CN104955397A - 用于精确生成感兴趣区域的辐射图像的方法 - Google Patents

Abstract

辐射源和对象的实际位置关系与参考位置关系的偏移被确定并且在对所述辐射源进行定位和/或倾斜和/或准直时被考虑，以便照射感兴趣区域。

Description

用于精确生成感兴趣区域的辐射图像的方法

技术领域

本发明涉及一种记录对象的感兴趣区域的辐射图像的方法。本发明在如下方法中是可适用的，所述方法用于借助于长尺寸（long length）对象的若干部分的辐射图像来构成长尺寸对象的辐射图像，以及用于精确定位长尺寸对象的这些部分中的每个部分。

背景技术

在X射线照相术中，可能必须获得诸如病人的整个脊柱或腿之类的长尺寸对象（也称作伸长的对象（elongate object））的X射线图像。

在计算机射线照相术（CR）中，这种长尺寸图像是通过使被组织成部分重叠部署的多个成像平板（IP）（例如可光刺激的磷光剂板）同时受到长尺寸对象的X射线图像的影响来生成的。每个成像平板携带长尺寸对象的一部分的图像。在曝光之后，读出各个成像平板以便获得长尺寸对象的局部图像，并且最终通过拼接这些局部图像来创建长尺寸图像。可以通过对覆盖要被成像的区域的辐射衰减材料的网格进行叠加以及校正和对齐局部图像以重建所述网格的几何结构来获得精确对齐和测量。

近些年来，数字化射线照相术（Digital Radiography）（DR）已经变成对于CR的有价值替代方式。在DR中使用的平板检测器（FPD）比用于CR的IP更昂贵，因此需要使用多成像平板的CR的一次性长尺寸成像技术的替代方式。这是通过以下方式来实现的：通过在倾斜X射线管的同时移动FPD的位置和/或通过平行于FPD移动X射线管和/或通过准直来获取长尺寸对象的多个局部图像。

在一个实施例中，一种用于定位X射线源以便生成不同局部图像的方法一般地包括如下步骤：

-确定要被成像的所述长尺寸对象的总长度，

-基于所述确定的长度和所述局部图像之间一个或多个预定量的重叠来计算成像所述长尺寸对象所需要的局部图像的数量，

-基于所计算的局部图像的数量来确定所述局部图像的尺寸和位置，以覆盖所述长尺寸对象，

-连续曝光所述长尺寸对象的若干部分来生成局部图像，

-借助于辐射检测器检测局部图像以及读出所述局部图像，以及

-粘贴所述局部图像以形成所述长尺寸对象的所述图像。

为了能够粘贴局部图像以便进行整个长尺寸图像的正确重建，已知几何尺寸的对象，例如由X射线衰减材料的电线组成的网格或在已知位置包括X射线衰减标记的网格，与长尺寸对象一起被定位在辐射的射束中，使得已知尺寸的对象（例如网格）的每次另一部分的辐射图像表现为在每个局部图像上被叠加。通过重建整个网格的图像，长尺寸对象的局部图像可以精确地被重构以形成长尺寸对象的完整辐射图像。

为了记录局部图像，X射线源必须被定位并且偶尔被倾斜和准直使得所发射的辐射射束接连着地照射长尺寸对象的不同并列的或稍微重叠的部分。

这是经由应用于控制辐射源的定位和/或倾斜和/或准直的控制装置的参数（坐标）设置来实现的。

然而，当调整X射线源的设置时可能出现调整误差。具体地，在长尺寸对象在其位于支撑工作台上水平位置时被曝光的应用中，可能发生支撑工作台和/或用于从局部图像重建长尺寸图像的网格的相对位置是未知的或已经相对于期望位置发生改变的情况。这可能是由于所述工作台和/或网格可能已经在水平方向上移动且可能因此已经相对于源位置被移位的事实。

这可能导致X射线源的不精确的设置。

本发明的目的是克服以上所述的问题。

发明内容

上述方面是通过在所附独立权利要求中所描述的方法和系统而得到的。本发明的优选实施例的具体特征在从属权利要求中被列出。

本发明的进一步的优点和实施例将根据以下描述和附图而变得明显。

附图说明

图1图示出X射线源和支撑要被照射的对象的工作台的相对定位，

图2是图示出X射线源相对于感兴趣区域的位置的顶视图。

具体实施方式

此后将针对具体实施例对本发明进行解释，在所述具体实施例中通过组合与长尺寸对象的若干部分的图像有关的局部辐射图像来获得该长尺寸对象的辐射图像，所述局部辐射图像一起形成总体长尺寸对象的辐射图像。

将显然的是，同样的方法和系统可以被应用于在正常（非长尺寸）尺寸的对象上的感兴趣区域的照射的情况，即，可以在单次曝光步骤中被记录在单个辐射检测器上的图像。

能够执行长尺寸成像的X射线系统可用于不同的配置中，对每个配置不同地控制以获得针对长尺寸成像的最佳结果。配置的共同部分为：包括生成X射线的X射线源的X射线生成单元；可调整的且减少X射线被投射的范围的准直器单元；能够基于所生成的X射线采集图像的X射线成像单元。

大多数现代系统包括用于控制X射线生成单元和X射线成像单元的控制器。需要执行自动长尺寸成像的自动系统也包括用于X射线生成单元和X射线成像单元的定位的定位机构和控制器。在诸如C-Arm或U-Arm的系统中，一些机构和控制器被组合。这些定位机构和控制器基于输入到这些控制器中的关于要被照射的感兴趣区域的位置（例如坐标）的信息来调整X射线源的设置（位置，倾斜和准直）。

图1示意性地示出了投射X射线的射束到支撑工作台（2）的X射线源（1），所述支撑工作台（2）在水平面内是在由箭头（8）和（9）所指示的两个方向上可移动的。

长尺寸对象（例如病人的腿或脊柱和X射线衰减材料的网格）（3）被定位在可以在水平方向（8，9）上移位的支撑工作台（3）上。通过充分设置辐射源的位置和/或倾斜和/或准直（借助于准直器7）并且然后激励辐射源，通过多发射照射（multiple shot irradiation）生成长尺寸对象的局部辐射图像并且将该局部辐射图像从直接射线照相术检测器读出。

在照射期间，X射线衰减材料的网格连同长尺寸对象一起被呈现在X射线的射束中，使得局部图像包括在所述长尺寸对象的局部图像的顶部之上的网格的局部图像。所述网格的局部图像可被用于重建总体网格图像，由此还自动地获得长尺寸对象的精确重构图像。使用网格从局部图像重建长尺寸对象的图像是在本领域中已知的，并且例如在已公布的欧洲专利申请EP2497424中被描述。

代替X射线衰减材料的网格，其他实施例也可被使用，诸如X射线衰减标记、对象部分标记等的集合。

辐射源必须被精确地定位以用于长尺寸对象的每个部分和网格的顺序照射，以便生成以上所描述的局部图像。

为了正确地进行定位，将要被照射的长尺寸图像的部分的边界上的坐标数据或要被照射的感兴趣区域的边界上的坐标数据输入到控制装置中，所述控制装置控制X射线源的设置，即，X射线源的位置和/或倾斜和/或准直。相对于参考位置来确定这些数据。所述参考位置在长尺寸对象的水平定位的情况下，是X射线源相对于支撑长尺寸对象的工作台的位置。可以设想到替代方式。

然而，假如工作台的位置将发生改变，所述源相对于该参考位置的位置也将发生改变，意味着为照射长尺寸对象上的感兴趣区域而设置的所述源的定位和倾斜可能是不正确的。

根据本发明，这个问题是通过以下方式解决的：生成所述源相对于长尺寸对象或相对于支撑长尺寸对象的支撑物的实际位置（在记录时是辐射影像）的指示，以及确定此实际位置与参考位置的偏移。然后，当确定所需的用于生成感兴趣区域的辐射图像源位置、倾斜和准直要求时，考虑此偏移，所述感兴趣区域的辐射图像例如是长尺寸对象的局部辐射图像。

在本发明的一个实施例中，如图2中所图示，这是通过对源自于X射线源的光在工作台上的垂直投影（6）进行检测和配准来执行的。然后，如果所述工作台被提供有指示参考位置的一个或多个标记，则相对于X射线源的位置是已知的，所投射的光相对于所述参考位置的偏移可以被确定并且当识别到感兴趣区域边界时这个偏差可以被考虑到。当设置辐射源的位置、倾斜和准直时，可以使用关于边界位置的这些数据，使得该辐射源照射所设想的感兴趣区域。

X射线源相对于长尺寸对象（或相对于支撑工作台）的实际位置可以通过若干方式来确定。用于确定此实际位置的手段的示例是可见光或非可见光。然而，能够提供对所述源的位置的指示的任何其他手段都可能被设想到，诸如机械位置测定装置，例如定位在源和对象之间的垂直于对象平面的垂直尺具。

一旦知道了偏移，感兴趣区域边界的实际位置（其可以是整个长尺寸对象或此对象的一部分）可以被确定并且被输入到用于计算局部图像的位置的系统中，所述局部图像一起形成长尺寸对象的整个图像。用于计算这些图像的数量的方法和用于计算此类图像的边界的方法是在本领域中已知的，并且例如在所公布的欧洲专利申请2508132中被描述。

已经对当前发明的优选实施例进行了详细描述，其现在将对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离如所附权利要求中所限定的本发明的范围的情况下，可以在优选实施例中做出许多修改。

Claims (10)

1.一种用于生成对象的感兴趣区域的辐射图像的方法，包括：

- 通过将光从辐射源投射到所述对象上或者投射到所述对象的支撑物上，识别所述辐射源和所述对象的实际位置关系，

-识别所识别的实际位置关系与参考位置关系的偏移值，

-通过考虑所述偏移来确定用于照射所述感兴趣区域的所述X射线源的所需设置，

-根据所述所需设置来设置所述X射线源，以及

-照射所述对象。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述辐射图像被记录在直接射线照相检测器上。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述感兴趣区域是长尺寸对象。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述长尺寸对象的X射线图像由通过照射所述长尺寸对象的部分所获得的多个局部X射线图像所组成。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述感兴趣区域是所述长尺寸对象的一部分。

6.根据权利要求1所述的方法，其中X射线衰减网格或在已知位置处具有X射线衰减标记的网格与所述长尺寸对象相结合地被曝光。

7.根据权利要求6所述的方法，其中通过重新组合局部图像来获得所述长尺寸对象的辐射图像，以便重建完整网格的辐射图像，所述局部图像包括所述长尺寸对象的局部图像和局部网格图像。

8.根据权利要求1所述的方法，其中通过将光从所述辐射源投射到所述对象上或投射到所述对象的支撑物上或投射到X射线衰减材料的网格上或投射到在已知位置处包括X射线衰减标记的网格上来确定所述辐射源和所述对象的所述实际位置关系。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述网格包括用于确定所述对象的位置和所述感兴趣区域的边界的尺具。

10.一种用于记录对象的感兴趣区域的辐射图像的系统，包括：

-辐射源，

-用于确定所述辐射源相对于所述对象的实际位置关系的装置，

-用于确定所述实际位置关系与参考位置关系的偏移的装置，

-用于通过考虑所述偏移来确定所述感兴趣区域的位置的装置，

-用于将关于所述位置的数据输入到用于控制所述辐射源的控制装置中以及用于基于所输入的数据设置所述辐射源以便照射所述感兴趣区域的装置。