CN103919567A - X射线成像设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

这里公开了一种X射线成像设备及其控制方法，其中，通过触摸传感器测量被压缩的胸部的区域，并控制准直器使得X射线发射区域对应于被压缩的胸部的测量的区域，藉此，可以减小用于执行X射线成像的工作流程，并且可以缓解由于胸部压缩引起的对象的疼痛。X射线成像设备包括：X射线源，产生X射线并使用产生的X射线照射对象；准直器，调节从X射线源产生的X射线的发射区域；X射线检测器，检测已穿过对象的X射线，以获取X射线数据；触摸传感器，设置在X射线检测器上方；压迫桨，压缩放置在触摸传感器上的对象；准直器控制单元，基于触摸传感器的输出值计算被压缩的对象的位置和尺寸并基于计算结果控制准直器。

Description

X射线成像设备及其控制方法

技术领域

本发明的实施例涉及一种X射线成像设备及其控制方法，所述X射线成像设备通过使X射线穿过对象来产生X射线图像。

背景技术

X射线成像设备是使用X射线照射对象并利用已穿过所述对象的X射线获取对象的内部的图像的装置。X射线的穿透性根据构成对象的材料的属性而改变，因此可通过检测已穿过所述对象的X射线的强度来对对象的内部结构成像。

在这些X射线成像设备中，乳腺摄影设备检查作为对象的胸部。胸部包含乳腺组织和脂肪组织，因此X射线成像需要在使用压迫桨压缩置于X射线源和X射线检测器之间的胸部的状态下被执行，以获得清楚地示出胸部的内部结构X射线图像。

放射科医师在对象的胸部被压缩的状态下手动地调节X射线的发射区域，因此，X射线成像所需的工作流程（workflow）增加且由于胸部压缩引起的对象的痛苦也增加。

发明内容

因此，本发明的一方面在于提供一种X射线成像设备以及用于其的控制方法，其中，通过触摸传感器测量被压缩的胸部的区域，并控制准直器使得X射线发射区域对应于被压缩的胸部的测量的区域，藉此，可以减小用于执行X射线成像的工作流程，并且可以缓解由于胸部压缩引起的对象的疼痛。

本发明的其他方面将部分地在下面的描述中阐述，部分地将通过所述描述显而易见，或者可通过本发明的实施而了解。

根据本发明的一方面，一种X射线成像设备，包括：X射线源，产生X射线并使用产生的X射线照射对象；准直器，调节从X射线源产生的X射线的发射区域；X射线检测器，检测已穿过对象的X射线，以获取X射线数据；触摸传感器，设置在X射线检测器上方；压迫桨，压缩放置在触摸传感器上的对象；准直器控制单元，基于触摸传感器的输出值计算被压缩的对象的位置和尺寸，并基于计算结果控制准直器。

准直器控制单元可根据被压缩的对象的位置和尺寸确定对象区域，并设置与对象区域对应的X射线发射区域。

准直器控制单元可控制准直器，使得从X射线源产生的X射线被发射到设置的X射线发射区域。

X射线成像设备还可包括图像控制器，所述图像控制器从X射线数据消除由于触摸传感器引起的误差。

准直器可包括沿着X轴方向可移动的至少一个叶片以及用于驱动所述至少一个叶片的至少一个驱动单元。

所述至少一个驱动单元可根据从准直器控制单元发送的控制信号使所述至少一个叶片沿着X轴方向移动。

为了X射线发射区域与对象区域之间的一致性，准直器控制单元可计算所述至少一个叶片的位移。

准直器控制单元可将控制信号发送到所述至少一个驱动单元，以使所述至少一个叶片移动所计算的位移。

准直器可包括多个叶片，所述多个叶片中的每个沿着X轴方向或Y轴方向独立地移动。

触摸传感器可以是从由电容式触摸传感器和电阻式触摸传感器构成的组中选择的至少一种。

根据本发明的另一方面，一种控制X射线成像设备的方法，所述X射线成像设备包括X射线源、准直器和X射线检测器，所述X射线源用于产生X射线并使用产生的X射线照射对象，所述准直器用于调节从X射线源产生的X射线的发射区域，所述X射线检测器用于检测已穿过对象的X射线，所述方法包括：压缩被放置在触摸传感器上的对象，所述触摸传感器被安装在X射线检测器上方；基于触摸传感器的输出值计算被压缩的对象的位置和尺寸；基于计算结果控制准直器。

所述控制可包括：根据被压缩的对象的位置和尺寸确定对象区域，以及设置与对象区域对应的X射线发射区域。

所述控制还可包括控制准直器使得从X射线源产生的X射线被发射到所设置的X射线发射区域。

所述方法还可包括：从X射线源产生X射线；经由被控制的准直器发射X射线；通过X射线检测器检测被发射的X射线，以获取对象的X射线数据；从对象的X射线数据消除由于触摸传感器引起的误差。

准直器可包括沿着X轴方向可移动的至少一个叶片。

所述控制可包括：使所述至少一个叶片沿着X轴方向移动。

所述控制可包括：为了X射线发射区域与对象区域之间的一致性，计算所述至少一个叶片的位移。

所述控制可包括：使所述至少一个叶片移动所计算的位移。

准直器可包括多个叶片，所述控制可包括使每个叶片沿着X轴方向独立地移动。

触摸传感器可以是从由电容式触摸传感器和电阻式触摸传感器构成的组中选择的至少一种。

附图说明

通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将会变得明显和更加易于理解，附图中：

图1是根据本发明的实施例的X射线成像设备的整体外部视图；

图2是配备有触摸传感器的X射线检测单元的放大视图；

图3是根据本发明的实施例的X射线成像设备的控制框图；

图4是示出准直器的构造的控制框图；

图5A到图5C是准直器的俯视图；

图6是示出用于产生X射线的X射线源的内部结构的视图；

图7是X射线源和准直器的侧面剖视图；

图8A至图8C示出X射线发射区域的示例；

图9是能够校正由于触摸传感器引起的误差的X射线成像设备的控制框图；

图10是根据本发明的另一实施例的X射线成像设备的控制框图；

图11是示出根据本发明的实施例的X射线成像设备控制方法的流程图；

图12是示出可消除由于触摸传感器产生的误差的X射线成像设备控制方法的流程图。

具体实施方式

现在将对本发明的实施例进行详细的描述，本发明的实施例的示例在附图中示出，附图中，相同的标号始终表示相同的元件。

以下，将参照附图对本发明的实施例进行详细描述。

图1是根据本发明的实施例的X射线成像设备100的整体外部视图。图2是配备有触摸传感器125的X射线检测单元的放大视图。

根据本发明的实施例的X射线成像设备100可执行胸部的成像。用于乳腺摄影的X射线成像设备被配置为在胸部被压缩的状态下根据具有乳腺组织和脂肪组织的胸部的特性发射X射线。以下，将参照图1和图2对X射线成像设备100的构造进行详细描述。

参照图1，X射线成像设备100包括：X射线发生器110，产生X射线并使用产生的X射线照射对象30；X射线检测单元120，检测已穿过对象30的X射线；压迫桨107，压缩放置在X射线检测单元120上的对象30。X射线发生器110和X射线检测单元120经由连接臂103连接到机架101，并且机架101支撑X射线发生器110和X射线检测单元120。

X射线发生器110包括：X射线源111，产生X射线；准直器113，调节从X射线源111发射的X射线的发射区域。下面将提供对X射线源111和准直器113的详细描述。

当对象30是胸部时，有必要通过沿着垂直于地的方向压缩胸部来减小胸部的厚度，以获得更清楚的、更精确的图像。因此，胸部30位于压迫桨107与X射线检测单元120之间，在对象30被压迫桨107压缩的状态下发射X射线。可通过操作压迫桨调节杆105来向上移动或者向下移动压迫桨107。

X射线检测单元120包括X射线检测器121，所述X射线检测器121用于检测已穿过对象30的X射线，将经检测的X射线转换为电信号，并从所述电信号获取X射线数据，并且所述X射线检测单元120设置有片123，片123设置在容纳X射线检测器121的壳体上并用于安装对象30，即，胸部。片123可以由对X射线的通过造成最小影响的材料和颜色制成。例如，片123可以是碳片。

可根据材料的成分、将所检测的X射线转换成电信号的方法以及获取X射线数据的方法来对X射线检测器进行分类。

首先，根据材料的成分将X射线检测器分为单元件型和混合元件型。

当X射线检测器属于单元件型时，用于检测X射线并利用检测到的X射线来产生电信号的一部分以及用于读取和处理电信号的一部分由单元件半导体制成或者利用单个工艺来制造。例如，单元件型X射线检测器可以是诸如电荷耦合器件（CCD）或者互补金属氧化物半导体（CMOS）的光接收元件。

当X射线检测器属于混合元件类型时，用于检测X射线并利用检测到的X射线产生电信号的部分以及用于读取和处理电信号的部分由不同的材料制成或者利用不同的工艺来制造。例如，在利用诸如光电二极管或者CCD的光接收元件、或者由CdZnTe制成的光接收元件来检测X射线、并且利用CMOS读出的集成电路（ROIC）来读取和处理电信号的情况下，X射线检测器可包括检测X射线的条形检测器以及读取并处理电信号的CMOS ROIC，或者可使用a-Si或a-Se平板系统。

此外，根据将X射线转换成电信号的方法来将X射线检测器分类为直接转换类型和间接转换类型。

在直接转换类型中，当发射X射线时，在光接收元件中临时产生电子空穴对，并通过被施加到光接收元件的相对端的电场，电子和空穴分别迁移到正电极和负电极。就这一点而言，X射线检测器将这样的运动转换为电信号。在直接转换型X射线检测器的光接收元件中使用的材料可以是a-Se、CdZnTe、Hgl₂、Pbl₂等。

在间接转换类型中，闪烁体设置在光接收元件和X射线发生器之间，当从X射线发生器发射的X射线与闪烁体反应以释放具有可见光波长的光子时，光接收元件感测释放的光子并将光子转换为电信号。光接收元件可以由Si等来制成，闪烁体可以是薄膜型GADOX闪烁体、微柱型或者针结构类型CSI（T1）等。

此外，根据获取X射线数据的方法来将X射线检测器分类为电荷积分模式和光子计数模式。电荷积分模式是这样的方法，通过该方法，电荷被存储特定的时间段然后从其获得信号，光子计数模式是这样的方法，通过该方法，每当X射线单光子产生信号，能量等于或者大于阈值能量的光子被计数。

在本发明的实施例中使用的X射线检测器121可以是根据材料的成分、转换成电信号的方法以及X射线数据获取方法的上述类型中的任意类型。

X射线检测器121获得的X射线数据被发送到主机装置140。主机装置140包括：显示器141，显示X射线图像；输入单元142，用于X射线成像设备100的操作的命令通过输入单元142被输入。

X射线检测单元120还包括用于感测与对象30的接触的触摸传感器125。参照图2，触摸传感器125设置在X射线检测器121上方，更具体地说，设置在片123上方。因此，作为X射线成像的对象的胸部30被放置在触摸传感器125上，放射科医师调节压迫桨调节杆105，以让压迫桨107将胸部30压缩到特定的厚度。

同时，为了防止在辐射中的不必要的暴露，屏蔽板10可以被安装为将用于对患者进行X射线成像的区域与用于放射科医师操纵主机装置140的区域分隔开。屏蔽板10可以由诸如铅的吸收X射线的材料制成。如果放射科医师视觉地检查放置压迫桨30的区域，移动到被定位为与用于X射线成像的区域相对的主机装置140，调节准直器113，然后操纵X射线成像设备100以将X射线发射到胸部30，则患者在胸部30被压缩的状态下等待很长的时间。

然而，在根据本发明的实施例的X射线成像设备100中，触摸传感器125感测胸部30被放置的区域，准直器113根据触摸传感器125的感测结果自动地被控制。因此，患者等待时间可减小，并且可以最小化不必要的X射线发射。

图3是X射线成像设备100的控制框图。在图3中，实线表示数据流，虚线表示X射线流。以下，将参照图3描述X射线成像设备100的特定操作。

如上所述，当压迫桨107压缩胸部30时，触摸传感器125感测触摸传感器125的接触胸部30的区域。

触摸传感器125可以是电容式触摸传感器或者电阻式触摸传感器。电容式触摸传感器感测在人体中产生的静电。当触摸传感器125属于电容式时，由ITO形成的透明电极分别被涂覆在基底的相对表面上，电压被施加到基底的四个角落，从而电流在触摸传感器125的表面中流动。就这一点而言，当胸部30接触触摸传感器125时，触摸传感器125的接触胸部30的区域的电容改变。因此，可以从触摸传感器125的输出值确定胸部30被放置在触摸传感器125上的区域（以下称为“对象区域”）。

电阻触摸传感器感测被施加到触摸传感器的压力。当触摸传感器125属于电阻式时，由ITO形成的透明电极分别被涂覆在两个基底上，这两个基底通过多个间隔体彼此隔开，从而各个基底的被涂覆的表面彼此面对。就这一点而言，当胸部30接触触摸传感器125时，由于所述两个基底受到胸部30的压力而彼此接触，所以在触摸传感器125接触胸部30的区域中出现电流和电阻的变化。因此，可从触摸传感器125的输出值确定对象区域。

电容触摸传感器和电阻触摸传感器被提供仅仅是为示出性的目的，触摸传感器125的结构或者感测方法不限于上面的实施例。即，能够感测与对象30的接触的任意触摸传感器可以被用作触摸传感器125。

触摸传感器125的输出值被发送到准直器控制单元131，接收触摸传感器125的输出值的准直器控制单元131可以通过分析被发送的输出值来计算胸部30的位置和尺寸。然后，胸部30被放置在触摸传感器125上的区域（即，对象区域）根据胸部30的位置和尺寸被确定。

如图1中所示，准直器113设置在X射线源111的前方并因而可调节从X射线源111发射的X射线的发射区域。因此，准直器控制单元131控制准直器113，以使从X射线源111发射的X射线的发射区域对应于对象区域。具体地说，准直器控制单元131设置与对象区域对应的X射线发射区域，并将用于引导从X射线源111发射到被设置的X射线发射区的X射线的控制信号发送到准直器113。根据本发明的实施例，X射线发射区域是触摸传感器125中的X射线最终到达的区域。

当准直器113被控制时，X射线从X射线源111产生并经准直器113被发射，发射的X射线穿过对象30和触摸传感器125，然后到达X射线检测器121。X射线检测器121将X射线转换为电信号并获取用于对象30的X射线数据，所获取的X射线数据用于产生对象30的X射线图像。所产生的X射线图像显示在主机装置140的显示器141上。

以下，将参照图4以及图5A至5C来详细描述准直器113的操作。

图4是示出准直器113的构造的控制框图。图5A到图5C是准直器113的俯视图。

准直器113包括至少一个可移动的叶片，叶片由具有高带隙的材料制成并因而可吸收X射线。可以在叶片移动的同时调节所述X射线发射区域，准直器113还包括用于将驱动力提供给叶片的驱动单元。

准直器控制单元131计算每个叶片的位移，以将X射线发射到被设置的X射线发射区域，并将用于使叶片运动所述计算的位移的控制信号发送到每个驱动单元。

根据实施例，如图4中示出，准直器113可包括四个叶片，即，第一叶片113a、第二叶片113b、第三叶片113c和第四叶片113d以及将驱动力提供给各个叶片的四个驱动单元（即，第一驱动单元113a′、第二驱动单元113b′、第三驱动单元113c′和第四驱动单元113d′）。通过与其对应的各个驱动单元，所述叶片可以每个均独立地移动。每个驱动单元可以由电机制成，直线电机可以用作叶片直线移动时的驱动单元。

图5A中示出的准直器113具有各自具有四角形的形状的第一叶片113a、第二叶片113b、第三叶片113c和第四叶片113d。第一叶片113a和第二叶片113b可沿着X轴的相对的方向各自独立地运动，第三叶片113c和第四叶片113d可沿着Y轴的相对的方向各自独立地运动。根据本发明的实施例，经由通过四个叶片形成的空的空间R来发射X射线，空的空间R被表示为X射线穿透区域。

X射线发射区域意味着触摸传感器125上被X射线发射的区域，因此，X射线穿透区域R可以或者可以不与X射线发射区域一致。具体地说，当从X射线源111产生的X射线沿着直线被发射时，X射线穿透区域R和X射线发射区域可以彼此一致。另一方面，当X射线以锥形波束的形式被辐射时，X射线穿透区域R和X射线发射区域彼此不一致。虽然X射线穿透区域R不与X射线发射区域一致，但是可以基于这两个区域之间的关系，通过调节X射线穿透区域R来调节X射线发射区域。

准直器113的结构不限于图5A中示出的实施例，如果需要，准直器113可具有各种形状。

例如，如图5B中所示，椭圆形的槽可以形成在第一叶片113a的一侧从而X射线发射区域最接近于对象区域，即，胸部的区域。通过这样的构造，可最小化到达胸部之外区域的不必要的X射线的发射。

此外，如图5C中所示，第一叶片113a可以以多个叶子的形式来设置，从而X射线发射区域可以被更精确地调节。

虽然图5A到图5C示出了准直器113包括四个叶片，但是这仅仅是为了示出性的目的而提供的。即，准直器113的叶片的形状和数量并不被具体地限制，如果需要，叶片可以以各种数量来构造。

当完成对准直器130的控制时，从X射线源111产生X射线，所产生的X射线穿过X射线穿透区域R，然后被发射到由准直器控制单元131设置的X射线发射区域。

图6是示出用于产生X射线的X射线源111的内部结构的视图。图7是X射线源111和准直器113的侧剖视图。

X射线源111可以被实现为由正电极和负电极制成的双电极真空管（111a）。X射线管（111a）的内部被抽空到大约10mmHg的高真空态，负电极的灯丝111e被加热到高温以产生热电子。灯丝111e可以由钨制成，可通过将10V的电压和大约3A到大约5A的电流施加到连接到灯丝111e的电线111f来加热灯丝111e。

此外，当将大约10到大约300kVp（千伏峰值）的高电压施加在负电极111d和正电极111b之间时，热电子被加速并与正电极111b的靶材料111c碰撞，从而产生X射线。所产生的X射线经由窗口111i被发射到外部，铍（Be）薄膜可以被用作窗口111i。就这一点而言，与靶材料111c碰撞的热电子的能量主要作为热来消散，剩余的能量被转化为X射线。

正电极111b主要由铜制成，靶材料111c设置在面向负电极111c的正电极111b的一侧，靶材料111c可以是诸如Cr、Fe、Co、Ni、W、Mo等的高电阻材料。可以通过旋转场来使图6中示出的靶材料111c旋转，当靶材料111c旋转时，电子冲击面积增加且每单位面积的热容量可以是靶材料111c处于固定状态时的热容量的10倍或者更多倍。

在X射线管的负电极与正电极之间施加的电压被称为管电压，电压的幅度可以以峰值千伏（kVp）表示。当管电压增加时，热电子的速度增加，从而，热电子与靶材料碰撞，并且因此X射线的能量（光子的能量）增加。在X射线管中流动的电流被称为管电流，并且可被表示为平均电流强度（mA）。当管电流增加时，从灯丝释放的热电子的数量增加，并且因此热电子与靶材料碰撞，因而一剂（a dose of）产生的X射线（X射线光子的数量）增加。

因此，可以通过管电压来控制X射线的能量，可通过控制管电流和X射线曝光时间来控制X射线的强度或者剂量。

X射线源111可发射单色的X射线或者多色的X射线。当X射线源111发射多色的X射线时，X射线的能带可以通过上限和下限来限定。

可通过管电压的幅度来控制能带的上限（即发射的X射线的最大能量），可通过X射线发生器110的内部或者外部的滤波器来控制能带的下限（即发射的X射线的最小能量）。通过由滤波器过滤具有低能带的X射线来增加发射的X射线的平均能量。

此外，X射线成像设备100可包括控制X射线发射的参数（例如，管电压、管电流、正电极的靶材料、曝光时间、阈值能量和滤波器中的至少一个的参数）的自动曝光控制器（AEC）。AEC用于最优化X射线发射条件，以适合将要被X射线成像的实际对象，AEC可通过分析对象的的预拍摄图像（pre-shot image）来设置对于对象的特性优化的参数。

如图7中所示，当从X射线源111产生的X射线穿过准直器113的X射线穿透区域R时，X射线发射区域被控制。朝着由准直器控制单元131设置的X射线发射区域外部的区域引导的X射线被第一叶片113a、第二叶片113b、第三叶片113c和第四叶片113d吸收并被屏蔽，从而X射线被发射到设置的X射线发射区域，即，与对象区域对应的区域。

虽然图7示出了单个准直器，但是可以沿着垂直方向配置多个准直器，从而可以控制多个X射线发射区域。

图8A至图8C示出X射线发射区域的示例。图8A至图8C是触摸传感器125的俯视图。

当准直器113的X射线穿透区域R具有图5A中示出的四角形形状时，X射线发射区域也被调节为具有四角形形状。当由触摸传感器125感测的对象区域30R如图8A中所示时，图5A中示出的第一叶片113a可以沿着X轴方向运动，从而X射线被发射到图8A中示出的发射区域30R′。

在另一实施例中，如图8B中所示，当由触摸传感器125感测的对象区域30R沿着Y方向具有窄的宽度时，图5A中示出的第一叶片113a可以沿着-X轴方向运动，第三叶片113c可以沿着-Y轴方向运动，第四叶片113d可以沿着Y轴方向运动，从而X射线被发射到图8B中示出的发射区域30R′。

同时，当准直器113形成如图5B和图5C中示出的半椭圆形X射线穿透区域R时，X射线发射区域30R′与图8C中示出的对象区域30R几乎一致，因此X射线朝着不需要的区域的发射可以被最小化，并且还可减小辐射曝光剂量。

图9是能够校正由于触摸传感器125引起的误差的X射线成像设备100的控制框图。

如上所述，通过X射线检测器121获取的X射线数据被用来产生对象30的X射线图像。为了该操作，X射线成像设备100还可包括利用X射线数据产生对象30的X射线图像的图像控制器132。图像控制器132从所发射的X射线数据去除由于触摸传感器125而产生的误差。

具体地说，即使触摸传感器125是透明的，X射线也可在穿过触摸传感器125的同时部分地衰减。因此，图像控制器132可从从X射线检测器121发送的X射线数据去除由触摸传感器125引起的衰减影响，藉此可以产生具有更好的品质的X射线图像。

例如，图像控制器132可预先存储根据诸如X射线的能量、X射线的曝光量等的X射线成像条件的用于由触摸传感器125引起的衰减效应的去除算法，并可通过将预先存储的算法应用到经由朝着对象30的X射线的发射而获取的X射线数据来去除由触摸传感器125引起的衰减影响。

在上面描述的实施例中，利用触摸传感器125确定对象区域。然而，在根据本发明的另一实施例的X射线成像设备中，可以利用相机捕获对象的图像并可从所捕获的图像确定对象区域。

图10是示出根据本发明的另一实施例的X射线成像设备200的控制框图。

参照图10，X射线成像设备200包括：X射线发生器210，包括X射线源211和准直器213；成像单元240，执行对对象的成像；X射线检测器221，检测已经穿过对象的X射线；准直器控制单元231，利用由成像单元240捕获的图像来确定对象区域并控制准直器213。

上面已经描述了X射线发生器210和X射线检测器221，因此这里将省略对其的详细描述。此外，不包括触摸传感器125的图1中示出的外视图也可被应用于本实施例。

当对象（例如，胸部）被压迫桨107压缩时，成像单元240执行对对象的成像。成像单元240需要对X射线检测器121上的对象的位置成像，因此成像单元240可被安装在X射线检测器221上方。例如，成像单元240可以被安装在X射线发生器210的一部分上。

所捕获的图像被发送到准直器控制单元231，准直器控制单元231基于所捕获的图像确定对象区域。即，确定X射线检测器221上的对象的位置。

准直器控制单元231控制准直器213，使得从X射线源211产生的X射线的发射区域对应于对象区域。上面已经提供了对准直器213的控制的详细描述。

以下，将根据本发明的实施例描述X射线成像设备控制方法。

图11是示出根据本发明的实施例的控制X射线成像设备控制方法的流程图。

参照图11，首先，放置在触摸传感器125上的对象被压缩（操作311）。就这一点而言，对象是胸部并且触摸传感器125可以是电容式触摸传感器或者电阻式触摸传感器。为了获得高品质的X射线图像，对象需要被尽可能薄地压缩，但是通过考虑患者的情况和胸部的状况来确定压缩的强度。

随后，基于触摸传感器125的输出值计算被压缩的对象的位置和尺寸（操作312）。根据对象的位置和尺寸来确定对象放置在触摸传感器125上的区域（即对象区域）。

然后，控制准直器113使得X射线的发射区域对应于根据对象的位置和尺寸的对象区域（操作313）。具体地说，设置与对象区域对应的X射线发射区域，并控制准直器113使得X射线被发射到所设置的X射线发射区域。

如图1中所示，准直器113被设置在X射线源111的前方，因此可调节从X射线源111发射的X射线的发射区域。准直器113包括至少一个可移动的叶片，所述叶片可由具有高带隙并因而吸收X射线的材料制成。X射线穿过由所述叶片形成的空的空间，所述空的空间被称为X射线穿透区域。即，对准直器113的控制表示通过叶片的运动对X射线穿透区域的控制。

图12是示出可消除由于触摸传感器产生的误差的X射线成像设备控制方法的流程图。

参照图12，首先，压缩放置在触摸传感器上的对象（操作321）。就这一点而言，对象是胸部并且触摸传感器可以是电容式触摸传感器或者电阻式触摸传感器。为了获得高品质的X射线图像，对象需要被尽可能薄地压缩，但是通过考虑患者的情况和胸部的状况来确定压缩的强度。

随后，基于触摸传感器的输出值计算被压缩的对象的位置和尺寸（操作322）。根据对象的位置和尺寸来确定对象被放置在触摸传感器上的区域（即对象区域）。

然后，控制准直器使得X射线的发射区域对应于根据对象的位置和尺寸的对象区域（操作323）。具体地说，设置与对象区域对应的X射线发射区域，并控制准直器使得X射线被发射到所设置的X射线发射区域。

当控制准直器时，X射线产生并经由准直器被发射（操作324）。可通过AEC自动地设置诸如产生的X射线的能量、X射线的曝光量等的X射线成像条件，或者放射科医师可通过考虑对象的状态直接设置X射线成像条件。当X射线穿过准直器（更具体地说，准直器的X射线穿透区域R）时，X射线最终被发射到被设置为与对象区域对应的X射线发射区域。根据准直器的结构，X射线发射区域可与对象区域一致。即使X射线发射区域与对象区域不一致，但是X射线发射区域也可以最小限度地包括对象区域外的区域。

然后，通过利用X射线检测器检测发射的X射线来获取对象的X射线数据（操作325）。已穿过对象和触摸传感器的X射线被检测，因此所获取的X射线数据包括由对象触摸传感器两者造成的衰减影响，这成为了X射线图像中的误差。

因此，从X射线数据去除由于触摸传感器引起的误差（操作326）。例如，可预先存储根据诸如X射线的能量、X射线的曝光量等的X射线成像条件的用于由触摸传感器引起的衰减影响的去除算法，并可通过将预先存储的算法应用到对象的X射线数据来去除由触摸传感器125引起的衰减影响。

根据在上面的实施例中描述的X射线成像设备及用于其的控制方法，可以通过触摸传感器测量被压缩的胸部的区域，并且可控制准直器使得X射线发射区域对应于胸部的测量的区域，藉此，可以减少用于执行X射线成像的工作流程，并且可以缓解由于胸部压缩引起的对象的疼痛。

此外，减小X射线的不必要的发射，因此可减小不必要的辐射曝光剂量。此外，可以最小化对象由于根据胸部的压缩的疼痛而引起的对象的运动，这有助于改善X射线图像品质。

通过以上的描述显而易见的是，根据根据本发明的实施例的X射线成像设备以及用于其的控制方法，通过触摸传感器测量压缩的胸部的区域，并控制准直器使得X射线发射区域对应于压缩的胸部的测量区域，藉此，可以减少用于执行X射线成像的工作流程，并且可以缓解由于胸部压缩引起的对象的疼痛。

此外，减小X射线的不必要的发射，因此可减小不必要的辐射曝光剂量。此外，可以最小化对象由于根据胸部的压缩的疼痛而引起的对象的运动，这有助于改善X射线图像品质。

虽然已经示出并描述了本发明的一些实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离其范围由权利要求及其等同物限定的本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例做出改变。

Claims (15)

1.一种X射线成像设备，包括：

X射线源，产生X射线并使用产生的X射线照射对象；

准直器，调节从X射线源产生的X射线的发射区域；

X射线检测器，检测已穿过对象的X射线，以获取X射线数据；

触摸传感器，设置在X射线检测器上方；

压迫桨，压缩放置在触摸传感器上的对象；

准直器控制单元，基于触摸传感器的输出值计算被压缩的对象的位置和尺寸，并基于计算结果控制准直器。

2.根据权利要求1所述的X射线成像设备，其中，准直器控制单元根据被压缩的对象的位置和尺寸确定对象区域，并设置与对象区域对应的X射线发射区域。

3.根据权利要求2所述的X射线成像设备，其中，准直器控制单元控制准直器，使得从X射线源产生的X射线被发射到设置的X射线发射区域。

4.根据权利要求3所述的X射线成像设备，还包括图像控制器，所述图像控制器从X射线数据消除由于触摸传感器引起的误差。

5.根据权利要求3所述的X射线成像设备，其中，准直器包括沿着X轴方向可移动的至少一个叶片以及用于驱动所述至少一个叶片的至少一个驱动单元，

其中，所述至少一个驱动单元根据从准直器控制单元发送的控制信号沿着X轴方向移动所述至少一个叶片。

6.根据权利要求5所述的X射线成像设备，其中，

为了X射线发射区域与对象区域之间的一致性，准直器控制单元计算所述至少一个叶片的位移，并将控制信号发送到所述至少一个驱动单元，以使所述至少一个叶片移动所计算的位移。

7.根据权利要求6所述的X射线成像设备，其中，

准直器包括多个叶片，所述多个叶片中的每个沿X轴方向或Y轴方向独立地移动。

8.一种控制X射线成像设备的方法，所述X射线成像设备包括X射线源、准直器和X射线检测器，所述X射线源用于产生X射线并使用产生的X射线照射对象，所述准直器用于调节从X射线源产生的X射线的发射区域，所述X射线检测器用于检测已穿过对象的X射线，所述方法包括：

压缩被放置在触摸传感器上的对象，所述触摸传感器被安装在X射线检测器上方；

基于触摸传感器的输出值计算被压缩的对象的位置和尺寸；

基于计算结果控制准直器。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基于计算结果控制准直器包括：

根据被压缩的对象的位置和尺寸确定对象区域，以及设置与对象区域对应的X射线发射区域；

控制准直器使得从X射线源产生的X射线被发射到所设置的X射线发射区域。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

从X射线源产生X射线；

经由被控制的准直器发射X射线；

通过X射线检测器检测被发射的X射线，以获取对象的X射线数据；

从对象的X射线数据消除由于触摸传感器引起的误差。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，

准直器包括沿着X轴方向可移动的至少一个叶片。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述基于计算结果控制准直器包括：

使所述至少一个叶片沿着X轴方向移动。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述基于计算结果控制准直器还包括：

为了X射线发射区域与对象区域之间的一致性，计算所述至少一个叶片的位移。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述基于计算结果控制准直器包括：

使所述至少一个叶片移动所计算的位移。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，

准直器包括多个叶片，所述基于计算结果控制准直器包括沿X轴方向独立地移动各个叶片。