CN104205286B - 从可变视点对对象的模拟空间实况察看 - Google Patents
从可变视点对对象的模拟空间实况察看 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104205286B CN104205286B CN201380016468.3A CN201380016468A CN104205286B CN 104205286 B CN104205286 B CN 104205286B CN 201380016468 A CN201380016468 A CN 201380016468A CN 104205286 B CN104205286 B CN 104205286B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- focal spot
- electron beam
- mobile
- ray
- anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title abstract description 13
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 8
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 8
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 claims description 4
- 230000004886 head movement Effects 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 15
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 6
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 4
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000000333 X-ray scattering Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
- H05G1/30—Controlling
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/24—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof
- H01J35/30—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof by deflection of the cathode ray
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/022—Stereoscopic imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4021—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot
- A61B6/4028—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot resulting in acquisition of views from substantially different positions, e.g. EBCT
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
- G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
- H01J35/153—Spot position control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/08—Targets (anodes) and X-ray converters
- H01J2235/086—Target geometry
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Pathology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
本发明涉及对对象的模拟空间实况察看。为了以降低的要求——关于维持(例如相对于3D显示器的)特定位置，或者穿戴或激活额外的部件(例如3D眼镜)——向用户提供空间信息，本发明被提供为：生成从阴极(32)布置朝向阳极(34)的对象区的电子束(38)，并且控制所述电子束，使得所述电子束在移动焦斑(46)处撞击所述阳极，其中，所述电子束被控制为使得所述焦斑至少在横切于察看方向(48)的第一移动方向(46)移动。因此，由撞击在所述移动焦斑上的所述电子束生成X射线辐射(42)。进一步地，本发明被提供为：探测至少部分地穿过对象的X射线辐射，并生成相应的X射线探测信号。更进一步地，基于所述探测信号生成单视场2D图像，该单视场2D图像与如由所述移动焦斑限定的不同视点相关。显示来自所述不同视点的所述单视场X射线图像。
Description
技术领域
本发明涉及用于对对象的模拟空间实况察看的X射线管，用于对对象的模拟空间实况察看的X射线成像系统，用于提供对对象的空间实况察看的方法，以及计算机程序单元与计算机可读介质。
背景技术
在医学成像中，空间信息的提供有助于理解——例如在检查对象(例如患者)时的——当前情况。在X射线成像中，提供立体视图察看作为提供空间察看的方式，用于对所述对象的实况3D立体察看。例如，WO2010/146504 A1描述一种X射线管，其用于生成两个焦斑，因此提供立体图像。为了向用户提供可以说是两个不同图像，即为右图像和左图像的形式，使用特定的3D显示器，或者必须由例如外科医师使用的3D眼镜。然而，所述3D显示器要求所述显示与察看所述显示的用户之间的预定距离，这意味着对外科医师的实际移动限制。进一步地，关于3D眼镜，用户必须穿戴，或至少激活该眼镜，例如在拥有同步快门机构时。
发明内容
因此，需要以降低的要求——有关维持(例如相对于3D显示器的)特定位置，或者穿戴或激活额外的部件(例如3D眼镜或3D显示器)——向用户提供空间(实况深度)信息。
本发明的目标通过独立权利要求的主题得以解决，其中，在从属权利要求中并入了另外的实施例。
应注意，下文描述的本发明的各方面也适用于用于对对象的模拟空间实况察看的X射线管，用于对对象的模拟空间实况察看的X射线成像系统，用于提供对象的空间实况察看的方法，计算机程序单元以及计算机可读介质。
根据本发明的第一个方面，提供一种用于对对象的模拟空间实况察看的X射线管，包括阴极布置、阳极和控制单元。所述阴极布置和所述阳极被提供为生成从所述阴极布置朝向所述阳极的靶区的电子束，以由撞击在所述对象区上的电子生成X射线辐射。所述控制单元被配置为控制所述电子束，使得所述电子在移动焦斑处撞击所述阳极。所述控制单元还被配置为提供所述焦斑至少在横切于所述察看方向的第一移动方向的移动。
根据示范性实施例，以逐步移动的焦斑提供X射线成像。。
根据另外的示范性实施例，所述控制单元被配置为提供所述焦斑至少也在第二移动方向的移动，所述第二移动方向横切于所述第一移动方向并且横切于所述察看方向。
根据示范性实施例，所述阴极布置包括单个阴极，并且所述控制单元为被提供为偏转所述电子束的偏转单元。
根据另外的示范性实施例，所述阴极布置包括多个碳纳米管发射器，所述碳纳米管发射器被配置为提供具有移动焦斑位置的电子束。所述控制单元被提供为所述碳纳米管发射器的控制布置。
术语空间实况察看涉及提供空间信息，如同例如应用立体视图察看那样。
根据本发明的第二个方面，提供一种用于对对象的模拟空间实况察看的X射线成像系统，包括X射线源、X射线探测器、处理单元和显示设备。所述X射线源为根据上述范例中的一个所述的X射线管。所述X射线探测器被配置为将X射线探测信号提供到所述处理单元。所述处理单元被配置为基于所述探测信号生成单视场2D图像，所述单视场2D图像与如由所述移动焦斑限定的不同视场相关。所述显示设备为2D显示器，其被配置为示出来自所述不同视点的所述单视场X射线图像。
根据示范性实施例，所述处理单元被配置为计算来自不同的移动焦斑的几个图像的移动平均。所述移动平均是针对预定的时间段提供的。
根据本发明的第三个方面，提供一种用于对对象的空间实况察看的方法，包括以下步骤：
a)生成从阴极布置朝向阳极的对象区的电子束，并控制所述电子束，使得所述电子束在移动焦斑处撞击所述阳极；所述电子束被控制为使得所述焦斑至少在横切于察看方向的第一移动方向移动；
b)由撞击在所述移动焦斑上所述电子束生成X射线辐射；
c)探测至少部分地穿过对象的X射线辐射，并生成相应的X射线探测信号；
d)基于所述探测信号生成单视场2D图像，所述单视场2D图像与如由所述移动焦斑限定的不同视场相关；并且
e)显示来自所述不同视点的所述单视场X射线图像。
根据示范性实施例，在步骤e)中，针对所述移动的视点连续地示出所述对象的实况图像数据，提供关于所述对象的空间印象。
根据示范性实施例，在步骤b)中，沿环状移动路径移动所述焦斑。
根据本发明的一方面，在X射线成像期间的X射线焦斑移动，通过各个对象的移动大小，提供实况深度信息/感受。得到的运动轨迹可以在2D显示器上为医师提供实况深度信息。例如已知所述探测器，以及例如患者保持固定并且仅X射斑在移动，则这帮助以直观的方式感知所述深度信息。接近所述探测器的对象保持固定。对象距离所述探测器越远，所述移动越大。因此，在朝向医师布置所述探测器，并远离医师布置所述X射线源时，以直观的方式为所述用户提供深度信息。根据另外一方面，也有可能将所述X射线探测器放置在所述患者之下，并且将所述X射线管放置在所述患者之上。这样，所述X射线图像看起来像是因所述医师的头部移动得到的。对于相反的布置也将会是类似的情况，在朝向所述医师布置所述探测器时，例如在所述患者台之上。根据本发明的一方面，提供空间信息，而没有对特殊的3D显示器或3D眼镜的要求。另外的优点在于以下事实，即有可能以不要求所述医师适应3D信息的方式提供所述空间信息，每次在从所述患者看向3D显示器一样以及反之都要求所述医师适应3D信息。相反，根据本发明，提供2D图像，其中通过察看(即因所述移动焦斑得到的)一系列所述图像而提供所述空间信息。因此，根据本发明示出的所述图像是不真实的“立体图像”，而是2D图像，其包含并随时间示出空间信息。因此，可以使用术语“模拟立体视图实况察看”。进一步地，所有医师(及工作人员)都能够看到所述空间信息，而不需要所有人员穿戴3D眼镜。根据本发明，所述焦斑的所述移动得到元件(依赖于它们在所述对象内的空间布置)的不同移动比率。如上文指示的，更靠近所述X射线源的对象表现不同于距所述X射线源较远距离的对象。注意，术语“对象”涉及所述“对象”的——即所述患者(作为范例)的——某些区域或位置的特征或其他视觉特性。2D图像提供关于对象的x和y位置的清楚信息。但z(深度)位置是模糊的。X射线图像为吸收图像：缺少诸如遮蔽的深度线索。呈现来自可变视点的图像，通过所显示的感兴趣对象相对于其他被显示对象(部分)的相对移动大小(或模糊的量)，为所述医师提供深度信息/感觉。
本发明的这些以及其他方面根据后文描述的实施例将变得显而易见，并将参考所述实施例得以阐明。
附图说明
下文将参考附图描述本发明的示范性实施例。
图1示意性地示出根据本发明的X射线成像系统。
图2在简化图示中示出根据本发明的X射线管的示范性实施例。
图3示出根据本发明的X射线管的另外的示范性实施例。
图4示出根据本发明的X射线管的另外的示范性实施例。
图5示出根据本发明的X射线管的再另外的示范性实施例。
图6在被布置在旋转阳极上的焦斑的俯视图中，示出根据本发明的X射线管的另外的示范性实施例。
图7示出图6的X射线管的截面。
图8在俯视图规划中示出X射线管的另外的范例。
图9示出图8的截面。
图10在透视图中示意性地图示另外的X射线管。
图11示出X射线管的另外的示范性实施例。
图12示出根据本发明的示范性实施例的、与探测器组合的X射线管的另外的示范性实施例。
图13示出根据本发明的、用于提供对对象的空间实况察看的方法的范例的方法步骤。
图14示出根据本发明的方法的另外的示范性实施例。
具体实施方式
图1示出用于对对象的模拟空间实况察看的X射线成像系统10。X射线成像系统10被示为所谓的C型臂布置，其中，在C型臂结构16的相反两端上提供X射线源12和X射线探测器14，C型臂结构16由天花板支撑体18可移动地支撑。进一步地，与显示设备22一起示出了处理单元20。进一步地，示出用于支撑对象26的支撑体24，其例如为支撑患者的患者支撑台。
更进一步地，结合处理单元20(未进一步示出)示出了与一些监视器一起的接口布置28。所述X射线源为X射线管30，其将在下图中得到更详细地描述。所述X射线探测器被配置为将X射线探测信号提供到处理单元20。处理单元20被配置为基于所述探测信号来生成单视场2D图像，所述单视场2D图像与如由所述移动焦斑限定的不同视点相关。显示设备22为2D显示器，其被配置为示出来自所述不同视点的所述单视场X射线图像。
图2示出了用于对对象的模拟空间实况察看的X射线管30的范例。X射线管30包括阴极布置32、阳极34以及控制单元36(其未在图2中进一步示出)。阴极布置32和阳极34被提供为生成从阴极布置32朝向阳极34的对象区的电子束38，以由撞击在对象区40上的电子生成X射线辐射42。控制单元36被配置为控制所述电子束，使得所述的电子在移动焦斑44处撞击阳极34。所述控制单元被进一步配置为提供所述焦斑至少在横切于所述察看方向48的第一移动方向46的移动。
如用虚线38n指示的，所述电子束被控制，例如被偏转，朝向用虚线圆指示的不同的焦斑位置44n。因此，结果，提供不同的X射线束42n，其也被示为虚线，分别为短划线型。换言之，从沿移动路径的多个焦斑提供X射线成像。根据本发明，以逐步移动焦斑提供X射线成像。结果，被示为实况图像的所述图像直接依赖于所述焦斑的所述移动，而持续改变。
因此，通过组合所呈现的2D图像序列，为察看所提供的X射线图像的所述用户提供空间(实况深度)信息的印象。换言之，可以说是模拟了空间或立体视图察看。所模拟的空间或立体视图察看也可以被称作模拟3D察看、2D深度察看或2D加察看。模拟的立体视图察看也可以被称作感知立体视图察看。
图3示出了另外的范例，其中，所述控制单元被配置为提供所述焦斑至少也在第二移动方向50的移动，第二移动方向50横切于第一移动方向46并且横切于察看方向48。仅用一个示范性位置指示得到的焦斑位置，用附图标记44a指示。当然，也可能是多个位置，例如也通过组合所述第一移动和所述第二移动。
所述第一移动方向也可以被称作第一立体方向，并且所述第二移动方向可以被称作第二立体方向。所述第一立体方向也被称作水平方向，并且所述第二立体方向被称作垂直方向，其将在下文得到进一步解释，例如联系图6、图7以及图8、图9。
图4示出了一范例，其中，阴极布置32包括单个阴极52，并且所述控制单元为偏转单元54，其被提供为偏转所述电子束。例如，以静电方式或电子方式提供所述偏转。因此，提供移动焦斑位置。
图5示出了另外的示范性实施例，其中，阴极布置32包括多个碳纳米管发射器56，碳纳米管发射器56被配置为提供具有移动焦斑位置的电子束58。仅作为范例，用虚线和附图标记58a指示所述电子束的第二形状/方向。当然，也提供其他形状/方向。碳纳米管发射器56可以被提供有操纵或引导电极60，以及栅极结构62，以控制所述碳纳米管发射器，使得不同的对象斑或对象区可以被所述各自的电子束撞击，以生成不同的X射线辐射42、42i。在另一实施例中，提供多个可操纵阴极，代替图5中的一个可操纵阴极，以创建移动的X射线源(焦斑)。
图6和图7示出了另外的范例，其中，阳极34被提供为旋转阳极盘。图6示出了具有不同焦斑位置的布置的俯视图，并且图7示出了截面。阳极34被提供有倾斜的焦轨区64，提供所述焦斑位置的不同高度。如可见，焦轨区64被提供有渐增的倾斜度。代替拥有具有连续倾斜度的倾斜表面——即在整个所述表面上相同的角度，如用虚线66指示的，而是所述表面在以外缘起始并在旋转轴68的方向朝向内部移动时，所述表面移动远离虚线66，因此表示渐增的倾斜度。用箭头70指示电子束，其撞击阳极表面。在表示所述电子束的虚线(用附图标记72指示该虚线)与所述阳极的所述表面的相交处(用附图标记74指示该相交)为所述焦斑位置的高度，即点74的高度，其中，所述高度指的是y方向76，其平行于旋转轴68并因此垂直于察看方向48(其也指r方向)对齐。为了比较，也标记出电子束方向72与虚线66的相交78，其将表示在连续倾斜度情况中所述焦斑的高度。通过将所述虚线投影到图6的俯视图上，以下变得可见。第一标记80表示在可以说是焦轨区64的下面部分上的第一焦斑位置。第二标记82表示第二焦斑的位置，以达到相交点78的高度。第一箭头84表示在连续倾斜度的情况中将会达到的高度。第二箭头85表示因渐增的倾斜度而达到的高度。因此，所述渐增的倾斜度提供在高度中的Δ86增加，而没有在r方向的进一步延伸。换言之，与连续——即线性倾斜轮廓相比较，所述渐增的倾斜度提供所述焦轨的径向延伸，用于提供类似的焦斑高度(y移动或y偏转)。
必须注意，图6和图7的各方面，以及还有结合图8至图11所提及并解释的特征是联系为旋转阳极盘的所述阳极的特征进行描述的。然而，也提供有具有类似特征的非旋转阳极盘。此外，也要指出，尽管未明确示出，但前述附图(例如图2至图5)中的特征也可以与所述旋转阳极盘相组合。
根据另外的范例，如图8和图9中所示，所述阳极为带有边缘部分88的旋转阳极盘，边缘部分88具有截断截面，所述截断截面具有渐增的倾斜度，即倾斜的焦轨区64。所述焦斑被提供在被布置在所述边缘部分上的焦轨上。
例如，沿环状移动路径90移动所述焦斑，如图8中所示，针对其示出多个焦斑位置92。然而，也可以提供其他移动路径，例如旋转移动，或直线移动路径，并且当然所有其他几何组成。还要指出，图8为了更好的可视性而仅示出多个焦斑位置中的一些。当然，也可以提供中间位置。箭头94指示所述焦斑沿移动路径90的所述环状连续移动。
图8示出了在所述阳极表面上的所述焦斑的俯视图，并且图9示出了截面。
图10示出了环状移动路径90的透视图，其中，环状移动路劲90被投影到所述表面的截断截面上。
图11示意性地图示可以说是中心束的察看方向92，以及沿所述移动路劲的束的多个察看方向95。
根据另外的范例，所述“焦轨的倾斜”涉及相对于所述察看方向的倾斜。例如，所述倾斜度在所述察看方向减小。
图12示意性地示出移动X射线焦斑的概念。示出第一焦斑位置100和得到的投影，分别为以空间形式分布的多个特征102、104、106和108(例如探测的患者内的对象)的投影点。因此，指示从第一焦斑位置100开始，通过各自对象102的多个连接线110，并且指示在示意性地指示的X射线探测器114上的某个位置112。
通过将所述焦斑从第一位置100移动到第二位置116——用移动箭头117指示该移动，所述焦斑与各自对象102等等之间的所述连接线将绕所述各自对象的位置略微枢转。用虚线示出并用附图标记118指示这些连接线。如可见，这将得到在探测器114上进一步位移的位置120。用针对第一对象102的相应箭头122，针对第二对象104的第二就箭头124，针对第三对象106的第三箭头，以及针对第四对象104的第四箭头124，指示位移向量。因此，靠近探测器114的对象或点的X射线投影彼此靠近，即使所述X射线焦斑已从第一位置100移动到第二位置116。针对远离所述探测器——其更靠近所述X射线源——的对象，在探测器114上的各自X射线投影更彼此远离。
在所谓的默认情况中，其中所述探测器靠近所述医师，较更靠近所述医师的对象将表现为具有较小的运动轨迹。当然，在相反的布置中，各自的结果也将相反。因此，在所述X射线源被朝向所述医师布置，并且所述X射线探测器被布置为远离所述医师的情况中，这造成：对象距所述医师越远，所述对象的所述运动轨迹越小。因此，移动所述X射线焦斑，通过所述各个对象的移动大小，而产生实况深度信息。可以在所有方向，或者通过在所述焦斑移动期间的中间采集，完成所述焦斑移动。当然，也可以提供切换。
通过提供移动焦斑，用户可以取回所呈现的实况图像的空间信息，尽管所示出的图像不是真立体视图图像，即它们不是同时从两个不同焦斑采集并在相同时间被提供给所述用户的左图像和右图像。因此，尽管根据本发明所述图像被提供为2D图像，然而通过提供沿具有移动焦斑的移动路径的一序列图像，所述空间信息对所述用户是可见的。当所述焦斑已被移动时，在一个图像中示出的特征的不同距离，得到下一图像中的不同偏移或移动。以此方式，为所述用户提供关于被检查对象深度信息。
图13示出了用于提供对对象的空间实况察看的方法200，包括以下步骤：在第一步骤210中，生成从阴极布置朝向阳极的对象区的电子束，并且所述电子束被控制为——例如被偏转为——使得所述电子束在移动焦斑处撞击所述阳极。所述电子束被控制为——例如被偏转为——使得所述焦斑至少在横切于察看方向的第一移动方向移动。在第二步骤212中，由撞击在所述移动焦斑上的电子束生成X射线辐射。在第三步骤214中，探测至少部分地穿过对象的X射线辐射，并生成相应的X射线探测信号。在第四步骤216中，基于所述探测信号来生成单视场2D图像，该单视场2D图像与如由所述移动焦斑限定的不同视点相关。在第五步骤218中，显示来自所述不同视点的所述单视场X射线图像。
第一步骤210也被称为步骤a)，第二步骤212为步骤b)，第三步骤214为步骤c)，第四步骤216为步骤d)，并且第五步骤218为步骤e)。
例如，所述改变的图像数据包括逐步改变的图像内容。
根据另外的范例，在步骤e)中，针对所述移动的视点连续地示出所述对象的实况图像数据，提供关于所述对象的空间印象。
如图14中所示，针对所述显示，在第一子步骤222中，计算来自不同移动焦斑的几个图像的移动平均220，其，中所述移动平均是针对确定的时间段提供的。接下来，在第二子步骤224中，显示所计算的平均。针对所述对象的不同深度提供不同的模糊，因此向所述用户提供空间信息。
根据另外的范例(未示出)，在步骤b)中，沿环状移动路径移动所述焦斑。
根据另一范例，(也未示出)，所述X射线探测器被置于所述患者下方，并且所述X射线管被置于所述患者上方。这样，所述X射线图像看起来像是得自所述医师的头部移动。使用足够大的感兴趣区域成像，可以将所述X射线散射限制在该配置中。
2D图像给出关于对象的x和y位置的清楚信息。但z(深度)位置是不明确的。X射线图像为吸收图像：诸如遮蔽的深度限度缺失。呈现来自可变视点的图像，通过被显示的感兴趣对象关于其他被显示对象(部分)的相对移动大小(或模糊的量)，为所述医师提供深度信息/感觉。
在本发明的另一示范性实施例中，提供计算机程序或计算机程序单元，其特征在于，适于在合适的系统上，运行根据前述实施例之一所述方法的方法步骤。
所述计算机程序单元因此可以被储存在计算机单元上，其也可以为本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或引起执行上述方法的步骤。而且，其可以适于操作上述装置的部件。所述计算单元可以适于自动地操作和/或运行用户的命令。计算机程序可以被载入到数据处理器的工作存储器中。所述数据处理器因此可以被配备为执行本发明的方法。
本发明的该示范性实施例覆盖以下两者：从一开始就使用本发明的计算机程序，以及借助于更新将现有程序转为使用本发明的程序的计算机程序。
进一步地，所述计算机程序单元可以能够提供用于履行上述方法的示范性实施例的程序的全部所需步骤。
根据本发明另外的示范性实施例，提供计算机可读介质，例如CD-ROM，其中，所述计算机可读介质具有储存于其上的计算机程序单元，所述计算机程序单元由前段描述。
计算机程序可以被储存和/或分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学储存介质或固态介质，但也可以以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线电信系统。
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数据处理器的工作存储器中。根据本发明另外的示范性实施例，提供用于使计算机程序单元可供下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的前述实施例之一的方法。
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进行描述。然而，本领域技术人员将从上文及以下的描述获悉，除非另行指出，除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。然而，可以组合所有特征，提供大于所述特征的简单加和的协同效应。
尽管已在附图和前文的描述中详细图示并描述了本发明，但要将这种图示和描述视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、公开内容以及从属权利要求书的研究，可以理解并实现对所公开实施例的各种变型。
在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且限定词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行权利要求书中记载的几个项目的功能。尽管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。权利要求书中的任意附图标记不应被解释为对范围的限制。
Claims (12)
1.一种用于对对象进行察看的X射线管(30)，包括：
-阴极布置(32)；
-阳极(34)；以及
-控制单元(36)；
其中，所述阴极布置和所述阳极被提供为生成从所述阴极布置朝向所述阳极的靶区(40)的电子束(38)，以由撞击在所述靶区上的电子生成X射线辐射(42)；并且
其中，所述控制单元被配置为控制所述电子束，使得所述电子在移动焦斑(44)处撞击所述阳极；
其中，所述控制单元被配置为提供所述焦斑至少在横切于察看方向(48)的第一移动方向(46)的移动；
其中，所述控制单元被配置为提供所述焦斑沿环状移动路径的移动；并且
其中，所述阳极被提供有倾斜的焦轨区(64)，所述焦轨区提供针对焦斑位置的不同高度。
2.根据权利要求1所述的X射线管，其中，X射线成像被提供有逐步移动的焦斑。
3.根据权利要求1或2所述的X射线管，其中，所述阴极布置包括单个阴极(52)；并且
其中，所述控制单元为被提供为偏转所述电子束的偏转单元(54)。
4.根据权利要求1或2所述的X射线管，其中，所述阴极布置包括多个碳纳米管发射器(56)，所述碳纳米管发射器被配置为提供具有移动焦斑位置的电子束；并且
其中，所述控制单元被提供为所述碳纳米管发射器的控制布置。
5.一种用于对对象进行察看的X射线成像系统(10)，包括：
-X射线源(12)；
-X射线探测器(14)；
-处理单元(20)；以及
-显示设备(22)；
其中，所述X射线源为根据前述权利要求之一所述的X射线管(30)；
其中，所述X射线探测器被配置为将X射线探测信号提供到所述处理单元；
其中，所述处理单元被配置为基于所述探测信号来生成单视场2D图像，所述单视场2D图像与由所述移动焦斑限定的不同视点相关；并且
其中，所述显示设备为被配置为示出来自所述不同视点的所述单视场2D图像的2D显示器。
6.根据权利要求5所述的X射线成像系统，其中，所述移动焦斑模拟用户的头部移动。
7.一种用于提供对对象进行察看的方法(200)，包括以下步骤：
a)生成(210)从阴极布置朝向阳极的靶区的电子束，并控制所述电子束，使得所述电子束在移动焦斑处撞击所述阳极；
其中，所述电子束被控制为使得所述焦斑至少在横切于察看方向的第一移动方向移动；
b)由撞击在所述移动焦斑上的所述电子束生成(212)X射线辐射，其中，所述焦斑沿环状移动路径移动；
c)探测(214)至少部分地穿过对象的X射线辐射，并生成相应的X射线探测信号；
d)基于所述探测信号生成(216)单视场2D图像，所述单视场2D图像与由所述移动焦斑限定的不同视点相关；并且
e)显示(218)来自所述不同视点的所述单视场2D图像；并且
其中，所述阳极被提供有倾斜的焦轨区(64)，所述焦轨区提供针对焦斑位置的不同高度。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤e)中，针对所述移动视点连续地示出所述对象的实况图像数据，提供关于所述对象的空间印象。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，针对所述显示，计算(222)来自不同的移动焦斑的几个图像的移动平均(220)；并且
其中，所述移动平均是针对预定时间段提供的。
10.一种用于提供对对象进行察看的装置，包括：
用于生成从阴极布置朝向阳极的靶区的电子束，并控制所述电子束，使得所述电子束在移动焦斑处撞击所述阳极的模块；
其中，所述电子束被控制为使得所述焦斑至少在横切于察看方向的第一移动方向移动；
用于由撞击在所述移动焦斑上的所述电子束生成X射线辐射的模块，其中，所述焦斑沿环状移动路径移动；
用于探测至少部分地穿过对象的X射线辐射，并生成相应的X射线探测信号的模块；
用于基于所述探测信号生成单视场2D图像的模块，所述单视场2D图像与由所述移动焦斑限定的不同视点相关；以及
用于显示来自所述不同视点的所述单视场2D图像的模块；并且
其中，所述阳极被提供有倾斜的焦轨区(64)，所述焦轨区提供针对焦斑位置的不同高度。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，针对所述移动视点连续地示出所述对象的实况图像数据，提供关于所述对象的空间印象。
12.根据权利要求10或11所述的装置，其中，针对所述显示，计算来自不同的移动焦斑的几个图像的移动平均(220)；并且
其中，所述移动平均是针对预定时间段提供的。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201261615414P | 2012-03-26 | 2012-03-26 | |
| US61/615,414 | 2012-03-26 | ||
| PCT/IB2013/052158 WO2013144771A2 (en) | 2012-03-26 | 2013-03-19 | Simulated spatial live viewing of an object from variable view-points |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104205286A CN104205286A (zh) | 2014-12-10 |
| CN104205286B true CN104205286B (zh) | 2017-08-11 |
Family
ID=48428530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201380016468.3A Expired - Fee Related CN104205286B (zh) | 2012-03-26 | 2013-03-19 | 从可变视点对对象的模拟空间实况察看 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9967961B2 (zh) |
| EP (1) | EP2831902B1 (zh) |
| JP (1) | JP6251720B2 (zh) |
| CN (1) | CN104205286B (zh) |
| RU (1) | RU2656245C2 (zh) |
| WO (1) | WO2013144771A2 (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2828877A1 (en) * | 2012-03-19 | 2015-01-28 | Koninklijke Philips N.V. | Gradual x-ray focal spot movements for a gradual transition between monoscopic and stereoscopic viewing |
| RU2656245C2 (ru) * | 2012-03-26 | 2018-06-04 | Конинклейке Филипс Н.В. | Имитированный пространственный просмотр объекта в реальном времени с различных точек наблюдения |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3818220A (en) * | 1971-11-03 | 1974-06-18 | A Richards | Variable depth laminagraphy |
| US5097492A (en) * | 1987-10-30 | 1992-03-17 | Four Pi Systems Corporation | Automated laminography system for inspection of electronics |
| 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 (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3432658A (en) | 1966-05-26 | 1969-03-11 | Gen Electric | Stereoscopic x-ray apparatus employing image converting and polarizing means |
| JPS56156140A (en) * | 1980-05-06 | 1981-12-02 | Yoshito Takao | X-ray fluoroscopy apparatus |
| JPS5788446A (en) * | 1980-11-20 | 1982-06-02 | Toshiba Corp | X-ray cine-stereo photographing device |
| US4926452A (en) * | 1987-10-30 | 1990-05-15 | Four Pi Systems Corporation | Automated laminography system for inspection of electronics |
| US5682412A (en) * | 1993-04-05 | 1997-10-28 | Cardiac Mariners, Incorporated | X-ray source |
| JP3408848B2 (ja) * | 1993-11-02 | 2003-05-19 | 株式会社日立メディコ | 散乱ｘ線補正法及びｘ線ｃｔ装置並びに多チャンネルｘ線検出器 |
| JP3168824B2 (ja) | 1994-04-30 | 2001-05-21 | 株式会社島津製作所 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| US20030002627A1 (en) | 2000-09-28 | 2003-01-02 | Oxford Instruments, Inc. | Cold emitter x-ray tube incorporating a nanostructured carbon film electron emitter |
| JP2002263091A (ja) * | 2001-03-07 | 2002-09-17 | Tomoki Yamazaki | 立体ｘ線透視法と立体ｘ線透視のためのｘ線バルブ |
| DE10240628B4 (de) * | 2002-09-03 | 2012-06-21 | Siemens Ag | Röntgenröhre mit Ringanode und Röntgen-System mit einer solchen Röntgenröhre |
| WO2005093663A1 (en) | 2004-03-29 | 2005-10-06 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Apparatus and method for 3d-x-ray imaging |
| JP4649219B2 (ja) * | 2005-02-01 | 2011-03-09 | キヤノン株式会社 | 立体画像生成装置 |
| DE102005038892A1 (de) | 2005-08-17 | 2007-03-01 | Siemens Ag | Verfahren zum Erzeugen von 3-D-Röntgenbilddaten eines Objekts |
| WO2007129249A2 (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-15 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Rotating anode x-ray tube with a saddle shaped anode |
| US8233962B2 (en) | 2006-05-16 | 2012-07-31 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Rotational stereo roadmapping |
| US7746974B2 (en) * | 2006-09-29 | 2010-06-29 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | Radiographic and fluoroscopic CT imaging |
| JP2011513942A (ja) * | 2008-03-11 | 2011-04-28 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 円状の断層合成撮像用のｘ線管 |
| WO2010018502A1 (en) * | 2008-08-14 | 2010-02-18 | Philips Intellectual Property & Standards Gmbh | Multi-segment anode target for an x-ray tube of the rotary anode type with each anode disk segment having its own anode inclination angle with respect to a plane normal to the rotational axis of the rotary anode and x-ray tube comprising a rotary anode with such a multi-segment anode target |
| JP2010080400A (ja) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Toshiba Corp | 回転陽極型ｘ線管装置 |
| US20100080357A1 (en) * | 2008-10-01 | 2010-04-01 | General Electric Company | Wide coverage x-ray tube and ct system |
| US7940886B2 (en) * | 2008-10-03 | 2011-05-10 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | 3D medical anatomical image system using 2D images |
| JP5675794B2 (ja) | 2009-06-17 | 2015-02-25 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | ２つの焦点スポットを生成するｘ線管及びこれを有する医療デバイス |
| DE102009031165A1 (de) | 2009-06-30 | 2011-01-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Aufnahme von Röntgenbildern für eine dreidimensionale Bildrekonstruktion |
| DE102010012394A1 (de) | 2010-03-23 | 2011-09-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Röntgenröhre |
| WO2012123843A1 (en) | 2011-03-15 | 2012-09-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Stereoscopic imaging |
| US9418816B2 (en) * | 2011-06-28 | 2016-08-16 | Toshiba Medical Systems Corporation | X-ray tube and X-ray CT device |
| CN103930033B (zh) * | 2011-09-16 | 2017-05-10 | 皇家飞利浦有限公司 | 实况3d x射线察看 |
| EP2828877A1 (en) * | 2012-03-19 | 2015-01-28 | Koninklijke Philips N.V. | Gradual x-ray focal spot movements for a gradual transition between monoscopic and stereoscopic viewing |
| RU2656245C2 (ru) * | 2012-03-26 | 2018-06-04 | Конинклейке Филипс Н.В. | Имитированный пространственный просмотр объекта в реальном времени с различных точек наблюдения |
-
2013
- 2013-03-19 RU RU2014142997A patent/RU2656245C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2013-03-19 CN CN201380016468.3A patent/CN104205286B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-03-19 JP JP2015502491A patent/JP6251720B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-03-19 US US14/383,268 patent/US9967961B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2013-03-19 WO PCT/IB2013/052158 patent/WO2013144771A2/en active Application Filing
- 2013-03-19 EP EP13722072.9A patent/EP2831902B1/en not_active Not-in-force
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3818220A (en) * | 1971-11-03 | 1974-06-18 | A Richards | Variable depth laminagraphy |
| US5097492A (en) * | 1987-10-30 | 1992-03-17 | Four Pi Systems Corporation | Automated laminography system for inspection of electronics |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2831902B1 (en) | 2018-01-31 |
| WO2013144771A2 (en) | 2013-10-03 |
| RU2014142997A (ru) | 2016-05-20 |
| US9967961B2 (en) | 2018-05-08 |
| RU2656245C2 (ru) | 2018-06-04 |
| US20150043714A1 (en) | 2015-02-12 |
| WO2013144771A3 (en) | 2013-12-05 |
| CN104205286A (zh) | 2014-12-10 |
| EP2831902A2 (en) | 2015-02-04 |
| JP2015514463A (ja) | 2015-05-21 |
| JP6251720B2 (ja) | 2017-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7266563B2 (ja) | 物体のｘ線画像データの提供 | |
| EP2117649B1 (en) | Simulation and visualization of scattered radiation | |
| JP6170935B2 (ja) | Ｘ線画像化システムのためのポジショニング距離制御 | |
| US7463823B2 (en) | Stereoscopic visualization device for patient image data and video images | |
| US10881365B2 (en) | System and method for multi-beam X-ray exposure for 4D imaging | |
| US9517036B2 (en) | Radiation imaging using very slow rotational technique | |
| CN103930033B (zh) | 实况3d x射线察看 | |
| CN105307573B (zh) | 用于间隔的焦斑的准直 | |
| US20210038181A1 (en) | Method of position planning for a recording system of a medical imaging device and medical imaging device | |
| US20150071405A1 (en) | Direct control of x-ray focal spot movement | |
| US9462981B2 (en) | Control panel for medical imaging system | |
| CN104205286B (zh) | 从可变视点对对象的模拟空间实况察看 | |
| CN110267597B (zh) | 期望成像的解剖结构的定位和计算机断层摄影 | |
| CN104205285B (zh) | 用于单视场与立体视场的观察之间的渐进式转换的渐进式x射线焦斑移动 | |
| US11259761B2 (en) | Computed tomography and positioning of a volume to be imaged | |
| JP2004008398A5 (zh) | ||
| CN105493153A (zh) | 用于在屏幕上描绘在体数据集中被成像的对象的方法 | |
| JP6245801B2 (ja) | 画像表示装置及び医用画像診断装置 | |
| CN118647317A (zh) | X射线摄影系统和剂量显示方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170811 Termination date: 20200319 |