CN103260523B - 准直仪装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方法和X光设备，该X光设备包括X光源、X光检测器以及用于形成X光射束的至少第一准直仪和第二准直仪，该第一准直仪具有第一激活位置，且该第二准直仪具有第二激活位置；其中，这些激活位置均位于在该X光源与该检测器之间基本上直的路径内，但距所述X光源的距离不同。该X光设备还包括用于切换处于所述第一激活位置的所述第一准直仪或处于第二激活位置的所述第二准直仪中的一个的选择器装置，从而在所述第一或第二准直仪中的一个处于激活位置时，另一个准直仪处于非激活位置。

Description

准直仪装置和方法

发明领域

本发明涉及利用X光射束进行扫描的X光设备中的方法和装置，尤其涉及X光设备中的准直仪装置。

背景技术

根据现有技术，光子计数多狭缝扫描使X光成像尤其是乳房X光照相术具有低剂量X光并有效地抑制散射光子。多狭缝扫描设备的实例在US7,302,031、US7,016,458和US7,020,237中进行了介绍，并且还在图1-2中示出。在典型的多狭缝扫描X光设备中，由线检测器组对这些X光进行检测。多狭缝准直仪位于X光源与被成像的对象之间。该多狭缝准直仪形成与这些线检测器的图案匹配的X光射束。这些X光束穿过被成像的对象进行扫描，且图像由来自这些线检测器的数据的累积构成。例如，在图1的设备中，通过旋转扫描臂来进行扫描，这种扫描臂基本上是一种刚性轴，这种刚性轴具有X光源（110）、多狭缝准直仪（120）和线检测器包。例如，可将人的胸部置于压缩叶板（140）与支架之间该检测器包上方。位置编码器测量该压缩叶板的位置，该位置相当于胸部厚度，该胸部厚度用于优化该X光源中的电压。

这种准直仪本身可以是一种带有窄长的缝隙（aperture）的钨板，这些缝隙称为狭缝。这种钨板在横向方向上缺乏刚性，因此将其置于框架内，这种框架典型地用碳纤维制成，且适度地对X光敏感。多狭缝准直仪的不同设置可有益于不同的检查。例如，细的准直仪狭缝比宽的狭缝产生较好的图像分辨率，但宽的狭缝允许较大的X光通量，并由此而允许较短的总图像获取时间。例如，US专利6,621,891介绍了采用相对于彼此移动的两层准直仪控制准直仪狭缝宽度的方法和装置。

一直以来将这种准直仪设计成在允许不同的对象厚度成像的位置运行，如厚的胸部和薄的胸部。可容易地理解，准直仪对图像分辨率有影响。X光源具有尺寸不可忽略的焦斑，该焦斑导致模糊。大焦斑与远离对象的准直仪的组合可使细的X光射束在到达小的成像对象之前基本上扩散。图3示出了由大焦斑尺寸和置于该X光源附近的准直仪所导致的模糊的放大图示。根据现有技术，出于锥形射束几何尺寸的不同放大因数的原因，准直仪通常仅在距该X光源一定距离处运行。简单地将该准直仪移位至更靠近该X光源的位置往往会将这些射束加宽，且这些射束往往不再撞击这些线检测器。可在不同的距离采用不同的准直仪，只要相对于原始尺寸重新确定该准直仪的尺寸。可通过人的操作来对准直仪进行手动切换。这种切换旨在在不同的应用之间进行切换，如正常胸部成像和活体检视模式。然而，对于典型的筛查乳房X光照相术工作流程而言，这种手动切换太慢。这种准直仪必须通过刚性机构以高重复精度附接。为了患者的安全，必须对适当地附接该准直仪进行验证和检查。在该多狭缝准直仪上方，X光通量非常高，且在X光在这些准直仪狭缝之外通过时，患者往往会接收到不可接受的剂量。

这种准直仪的稳健性（robustness）对图像的分辨率至关重要，图像的分辨率要求在对该准直仪和周围的机械进行的各种设计中要谨慎而小心。准直仪的位置和狭缝的宽度不会随着该X光设备的旋转而变化，以获取用于有残疾患者的45-60度的中侧斜位视图（MLO）图像、90度的中侧视图（ML）图像以及180度的图像。此外，该准直仪周围的空间非常有限。在乳房X光照相术中，在该准直仪的前部实际上没有空间，因为在非常接近于患者的肋部对患者的胸部进行成像。在左侧和右侧的空间同样也受限，因为需要靠近患者的肩部获取ML/MLO图像。

准直仪的位置还必须允许相对于该X光源和这些线检测器进行校准。该准直仪的位置必须至少在该准直仪的两端能够大致正交于这些狭缝调节，即在大体上横向于X光的方向上的平面内进行微小旋转和平移。在现有技术中，在横向于狭缝方向的方向上的调节公差通常在30微米。这些公差在其它方向上是适度的，但仍要求刚性和校准。根据现有技术，可相对于托架来校准每个准直仪的位置，该托架又刚性地附接到系统。

还可在检查之间移动这种准直仪，如根据专利US7,664,223所述。根据图1-2中的设备，将这种准直仪布置成朝向该X光源附近的静止位置沿着扫描臂竖直地移位。该扫描臂基本上是一种用于承载X光管、准直仪和检测器的刚性轴。

还可以有辐射盖（如根据US7,440,539所述)，必须以该准直仪并不因这种盖的重量而偏转的方式附接这种辐射盖。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于提高X光设备中的图像分辨率，其中，该分辨率取决于该准直仪。

对设备（如根据图1-2的设备）的计算和模拟显示减少准直仪的模糊（如结合图3所述）可充分提高图像分辨率。优选这种X光设备可以是一种根据图1-2的设备或类似的设备，或者是一种层析设备，或者是其他任何多狭缝扫描仪。

本发明可减少不同尺寸（厚度）的对象的模糊，如小的正常的胸部尺寸，而并不降低获取厚的对象（胸部）的图像的能力。根据可用空间或胸部厚度，优选作为压缩叶板的测量结果，本发明提供准直仪位置之间的自动切换。还可切换准直仪狭缝的图案以与在不同距离的检测器图案相匹配。出于锥形射束几何尺寸的原因，这些不同的图案是相同图案的大致放大的图案，其中，这种放大与距该X光源的距离成比例。在一种更普遍的情形中，若准直仪倾斜或弯曲，这些图案与某些锥形射束投影（也称为透视投影）相匹配，其中，第一图案的表面被投射到第二图案的表面上。

本发明的一个方面涉及一种方法和装置，包括用于距该X光源的至少两个不同的距离的至少两个不同的多狭缝准直仪。一个准直仪在另一个准直仪激活时不激活。本发明还涉及用于在这些准直仪之间自动切换的选择器装置。

本发明还还致力于患者安全以及对潜在的故障模式的稳健性。患者不会处于暴露在高剂量的危险之中，即便是出现如控制故障、传感器故障、简单电气故障或潜在的机械故障的情况下也是如此。X光被禁止以比穿过一个准直仪的狭缝的剂量大的剂量到达患者。根据本发明的安全方面，一个准直仪在另一个准直仪没有移入时不能够从激活位置移开。在这两个准直仪之间有差错（glitch）的情况下，能够将这种差错覆盖。优选的盖子是一种不透X光的材料，其附接在这两个准直仪之间。在一个实施例中，在该差错期间，可将盖子移入。

本发明的另一个方面是用于准直仪位置的校准的机构的集成。至少可在横向于这些狭缝的方向上校准该准直仪位置。优选本发明涉及校准装置，这种校准装置并不占用额外的空间、增加额外的重量或延长公差链。本发明致力于对每个准直仪的单独校准的需求。优选可为每个接触点设置校准装置，如螺钉，根据哪个准直仪激活来使接触点激活或去活。可采用凸轮轴来实现该接触点的激活。

本发明的一个方面致力于小的公差、对重力的稳健性和有限空间的组合。准直仪选择器机械装置使用轴或轴杆以及用以将该轴或轴杆朝向接触点挤压的弹簧。优选在该准直仪后面的空间内将这些接触点分散开。这种解决方案减少了位置尤其是角度上的径向游隙的影响。优选对于每个准直仪来说，至少两个接触点是独一无二的。

优选能够通过在基本上竖直的方向上移动该准直仪来测试对准校准，并且对哪些线检测器处于阴影中进行分析。优选本发明允许每个准直仪从指定位置直直地竖直移动一段短距离，而并不沿侧向方向移动准直仪或切换到另一个准直仪。优选但并不排他地，10mm就已足够，因为当该准直仪在侧向方向上位于中心时，会产生在最左端和最右端的检测器线中的阴影，且许多线相应地在右侧和左侧变暗。

本发明还致力于准直仪的刚性和偏转。根据本发明的一个方面，以一个角度并排布置两个准直仪。在采用两个准直仪时，优选的角度约为90度，且对于具有三个准直仪的装置大致为120度。在一个实施例中，这些准直仪可附着在刚性框架内，且潜在的间隙可由不透X光的材料所覆盖。

准直仪之间的切换涉及绕着轴杆的刚性旋转。通过至少一个弹簧在一个方向上施加压力并且将该轴杆压到沿着该轴杆分散开的接触点来至少对径向游隙进行处理。

在一个方面，通过相对于彼此移动两个或更多准直仪片来重新确定准直仪狭缝的尺寸。在每个片材中对图案的新颖而有创造性的选择是一种可行的方案，由此而通过极小的相对移位来获得不同的图案。控制狭缝宽度要求高的精度，因为其宽度随时间的变化不会超过百分之几，而与温度或重力无关。优选检测器的几何尺寸也适合于降低片材中的图案的复杂度。这种检测器适应性可以是以相等的距离以直线方式放置这些线检测器。在形成长的狭缝或狭缝非常接近时，准直仪板的刚性还要求复杂的制造。

本发明并不限于对人体器官的尺寸的变化进行处理。不同的检查类型受益于不同的准直仪位置。例如，可用比通过机械部件的移除和更换来手动切换准直仪更加方便的方式来获得活体检视模式。某些检查类型，如活体检视，也受益于该准直仪的其它变化，如狭缝宽度和受限的图像场。

根据本发明的一个方面，提供一种用于获得对象的图像的X光设备，该设备包括：X光源、X光检测器、两个或更多个狭缝准直仪的组以及准直仪选择器装置，其中，该检测器的特征在于多个X光灵敏区域的检测器图案，以及每个准直仪具有在该X光源与该检测器之间的指定位置，且每个准直仪包括窄的缝隙，这些缝隙布置成在该准直仪位于其指定位置时与检测器图案相匹配，此外，该选择装置的特征在于在准直仪组中的准直仪以及相应的激活位置之间自动切换的能力。该X光设备还包括用于测量与可用空间相关的位置的边界感测装置，且该选择装置设置成取决于来自该边界感测装置的信息。该X光设备还包括用于至少在横向于这些窄的缝隙的方向上调节一个准直仪相对于另一个准直仪的位置的装置。该X光设备还包括用于在横向于这些窄的缝隙的方向的方向上单独调节每个准直仪的位置的装置。该X光设备还包括用于承载该准直仪组的公共承载构件以及用于相对于该检测器和该X光源旋转该承载构件的装置。该X光设备还包括用于朝向沿着朝向及远离对象的路径移动该承载构件的移位装置，且该承载构件的角度由弹簧和沿着该路径的机械接触件控制。

本发明还涉及一种X光设备，该X光设备包括：用于测量对象厚度的量规、X光源、以检测器图案布置的多个窄的X光接收器、扫描装置以及用于形成X光射束的可切换多准直仪装置，该多准直仪装置布置成在窄缝隙的至少第一和第二图案之间切换，其中，该第一图案在距该X光源第一距离处与该检测器图案相匹配，且该第二图案在距该X光源第二距离处与该检测器图案相匹配，其中，该第一距离基本上不同于该第二距离。该X光设备还包括用于自动选择缝隙的第一图案或第二图案的选择器装置。该选择器装置可布置成取决于来自该量规的值。

本发明还涉及一种在X光设备中生成对象的图像的方法，该X光设备包括X光源和多个X光接收器以及多个窄的缝隙。该方法包括以下步骤：以机械方式测量该对象的边界位置；选择距该X光源的距离；以及沿着该X光源与这些X光接收器之间的路径将多个窄的缝隙移动至该距离；其中，该距离的选择取决于测得的边界位置以及穿过这些缝隙到达这些线检测器的X光的生成。本发明还涉及一种具有计算机用户界面或控制器的X光设备，该控制器用于就该用户界面中的选择（即运行模式或要进行的医学检查的类型）而在准直仪之间直接或间接切换。

本发明还涉及一种用于人体胸部成像的X光设备、压缩叶板、用于测量该压缩叶板的位置的位置传感器、X光源、线检测器组以及多准直仪装置，还包括穿过一个或多个板的至少第一和第二组的窄长的X光敏感缝隙；其中，这些第一X光敏感缝隙的相对位置是在距该X光源第一距离处这些线检测器至该/这些板的投影，这些第二X光敏感缝隙是在距该X光源第二距离处这些线检测器至该/这些板的投影，该X光设备还包括用于根据来自该位置传感器的值选择一个缝隙组的装置，且该第一距离不同于该第二距离。这些板布置在承载构件上，该承载构件有可能至少在第一角度与第二角度之间旋转。该X光设备还可包括用于覆盖该第一组缝隙或第二组缝隙的装置。

本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序包括一组指令，该组指令用于接收压缩叶板的位置以及根据该位置选择准直仪位置。

本发明还涉及一种在X光设备中使用的准直仪装置。该准直仪装置包括：相对彼此以不为零的角度布置的第一准直仪和第二准直仪；以及用于旋转该准直仪装置的轴杆。

本发明还涉及一种在X光设备中使用的准直仪装置。该准直仪装置包括：第一准直仪和第二准直仪，该第一准直仪和第二准直仪相对于彼此隔一定距离布置，并且构造成置于第一或第二激活位置，以形成X光射束。

本发明还涉及一种在扫描X光设备中使用的可切换多狭缝准直仪装置，包括：用不透X光的材料制成的至少两个板；以及用于移动这些板的选择器装置。这些板包括X光敏感缝隙，且这些板与该选择器装置一起的整体适于生成多个窄的狭缝的至少第一和第二图案。该第一图案在锥形射束投影处基本上与该第二图案相匹配。

附图说明

下面参考附图以一种非限制性方式对本发明进行进一步的描述，在这些图中：

图1和图2示出了根据现有技术的用于乳房X光照相术的多狭缝扫描X光设备；

图3是将该准直仪置于具有大的焦斑的X光源附近的缺陷的放大图示，这种缺陷导致模糊的X光射束；

图4a和4b是距X光源两个不同的距离的两个多狭缝准直仪的示意图，这两个准直仪以90度并排布置，并且可通过90度的旋转而切换；

图5示出了根据测得的胸部厚度对准直仪高度进行选择的侧视图；

图6示出了根据一个实施例的双准直仪和选择器结构的总体视图，该结构部分地由其承载构件和盖子覆盖，这些承载构件和盖子安装在扫描臂上，该扫描臂具有用于进行竖直准直仪移位的电机；

图7是一个后视图，图中示出了用于本发明的一个实施例的双准直仪和其选择器结构；

图8示出了凸轮轴以及这些机构的用于控制该凸轮轴的关键部件；

图9示出了从该扫描臂观察的根据本发明的一个实施例的选择器结构；

图10示出了根据本发明的一个实施例的图8中的凸轮轴以及调节螺钉的仰视图；

图11a和11b示出了不同准直仪高度的示范性狭缝图案，且图11c和11d示出了用于生成这些图案的两个准直仪片；以及

图12示出了一个流程图，图中示出了本发明的步骤。

具体实施方式

在下面的描述中，相同的附图标记在整个附图中表示相同的部分。

为了简单起见，参考示于图1和图2中的设备对本发明进行描述，并且以一种角度布置该设备，使得X光源位于检测器的正上方。可将该设备构造成被旋转。应注意，本发明或其实施例均不受限于任何特定角度。

根据本发明，类似于图1和图2的设备根据可用空间（优选该可用空间由该压缩叶板（140）或其它测量设备测量）来选择准直仪高度，并且选择用于该准直仪的竖直位置以及用于该准直仪位置的相应缝隙图案。

在一种例如，根据示于图1和图2中的现有技术或类似技术的系统中实现优选实施例。该设备（100）包括X光源（110）、线检测器150包以及压缩叶板（140）的支架130。例如，可将人体胸部布置在压缩叶板（140）与支架（130）之间该检测器包上方。用（160）表示光线。该设备可与计算机系统（50）连通。可布置一种位置编码器（未示出）来测量该压缩叶板的位置，该位置等于胸部的厚度，该胸部厚度用于优化该X光源中的电压。因此，根据该示范性实施例，单个的准直仪（120）由包含两个准直仪（125A）和（125B）的组件所取代。每个准直仪设计用于以距该X光源的单独距离运行。对于每个准直仪来讲，将此位置称为激活位置。该角度也是该激活位置的一部分。在优选实施例中，在以阻挡X光的角度将准直仪插入除了狭缝之外的该X光源与该检测器之间的路径时，该准直仪是激活的。然而，激活并不是指竖直位置。在一些实施例中，该准直仪可在竖直方向上移动（至少）一段短距离，而不被去活。一个实施例利用用于竖直准直仪移动的装置。

在图1、图2和图5中，压缩叶板（140）由电动机（149）所控制，且位置编码器（148）附接到电动机轴。在该优选实施例中，控制器（60）接收来自该位置编码器的值并且确定X光源（110）中的电压以及该准直仪的位置和/或使用哪个准直仪。在正常操作中，该设备选择最接近于胸部或叶板的可用准直仪位置，且选择器机构激活相应的准直仪。确定要激活的准直仪通常是胸部厚度的结果，或者，更具体地来讲，是压缩叶板的位置。该控制器控制电动机（129）以将该准直仪在竖直方向上移动到其指定高度。在该优选实施例中，在相关性链中实现准直仪的确定，其中，该准直仪选择取决于该X光源的电压，而该X光源的电压取决于压缩叶板位置与所选择的剂量水平的组合，且该准直仪位置取决于该电压。略微的变化是一种查找表，其中，准直仪选择取决于所测得的胸部厚度和所选择的剂量水平。

该选择器机构激活一个准直仪并将另一个准直仪去活。本发明涉及选择器机构的不同实施例。在一个实施例中，该选择器机构利用现有的竖直运动，而不是增加任何额外的电动机或致动器。

该选择器机构的实施例示于图6-10。图6示出了在包括盖子和用于竖直准直仪移动的电动机（149）的情形中的双准直仪。图7是没有盖子的后视图。图8是该凸轮轴以及用于控制其位置的机械结构的图示。图9和图10是从该扫描臂和下方观察的基本原理的简化图示。这些图示出了带有嵌齿轮（1221，1231，1241）的三个轴杆（122，123，124）、弹簧（1232A-B，1242A-B（-C））、带有两组凸轮（1243A#，1243B#）和相应的调节螺钉（1244A和1244B）组的凸轮轴（124），其中，#表示数字1-2或1-5，根据实施例的不同形式而定。图8还示出了用于限制凸轮轴（124）的旋转的角度间隔的螺钉（1244A9和1244B9）。该凸轮轴附接到碳纤维框架（125），该框架承载以90度的角并排布置的两个准直仪（125A和125B）。图7和图9还示出了上嵌齿及其用于接触弯曲的滑道（121）的杠杆（1223），该弯曲的滑道沿着该扫描臂安装。

如图7-9所示，两个多狭缝准直仪以90度的角并排布置在用碳纤维制成的框架（125）内。这两个准直仪之间的间隙可以忽略或者由X光阻挡材料制成的片材（未示出）（如金属带）覆盖，或由该框架外的金属盖覆盖。该碳纤维框架刚性地附接到凸轮轴（124）。部件（124）和（125）统称为转子，因为它们能旋转90度。具有用于阻止旋转超过某个角度的机械限制件，该角度对应于每个激活的准直仪的角度。

该凸轮轴设计为具有大致径向的游隙和轴向游隙，从而其位置由其用于推动该凸轮轴与激活的凸轮紧密接触的凸轮以及弹簧所控制。

该优选实施例可包括多个调节螺钉（1244A-D），如每个准直仪5个，因此，两个准直仪总共有如10个调节螺钉。该凸轮轴包括凸轮，以便以相应的准直仪的所需角度接触这些螺钉，并且释放另一个准直仪的角度。在不同的凸轮轴角度，不同的调节螺钉组是激活的，从而允许对这两个准直仪中的每一个进行单独校准。每个螺钉提供一个自由度。在另一个实施例中，仅可为每个准直仪提供两个调节螺钉，但这要求较好的机械制造公差。在此情形中，这两个螺钉在水平方向上调节该准直仪，该水平方向正交于这些狭缝并且是需要最大精度的方向。两个螺钉允许单独地对该准直仪的前部和后部进行调节。其它方向对精度要求不高，但为了在很大程度上缓解对制造公差的要求，最优选的实施例包括总共5个调节螺钉，以便还校准沿着该狭缝方向的位置以及竖直位置和竖直角度。

在一个实施例中，通过凸轮轴（124）的嵌齿轮（1241）来控制该凸轮轴的角度，该嵌齿轮接触中间嵌齿轮（1231），该中间嵌齿轮附接到旋转轴杆（123），该旋转轴杆铰接在弹簧（1232A-B）之间。在旋转中间嵌齿轮轴杆（123）时，凸轮轴（124）被旋转。当到达该角度极限时，由于该嵌齿的轴杆位于弹簧之间，所以该嵌齿能够略微挠曲。这些弹簧（1232A-B）缓解了对其它的多个部件的公差要求，尤其是弯曲的滑道（121）。

该嵌齿轮轴杆又由杠杆轴杆（122）控制，该杠杆轴杆包括嵌齿轮（1221）和当该准直仪竖直移动时在弯曲的滑道（121）中滑动的杠杆（1223）。因此，该实施例利用了用于竖直移动的现有装置，而不是引入另一种电动机或致动器。

在该实施例的一种变化形式中，该弯曲的滑道由在该扫描臂上的小凸轮所取代。

另一个实施例可采用专用电动机（未示出）来选择准直仪。可利用专用软件来激活该准直仪，而与其竖直位置无关，这样就可简化准直仪位置的校准的例行程序。将该电动机附接到该扫描臂而不是该准直仪，从而避免了移动电缆或该准直仪包中的额外重量。因此，在远离患者胸部的位置进行激活的准直仪的切换，从而避免了靠近患者进行切换而占据的空间。

在所示出的本发明的微小变化形式中，该凸轮轴由一种非圆柱形轴所取代。例如，若这些接触点位于该轴的相反侧，则也可能在具有三角形截面的轴中切换接触点。若将圆柱形轴杆布置成朝着不同方向的两组接触点移动稍长的横向距离，则还有可能使用圆柱形轴杆。

另一个实施例并不包括凸轮轴，而且也不要求径向游隙。相反，通过简单地经由调节偏心距（即相对于轴杆的径向偏移）来相对于圆柱形轴杆调节保持该准直仪的框架，可实现精细调节。若用良好的公差来制造这些机械部件，则足以调节这些狭缝的位置。当在竖直方向上的校准公差低于水平方向上的制造公差时，该竖直校准取决于该水平校准并不是问题。优选还有竖直位移的电动机，以校正竖直偏移而不是旋转。

再一个实施例根本不使用旋转，而这两个准直仪也不以一定角度刚性附接。相反，它们是一种机械联动装置的一部分，其中，运动沿着由多个连杆所限定的路径，包括相对旋转和平移。通过弹簧获得机械精度，这些弹簧将这些连杆推向每个准直仪的接触点。这些接触点可以是调节螺钉。

另外的实施例可具有3个准直仪，优选这三个准直仪以从前面观察的半六角形形状以大约120度的角度边靠边地刚性布置。更复杂的实施例可具有四个准直仪，这四个准直仪以矩形盒子的形状安装，并且在每个转角包括铰链，从而允许将上准直仪推入到该盒子中，这样，下准直仪就暴露给该X光源。为了安全起见，多于一个的准直仪不能够被同时推入到该盒子中，因为在每个准直仪的后端具有凸块。非常复杂的设备包括数量实际上不受限制的准直仪。可将这些准直仪附接到在接缝中的长条带上，这种条带具有不透X光的材料。该选择器将该条带弄直、对其拉动并且将其折叠到辐射屏蔽盖子内（US7,440,539）。

在一个实施例中，一种主轴装置可用于从大量的准直仪中进行选择。通过控制该主轴的位置的电动机来实现这些准直仪的单独精细调节，且将单独的校准数据存储在计算机存储器中。通过RFID传感器或电气开关来保证患者的安全。若该准直仪的一部分起到像该开关中的导体的作用，则获得最大的安全性，该开关与该X光源的高压发生器的控制电路串联。

在一个实施例中，将竖直运动倾斜，这样，该准直仪的上部位置就在X光场之外。准直仪选择发生在该上部位置，这样，在将已选择的准直仪向下移动之前，该准直仪不在X光路径之内。本发明的实施例可以以多种方式变化。

另一个实施例包括用于单独控制这些准直仪的完全分离的机械结构，包括用于竖直移动的分离的装置。可单独地移动每个准直仪。一种控制机构（如以控制软件的形式）负责不在同一时间降低这两个准直仪。为了患者的安全起见，在该上部位置，这两个准直仪相互靠近而定位，并且在它们之间具有挠性金属屏蔽件，以绝不暴露从该X光源至患者的自由路径。在一个准直仪向下移动时，该准直仪也带动辐射屏蔽件，该辐射屏蔽件的开口略小于该准直仪。

在一个实施例中，双准直仪由至少两个片材制成，这两个片材通过使用如在每个转角内的压电电动机进行相对于彼此的微小移动。例如，这种移动可以是150微米。第一片材包括两组窄长的狭缝。第一组狭缝对应于一个准直仪位置。第二组对应于第二准直仪位置。在每个组中，每个狭缝对应于线检测器。第二片材作为狭缝选择器工作，该狭缝选择器覆盖第一片材中的第一或第二组狭缝。该第二片材具有较宽的狭缝，以缓解公差。否则，轻微的失准可导致局部闭塞，从而导致该第一片材中的狭缝的变窄。

因此，在此实施例中，该可切换的多狭缝准直仪可包括用不透X光的材料制成的至少两个片材以及用于移动这些片材的选择器，且这些片材包括X光敏感缝隙。这些片材连同该选择器一起的整体生成多个窄狭缝的至少第一和第二图案。作为这两个图案与该检测器相匹配的暗示，该第一图案在锥形射束投影处基本上与该第二图案相匹配。

在此实施例的一种微小变化形式中，共用来自第一组和第二组的一些狭缝，即它们在该第一片材中重合。允许共用的狭缝提供设计中的更多自由，因为这会减少准直仪高度的受到限制的组合。为了共用的狭缝，将该第二片材制成用于限制这些狭缝沿纵向方向的延伸。每个检测器典型地包括多个死区，且该第二片材覆盖这些死区中的大部分。

图11a和11b示出了用于两个准直仪高度的两个狭缝图案1100a，其中，对于在离该X光源较远的准直仪位置形成11b中较大的图案1100b。图11c-d示出了适于在一个片材置于另一个片材的顶部时生成图11a和11b中的图案的两个片材。图11c示出了第一片材1110c，在以一个相对偏移移位时作为两个图案的联合获得该第一片材。图11d示出了第二片材1110d，利用不同的相对偏移获得该第二片材。在该第二片材中还将这些狭缝加宽，从而降低对机械公差的要求。优选一个片材还可相对于另一个片材略微收缩，以允许这两个片材之间的预定的小的间隙。在此实施例的这种形式中，该第一片材限定这些缝隙的宽度，且该第二片材基本上是一种用于激活缝隙或其部件的选择器片材。（狭缝长度的重要性低于狭缝宽度，因为该检测器确定沿着这些缝隙的分辨率。）为了图11a-11d的可读性，此实施例与仅具有三行线检测器的检测器相匹配，并且将狭缝宽度放大，但这种设计方法也适用于其它数量的线检测器或狭缝宽度。

由于一些狭缝被共用，所以所有的狭缝具有相等的宽度。换言之，这些宽度并不与该图案的尺寸成比例，这样就因为该准直仪远离该X光源而导致较低的X光通量。幸运的是，这是优点而不是问题，因为薄的对象往往要求较低的通量。

可通过在形成这些狭缝之前将两个片材中的每一个附着到刚性X光敏感材料来简化这两个片材的制造，这些狭缝非常令人烦恼地多且长，且这些狭缝相互靠近。

本发明的一个实施例在计算机断层扫描（CT）中实现，且通过将该CT的隧道变窄来确定该边界。本领域中熟练的技术人员可对所提及的这些实施例进行组合、变化和扩展。

如上所述，根据示于图12中的本发明的方法，这种用于在该X光设备中生成对象图像的方法包括以下步骤：以机械方式测量（1）该对象的边界位置；选择（2）距该X光源的距离；以及沿着该X光源与这些X光接收器之间的射线路径将多个窄的缝隙移动（3）至该距离。该距离的选择取决于测得的边界位置以及穿过这些缝隙到达这些线检测器的X光的生成（4）。

上面所提及和描述的实施例仅作为实例给出，且不应对本发明进行限制。本领域中熟练的技术人员应明白在下面所描述的专利权利要求书中所主张的本发明的范围之内的其它方案、用途、目的以及功能。

Claims (30)

1.一种X光设备，包括：X光源、X光检测器以及用于形成X光射束的至少第一准直仪和第二准直仪，所述第一准直仪具有第一激活位置，且所述第二准直仪具有第二激活位置，其中，所述第一激活位置和所述第二激活位置均位于在所述X光源与所述X光检测器之间的基本上直的路径内，但距所述X光源的距离不同，其特征在于：所述X光设备还包括用于定位处于所述第一激活位置的所述第一准直仪或处于所述第二激活位置的所述第二准直仪中的一个的选择器装置，从而在所述第一准直仪或所述第二准直仪中的一个准直仪处于激活位置时，另一个准直仪处于非激活位置。

2.根据权利要求1所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括位置传感器以及用于根据来自所述位置传感器的值选择所述准直仪中的一个的装置。

3.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括X光阻挡装置，所述X光阻挡装置用于在未将所述准直仪中的任何一个布置成完全阻挡所述X光路径时阻挡所述准直仪之间的自由X光路径。

4.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括布置在所述第一准直仪与所述第二准直仪之间的不透X光的材料。

5.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括公共承载构件，所述公共承载构件用于保持相对于彼此刚性地、以一定角度布置的所述第一准直仪和所述第二准直仪。

6.根据权利要求5所述的X光设备，其特征在于，所述公共承载构件布置成能够在第一角度与第二角度之间旋转，且所述角度由所述选择器装置确定。

7.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括用于单独地或相对于彼此调节所述激活位置的装置。

8.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述选择器装置还包括用于所述定位的电气控制的致动器。

9.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备包括移位装置，所述移位装置用于将所述准直仪在朝向及远离成像区域的路径中移位，所述选择器装置由沿着所述路径的机械接触表面控制。

10.根据权利要求9所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括用于朝向凸轮施加力的弹簧。

11.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括转子、定子以及至少一个弹簧，其中所述转子包括所述第一准直仪和所述第二准直仪以及轴，所述弹簧布置成朝向所述定子中的接触点紧紧地保持所述轴，且所述接触点根据所述转子相对于所述定子的角度切换。

12.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括用户界面，且所述选择器装置取决于所述用户界面中的选择。

13.根据权利要求12所述的X光设备，其特征在于，在所述用户界面中的所述选择与所述X光设备的操作模式或在所述X光设备中要进行的检查的类型中的一个有关。

14.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述准直仪是多狭缝准直仪，每个所述准直仪包括窄的缝隙，所述缝隙布置成在激活位置与所述检测器图案相匹配。

15.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述选择器装置构造成在准直仪以及相应的激活位置之间自动切换。

16.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括用于测量与可用空间相关的位置的边界感测装置，且所述选择器装置设置成取决于来自所述边界感测装置的信息。

17.根据权利要求14所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括用于调节所述准直仪中的一个相对于所述准直仪中的另一个的位置的位置或者至少在横向于所述窄的缝隙的方向的方向上单独调节每个准直仪的位置的装置。

18.根据权利要求1或2所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括用于承载所述准直仪组的公共承载构件以及用于使所述公共承载构件相对于所述X光检测器和所述X光源旋转的装置。

19.根据权利要求18所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括用于沿着朝向及远离对象的路径移动所述公共承载构件的移位装置，且所述选择器装置包括用于沿着所述路径的机械接触的装置。

20.一种X光设备，包括：X光源、以检测器图案布置的多个位置灵敏的窄的X光接收器、扫描装置以及用于形成X光射束的可切换多狭缝准直仪装置，所述多狭缝准直仪装置布置成在至少两个位置之间切换，从而生成窄的缝隙的至少第一图案和第二图案，其中，所述缝隙的第一图案在距所述X光源第一距离处与所述检测器图案相匹配，且所述缝隙的第二图案在距所述X光源第二距离处与所述检测器图案相匹配，其中，所述第一距离不同于所述第二距离。

21.根据权利要求20所述的X光设备，所述多狭缝准直仪装置布置成在窄的缝隙的至少第一图案和第二图案之间切换，其中，所述第一图案在距所述X光源第一距离处与所述检测器图案相匹配，且所述第二图案在距所述X光源第二距离处与所述检测器图案相匹配，其中，所述第一距离大致不同于所述第二距离。

22.根据权利要求21所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括位置传感器以及用于根据所述位置传感器切换所述缝隙的图案的装置。

23.根据权利要求20所述的X光设备，其特征在于，所述可切换准直仪装置包括一组以单独的图案布置的不透X光的材料层以及用于所述材料层的相对移位的装置，由此所述材料层的组合生成所述缝隙的第一图案和第二图案。

24.根据权利要求20或21所述的X光设备，其特征在于，用于人体胸部的成像。

25.根据权利要求20或21所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括压缩叶板以及用于测量所述压缩叶板的位置的位置传感器，第一准直仪和第二准直仪具有穿过一个或多个板的窄长的X光敏感缝隙，其中，第一X光敏感缝隙的相对位置是在距所述X光源的第一距离处所述X光接收器至所述一个或多个板的投影，且第二X光敏感缝隙是在距所述X光源的第二距离处所述X光接收器至所述一个或多个板的投影。

26.根据权利要求25所述的X光设备，其特征在于，所述X光设备还包括用于根据来自所述位置传感器的值选择所述缝隙组中的一个的装置，此外，所述第一距离不同于所述第二距离。

27.一种用于在X光设备中生成对象图像的方法，所述X光设备包括X光源和多个X光接收器以及多个窄的缝隙，所述方法包括以下步骤：以机械方式测量所述对象的边界位置；选择距所述X光源的距离；以及沿着所述X光源与所述X光接收器之间的光路将所述多个窄的缝隙移动至所述距离；其中，所述距离的选择取决于所述测得的边界位置以及穿过所述缝隙到达所述X光接收器的X光的生成。

28.一种在X光设备中使用的准直仪装置，所述准直仪装置包括：相对于彼此以不为零的角度布置的第一准直仪和第二准直仪；以及用于旋转所述第一准直仪和所述第二准直仪的轴杆，用于通过旋转将第一准直仪定位在第一激活位置、将第二准直仪定位在第二激活位置，并且在所述第一准直仪或所述第二准直仪中的一个准直仪处于激活位置时，另一个准直仪处于非激活位置。

29.一种在X光设备中使用的准直仪装置，所述准直仪装置包括：第一准直仪和第二准直仪，所述第一准直仪和所述第二准直仪相对于彼此隔一定距离布置，并且构造成置于第一激活位置或第二激活位置，以形成X光射束，所述第一激活位置和第二激活位置与X光源之间的距离不同，并且在所述第一准直仪或所述第二准直仪中的一个准直仪处于激活位置时，另一个准直仪处于非激活位置。

30.一种在扫描X光设备中使用的可切换多狭缝准直仪装置，包括：用不透X光的材料制成的至少两个板和用于移动所述板的选择器装置，所述板包括X光敏感缝隙，且所述板与所述选择器装置一起的整体适于生成多个窄的狭缝的至少第一图案和第二图案，其中，所述第一图案在锥形射束投影处基本上与所述第二图案相匹配。