CN103945767A - 用于定位患者的x射线成像引导系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在定位患者的感兴趣区域以进行X射线图像采集时进行引导。为了改进和方便定位患者以进行X射线图像采集，提供一种用于定位患者以进行X射线图像采集的X射线成像引导系统(10)，所述X射线成像引导系统包括X射线探测器装置(12)和能够调整的图形定位信息(14)。图形定位信息至少包括图形目标解剖结构表示(16)。图形目标定位信息被提供为与X射线探测器装置空间相关。图形目标解剖结构表示指示针对所确定的X射线图像采集的、患者的相应解剖结构的目标位置(18)。此外，所述图形定位信息可以根据所述确定的X射线图像采集来调整。

Description

用于定位患者的X射线成像引导系统

技术领域

本发明涉及用于定位患者以进行X射线图像采集的X射线成像引导系统、X射线成像系统、用于在定位患者的感兴趣区域以进行X射线图像采集时进行引导的方法、以及计算机程序单元和计算机可读介质。

背景技术

在X射线成像中，例如，对于最小剂量要求而言，患者定位是必须的。放置患者的感兴趣区域，例如某器官或肢体的特定区域，例如足部或手部，从而被技术人员定位。布置感兴趣区域，使得一方面X辐射会尽可能多地覆盖感兴趣区域，并且另一方面避免将患者暴露于不必要的辐射，即透过不属于感兴趣区域的辐射。因此，例如，光投影指示X射线辐射的中心点，其中，投影设备固定到X射线源，以对要被X射线辐射辐照或命中的对象(例如患者)的表面区域进行可视化。除了中心点之外，还对准直进行投影，使得将被辐射的区域对技术人员而言可见。技术人员然后根据具体需要定位患者。WO2006/038165A1描述了X射线系统中成像参数的规划，其中，生成并与成像参数叠加地显示定位在探测器前方的患者的光学图像。然后可以根据显示的叠加图像重新定位患者。然而，已经证明定位对技术人员具有挑战性并需要时间，而且医务人员必须在X射线成像系统的位置和用于X射线成像系统的控制接口所在的位置之间移动(通常只能在与患者视觉接触的独立房间中)。

发明内容

可能需要改进和方便定位患者以进行X射线图像采集。

本发明的目的是由独立权利要求的主题解决的，其中，在从属权利要求中并入了其他实施例。

应当指出，以下描述的本发明方面还适用于X射线成像引导系统、X射线成像系统、用于引导和定位患者的感兴趣区域以进行X射线图像采集的方法，以及计算机程序单元和计算机可读介质。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于定位患者以进行X射线图像采集的X射线成像引导系统，包括X射线探测器装置和能够调整的图形定位信息。图形定位信息至少包括图形目标解剖结构表示。图形目标定位信息被提供为与X射线探测器装置空间相关。图形目标解剖结构表示指示针对所确定的X射线图像采集的、患者的相应解剖结构的目标位置。图形定位信息能够根据所确定的X射线图像采集来调整。

图形目标解剖结构表示可以基于存储的模型，该模型适应于所确定的X射线图像采集和/或当前患者。

所述模型还可以基于患者数据库提供的患者数据来调整。

可以提供外部身体测量装置并基于这样采集的患者数据来调整所述模型。

图形目标解剖结构表示可以指示所确定的感兴趣区域的解剖结构的轮廓，例如，用于辅助工作人员，例如医学实验室的科学家。

图形目标解剖结构表示可以指示患者身体的至少一部分的轮廓，即身体的轮廓线，例如，用于引导患者自身。

根据示范性实施例，提供用于可见光投影的投影装置，并提供朝向所述探测器装置的投影方向的可见光投影作为所述图形目标解剖结构表示。

根据示范性实施例，图形定位信息包括表示探测器预定区域的目标指示符，并且图形目标解剖结构表示和目标指示符以预定的空间关系被提供。

根据另一示范性实施例，提供患者定位装置以检测患者的移动。图形目标解剖结构表示被链接到患者移动。提供目标指示符以表示探测器的预定区域，例如，图形目标解剖结构表示和目标指示符可以通过使X射线探测器装置和患者自身相对于彼此相应运动而处于所述确定的空间关系。

根据另一示范性实施例，所述X射线探测器装置包括可见表面，所述可见表面被布置为使得它在所述X射线图像采集期间定位于辐射束中。在可见表面上提供图形定位信息。所述可见表面被至少提供为如下组中的一种：i)探测器盖；ii)患者支撑体表面；或iii)患者抵靠表面。

根据另一示范性实施例，可见表面包括能够调整的显示表面。

根据示范性实施例，所述能够调整的显示表面被提供有电子纸(e-paper)涂层结构。

根据示范性实施例，所述能够调整的显示表面是发光的；并且具有至少一个发光元件的发光层被布置于探测器光电二极管层前方。

根据另一示范性实施例，发光元件和探测器光电二极管元件被布置为具有交错的图样的混合层。

根据另一示范性实施例，所述至少一个发光元件被提供为有机发光二极管(OLED)。

根据范例，探测器层可以被提供以有机材料。例如，对于具有用于发光元件的OLED的混合层而言，探测器单元也可以被提供以有机元件。

根据范例，所述能够调整的显示表面被提供以机发光二极管(OLED)涂层结构。

例如，作为主动显示器的OLED装置还提供主动光源，其可以被集成到检查室的照明概念中。OLED装置能够，例如提高对比度，从而改进患者的视觉状况。

根据另一示范性实施例，所述至少一个发光元件被提供为针对所述探测器装置的闪烁体的重置光源。

根据另一个范例，探测器被配置为探测来自能够调整的发光显示表面提供的光和/或来自投影装置的可见光投影提供的光的反射强度。X射线成像引导系统还被配置为在定位对象之后确定实际视场。例如，可以提供实际视场以实现快门的优化设置和/或优化的管设置。

根据另一示范性实施例，图形定位信息包括与所确定的X射线图像采集相关的指令。指令被提供用于与用户交互。可见表面包括可以由用户激活的区域或部分，以输入对指令的反馈。

根据另一示范性实施例，在所述X射线成像程序期间维持所述图形定位信息。

根据本发明的第二方面，提供一种X射线成像系统，包括X射线源以及根据以上描述X射线成像引导系统之一的引导系统。X射线源被配置为向所述探测装置辐射X射线束。提供图形定位信息以在X射线源和探测器装置之间定位患者的感兴趣区域以进行X射线图像采集时进行引导。

根据本发明的第三方面，提供一种在定位患者的感兴趣区域以进行X射线图像采集时进行引导的方法。该方法包括如下步骤：

a)提供能够调整的图形定位信息，其中，所述图形定位信息至少包括图形目标解剖结构表示；

b)与所述X射线探测器装置空间相关地显示所述图形目标定位信息；其中，所述图形目标解剖结构表示指示针对确定的X射线图像采集的所述患者的相应解剖结构的目标位置。

图形定位信息可以根据确定的X射线图像采集(即设置或规划的图像采集或图像采集程序)来调整。

根据示范性实施例，在定位对象之后，通过探测来自能够调整的发光显示表面提供的光或来自投影装置的可见光投影的反射强度，来确定实际视场。

根据示范性实施例，所述确定的实际视场用于调整所述图形定位信息；并且在步骤a)和b)中提供并显示更新的图形目标解剖结构表示。

根据本发明的一个方面，以简单直接的方式提供用于精确定位的信息，即，作为技术人员或工作人员以及患者自身可以直接理解的类型的信息。这种信息是以解剖结构图像的形式提供的，其给以用户正确位置的明确印象。换言之，提供用于定位的直观信息，例如，在目标位置的精确位置。于是，并非分析表示X射线束中心点的光柱的位置并且来使该中心点与感兴趣区域相关，用户，即患者或技术人员能够简单地将患者的解剖结结构与提供的图像对准。定位信息可以被提供为探测器表面上的投影，或者在患者已经被布置于探测器表面前方的情况下，提供患者表面上的投影。定位信息也可以被直接提供于探测器表面上，即探测器外壳的可见表面上或其他可见表面上，例如通过电子纸涂层。由于以不影响X射线图像采集自身的方式提供定位信息，因而可以在整个图像采集程序中提供定位信息。于是，技术人员即使位于控制室中，通过通常提供于两个房间之间的窗口进行视觉反馈时，也能够控制正确定位。当然，也可以安装照相机，用于提供从一个房间到隔壁房间的相应视图，在隔壁房间中在监视器上显示视图。在整个图像采集中都有定位信息，从而改进了正确定位，从而有助于避免不必要的图像采集。

根据本发明的又一方面，X射线探测器装置包括自动曝光控制设备，并且定位信息还表示相应的自动曝光控制(AEC)设备，例如AEC室。例如，将患者的肺模型和AEC室相对于彼此最佳地定位并且从而在例如患者背部上显示。在一个不同的模式中，在患者身上显示AEC室的位置，表示它们的位置。此外，将患者的解剖结构显示为例如肺的轮廓。例如，这可以通过跟踪患者的照相机和独立的显示器(即独立于AEC室显示器的显示器)来实现。技术人员或用户然后必须要定位患者，使得将AEC室很好地放置在解剖结构显示中。

根据本发明的又一方面，患者定位变得更为方便，使得目标解剖结构被置于测量室前方，并被准直得尽可能紧凑，以实现可比拟的诊断质量，尤其对于追踪研究而言。除了方便技术人员进行定位之外，还可以使用目标定位信息，使得患者自己或其亲属能够进行定位，例如在新兴市场中。于是，对于某些检查类型，可以让患者排队，以极高的处理量来拍摄X射线照片。

根据另一方面，还可以贯穿定位步骤以及还有曝光步骤，提供启发性信息，以具有一种对话或反馈，用于引导患者或技术人员。定位对于被检查患者而言是自明的，指令可以被提供为问题，要通过点击或点触表面的特定区域来回答问题，从而提供与患者的交互式反馈。

本发明的这些和其他方面将从下文描述的实施例变得显而易见，并且本发明的这些和其他方面参考下文描述的实施例得以阐述。

附图说明

将参考以下附图在下文中描述本发明的示范性实施例。

图1示出了根据本发明的用于定位患者以进行X射线图像采集的X射线成像引导系统的示范性实施例。

图2示出了根据本发明的X射线成像引导系统的另一个示范性实施例。

图3示出了在根据本发明的X射线成像系统的示范性实施例中的根据本发明的X射线成像引导系统的另一个示范性实施例。

图4示出了具有根据本发明的X射线成像引导系统的X射线成像系统的另一个示范性实施例。

图5示出了根据本发明的X射线成像引导系统的另一个示范性实施例。

图6示出了具有根据本发明的X射线成像引导系统的X射线成像系统的另一个示范性实施例。

图7示出了根据本发明的示范性实施例的X射线成像引导系统的X射线探测器装置。

图8示出了根据本发明X射线探测器装置的另一个范例。

图9示出了根据本发明X射线探测器装置的又一个范例。

图10示出了根据本发明X射线探测器装置的另一个示范性实施例。

图11示出了根据本发明X射线探测器装置的另一个范例。

图12示出了根据本发明的发光结构的范例。

图13示出了根据本发明的发光结构的另一个范例。

图14示出了根据本发明示范性实施例的用于引导定位患者的感兴趣区域以进行X射线图像采集的方法的基本步骤。

图15示出了根据本发明的方法的另一个范例。

图16示出了根据本发明的方法的又一个范例。

具体实施方式

图1示出了用于定位患者以进行X射线图像采集的X射线成像引导系统10。X射线成像引导系统10包括X射线探测器装置12和能够调整的图形定位信息14。

图形定位信息至少包括图形目标解剖结构表示16。仅作为范例，人体手部轮廓被示为图形目标解剖结构表示16。与X射线探测器装置12空间相关地提供图形目标定位信息。对于确定X射线图像采集，图形目标解剖结构表示16表示患者相应的解剖结构的目标位置18。可以根据确定的X射线图像采集来调整图形定位信息14。

如上所述，图形目标解剖结构表示16可以基于存储的模型，该模型适应于所确定的X射线图像采集和/或当前的患者。该模型可以基于患者数据库提供的患者数据来调整。可以提供外部人体测量装置，并且可以基于从这样的人体测量装置采集的患者信息来调整该模型。

图形目标解剖结构表示16表示所确定的感兴趣区域(例如，如手部或脚部的肢体)的解剖结构的轮廓或内部器官结构的轮廓。

图2示出了X射线成像引导系统10的另一个示范性实施例。图2示出了用于可见光投影的投影装置20，由两条点线22表示。图形目标解剖结构表示16被提供为朝向探测器装置12的投射方向26的可见光投影24。

例如，可见光投影24提供于探测器装置12的上表面28上。必须注意的是这里不进一步讨论探测器装置12和它的构成方案。

例如，投影装置20包括光投影仪或激光投影仪。投射方向与X射线投射方向对准以用于所确定的X射线图像采集。术语“对准”是指投射方向可以与X射线投射方向相同，即重合。该术语也可以指与X射线投射方向相比，在相似点处，命中探测器或患者的身体表面的略倾斜的方向。

图3示出了X射线成像引导系统10的另一个范例，其中，图形定位信息包括指示探测器的预定区域的目标指示符30。例如，目标指示符30用相应的圆32指示AEC设备的两个室。以预定空间关系提供例如以左右肺部的形式显示的图形目标解剖结构表示16和目标指示符30。因此，指示AEC室的两个圆32与肺部结构组合显示，这样AEC室与肺部相应位置相关，以确保X辐射适当的自动曝光控制。

目标解剖结构表示16被提供为以上提及的可见光投影24，例如，当患者定位在垂直探测器装置34的前面时，它被投射到患者的身体上部以用于胸部采集。当然，如果患者不在场，可见光投影24被投射到探测器装置34的上表面上。

例如，可以与X射线源装置36一体地提供投影装置20，例如从天花板上悬挂。

图形定位信息14还可以包括由快门和/或楔块提供的被辐射区域的指示，例如通过表示边界38来指示。

根据图3中所示的范例，以固定关系示出了目标解剖结构表示16和目标指示符30。患者被相应地定位为使得投影的目标解剖结构表示与患者自身的(不可见)肺部结构重合。因此，可以由例如可调节站立表面向旁边，甚至向上和向下移动患者。当然，也可以垂直移动探测器和源装置34、36，以调节高度，患者自己向旁边移动自己，直到找到用于X射线辐射程序的正确位置。

图4示出了X射线成像引导系统10的另一实施例，其中，图形目标解剖结构表示16和目标指示符30彼此没有固定关系。相反，目标指示符30被提供为表示探测器的预定区域，并且因而被提供为固定投影。

此外，提供患者定位装置40以检测患者的移动。根据患者的移动来移动图形目标解剖结构表示16。于是，目标解剖结构表示16表示患者(不可见)的肺结构的位置。为了进行正确的定位，可以通过X射线探测器装置和/或患者自身的相应运动或移动，来使图形目标解剖结构表示16和目标指示符30处于确定的空间关系。例如，由于器官显示追随患者的位移，用户不得不定位患者，使得AEC的室，即目标指示符30，被正确放置于由图形目标解剖结构表示16提供的解剖结构显示中。

必须要指出的是，仅示意性地示出了患者定位装置40。例如，可以将其提供为照相机和用于对患者的移动进行图像分析检测的相应软件。在另一个范例中，患者定位装置40装备有红外或超声传感器，用于检测患者的移动。必须还要指出，可以与X射线源装置36一体地，或独立地形成患者定位装置40，如图4中所示。要进一步指出，目标指示符30未必仅与上胸部曝光结合，而是可以用于涉及身体内部其他感兴趣区域的任何其他图像采集。

在图4中，附图标记25指示目标指示符30的投影，附图标记27指示目标解剖结构表示16的独立投影。

与目标指示符30以固定关系或能够调整的关系组合显示的目标解剖结构表示16辅助工作人员，例如医学实验室的科学家。

图5示出了根据本发明的X射线成像引导系统10的另一范例。X射线探测器装置12包括可见表面42，在X射线图像采集期间，可见表面42被布置为使得其定位于由符号箭头44表示的辐射束中。例如，可以提供可见表面42作为可见的探测器上表面。不过，也可以提供其他可见表面，例如，探测器前方的独立表面。在可见表面42上提供图形定位信息。

如上所述，例如将可见表面42提供为探测器盖46。也可以将可见表面42提供为患者支撑体表面48(例如，参见图6)。例如，对于垂直布置的探测而言，也可以将可见表面提供为患者抵靠表面50，提供其使得患者能够站在探测器前方，并抵靠在抵靠表面50上，以使患者移动最小化。要指出的是，术语“探测器盖46”还涉及不使用患者抵靠的情况，即，患者自由地站立于探测器前方的情况。

例如，可见表面包括患者台、作为表面的立壁(患者能够倚靠或停靠或以其他方式接触之)、患者站立于其前而不接触表面的立壁。例如，可见表面包括探测器外壳的可见表面。

不过，在任何情况下，在可见表面上提供针对患者相应解剖结构的所确定X射线图像采集的目标位置。例如，在可见表面42上提供图形目标解剖结构表示。

图5中所示的范例示出了直立的探测器，其安装到带电动机的支座52，用于允许探测器的向上和向下运动，如双箭头54所示。然后可以提供图5中未示出的X射线源进行实际的X射线图像采集程序。

图6示出了作为患者支撑体56的X射线成像引导系统10，其具有患者支撑体表面48。在患者支撑体表面48上提供目标解剖结构表示16，其被示为例如一只手。此外，X射线源装置58被示为处于患者支撑体表面48上方。

根据另一个范例，可见表面42包括能够调整的显示表面60，如图7所示。例如，在X射线探测器装置12的外壳结构62顶部装置被提供为能够调整的显示表面60的可见表面42。不过，也可以与外壳结构62一体地形成能够调整的显示表面60，从而形成外壳结构的上表面。

可以将可见表面42提供为图形用户界面。能够调整的显示表面60显示图形目标解剖结构表示16(图7中未进一步示出)。

可以为能够调整的显示表面60提供电子纸涂层结构64。由于电子纸不需要恒定电源，所以在不为系统供应能量时也可以显示信息。电子纸也可以应用于移动设备，尤其是用于数字X射线摄影中使用的探测器，作为移动暗盒和便携式无线探测器。

术语“可见表面”还涉及在盖或保护层后方布置实际能够调整的层的表面，盖层或保护层是对于用户而言的前表面。不过，图形目标解剖结构信息是可见的并且因而被显示于该前层上。

根据另一个范例(未示出)，以和图像采集的步骤交替的方式相继示出图形定位信息14。例如，首先在一段时间内提供定位信息。一旦完成定位，就不再显示定位信息，而是采集图像，即，提供一个或几个所谓的短X射线拍照，它们当然是可见的。一旦完成了采集本身，就再次显示定位信息。对于其他图像，可以重复这些步骤，例如，对于注射造影剂的情况下拍摄的图像。

根据本发明的又一方面，在图像采集的至少一部分期间，优选在完整的X射线成像程序期间，维持图形定位信息14。例如，可见地维持图形定位信息14。可以持久地提供图形定位信息14，但也可以以用户不会意识到的频率与图像采集步骤交替地提供图形定位信息。例如，在图像采集的至少一部分期间维持关于探测器的信息。根据另一个范例，在探测器和患者上，至少在图像采集的一部分期间投射信息。根据另一个范例，图形定位信息包括与所确定的X射线图像采集相关的指令66。例如，在图5中仅示范性地示出了这种情况。必须要指出，还为图示的其他范例提供了提供指令，例如指令66的特征，尤其是对于如下所述的能够调整的显示表面60、电子纸涂层结构64、发光结构而言，在变化中，在支撑表面中提供图形定位信息，例如如图6中所示，和/或还根据图3和4所示的范例与图形定位信息的投影组合。

根据另一个范例，例如，对于电子纸涂层结构64或发光结构而言，由能够调整的显示表面60提供的图形定位信息被提供到处理单元，以校准涂层结构，补偿图示的图形内容。对于信息提供和图像采集的交替序列而言，校准不是必要的。不过，因为薄层和或多或少均匀结构的原因，可以从最终图像容易地校准涂层，仅会消耗总探测器源极的小部分。

也可以在可见的频率，即以重复方式在短时间内提供图形定位信息14。

根据另一个范例，提供指令以实现与用户的交互。可见表面42包括可以由用户激活的区域或部分68，以输入对指令的反馈。

例如，提供若干电容传感器以检测与相应表面区域68的接触。

例如，可以通过提供相应指令来引导患者通过定位程序。

例如，利用有源电子纸涂层或发光结构，可以使患者识别可视化，尤其是对于新兴市场而言，输入问题“我是现在要拍X射线照片的那个人吗？”还可以对针对患者的检查信息进行可视化，例如这种类型：“我是来看骨折的脚的”，目标器官勾勒，“我应当把手放到哪里？”，或具体的要求，例如吸气、呼吸，“我应该屏住呼吸吗？”。此外，可以提供针对技术人员的检查信息，例如追踪定位：“我上次是怎么放置膝盖的？”，AEC室的位置：“哪些室是活动的，它们在哪里？”，用于追踪检查的ALARA(合理可行尽量低)：“患者的肺有多大？我应当如何准直？”，横向：“首先左手还是右手？”或所需的额外装置“含铅防护服？标记器？”。

此外，还可以提供系统信息，例如电池电力剩余、连接性，例如对于便携式探测器，避免LED结构。还可以提供自上次校准之后的检查次数或日期。此外，可以提供系统的位置或几何形状。

通过向患者提供指令，可以针对很多应用提高吞产出率，因为根据本发明，以自我解释性方式向被检查患者提供定位。

根据本发明，例如，通过显示先前检查的患者特异性数据或一般解剖结构目标轮廓、活动AEC室等，来提供智能的图像预获取和检查支持。系统校准自身保持不变。而且，操控或便携性不变，因为尤其对于电子纸方案而言，未提供额外的重量或导线。

根据实现方式的实施例，即显示哪种信息，对于每次检查，采集工作站(AWS)都经由用于控制信号(数据大多是文本的或矢量图形，因此大小很小)的同一通信信道向探测器发送患者识别、检查类型、目标器官轮廓等，控制信号用于控制能够调整的显示表面60或投影22。

根据本发明的另一示范性实施例，提供了一种X射线成像系统70，包括X射线源72，例如图3和4中所示的X射线源36或图6中所示的X射线源58。此外，提供了一种根据上述范例之一的引导系统10。例如，X射线成像系统70还在不同实施例中被示于图3、4和6中。

X射线源72被配置为向探测器装置辐射X射线束，并提供图形定位信息14以在X射线源72和探测器装置(例如探测器装置12)之间定位患者的感兴趣区域时进行引导，用于进行X射线图像采集。

例如，提供跟踪装置(未进一步示出)，用于跟踪X射线系统部件的位置，投影装置是固定的。根据X射线系统的辐射方向调整投影。

根据另一个范例，能够调整的显示表面是发光的，如上所述。

如图8中所示，在探测器光电二极管层76前方布置具有至少一个发光元件的发光层74。在图8中，示出了闪烁体78以及用于探测器光电二极管层的支撑结构80。可以在发光层74后方，当然，在探测器光电二极管层76前方布置闪烁体78。后者和支撑(或固定)结构80形成探测器82的部分。

根据图9中所示的另一个范例，在闪烁体78，也称为闪烁体层78后方布置发光层74。

根据图10中所示的另一个范例，并非具有两个用于发光功能和探测器功能的不同层，提供混合层84，例如，其固定或附着于支撑结构80。混合层84包括发光元件86和探测器光电二极管元件88，它们被布置成交织图样90，以形成混合层84。例如，如图所示，闪烁体78布置于混合层84前方。

当在发光元件前方，即在实际的能够调整的显示表面(尽管后者未实际形成装置的前表面)前方提供闪烁体层78时，闪烁体层对于发光层发射的波长是至少部分透明的，从而使得光对于用户而言是可见的。

对于有机材料的使用而言，可以在矩阵结构中提供上述功能性混合，该矩阵结构例如具有透明基板，例如柔性箔或玻璃上的TFT读出和/或有源TFT控制元件。作为与有机材料相关的关键特征，光电二极管上方OLED的或多或少透明的薄功能层提供了提供图形信息，但仍然允许X射线图像采集的额外功能。通过OLED层到达探测器的所得灵敏度仍然足够好，此外，可以对准读出TFT(用于探测器)和控制TFT(用于LED)的布局以具有相同的活跃区域，并且因而还具有用于发射/检测的相同面积。如上所述，两个结构上的闪烁体层都必须对于发光层发射波长至少部分透明。显示的空间分辨率(和强度)受到中心层属性的限制。不过，在系统中使用波长偏移器可以相对于闪烁体的吸收优化发射和检测效率。可以为了获得最小干扰，或者还为了获得优化的重置功能，甚至通过主动“校准照明”实现的高级校准和校正方法，来优化光电二极管光谱响应度和LED显示器发射波长的设计。波长选择会取决于相应有机材料的使用。

根据未示出的另一个范例，提供至少一个发光元件作为针对探测器装置闪烁体层(例如闪烁体78)的重置光源。于是，例如能够在探测元件探测X射线辐射和相应信号之后重置闪烁体。

可以在闪烁体前方或闪烁体后方提供重置光源，即(一个或多个)发光元件。要指出的是，术语“前方”或“后方”与X射线辐射从X射线源向探测器的方向相关。

在发光层74布置于闪烁体78后方的情况下，通过在探测器元件前方提供滤波器装置防止了环境光耦合到探测器元件中。例如，在闪烁体层78前方提示屏蔽层92，并且在相应层堆周围布置包封外壳94，如图11所示。

根据另一个范例，为能够调整的显示表面提供有机发光二极管(OLED)涂层结构。例如，尤其可以将OLED结构用于安装并连接到能够调整的支撑体的探测器。

根据范例(未进一步示出)，所述至少一个发光元件被提供为有机发光二极管OLED。例如，提供发光层74作为OLED层。

不过，根据另一范例，所述至少一个发光元件也可以被提供为常规LED。

根据图12中所示的另一个范例，提供任何种类的背景光源96，在探测器表面中，即在支撑结构80中以及探测器光电二极管层76中提供透光开口98。于是，至少对于一些位置，光束100被这样投射并从而对用户而言可见，多个光束形成图形定位信息。

可以提供可控的光开口以便调整显示的信息。进一步，替代地或此外，可以提供光源，其对于显示表面的至少一些部分是可控的或可切换的。

根据图13中所示的另一个范例，可以通过布置光导元件102来提供至少一个发光元件，光导元件从光源104到达探测器层76或探测器前方的表面(未进一步示出)，例如探测器盖。

可以为光导元件提供可控的元件，以调节显示表面之内的光输出。进一步地，作为替代或此外，可以为光源提供相应的可控元件。

例如，在阵列结构中提供探测器元件88，在光图样中提供发光元件86，其也包括图12所示的开口或光透射元件102，例如玻璃纤维台的末端，其中光图样与阵列结构不同。例如，阵列结构覆盖高得多数量的像点，从而具有更大网格结构的光图样提供光元件的更小分辨率，即与探测器元件点相比，更少数量的光点。

例如，向基板上印刷OLED。于是，如图8和9所述，作为范例，可以提供连续发光层，在向邻近的基板上印刷时，它是对X射线透明的。

根据另一个范例，如结合图10原则上所述，以交织方式向基板上印刷OLED和探测器光电二极管元件。

根据另一个范例，探测器被配置为探测来自能够调整的发光显示表面提供的光和/或来自投影装置的可见光投影提供的光的反射强度。引导系统还被配置为在定位对象之后确定实际视场。例如，可以提供实际视场以实现快门的优化设置和/或优化的管设置。

图14示出了方法200，用于将患者的感兴趣区域引导到适当位置进行X射线成像采集。在提供步骤210中，提供能够调整的的图形定位信息。图形定位信息至少包括图形目标解剖结构表示。此外，在显示步骤220中，与X射线探测器装置空间相关地显示图形目标定位信息。图形目标解剖结构表示指示针对所确定的X射线图像采集的患者的相应解剖结构的目标位置。可以根据所确定的X射线图像采集来调整图形定位信息。

提供步骤210也称为步骤a)，并且显示步骤220称为步骤b)。

根据另一个范例(未进一步示出)，在步骤b)中，提供朝向探测器装置的投影方向上的可见光投影作为图形目标解剖结构表示。

根据又一范例(也未进一步示出)，在步骤b)中，通过由X射线探测器装置的可见表面上的能够调整的显示表面提供图形定位信息。

在另一范例中，提供可见光投影和能够调整的显示表面的组合，例如投影仪和电子纸和/或发光表面的组合。

如上所述，能够调整的显示表面可以是发光的。于是，根据另一范例，在步骤b)中，通过布置于探测器光电二极管层前方的、具有至少一个发光元件的发光层提供图形定位信息。在另一范例中，在步骤b)中，通过与探测器光电二极管元件一起布置成交织图样(作为混合层)的发光元件提供图形定位信息。

根据方法的另一范例，在图像采集之前，由至少一个发光元件重置探测器装置的闪烁体。

根据图15所示的另一个范例，在定位230对象之后，通过探测234来自发光能够调整的显示表面提供的光或来自投影装置的可见光投影的反射强度，来确定实际视场232。于是，可以提供对实际视场232的知识用于其他目的，如虚线箭头236所示。

如图16中所示，可以将确定的实际视场232用于238调整图形定位信息。于是，可以在步骤a)和b)中提供并显示更新的图形目标解剖结构表示。

例如，可以用交替切换方式实现向用户显示图形定位信息和实际视场的探测/确定，即可以提供足够快的序列，使其不被用户看到。用户于是仅注意到所提供定位信息的连续调整和改进。也可以使用实际视场(也可以称为实际感兴趣场)的知识来优化管设置，或还用于优化快门装置(如果有的话)，以便使剂量最小化。

此外，以相继方式提供显示定位信息(包括如上所述调整定位信息)和图像采集的组合。

于是本发明将患者的感兴趣区域引导到适当位置进行X射线图像采集时支持了技术人员或患者。例如，为了在数字X射线摄影中获得最优图像质量并满足ALARA原则(适当可行尽可能低)，本发明实现了相对于X射线管和探测器的正确患者定位。此外，尤其对于自动曝光控制的检查而言，独立于患者尺寸和肥胖程度实现适当的探测器剂量，满足了相对于AEC测量室正确放置患者解剖结构的要求。此外，为了对X射线束进行最优准直，可以将避免X射线束准直的患者的不必要曝光调节到靶向器官，从而被显示为定位信息。

根据本发明，AEC室的指示克服了很多缺点。AEC室的位置可以绘制在探测器自身上。不过，例如，对于壁式检查探测器通常被患者覆盖，或者对于台式采集，其甚至隐藏于检查台下方的托盘之内。因此，本发明促进了相对于AEC室的正确定位，这是一项需要培训和经验的困难任务。于是，防止了导致过度曝光或曝光不足的AEC检查中的定位误差。于是，本发明旨在实现用于诊断目的的最优图像质量以及满足ALARA原则。

本发明提供了另一优点，例如，对于胸部检查而言，对目标器官，例如肺进行投影，使得用户无需猜测目标器官相对于投影的位置在哪里。

根据另一个范例，提供了管/探测器定位跟踪以计算投影角和距离，以分别调整图形定位信息。

根据涉及AEC室问题的第一模式，显示模型包括目标解剖结构和最优置于其中的AEC室，室相对于解剖结构的位置是固定的。显示器的位置被链接到探测器前方的实际AEC室位置。然后用户要移动患者，使得器官显示与实际器官位置重合。

根据第二模式，解剖结构的模型和AEC室位置是两个独立的显示。AEC室的位置显示由探测器位置固定。目标解剖结构的投影仅被链接到患者位置。在这种情况下，用户要定位患者，使得与器官投影相比，AEC室的显示放置良好。

例如，为了实施两种模式，提供针对每种检查的器官轮廓模型。例如，经由统计形状建模来获得每种应用的平均解剖结构模型。为了增大粒度和更好匹配不同患者，提供为不同群体导出不同模型，例如患者年龄，如儿童、成年人；BMI(体重指数)指数，例如正常或肥胖。使用的投影仪可以是任何种类的，以在患者身上显示器官轮廓以及AEC室(如果使用的话)，以及例如准直器位置。

从已知的管和探测器位置和取向，能够导出或调整投影几何配置。使目标轮廓发生变形，使得它们正确地出现在探测器上，检查台上或患者自身上。最后，操作者可以切换轮廓的可见性以支持患者定位。

在使用能够记录患者尺度的系统时，根据本发明示范性实施例，在第一模式中，根据AEC室最优地放置平均目标解剖结构模型。这形成了用于定位患者的模板。为了不使用AEC进行采集，仅投射目标器官轮廓，以便满足良好采集的要求并实现标准化的高图像质量。在这种模式中，不强制使用能够记录患者尺度和位置的系统。如果没有的话，该系统能够使用用户输入的患者数据(年龄、尺寸、重量)以选择适于患者的解剖结构模型并正确投射它。如果有外部系统可用于测量患者身体特征，解剖结构投影将更为准确。这种系统的范例可以包括例如刻度尺和测高仪。

在第二模式中，AEC室投影是固定的，但解剖结构模型投影与患者位置相关。提供了一种能够实时配准患者位置的外部系统。这种系统的范例能够包括从两个不同位置配准场景的两个摄像机。然后自动记录患者高度、宽度和厚度，以针对患者调节器官模型投影。患者的位置也被照相机跟踪，以便能够在底下的目标器官的位置处在其皮肤上投射模型。

在本发明的另一示范性实施例中，提供一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于适于在适当系统上执行根据前述实施例中的一个所述的方法的方法步骤。

因此可以在计算机单元上存储该计算机程序单元，该计算机单元也可以是本发明实施例的部分。这种计算单元可以适于执行或诱发执行上述方法的步骤。此外，它可以适于操作上述装置的部件。计算单元可以适于自动操作和/或执行用户的命令。可以将计算机程序加载到数据处理器的工作存储器中。于是可以装备数据处理器以执行本发明的方法。

本发明的这一示范性实施例既覆盖了从一开始就使用本发明的计算机程序，又覆盖了通过更新将现有程序变为使用本发明的程序的计算机程序。

此外，计算机程序单元可能能够提供实现上述方法的示范性实施例的程序所有必要步骤。

根据本发明的另一示范性实施例，提供一种计算机可读介质，例如CD-ROM，其中，计算机可读介质具有存储于其上的计算机程序单元，该计算机程序单元是前面部分所述的计算机程序单元。

计算机程序可以存储和/或发布于适当的介质上，介质例如是与其他硬件一起供应或作为其他硬件一部分供应的光存储介质或固态介质，但也可以以其他形式中发布，例如通过互联网或其他有线或无线电信系统。

不过，也可以在诸如万维网的网络上提供计算机程序，并可以从这样的网络向数据处理器的工作存储器中下载程序。根据本发明的另一示范性实施例，提供了一种使得计算机程序单元能够被下载的介质，所述计算机程序单元被布置执行根据前文描述的本发明实施例之一所述的方法。

必须要指出，本发明的实施例是参考不同主题描述的。具体而言，一些实施例是参考方法型权利要求描述的，而其他实施例是参考装置型权利要求描述的。不过，本领域的技术人员将从以上和下面的描述中了解到，除非另行指出，除了属于一种主题的特征的任何组合之外，涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为是本申请公开的。不过，可以组合提供超过特征的简单相加的协同效应的所有特征。

尽管已经在附图和前面的描述中详细例示和描述了本发明，但这样的例示和描述被认为是例示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。通过研究附图、公开和从属权利要求，本领域的技术人员在实践请求保护的本发明时能够理解和实现所公开实施例的其他变型。

在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，定语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以完成权利要求中记载的几个项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。

Claims (21)

1.一种用于定位患者以进行X射线图像采集的X射线成像引导系统(10)，包括：

-X射线探测器装置(12)；以及

-能够调整的图形定位信息(14)；

其中，所述图形定位信息至少包括图形目标解剖结构表示(16)；并且其中，所述图形目标定位信息被提供为与所述X射线探测器装置空间相关；

其中，所述图形目标解剖结构表示指示针对确定的X射线图像采集的、所述患者的相应解剖结构的目标位置(18)；并且

其中，所述图形定位信息能够根据所述确定的X射线图像采集来调整。

2.根据权利要求1所述的X射线成像引导系统，其中，用于可见光投影(22)的投影装置(20)被提供；并且其中，所述图形目标解剖结构表示被提供为朝向所述探测器装置的投影方向(26)的可见光投影(24)。

3.根据权利要求2所述的X射线成像引导系统，其中，所述图形定位信息包括指示所述探测器的预定区域的目标指示符(30)；并且其中，所述图形目标解剖结构表示和所述目标指示符以预定的空间关系被提供。

4.根据权利要求2或3所述的X射线成像引导系统，其中，患者定位装置(40)被提供为检测所述患者的移动；其中，所述图形目标解剖结构表示被链接到所述患者的所述移动；其中，目标指示符(30)被提供为指示所述探测器的预定区域；并且其中，所述图形目标解剖结构表示和所述目标指示符能够通过所述X射线探测器装置和所述患者自身相对于彼此的相应运动而处于确定的空间关系。

5.根据前述权利要求之一所述的X射线成像引导系统，其中，所述X射线探测器装置包括可见表面(42)，所述可见表面被布置为使得所述可见表面在所述X射线图像采集期间定位于辐射束中；

其中，所述图形定位信息被提供于所述可见表面上；并且

其中，所述可见表面被至少提供为如下组中的一种：i)探测器盖(46)；ii)患者支撑体表面(48)；或iii)患者抵靠表面(50)。

6.根据权利要求5所述的X射线成像引导系统，其中，所述可见表面包括能够调整的显示表面(60)。

7.根据权利要求6所述的X射线成像引导系统，其中，所述能够调整的显示表面被提供有电子纸涂层结构(64)。

8.根据权利要求6所述的X射线成像引导系统，其中，所述能够调整的显示表面是发光的；并且

其中，具有至少一个发光元件的发光层(74)被布置于探测器光电二极管层(76)的前方。

9.根据权利要求6所述的X射线成像引导系统，其中，所述能够调整的显示表面是发光的；并且

其中，发光元件(86)和探测器光电二极管元件(88)以交织图样(90)的方式被布置为混合层(84)。

10.根据权利要求8或9所述的X射线成像引导系统，其中，所述至少一个发光元件被提供为有机发光二极管(OLED)。

11.根据权利要求8至10之一所述的X射线成像引导系统，其中，所述至少一个发光元件被提供为针对所述探测器装置的闪烁体的重置光源。

12.根据权利要求5至10之一所述的X射线成像引导系统，其中，所述图形定位信息包括与所述确定的X射线图像采集相关的指令(66)；

其中，所述指令被提供用于与用户交互；并且

其中，所述可见表面包括能够由所述用户激活以输入对所述指令的反馈的区域或部分(68)。

13.根据前述权利要求之一所述的X射线成像引导系统，其中，所述图形定位信息在所述X射线成像程序期间被维持。

14.一种X射线成像系统(70)，包括：

-X射线源(72)；以及

-根据前述权利要求之一所述的引导系统(10)；

其中，所述X射线源被配置为向所述探测装置辐射X射线束；并且

其中，所述图形定位信息被提供为在将患者的感兴趣区域定位于所述X射线源和所述探测器装置之间以进行X射线图像采集时进行引导。

15.一种用于在定位患者的感兴趣区域以进行X射线图像采集时进行引导的方法(200)，包括如下步骤：

a)提供(210)能够调整的图形定位信息；其中，所述图形定位信息至少包括图形目标解剖结构表示；并且

b)与所述X射线探测器装置空间相关地显示(220)所述图形目标定位信息；其中，所述图形目标解剖结构表示指示针对确定的X射线图像采集的、所述患者的相应解剖结构的目标位置；

其中，所述图形定位信息能够根据所述确定的X射线图像采集来调整。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，在步骤b)中，所述图形目标解剖结构表示被提供为朝向探测器装置的投影方向的可见光投影。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，在步骤b)中，所述图形定位信息是通过所述X射线探测器装置的可见表面上的能够调整的显示表面来提供的。

18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，在定位(230)对象之后，通过探测(234)如下项来确定实际视场(232)：

-来自由能够调整的发光显示表面提供的光的反射强度；或者

-来自投影装置的可见光投影。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所确定的实际视场用于调整所述图形定位信息；并且

其中，在步骤a)和b)中提供并显示更新的图形目标解剖结构表示。

20.一种用于控制根据权利要求1-14之一所述的装置的计算机程序单元，所述计算机程序单元在由处理单元执行时，适于执行根据权利要求15至19之一所述的方法步骤。

21.一种存储有根据权利要求20所述的程序单元的计算机可读介质。