CN104737004A - 异质物体成像的设备及方法 - Google Patents

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Abstract

一种使异质物体(10)定位在具有室(43)的固定装置(38)内的成像方法,所述异质物体诸如具有聚合物涂层的金属支架。所述固定装置(38)还具有用于接收气体并且通常密封所述室(43)的阀(50)。因此,所述物体(10)在所述室(43)内。接着,所述方法使所述固定装置(38)定位在计算机断层扫描(CT)机(18)的活跃区(24)内,使输气管道流体连接至所述阀(50),并且将惰性气体通过所述输气管道与所述阀(50)注入所述室(43)中。所述惰性气体包括氙气、氩气以及氪气中的一种或多种。然后,所述方法增大所述密封室(43)内的压力以增大所述室(43)内的所述气体的密度,并且将x射线能量指向所述CT机(18)的所述活跃区(24)以产生所述物体(10)与所述增压气体的多个二维图像。最后,所述方法由所述多个图像生成所述物体(10)的三维表征。在具有涂层支架的情况下,由于支架的金属部分和聚合物部分以及增压气体具有不同的x射线衰减系数,所以可以在支架的三维表征中区分支架的金属部分与聚合物部分。

Description

异质物体成像的设备及方法
交叉引用
本专利申请要求于2012年10月25日提出的、申请号为13/660,235、标题为“异质物体成像的设备及方法”并且发明人为Jonathan O’Hare与Stephen Darrouzet的美国专利申请的优先权,该申请的公开内容的全部通过引用合并于此。
技术领域
本发明总体涉及对物体进行成像的操作,并且更具体地说,本发明涉及对异质物体进行详细成像的操作。
背景技术
坐标测量机(CMM)是用于精确测量各种各样的工件的优质标准。例如,CMM可测量飞行器发动机部件、手术工具以及枪筒的关键尺寸。精准测量有助于确保其基础系统(例如飞行器部件情况下的飞行器)按规定操作。
近来,本领域的技术人员已经开始将计算机断层扫描(CT)系统作为CMM用于坐标计量学。如本领域的技术人员公知的,CT系统根据物体的x射线衰减来生成物体的三维图像。诸如金属之类的一些材料可根据标准的x射线能量设定使x射线充分衰减以产生合适的图像。但是,其它材料(例如聚合物)在相同或相似的功率设定下不能使x射线充分衰减。
这给异质物体造成麻烦。更具体地说,发明人所知的CT成像技术无法以非侵入或非破坏性的方式对由异质材料制成的物体适当成像。例如,这些技术不能对由支撑一个或多个聚合物的金属网架制成的支架适当地成像。尽管金属网会使x射线充分衰减,但是通常聚合物不会使x射线充分衰减。因此,所述技术不会产生整个支架的图像,而是会产生没有聚合物的金属网的图像。事实上,这样的图像不具有足以用来估量支架的诸如由聚合物构成的那些特征的一些重要特征的信息。
发明内容
根据本发明的一个实施方式,一种对异质物体成像的方法将所述异质物体定位在具有室的固定装置内。所述异质物体具有第一部分与第二部分,所述第一部分具有比所述第二部分更能使x射线衰减的性能。在所述物体处于所述室中之后,所述方法将惰性气体添加至所述室,密封室以基本将所述气体包含在所述室内,并根据所述物体的所述第二部分的密度来增大所述密封室内的压力。所述气体可包括氙气、氩气以及氪气中的一种或多种。所述气体的密度随所述密封室内的增大的压力而增大,从而产生对比度。所述方法还使x射线穿透所述物体以产生所述物体的多个图像。在所述多个图像的至少一些图像中,所述增压气体与所述物体的所述第二部分形成对比。在使x射线指向物体后,所述方法利用所述多个图像中由所述增压气体产生的(至少)对比度来生成所述物体的三维表征。
此外,所述气体可以是诸如氙气之类的稀有气体。这样,所述气体不会与所述物体发生破坏性反应。所述x射线可由产生x射线的CT机控制。为了获得所述物体的三维图像,所述方法还可使所述室旋转以产生所述多个图像。
所述压力可在任何多个压力范围内变动,例如从约1个大气压至约50个大气压。而且,当改变所述密封室内的所述压力时,所述方法可在第一压力下产生所述物体的至少一个测试图像,并且然后根据所述测试图像中所示的所述第二部分与所述气体之间的所述对比度来改变所述室内的所述压力。在示例性实施方式中,所述物体的所述三维表征示出拓扑的物体细节,从而能够测量所述拓扑的物体细节中的至少一个细节。
根据本发明的另一实施方式,一种对异质物体成像的方法将所述异质物体定位在具有室的固定装置内。所述固定装置还具有用于接收气体并且通常密封所述室的阀。因此,所述物体在所述室内。接着,所述方法将所述固定装置定位在CT机的活跃区,将输气管道流体连接至所述阀,并且使惰性气体通过所述输气管道与所述阀输入所述室中。所述惰性气体可包括氙气、氩气以及氪气中的一种或多种。所述方法接着增大所述密封室内的压力以增大所述室内的所述气体的密度,然后将x射线能量指向所述CT机的所述活跃区以产生所述物体与所述增压气体的多个二维图像。最后,所述方法由所述多个图像生成所述物体的三维表征。
根据本发明的其它实施方式,一种用于对所述异质物体成像的系统,所述系统具有固定装置,该固定装置具有:1)具有用于接纳物体的室;以及2)用于接收气体并且通常密封所述室的阀。所述系统还具有其尺寸被确定为接纳所述固定装置的活跃区的CT机、用于通过阀将惰性气体添加至所述室中的机构以及用于增大所述密封室内的压力以增大所述室内的所述气体的密度的机构。此外,所述系统还具有用于操纵x射线能量朝向所述CT机的所述活跃区以产生所述物体与所述增压气体的多个图像的装置。所述多个图像示出具有对比阴影的所述增压气体与所述物体。最后,所述系统具有用于由所述多个图像生成所述物体的三维表征/图像的装置。
本发明的示例性实施方式实施成具有其上具有计算机可读程序代码的计算机可用媒介的计算机程序产品。根据常规操作,计算机系统可读取并且利用计算机可读代码。
附图说明
本领域的技术人员根据下文参照以下马上要概述的附图论述的“示例性实施方式的描述”会更理解本发明的多种实施方式的优势。
图1示意性示出根据本发明的示例性实施方式的可成像的异质物体。
图2示意性示出根据本发明的示例性实施方式的诸如图1的异质物体之类的异质物体成像用的系统。
图3示意性示出根据本发明的示例性实施方式的异质物体成像用的成像固定装置的侧视图。
图4示意性示出图3的固定装置沿剖切线4-4的剖面图。
图5示意性示出图3的固定装置经过与图4中所示的剖面大体正交的剖面的剖切立体图。
图6示意性示出图3中所示固定装置的立体分解图。
图7示出使用图2的系统使根据本发明的示例性实施方式的异质物体成像的方法。
具体实施方式
在示例性实施方式中,x射线成像系统捕获异质物体的x射线可见的低密度/衰减部分。事实上,系统可在不损坏或基本不改变物体的任何部分的情况下捕获图像。为达到此目的,系统使异质物体密封在填充设备室的气体内。设定室内的压力并选定气体以在物体的低衰减部分与增压气体之间提供足够的影像对比度。增压系统形成与物体的低衰减部分的边界,由此使气体具有基本与物体的受气体束缚部分相同的边界拓扑。
利用这种技术,x射线系统捕获增压气体与物体的多个二维图像,这些二维图像提供物体的低衰减部分的拓扑、尺寸以及形状的细节。当然,x射线系统还捕获这些相同图像中捕获物体的高衰减部分。然后,这些二维图像可转换成实际物体在尺寸与结构上的准确三维表征。因此,传统的度量技术可在不接触物体的情况下准确测量物体的尺寸。以下论述示例性实施方式的细节。
图1示意性示出根据本发明的示例性实施方式的可被成像的异质物体10。具体而言,图1中所示的物体10是意图在受损动脉内通过手术植入的传统支架。例如,心脏病科医师会在移除导致心脏病的动脉斑块后将支架植入患者的动脉中。因此,支架的物理结构与构成可能是生与死之间的差异。换而言之,不准确的尺寸或不完善的结构可给患者招致灾难性后果。
如本领域的技术人员所公知,支架是通常具有柔韧的金属框架或网格12的管状装置,其支撑织物或聚合物基材14。此外,基材14可包括意图确保患者动脉不再被堵塞的药物或其它物质。据发明人所知,为了核查支架的尺寸,本领域的技术人员在显微镜下手动检查支架。此过程耗时,并且固有地具有不准确性。
使用当前最先进的计算机断层扫描系统16(“图2的CT系统16”)也不可行,因为支架的聚合物或织物部分对于x射线而言是不可见的。换而言之,支架的聚合物(或织物)部分没有充分衰减x射线以产生完整图像,即,支架的聚合物(或织物)部分缺少与周围空气的足够对比度。因此,支架的传统x射线图像仅不理想地显示金属网格12。这种图像用于精确测量支架的尺寸是不能满足需求的。本发明人通过将x射线图像技术用于使在压力下被高密度惰性气体浸没或封装的支架/物体10成像而解决此问题。这种技术无损地并且准确地使支架的精微细节成像。
应注意,仅为了阐明之目的论述支架。其它异质物体10同样受益于本文所述的系统以及方法。例如,示例性实施方式可适用于各种各样不同的装置,例如,人工心脏瓣膜、药物递送装置、包覆管、电子装置、其它医学装置、微电子上的涂层、销售包装、绝缘线以及各种各样的其它物体10。因此,论述支架或其它异质物体10不意图限制本发明的所有实施方式。
图2示意性示出能使根据本发明的示例性实施方式的异质物体10成像的系统16。正如所示,系统16包括传统的计算机断层扫描机(“CT机18”),该计算机断层扫描机由附带的计算机系统20调整并且控制。剖切图中示出CT机18的若干内部部件的细节。具体而言,与其它CT机相同,此图中的CT机18具有x射线源22,该x射线源在CT机18的内部区域内朝向并穿过物体10发射(通常)呈锥形式样(a/k/aa“锥束”)的x射线。本文称此容纳接收x射线时成像的物体10的内部区域为“活跃区24”。如本领域的技术人员所公知,物体10使x射线衰减至一定程度,从而在物体10的相对侧上改变x射线的式样。位于物体10的相对侧上的检测器26检测此式样,从而产生物体10的二维表征/图像。
然而,为了获得三维表征/图像,系统16移动物体10相对于x射线源22与检测器26的位置。若干CT机在使物体10保持静止的同时,使x射线源22与检测器26旋转。其它诸如图2中所示的CT机之类的CT机使物体10旋转,而使x射线源22与检测器26保持静止。当然,各种实施方式可使用任一类型的布置。在后一种情况下,物体10可定位在诸如转台28的盘之类的旋转装置上。在其它方式中,转台28可构造成使物体10在每次生成二维图像时精确旋转预定的量。例如,CT机18可采集位于盘上的物体10的1000至2000个二维图像。本领域中将从略微不同的视角采集的这些二维图像常称为“投影”。
传统软件技术将上述多个二维图像/投影转换成物体10的详细的、全方位的三维表征。例如,计算机系统20具有显示装置32、位于机箱34(即,计算机)内的CPU/存储器/逻辑电路、输入装置36以及其它传统部件,该计算机系统可执行这些传统的软件程序以生成物体10的三维表征。
示例性实施方式不是直接将物体10放置在转台28上,而是使物体10定位成在填充并封装气体的固定装置38内被扫描/显示图像,该固定装置能够从CT机18的内部移除。然后,其内部具有物体10的固定装置38定位在转台28上。
更具体地说,图3示意性示出根据本发明的示例性实施方式构造的固定装置38的立体图。如所示的那样,固定装置38具有接收气体用的入口40以及形成用于接收并容纳物体10与增压气体两者的内室43(图4至图5,下文所述)的主体42。实际上,为了便于成像,固定装置38的容纳物体10的部分应主要由基本不衰减x射线的低密度材料形成。此外,固定装置38可具有柱形形状(或其它形状),并且可由碳素纤维,或者诸如聚氯乙烯或尼龙之类的聚合物或塑料材料构成。如下文论述的,固定装置38的另一重要性质是在对x射线保持基本通透的同时密封其内部(下文所论述的)内的特定增压气体的能力。本领域的技术人员可选择适当材料以提供两种功能。
图4至图6示意性示出根据本发明的示例性实施方式的固定装置38的更多细节。具体地说,图4示意性示出图3的固定装置38沿剖切线4-4的剖面图,同时,图5示意性示出图3的固定装置38经过与图4中所示的剖面大体正交的剖面的剖切立体图。为了更为详细,图6示意性示出图3中所示固定装置38的立体分解图。
如图所示,主体42大体由两个互锁的壳体部件组成,即,具有接收气体的端口的基部壳体44以及相应的室壳体46,该室壳体锁定到基部壳体44上,从而形成容纳气体与物体10的室43。在其它方面,壳体44与46可借助卡扣连接件或利用双螺旋螺纹形式的螺纹连接件锁定在一起。
室壳体46应具有最小的x射线衰减性质,而基部无需具有这样的要求。在优选的实施方式中,室壳体46或者至少室壳体46的顶部对x射线是基本通透的。室壳体46还在压力超出一定规定上限(例如35个大气压或75个大气压)的情况下优选具有高压安全阀(未示出)。为了构成壳体44与46之间的密封连接,固定装置38具有位于基部壳体44的顶部外部尺寸与室壳体46的底部内部尺寸之间的O形环48。
如图5中最佳示出的那样,壳体具有与壳体入口40结合的阀机构50以及气道52,该气道指引气体穿过固定装置38的内部,并到达室43中。固定装置38还包括升降构件(riser member)(“升降器54”),该升降器形成气道52的至少一部分。升降器54还具有另一功能通过移位来控制室43的气体容积。具体地说,所用气体的体积可对流程成本具有重大影响。发明人发现,可通过允许最小量的给定用途的室容积而使流程中使用的气体的量最小化。
为了此目的,壳体44和46与固定装置38可与用于每个固定装置38的多个不同升降器54作为成套工具分布并使用。从而,每个升降器54可具有不同高度,并且依据待成像物体10的尺寸应用每个升降器54。例如,如果物体10具有5英寸高度,那么系统16可包含允许距室43的顶部有6英寸间隙的升降器54。另选的是,作为另一实施例,如果物体10具有2英寸高度,那么系统16可包含允许距室43的顶部有2.5英寸或3英寸间隙的升降器54。在示例性实施方式中,升降器54由塑料或其它类似的低衰减材料构成。其它实施方式可使用其它材料。
应注意,升降器54或升降器54的组是可选部件。相反,多种实施方式可在完全没有升降器54的情况下简单地使物体10定位在室43内。因而,室43的尺寸可构造成使具有最大高度的特定物品或物品组成像。事实上,在有或没有升降器54的情况下,壳体44与46都可以以多种尺寸(高度、宽度以及/或者形状)配置以容纳不同类型的装置/物体10。
若干实施方式将定位环/构件56固定在升降器54的上表面以精确定位物体10。此外,如壳体44与46一样,定位环56应对x射线具有充分低的衰减作用。
如上所述,通至气道52的入口40优选具有这样的阀机构:当处于封闭位置中时,该阀机构通常密封室43的内部。图3、图5与图6示出可实现所需功能的阀机构的一种类型。为了此目的,阀机构具有:入口配件50A,该入口配件用于与基部壳体44的气体入口40密封地连接;球阀50B,该球阀与上述配件结合以控制气流;以及外部快速连接/断开配件50C,该外部快速连接/断开配件用于与始自气源的管或软管连接。当然,本领域的技术人员可使用其它阀机构,并因此图中所描绘的阀机构仅为了阐明之目的。
图7示出使根据本发明的示例性实施方式的异质物体10成像的过程。此过程是更长过程的简化版本。因此,此过程蕴含图7中未论述的附加步骤。而且,与所描述的过程相比,若干实施方式可以以不同顺序执行多个步骤。本领域的技术人员应能够对所述过程中顺序以及步骤数量做出适当变化,并仍符合多种实施方式的宗旨。
所述过程从步骤700开始,该步骤将物体10定位在室43中。为了此目的,操作者或技术人员手动使室壳体46从基部壳体44分离,并将物体10(例如支架)放置在定位环56上。然后,操作者使室壳体46重新连接至基部壳体44。如图所示,被挤压在基部壳体44与室壳体46之间的O形环48确保基本密封室43,以便使用预期的气体。
接着,在步骤702,所述过程通过阀机构50向室43加入适当气体。为了此目的,技术人员可将始自气源的软管连接至阀机构50的快速连接配件50C。然后可打开阀机构50以允许限定量的气体进入到内部室43中。此外,气体的量有赖于构成物体10的材料、室43的尺寸以及所使用的气体的类型。在使室43填充至适当的水平时,技术人员关闭阀机构50,并从配件移除软管。
另选的实施方式可保持连接至快速连接配件50C的输气管道。例如,当使用绕正在成像的物体10旋转的CT机时就会是这样的情况。作为第二实施例,固定装置38的基部壳体44可具有相对于室壳体46自由旋转的环形轴承或可旋转零件。
如上所述,气体不应对物体10具有实质的影响。例如,气体不应损坏或氧化物体10。而且,为了适当衰减x射线,尤其在气体经受适当压力时,气体应具有能够使x射线衰减的相对高的密度。在示例性实施方式中,气体是诸如稀有气体之类的惰性气体。更具体而言,气体优选是单一气体,或者具有氙气、氩气以及氪气中的一种或多种的混合气体。例如,气体可包括连同其它气体一起的所有这三种气体的成分。作为另一实施例,气体可以是诸如基本单一的氙气之类的基本单一气体。一些实施方式可根据应用使用其它气体。
所述过程持续至步骤704,该步骤调节/增大室43内的压力。此增大的气体密度理想地使气体密度增大至使x射线充分衰减的点,从而提供该气体密度与物体10的低衰减材料部分之间的有意义的对比。在优选的实施方式中,气体足够密集以提供容易在最终形成的二维图像/投影上看到的对比边界(与物体10的低衰减部分的对比)。照此,边界应至少具有物体10的低衰减部分的大体精确的拓扑与结构细节。
为了达到这些目的,技术人员利用传统方法(例如使阀机构50连接至正压力源)增大压力,如所述,这些方法相应增大气体的密度。此步骤的压力增大量可基于先前使用的经验数据。另选的是,增大的压力量可以是相对随意的,并且会在随后的步骤中检查并调节以确保适当校准。
压力的量根据所使用的气体而定。例如当使用氙气时,压力增大至约27~29个大气压就提供足够的衰减。但是,其它气体可能需要高于或低于约1个大气压的压力。当然,固定装置38必须构造成能承受这种高压。
就此而言,压力能或不能足以提供捕获的物体10的低衰减部分的细节的充分对比度。如果不能,那么系统16可被调整至具有适当的对比度。从而过程持续至步骤706,该步骤拍摄物体10的“测试图像”以确定对比度是否适当。然后,x射线源22朝物体10发射穿透性的x射线。x射线的电压或强度应与使物体10的较高衰减部分适当成像的量对应。例如,就支架而言,电压应足以使金属网格12成像。当然,此更高的能量防止聚合物基材14使x射线充分衰减,从而产生有意义的图像数据。高密度、增压气体解决了此问题。
然后,步骤708确定增压气体与物体10的低衰减部分之间是否存在适当的对比度。例如,当观察测试图像时,物体10的低衰减部分可能基本清楚,并且物体10的低衰减部分与较黑的气体之间具有清晰可见的界限。
为此目的,在x射线穿过固定装置38与物体10后,CT机18将原始数据传送至计算机,该计算机生成物体10的二维图像。可在计算机20的显示器32上显示所述二维测试图像,或者由技术人员作为硬拷贝打印输出以用于察看。因此,技术人员在步骤708察看测试图像,以确定气体与物体10的低衰减部分之间是否存在足够对比。在示例性实施方式中,测试图像是具有从白至黑的变化灰度的灰度级图像。技术人员察看测试图像的适当界限区处的对比灰度/阴影,从而了解物体10看起来会是什么样的。此外,如上所述,就灰度而言,与物体10的低衰减部分的大体清楚或明亮的图像相比,增压气体应明显更暗。
若干因素有助于确定对比是否充分。此外,像素尺寸以及其间距会影响必要的对比水平。例如,具有均非常小并且相互紧密隔开的许多像素的监控器可比具有较大像素且间隔更大的监控器具有更好的对比度。此外,图像的显示器放大量也会影响对比度。而且,监控器或检测器的比特长度可导致对比度提高或降低。最终,技术人员通常会寻找相对清楚地界定的气体与物体10的低衰减部分之间的界限。对比量可以是定性限定的,并且/或者定量限定的。在确定适当的对比度之后,可在不重复这些相同的校准步骤的情况下,使一些类似物体成像。
因此,如果没有足够的对比度,那么过程进行至步骤712,该步骤增大室43内的压力。这会进一步增大气体的密度。增大量可以是定性或者定量限定的。例如,技术人员会被指引为每次重复增大不多于固定量的压力。另选的是,技术人员可增多与感知的对比度的缺少相应量的压力。然而,任一种情况(即,固定的增大操作或其它类型的增大操作)可看做是由于缺少足够对比度而增大压力。换而言之,此密封室43内的压力调节被看做是根据物体10的低衰减部分的密度来进行。
然而,可能存在对比度因气体密度太大而不适当的例子。这可看做是“饱和”状态。因此,技术人员可以以传统的方式减小压力,以使对比度回至更适当的状态。此外,技术人员可简单地打开阀机构50以释放一些压力。
在升高或降低室43内的压力后,过程环回至步骤706,该步骤拍摄另一测试图像,并且再确定对比度是否适当。如果对比度适当,那么过程持续至步骤716,该步骤获取物体10的多个不同的二维图像。例如,如上所述,CT机18可从各个侧面(即,物体10的约整个360度范围)拍摄物体10的1000与2000个之间的不同二维图像。因此,为了产生多个不同二维图像,CT机18使物体10相对于x射线源22旋转,该x射线源将呈锥形式样的穿透性x射线指向固定装置38与物体10,并穿过固定装置38与物体10。在使用图2的系统16的情况下,示例性实施方式在生成二维图像的同时使旋转台28旋转,从而使物体10关于其纵轴线旋转。
然后,诸如在计算机上执行的程序代码之类的惯用过程可通过多个二维图像产生三维图像(步骤718)。尽管三维图像可不必在显示器32上显示为物体10的完全相同的尺寸,但是这些三维图像应基本代表物体10的实际拓扑与维度。因此,传统测量技术软件可测量这些三维图像以判断物体10本身的具体特征与质量。
从而,增压气体可被看做是形成了被测量的物体10的至少外表面的“模子”、“底片”或者“阴影”。可利用低衰减部分与气体的界限再现此低衰减部分。当然,在有气体或没有气体的情况下都容易在图像上看到高衰减部分。计算机程序代码或其它过程并不是将低衰减部分显示成无色或白色,而是可使气体界定的低衰减部分带有颜色。此过程可以是手动的(例如由技术人员实施)或自动的操作。这会使低衰减部分更清楚地突显,从而使使用者能够更好地看到并观察拓扑细节。
这些实施方式利用计算机逻辑自动操作多个程序步骤。例如,计算机34上执行的程序代码可在步骤708计算是否在物体10的低衰减部分与增压气体之间存在适当对比度。因而,计算机可具有用于对比的某规定的数值阈值,从而确定期望对比度。在此情况下,系统16可反复改变压力,直到适当位置处的对比度至少等于,或者大于代表阴影之间的差异的固定数值。作为另一实施例,可利用若干自动手段加入气体以及/或者调节压力。
至少某种程度上可以以任一传统的计算机编程语言实现本发明的多个实施方式。例如,可以以程序化编程语言(例如“C”)或者以面向对象的编程语言(例如“C++”)执行若干实施方式。本发明的其它实施方式可实施成编程的硬件元件(例如专用集成电路、现场可编程门阵列以及数字信号处理器),或者其它相关部件。
在另选实施方式中,公开的设备与方法(例如参见上述多个流程窗体)可至少部分实施成与计算机系统一起使用的计算机程序产品。这些实施可包括系列固定在任一诸如计算机可读媒介(例如磁盘、CD-ROM、ROM或者固定硬盘)之类的有形媒介上的一系列计算机指令。就系统而言,这些系列计算机指令可使本文在前所述的所有或部分功能具体化。
本领域的技术人员应理解,这些计算机指令可以用若干编程语言编写,以便与一些计算机功能结构或操作系统一起使用。而且,这些指令可储存在诸如半导体存储装置、磁性存储装置、光学存储装置或其它存储装置之类的任一存储装置中,并且可利用诸如光学技术、红外技术、微波技术或其它传送技术之类的任一通讯技术传送。
此外,这样的计算机程序产品可分配成具有附属打印或电子文档(例如压缩打包软件)的可移动媒介,与计算机系统(例如在系统ROM或固定硬盘上)一起预加载,或者从网络(例如因特网或万维网)服务器或其它移动装置分配。当然,本发明的若干实施方式可实施成软件(例如计算机程序产品)与硬件两者的组合。本发明的其它实施方式可完全实施成硬件,或者完全实施成软件。
尽管以上所述公开了本发明的多种典型的实施方式,但是应理解,本领域技术人员可在不脱离本发明适用范围的情况下,做出将会实现本发明的一些优势的多种变型。

Claims (22)

1.一种使异质物体成像的方法,所述方法包括:
将所述异质物体定位在具有室的固定装置内,所述异质物体包括第一部分与第二部分,所述第一部分具有比所述第二部分更能使x射线衰减的性能;
将惰性气体加入至所述室,所述惰性气体包括氩气、氙气以及氪气中的至少一种;
密封所述室以基本将所述气体包含在所述室内;
根据所述物体的所述第二部分的密度而增加密封的所述室内的压力,所述气体的密度随密封的所述室内的增大的压力而增大;
使x射线穿透所述物体以产生所述物体的多个图像,在所述多个图像的至少一些图像中,所述物体的所述第二部分与增压的所述气体形成对比;并且
利用所述多个图像中由增压的所述气体产生的对比度生成所述物体的三维表征。
2.如权利要求1所述的所述方法,其中,所述气体包括气体混合物。
3.如权利要求1所述的方法,其中,所述气体包括氙气。
4.如权利要求1所述的方法,其中,所述压力大于约1个大气压,并且小于约50个大气压。
5.如权利要求1所述的方法,其中,所述气体不会与所述物体发生氧化反应。
6.如权利要求1所述的方法,该方法还包括使所述室旋转以产生所述多个图像。
7.如权利要求1所述的方法,其中,引导所述x射线的步骤包括利用CT机产生所述x射线。
8.如权利要求1所述的方法,其中,改变密封的所述室内的所述压力的步骤包括:
在第一压力产生所述物体的至少一个测试图像;并且
根据在所述测试图像中显示的所述第二部分与所述气体之间的所述对比度,改变所述室内的所述压力。
9.如权利要求1所述的方法,其中,所述物体的所述三维表征示出拓扑的物体细节,所述方法还包括测量所述拓扑的物体细节中的至少一个。
10.一种使异质物体成像的方法,所述方法包括:
将所述异质物体定位在具有室的固定装置内,所述固定装置具有用于接收气体并且通常密封所述室的阀,所述物体位于所述室内;
将所述固定装置定位在CT机的活跃区内;
将输气管道流体连接至所述阀;
使惰性气体通过所述输气管道与所述阀注入所述室中,所述惰性气体包括氩气、氙气以及氪气中的至少一种;
增大密封的所述室内的压力以增大所述室内的所述气体的密度;
将x射线能量指向所述CT机的所述活跃区以产生所述物体与增压的所述气体的多个二维图像;并且
由所述多个图像生成所述物体的三维表征。
11.如权利要求10所述的方法,该方法还包括在将所述气体注入所述室中之后,将所述输气管道从与所述阀的流体连接中移除。
12.如权利要求11所述的方法,其中,所述固定装置具有纵向旋转轴线,引导x射线能量的步骤包括使所述固定装置绕所述旋转轴线旋转,其中,在旋转所述固定装置之前移除所述输气管道。
13.如权利要求10所述的方法,该方法还包括:
在第一压力产生所述物体的至少一个测试图像,所述测试图像包括所述物体与所述气体的视觉表征,在所述的视觉表征中,所述气体与所述物体分别具有对比阴影;并且
根据所述测试图像中的所述对比阴影来改变所述室内的所述压力。
14.如权利要求13所述的方法,其中,反复地改变所述压力,直至所述对比阴影至少等于或者大于代表所述阴影之间的差异的预定数值。
15.如权利要求10所述的方法,其中,所述惰性气体包括气体混合物。
16.如权利要求10所述的方法,其中,所述压力大于约1个大气压,并且小于约50个大气压。
17.如权利要求10所述的方法,其中,所述多个图像中的至少一个图像显示所述物体的二维表征。
18.如权利要求10所述的方法,所述物体的所述三维表征显示拓扑的物体细节,所述方法还包括测量所述拓扑的物体细节中的至少一个。
19.一种用于使异质物体成像的系统,所述系统包括:
具有用于接纳物体的室的固定装置,所述固定装置还具有用于接收气体并且通常密封所述室的阀;
CT机,该CT机的活跃区的尺寸被确定为接纳所述固定装置;
用于将惰性气体通过所述阀加入至所述室中的装置;
用于增大密封的所述室内的压力以增大所述室内的所述气体的密度的装置;
用于将x射线能量指向所述CT机的所述活跃区以产生所述物体与增压的所述气体的多个图像的装置,所述多个图像将增压的所述气体与所述物体显示为具有对比阴影;以及
用于由所述多个图像生成所述物体的三维表征的装置。
20.如权利要求19所述的系统,该系统还包括用于显示所述物体与增压的所述气体的所述多个图像的显示装置。
21.如权利要求20所述的系统,其中,所述气体包括氩气、氪气以及氙气中的至少一种。
22.如权利要求19所述的系统,其中,所述固定装置包括纵向旋转轴线,所述方法还包括用于使所述固定装置绕所述旋转轴线旋转的装置。
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