光区301的曲面曲率为第一曲率，用于检测人体头部；滤光区302的曲面曲率为第二曲率，滤光器的滤光区301的曲面曲率为第三曲率，其中第二曲率和第三曲率可以相同，也可以不同，当第二曲率和第三曲率相同时，滤光区302和滤光区303用于检测人体头部以外的部位，如胸部，当第二曲率和第三曲率不同时，滤光区303可以用于检测除人体头部和胸部以外的其他部位，可选的，滤光器的结构及其对应的X射线补偿量可以根据检测需要进行设置，本申请对此不做限制。需要说明的是，曲面曲率用于指示曲面的弯曲程度，例如，曲面曲率可以是曲面的多个点的主曲率的平均值，也可以是多个点的高斯曲率的平均值，当然，此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此。

可选的，在本申请的一种实现方式中，一个滤光器的不同的滤光区也可以具有相同的曲率，如图4所示，图4为本实施例提供的一种滤光器结构示意图，其中滤光区401的曲率、滤光区402的曲率和滤光区403的曲率均相同，但可以利用滤光区401、滤光区402和滤光区403在不同的X射线照射野中暴露的体积不同，从而使得滤光区401、滤光区402和滤光区403具有不同的X射线补偿量。在本申请关于滤光器的结构方式中，本申请此处只是示例性说明，并不代表本申请局限于此，在本申请的实现方式中，还可以将滤光器的曲面设置成具有一个或多个不同曲率的滤光区，或具有一个或多个不同的X射线补偿量滤光区的滤光器，本申请对此不作限制。

可选的，在本申请实施例中，束光组件还包括底座，底座用于固定至少两个对应不同照射对象截面的滤光器在壳体中的位置，通过底座进行对应不同照射对象截面的滤光器的切换。

其中，底座可以通过推拉方式进行对应不同照射对象截面的滤光器的切换。

在本申请的一种实现方式中，还可以在壳体上设置开口结构，可以将底座通过壳体上的开口结构拉出壳体，当需要对滤光器进行更换装载时，通过开口结构将底座拉出，对固定在底座上的滤光器进行更换装载，更换完毕后，再通过壳体上的开口结构将底座推入壳体，使得底座与壳体相对固定，完成滤光器的切换。在壳体上设置开口结构，使得底座能够从该开口结构中拉出，既使得滤光器的更换较为简单，易于操作，也方便对该X射线组件进行检查维护。

另外，由于X射线是一种不可见光，使用X射线投射人体时，会对人体细胞有一定的杀伤作用，因此，在使用X射线对人体组织进行检测时，需要对X射线输出的光野进行模拟，一般，X射线成像系统包括一个光野模拟单元，光野模拟单元包括至少一个可见光生成机构，该光野模拟单元位于X射线束路径上束光器靠近球管的一侧，以利用其生成的可见光模拟X射线束的光路，当采用本实施例所述束光器时，由于滤光器会遮挡可见光，因此在进行光野模拟时，可以通过将底座拉出壳体，便于可见光通过，实现光野模拟。

上述方式只是本实施例关于切换滤光器的一种实现方式，在本申请的一种实施例中，还可以有其它设置方式，例如可以将底座设置成一个圆盘形底座，圆盘形底座上设置有多个用于固定不同型号滤光器的卡槽，圆盘形底座偏心设置于所述壳体内部，壳体上设置有可以转动圆盘的控制结构，当需要对滤光器进行更换时，通过该控制结构转动圆盘，调节固定在圆盘上的滤光器与壳体的相对位置，使所需滤光器位于X射线路径上，即可完成滤光器的切换，当然，此处只是示例性说明不同滤光器的切换方式，并不代表本申请局限于此。同样地，为了便于光野模拟，也可以在圆盘形底座上设置一个不装载滤光器的空位。

在本申请的一种实现方式中，如图5所示，图5为本实施例提供的一种底座与至少两个滤光器的结构示意图，包括抽屉式的底座501，以及在底座501上加载的三个不同截面形状的滤光器，针对不同的照射对象的厚度需求，可以通过推拉的方式调节抽屉式底座501的位置，使所需滤光器位于X射线路径上，针对不同的待检测对象，使用与待检测对象匹配的滤光器，提高X射线束投影成像的图像清晰度。同样地，为了便于光野模拟，也可以在抽屉式底座上设置一个不装载滤光器的空位。

在本申请的一种实现方式中，滤光器和底座上连接的位置上可以设置有开口结构或卡槽，滤光器可以设置在底座的开口结构处，滤光器通过卡槽与底座相对固定，以方便当滤光器发生损坏时，对滤光器进行维修和更换。当然，此处只是列举一个示例对滤光器与底座的连接关系进行说明，并不代表本申请局限于此。

在本申请的实施例中，滤光器由不透光的重金属化合物制成，或由透光基体及掺杂在该透光基体中的重金属化合物微粒制成，采用透光基体，便于进行光野模拟。

本实施例中公开的束光组件，包括束光器、滤光器和壳体。束光器和滤光器设置于壳体中，壳体上有X射线入射端和X射线出射端，束光器设置于壳体X射线入射端和出射端之间，滤光器设置于入射端和束光器之间，或者滤光器设置于出射口和束光器之间，利用本实施例提供的束光组件，可以通过束光器调节X射线的投影区域面积，通过滤光器上的不同滤光区分布调节X射线投影到待检测对象的强度，使得通过该束光组件投影的投影图像更加清晰。实施例二、

本申请还提供了一种X射线源组件，如图6所示，图6为本申请实施例提供的一种X射线源组件结构示意图，包括球管601、束光器602、以及至少一个滤光器603；

所述滤光器603位于束光器602和球管601之间，或者滤光器603位于束光器602远离球管601的一侧；

滤光器603和束光器602均位于球管产生的X射线束路径上。

可选的，在本实施例关于X射线源组件的一种实现方式中，所述滤光器为一个具有不同滤光区的滤光器，所述不同滤光区对应不同的照射对象截面。

可选的，在本实施例关于X射线源组件的一种实现方式中，所述滤光器包括至少两个对应不同照射对象截面的滤光器。

可选的，在本实施例关于X射线源组件的一种实现方式中，X射线源组件还包括底座，所述底座用于固定所述至少两个对应不同照射对象截面的滤光器的位置，通过所述底座进行所述对应不同照射对象截面的滤光器的切换。

可选的，在本实施例关于X射线源组件的一种实现方式中，所述底座通过推拉方式进行所述对应不同照射对象截面的滤光器的切换。

此处列举一个示例对底座的设置方式进行说明，所述底座可以是一个L型抽屉式的底座，底座上设置有和滤光器形状适配的卡槽，滤光器可以通过卡槽固定在底座上，当因为不同的照射需要更换底座上设置的与照射对象对应的滤光器时，通过推拉该L型底座，移动底座相对于球管的位置，使滤光器位于X射线束的路径上，从而完成不同滤光器的更换，当然，此处只是本实施例中一种关于切换不同滤光器的方式进行说明，还可以有其他设置型式的底座对滤光器进行切换，例如，可以将底座设置成一个圆盘形底座，圆盘形底座上设置有多个用于固定不同型号滤光器的卡槽，圆盘形底座偏心X射线源的照射野工作区，当需要对滤光器进行更换时，通过该控制结构转动圆盘，调节固定在圆盘上的滤光器与安装壳体的相对位置，使滤光器位于X射线束的路径上，即可完成滤光器的切换，当然，本领域技术人员还可以根据实际情况设计其它形式的滤光器切换方式，本申请对此不做限制。

可选的，在本实施例关于X射线源组件的一种实现方式中，滤光器由不透光的重金属化合物制成，或由透光基体及掺杂在透光基体中的重金属化合物微粒构成。

可选的，在本实施例关于X射线源组件的一种实现方式中，X射线源组件还包括一个安装结构604，滤光器603通过安装结构604固定于束光器602和球管601之间，或者，滤光器603通过安装结构604固定于束光器602远离球管601的一侧。

可选的，在本实施例关于X射线源组件的一种实现方式中，安装结构604位于束光器602和球管601之间，安装结构604具有和球管的输出端匹配的第一端和/或安装结构604具有和束光器602的输入端匹配的第二端或安装结构604与球管601和/或束光器602无连接关系。

可选的，在本实施例关于X射线源组件的一种实现方式中，所述安装结构在所述X射束路径上的厚度小于预设阈值。

在X射线成像系统中，一般使用球管作为X射线的生成源，现有设备一般直接通过球管和束光器连接，对待检测对象进行投影成像，但由于待检测对象上的不同待检测区域距离球管的距离不同，造成X射线投影到待检测对象的不同位置的强度不同，且X射线在待检测对象不同位置的投射角度不同，造成最终的X射线成像图像质量差，噪音多。在不改变现有X射线成像系统的前提下，利用本申请实施例提供的X射线源组件，对球管产生的X射线强度和入射角度进行调节时，使得待检测对象的成像图像噪音少、质量高，成像清晰。

可选的，在本实施例的一种实现方式中，当安装结构604位于束光器602远离球管601的一侧，安装结构604具有和束光器602的输出端匹配的第三端或者安装结构602与束光器602之间无连接关系。

例如，在本申请的第一种实现方式中，安装结构604可以是一个壳体，壳体内部形成用于容纳滤光器的空腔，壳体内部空腔上设置有和滤光器匹配的连接结构，该连接结构可以是卡槽，也可以是其他连接结构，滤光器通过该连接结构固定于壳体内部；壳体固定在球管和束光器之间，且安装壳体上的卡槽位于X射线束的路径上，以使得固定在卡槽上的滤光器位于球管产生的X射线束的路径上，从而利用该滤光器对X射线的投射强度进行调节。

其中，当壳体设置在束光器602和球管601之间，壳体上具有和球管601的输出端匹配的第一端，和/或壳体上具有和束光器602的输入端匹配的第二端或壳体上具有和球管601和/或束光器602无连接关系。

当壳体位于束光器602远离球管601的一侧，壳体上具有和束光器602的输出端匹配的第三端或者壳体与束光器602之间无连接关系。

本实施例提供的X射线源组件，包括球管、滤光器和束光器，滤光器位于在球管和束光器之间，或者滤光器位于束光器远离球管的一侧，使用本实施例公开的X射线源组件，可以在不改变现有X射线成像系统的前提下，调节X射线的投影分布强度，提高X射线成像图像的清晰度。

在本申请的实施例中，由参照附图的描述。然而，某些实施例可以在不使用一个或多个这些特定的细节，或结合其它已知的方法和结构。在以上描述中，阐述了很多具体的细节，例如具体的结构，尺寸和工艺等，以提供对本申请的全面理解本申请。遍及本说明书“一个实施例”是指特定特征，结构，配置中，或该实施例中所描述的特征被包括在本申请的至少一个实施例中。因此，出现的短语“在一个实施方案中”在本说明书中不同地方本申请不一定指相同的实施例。此外，具体的特征，结构，配置，或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。