專利名稱：能產(chǎn)生立體視覺效果的x射線發(fā)生裝置及采用該裝置的醫(yī)用x射線設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及x射線發(fā)生裝置及X射線設(shè)備，特別是醫(yī)用X射線發(fā)生裝置及醫(yī)用x射線設(shè)備。背果撥術(shù)(一)現(xiàn)有技術(shù)的x射線發(fā)生裝置X射線球管的誕生到現(xiàn)在已一百多年了， X射線已經(jīng)應(yīng)用到人們社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，無論從工業(yè)探傷，化學(xué)分析，珠寶鑒定，機(jī)場(chǎng)鐵路的旅客安檢，還是到醫(yī)療方面的X射線檢査，拍片，以及從20世紀(jì)70年代初發(fā)明的CT掃描裝置， 隨后發(fā)明的數(shù)字減影血管造影機(jī)(Digital Subtraction Angiography, DSA)、數(shù) 字胃腸機(jī)、數(shù)字X射線透視機(jī)、數(shù)字成像系統(tǒng)(Direct Radiography, DR)等都 離不開X射線球管。然而，X射線球管的工作原理一直都沒有變化，都依照電子 束轟擊重金屬可以產(chǎn)生X射線的這一原理。最早的X射線球管是冷陰極球管，其工作原理是，在放電管放電路徑中加入 一個(gè)電極陽極，并在這個(gè)陽極上加上一個(gè)電壓，在放電管放電的時(shí)候就有X 射線產(chǎn)生，這個(gè)插入的電極是由重金屬制造，可以是鉬，鎢，鎳，鈷等重金屬。 由于冷陰極球管只是有X射線產(chǎn)生，其X射線量是極其微弱的，只有在做出了真 空二極管形式的X射線管后，X射線才得到廣泛得應(yīng)用?，F(xiàn)有廣泛使用的X射線球管分為固定陽極球管和旋轉(zhuǎn)陽極球管兩大類。 在小型X射線機(jī)及工業(yè)X射線機(jī)中所使用的X射線球管基本都屬于固定陽極 球管這一類，封裝方式以玻璃殼管為多，也有少部分的金屬殼管，它的特點(diǎn)是陽 極是固定的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造成本低，缺點(diǎn)是功率小，射線量小只能用于小型X 射線機(jī)及一些工業(yè)X射線機(jī)，要求球管工作電流大的醫(yī)用精密X射線設(shè)備，如 CT機(jī)或DSA機(jī)，則不能采用這種球管。這種固定陽極球管是由燈絲，重金屬制 成的陽極靶和一個(gè)抽成真空的玻璃殼組成，也有部分金屬殼球管。
另一類是旋轉(zhuǎn)陽極球管，旋轉(zhuǎn)陽極球管是在大功率x射線機(jī)出現(xiàn)以后出現(xiàn)的一種高性能的球管，這種球管能在小的焦點(diǎn)下使用更大的電流進(jìn)行工作，從金屬 散熱的角度分析，任何金屬對(duì)熱的傳導(dǎo)都有熱阻，球管在小焦點(diǎn)大電流工作的情 況下，在陽極靶面會(huì)產(chǎn)生髙溫，如果電子束固定在一個(gè)位置不斷的轟擊，耙面很 快就會(huì)熔化，如果我們讓靶面活動(dòng)起來，使電子束不斷的變換轟擊位置，就可以 使球管在更大的電流下工作，使靶面受到電子束轟擊的位置產(chǎn)生的熱量有足夠的 時(shí)間向金屬內(nèi)部傳導(dǎo)，靶面就不會(huì)出現(xiàn)熔化問題。旋轉(zhuǎn)陽極球管的結(jié)構(gòu)與固定陽極球管的結(jié)構(gòu)差別主要是在陽極上，旋轉(zhuǎn)陽 極是一個(gè)帶軸的圓盤，陽極的旋轉(zhuǎn)是靠加在管芯外面電機(jī)定子線圈產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁 場(chǎng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，所說的旋轉(zhuǎn)陽極的軸，實(shí)際上是一個(gè)磁滯式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子，只不過它是被密封在真空里。旋轉(zhuǎn)陽極的功能是在電子束流的轟擊下產(chǎn)生X射線。旋轉(zhuǎn)陽極球管的陰極是一個(gè)直熱式真空管的陰極，陰極的功能是產(chǎn)生電子束 流來轟擊陽極。它的燈絲由鎢制成，旁邊加有控制電子射線角度和方向的束流罩， 用它來控制球管焦點(diǎn)的大小。目前市場(chǎng)上有一種雙焦點(diǎn)的球管，這種雙焦點(diǎn)的球管有兩組這樣的燈絲陰極， 一個(gè)產(chǎn)生大焦點(diǎn)的燈絲功率大，能產(chǎn)生很強(qiáng)的x射線，另一個(gè)小焦點(diǎn)的燈絲功率小，可以用來產(chǎn)生更清晰的圖像，但這兩個(gè)焦點(diǎn)沒有位置上的差異，大焦點(diǎn)覆蓋小焦點(diǎn)，這兩個(gè)焦點(diǎn)發(fā)生的X射線不能用來獲得符合人的立體視覺要求的一對(duì)相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步形成立體視覺效果圖像。另外，x射線球管還包括了循環(huán)冷卻系統(tǒng)以及其他輔助系統(tǒng)，在此，不贅述。 但無論怎樣，現(xiàn)有技術(shù)的x射線球管提供的是單點(diǎn)x射線光源，形成平面圖像，不能用來獲得符合人的立體視覺要求的一對(duì)相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步形成立體 視覺效果圖像。(二)現(xiàn)有技術(shù)的立體電視技術(shù)早在歐洲的文藝復(fù)興時(shí)期，繪畫透視和雕塑藝術(shù)研究和實(shí)踐就表明只有給 兩只眼睛分效展供相對(duì)獨(dú)立的圍像，在恢復(fù)了雙眼視差的情況下，才可能獲得真 實(shí)的立體視覺。早期出現(xiàn)的雙眼立體視覺技術(shù)采用的是通過有色s艮鏡和立體鏡觀
察立體圖像的方法。在16世紀(jì)，人們就已經(jīng)開始用不同的顏色為左右眼繪制有 一定規(guī)律差異的圖像，然后通過濾光鏡觀察來產(chǎn)生立體視覺。17世紀(jì)末18世紀(jì) 初出現(xiàn)的"立體鏡"，為每只眼睛提供獨(dú)立的視覺通道，立體視覺感非常強(qiáng)烈， 這種"立體鏡"至今仍然是觀察立體圖像的有效手段。19世紀(jì)有科學(xué)家曾嘗試 構(gòu)造一種不借助輔助裝置就能觀察到立體畫面的方法，但以失敗告終。19世紀(jì)末，人們嘗試用電影技術(shù)表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)的立體視覺圖像。首先采用兩部 攝影機(jī)模擬人類雙眼進(jìn)行拍攝，然后將制好的影片用放映機(jī)通過偏光濾光鏡投射 到電影熒幕上，觀眾通過偏光濾光鏡就可以觀察到運(yùn)動(dòng)的立體圖像了。這種立體 電影技術(shù)一直沿用至今。20世紀(jì)初電視技術(shù)出現(xiàn)后，人們就開始著手研制立體電視，傳統(tǒng)的用于觀 察靜止圖像或電影圖像的立體顯示方法幾乎全部被應(yīng)用到立體電視技術(shù)中。在早期黑白電視時(shí)代，比較成功的立體電視是由兩部電視St像機(jī)拍攝影像并 用兩個(gè)獨(dú)立的視頻信道傳輸?shù)絻刹侩娨暀C(jī)，每部電視機(jī)的屏幕上安置一塊偏光 板，然后用偏光眼鏡去觀察，這樣的立體電視系統(tǒng)可以獲得較好的立體圖像。這 種雙信道偏光分像立體電視技術(shù)至今仍然是公認(rèn)的一種質(zhì)量較好的立體電視系 統(tǒng)。20世紀(jì)50年代，彩色電視技術(shù)發(fā)展到接近實(shí)用的階段，"互補(bǔ)色立體分像 電視技術(shù)"開始應(yīng)用于立體電視?；痉椒ㄊ怯脙刹跨R頭前端加裝濾光鏡的攝像 機(jī)去拍攝同一場(chǎng)景圖像，在彩色電視機(jī)的屏幕上觀眾看到的是兩副不同顏色的圖 像相互疊加在一起，當(dāng)觀眾通過相應(yīng)的濾光鏡觀察時(shí)就可以看到立體電視圖像。 這種立體電視成像技術(shù)兼容性好，在立體電視技術(shù)領(lǐng)域曾經(jīng)風(fēng)靡一時(shí)。但存在的 問題也十分明顯由于通過濾光鏡去觀察電視圖像，彩色信息損失極大；另一個(gè) 問題是彩色電視機(jī)本身的"串色"現(xiàn)象引起干擾；同時(shí)由于左、右眼的入射光譜 不一致，易引起視覺疲勞。20世紀(jì)70年代末由于陶瓷光開關(guān)新材料的出現(xiàn)，人們可以制成光開關(guān)眼鏡， 此時(shí)就出現(xiàn)了時(shí)分式的立體電視技術(shù)。時(shí)分式的立體電視技術(shù)采用彩色電視信號(hào) 的奇場(chǎng)和偶場(chǎng)進(jìn)行立體電視信號(hào)的編碼。80年代初，東芝公司研制出時(shí)分式立
體電視投影機(jī)，戴偏光鏡觀看。1985年，松下公司首推時(shí)分式液晶眼鏡立 體電視樣機(jī)獲得成功?，F(xiàn)在，具有雙屏顯示器的頭盔觀看設(shè)備有很理想的立體觀 看效果。中國清華大學(xué)己研制出高透光率的新型液晶光閥眼鏡，并于2001年研 制成功時(shí)分式液晶眼鏡立體電視機(jī)。目前，時(shí)分式的立體電視技術(shù)相對(duì)成熟，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)能提供逼真的彩 色立體圖像；當(dāng)電視場(chǎng)頻較高時(shí)，圖像穩(wěn)定無閃爍；同目前的彩色電視系統(tǒng)、計(jì) 算機(jī)顯示器相兼容；能順利地向數(shù)字電視系統(tǒng)過渡。2000年中國出現(xiàn)了第一個(gè)實(shí)時(shí)立體顯示系統(tǒng)。用一張普通的VCD碟片播放 出重影畫面，戴上無線紅外眼鏡觀看，即可獲得具有強(qiáng)烈立體感的畫面。這種立 體顯示系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)將現(xiàn)有信號(hào)源的二維圖像在顯示器上轉(zhuǎn)換成三維圖像。但是 從技術(shù)上講，這種立體影像效果還停留在利用光學(xué)或信號(hào)處理的辦法進(jìn)行畫面轉(zhuǎn) 換的層面上。目前正在加緊研制新型立體攝像機(jī)和立體顯示裝置。新型立體攝像機(jī)具有雙 鏡頭，綜合計(jì)算機(jī)、測(cè)控、圖像處理技術(shù)，拍攝過程符合人的視覺機(jī)理。新型立 體顯示裝置分時(shí)或同時(shí)輸入左右圖像，采用光學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)左右圖像以正確的視 差投射到人的雙眼，不用戴眼鏡，即可在屏幕前直接看到立體圖像。2003年在 日本東京召開的3D聯(lián)盟成立大會(huì)上，三洋電機(jī)就展示了不用戴眼鏡觀看立體圖 像的顯示器；而索尼則展示了立體圖像的拍攝和演播系統(tǒng)。但上述產(chǎn)品的立體效 果，還受到觀看角度和距離的限制。立體電視技術(shù)的基本原理從人類的視覺經(jīng)驗(yàn)來看，兩只眼睛觀看同一物體的視覺信號(hào)，可以獲得立體 感；而只有一只眼睛的人觀察場(chǎng)景物體也能獲得立體感，這對(duì)應(yīng)于雙目立體視覺 單目立體視覺，前者是立體電視技術(shù)的基礎(chǔ)；后者則更多的是依靠經(jīng)驗(yàn)來獲得立 體感。雙目立體視覺立體電視是利用人眼的立體視覺特性來產(chǎn)生立體圖像的。人類在觀看周圍世 界時(shí)，不僅能看到物體的寬度和高度，而且能知道它們的深度，能判斷物體之間
或觀看者與物體之間的距離。這種三維視覺特性產(chǎn)生的主要原因是人們通?？偸请p目同時(shí)觀看物體，而由于兩只眼睛視軸的間距(約65mm),左眼和右眼在 看一定距離的物體時(shí)，所接收到的視覺圖像是不同的，因而大腦通過眼球的運(yùn)動(dòng)、 調(diào)整，綜合了這兩幅圖像的信息，產(chǎn)生立體感。在單用左眼和右眼觀看物體時(shí)， 所產(chǎn)生的圖像移位感覺就叫視差。結(jié)合圖15作具體說明。圖15中，設(shè)有兩個(gè)完全相同的攝像機(jī)，兩個(gè)圖像平面位于同一平面Q,兩 機(jī)坐標(biāo)軸平行，X軸重合，兩機(jī)在X方向間距為基線B。場(chǎng)景中特征點(diǎn)P在兩個(gè) 圖像平面中的投影點(diǎn)G,、 Cw稱為共軛對(duì)，即一個(gè)投影點(diǎn)是另一個(gè)的對(duì)應(yīng)。兩幅圖 重疊后，共軛對(duì)之間位置差X,-^為視差。設(shè)坐標(biāo)系原點(diǎn)在左透鏡中心，依據(jù)相 似三角形關(guān)系有X/Z=X,./F和(X-B) /Z=XR/F求得Z=BF/(XirXR)由此可見，物體的深度信息就是通過視差來恢復(fù)的，視差越大說明物體離透 鏡的距離越近；反之，則越遠(yuǎn)。利用有雙鏡頭的立體攝像機(jī)即可獲得立體圖像對(duì)。 立體電視的實(shí)現(xiàn)方式立體電視的實(shí)現(xiàn)方式主要分為兩大類 一類是使一對(duì)視差信號(hào)的兩幅圖像同 時(shí)出現(xiàn)在屏幕上，讓兩眼分別觀看這兩幅圖像來獲得立體感覺。如前面提到的雙 信道偏光分像立體電視技術(shù)和"互補(bǔ)色立體分像電視技術(shù)"。另一類是將一對(duì)視 差信號(hào)的兩幅圖像先后輪流地出現(xiàn)在屏幕上，讓兩眼分時(shí)觀看而獲得立體感覺。 這就是前面提到的時(shí)分式立體電視技術(shù)。具體而言，時(shí)分式立體電視技術(shù)就是將 左、右眼的影像交替顯示在電視屏幕上，再通過一個(gè)同步快門觀看器(即立體眼 鏡)，當(dāng)屏幕顯示左眼影像時(shí)，將右眼遮蔽起來；當(dāng)屏幕顯示右眼影像時(shí)，將左 眼遮蔽起來。如此周而復(fù)始，以快于人類視覺暫留的速度進(jìn)行交替顯示，則人的 大腦就會(huì)給蒙混過去而產(chǎn)生立體視覺了 。 (三)現(xiàn)有技術(shù)的醫(yī)用x射線設(shè)備基于現(xiàn)有技術(shù)的X射線球管制造的各種醫(yī)療X射線診斷治療設(shè)備，如X 射線數(shù)字減影血管造影機(jī)(Digital Subtraction Angiography, DSA)，數(shù)字胃腸 機(jī)、數(shù)字X射線透視機(jī)、數(shù)字成像系統(tǒng)(Direct Radiography, DR)等采用的X 射線機(jī)球管都是采用單點(diǎn)X射線光源，形成平面圖像，沒有立體感。此外，市場(chǎng)上有一種雙源CT機(jī)和雙C臂DSA機(jī)。雙源CT機(jī)使用雙球管的 目的在于提高掃描速度，與形成立體視覺無關(guān)；而雙C臂DSA機(jī)使用雙球管的目 的在于增加一個(gè)投射角度，雙C臂之間無固定的位置關(guān)系，各球管獨(dú)立形成各自 的平面圖像，這兩組圖像之間不能形成一對(duì)符合人的立體視覺機(jī)理的數(shù)據(jù)，從而 進(jìn)一步形成立體效果圖像，僅僅是給臨床操作的醫(yī)生提供多了一個(gè)觀察角度。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，需要了解人體組織、結(jié)構(gòu)的空間位置及其之間的相互位 置關(guān)系，為此發(fā)展了基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的三維重建技術(shù)，如CT三維重建技術(shù)、 MRA三維重建技術(shù)、DSA三維重建技術(shù)，但這些三維重建技術(shù)不能提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài) 的立體圖像，醫(yī)生臨床操作時(shí)仍然只能依靠現(xiàn)有技術(shù)的X射線球管提供的單點(diǎn)X 射線源，形成平面圖像進(jìn)行診斷或者治療性的手術(shù)操作，在這樣的平面圖像基礎(chǔ) 上從事介入操作，只能分辨上下左右，無法分辨前后，介入操作有一定的盲目性， 也帶來了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。尤其是在神經(jīng)介入、心臟介入、外周介入等臨床操作過程 中，現(xiàn)有的平面圖像有明顯的缺陷，遠(yuǎn)沒有立體視覺圖像直觀。綜上所述雖然現(xiàn)有技術(shù)的X射線球管已經(jīng)非常成熟和精密，但只能提供 的單點(diǎn)X射線源，形成平面圖像；無法提供一對(duì)符合人的立體視覺機(jī)理的數(shù)據(jù)， 形成立體視覺效果。雖然現(xiàn)有技術(shù)的醫(yī)用X射線設(shè)備也非常成熟和精密，但都不 能形成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺效果圖像。顯然，現(xiàn)有技術(shù)的X射線球管無法達(dá)到這一要求，必須研究開發(fā)新的X射 線發(fā)生裝置，從而制造能夠提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺效果的醫(yī)用X射線設(shè)備，這種 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺效果的醫(yī)用X射線設(shè)備能產(chǎn)生立體視覺，在透視模式下，介入 醫(yī)師就可以看到猶如水晶般的立體頭顱，立體的骨骼血管清晰可見，操作極具空 間感，可進(jìn)一步提高了診斷水平和大幅度降低手術(shù)操作風(fēng)險(xiǎn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供了一種能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置， 以及用這種裝置作為關(guān)鍵部件制造的能夠提供立體視覺影像效果的醫(yī)用X射線設(shè)備。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的-所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置是從2個(gè)相互間的間距符合人類 立體視覺要求的位置上交替發(fā)射X射線的X射線發(fā)生裝置。進(jìn)一步，所述2個(gè)交替發(fā)射X射線的位置之間的間距與人類眼睛的瞳距接近， 在40mm至90ram之間，其最佳值在58mm至72mm之間。2個(gè)交替發(fā)射X射線的位 置之間的間距可以是固定的，也可以制造成間距是可以調(diào)節(jié)。所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置包含有2個(gè)或2個(gè)以上的X射線 球管，不同X射線球管之間交替發(fā)射X射線，不同X射線球管之間的間距在40mm 至90ram之間，其最佳值在58咖至72mm之間。這種由2個(gè)X射線球管交替發(fā)射 X射線組成本實(shí)用新型之能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置稱為雙管型立體 視覺X射線發(fā)生裝置；這種由3個(gè)X射線球管之間交替發(fā)射X射線組成的本實(shí)用 新型之能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置稱為3管型立體視覺X射線發(fā)生裝 置；如此類推。但是，無論采用幾個(gè)X射線球管，只有在2個(gè)X射線球管之間的 間距符合人的立體視覺要求時(shí)，這樣的一組2個(gè)X射線球管交替發(fā)射的X射線， 才能從中獲得一對(duì)符合人的立體視覺機(jī)理的數(shù)據(jù)，即2套相對(duì)獨(dú)立而又相互關(guān)聯(lián) 的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步采用立體電視技術(shù)或者立體電影技術(shù)形成立體視覺效果圖 像。所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置至少包含有陰極、陽極、偏轉(zhuǎn)電極和2個(gè)或者2個(gè)以上的陽極焦點(diǎn)；陰極發(fā)射的高能電子束經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電極的控制交替擊向不同的陽極焦點(diǎn)交替發(fā)射X射線；不同的陽極焦點(diǎn)之間的間距在40mm 至90ram之間，其最佳值在58mm至72mra之間。這種類型本實(shí)用新型之能產(chǎn)生立 體視覺效果的X射線發(fā)生
陽極型、雙陽極型、3陽極型；按照陽極的運(yùn)動(dòng)與否可以分成國定陽極型和旋轉(zhuǎn)陽極，等等。但是，無論采用幾個(gè)陽極焦點(diǎn)X射線，只有在這2個(gè)陽極焦點(diǎn)之間 的間距符合人的立體視覺要求時(shí)，這樣的一組從2個(gè)陽極焦點(diǎn)上交替發(fā)射的X 射線，才能從中獲得一對(duì)符合人的立體視覺機(jī)理的數(shù)據(jù)，即2對(duì)目對(duì)獨(dú)立而又相 互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，從而進(jìn)一步采用立體電視技術(shù)或者立體電影技術(shù)形成立體視覺效 果圖像。進(jìn)一步，所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置具有3個(gè)陽極焦點(diǎn)，其 中任意2個(gè)焦點(diǎn)間交替發(fā)射X射線，或者3個(gè)陽極焦點(diǎn)輪流發(fā)生X射線。從這種 單管3焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置中，任意2個(gè)焦點(diǎn)間的間距如果合人的立體 視覺要求時(shí)，能從中獲得一對(duì)符合人的立體視覺機(jī)理的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步形成立體視 覺效果圖像。這樣，單管3焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置在不移動(dòng)X射線發(fā)生裝 置的情況下就能夠提供3個(gè)不同角度的立體視覺圖像。所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置具有2個(gè)或者2個(gè)以上的陰極， 每個(gè)陰極的高能電子束交替擊向?qū)?yīng)的陽極焦點(diǎn)，從而使陽極焦點(diǎn)交替發(fā)射X 射線。按照陰極的數(shù)量可以分成單陰極型、雙陰極型、3陰極型，等；本實(shí)用新型還包括采用了本實(shí)用新型之能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生 裝置制造的能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線設(shè)備，特別是立體視覺效果醫(yī)用X射線 設(shè)備。所述立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備采用了能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生 裝置作為這種醫(yī)用X射線設(shè)備的X射線源。進(jìn)一步，所述立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備，包括立體視覺效果數(shù)字減影血 管造影機(jī)(Digital Subtraction Angiography, DSA)，這種設(shè)備采用了能產(chǎn)生立 體視覺效果的X射線發(fā)生裝置作為數(shù)字減影血管造影機(jī)的X射線源。所述立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備，包括立體視覺效果數(shù)字胃腸機(jī)，這種設(shè) 備采用了能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置作為數(shù)字胃腸機(jī)的X射線源。所述立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備，包括立體視覺效果數(shù)字X射線透視機(jī)， 這種設(shè)備采用了能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置作為數(shù)字X射線透視機(jī)的 X射線源。
所述立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備，包括立體視覺效果數(shù)字成像系統(tǒng)(Direct Radiography, DR),這種設(shè)備采用了能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置作為 數(shù)字成像系統(tǒng)的X射線源。本實(shí)用新型之能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置作為X射線源除了可以 制造各種立體視覺醫(yī)用X射線設(shè)備外，還可以用于制造各種立體視覺工業(yè)X射線 設(shè)備，在工業(yè)探傷、珠寶鑒定、機(jī)場(chǎng)鐵路的旅客安檢等方面廣泛應(yīng)用。由于本實(shí)用新型提供了一種從2個(gè)相互間的間距符合人類眼睛立體視覺效 果的位置上交替發(fā)射X射線的X射線發(fā)生裝置，從而可以獲得一對(duì)符合人類立體 視覺要求的X射線圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后，采用立體電視技術(shù)或者立體電 影技術(shù)可以在顯像系統(tǒng)中形成立體圖像。依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案制造的立體 視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備，可以觀察實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺效果圖像，極大方便了醫(yī) 生的診斷和手術(shù)操作。


圖1是本實(shí)用新型之雙管型立體視覺X射線發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型之雙窗雙管型立體視覺X射線發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖1不同的是各X射線球管通過各自對(duì)應(yīng)的窗口發(fā)射X射線。圖3是本實(shí)用新型之獨(dú)立雙管型立體視覺X射線發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖2不同的是各X射線球管屏蔽在各自的屏蔽罩內(nèi)，通過各自窗口發(fā)射X 射線。圖4是本實(shí)用新型之3管型立體視覺X射線發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖1至圖3的結(jié)構(gòu)最大的區(qū)別在于增加了 1個(gè)X射線，，達(dá)到3個(gè)X 射線球管，從而在不轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線發(fā)生裝置的情況下，可以獲得3個(gè)不同角度的 立體視覺圖像。圖5是本實(shí)用新型之單管2焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本實(shí)用新型之單管2焦點(diǎn)雙陽極立體視覺X射線發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖5不同的是采用了 2個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極，陰極高能電子束分別交替轟擊2個(gè)不 同的旋轉(zhuǎn)陽極，形成2個(gè)陽極焦點(diǎn)，從而形成2個(gè)X射發(fā)射線源。而在圖5的結(jié) 構(gòu)中，采用的是單旋轉(zhuǎn)陽極，陰極高能電子束分別交替轟擊同一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極上的 2個(gè)固定的空間位置，在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極上形成2個(gè)陽極焦點(diǎn)，從而形成2個(gè)X 射線發(fā)射源。圖7是本實(shí)用新型之單管3焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖5不同的是采用了 3焦點(diǎn)，陰極高能電子束分別交替轟擊同一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽 極上的3個(gè)固定的空間位置，在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極上形成3個(gè)陽極焦點(diǎn)，從而形成 3個(gè)X射線發(fā)射源。由于任意2個(gè)焦點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)可以形成立體視覺圖像，從而 在不轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線發(fā)生裝置的情況下，可以獲得3個(gè)不同角度的立體視覺圖像。圖8是本實(shí)用新型之雙陰極單管2焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖5不同的是采用了 2陰極，這2個(gè)陰極的高能電子束分別交替轟擊同一 個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極上的各自對(duì)應(yīng)的空間位置，在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極上形成2個(gè)陽極焦點(diǎn)， 從而形成2個(gè)X射線發(fā)射源。圖9是本實(shí)用新型之3陰極單管3焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。與圖8不同的是采用了 3陰極，這3個(gè)陰極的高能電子束分別交替轟擊同一 個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極上的各自對(duì)應(yīng)的空間位置，在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極上形成3個(gè)陽極焦點(diǎn)， 從而形成3個(gè)X射線發(fā)射源。由于任意2個(gè)焦點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)可以形成立體視覺圖 像，從而在不轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線發(fā)生裝置的情況下，可以獲得3個(gè)不同角度的立體視 覺圖像。圖10是安裝了本實(shí)用新型之單管2焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置的X射線 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺影像診斷介入治療機(jī)(DSA機(jī))工作原理示意圖。 圖11是安裝了本實(shí)用新型之單管2焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置的X射線 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺影像診斷介入治療機(jī)(DSA機(jī))工作原理示意圖。與圖10不同的是經(jīng)過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理和立體視覺顯示系^&處理后，醫(yī)生可 以不戴專用的立體視覺眼鏡，從而直接由立體視覺顯示系統(tǒng)的顯示屏上觀察立體 視覺圖像。而在圖10中，醫(yī)生需要專門戴立體視覺眼鏡來獲得立體視覺圖像。圖12是安裝了本實(shí)用新型之單管3焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置的X射線 實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺影像數(shù)字X射線透視機(jī)工作原理示意圖。圖13是安裝了本實(shí)用新型之雙管立體視覺X射線發(fā)生裝置的X射線實(shí)時(shí)動(dòng) 態(tài)立體視覺數(shù)字胃腸機(jī)工作原理示意圖。圖14是安裝了本實(shí)用新型之3管型立體視覺X射線發(fā)生裝置的X射線實(shí)時(shí) 動(dòng)態(tài)立體視覺影像數(shù)字成像系統(tǒng)機(jī)(DR機(jī))工作原理示意圖。圖15雙目立體視覺示意圖。上述圖中，1為X射線球管，2為屏蔽罩，3為窗口， 4為光柵，5為立體視 覺數(shù)據(jù)采集區(qū)，6為非立體視覺數(shù)據(jù)采集區(qū)，ll為陰極，12為陽極，13為偏轉(zhuǎn) 電極，14為陽極焦點(diǎn)，15為真空容器，16為高能電子束，IOI為本實(shí)用新型之 能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置，lll為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，li2為計(jì)算機(jī)數(shù) 據(jù)處理系統(tǒng)，113為立體圖像顯示系統(tǒng)，114為機(jī)械臂，115為電源及輔助設(shè)備， 116為患者，117為手術(shù)床，118為醫(yī)生，119為立體視覺眼鏡。具體實(shí)維例實(shí)施例l:雙管型立體視覺X射線發(fā)生裝置參考圖l，在本實(shí)施例中，2個(gè)X射線球管1可以采用現(xiàn)有技術(shù)中廣泛使用 的旋轉(zhuǎn)陽極球管，這2個(gè)球管的陽極焦點(diǎn)之間保持間距D，間距B為40mm 90mm， 其最佳值為58mm~72mm。 2個(gè)X射線球管1內(nèi)置于屏蔽罩2內(nèi)。屏蔽罩2設(shè)有X 射線窗口3，并由光柵4控制X射線束的大小，即得到了本實(shí)用新型之雙管型立 體視覺X射線發(fā)生裝置。
在電源、電路及其他輔助設(shè)備的支持下，2個(gè)X射線球管上交替發(fā)射X射線， 這2個(gè)X射線球管發(fā)射的X射線束在屏蔽罩2的外面同時(shí)覆蓋的區(qū)域?yàn)榱Ⅲw視覺 數(shù)據(jù)采集區(qū)5，僅由其中的一個(gè)X射線球管的焦點(diǎn)發(fā)射的X射線束覆蓋的區(qū)域?yàn)?非立體視覺數(shù)據(jù)采集區(qū)6。參考圖l。
其工作原理圖可以參考圖13，為方便表述，將本實(shí)用新型之雙管型立體視 覺X射線發(fā)生裝置101上左面的X射線球管1標(biāo)記為h，右面的X射線球管1標(biāo) 記為k,球管h的陽極焦點(diǎn)與球管k的陽極焦點(diǎn)之間的間距標(biāo)為D。間距D的大 小可以通過機(jī)電裝置調(diào)節(jié)，在40mm 90ram之間，通常設(shè)定在65mm土2mm。本實(shí)用新型之雙管型立體視覺X射線發(fā)生裝置101發(fā)射的X射線，由光柵4 控制X射線束的大小，從而調(diào)控X射線束覆蓋的區(qū)域，控制成像時(shí)的視野。X射 線穿過手術(shù)床117和患者116后，射向X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)lll, X射線數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)111安裝在X射線束覆蓋的區(qū)域，采集圖像數(shù)據(jù)。
X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)111將采集到的球管h發(fā)射的X射線束形成的數(shù)據(jù)標(biāo)記 為H組數(shù)據(jù)，將采集到的球管k發(fā)射的X射線束形成的數(shù)據(jù)標(biāo)記為K組數(shù)據(jù)，其 中在立體視覺數(shù)據(jù)采集區(qū)5內(nèi)記錄下球管h發(fā)射的X射線束形成的數(shù)據(jù)記錄為 H5，在立體視覺數(shù)據(jù)采集區(qū)5內(nèi)記錄下的球管k發(fā)射的X射線束形成的數(shù)據(jù)記錄 K5，數(shù)據(jù)H5與數(shù)據(jù)K5是一組符合人類立體視覺原理的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)H5與數(shù) 據(jù)K5通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)112處理后，采用立體電視技術(shù)或者立體電影技 術(shù)可以在立體圖象顯示系統(tǒng)113中形成立體圖像。
立體圖象顯示系統(tǒng)113中形成立體圖像，可以有多種方式，主要有二大類成 熟技術(shù)， 一類是使一對(duì)視差信號(hào)的兩幅圖像同時(shí)出現(xiàn)在屏幕上，讓兩眼分別觀看 這兩幅圖像來獲得立體感覺。如雙信道偏光分像立體電視技術(shù)和互補(bǔ)色立體分像 電視技術(shù)。另一類是將一對(duì)視差信號(hào)的兩幅圖像先后輪流地出現(xiàn)在屏幕上，讓兩 眼分時(shí)觀看而獲得立體感覺，如時(shí)分式立體電視技術(shù)。此外，還可以采用新型立
體顯示裝置，分時(shí)或同時(shí)輸入左右圖像，采用光學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)左右圖像以正確的 視差投射到人的雙眼，不用戴眼鏡，即可在屏幕前直接看到立體圖像。電源及輔助設(shè)備115可以為整個(gè)機(jī)器提供動(dòng)力并進(jìn)行自動(dòng)化控制，如控制機(jī) 械臂114的運(yùn)動(dòng)，可以獲得不同角度、不同部位的實(shí)時(shí)立體視覺效果圖像，極大 方便了醫(yī)生118的手術(shù)操作。實(shí)施例2:單管2焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置 參考圖5，本實(shí)施例與實(shí)施例1有較大的不同。在本實(shí)施例中，采用了單管2焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置，其基本結(jié)構(gòu) 原理與現(xiàn)有技術(shù)中廣泛使用常規(guī)的旋轉(zhuǎn)陽極球管的結(jié)構(gòu)有相似的地方，包含有陰 極11和陽極12，但增加了一個(gè)控制陰極電子束方向的偏轉(zhuǎn)電極13,陰極ll發(fā) 出的電子束經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電極13控制后能夠交替擊向陽極12上的焦點(diǎn)14，交替發(fā) 射X射線。2個(gè)焦點(diǎn)14之間的保持間距D，間距D為40mm 90nmi,其最佳值為 58mm 72mm。調(diào)節(jié)偏轉(zhuǎn)電極13還可以方便地調(diào)節(jié)陽極焦點(diǎn)14在陽極12上的 位置，同時(shí)還可以控制2個(gè)焦點(diǎn)14之間的間距D，間距D通常控制在65mm土 2mm。陰極ll、陽極12、偏轉(zhuǎn)電極13內(nèi)置于真空容器15內(nèi)，然后安裝在屏蔽罩 2內(nèi)。屏蔽罩2上設(shè)有X射線窗口3，并由光柵4控制X射線束的大小，即得到 了本實(shí)用新型之單管2焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置。本實(shí)施例的工作原理如下參考圖10，在電源及輔助設(shè)備115的支持下， 陰極11發(fā)出的電子束經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電極13控制后能夠交替擊向陽極焦點(diǎn)14，在2 個(gè)焦點(diǎn)14上交替發(fā)射X射線。這2個(gè)焦點(diǎn)14發(fā)射的X射線束在屏蔽罩2的外 面同時(shí)覆蓋的區(qū)域?yàn)榱Ⅲw視覺數(shù)據(jù)采集區(qū)5，僅僅是其中一個(gè)焦點(diǎn)14上發(fā)射的X 射線束覆蓋的區(qū)域?yàn)榉橇Ⅲw視覺數(shù)據(jù)釆集區(qū)6。X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)111安裝在X射線束覆蓋的區(qū)域，將在立體視覺數(shù)據(jù) 采集區(qū)5內(nèi)同一焦點(diǎn)上發(fā)射的X射線形成的數(shù)據(jù)記錄為一組。為表達(dá)清晰，將
左面的陽極焦點(diǎn)稱為a，將右面的陽極焦點(diǎn)稱為b，在立體視覺數(shù)據(jù)采集區(qū)5內(nèi) 記錄下的由焦點(diǎn)a發(fā)射的X射線形成的數(shù)據(jù)記錄為A5;在立體視覺數(shù)據(jù)采集區(qū) 5內(nèi)記錄下的由焦點(diǎn)b發(fā)射的X射線形成的數(shù)據(jù)記錄B5，數(shù)據(jù)A5與數(shù)據(jù)B5是 一組符合人類立體視覺原理的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)A5與數(shù)據(jù)B5通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)112處理后，采用立體電視技術(shù)或者立體電影技術(shù)可以在立體圖象顯示系統(tǒng) 113中形成立體圖像。實(shí)施例3:單管3焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置參考圖7，本實(shí)施例的原理基本與實(shí)施例2相同，對(duì)比圖7與圖5。與實(shí)施 例2不同的是，本實(shí)施例采用了3焦點(diǎn)，陰極11高能電子束16分別交替轟擊同 一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極12上的3個(gè)不同的空間位置，形成了單旋轉(zhuǎn)陽極上有3個(gè)陽極焦 點(diǎn)14，并從這3個(gè)陽極焦點(diǎn)14上交替或者輪流發(fā)射X射線。如果3個(gè)焦點(diǎn)中的任意2個(gè)焦點(diǎn)之間的間距都符合人類立體視覺要求，這樣 就可以得到3對(duì)符合人類立體視覺的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)的可以形成3組立體視覺圖像， 相當(dāng)于在不轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線發(fā)生裝置的情況下，這種技術(shù)可以獲得3個(gè)不同角度的 立體視覺圖像，醫(yī)生只要切換畫面，就可以從3個(gè)不同角度觀察實(shí)時(shí)立體動(dòng)態(tài)圖 像，極大的方面了醫(yī)生的診斷和手術(shù)操作。實(shí)施例4:單管雙陰極2焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置參考圖8，本實(shí)施例的原理與實(shí)施例2基本相同，比較圖8與圖5。 與實(shí)施例2不同的是，本實(shí)施例中采用了2個(gè)陰極11，這2個(gè)陰極11的高能電子束16分別交替轟擊同一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極12上的各自對(duì)應(yīng)的空間位置，在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極12上形成2個(gè)陽極焦點(diǎn)14，從而形成2個(gè)X射線發(fā)射源，可以提供一對(duì)符合人類立體視覺的數(shù)據(jù)，從而形成立體視覺圖像。實(shí)施例S:單管3陰極3焦點(diǎn)立體視覺X射線發(fā)生裝置參考圖9，本實(shí)施例的原理與實(shí)施例4基本相同，參考圖8與圖9。與實(shí)施例4不同的是，本實(shí)施例采用了3個(gè)陰極11,這3個(gè)陰極的高能電 子束16分別交替轟擊同一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極12上的各自對(duì)應(yīng)的空間位置，在同一個(gè)旋 轉(zhuǎn)陽極12上形成3個(gè)陽極焦點(diǎn)14，從而形成3個(gè)X射線發(fā)射源。如果3個(gè)焦點(diǎn) 中的任意2個(gè)焦點(diǎn)之間的間距都符合人類立體視覺要求，這樣就可以得到3對(duì)符 合人類立體視覺的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)的可以形成3組立體視覺圖像，相當(dāng)于在不轉(zhuǎn)動(dòng)的 X射線發(fā)生裝置的情況下，這種技術(shù)可以獲得3個(gè)不同角度的立體視覺圖像，醫(yī) 生只要切換畫面，就可以從3個(gè)不同角度觀察實(shí)時(shí)立體動(dòng)態(tài)圖像，極大的方面了 醫(yī)生的診斷和手術(shù)操作。實(shí)施例6:實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺影像診斷介入治療機(jī)(DSA機(jī))參考圖lO和圖ll,在本實(shí)施例中，采用了本實(shí)用新型之單管2焦點(diǎn)立體視 覺X射線發(fā)生裝置作為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺影像診斷介入治療機(jī)的X射線源。在電源及輔助設(shè)備115的支持下，陰極11發(fā)出的電子束經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電極13 控制后能夠交替擊向陽極焦點(diǎn)14，在2個(gè)焦點(diǎn)14上交替發(fā)射X射線。從而利用 X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)111在立體視覺數(shù)據(jù)采集區(qū)5內(nèi)獲得一對(duì)符合人類立體視覺 的數(shù)據(jù)，這一對(duì)數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)112處理后，采用立體電視技術(shù)或 者立體電影技術(shù)就可以在立體圖象顯示系統(tǒng)113中觀察到立體視覺圖像了。這種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺效果的醫(yī)用X射線設(shè)備能產(chǎn)生立體視覺，在透視模 式下，介入醫(yī)師就可以看到猶如水晶般的立體頭顱，立體的骨骼血管清晰可見， 操作極具空間感，可進(jìn)一步提高了診斷水平和大幅度降低手術(shù)操作風(fēng)險(xiǎn)。本實(shí)施例中采用的立體電視技術(shù)或者立體電影技術(shù)，可以是雙信道偏光分像 立體電視技術(shù)、或"互補(bǔ)色立體分像電視技術(shù)"、或時(shí)分式立體電視技術(shù)，當(dāng)使 用這些立體電視技術(shù)或者立體電影技術(shù)時(shí)，醫(yī)生118需要戴立體眼鏡119在立體 圖象顯示系統(tǒng)113中觀察到立體視覺圖像，參考圖10。當(dāng)采用新型立體顯示裝置，分時(shí)或同時(shí)輸入左右圖像，采用光學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn) 左右圖像以正確的視差投射到人的雙眼，使用這種立體電視技術(shù)時(shí)，醫(yī)生不用戴 專門的立體眼鏡，即可在屏幕前直接看到立體圖像，參考圖ll。
實(shí)施例7: X射線實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺影像數(shù)字X射線透視機(jī)參考圖12，在本實(shí)施例中，采用了本實(shí)用新型之單管3焦點(diǎn)立體視覺X射 線發(fā)生裝置101作為X射線實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺影像數(shù)字X射線透視機(jī)的X射線源。在電源及輔助設(shè)備115的支持下，陰極11的高能電子束16分別交替轟擊同 一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極12上的各自對(duì)應(yīng)的空間位置，在同一個(gè)旋轉(zhuǎn)陽極12上形成3個(gè)陽 極焦點(diǎn)，從而形成3個(gè)X射線發(fā)射源。如果3個(gè)焦點(diǎn)14中的任意2個(gè)焦點(diǎn)之間的間距D都符合人類立體視覺要求， 這樣就可以得到3對(duì)符合人類立體視覺原理的數(shù)據(jù)，對(duì)應(yīng)的可以形成3組立體視 覺圖像，相當(dāng)于在不轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線發(fā)生裝置的情況下，這種技術(shù)可以獲得3個(gè)不 同角度的立體視覺圖像，醫(yī)生只要切換畫面，就可以從3個(gè)不同角度觀察實(shí)時(shí)立 體動(dòng)態(tài)圖像，在透視模式下，手術(shù)醫(yī)師就可以看到富有立體感的人體組織，診斷 精確，且操作極具空間感，參考圖12。實(shí)施例8: X射線實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺數(shù)字胃腸機(jī)參考圖13，在本實(shí)施例中，采用了本實(shí)用新型之雙管立體視覺X射線發(fā)生 裝置作為X射線實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺數(shù)字胃腸機(jī)的X射線源。在電源及輔助設(shè)備115的支持下，2個(gè)X射線球管1上交替發(fā)射X射線， 這2個(gè)X射線球管發(fā)射的X射線束在屏蔽罩2的外面同時(shí)覆蓋的區(qū)域?yàn)榱Ⅲw視 覺數(shù)據(jù)采集區(qū)5，僅由其中的一個(gè)X射線球管的焦點(diǎn)發(fā)射的X射線束覆蓋的區(qū) 域?yàn)榉橇Ⅲw視覺數(shù)據(jù)采集區(qū)6。將本實(shí)用新型之雙管型立體視覺X射線發(fā)生裝置101上左面的X射線球管1 標(biāo)記為h，右面的X射線球管l標(biāo)記為k，球管h的陽極焦點(diǎn)與球管k的陽極焦 點(diǎn)之間的間距D。間距D的大小可以通過機(jī)電裝置調(diào)節(jié)，在40咖~90咖之間，通 常設(shè)定在65ram土2mm。本實(shí)用新型之雙管型立體視覺X射線發(fā)生裝置101發(fā)射的X射線，由光柵4 控制X射線束的大小，從而調(diào)控X射線束覆蓋的區(qū)域，控制成像時(shí)的視野。X射 線穿過手術(shù)床117和患者116后，射向X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)lll， X射線數(shù)據(jù)采 集系統(tǒng)111安裝在X射線束覆蓋的區(qū)域，采集圖像數(shù)據(jù)。X射線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)111將采集到的球管h發(fā)射的X射線束形成的數(shù)據(jù)標(biāo)記 為H組數(shù)據(jù)，將采集到的球管k發(fā)射的X射線束形成的數(shù)據(jù)標(biāo)記為K組數(shù)據(jù)，其 中在立體視覺數(shù)據(jù)采集區(qū)5內(nèi)記錄下球管h發(fā)射的X射線束形成的數(shù)據(jù)記錄為 H5，在立體視覺數(shù)據(jù)采集區(qū)5內(nèi)記錄下的球管k發(fā)射的X射線束形成的數(shù)據(jù)記錄 K5，數(shù)據(jù)H5與數(shù)據(jù)K5是一組符合人類立體視覺原理的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)H5與數(shù) 據(jù)K5通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)112處理后，采用立體電視技術(shù)或者立體電影技 術(shù)可以在立體圖象顯示系統(tǒng)113中形成立體圖像。電源及輔助設(shè)備115可以為整個(gè)機(jī)器提供動(dòng)力并進(jìn)行自動(dòng)化控制，如控制機(jī) 械臂114的運(yùn)動(dòng)，可以獲得不同角度、不同部位的實(shí)時(shí)立體視覺效果圖像，極大 方便了醫(yī)生118的手術(shù)操作。實(shí)施例9: X射線實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺影像數(shù)字成像系統(tǒng)機(jī)(DR機(jī))參考圖14，本實(shí)施例中，采用了本實(shí)用新型之3管型立體視覺X射線發(fā)生 裝置作為X射線實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺影像數(shù)字成像系統(tǒng)機(jī)的X射線源。在電源及輔助設(shè)備115的支持下，這3個(gè)X射線管交替或輪流發(fā)射X射線發(fā) 射，其中任意2個(gè)X射線發(fā)射源之間的數(shù)據(jù)獲得一對(duì)符合人類立體視覺的數(shù)據(jù)， 這對(duì)數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)112處理后，采用立體電視技術(shù)或者立體電影 技術(shù)可以在立體圖象顯示系統(tǒng)113中觀察到立體視覺圖像了。在不轉(zhuǎn)動(dòng)的X射線 發(fā)生裝置的情況下，可以獲得3個(gè)不同角度的立體視覺圖像。這種實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體 視覺效果的醫(yī)用X射線設(shè)備能產(chǎn)生立體視覺，在透視模式下，手術(shù)醫(yī)師就可以看 到富有立體感的人體組織，操作極具空間感，可進(jìn)一步提高了診斷精度，并大幅 度降低手術(shù)操作風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)該注意，本文中公開和說明的結(jié)構(gòu)可以用其它效果相同的鮚構(gòu)代替，同時(shí) 本實(shí)用新型所介紹的實(shí)施例并非實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的唯一結(jié)構(gòu)。雖然本實(shí)用新型的 優(yōu)先實(shí)施例已在本文中予以介紹和說明，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員都清楚知道這些 實(shí)施例不過是舉例說明而已，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可以做出無數(shù)的變化、改進(jìn)和 代替，而不會(huì)脫離本實(shí)用新型，因此，應(yīng)按照本實(shí)用新型所附的杈利要求書的精 神和范圍來的限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置及立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備，所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置的特征在于是從2個(gè)相互間的間距(D)符合人類眼睛立體視覺效果的位置上交替發(fā)射X射線的X射線發(fā)生裝置；所述立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備的特征在于采用了能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置(101)作為這種醫(yī)用X射線設(shè)備的X射線源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置，其特征在 于所述2個(gè)交替發(fā)射X射線的位置之間的間距(D)與人類眼睛的媳距接近， 在40mm至90mm之間，其最佳值在58mm至72mm之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置，其特征在 于所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置包含有2個(gè)或2個(gè)以上的X射 線球管(1),不同X射線球管(1)之間交替發(fā)射X射線，不同X射線球管(1) 之間的間距(D)在40咖至90mm之間，其最佳值在58mm至72mm之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置，其特征在 于:所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置至少包含有陰極(11 )、陽極(12)、 偏轉(zhuǎn)電極(13)和2個(gè)或者2個(gè)以上的陽極焦點(diǎn)(14);陰極(11)發(fā)射的高能 電子束(16)經(jīng)過偏轉(zhuǎn)電極(13)的控制交替擊向不同的陽極焦點(diǎn)(14)交替發(fā) 射X射線；不同的陽極焦點(diǎn)(14)之間的間距(D)在40mm至90mm之間，其最 佳值在58腿至72mm之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置，其特征在 于所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置具有3個(gè)陽極焦點(diǎn)(14),其中 任意的2個(gè)焦點(diǎn)間交替發(fā)射的X射線，或者3個(gè)陽極焦點(diǎn)(14)輪流發(fā)生X射線。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置，其特征在 于所述能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置具有2個(gè)或者2個(gè)以上的陰極(11)，每個(gè)陰極(11)的高能電子束交替擊向?qū)?yīng)的陽極焦點(diǎn)(14)，從而使陽 極焦點(diǎn)(14)交替發(fā)射X射線。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備，包括立體視覺效果 數(shù)字減影血管造影機(jī)(Digital subtraction Angiography, DSA)，其特征在于采 用了能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置(101)作為數(shù)字減影血管造影機(jī)的 X射線源。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備，包括立體視覺效果 數(shù)字胃腸機(jī)，其特征在于采用了能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置(101) 作為數(shù)字胃腸機(jī)的X射線源。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備，包括立體視覺效果 數(shù)字X射線透視機(jī)，其特征在于采用了能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置(101)作為數(shù)字X射線透視機(jī)的X射線源。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備，包括立體視覺效果 數(shù)字成像系統(tǒng)(Direct Radiography, DR),其特征在于采用了能產(chǎn)生立體視覺 效果的X射線發(fā)生裝置(10i)作為數(shù)字成像系統(tǒng)的X射線源。
專利摘要能產(chǎn)生立體視覺效果的X射線發(fā)生裝置及采用該裝置的醫(yī)用X射線設(shè)備，由于本實(shí)用新型提供了一種能夠從2個(gè)相互間的間距符合人類眼睛立體視覺效果的位置上交替發(fā)射X射線的X射線發(fā)生裝置，從而可以獲得一對(duì)符合人類立體視覺要求的X射線圖像數(shù)據(jù)，經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后，采用立體電視技術(shù)或者立體電影技術(shù)可以在顯像系統(tǒng)中形成立體圖像。依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案制造的立體視覺效果醫(yī)用X射線設(shè)備，可以觀察到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)立體視覺效果圖像，極大方便了醫(yī)生的診斷和手術(shù)操作。
文檔編號(hào)A61B6/00GK201018708SQ20072004925
公開日2008年2月6日 申請(qǐng)日期2007年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月14日
發(fā)明者周泰立, 張迎光, 李艷芳 申請(qǐng)人:張迎光