CN103930033B - 实况3d x射线察看 - Google Patents

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Abstract

一种用于实况3D X射线察看的系统，包括X射线源、X射线探测器、处理单元、监视器以及用于检测察看者的眼睛的器件，其中，所述X射线源和所述X射线探测器被布置在可移动C型臂处。所述X射线源包括两个焦斑，其中，所述两个焦斑的间隔是可调节的，使得所述两个焦斑之间的图像采集角度与所述两个眼睛之间的察看角度相匹配。

Description

实况3D X射线察看
技术领域
本发明涉及3D X射线成像。具体而言，本发明涉及用于实况3D X射线察看的系统和方法。进一步地，本发明涉及实施所述方法的计算机程序。
背景技术
图1中示出了获得3D体积图像的一种已知可能方案。图1中的系统100包括带有X射线源3和X射线探测器4的C型臂2、监视器5以及台6。C型臂2，即X射线源3的一个焦斑8与X射线探测器4一起，绕感兴趣对象旋转(由弯曲箭头指示)，并且从不同角度采集一系列2D图像。附图标记10指代X射线束，其发射自X射线源3的阳极处的焦斑8，并且被X射线探测器4探测到。随后，3D重建提供3D体积图像。然而，这样的3D图像可能不能被实时提供。
US2010/0040196A1公开了一种用于获得立体成像效果的X射线生成器，以及使用所述X射线生成器作为X射线源的X射线设备。带有管的X射线生成器可以交替地从两个位置发射X射线，所述两个位置的间距符合用于实现人类的立体成像效果的要求。
然而，3D立体察看可能因多种情况而造成疲劳和头痛，包括不正确或不自然的透视、双眼协调/调节冲突、视觉假象如闪烁或分辨率损失以及佩戴3D眼镜。例如，不适可能是因到眼睛聚焦所在的平面(屏幕)的距离与到它们汇聚所在的点的距离之间的不匹配造成的。
发明内容
X射线立体成像可以被用于两个主要目的：对位置/取向信息的提取和察看。对于信息提取(例如导管追踪或配准)，拥有两个X射线焦斑之间的大的距离是有利的，其允许良好的深度分辨率。对于3D立体察看，其可以以直观方式(容易使用)为察看者提供深度信息，重要的是提供最佳3D察看舒适性，以防止疲劳。
提供一种具有改进的察看舒适性的用于实况3D X射线察看的系统和方法，可以被视为本发明的目标。
该目标通过独立权利要求中的每个的主题得以实现。在各自的从属权利要求中描述了本发明另外的实施例。
本发明的基本想法在于，两个X射线焦斑之间的距离应匹配实际3D察看条件，从而为察看者的眼睛提供正确的3D透视，实现改进的察看舒适性。
换言之，在实况3D立体成像开始之前和/或期间，应调节两个X射线立体焦斑之间的距离，以使采集角度匹配察看角度，并因此为所述察看者的眼睛提供正确的3D透视，以优化察看舒适性并防止疲劳。
一般而言，根据本发明的一个方面的用于实况3D X射线察看的系统包括：X射线源、X射线探测器、处理单元、监视器以及用于检测察看者的眼睛的器件，其中，所述X射线源和所述X射线探测器被布置在可移动C型臂上。所述X射线源包括两个焦斑，它们的间隔是能够调节的。可以通过相对于彼此可移动的两个阴极，或通过具有对到阳极上的辐射的电的、磁的或机械偏差的仅一个阴极，来实现两个焦斑。
所述处理单元适于基于感兴趣对象与所述两个焦斑之间的距离、所述监视器与所述察看者的眼睛之间的距离以及所述两个眼睛之间的间隔，来计算所述两个焦斑的所述间隔，并且适于提供命令用于根据所计算的间隔来调节所述两个焦斑之间的所述间隔。
注意到，所述处理器件可以通过执行本发明的所有方面的仅一个处理器，或者通过一组或多个处理器来实现，所述一组或多个处理器例如用于控制所述X射线成像并且处理所述X射线图像数据的系统处理器、专用于对所述间隔的计算的单独的处理器以及用于控制用于可视化结果的监视器的另外的处理器。
所述3D可视化可以被实现在具有自动立体显示的监视器上，例如透镜显示器或栅栏屏幕显示器；或者通过基于对应技术的监视器与3D眼镜的组合得以实现，例如使用用于通过快门技术、色彩编码或偏振将针对右眼的图像与针对左眼的图像分开的器件。注意到，术语“3D眼镜”不仅包括带有耳架的完整眼镜，还包括额外的元件，例如卡扣式元件，用于与普通眼镜或铅X射线保护眼镜或一起使用或抗血溅眼镜一起使用。
将理解，所述处理单元与所述X射线源和所述X射线探测器两者以及与所述监视器连接。此外，可以假设已知所述X射线源与感兴趣对象(其位于所述X射线源与所述X射线探测器之间)之间的距离，以及所述3D眼镜的两个镜片之间的距离，即大致为所述镜片的中心之间的距离，或者使用所述系统的人的眼睛之间的距离。后一距离的平均值可以为6.5cm的平均眼间隔。也有可能测量一次这些距离并且在开始使用所述系统之前输入各自的值。
通过用于检测察看者的眼睛的位置的器件，可以确定所述监视器与所述眼睛之间的所述距离，即，例如相对于所显示的3D目标所述察看者的眼睛的位置。例如，可以使用可佩戴元件，例如可追踪眼镜。可追踪眼镜可以通过将可追踪LED或反射体放在所述眼镜上来实现。
根据本发明的另一实施例，所述系统还包括用于相对于所述察看者的眼睛的高度来调节在所述监视器处的所述图像的高度的器件。因此，可以将所述3D图像高度位置匹配到所述察看者的眼睛高度，以避免实际察看方向与最佳察看方向(其垂直于安装的监视器的平面)的偏差。因此，当所述监视器的屏幕被垂直布置时，所述最佳察看方向是水平的。
根据本发明另外的实施例，所述系统还包括用于自动检测眼睛的位置和取向的器件，即用于追踪眼睛的位置和取向的器件。所述处理单元可以还适于控制C型臂的移动，使得C型臂的取向对应于所述察看者的眼睛的取向。在利用3D眼镜的情况中，用于检测察看者的眼睛的位置和/或取向的器件可以被定位于所述3D眼镜处，使得监视器的屏幕与眼睛之间的距离为所确定的屏幕与3D眼镜之间的距离与表示所述3D眼镜与察看者的眼睛之间的距离的固定值之和。
额外地，根据本发明的系统可以还包括用于触发对所述C型臂的移动的控制的器件，以在时间上将所述C型臂与所述察看者绕所显示的3D对象的轻微头部移动同步，以提供还要更自然的3D立体察看。
根据本发明的另一实施例，所述系统的所述处理单元还适于变化视差(disparity)，即，屏幕上针对右眼的图像相对于针对左眼的图像的位置，反之亦然。这允许以最小视差显示所述感兴趣对象，以及因此以最大锐度察看所述感兴趣对象。
根据本发明的另外的实施例，提供一种用于实况3D X射线察看的方法，其中，所述方法包括以下步骤：计算X射线源的两个焦斑的间隔，所述计算基于感兴趣对象与所述两个焦斑之间的距离、所述监视器与所述3D眼镜(即，察看者的眼睛)之间的距离以及所述3D眼镜的两个镜片之间的距离(即，眼睛的间隔)；根据所计算的间隔调节所述两个焦斑的所述间隔；基于来自所述两个焦斑中的一个的辐射生成X射线图像；基于来自所述两个焦斑中的另一个的辐射生成X射线图像；在例如可以用3D眼镜察看的监视器上同时可视化两个图像。
根据本发明的另一实施例，所述方法还包括以下步骤：接收与所述图像的高度有关的输入；并且相对于所述3D眼镜的高度来调节所述图像的高度。
根据本发明的又另一实施例，所述方法还包括以下步骤：接收与所述视差(即所述图像相对于彼此的位置，即所述图像的交叠)相关的输入；并且调节所述图像的所述视差。
根据本发明的另外的实施例，所述方法还包括以下步骤：确定所述3D眼镜的取向的改变；并且对应于所述3D眼镜的取向的所述改变而移动所述C型臂。可以自动执行对所述3D眼镜的所述取向的改变的确定。然而，所述C型臂的移动也可以为可手动控制的。
注意到，可以通过手动输入器件(例如键盘、开关或其他种类的按钮)提供输入，或者可以借助于接收声学命令(例如语音命令)来提供输入。
将所显示的3D图像高度位置匹配到所述眼睛高度，并提供随着绕所显示3D目标的轻微头部移动暂时移动所述C型臂的可能可以使得体验还要更为直观和自然。
根据本发明的另外一方面，提供一种计算机程序，所述计算机程序在运行于如上文所述系统的处理单元上时，令所述系统执行同样如上文所述方法的步骤。
对应的计算机程序优选地被载入到数据处理器的工作存储器中。所述数据处理器或处理单元因此被装配为执行本发明的方法。进一步地，本发明涉及计算机可读介质，例如计算机程序可以被存储于其上CD-ROM。然而，所述计算机程序也可以被提供在诸如万维网的网络上，并且可以从这样的网络被下载到所述数据处理器的所述工作存储器中。
必须指出，本发明的实施例是参考不同主题来描述的。尤其地，一些实施例参考方法型权利要求进行描述，而其他实施例参考装置型权利要求(系统)进行描述。然而，本领域技术人员将从以上及以下的描述获悉，除非另行指出，除了属于一种类型的主题的特征的任意组合以外，涉及不同主题的特征之间的任意组合也被认为由本申请公开。
本发明的上述方面以及其他方面、特征和优点也可以从要在后文描述的实施例的范例推出，并且参考也在附图中示出的实施例的范例进行解释，但本发明不限于所述实施例。
附图说明
图1为用于3D体积成像的X射线系统的图示。
图2为根据本发明的用于实况3D X射线察看的系统的图示。
图3为根据本发明的用于实况3D X射线察看的系统的另外的图示。
图4为图示根据本发明的方法的步骤的流程图。
注意，附图中的图示仅为示意性的，并且不按比例。在不同附图中，相似的元件被提供以相同的附图标记。
附图标记列表：
1 根据本发明的系统
100 根据现有技术的系统
2 C型臂
3 X射线源
4 X射线探测器
5 监视器
6 患者台
7 处理单元
8 焦斑
9 3D眼镜
10 X射线束
12 针对左眼的X射线束
13 针对右眼的图像
14 针对右眼的X射线束
15 针对左眼的图像
16 图像的交叠
17 用于检测3D眼镜的位置的器件
18 输入器件
20 感兴趣对象
A 两个焦斑的间隔
B 感兴趣对象与焦斑之间的距离
C 察看者的眼睛之间的距离
D 监视器与3D眼镜之间的距离
E 交叠的改变
F 图像高度的改变
G 3D眼镜的取向的改变
α 察看角度/采集角度
具体实施方式
图2示出了根据本发明的用于实况3D X射线察看的系统1。将理解，系统1类似于在图1中示出的系统100之处在于系统1包括带有X射线源3和X射线探测器4的C型臂2、监视器5和台6。系统1不同于系统100之处在于X射线源3包两个焦斑8而不是仅一个。图2中还示出的是处理单元7、输入设备18和带有可追踪元件17的3D眼镜9。
为了实现根据本发明的实况3D X射线察看，可追踪LED或反射体17可以被布置在3D眼镜9上，并且例如可以使用平均眼间隔C或者可以测量所述察看者的瞳距(或者可以使用眼球追踪)。额外地，可以根据所述察看者的头部位置，相对于监视器5的所述屏幕，调节所述3D立体采集/察看条件。
尤其地，通过根据察看角度(由所显示的目标和所述眼睛限定)来调节采集角度(由感兴趣对象(例如导管尖端)和两个焦斑限定)来实现改进的X射线3D立体察看舒适性。
如在图2中指示的，确定察看距离D(其取决于应用和实际临床套件)。基于测量的固定眼间隔C，可以计算角度α，其中合理的近似是使用平均瞳距来计算视角。针对最佳察看条件，该角度α应对于来自两个焦斑8的辐射相同，所述辐射指向感兴趣对象20。基于所述角度α和两个焦斑8与感兴趣对象20之间的距离B，可以确定所述两个焦斑之间的间隔A。随后，可以调节所述焦斑间隔A，以使所述采集角度匹配到所述察看角度。用户可以例如通过触摸屏、鼠标等等选择感兴趣对象(20)。此外，可以例如基于所述感兴趣对象的边沿对比度或图案匹配，自动探测所述感兴趣对象，假设其为导管。
偏离精确匹配在一些情况中可能是优选的。例如，较小的角度可以提供更大的视觉舒适度，而较大的角度可能对增大深度(为了更大的精确度，以舒适为代价)是优选的。这些偏差可以被指定为在一般匹配上的缩放因子，并且可以随着所述察看者的头部移动而被一致地应用。
如果，例如所述X射线源与所述感兴趣对象之间的距离为1m，所述眼睛距所述监视器的距离为2m，并且所述眼睛之间的距离为6.5cm，则所述两个焦斑之间的间隔应被调节到3.25cm。
应指出，所述3D感兴趣对象(例如导管尖端)理想地以零视差被呈现在所述屏幕上(被投影在所述屏幕平面上)，使得所述眼睛在所述屏幕上的聚焦也意味着聚焦在所显示的3D对象上，这改进了3D察看舒适性。
在图3中，指示了对所述实况3D X射线察看的调节的各方面。
可以通过相对于所显示的图像15移动所显示的图像13(由双箭头E指示，引起所述两个图像之间的不完全交叠16)来提供第一种调节，使得可以改变所述对象的深度位置，即所述对象相对于所述屏幕的所述平面的视位。
第二种调节可以为，可以以某个倍数(也相对于屏幕尺寸)来显示所述对象。
第三种调节可以为所述图像的高度的改变(如由箭头F指示的)。例如，可以以大于所述3D立体图像高度的屏幕高度使用显示，使得可以根据所述察看者的眼睛高度来移动所显示3D图像的所述高度位置，用于最佳察看。可选地，可以改变所述监视器的所述高度，即，可以上移或下移所述监视器。
第四种调节可以为改变相对于感兴趣对象的透视(如由箭头G指示的)。在困难的3D任务期间，例如拉线通过针眼，人习惯于相对于他/她的头部改变所述对象(针)的取向，用于改进的透视。所述实况3D X射线图像体验越自然，所述察看者越倾向于绕所可视化的3D对象转动他/她的头部，用于改进的透视。
可以通过任意种类的输入(也包括语音控制)来触发所述透视的改变。在调用例如“同步”之后，所述C型臂跟随(同步地)察看者的头部绕所显示对象的轻微移动：在调用例如“停止”之后，所述同步停止，并且所述察看者可以返回到更为舒适的身体姿势，并以新的透视继续他的工作。
注意到，所述同步的C型臂理想地绕所述感兴趣对象旋转，所述感兴趣对象例如为导管尖端，其以具有零视差的屏幕上深度被可视化。因此，在常规的3D扫描期间，所述感兴趣对象关于所述C型臂居中。通过使用相同配置的方式，可以确保所述同步的C型臂以自然的方式移动。
图4中的流程图图示了根据本发明执行的步骤的原则。将理解，所描述的步骤为主要步骤，其中，这些主要步骤可以被区分或划分成若干子步骤。此外，也可以有在这些主要步骤之间的子步骤。因此，仅在子步骤对于理解根据本发明的方法的原理可能是重要的时，才提及该子步骤。
在步骤S1中，确定察看者的眼睛的位置，尤其是眼睛距监视器的距离。
在步骤S2中，计算X射线源的焦斑的间隔，如上文所述。
在步骤S3，调节所述焦斑的实际间隔。
在步骤S4中，借助于来自所述两个焦斑中的一个的辐射，来生成第一图像，例如针对右眼。
在步骤S5中，借助于来自所述两个焦斑中的另一个的辐射，来生成第二图像，例如针对左眼。
在步骤S6中，两个图像均被可视化在3D监视器上，具有视觉视差，以允许被察看时有3D图像的效果。
替代步骤S4直接跟在步骤S3之后，可以执行三种选择，如在图4中所指示。
作为第一种选择，在步骤S7中接收输入，引起在步骤S8中对所述图像的高度相对于所述察看者的眼睛的高度的调节。在不仅自动确定眼睛相对于监视器的屏幕的距离而且还有高度的情况中，也可以自动执行对图像的高度的调节。
作为第二种选择，在步骤S9中接收输入，引起对所述图像的视差的调节，因此改变所述对象在所述3D图像中的深度位置。
作为第三种选择，在步骤S11中接收输入，触发在步骤S12中对察看者的眼睛的移动(取向和位置的改变)的确定，继之以所述C型臂的移动，其对应于所确定的所述3D眼镜的移动。
尽管已在附图和前文的描述中详细图示并描述了本发明，但应将这种图示和描述示为示例性或示范性的而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。
本领域技术人员在实践要求保护的本发明时，根据对附图、公开内容以及所附权利要求书的研究，可以理解并实现对所公开实施例的其他变型。在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且定语“一”或“一个”不排除复数。单个处理器或其他单元可以履行权利要求中记载了几个项目的功能。
尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地组合这些措施。计算机程序可以被存储/发布在合适的介质上，例如与另一硬件一起提供或作为另一硬件的部分提供的光学存储介质或固态介质，但也可以以其他形式发布，例如经由互联网或其他有线或无线电信系统。权利要求书中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。

Claims (11)

1.一种用于实况3D X射线察看的系统，包括：
X射线源，
X射线探测器，
处理单元，
监视器，以及
用于检测察看者的眼睛的位置的器件，其用于确定所述监视器与所述察看者的所述眼睛之间的距离，
其中，所述X射线源和所述X射线探测器被布置在C型臂上，
其中，所述X射线源包括两个焦斑，
其中，所述两个焦斑之间的间隔是能够调节的，
其中，所述处理单元适于基于感兴趣对象与所述焦斑之间的距离、所述监视器与所述察看者的所述眼睛之间的距离以及所述察看者的所述眼睛之间的距离，来计算所述两个焦斑的所述间隔，并且
其中，所述处理单元适于提供命令以对应于所计算的间隔来调节所述两个焦斑之间的所述间隔。
2.如权利要求1所述的系统，还包括3D眼镜。
3.如权利要求1所述的系统，还包括用于相对于所述眼睛的高度来调节在所述监视器处的图像的高度的器件。
4.如权利要求1所述的系统，还包括用于自动检测所述眼睛的取向的器件，其中，所述处理单元还适于控制所述C型臂的移动，使得所述X射线源和所述X射线探测器的取向对应于所述眼睛的所述取向。
5.如权利要求4所述的系统，还包括用于触发对所述C型臂的所述移动的所述控制的器件。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理单元还适于在所述监视器上变化针对右眼的图像与针对左眼的图像的交叠区域。
7.一种用于实况3D X射线察看的方法，所述方法包括以下步骤：
基于感兴趣对象与焦斑之间的距离、监视器与察看者的眼睛之间的距离以及所述察看者的所述眼睛之间的距离，来计算X射线源的两个焦斑的间隔，
根据所计算的间隔来调节所述间隔，
基于来自所述两个焦斑中的一个的辐射来生成X射线图像，
基于来自所述两个焦斑中的另一个的辐射来生成X射线图像，并且
在监视器上将两个图像同时可视化。
8.如权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
通过输入器件接收输入，并且
相对于所述眼睛的高度来调节所述图像的高度。
9.如权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
通过输入器件接收输入，并且
调节所述图像的交叠。
10.如权利要求7所述的方法，还包括以下步骤：
确定所述眼睛的取向的改变，并且
对应于所述眼睛的所述取向的所述改变来移动C型臂。
11.一种用于实况3D X射线察看的装置，所述装置包括：
用于基于感兴趣对象与焦斑之间的距离、监视器与察看者的眼睛之间的距离以及所述察看者的所述眼睛之间的距离，来计算X射线源的两个焦斑的间隔的模块，
用于根据所计算的间隔来调节所述间隔的模块，
用于基于来自所述两个焦斑中的一个的辐射来生成X射线图像的模块，
用于基于来自所述两个焦斑中的另一个的辐射来生成X射线图像的模块，以及
用于在监视器上将两个图像同时可视化的模块。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8445878B2 (en) * 2011-03-16 2013-05-21 Controlrad Systems, Inc. Radiation control and minimization system and method
RU2656245C2 (ru) * 2012-03-26 2018-06-04 Конинклейке Филипс Н.В. Имитированный пространственный просмотр объекта в реальном времени с различных точек наблюдения
EP3551144B1 (de) * 2016-12-07 2023-08-02 Woermann, Bernd Apparatur zum strahlungsschutz der augen
US10610179B2 (en) * 2017-06-05 2020-04-07 Biosense Webster (Israel) Ltd. Augmented reality goggles having X-ray protection
CN107862736B (zh) * 2017-10-25 2021-08-03 广东核电合营有限公司 辐射场的三维动态显示方法和装置
DE102018217221A1 (de) * 2018-10-09 2020-04-09 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Dosisreduzierung bei einem Röntgengerät unter Berücksichtigung einer späteren Darstellung; Bildgebungsanlage; Computerprogramm sowie Datenträger
DE102019202359A1 (de) * 2019-02-21 2020-08-27 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zum Bestimmen einer Relativposition eines Objekts bezüglich einer Röntgenaufnahmevorrichtung
CN112104880A (zh) * 2020-08-31 2020-12-18 广州华多网络科技有限公司 网络连线直播控制、显示方法及装置、设备、存储介质
EP4125110A1 (de) * 2021-07-30 2023-02-01 Siemens Healthcare GmbH Röntgenröhre für eine stereoskopische bildgebung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE463914C (de) * 1926-12-28 1928-08-08 Fritz Bornhardt Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen und Betrachten von stereoskopischen Roentgenschattenbildern
US5583345A (en) * 1993-09-20 1996-12-10 Hitachi, Ltd. Method of and apparatus for picking up and displaying a stereoscopic image from an object permeated with radioactive rays
CN101347335A (zh) * 2007-03-14 2009-01-21 张迎光 能产生立体视觉效果的x射线发生装置及医用x射线设备

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE501802C (de) 1927-12-04 1930-07-08 Joachim V Reckow Dr Vorrichtung zur Erzeugung von stereoskopischen Roentgenbildern der Zaehne
JPS58152542A (ja) 1982-03-05 1983-09-10 株式会社東芝 Ｘ線診断装置
JP2662252B2 (ja) * 1988-08-12 1997-10-08 日本電信電話株式会社 立体像表示装置
JPH0669449B2 (ja) 1989-10-30 1994-09-07 株式会社東芝 ステレオ視観察のためのｘ線画像取得表示方法及びその装置
US5233639A (en) * 1990-11-29 1993-08-03 Marks Lloyd A Stereoscopic fluoroscopy apparatus and method of producing stereoscopic X-ray images
IL109939A (en) * 1993-06-21 1997-09-30 Gen Electric Display system for enhancing visualization of body structures during medical procedures
GB2306826A (en) * 1995-10-18 1997-05-07 Sharp Kk Display, method of calibrating an observer tracking display and observer tracking autostereoscopic 3D display
JPH09187447A (ja) * 1996-01-09 1997-07-22 Toshiba Corp ステレオｘ線管
JPH105206A (ja) * 1996-06-25 1998-01-13 Shimadzu Corp ディジタルｘ線撮影装置
AUPP048097A0 (en) * 1997-11-21 1997-12-18 Xenotech Research Pty Ltd Eye tracking apparatus
JP2005168601A (ja) * 2003-12-08 2005-06-30 Canon Inc 撮影装置及び方法
RU2298887C2 (ru) * 2004-04-12 2007-05-10 Автономная некоммерческая организация "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт "Центр перспективных исследований" (АНО ЦНИОКИ ЦПИ) Способ получения трехмерных рентгеновских изображений
US20060227936A1 (en) 2005-01-18 2006-10-12 Zegang Dong Stereo x-ray system with two grid-controlled x-ray tubes
JP4709600B2 (ja) * 2005-07-15 2011-06-22 株式会社東芝 Ｘ線診断装置、撮影角度最適化支援装置及びプログラム
DE102006036281B4 (de) 2006-08-03 2014-12-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung von Stereobildpaaren eines Untersuchungsobjektes mit einem Röntgensystem und Röntgensystem
US7693256B2 (en) * 2008-03-19 2010-04-06 C-Rad Innovation Ab Phase-contrast X-ray imaging
EP2486450B1 (en) * 2008-11-02 2021-05-19 David Chaum Near to eye display system and appliance
DE102009010263B4 (de) 2009-02-24 2011-01-20 Reiner Kunz Verfahren zur Navigation eines endoskopischen Instruments bei der technischen Endoskopie und zugehörige Vorrichtung
RU92595U1 (ru) * 2009-12-24 2010-03-20 Михаил Михайлович Слепко Устройство для формирования 3d стереоскопического изображения из 2d моноскопического изображения
JP5550355B2 (ja) * 2010-01-12 2014-07-16 株式会社東芝 Ｘ線画像診断装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE463914C (de) * 1926-12-28 1928-08-08 Fritz Bornhardt Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen und Betrachten von stereoskopischen Roentgenschattenbildern
US5583345A (en) * 1993-09-20 1996-12-10 Hitachi, Ltd. Method of and apparatus for picking up and displaying a stereoscopic image from an object permeated with radioactive rays
CN101347335A (zh) * 2007-03-14 2009-01-21 张迎光 能产生立体视觉效果的x射线发生装置及医用x射线设备

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