一种扫描方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医疗仪器领域，尤其涉及一种扫描方法及装置。
【背景技术】
[0002]扫描探测是现代医学成像常用的技术手段，比如，螺旋CT成像技术是在伴随一定速率的检查床匀速移动时，X线管和探测器沿扫描轴做螺旋轨迹连续旋转并进行连续图像采集所获得的扫描数据，从而获得容积数据。核磁共振系统(MRI)成像中也采用了类似螺旋CT的扫描方式。以上的成像扫描中，由滑环所限扫描的半径固定，针对器官不同部位，或不同器官，不同身材的人体，或小动物，就仍使用相同扫描的半径，或必须替换相应的滑环、线圈等以适应不同的尺寸，复杂度较高。
[0003]在专利申请领域，也出现了如下使用扫描探测来获取医疗诊断用图像的技术。
[0004]专利申请号为CN201310729911.3，发明名称为“一种移动式X射线诊断装置的工作台系统”采用可移动的高精度回转机架扫描结构，X射线源和探测器固定在可移动的回转机架上，以成像物体为中心进行半周或整周扫描成像，利用改进的锥束CT成像算法，可以三维重建成像物体的内部结构信息。
[0005]专利申请US 8, 747, 317 B2，发明名为 “FULL-FIELD BREAST ULTRASOUND SYSTEMAND ARCHITECHTURE (全视野乳房超声系统和架构)”描述了自动扫描乳房成像的方法，因为使用水袋或其它定制的耦合媒体，因此扫描较为简易，平扫过乳房。但对于特定部位无法做不同角度的定向扫描成像，因为需要对特定部位进行弧面扫描
现有的医学扫描技术中，CT成像技术及核磁共振系统(MRI)中采用固定的扫描滑环来控制探测器的移动轨迹，探测器的扫描半径被滑环的半径限定，探测器的法线朝向被限定在滑环的滑动中心限定上；专利申请“一种移动式X射线诊断装置的工作台系统”及“FULL-FIELD BREAST ULTRASOUND SYSTEM AND ARCHITECHTURE (全视野乳房超声系统和架构)”中给出的方法中探测器的扫描半径及探测面的法向方向也被限定在回转机架具有的单一扫描方式内。
[0006]总之，现有医学传感技术存在的扫描自由度受限、探测点位置误差难以控制的缺点，不能满足对特定待诊断部位进行准确灵活探测的需要。
【发明内容】
[0007]本发明给出一种扫描方法及装置，用于人体特定部位的内部状态的探测，目的在于克服现有医学传感技术存在的扫描自由度受限、探测点位置误差难以控制的缺点中的至少一种。
[0008]本发明给出一种扫描方法，该方法包括如下步骤:
确定探测器从第一位置点至第二位置点的扫描路线；
在所述扫描路线上确定一组探测点，并且设定探测器的辐射界面和/或感应界面在所述一组探测点中的一个或多个探测点上的法线方向； 移动所述探测器使其经历所述一组探测点中的一个或多个探测点，并且调整所述探测器的辐射界面和/或感应界面的法线方向，使之在探测器经历所述探测点时与该探测点上设定的法线方向一致；
其中，
所述使探测器经历所述一组探测点中的一个或多个探测点，具体实现方法包括:所述探测器的辐射界面和/或感应界面的中心点或质心点与其经历的探测点间的距离小于预定的经历距离值；
所述使探测器的的辐射界面和/或感应界面的法线方向在探测器经历所述探测点时与该探测点上设定的法线方向一致，具体实现方法包括:在所述探测器经历所述探测点时，其辐射界面和/或感应界面的实际法线方向与其经历的探测点上设定的法线方向间的角度误差小于预定的法向误差值。
[0009]优选地，本发明给出的扫描方法，还包括对探测器进行光学定位的步骤，具体包括如下方法:
设置相对于光学成像传感器位置固定的光学标识，该固定光学标识的大小尺度和/或形状为已知，该光学标识相对于光学成像传感器的成像面的距离和/或方位为已知；
设置随探测器的移动而移动的光学标识，该移动光学标识的大小尺度和/或形状为已知；
根据光学几何成像中的尺度关系，将位置和尺度已知的光学标识作为参照基准，计算出移动光学标识的位置参数；
使用所述移动光学标识与探测器的辐射界面和/或感应界面之间的相对位置关系，计算出探测器的辐射界面和/或感应界面的位置参数；
优选地，本发明给出的光学定位的步骤还包括:根据两个或多个随探测器的移动而移动的光学标识的位置参数，以及所述光学标识与探测器的辐射界面和/或感应界面的位置关系，确定出探测器的辐射界面和/或感应界面的法线方向；或者，根据随探测器的移动而移动的光学标识在光学成像传感器中成像的投影形变参数，确定出该光学标识的法线方向，根据该光学标识与探测器的辐射界面和/或感应界面间的法线角度关系，确定出探测器的辐射界面和/或感应界面的法线方向。
[0010]本发明给出一种扫描装置，包括:
扫描控制单元，探测器移动伺服单元，探测器转动伺服单元，探测器安装接口单元；其中，
扫描控制单元，包含扫描路线及探测点设定单元，探测器移动控制单元，探测器转动控制单兀；其中，
所述扫描路线及探测点设定单元，用于确定探测器从第一位置点至第二位置点的扫描路线；在所述扫描路线上确定一组探测点，并且设定探测器的辐射界面和/或感应界面在所述一组探测点中的一个或多个探测点上的法线方向；
所述探测器移动控制单元，用于控制探测器移动伺服单元的移动方式及移动距离；所述探测器转动控制单元，用于控制探测器转动伺服单元的转动方式及转动角度；探测器移动伺服单元，向所述探测器在特定维度上的移动提供导向及驱动力，使该探测器经历一组探测点中的一个或多个探测点； 探测器转动伺服单元，用于调整所述探测器的辐射界面和/或感应界面的法线方向，使之在探测器经历所述探测点时与该探测点上设定的法线方向一致；
探测器安装接口单元，用于安装探测器并带动该探测器移动或转动。
[0011]优选地，本发明给出的扫描装置还包含光学定位单元，该单元包括:
光学成像单元，固定光学标识单元，移动光学标识单元，位置估计单元；其中，
光学成像单元，用于采集固定光学标识和移动光学标识的图像；
固定光学标识单元，用于在对移动光学标识定位或对移动光学标识姿态估计时提供参照基准，包括大小尺度和/或形状为已知，并且相对于光学成像传感器的成像面的距离和/或方位为已知的一个或多个光学标识；
移动光学标识单元，用于估计探测器的位置和姿态，包括随探测器的移动而移动的一个或多个光学标识，该移动光学标识的大小尺度和/或形状为已知；
位置估计单元，用于根据光学几何成像中的尺度关系，将位置和尺度已知的光学标识作为参照基准，计算出移动光学标识的位置参数；进一步地，位置估计单元使用所述移动光学标识与探测器的辐射界面和/或感应界面之间的相对位置关系，计算出探测器的辐射界面和/或感应界面的位置参数；
优选地，所述位置估计单元根据两个或多个随探测器的移动而移动的光学标识的位置参数，以及所述光学标识与探测器的辐射界面和/或感应界面的位置关系，确定出探测器的辐射界面和/或感应界面的法线方向；或者，根据随探测器的移动而移动的光学标识在光学成像传感器中成像的投影形变参数，确定出该光学标识的法线方向，根据该光学标识与探测器的辐射界面和/或感应界面间的法线角度关系，确定出探测器的辐射界面和/或感应界面的法线方向。
[0012]本发明提供的实施例中给出的扫描方法及装置，可以克服现有医学传感技术存在的扫描自由度受限、探测点位置误差难以控制的缺点中的至少一种，可以实现多自由度扫描，可以提高探测器的位置精度和姿态精度，可以对特定待诊断部位进行准确灵活探测。
[0013]附图
图1为本发明提供的实施例给出的一种扫描方法流程图；
图2为本发明提供的实施例给出的一种扫描装置的组成示意图图3为本发明提供的实施例给出的一种扫描装置的扫描结构示意图；
图4为本发明提供的实施例给出的一种扫描装所具有的扫描方式示意图；
图5为本发明提供的实施例给出的一种带有光学定位单元的扫描装置结构示意图。
[0014]实施例
[0015]本发明给出一种扫描方法及装置，用于克服现有医学传感技术存在的扫描自由度受限、探测点位置误差难以控制的缺点中的至少一种。
[0016]实施例1, 一种扫描方法举例
参见图1所示，本发明提供的扫描方法实施例，包括如下步骤:
步骤S110，确定探测器从第一位置点至第二位置点的扫描路线；
步骤S120，在所述扫描路线上确定一组探测点，并且设定探测器的辐射界面和/或感应界面在所述一组探测点中的一个或多个探测点上的法线方向；
步骤S130，移动所述探测器使其经历所述一组探测点中的一个或多个探测点，并且调整