CN110072460A - 可视化准直错误 - Google Patents

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Abstract

应当适当地设置X射线成像系统的视场以确保不会遗漏感兴趣的解剖信息。特别地，有必要确保X射线系统的操作者不允许患者离开X射线成像系统，直到确定正确的解剖结构已经得到成像为止。本申请讨论了一种使得能够对因X射线成像系统的错误配置引起的视场边界错误进行可视化的技术。任选地，边界错误被显示在系统控制台的用户显示器上，或者视场错误被投影到X射线系统中的患者身上。因此，可以警告系统的操作者存在边界错误，使得在必要时能够进行新的X射线暴露。

Description

可视化准直错误
技术领域
本发明总体上涉及X射线成像系统中的用户反馈，更具体地涉及用于X射线系统的显示单元、包含该显示单元的X射线成像系统、用于识别X射线图像数据中的边界错误的方法、计算机程序单元，以及计算机可读介质。
背景技术
设置针对放射摄影暴露的视场(FOV)是一项复杂的任务，它需要受过训练的放射摄影技师集中注意力。设置视场时所产生的错误(例如，准直错误)可能会导致从X射线图像数据中遗漏器官的极端部分，在希望这些器官被包括在X射线数据中时尤为如此。这种情况将需要重新拍摄X射线图像。通常，在这种情况下，必须将患者召回到之前进行成像的医院，以便能够进行另一次暴露。
Taylor,N的标题为“The art of rejection:Comparative analysis betweenComputed Radiography and Digital Radiography workstations in the Accident andEmergency and General radiology departments at a district general hospitalusing customized and standardized reject criteria over a three-year period”(Radiography，2014年，Elsevier，http：//dx.doi.org/10.1016/j.radi.2014.12.003)的文章讨论了放射摄影暴露不良的问题。
发明内容
根据第一方面，提供了一种用于X射线系统的显示单元。所述显示单元包括：
-数据通信接口；
-处理单位；以及
-显示输出单元，其包括投影单元。
所述数据通信接口被配置为使用X射线成像器来获得对象的感兴趣区域的第一部分的第一X射线图像数据，其中，所述第一X射线图像数据是使用具有被设置为初始视场状态的可调节视场的X射线成像器来获得的。
所述处理单元被配置为：分析所述第一X射线图像数据以在所述第一X射线图像数据中识别边界错误；基于对所述第一X射线图像数据的所述分析来定义与所述第一X射线图像数据邻接的边界错误区域；并且基于所定义的边界错误区域来生成边界错误指示。
所述显示输出单元被配置为通过使用所述投影单元将所述边界错误指示投影到所述对象的所述感兴趣区域的第二部分上来向用户显示所述边界错误指示。
因此，可以向X射线成像器的用户直接图示由于图像质量不足而需要另外的X射线暴露的事实。能够向用户显示遗漏区，以便于重新设置设备。
根据示例，提供了一种用于X射线系统的显示单元。所述显示单元包括：
-数据通信接口；
-处理单位；以及
-显示输出单元。
所述数据通信接口被配置为使用X射线成像器来获得对象的感兴趣区域的第一部分的第一X射线图像数据，其中，所述第一X射线图像数据是使用具有被设置为初始视场状态的可调节视场的X射线成像器来获得的。
所述处理单元被配置为：分析所述第一X射线图像数据以在所述第一X射线图像数据中识别边界错误；基于对所述第一X射线图像数据的所述分析来定义与所述第一X射线图像数据邻接的边界错误区域；并且基于所定义的边界错误区域来生成边界错误指示。
所述显示输出单元被配置为向用户显示所述边界错误指示。
任选地，所述显示输出单元还包括：
-用户接口显示单元。所述用户接口显示单元还被配置为在所述用户接口显示单元上显示所述边界错误指示。
因此，例如，能够在数字X射线机的屏幕上向用户清楚地显示边界错误区域。
任选地，所述处理单元还被配置为将所述边界错误指示与所述第一X射线图像数据进行组合以形成带注释的第一X射线图像数据，并且所述显示输出单元还被配置为通过在所述用户接口显示单元上显示所述带注释的第一X射线图像数据来向用户显示所述边界错误指示。
因此，可以输出带注释的X射线图像数据，以使得没有物理地位于所述X射线成像器处的、所述带注释的X射线图像数据的用户能够识别边界错误。
任选地，所述显示单元还包括：
-投影单元。
所述显示输出单元还被配置为使用所述投影单元将所述边界错误指示投影到所述对象的所述感兴趣区域的第二部分上。
因此，可以以系统用户难以忽视的方式将边界错误区域直接投影到患者的感兴趣区域上。这降低了用户在采取校正动作(例如拍摄新的X射线图像)之前离开X射线室的可能性。
任选地，所述处理单元还被配置为：计算更新的视场状态，并且通过(i)将更新的视场指示投影到所述对象的所述感兴趣区域的第三部分上和/或(ii)在所述用户接口显示单元上显示更新的视场指示来显示所述更新的视场指示。
任选地，所述投影单元包括数字投影单元。所述边界错误指示是使用数字投影单元被投影到所述对象的所述感兴趣区域的第二部分上的。
数字投影单元可以提供具有许多不同形状的边界错误区域的指示。
任选地，所述投影单元还包括：
-滤光器元件，其被可操作地耦合到所述处理单元并且能被配置为至少部分地在光源指向所述感兴趣区域的光路的周边上延伸。
所述处理单元还被配置为：基于所述边界错误指示将所述滤光器元件配置为至少部分地在位于X射线源内部的所述光源的光路的周边上延伸，并且发送用于照射所述X射线源内部的光源的照射信号。
因此，许多X射线机的现有光照机构都可以适于突出显示视场设置中的周边错误。
任选地，所述边界错误指示和/或所述更新的视场指示是使用以下各项中的一项或多项被显示在所述用户接口和/或所述对象的所述感兴趣区域的部分上的：(i)着色的矩形指示，(ii)与所述第一X射线图像数据和/或第二X射线图像数据相比具有更低或更高亮度的区域，(iii)闪烁指示，(iv)任选地包括截止区域的指示的解剖特征的轮廓。
任选地，所述处理单元被配置为通过将所述第一X射线图像数据的部分与解剖模型和/或概率解剖图谱进行比较来分析所述第一X射线图像数据。
根据第二方面，提供了一种X射线成像系统，包括：
-X射线源；
-X射线探测器；以及
-根据第一方面或其任选实施例的显示单元。
所述X射线源被配置在初始视场状态中以利用X射线辐射照射对象的感兴趣区域，并且所述X射线探测器被配置为接收对象的所述感兴趣区域的第一部分的第一X射线图像数据。
所述显示单元被配置为向用户显示所述第一X射线图像数据的边界错误指示。
根据第三方面，提供了一种用于在X射线图像数据中识别边界错误的方法。所述方法包括：
a)使用X射线成像器来获得对象的感兴趣区域的第一部分的第一X射线图像数据，其中，所述第一X射线图像数据是使用具有被设置为初始视场状态的可调节视场的X射线成像器来获得的；
b)分析所述第一X射线图像数据以在所述第一X射线图像数据中识别边界错误；
c)基于对所述第一X射线图像数据的所述分析来定义与所述第一X射线图像数据邻接的边界错误区域；
d)基于所述边界错误区域来生成边界错误指示；以及
e)向用户显示所述边界错误指示；
其中，向用户显示所述边界错误指示还包括：
e4)将所述边界错误指示投影到所述感兴趣区域的第二部分上。
任选地，向用户显示所述边界错误指示还包括：
e1)在X射线成像系统的用户接口显示器上显示所述边界错误指示。
根据示例，提供了一种用于在X射线图像数据中识别边界错误的方法，包括：
a)使用X射线成像器来获得对象的感兴趣区域的第一部分的第一X射线图像数据，其中，所述第一X射线图像数据是使用具有被设置为初始视场状态的可调节视场的X射线成像器来获得的；
b)分析所述第一X射线图像数据以在所述第一X射线图像数据中识别边界错误；
c)基于对所述第一X射线图像数据的所述分析来定义与所述第一X射线图像数据邻接的边界错误区域；
d)基于所述边界错误区域来生成边界错误指示；以及
e)向用户显示所述边界错误指示。
根据第四方面，提供了一种用于控制如第一方面所述的处理单元和/或系统的计算机程序单元，所述计算机程序单元当由所述处理器和/或系统运行时适于执行第三方面的方法。
根据第五方面，提供了一种存储有第四方面的计算机程序单元的计算机可读介质。
在以下说明书中，术语“X射线图像数据”是指包含像素阵列的数据结构，其中，每个像素表示在该X射线穿过患者的感兴趣区域之后在特定像素处接收到的X射线的强度。当组装成二维图像时，强度值提供表示每个像素位置处的X射线吸收的积分的加和图像。
在以下说明书中，术语“X射线源”是指包含例如旋转阳极X射线管的X射线源。该X射线源朝向要被成像的患者的感兴趣区域发射X射线辐射。X射线辐射在感兴趣区域处穿过患者并且由X射线探测器接收，X射线探测器也可以被认为是X射线成像系统的部分。X射线成像器可以包括可自动设置的视场参数，例如，可调节的准直器装置、可调节的平移或倾斜伺服电动机、可调节的高度或xy坐标设置。另外，X射线探测器可以垂直或水平地平移。
在以下说明书中，术语“视场”是指X射线成像器在典型暴露期间可以捕获的感兴趣区域的部分。视场通常由X射线成像器与X射线探测器和/或患者的距离以及X射线探测器的孔径大小来定义。通过在xz平面中移动X射线成像器，可以在感兴趣区域上平移视场。也可以通过平移或倾斜X射线成像器来改变视场。可以通过调节X射线源的一个或多个准直器遮光器来裁剪或放大视场。因此，应当理解，存在许多方式来调节X射线成像器的视场。
在以下说明书中，术语“解剖模型”是指通常在诸如计算机的处理单元上存储和运行的数据结构。解剖模型包含定义患者的常见解剖特征的位置和形状的信息。典型的解剖模型定义一般患者身体的部分。解剖模型包含例如肺、肋骨、脊柱等结构的表示以及特定解剖元素存在于特定位置的可能性。解剖模型可以被设计为允许从器官的图像的不完整部分识别出解剖元素。
术语“边界错误区域”定义X射线图像数据中的解剖区域。应当理解，在视场未能正确准直的情况下，边界错误区域将看起来像是被裁剪的。例如，肺叶的最左侧部分或极右侧部分可能从X射线图像数据中丢失。然而，在由于不良的平移或倾斜设置而未能正确设置视场的情况下，边界错误区域可能由存在的但是例如被扭曲成“拱形形状”的解剖元素来限定。换句话说，X射线图像数据的边界错误区域定义了对患者的解剖结构的非忠实或非准确再现的图像的区。
术语“边界错误指示”定义对使得能够在已经执行了第一X射线暴露之后在患者上向医学专业人员警告边界错误区域的位置的指示。实现此目的的一种方式是通过更改所显示的X射线图像数据的属性来突出显示边界错误的存在。例如，可以用矩形包围边界错误区域，或者在用户接口屏幕上用不同的颜色着色。替代地，可以将边界错误区域直接投影到患者的感兴趣区域上。
因此，本说明书的基本思想是在已经进行了第一X射线暴露之后快速直接地突出显示因视场未能得到正确设置而引起的有问题区域的位置。这首先向X射线成像器的用户强调存在视场错误，其次可以向X射线成像器的用户提供反馈以使得X射线成像器的视场能够快速得到重新设置。
虽然本申请基于后-前视图讨论了关于肺成像的概念，但是应当理解，本文所讨论的技术在初始X射线图像具有丢失的边界元素时的放射摄影中具有广泛的适用性。
附图说明
将参考以下附图来描述示例性实施例：
图1a)至图1c)图示了在X射线暴露期间配置初始视场的阶段。
图2图示了X射线系统。
图3图示了根据第一方面的显示单元。
图4图示了X射线准直过程。
图5图示了使用滤光器的显示单元的示意图。
图6图示了根据第三方面的方法。
具体实施方式
胸部放射摄影是最常进行的临床成像检查，并且在检测和诊断胸部解剖结构的许多疾病中起着重要作用。采集的X射线图像数据的图像质量取决于多种因素，例如，在视场(FOV)内对适当解剖结构的包括，FOV中感兴趣结构的对比度，以及患者胸部相对于X射线成像仪器的定位。
在数字X射线系统中针对暴露设置视场(FOV)的任务通常由放射摄影技师来执行。患者最初被定位在X射线探测器前面的感兴趣区域中。然后，从X射线仪器的管头内照射的并且与X射线辐射图案的场匹配的可见光用于将视场投影到患者身体上。首先可以改变管头的高度，然后可以改变包含探测器的“滤线器”的高度，并且最后可以例如对准直器开口进行调节。
图1示出了以临床放射摄影中最常见的投影几何形状中的一个(即，胸部的后-前视图)检查患者。在图1中，X射线源被定位为使得X射线束通过胸部后部进入并在到达X射线探测器之前离开胸部前部。
图1a)示出了操作者调节X射线源的高度10。图1b)示出了操作者调节包含X射线探测器的“滤线器”的高度12。图1c)示出了表示在某个准直状态下的视场的可见光准直图案14的投影。准直图案对应于X射线暴露正在进行时的X射线暴露图案。通常，使用X射线源控制仪器18的物件上的控件16a、16b来细化准直图案14。改变准直图案会扩大或缩小系统的视场。
在临床例程中，确定图像质量的许多方面在一定程度上取决于系统操作者的技能。虽然可以由医学机构建立标准操作流程来确保预定义的最低质量标准而使得能够使潜在错误的通常来源最小化，但是引起视场错误的机会本身仍然存在。
设置X射线仪器的视场是操作者任务的重要部分，但是该任务也是一个容易出错的任务。常见的情况是“截止”。这是指视场设置中的错误，其中，感兴趣解剖结构的部分意外地未被包括在X射线图像内。截止是最常见的错误之一，并且通常需要重新拍摄整幅X射线图像。
通常，为了获得完整的后-前肺部图像，需要丢弃截止暴露。在每种情况下都必须进行全新的暴露。与在一次拍摄中正确拍摄图像的情况相比，这会浪费X射线设施的时间并会导致患者接收所需剂量的至少两倍的剂量。因此，需要一种用于响应于视场错误而减少这种额外剂量的方法。
图2示出了X射线成像系统18。该X射线成像系统包括控制装置20、探测组件22，以及X射线成像源组件24。患者通常站在X射线源组件24与探测组件22之间的感兴趣区域26中。
图2图示了处于后-前位置的患者。X射线成像源组件24包括被安装在屋顶上的台车28，台车28被配置为悬挂在X射线成像套件的天花板轨道30上。
X射线成像源组件24通常被支撑在天花板导轨30上，使得X射线源能够朝向或远离患者(YS)进行平移移动。X射线成像源通过支撑构件32被悬挂在轨道上，支撑构件32能在上下方向(朝向和远离地板，ZS轴)上移动，并且还能绕支撑构件的轴线(βS)旋转。
X射线成像源组件34悬挂在支撑构件32上并且包括壳体，该壳体包含被配置为朝向感兴趣区域26发射X射线辐射的X射线源36以及被配置为朝向感兴趣区域26发射可见光的可见光源38。
X射线源36例如是旋转阳极X射线管。可见光源38通常被提供为白炽灯或LED灯。准直元件C位于感兴趣区域26与X射线源36和可见光源48之间。
准直元件C被配置为对X射线束的外边缘进行整形。简单的准直器包括遮光器，该遮光器被布置为渐进式覆盖X射线成像器的孔。更复杂的准直元件包括彼此以正交平面关系布置的两个遮光器，使得能够改变视场的大小。更复杂的准直装置包括三面、四面或“虹膜”准直器遮光器装置。
因此，准直元件C促进了对X射线辐射图案和可见光辐射图案两者的视场的外部范围进行定义。还要注意的是，X射线成像源可以倾斜αS的角度。整个X射线成像装置也可以横向(在图3中为在进入或离开页面的方向上)平移通过如图所示的XS维度。
因此，在图3中图示的X射线成像系统中，可以通过操纵一个或多个准直器元件C来调节感兴趣区域的视场。替代地或额外地，可以通过在YS方向上推进或缩回X射线成像头来改变视场的大小。可以通过调节ZS维度和XS维度来平移视场。最后，可以通过平移或倾斜X射线成像装置(BS、AS)对视场进行重新整形。
由操作者选择包括上述准直器和位置设置的视场状态，同时使用可见光源48来照射患者。一旦提供了感兴趣区域的令人满意的覆盖度，就激活X射线源，并且探测器元件40接收关于感兴趣区域36的X射线信息。这些信息经由数据链路42被传输到控制装置20。操作者可以在诸如监视器44的输出设备上观看暴露的X射线图像。
因此，已经描述了常规的X射线成像系统18。应当理解，可以通过使用自动伺服电动机来设置例如准直器或X射线成像源的位置以控制视场。
在类似于图3中图示的系统中遇到的一个特别挑战是管理与患者的通信。由于操作者控制台44通常被放置在与患者不同的房间中，因此对操作者的注意力要求可能存在冲突。通常，操作者必须移动位置以向患者通知患者应当做出的改善图像的移动。
总体上，该申请减轻了与患者沟通的问题。首先，建议在系统控制台(用户接口)上注释X射线信息，以使用着色指示物在所显示的X射线图像数据的遭受边界错误的周边处图示边界错误。这提供了关于X射线数据中的FOV错误的存在的简单直观且快速的反馈。
还提出增强X射线扫描器的光导，以使得检测到的FOV错误能够被投影到患者的感兴趣区域上。因此，操作者能够观察FOV错误并对其进行校正，而无需将患者单独留在成像室中。
根据第一方面，提供了一种用于X射线系统的显示单元50。显示单元50包括：
-数据通信接口52；
-处理单元54；以及
-显示输出单元56。
数据通信接口52被配置为使用X射线成像器来获得对象的感兴趣区域的第一部分的第一X射线图像数据，其中，第一X射线图像数据是使用具有被设置为初始视场状态的可调节视场的X射线成像器来获得的。
处理单元54被配置为：分析第一X射线图像数据以执行以在第一X射线图像数据中识别边界错误；基于对第一X射线图像数据的分析来定义与第一X射线图像数据邻接的边界错误区域；并且基于所定义的边界错误区域来生成边界错误指示。
显示输出单元56被配置为向用户显示边界错误指示。
因此，能够向X射线成像器的用户58直接图示由于图像质量不足而需要另外的X射线暴露的事实。能够在(例如系统控制台的)用户接口上或者在患者的感兴趣区域上或者在这两者上向用户清楚地显示遗漏区。这有助于重新设置视场。
通常，数据通信接口52包括LAN或WAN网络连接或者特定的医学设备通信标准接口(例如，PACS)。数据通信接口52使得能够从例如X射线采集系统的探测器元件40获得第一X射线图像数据。
处理单元54可以任选地执行各种预处理操作以对第一X射线图像数据进行格式化。当被格式化为图像时，第一X射线图像数据包含解剖信息，例如，胸腔边界、肺边界等。处理单元被配置为分析第一X射线图像数据以在第一X射线图像数据中识别边界错误。边界错误是针对第一X射线图像采集未能正确设置初始视场状态的结果。例如，X射线成像源34可能被不适当地形成角度或者被不正确地准直。边界错误在第一X射线图像数据中表现为非解剖特征。例如，第一X射线图像数据中的肺部特征的边缘的截止视图在第一X射线图像数据中将具有将在视场的边缘处突然中断的平滑轮廓边缘。
这样的解剖学特征任选地能够通过以下操作来检测：在第一X射线图像中使用例如边缘检测并然后将样条插值算法应用于检测到的边缘，或者沿着检测到的边缘监测空间变化率。沿着边缘检测到的变化率大于预设阈值指示存在非解剖特征。
任选地，即使第一X射线图像数据中的特征由于初始视场状态中的(例如因X射线源的不恰当准直引起的)错误而不完整，也可以匹配在第一X射线图像的视场内检测到的特征。
当被提供有错误的图像时，该方法确保对第一X射线图像的视场的可靠且鲁棒的估计。解剖图谱方法允许识别选定的解剖结构(例如检测肺野边界)或其部分，即使在第一X射线图像数据中不存在正在搜索的解剖结构的一些元素时也是如此。
任选地，将第一X射线图像与解剖模型(例如，概率图谱)进行比较使得能够识别初始视场状态中的缺陷，并且任选地用于定义改善的建议视场。概率图谱可以任选地用作对完整视场进行编码的参考坐标系。然后能够将可能部分丢失的第一X射线图像数据中的特征与概率图谱内的元素进行匹配。当被提供“截止”图像时，该方法确保对图像视场的可靠且鲁棒的估计，并且使得能够将初始视场状态与例如用于重新设置准直器的更新视场状态进行比较。
任选地，使用更新的视场状态进行的第二图像采集使得能够采集第二X射线信息，该第二X射线信息部分包括或完全包括从第一X射线图像数据中丢失的解剖数据。
因此，能够基于第一X射线图像数据与解剖模型的比较来导出第一X射线图像的边缘处的边界错误区域。边界错误区域表示例如图像中缺少有用的解剖信息的部分或该部分的旁边。例如，边界错误区域可以定义在第一图像数据内肺叶发生截断的位置。
在示例中，由处理器来提供边界错误区域，该边界错误区域拟合围绕在第一X射线图像数据中未能鲁棒匹配的解剖模型或概率图谱中的区的矩形“边界框”。该边界框的坐标可以被转置到视场的坐标中。然后可以任选地根据边界框的坐标来生成更新的视场参数并将该参数用于在第二X射线暴露中改变X射线源的准直器设置。
当在第一X射线图像数据中检测到边界错误区域之后，可以由显示输出单元56对边界错误区域进行可视化。
在使用中，患者被引入类似于图2中图示的X射线成像系统，但是该系统另外装备有显示单元50。在初始视场设置下进行第一X射线图像暴露并将其传送到显示单元50。然后，显示单元50分析第一X射线图像数据以识别因X射线成像系统中的不正确视场设置引起的边界错误并确定边界错误区域。然后，显示单元通过将边界错误区域显示在X射线成像系统的用户接口(系统控制台)上或者通过将边界错误区域投影到患者感兴趣区域的部分上或者通过执行这两者来显示边界错误区域。这使得X射线成像系统的操作者能够采取校正动作并且确保在获得具有不正确的视场设置的X射线图像的情况下患者不离开X射线成像系统。
任选地，显示输出单元还包括：
-用户接口显示单元。该用户接口显示单元还被配置为在用户接口显示单元上显示边界错误指示。
因此，能够在例如数字X射线机的屏幕上向用户清楚地显示边界错误区域。
任选地，处理单元还被配置为将边界错误指示与第一X射线图像数据进行组合以形成带注释的第一X射线图像数据，并且显示输出单元还被配置为通过在用户接口显示单元上显示带注释的第一X射线图像数据来向用户显示边界错误指示。
任选地，处理单元54还被配置为根据第一X射线图像数据以及边界错误区域的坐标来生成输出显示图像数据，该输出显示图像数据可以被显示在用户接口显示单元上，例如，LCD或OLED屏幕。边界错误区域任选地例如被显示为针对第一X射线图像数据的半透明叠加物。替代地，边界错误区域任选地例如被显示为第一X射线图像数据上的实心标记物或光标。任选地，边界错误区域可以被显示为对以下内容的字母数字指示：必须将准直器向图像左侧或图像右侧调节以包括完整解剖结构的调节距离(例如以厘米为单位)。
在显示输出单元56的替代或额外的实施例中，边界错误区域被投影到患者的感兴趣区域上，同时患者仍然站在X射线成像系统的视场中。理想地，患者将在成像过程中保持处于相同位置。例如，可以利用LCD投影仪或通过滤色器遮光器装置来执行投影。
任选地，可以将1D着色线投影到处于视场的边界处的患者的感兴趣区域上。使用第一颜色(例如，绿色)来表示不存在边界错误，并且使用第二颜色(例如，红色)来表示存在边界错误。
图4示出了站在X射线扫描系统的感兴趣区域中的患者64。由准直控制器60设置的准直图案62被投影到患者64的背部。在采集第一X射线图像数据66之后，处理单元检测到如在图像68处所示的边界错误的存在。特别地，可以定义边界错误区域70。
在图像76处所示的第一输出配置中，具有第一颜色(例如，绿色)的三条线被投影到在视场的边缘上的与边界错误不一致的感兴趣区域(患者的背部)上。具有第二颜色(例如，红色)的一条线74被投影到与边界错误一致的区域上。
在图像80处所示的第二输出配置中，当使用初始视场状态时，仅一条线78被投影到与边界错误一致的感兴趣区域上。
在第三输出配置中，从第一X射线图像数据提取的且与解剖图谱匹配的患者的解剖结构82的迹线被投影到患者的感兴趣区域上。结合第一配置或第二配置，或者单独地，能够清楚地看到解剖结构已经受到视场设置错误的影响。应当理解，患者的解剖结构的迹线的投影优选是使用诸如LCD投影仪的数字投影仪来执行的，但是线72、74、78的投影可以是使用诸如LCD投影仪的数字投影单元或者诸如在光源前面的可移动滤色器的“模拟”单元来实现的。
任选地，处理单元54被配置为将第一X射线图像数据与边界错误区域进行组合以形成带注释的X射线信息。带注释的X射线信息可以由处理单元54传送到数据检索系统。因此，例如，带注释的X射线信息可以被结合到报告生成方法中以在患者的医学文件中提供关于边界错误的信息。
任选地，显示单元还包括：
-投影单元。
显示输出单元还被配置为使用投影单元将边界错误指示投影到对象的感兴趣区域的第二部分上。
因此，可以以系统用户难以忽视的方式将边界错误区域直接投影到患者的感兴趣区域上。这降低了用户在采取校正动作(例如拍摄新的X射线图像)之前离开X射线室的可能性。
任选地，处理单元还被配置为：计算更新的视场状态，并且通过(i)将更新的视场指示投影到对象的感兴趣区域的第三部分上和/或(ii)在用户接口显示单元上显示更新的视场指示来显示更新的视场指示。
任选地，投影单元包括数字投影单元。边界错误指示是使用数字投影单元被投影到对象的感兴趣区域的第二部分上的。
任选地，处理单元被配置为生成第一X射线图像的轮廓掩模数据。任选地，这是通过对第一X射线图像数据进行边缘检测和分割来实现的。轮廓掩模数据是使用数字投影单元被投影到感兴趣区域上的。任选地，轮廓掩模数据包括边界错误指示。
因此，数字投影单元可以提供具有许多不同形状的，任选地参考患者的解剖结构的边界错误区域的指示。
任选地，投影单元还包括：
-滤光器元件，其被可操作地耦合到处理单元并且能被配置为至少部分地在光源指向感兴趣区域的光路的周边上延伸。
处理单元还被配置为：基于边界错误指示致动滤光器元件以至少部分地在位于X射线源内部的光源的光路的周边上延伸，并且发送用于照射X射线源内部的光源的照射信号。
因此，许多X射线机的现有光照机构都可以适于突出显示视场设置中的周边错误。
图5图示了被布置为生成显示标记的X射线源。X射线源的壳体84包括光源86、孔90和任选的反射器88，使得X射线源壳体用作“灯箱”。为简单起见，图5未示出X射线源，但是灯箱还包含旋转阳极X射线管，其例如被布置为朝向孔90发射X射线辐射。灯箱的孔由多个高密度(例如，钼)可移动遮光器92a和92b来限定，遮光器92a和92b能够由致动单元(未示出)进行设置以对离开X射线源的X射线束或可见光束进行准直。可见光滤光单元94a和94b(例如，滤光玻璃或滤光凝胶材料)分别被布置为被致动，延伸到光束96中。致动基于从由处理单元计算的边界错误区域信息导出的信号。因此，具有光源86的自然颜色的区域将被投影到部分98a处的感兴趣区域上，并且具有可见光滤光单元的颜色的区域将被投影到部分98b处的感兴趣区域上。
任选地，边界错误指示和/或更新的视场指示是使用以下各项中的一项或多项被显示在用户接口和/或对象的感兴趣区域的部分上的：(i)着色的矩形指示，(ii)与第一X射线图像数据和/或第二X射线图像数据相比具有更低或更高亮度的区域，(iii)闪烁指示，(iv)任选地包括截止区域的指示的解剖特征的轮廓。
任选地，处理单元被配置为通过将第一X射线图像数据的部分与解剖模型和/或概率解剖图谱进行比较来分析第一X射线图像数据。
根据第二方面，提供了一种X射线成像系统，包括：
-X射线源；
-X射线探测器；以及
-根据第一方面或其任选实施例的显示单元。
X射线源被配置在初始视场状态中以利用X射线辐射照射对象的感兴趣区域，并且X射线探测器被配置为接收对象的感兴趣区域的第一部分的第一X射线图像数据。
显示单元被配置为向用户显示第一X射线图像数据的边界错误指示。
根据第三方面，提供了一种用于在X射线图像数据中识别边界错误的方法。该方法包括：
a)使用X射线成像器来获得100对象的感兴趣区域的第一部分的第一X射线图像数据，其中，第一X射线图像数据是使用具有被设置为初始视场状态的可调节视场的X射线成像器来获得的；
b)分析102第一X射线图像数据以在第一X射线图像数据中识别边界错误；
c)基于对第一X射线图像数据的分析来定义104与第一X射线图像数据邻接的边界错误区域；
d)基于边界错误区域来生成106边界错误指示；以及
e)向用户显示108边界错误指示。
任选地，向用户显示边界错误指示还包括：
e1)在X射线成像系统的用户接口显示器上显示边界错误指示。
任选地，该方法还包括：
e2)将边界错误指示与第一X射线图像数据进行组合以形成带注释的第一X射线图像数据，并且
e3)其中，向用户显示边界错误指示还包括：在用户接口显示器上显示带注释的第一X射线图像数据。
任选地，向用户显示边界错误指示还包括：
e4)将边界错误指示投影到对象的感兴趣区域的第二部分上。
任选地，将边界错误指示投影到对象的感兴趣区域的第二部分上还包括：
e5)基于边界错误指示，基于边界错误指示将滤光器元件配置为延伸到位于X射线源内部的光源的光路；以及
e6)照射X射线源内部的光源。
任选地，边界错误指示是使用数字投影单元被投影到对象的感兴趣区域的第二部分上的。
任选地，该方法还包括：
f)计算更新的视场状态；以及
g)显示更新的视场指示；
其中，更新的视场指示被投影到对象的感兴趣区域的第三部分上，并且/或者被显示在X射线成像系统的用户接口显示器上。
任选地，该方法还包括：
h)从用户接收用于采集第二X射线图像的命令；
i)将X射线成像器的视场调节到更新的视场状态；以及
j)以调节后的视场状态采集第二X射线图像数据。
任选地，该方法还包括：
其中，在步骤b)中，对第一X射线图像数据的分析包括将第一X射线图像数据与解剖模型进行比较。
根据第四方面，提供了一种用于控制根据第一方面或其实施例的显示单元的计算机程序单元，计算机程序单元当由处理单元运行时适于执行第三方面的方法。
根据本发明的第五方面，提供了一种存储有第四方面的计算机程序单元的计算机可读介质。
因此，计算机程序单元可以被存储在计算机单元中，该计算机程序单元也可以是本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或引起对上述方法的步骤的执行。
此外，该计算单元可以适于操作上述装置的部件。该计算单元能够适于自动操作和/或运行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。因此，可以装备数据处理器来执行本发明的方法。
本发明的示例性实施例覆盖从一开始就安装了本发明的计算机程序，以及借助于将现有程序更新转换为使用本发明的程序的计算机程序二者。计算机程序可以被存储和/或被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存储介质或固态介质，但是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的电信系统分布。
然而，该程序也可以存在于网络(如万维网)上，并且能够从这样的网络被下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另外的示例性实施例，提供了用于使计算机程序单元可用于下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的先前描述的实施例中的一个实施例的方法。
应当注意，本发明的实施例是参考不同主题来描述的。尤其地，一些实施例是参考方法型权利要求来描述的，而其他实施例是参考装置型权利要求来描述的。然而，除非另有说明，本领域技术人员将从以上和以下的描述中推断出，除属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，涉及不同主题的特征之间的任意组合也被认为在本申请中得到公开。
所有的特征都能够被组合来提供多于特征的简单加合的协同效应。
虽然已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是图示性或示例性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。
本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。虽然某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指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 (13)

1.一种用于X射线系统的显示单元(50)，包括：
-数据通信接口(52)；
-处理单元(54)；以及
-显示输出单元(56)，其包括投影单元；
其中，所述数据通信接口被配置为使用X射线成像器来获得对象的感兴趣区域的第一部分的第一X射线图像数据，其中，所述第一X射线图像数据是使用具有被设置为初始视场状态的可调节视场的X射线成像器来获得的；
其中，所述处理单元被配置为：分析所述第一X射线图像数据以在所述第一X射线图像数据中识别边界错误；基于对所述第一X射线图像数据的所述分析来定义与所述第一X射线图像数据邻接的边界错误区域；并且基于所定义的边界错误区域来生成边界错误指示；并且
其中，所述显示输出单元被配置为通过使用所述投影单元将所述边界错误指示投影到所述对象的所述感兴趣区域的第二部分上来向用户显示所述边界错误指示。
2.根据权利要求1所述的显示单元(50)，
其中，所述显示输出单元(56)还包括：
-用户接口显示单元；并且
其中，所述用户接口显示单元还被配置为在所述用户接口显示单元上显示所述边界错误指示。
3.根据权利要求2所述的显示单元(50)，
其中，所述处理单元还被配置为将所述边界错误指示与所述第一X射线图像数据进行组合以形成带注释的第一X射线图像数据，并且
其中，所述显示输出单元(56)还被配置为通过在所述用户接口显示单元上显示所述带注释的第一X射线图像数据来向用户显示所述边界错误指示。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的显示单元(50)，
其中，所述处理单元(54)还被配置为：计算更新的视场状态，并且通过(i)将更新的视场指示投影到所述对象的所述感兴趣区域的第三部分上和/或(ii)在所述用户接口显示单元上显示更新的视场指示来显示所述更新的视场指示。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的显示单元(50)，
其中，所述投影单元包括数字投影单元；并且其中，所述边界错误指示是使用数字投影单元被投影到所述对象的所述感兴趣区域的第二部分上的。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的显示单元(50)，
其中，所述投影单元还包括：
-滤光器元件(94a、94b)，其被可操作地耦合到所述处理单元(54)并且能被配置为至少部分地在光源指向所述感兴趣区域的光路的周边上延伸，
其中，所述处理单元(54)还被配置为：基于所述边界错误指示将所述滤光器元件配置为至少部分地在位于X射线源内部的所述光源的光路的周边上延伸，并且发送用于照射所述X射线源内部的光源的照射信号。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的显示单元(50)，
其中，所述边界错误指示和/或所述更新的视场指示是使用以下各项中的一项或多项被显示在所述用户接口和/或所述对象的所述感兴趣区域的部分上的：(i)着色的矩形指示，(ii)与所述第一X射线图像数据和/或第二X射线图像数据相比具有更低或更高亮度的区域，(iii)闪烁指示，(iv)任选地包括截止区域的指示的解剖特征的轮廓。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的显示单元，
其中，所述处理单元(54)被配置为通过将所述第一X射线图像数据的部分与解剖模型和/或概率解剖图谱进行比较来分析所述第一X射线图像数据。
9.一种X射线成像系统，包括：
-X射线源；
-X射线探测器；以及
-根据权利要求1至8中的任一项所述的显示单元(50)；
其中，所述X射线源被配置在初始视场状态中以利用X射线辐射照射对象的感兴趣区域；并且
其中，所述X射线探测器被配置为接收对象的所述感兴趣区域的第一部分的第一X射线图像数据；并且
其中，所述显示单元被配置为通过使用所述投影单元将所述边界错误指示投影到所述对象的所述感兴趣区域的第二部分上来向用户显示所述第一X射线图像数据的边界错误指示。
10.一种用于在X射线图像数据中识别边界错误的方法，包括：
a)使用X射线成像器来获得(100)对象的感兴趣区域的第一部分的第一X射线图像数据，其中，所述第一X射线图像数据是使用具有被设置为初始视场状态的可调节视场的X射线成像器来获得的；
b)分析(102)所述第一X射线图像数据以在所述第一X射线图像数据中识别边界错误；
c)基于对所述第一X射线图像数据的所述分析来定义(104)与所述第一X射线图像数据邻接的边界错误区域；
d)基于所述边界错误区域来生成(106)边界错误指示；以及
e)向用户显示(108)所述边界错误指示；
其中，向用户显示所述边界错误指示还包括：
e4)将所述边界错误指示投影到所述对象的所述感兴趣区域的第二部分上。
11.根据权利要求10所述的方法，
其中，向用户显示所述边界错误指示还包括：
e1)在X射线成像系统的用户接口显示器上显示所述边界错误指示。
12.一种用于控制根据权利要求1至8中的任一项所述的处理单元和/或系统的计算机程序单元，所述计算机程序单元当由所述处理器和/或系统运行时适于执行根据权利要求10或11所述的方法。
13.一种存储有根据权利要求12所述的计算机程序单元的计算机可读介质。
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