X射线设备、X射线数据处理方法及装置、设备及介质与流程

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种x射线设备、x射线数据处理方法及x射线数据处理装置、计算机设备及存储介质。

背景技术：

传统的x射线设备包括旋转部分和静止部分。其中，球管、探测器、数据采集控制板以及滑环属于旋转部分，重建机属于静止部分。球管发出x射线穿透检测对象后，探测器接收到x射线对检测对象待测部位的扫描数据。数据采集控制板采集探测器的扫描数据，并通过滑环将扫描数据传输给重建机，由重建机进行图像重建。

但是，探测器接收到的扫描数据在通过滑环传输到重建机过程中，由于数据量较大且数据传输的链路较长，数据传输延时较长，因此，数据采集后不能及时进行图像重建。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的x射线设备不能及时进行图像重建的问题，提供一种x射线设备、x射线数据处理方法及x射线数据处理装置、计算机设备及存储介质。

一种x射线设备，包括：

旋转机架；

扫描装置，设置于所述旋转机架上，所述扫描装置用于向检测对象发射x射线并输出扫描数据；

数据处理装置，与所述旋转机架集成设置，所述数据处理装置与所述扫描装置通信连接，所述数据处理装置用于采集所述扫描数据，利用所述扫描数据进行图像重建并输出重建后的图像；以及

显示装置，与所述数据处理装置通信连接，所述显示装置用于获取所述重建后的图像并进行显示。

上述x射线设备中，设置于旋转机架上的数据处理装置采集扫描装置输出的扫描数据，利用扫描数据进行图像重建并输出重建后的图像。相对于传统的x射线设备，上述x射线设备在对检测对象进行扫描的过程中由旋转部分的数据处理装置实时进行图像重建，而并不需要将扫描数据进行压缩处理后传输给静止部分的重建机进行重建，因此减少了扫描数据的处理时间，能够更快的输出重建后的图像。

在其中一个实施例中，还包括滑环，所述数据处理装置、所述滑环以及所述显示装置依次通信连接，所述数据处理装置通过所述滑环将所述重建后的图像输出给所述显示装置。

在其中一个实施例中，还包括参数控制模块，所述参数控制模块与所述滑环通信连接，所述参数控制模块通过所述滑环向所述数据处理装置发送扫查参数和重建参数，所述扫查参数中携带有扫查控制命令，所述重建参数中携带有重建控制命令；

所述数据处理装置根据所述扫查控制命令采集所述扫描装置输出的扫描数据，并根据所述重建控制命令利用采集的扫描数据进行图像重建。

在其中一个实施例中，还包括虚拟服务器，所述数据处理装置、所述虚拟服务器以及所述显示装置依次通信连接，所述数据处理装置将所述重建后的图像输出给所述虚拟服务器，所述显示装置从所述虚拟服务器获取所述重建后的图像。

在其中一个实施例中，所述数据处理装置与所述虚拟服务器之间通过无线通信连接。

在其中一个实施例中，所述虚拟服务器向所述数据处理装置发送扫查参数和重建参数，所述扫查参数中携带有扫查控制命令，所述重建参数中携带有重建控制命令；

所述数据处理装置根据所述扫查控制命令采集所述扫描装置输出的扫描数据，并根据所述重建控制命令利用采集的扫描数据进行图像重建。

在其中一个实施例中，所述数据处理装置包括数据收发模块、数据控制模块以及数据采集模块；

所述数据收发模块与所述参数控制模块通信连接或者与所述虚拟服务器通信连接，以获取所述扫查参数和所述重建参数；所述数据控制模块用于解析所述扫查参数以得到所述扫查控制命令，并根据所述扫查控制命令控制所述数据采集模块采集所述扫描装置输出的扫描数据；所述数据控制模块还用于解析所述重建参数以得到所述重建控制命令，根据所述重建控制命令和所述数据采集模块采集的扫描数据进行图像重建，并将所述重建后的图像输出给所述数据收发模块，控制所述数据收发模块将所述重建后的图像上传给所述显示装置或者所述虚拟服务器。

在其中一个实施例中，所述数据处理装置还包括计算加速模块，所述数据控制模块还用于控制所述计算加速模块对所述图像重建操作进行加速。

一种x射线数据处理方法，基于如上任意一项所述的x射线设备，所述x射线数据处理方法包括：

在一组所述扫描数据采集完成后读取采集的扫描数据；

根据重建控制命令和读取的扫描数据计算重建后的图像；

上传所述重建后的图像。

在其中一个实施例中，所述扫描装置包括多个探测器，所述探测器用于输出所述扫描数据；所述在一组所述扫描数据采集好后读取采集的扫描数据步骤中，一组所述扫描数据对应为一个探测器输出的扫描数据。

一种x射线数据处理装置，基于如上任意一项所述的x射线设备，所述x射线数据处理装置包括：

读取模块，用于在一组所述扫描数据采集好后读取采集的扫描数据；

计算模块，用于根据重建控制命令和读取的扫描数据计算重建后的图像；

上传模块，用于上传所述重建后的图像。

一种计算机设备，包括存储器和处理器；所述处理器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一所述方法的步骤。

一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述的方法的步骤。

附图说明

图1为传统的x射线设备的架构图。

图2为一实施例中x射线设备的结构示意图。

图3为一实施例中x射线设备的架构图。

图4为另一实施例中x射线设备的架构图。

图5为一实施例中数据处理装置的结构框图。

图6为一实施例中x射线数据处理方法的流程图。

图7为一实施例中x射线数据处理装置的结构框图。

图8为一实施例中的计算机设备的结构框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为传统的x射线设备的系统架构图。如图1所示，传统的x射线设备100包括球管(图1未示出)、探测器110、数据采集控制板120、滑环130、扫查控制系统140以及重建机150。x射线设备100还包括旋转机架(图1未示出)，从而能够带动球管、探测器110、数据采集控制板120以及滑环130高速旋转。在旋转过程中，球管向检测对象发射x射线，探测器110接收到穿透检测对象后的x射线即可获取到检测对象待测部位的x射线扫描数据。扫查控制系统140通过滑环130向数据采集控制板120发出控制命令，数据采集控制板120根据该控制命令采集探测器110的扫描数据，并通过滑环130传输到重建机150，由静止部分的重建机150根据扫描数据进行图像重建，由此得到待测部位的扫描图像。

由于探测器110输出的扫描数据较多，数据采集控制板120需要对获取的扫描数据进行打包、压缩以及缓存等处理后才通过滑环130传输给重建机150，对扫描数据的打包、压缩以及缓存等处理需要耗费大量时间。另外，由于传输扫描数据传输的链路较长，将处理后的扫描数据传输给重建机150也需要耗费大量时间。因此，扫描数据采集后不能及时进行图像重建。例如，对于急诊病人，不能及时图像重建会导致耽误病人的病情。

针对上述问题，本申请提出了一种能够对扫描数据及时进行图像重建的x射线设备，该x射线设备能够实时输出重建后的图像以供医生参考，从而满足急诊病人的需求。

图2为一实施例中的x射线设备的结构示意图。如图2所示，x射线设备200包括旋转机架210、设置于旋转机架210上的扫描装置220和数据处理装置230以及显示装置(图2未示出)。

示例性的，扫描装置220包括发射x射线的球管222以及接收探测信号的探测器224。球管222和探测器224相对设置于旋转机架210的两侧，检测对象位于球管222和探测器224之间。球管222发出x射线对检测对象进行扫描，探测器224接收穿透人体后的x射线并输出扫描数据。

数据处理装置230与旋转机架210集成设置，即本实施例中的数据处理装置230也属于旋转部分。数据处理装置230与扫描装置220通信连接，用于采集扫描装置220输出的扫描数据，利用扫描数据进行图像重建并输出重建后的图像。

显示装置与数据处理装置230通信连接，用于获取重建后的图像并进行显示，以供医生诊断。在上述x射线扫描过程中，旋转机架210带动球管222、探测器224和数据处理装置230高速旋转，从而获取检测对象多个角度的断层结构图像，以供医生诊断。

在其他实施例中，x射线设备200还可以包括例如准直器、光电转换模块等设备，从而确保x射线设备200能够正常输出重建后的图像。这些设备采用常规设置即可，此处不赘述。

上述x射线设备200中，设置于旋转机架210上的数据处理装置230采集扫描装置220输出的扫描数据，利用扫描数据进行图像重建并输出重建后的图像。相对于传统的x射线设备，上述x射线设备200在对检测对象进行扫描的过程中由旋转部分的数据处理装置230实时进行图像重建，无需将扫描数据进行压缩处理后传输给静止部分的重建机进行重建，因此减少了扫描数据的处理时间，能够更快的输出重建后的图像；并且能够避免在传输过程中扫描数据丢失造成的图像不全等，由此提高重建后的图像精确度和数据稳定性。

在其中一个具体的实施例中，结合图2和图3，x射线设备200除了包括旋转机架210(图3中未示出)、设置于旋转机架210上的扫描装置220和数据处理装置230、显示装置254，还包括滑环240。数据处理装置230、滑环240以及显示装置254依次连接。进一步的，x射线设备200还可以包括与滑环240通信连接的参数控制模块252。

参数控制模块252通过滑环240向数据处理装置230发送扫查参数和重建参数。扫查参数中携带有扫查控制命令，重建参数中携带有重建控制命令。数据处理装置230根据扫查控制命令采集扫描装置220输出的扫描数据。例如，扫描装置220包括多个获取x射线探测信号的探测器224，扫查控制命令可以为数据处理装置230获取多个探测器224中一个的扫描数据；或者依次获取所有探测器224的扫描数据等；或者扫查控制命令还可以为控制球管222(图3未示出)的管电压、管电流、x射线曝光剂量等，从而使得数据处理装置230获得设定条件下的扫描数据。

数据处理装置230还根据重建控制命令利用扫描数据进行图像重建。例如，重建控制命令为数据处理装置230根据获取的探测器224的扫描数据依次进行图像重建，并将所有重建后的图像进行拼接从而获取一个完整的图像；或者根据从所有探测器224获取的扫描数据一起进行图像重建，从而获取一个完整的图像等；或者重建控制命令还可以为数据处理装置230根据不同的扫描部位、扫描方式等选取合适的图像重建算法。

数据处理装置230通过滑环240向显示装置254输出重建后的图像以使显示装置254显示重建后的图像。显示装置254可以通过显示屏、投影仪等显示重建后的图像。在本实施例中，显示装置254和参数控制模块252也可以集成为一体，如电脑。

在另一个具体的实施例中，参见图2和图4，x射线设备200包括除了包括旋转机架210(图4中未示出)、设置于旋转机架210上的扫描装置220和数据处理装置230、显示装置，还包括虚拟服务器260。数据处理装置230、虚拟服务器260以及显示装置依次通信连接。可选的，虚拟服务器260与数据处理装置230之间通过无线通信连接。虚拟服务器260向数据处理装置230发送扫查参数和重建参数。扫查参数中携带有扫查控制命令，重建参数中携带有重建控制命令。数据处理装置230根据扫查控制命令采集扫描数据，根据重建控制命令利用扫描数据进行图像重建。

数据处理装置230向虚拟服务器260输出重建后的图像。医生可以通过移动设备与虚拟服务器260通信连接，从而获取虚拟服务器260中重建后的图像，并通过移动设备的显示屏显示重建后的图像，本实施例中的显示装置可以指移动设备的显示屏。并且虚拟服务器260还可以存储重建后的图像，作为该检测对象的病历记录，以为下次诊断提供参考。本实施例中，省去了滑环、参数控制模块，从而更加节约成本。

在其他实施例中，还可以利用本地服务器代替虚拟服务器260，数据处理装置230与本地服务器利用无线通信连接，从而从本地服务器获取扫查参数和重建参数，并且向本地服务器输出重建后的图像，通过本地服务器的显示屏显示重建后的图像。

在一实施例中，参见图5，数据处理装置230包括数据收发模块232、数据控制模块234、数据采集模块236。可选的，数据处理装置230还可以进一步包括数据存储模块238和计算加速模块239中的一个或全部。

数据收发模块232与参数控制模块252通信连接或者与虚拟服务器260通信连接，以获取扫查参数和重建参数。通信时，可以采用有线的通信协议，例如can、ethernet等；也可以采用无线的通信协议，例如，wifi、5g等。

数据控制模块234用于解析扫查参数以得到扫查控制命令，并根据扫查控制命令控制数据采集模块236采集扫描装置220输出的扫描数据。数据控制模块234还可以控制数据收发模块232与参数控制模块252或者与虚拟服务器260之间的通信连接的通断。

数据存储模块238用于接收数据采集模块236采集的扫描数据，并对扫描数据进行存储与读取。对扫描数据进行读取时，可以每次读取一组数据，即一个探测器224的扫描数据，也可以每次读取所有探测器224的数据，根据需要设置即可。本实施例中，当输出的重建后的图像在传输给显示装置254或者虚拟服务器260的过程中出现信息丢失时，或者重建后的图像不符合要求时，可以再次对数据存储模块238中存储的扫描数据进行图像重建，从而避免对检测对象进行重新扫描或者局部补扫，使得避免检测对象受到过多的辐射。

数据控制模块234还用于解析重建参数以得到重建控制命令，根据重建控制命令和数据存储模块238读取的扫描数据进行图像重建或者根据重建控制命令和数据采集模块236采集的扫描数据进行图像重建，并将重建后的图像输出给数据收发模块232，控制数据收发模块232将重建后的图像上传给显示装置254或者虚拟服务器260。数据控制模块234中可以存储有多种图像重建算法，其根据检测对象的扫描部位以及扫描方式等选择合适的图像重建算法计算重建后的图像。例如，重建控制命令中就可以包含检测对象的扫描部位和扫描方式。

数据控制模块234还用于控制计算加速模块239对图像重建操作进行加速。其中，计算加速模块239可以是用于对数据控制模块234的硬件进行加速，例如，计算加速模块239可以分担数据控制模块计算重建后的图像时的部分工作，从而提高出图效率，能够更快获得重建后的图像。

本申请还提供一种x射线数据处理方法。该方法是基于如上任一实施例中的x射线设备200实现的。图6为一实施例中的x射线数据处理方法，如图6所示，x射线数据处理方法包括以下步骤：

步骤s610，判断一组扫描数据是否采集完成。

具体的，扫描装置包括多个探测器，探测器用于输出扫描数据。一组扫描数据对应为一个探测器输出的扫描数据。可以设定一组数据占用的内存范围，在该范围内时则判定为一组扫描数据未采集完成并继续对该组扫描数据进行采集；或者在探测器输出扫描数据时设置数据输出结束标识，在接收到结束标识时即判定为一组扫描数据采集完成。在其他实施例中，一组数据也可以对应为预设数目的探测器输出的扫描数据。

步骤s612，在一组扫描数据采集完成后读取采集的扫描数据。

步骤s620，根据重建控制命令和读取的扫描数据计算重建后的图像。

步骤s630，判断重建后的图像是否符合要求。

步骤s632，在重建后的图像符合要求后上传重建后的图像。

具体的，重建控制命令中可以包括对图像重建算法的选择、重建后的图像的对比度的选择等。根据重建控制命令和读取的一组扫描数据计算重建后的图像，在对该组扫描数据对应的重建后的图像完成后，继续读取下一组扫描数据并利用下一组扫描数据进行图像重建，直到对所有的探测器的扫描数据都进行图像重建后上传重建后的图像。本实施例中，判断重建后的图像符合要求的标准为对所有探测器的扫描数据计算重建后的图像。在其他实施例中，还可以将判断重建后的图像符合要求的标准设置为，重建后的图像中已经呈现检测对象预设部位的完整图像。例如，预设部位为检测对象的脊柱、头部等。

在另一实施例中，x射线数据处理方法中也可以不需要经过对重建后图像是否符合要求进行判断即直接上传重建后的图像。

示例性的，对扫描数据进行采集的操作可以由上述x射线设备200中的数据采集模块236完成，对扫描数据进行读取的操作可以由上述x射线设备200中的数据存储模块238完成。对重建后的图像的计算操作可以由上述x射线设备200中的数据控制模块234完成。在其他实施例中，扫描数据进行采集的操作、扫描数据进行读取的操作以及重建后的图像的计算操作也可以均指的是由上述x射线设备200中的数据控制模块234中的软件部分完成。

上述x射线数据处理方法基于x射线设备200实现，在对检测对象进行扫描的过程中由旋转部分的数据处理装置实时进行图像重建，而并不需要将扫描数据进行压缩处理后传输给静止部分的重建机进行重建，因此减少了扫描数据的处理时间，能够更快的输出重建后的图像；并且能够避免在传输过程中扫描数据丢失造成的图像不全等，由此提高重建后的图像精确度和数据稳定性。

本申请还提供一种x射线数据处理装置。图7为一实施例中的x射线数据处理装置的结构框图，如图7所示，x射线数据处理装置700包括读取模块710、计算模块720以及上传模块730。

读取模块710用于在一组扫描数据采集好后读取采集的扫描数据。计算模块720用于根据重建控制命令和读取的扫描数据计算重建后的图像。上传模块730用于上传重建后的图像。读取模块710、计算模块720以及上传模块730分别用于实现上述x射线数据处理方法中的对应步骤，处理过程此处不再赘述。

上述方法和系统可以在计算机设备中实现。该计算机设备的内部结构图如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现前述任一实施例中的x射线数据处理方法的步骤。本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本申请还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器；处理器上存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上任一实施例所述方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。