CN110037721A - X光成像设备及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及X光成像设备的操作方法以及X光成像设备，其中，X光成像设备向一检查对象投射X光，该方法包括：以非接触的方式探测检查对象的周期运动；根据探测的周期运动，确定触发X光的定时；以及在确定的定时内，触发X光。

Description

X光成像设备及其操作方法

技术领域

本发明涉及X光成像设备的操作方法以及X光成像设备。

背景技术

医学影像是为了医疗或医学研究目的，对人体或人体某部位，以非入侵的方式获得内部组织影像的技术与处理过程，其已经变成了一种广泛使用的用于所有人体部位的重要的医学诊断技术。在医学影像技术领域，使用X光成像技术的设备被称为X光成像设备。随着计算机技术的发展，可以将普通X光成像设备同电子计算机结合，使得X光信息由模拟转换为数字信息，从而得到数字图像。这种影像技术称为数字X光成像技术。

现代的数字成像系统提供了包括用于不同人体器官和患者体位的曝光参数的项目。为了获得良好的成像质量，合适的曝光参数是极其重要的。在现有的数字成像设备中，通常是由操作员以手动的方式设定曝光参数。在X光成像设备运行时，被X光照射的对象位于X光发生装置和成像装置之间，而操作员则通过操作显示装置设定曝光参数。操作员可根据示出的医学影像，进一步对当前的医学影像处理，或者以手动的方式调整曝光参数，重新进行拍摄。如果被照射对象在X光成像设备拍摄期间进行任何运动，成像效果会受到不利影响，这导致拍摄时间增加，而且会导致为了重新拍摄而增加X光剂量或者造影剂。。

发明内容

本发明提供了X光成像设备的操作方法以及X光成像设备，还提供了涉及该方法的存储介质和处理器。根据本发明实施例的方法和设备能够在不干扰待检查对象的情况下，有效地监测待检查对象的周期运动，并根据监测的结果来触发X光的拍摄，以避免重复采集或造影。

根据本发明的一方面，本发明提供了X光成像设备的操作方法，其中该X光成像设备向一检查对象投射X光，该方法包括：以非接触的方式探测检查对象的周期运动；根据探测的周期运动，确定用于触发X光的定时；以及在确定的定时内，触发X光。根据本发明的方法能够确定适用于触发X光的时机，而且该时机尤其是通过探测检查对象的运动来获得的。从而，X光成像设备被操作为在探测到检查对象不具有不期望的运动时触发X光，这避免了运动伪影对采集图像的影响，从而避免了不期望的重复采集或造影。

根据本发明的X光成像设备的操作方法的示例性实施例，以非接触的方式探测检查对象的周期运动包括：使用雷达波探测周期运动；以及根据探测结果，确定周期运动的波形。雷达波例如用于确定雷达波发生器至检查对象的距离，进而根据该距离随时间的变化，能够确定检查对象的周期运动的变化情况。

根据本发明的X光成像设备的操作方法的示例性实施例，周期运动包括检查对象的呼吸。检查对象的呼吸一般是具有周期性的特性，因此雷达波尤其用于确定检查对象的呼吸状态，进而确定该检查对象的呼吸波形，从而根据检查对象的呼吸特征来确定触发X光的优选时机。

根据本发明的X光成像设备的操作方法的示例性实施例，确定触发X光的定时包括：确定周期运动的周期内的一段持续时间；以及将确定的持续时间应用为触发X光的定时。例如，仅在该检查对象进行该周期运动期间中的特定时间段触发X光。换言之，在检查对象存在该周期运动时且选择该周期运动中的一段时间作为触发X光的时机。

根据本发明的X光成像设备的操作方法的示例性实施例，确定周期运动的周期内的一段持续时间包括：在周期内确定相位中心；确定关于相位中心的相位宽度；以及根据相位中心和相位宽度确定持续时间。由于不同的检查对象的周期运动的周期和状态可能存在大的差异，通过确定该周期运动的周期的相位中心和相位宽度，能够准确地确定针对当前检查对象的适合的触发X光的时机。

根据本发明的X光成像设备的操作方法的示例性实施例，相位中心在滞后周期的波峰的预定百分比的位置。相位中心因此与检查对象的周期运动的周期相关联，并取决于该周期的波峰来确定用于触发X光的时机的相位中心。

根据本发明的X光成像设备的操作方法的示例性实施例，相位宽度关于相位中心对称并且与周期成比例。相位宽度与相位中心以及检查对象的周期运动的周期相关联，因此根据相位中心的位置和宽度来确定触发X光相关于周期运动的时间点和时间长度。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了X光成像设备，其中，X光成像设备向一检查对象投射X光，X光成像设备包括：一运动探测器，用于以非接触的方式探测检查对象的周期运动；一X光触发定时器，用于根据探测的周期运动，确定用于触发X光的定时；以及一X光触发器，用于在确定的定时内，触发X光。能够确定适用于触发X光的时机，而且X光成像设备被操作为在探测到检查对象不具有不期望的运动时触发X光，这避免了不期望的重复采集或造影。

根据本发明的X光成像设备的示例性实施例，运动探测器包括：一雷达传感器，用于使用雷达波探测周期运动；以及一波形确定装置，用于根据探测结果，确定周期运动的波形。这使得能够根据从雷达传感器获得的距离随时间的变化，确定检查对象的周期运动的变化情况。

根据本发明的X光成像设备的示例性实施例，雷达传感器是毫米波雷达传感器。毫米波雷达传感器的精度能达到0.05mm，而且其具有良好的穿透能力，可非常容易地穿透手术床单或者检查对象的衣服。

根据本发明的X光成像设备的示例性实施例，周期运动包括检查对象的呼吸。这使得能够根据检查对象的呼吸特征来确定触发X光的优选时机。

根据本发明的X光成像设备的示例性实施例，X光触发定时器包括：一持续时间确定装置，用于确定周期运动的周期内的一段持续时间；以及一定时确定装置，用于将确定的持续时间应用为触发X光的定时。这使得能够仅在该检查对象进行被探测的周期运动期间中的特定时间段触发X光。

根据本发明的X光成像设备的示例性实施例，持续时间确定装置包括：一相位中心确定模块，用于在周期内确定相位中心；一相位宽度确定模块，用于确定关于相位中心的相位宽度；以及一持续时间确定模块，用于根据相位中心和相位宽度，确定持续时间。由于不同的检查对象的周期运动的周期和状态可能存在大的差异，通过确定该周期运动的周期的相位中心和相位宽度，能够准确地确定针对当前检查对象的适合的触发X光的时机。

根据本发明的X光成像设备的示例性实施例，相位中心在滞后周期的波峰的预定百分比的位置。相位中心因此与检查对象的周期运动的周期相关联，并取决于该周期的波峰来确定用于触发X光的时机的相位中心。

根据本发明的X光成像设备的示例性实施例，相位宽度关于相位中心对称并且与周期成比例。相位宽度与相位中心以及检查对象的周期运动的周期相关联，因此根据相位中心的位置和宽度来确定触发X光相关于周期运动的时间点和时间长度。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了存储介质，存储介质包括存储的程序，其中在程序运行时控制存储介质所在设备执行以上所描述的方法。

根据本发明的另一方面，本发明还提供了处理器，处理器用于运行程序，其中程序运行时执行以上所描述的方法。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1示出根据本发明的实施例的X光成像设备的操作流程示意图。

图2示出根据本发明的示例性实施例的X光成像设备的操作流程示意图。

图3示出根据本发明的示例性实施例的呼吸波形，其中根据该呼吸波形来操作X光成像设备以触发X光。

图4示出根据本发明的实施例的X光成像设备的结构示意图。

图5示出根据本发明的示例性实施例的X光成像设备的结构示意图。

附图标记说明：

S101-S105：方法的步骤

S201-S213：方法的步骤

100：X光成像设备

101：运动探测器

103：X光触发定时器

105：X光触发器

107：雷达传感器

109：波形确定装置

111：持续时间确定装置

113：定时确定装置

115：相位中心确定模块

117：相位宽度确定模块

119：持续时间确定模块。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他方案，都应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含一系列单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

图1示出根据本发明的实施例的X光成像设备的操作流程示意图。根据本发明实施例的X光成像设备的操作方法包括：

步骤S101，以非接触的方式探测检查对象的周期运动。例如，利用集成于X光成像设备内的或者加装在X光成像设备上的传感器来探测检查对象的周期运动。该探测过程尤其是以非接触的方式实现的，即在不干扰或者接触检查对象的情况下获取该检查对象的周期运动的情况。

步骤S103，根据探测的周期运动，确定用于触发X光的定时。在获取检查对象的周期运动的情况之后，根据该周期运动的情况选择用于触发X光的适合时间。

步骤S105，在确定的定时内，触发X光。根据所述确定的适合时间，X光成像设备被操作以触发X光，进而采集由触发的X光所获得的图像。

图2示出根据本发明的示例性实施例的X光成像设备的操作流程示意图。在该示例性的实施例中，X光成像设备的操作方法包括：

步骤S201，使用雷达波探测检查对象的周期运动。在本实施例中，被探测的检查对象的周期运动包括检查对象的呼吸。呼吸运动一般为周期性的运动，而且呼吸运动会因为检查对象的不同而具有不同的周期。例如，使用毫米雷达传感器所发射的毫米雷达波来探测检查对象的周期运动。例如，毫米波雷达传感器能够探测传感器至检查对象的胸腔的距离，从而根据该距离随时间的变化确定该周期运动的变化情况。

步骤S203，根据探测结果，确定该周期运动的波形。根据毫米波雷达所探测到的距离随时间的变化，获得检查对象的周期的呼吸运动的波形，其中该波形具有波峰和波谷，并且波形具有周期性的变化。

步骤S205，在周期运动的周期内确定相位中心。相位中心(在本实施例中也被称为呼吸波相位中心)被确定为在呼吸波周期内所指定的滞后波峰的百分比值。例如，将呼吸波相位中心确定为50％时，这意味着相位中心处于呼吸波的波峰之后的50％周期时长的位置处。

步骤S207，确定关于相位中心的相位宽度。相位宽度(在本实施例中也被称为呼吸波相位宽度)被确定以呼吸波周期的百分比为单位，而且相位宽度关于相位中心对称。例如，将呼吸波相位宽度确定为30％，这意味着相位宽度距离相位中心的长度为呼吸波周期的30％。例如，由于不同的检查对象的呼吸波的周期和呼吸状态差异大，操作者可根据临床实际情况来预设和实时调整相位中心和相位宽度。

步骤S209，根据确定的相位中心和相位宽度，确定持续时间。进而，根据步骤S205和S207的举例，在将相位中心确定为50％且将相位宽度确定为30％时，持续时间被确定为从35％相位时间(相位中心-相位宽度/2)持续至65％相位时间(相位中心+相位宽度/2)为止。

步骤S211，将周期运动的周期内的所确定的持续时间应用为用于触发X光的定时。在确定呼吸运动的周期中的一段持续时间后，该持续时间被应用为用于触发X光的定时，这使得能够将X光触发的时机与呼吸运动周期关联起来，进而X光成像设备只会在检查对象的呼吸周期内的一段预定时间内触发X光。

步骤S213，在确定的定时内，触发X光。进而，根据步骤S209的举例，X光从35％相位时间开始触发，直至65％相位时间(相位中心+相位宽度/2)结束。在这期间，X光成像设备以预定的帧率进行曝光。

图3示出根据本发明的示例性实施例的呼吸波形，其中根据该呼吸波形来操作X光成像设备以触发X光。在图3示出的示例性的呼吸波形中，纵轴代表了检查对象的呼吸的幅度，横轴代表了呼吸的时间。进而，图3中的曲线示出了呼吸幅度在探测时间内的变化情况。由此，在两条垂直实线之间所确定的单个呼吸周期内，确定呼吸波相位中心的位置，例如将该位置确定为呼吸波形的零点，并且确定关于呼吸波相位中心对称的呼吸波相位宽度。从而，根据呼吸波相位中心的位置和呼吸波相位宽度，能够确定用于触发X光的定时，即由黑色实心方块所代表的持续时间。进而，X光成像设备被操作为在该持续时间内触发X光。

图4示出根据本发明的实施例的X光成像设备的结构示意图。在本发明的实施例中，如图4所示，X光成像设备100包括一运动探测器101，用于以非接触的方式探测检查对象的周期运动；一X光触发定时器103，用于根据探测的周期运动，确定用于触发X光的定时；以及一X光触发器105，用于在确定的定时内，触发X光。图4中所描述的X光成像设备100及其内部的模块执行如图1所示的X光成像设备的操作方法，此处不再赘述。

图5示出根据本发明的示例性实施例的X光成像设备的结构示意图。与图4所示的X光成像设备100相比，图5所示的运动探测器101包括一雷达传感器107，用于使用雷达波探测检查对象的周期运动；以及一波形确定装置109，用于根据探测结果，确定周期运动的波形。X光触发定时器103包括：一持续时间确定装置111，用于确定周期运动的周期内的一段持续时间；以及一定时确定装置113，用于将确定的持续时间应用为触发X光的定时。持续时间确定装置111包括：一相位中心确定模块115，用于在周期内确定相位中心；一相位宽度确定模块117，用于确定关于相位中心的相位宽度；以及一持续时间确定模块119，用于根据相位中心和相位宽度，确定持续时间。图5中描述的X光成像设备100及其内部模块执行如图2所示的X光成像设备的操作方法，此处不再赘述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合可以是通过一些接口，模块或单元的间接耦合，可以是电性或其它的形式。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.X光成像设备的操作方法，其中，所述X光成像设备向一检查对象投射X光，其特征在于，所述方法包括：

以非接触的方式探测所述检查对象的周期运动；

根据探测的所述周期运动，确定用于触发所述X光的定时；以及

在确定的所述定时内，触发所述X光。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以非接触的方式探测所述检查对象的周期运动包括：

使用雷达波探测所述周期运动；以及

根据探测结果，确定所述周期运动的波形。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定触发所述X光的定时包括：

确定所述周期运动的周期内的一段持续时间；以及

将确定的所述持续时间应用为触发X光的所述定时。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述周期运动的周期内的一段持续时间包括：

在所述周期内确定相位中心；

确定关于所述相位中心的相位宽度；以及

根据所述相位中心和所述相位宽度，确定所述持续时间。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相位中心在滞后所述周期的波峰的预定百分比的位置。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述相位宽度关于所述相位中心对称。

7.X光成像设备，其中，所述X光成像设备向一检查对象投射X光，其特征在于，所述X光成像设备包括：

一运动探测器，用于以非接触的方式探测所述检查对象的周期运动；

一X光触发定时器，用于根据探测的所述周期运动，确定用于触发所述X光的定时；以及

一X光触发器，用于在确定的所述定时内，触发所述X光。

8.根据权利要求7所述的X光成像设备，其特征在于，所述运动探测器包括：

一雷达传感器，用于使用雷达波探测所述周期运动；以及

一波形确定装置，用于根据探测结果，确定所述周期运动的波形。

9.根据权利要求8所述的X光成像设备，其特征在于，所述雷达传感器是毫米波雷达传感器。

10.根据权利要求7所述的X光成像设备，其特征在于，所述X光触发定时器包括：

一持续时间确定装置，用于确定所述周期运动的周期内的一段持续时间；以及

一定时确定装置，用于将确定的所述持续时间应用为触发所述X光的所述定时。

11.根据权利要求10所述的X光成像设备，其特征在于，所述持续时间确定装置包括：

一相位中心确定模块，用于在所述周期内确定相位中心；

一相位宽度确定模块，用于确定关于所述相位中心的相位宽度；以及

一持续时间确定模块，用于根据所述相位中心和所述相位宽度，确定所述持续时间。

12.根据权利要求11所述的X光成像设备，其特征在于，所述相位中心在滞后所述周期的波峰的预定百分比的位置。

13.根据权利要求11所述的X光成像设备，其特征在于，所述相位宽度关于所述相位中心对称。