CN102478742B - 一种数字放射成像曝光参数自适应修正的方法及系统 - Google Patents

一种数字放射成像曝光参数自适应修正的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种数字放射成像曝光参数自适应修正的方法及系统，其方法包括以下步骤：获取用户选择的摄影体位和患者体型；根据所获取的摄影体位和患者体型，自动加载一套包含有曝光剂量的曝光参数；获取当前实际的像源距，并根据实际的像源距自适应调整曝光剂量；获取当前实际的滤线栅状态，并根据实际的滤线栅状态对自适应调整后的曝光剂量进行再一次自适应调整；将调整后的曝光剂量值输入到曝光发生器中，由曝光发生器执行曝光操作。采用本发明可使得在拍摄同一体位时，无论机器的SID、滤线栅状态是否与预期的一致，都能达到最合理的曝光剂量，获得最佳的图像效果。

Description

一种数字放射成像曝光参数自适应修正的方法及系统
技术领域
本发明涉及X射线摄影领域，尤其涉及的是一种数字放射成像曝光参数自适应修正的方法及系统。
背景技术
在数字放射成像（Digital Radiography，DR）设备中，曝光参数的调节是获取好的图像效果的关键。曝光参数通常包括曝光电压kV、曝光电流mA、曝光时间ms及曝光剂量mAs，其中mAs=mA*ms，即曝光剂量等于曝光电流与曝光时间的乘积。曝光效果不但取决于曝光发生器本身的曝光参数，还依赖于被拍摄患者的体位、体型、像源距（Source image distance，SID）以及滤线栅的有无。在患者体位等因素确定的情况下，用户通过调节kV、mA、ms这三个参数，使拍出的图像达到最佳的效果。
目前在DR的实际使用中，对曝光参数的调节主要有以下两种方式：
1.人工调节方式：通过提供软件操作界面，由操作人员完全手工调整曝光参数。
2.预定义方式：根据体型、拍摄体位的不同，为每一种情况配置一套缺省（默认）的曝光参数。
这两种调节方式，都存在缺陷：
方式1，完全靠人工操作，每次调节的工作量大。
方式2，虽然预先提供了一些备选的参数方案，但在机器状态出现变化时，比如SID进行了调整，设备无法针对这些变化做出相应的曝光参数调整，从而无法获得最佳的曝光效果。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种DR曝光参数自适应修正的方法及系统，旨在解决现有的DR设备中曝光参数的调节方式存在自适应程度不够灵活的问题。
本发明的技术方案如下：
本方案提出的曝光参数自适应调整方法，其主要包括：
步骤S1：获取用户选择的摄影体位和患者体型。
步骤S2：根据步骤S1获取的信息，自动加载一套曝光参数。
所述曝光参数包括曝光电压kV、曝光电流mA、曝光时间ms，该套参数对应的是最佳的SID，其标识为SID(std)；对应的滤线栅状态的标识为Filter(std)。
步骤S3：获取当前实际的像源距，并根据实际的像源距自适应调整曝光剂量。
步骤S4：获取当前实际的滤线栅状态，并根据实际的滤线栅状态对自适应调整后的曝光剂量进行再一次自适应调整。
步骤S5：将自适应调整后获得的曝光剂量值输入到曝光发生器中，由曝光发生器执行曝光操作。
本发明中的曝光参数自适应调节的系统，其包括体位和体型获取单元、缺省曝光参数自动加载单元、实际SID值获取单元、实际滤线栅状态获取单元、自适应单元和曝光发生器。所述体位和体型获取单元连接所述缺省曝光参数自动加载单元；所述缺省曝光参数自动加载单元、实际SID值获取单元、实际滤线栅状态获取单元和曝光发生器均连接至所述自适应单元。
本发明的有益效果：本发明通过在拍片过程中，根据选择的拍摄体位、体型，自动提供一套预设的曝光参数，该参数对应了一个固定的SID和滤线栅状态；当机器的SID和滤线栅状态发生变化时，根据变化情况，系统将实时自动调整曝光参数。从而使得拍摄同一体位时，无论机器的SID、滤线栅状态是否与预期的一致，都能达到最合理的曝光剂量，获得最佳的图像效果。
附图说明
图1是本发明中曝光参数自适应调节的系统框图；
图2是本发明中曝光参数自适应调整的方法流程图；
图3是本发明中曝光参数随滤线栅状态自适应调整方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
如图1所示为本发明中曝光参数自适应调节的系统框图，其包括体位和体型获取单元2、缺省曝光参数自动加载单元3、实际SID值获取单元4、实际滤线栅状态获取单元5、自适应单元1和曝光发生器6。所述体位和体型获取单元2连接所述缺省曝光参数自动加载单元3；所述缺省曝光参数自动加载单元3、实际SID值获取单元4、实际滤线栅状态获取单元5和曝光发生器6均连接至所述自适应单元1。
所述体位和体型获取单元2用于获取用户选择的摄影体位和患者体型。所述缺省曝光参数自动加载单元3用于根据所述体位和体型获取单元获取的信号自动选择一套曝光参数作为系统的标准曝光参数。所述自动选择的曝光参数送入所述自适应单元1。所述实际SID值获取单元4用于获取系统实际使用过程中的设备的像源距。所述实际滤线栅状态获取单元5用于获取系统在实际使用的过程中是否有使用滤线栅的情况。所述自适应单元1根据实际SID值获取单元4和实际滤线栅状态获取单元5获取的数据对自动选择的曝光参数的曝光剂量进行调整。所述曝光发生器6用于根据自适应单元输出的曝光剂量实施曝光操作。
本方案提出的曝光参数自适应调整方法，其实现步骤如图2所示，主要包括：
步骤S1：获取用户选择的摄影体位和患者体型。
步骤S2：根据步骤S1获取的信息，自动加载一套曝光参数。
所述曝光参数包括曝光电压kV、曝光电流mA、曝光时间ms，该套参数对应的是最佳的SID，其标识为SID(std)；对应的滤线栅状态的标识为Filter(std)。
步骤S3：获取当前实际的像源距，并根据实际的像源距自适应调整曝光剂量。
步骤S4：获取当前实际的滤线栅状态，并根据实际的滤线栅状态对自适应调整后的曝光剂量进行再一次自适应调整。
步骤S5：将自适应调整后获得的曝光剂量值输入到曝光发生器中，由曝光发生器执行曝光操作。
所述步骤S3中根据实际的SID值自适应调整曝光剂量的方法有很多种，只需满足当实际的像源距大于最佳的像源距时，自适应调整后的曝光剂量则大于自动加载的曝光参数的曝光剂量，反之则小于。例如本发明实施例提供的最优方案为：令曝光剂量与SID的平方成正比，其计算公式如下：
mAs(new)=mAs(std)*（SID(new)/SID(std)）2
其中：SID(std)表示标准的SID值即加载的曝光参数对应的SID值；mAs(std)表示标准曝光剂量即加载的曝光参数对应的曝光剂量；SID(new)表示系统在实际使用过程中对应的SID值；mAs(new)表示自适应调整后的曝光剂量。
所述步骤S4中根据实际的滤线栅状态自适应调整曝光剂量的方法的基本原则为：相同情况下，有滤线栅情况下的曝光剂量是无滤线栅情况下的曝光剂量的n倍（n是正整数），本发明实施例提供的一种最优方案为n=2倍。其计算公式如下：
mAs(有栅)=mAs(无栅)*2
其中：mAs(无栅)表示无滤线栅情况下的曝光剂量；mAs(有栅)表示有滤线栅情况下的曝光剂量。
步骤S4的具体流程如图3所示，其具体包括以下步骤：
步骤S41：判断自动加载的缺省曝光参数是否为对应有滤线栅的情况，若缺省的曝光参数是对应有滤线栅的情况则执行步骤S42；若缺省的曝光参数是对应无滤线栅的情况则执行步骤S43。
步骤S42：判断当前系统中是否设置有滤线栅，是则执行步骤S46；否则执行步骤S44。
步骤S43：判断当前系统中是否设置有滤线栅，是则执行步骤S45；否则执行步骤S46。
步骤S44：使输出的曝光剂量等于输入曝光剂量的1/n倍。
步骤S45：使输出的曝光剂量等于输入曝光剂量的n倍。
步骤S46：对曝光剂量不作出调整。
所述步骤S44、步骤S45、步骤S46中所指的曝光剂量均指经过步骤S3后自适应调整后得出的曝光剂量。其中n是自然数，本实施例中n取2。
根据上述步骤系统最终输出的曝光剂量mAs(last)可能有三种情况：
第一种为由步骤S44得出的曝光剂量为：mAs(last)=mAs(new)/n；
第二种为由步骤S45得出的曝光剂量为：mAs(last)=mAs(new)*n；
第三种为由步骤S46得出的曝光剂量为：mAs(last)=mAs(new)；
本发明提供的曝光参数自适应调整方法，其中步骤S3和步骤S4的顺序是可前后调换的。其变换后的步骤为：
B1：获取用户选择的摄影体位和患者体型。
B2：根据步骤S1获取的信息，自动加载一套曝光参数。
B3：获取当前实际的滤线栅状态，并根据实际的滤线栅状态对曝光剂量进行自适应调整。
B4：获取当前实际的像源距，并根据实际的像源距对自适应调整后的曝光剂量进行再一次自适应调整。
B5：将自适应调整后获得的曝光剂量值输入到曝光发生器中，由曝光发生器执行曝光操作。
另外本发明还提供另一种附加技术方案，就是通过增加预设参数的数量，通过获取的实际状态调取不同的参数，其方法步骤如下：
步骤A1：在系统中设置n套曝光参数。
步骤A2：获取用户选择的摄影体位和患者体型，获取当前实际的像源距，获取当前实际的滤线栅状态。
步骤A3：根据摄影体位，患者体型，实际的像源距，实际的滤线栅状态选择相适应的曝光参数。
另外本发明实施例提供的参数自适应调整的计算公式，不仅仅限于上文中提到的几种方案，本领域普通技术人员根据本发明提供的方法可以毫无疑义的推出多种其他的公式。
本发明通过在拍片过程中，根据选择的拍摄体位、体型、SID，以及滤线栅的类型等，自动提供一套预设的曝光参数，该参数对应了一个固定的SID和滤线栅状态；当机器的SID和滤线栅状态发生变化时，根据变化情况，将实时自动调整曝光参数。从而使得拍摄同一体位时，无论机器的SID、滤线栅状态是否与预期的一致，都能达到最合理的曝光剂量，获得最佳的图像效果。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种数字放射成像曝光参数自适应修正的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取用户选择的摄影体位和患者体型；
根据所获取的摄影体位和患者体型，自动加载一套包含有曝光剂量的曝光参数；
获取当前实际的像源距，并根据实际的像源距自适应调整曝光剂量；
获取当前实际的滤线栅状态，并根据实际的滤线栅状态对自适应调整后的曝光剂量进行再一次自适应调整；
将调整后的曝光剂量值输入到曝光发生器中，由曝光发生器执行曝光操作。
2.根据权利要求1所述的数字放射成像曝光参数自适应修正的方法，其特征在于，当实际的像源距大于最佳的像源距时，自适应调整后的曝光剂量则大于自动加载的曝光剂量；当实际的像源距小于最佳的像源距时，自适应调整后的曝光剂量则小于自动加载的曝光剂量。
3.根据权利要求2所述的数字放射成像曝光参数自适应修正的方法，其特征在于，所述像源距与曝光剂量的关系为：
mAs(new)=mAs(std)*（SID(new)/SID(std)）2
其中：SID(std)表示加载的曝光参数对应的像源距值；mAs(std)表示加载的曝光参数对应的曝光剂量；SID(new)表示系统在实际使用过程中对应的像源距值；mAs(new)表示自适应调整后的曝光剂量。
4.根据权利要求1所述的数字放射成像曝光参数自适应修正的方法，其特征在于，所述根据实际的滤线栅状态对自适应调整后的曝光剂量进行再一次自适应调整的步骤包括以下步骤：
S41：判断自动加载的缺省曝光参数是否为对应有滤线栅的情况，若缺省的曝光参数是对应有滤线栅的情况则执行步骤S42；若缺省的曝光参数是对应无滤线栅的情况则执行步骤S43；
S42：判断当前系统中是否设置有滤线栅，是则执行步骤S46；否则执行步骤S44；
S43：判断当前系统中是否设置有滤线栅，是则执行步骤S45；否则执行步骤S46；
S44：使输出的曝光剂量等于输入曝光剂量的1/n倍；
S45：使输出的曝光剂量等于输入曝光剂量的n倍；
S46：对曝光参数不作出调整，
其中，n为正整数，所述步骤S44、步骤S45、步骤S46中所指的输入曝光剂量均指经过根据实际的像源距自适应调整后获得的曝光剂量。
5.根据权利要求4所述的数字放射成像曝光参数自适应修正的方法，其特征在于，所述n的取值为2。
6.一种数字放射成像曝光参数自适应修正的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取用户选择的摄影体位和患者体型；
根据所获取的摄影体位和患者体型，自动加载一套包含曝光剂量的曝光参数；
获取当前实际的滤线栅状态，并根据实际的滤线栅状态对曝光剂量进行自适应调整；
将调整后的曝光剂量值输入到曝光发生器中，由曝光发生器执行曝光操作。
7.根据权利要求6所述的数字放射成像曝光参数自适应修正的方法，其特征在于，在将曝光剂量值输入到曝光发生器之前，还包括步骤：
获取当前实际的像源距，并根据实际的像源距对自适应调整后的曝光剂量进行再一次自适应调整。
8.一种数字放射成像曝光参数自适应修正的系统，其特征在于，包括：
用于获取用户选择的摄影体位和患者体型的体位和体型获取单元；
用于根据所述体位和体型获取单元获取的信号自动选择一套曝光参数作为系统的标准曝光参数的缺省曝光参数自动加载单元；
用于获取系统实际使用过程中的设备的像源距的实际SID值获取单元；
用于根据实际SID值获取单元和实际滤线栅状态获取单元获取的数据对自动选择的曝光参数的曝光剂量进行调整的自适应单元；以及
用于根据自适应单元输出的曝光剂量实施曝光操作的曝光发生器；
所述体位和体型获取单元连接所述缺省曝光参数自动加载单元；所述缺省曝光参数自动加载单元、实际SID值获取单元和曝光发生器均连接至所述自适应单元。
9.根据权利要求8所述的数字放射成像曝光参数自适应修正的系统，其特征在于，还包括：用于获取系统在实际使用的过程中是否有使用滤线栅的情况的实际滤线栅状态获取单元，所述实际滤线栅状态获取单元连接至所述自适应单元。
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