CN111887872A - X射线成像设备及x射线成像方法 - Google Patents

X射线成像设备及x射线成像方法 Download PDF

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CN111887872A CN201910368998.3A CN201910368998A CN111887872A CN 111887872 A CN111887872 A CN 111887872A CN 201910368998 A CN201910368998 A CN 201910368998A CN 111887872 A CN111887872 A CN 111887872A
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余文锐
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Abstract

本申请公开了X射线成像设备和X射线成像方法。X射线成像设备可包括：X射线源，配置以发出X射线从而照射至投照体；探测器，配置以检测经过投照体的X射线以生成投影数据；转动机构，配置以能够使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；计算机构，配置以计算对投照体成像所要采用的视野F，并根据计算的视野确定X射线源的电流；以及调节机构，配置以将X射线源的电流调节为计算机构确定的X射线源的电流。根据本申请的X射线成像设备，能够防止投照体不必要的接受过多的辐射剂量。

Description

X射线成像设备及X射线成像方法
技术领域
本申请涉及X射线成像领域。
背景技术
影像学技术，包括例如X射线成像、CT(Computed Tomography，计算机断层扫描)等，自问世以来在众多领域得到了广泛应用，尤其在医疗检查领域。以牙齿矫正应用为例，医生可能需要利用X射线成像设备对患者的头部进行成像。通常，现有技术的X射线成像设备对所有的患者都会采用设备最大的视野。众所周知，视野与剂量相关，因此，患者会受到最大的辐射剂量。
而实际上，患者的头部会具有不同的大小，例如，成人的头部通常要大于儿童的头部。因而，对不同大小的头部进行成像所需的视野是不同的，进而，对不同大小的头部进行成像所需的电流也是不同的。例如，相比于对儿童的头部进行成像，利用X射线成像设备对成人的头部进行成像所需的视野较大，所需的电流较大，成人所受到的辐射剂量较大。然而，如上所述，现有技术的X射线成像设备并没有因患者的头部大小的不同进行相应的调整，从而使得部分患者例如儿童不必要的接受了更大的辐射剂量。
发明内容
针对上述技术问题中的至少之一，本申请提供了X射线成像设备和X射线成像方法。
根据本申请的一方面，提供了一种X射线成像设备，包括：
X射线源，配置以发出X射线从而照射至投照体；
探测器，配置以检测经过投照体的X射线以生成投影数据；
转动机构，配置以能够使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；
计算机构，配置以计算对投照体成像所要采用的视野F，并根据计算的视野确定X射线源的电流；以及
调节机构，配置以将X射线源的电流调节为计算机构确定的X射线源的电流。
在一个实施方式中，计算机构配置以基于投照体在竖直方向的尺寸h来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，F＝h×常数，
优选地，F＝h×w，其中w是探测器在水平方向的尺寸，
优选地，所述X射线成像设备还包括可见光成像单元，投照体在竖直方向的尺寸h是通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄获得的。
在一个实施方式中，计算机构配置以基于在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，F＝H×常数，
优选地，F＝H×w，其中w是探测器在水平方向的尺寸，
优选地，在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H通过以下步骤获得：
X射线源发出X射线从而照射至投照体；
探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L；
计算机构根据H＝SAD/SID×L计算得到H，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离。
在一个实施方式中，计算机构配置以根据投照体的三维尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F，
优选地，所述X射线成像设备还包括可见光成像单元，投照体的三维尺寸是通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄获得的，
优选地，可见光成像单元在第一位置对投照体进行拍摄以获得竖直方向的尺寸z和第一水平方向的尺寸x；可见光成像单元在第二位置对投照体进行拍摄以获得第二水平方向的尺寸y，其中，第一位置到旋转轴线的垂线和第二位置到旋转轴线的垂线成直角；以及计算机构根据
Figure BDA0002049220690000031
计算得到F。
在一个实施方式中，计算机构配置以根据在转动机构的旋转中心处投照体的三维计算尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，在转动机构的旋转中心处投照体的三维计算尺寸通过以下步骤获得：
X射线源发出X射线从而照射至投照体；
探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L以及在第一水平方向的尺寸K1；
计算机构根据投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L以及投照体在第一水平方向的计算尺寸x＝SAD/SID×K1计算得到H、x，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离；
转动机构绕旋转轴线转动90度；
X射线源发出X射线从而照射至投照体；
探测器检测X射线以确定有效区域在第二水平方向的尺寸K2；
计算机构根据投照体在第二水平方向的计算尺寸y＝SAD/SID×K2计算得到y；以及
计算机构根据
Figure BDA0002049220690000032
计算得到F。
根据本申请的一方面，提供了一种X射线成像方法，包括：
通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
通过探测器检测经过投照体的X射线以生成投影数据；
通过转动机构使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；
计算对投照体成像所要采用的视野F，并根据计算的视野确定X射线源的电流；以及
将X射线源的电流调节为计算的X射线源的电流。
在一个实施方式中，基于投照体在竖直方向的尺寸h来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，F＝h×常数，
优选地，F＝h×w，其中w是探测器在水平方向的尺寸，
优选地，所述X射线成像方法还包括通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄来获得投照体在竖直方向的尺寸h。
在一个实施方式中，基于在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，F＝H×常数，
优选地，F＝H×w，其中w是探测器在水平方向的尺寸，
优选地，在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H通过以下步骤获得：
通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
通过探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L；
根据H＝SAD/SID×L计算得到H，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离。
在一个实施方式中，根据投照体的三维尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F，
优选地，所述X射线成像方法还包括通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄来获得投照体的三维尺寸，
优选地，通过可见光成像单元在第一位置对投照体进行拍摄以获得竖直方向的尺寸z和第一水平方向的尺寸x；通过可见光成像单元在第二位置对投照体进行拍摄以获得第二水平方向的尺寸y，其中，第一位置到旋转轴线的垂线和第二位置到旋转轴线的垂线成直角；以及根据
Figure BDA0002049220690000041
计算得到F。
在一个实施方式中，根据在转动机构的旋转中心处投照体的三维计算尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，在转动机构的旋转中心处投照体的三维计算尺寸通过以下步骤获得：
通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
通过探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L以及在第一水平方向的尺寸K1；
根据投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L以及投照体在第一水平方向的计算尺寸x＝SAD/SID×K1计算得到H、x，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离；
使转动机构绕旋转轴线转动90度；
通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
通过探测器检测X射线以确定有效区域在第二水平方向的尺寸K2；
根据投照体在第二水平方向的计算尺寸y＝SAD/SID×K2计算得到y；以及
根据
Figure BDA0002049220690000051
计算得到F。
根据如上所述的X射线成像设备和X射线成像方法，能够基本上根据投照体的尺寸(对投照体成像所需采用的视野)来对X射线源的电流进行相应的调节，由于X射线源的电流与其产生的辐射剂量正相关，从而能够防止投照体不必要的接受过多的辐射剂量。
附图说明
通过参考附图详细描述本申请的示例性实施方式，本申请的上述及其他方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：
图1示出了现有技术的示例性口腔CT的示意性立体图。
图2示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像设备的示意性框图。
图3示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像设备的示意性框图。
图4示出了根据本申请示例性实施方式的计算在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸的几何光路的示意性前视图。
图5示出了根据本申请示例性实施方式的计算在转动机构的旋转中心处投照体在水平方向的计算尺寸的几何光路的示意性俯视图。
图6示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像方法的示意性流程图。
具体实施方式
现在，将在下文中参照示出各实施方式的附图更充分地描述本申请。然而，本申请能以诸多不同的形式来实现，而不应解释为局限于本文阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式以使得本公开为透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本申请的范围。在说明书全文和所有附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。
将理解，当元件被称为处于另一元件“上”时，它可直接地处于该另一元件上，或者其间可存在中间元件。相反，当元件被称为直接在另一元件上时，不存在中间元件。
将理解，虽然可在本文中使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在没有脱离本文的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
本文使用的术语仅是出于描述具体实施方式的目的，而并非旨在进行限制。如本文所使用的那样，除非内容清楚地另行指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在包括复数形式，包括“至少一个”。如本文所使用的那样，措辞“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。还将理解，当措辞“包括”在本说明书中使用时指出所阐述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。
此外，在本文中可使用诸如“在……下方”或“在……上”以及“在……上方”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。将理解，除了附图中所描绘的定向之外，相对术语还旨在涵盖设备的不同定向。例如，如果附图之一中的设备翻转，则描述为在其他元件“下方”的元件于是将定向成在所述其他元件“上方”。示例性术语“下方”或“下面”因此可涵盖上方和下方两个定向。
如本文所使用的，“约”或“近似”包括所阐述的值以及在对于特定值的如由本领域普通技术人员在考虑正在进行的测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定的可接受偏差范围内的平均值。
除非另行限定，否则本文所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还将理解，术语，诸如通常使用的词典中所定义的术语，应解释为具有与它们在相关技术的上下文和本公开中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文明确地限定成这样。
图1示出了现有技术的示例性口腔CT的示意性立体图。需要说明的是，为了便于说明，在以下的描述中以口腔CT为例，但是本申请的X射线成像设备并不限于口腔CT。
如图1所示，现有技术的示例性口腔CT包括X射线源100、探测器200和转动机构300。X射线源100发出X射线从而照射至投照体A，探测器检测经过投照体A的X射线，转动机构300，其能够使X射线源100和探测器200绕竖直方向(即，图1中的z方向)的旋转轴线围绕投照体A转动。图1中示出了示例性的下悬式转动机构300，可以理解转动机构300可以采用其他的方式。
图2示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像设备的示意性框图。如图2所示，根据示例性实施方式的示例性X射线成像设备可包括：X射线源100、探测器200、转动机构300。其中，X射线源100可发出X射线从而照射至投照体。探测器200可检测经过投照体的X射线以生成投影数据。转动机构300可能够使X射线源100和探测器200绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动。上述部件与现有技术中的部件的功能和作用都类似，此处不再赘述。
根据示例性实施方式的示例性X射线成像设备还可包括计算机构400和调节结构500。
计算机构400可计算对投照体成像所要采用的视野F。例如，在示例性实施方式中，对于成人的头部，计算机构400将计算要采用较大的视野；而对于儿童的头部，计算机构400可计算要采用较小的视野。之后，计算机构400可根据计算的视野F确定X射线源100的电流，其中，F与X射线源100的电流可以根据经验公式设定。在某些实施方式中，F可与X射线源100的电流正相关，例如，F可与X射线源100的电流非线性正相关。例如，在示例性实施方式中，对于成人的头部，计算机构400将根据计算的较大的视野确定X射线源100的电流较大；而对于儿童的头部，计算机构400将根据计算的较小的视野确定X射线源100的电流较小。
然后，调节机构可将X射线源100的电流调节为计算机构400计算的X射线源100的电流。本领域技术人员能够理解的是，操作人员也可以手动调节X射线源100的电流以实现调节机构的功能，这同样在本申请的范围之内。
由此可见，通过根据示例性实施方式的示例性X射线成像设备，能够基本上根据投照体的尺寸(对投照体成像所需采用的视野)来对X射线源100的电流进行相应的调节，由于X射线源100的电流与其产生的辐射剂量正相关，从而能够防止投照体不必要的接受过多的辐射剂量。
在某些示例性实施方式中，计算机构400可基于投照体在竖直方向的尺寸h(即，投照体在图1中z轴上的正投影范围的大小)来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，F＝h×常数。例如，F＝h×w，其中w是探测器200在水平方向的尺寸。这样，能够实现基于投照体在竖直方向的尺寸h来对X射线源100的电流进行相应的调节，从而使得投照体接受的辐射剂量与投照体在竖直方向的尺寸h正相关。
在某些示例性实施方式中，投照体在竖直方向的尺寸h可以由操作人员输入。
在某些示例性实施方式中，参照图3，X射线成像设备还包括可见光成像单元600，投照体A在竖直方向的尺寸h可以通过可见光成像单元600对投照体A进行预拍摄获得。如图3所示，可见光成像单元600可以设置在转动机构300中。然而，可以理解的是，可见光成像单元600还可以设置其他位置。利用可见光成像单元600，可进一步减少对投照体A的辐射。
根据示例性实施方式，计算机构400可基于在转动机构300的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，需要说明的是，在转动机构300的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H并非指代在转动机构300的旋转中心处投照体在竖直方向的实际尺寸，而是指代通过根据示例性实施方式的算法计算得到的尺寸，在本文中称为计算尺寸。在某些示例性实施方式中，F＝H×常数。在某些示例性实施方式中，F＝H×w，其中w是探测器200在水平方向的尺寸。
图4示出了根据本申请示例性实施方式的计算在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸的几何光路的示意性前视图。如图4所示，O表示转动机构300的旋转中心，SAD表示X射线源100到旋转中心的距离，SID表示X射线源100到探测器200的距离，对于X射线成像设备来说，SAD、SID是已知的参数。X射线源100可以对投照体进行预拍摄，即，X射线源100可发出X射线从而照射至投照体。本领域技术人员能够理解，X射线发出后，探测器200会接收到X射线，包括经过投照体的和未经过投照体的X射线。如果X射线经过投照体，则X射线的强度会减少，而探测器200能够检测接收到的X射线强度。因此，可以根据探测器200所检测的X射线强度来确定探测器200的有效区域，本文中，有效区域是指接收经过投照体的X射线的区域。例如，在某些示例性实施方式中，X射线源100发出的X射线的强度S已知，可以将探测器200所检测的X射线强度低于强度S的区域确定为有效区域，但本申请的范围不限于此。如图4所示，有效区域在竖直方向的尺寸(即，在图1中z轴上的投影范围的大小)表示为L，在进行预拍摄之后能够通过探测器200确定。然后，计算机构400根据三角形的几何关系，可以计算出在转动机构300的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L。
这样，能够在不使用额外器件的情况下，仅通过X射线成像设备自身的器件如X射线源100和探测器200等便可以实现基于投照体在竖直方向的计算尺寸来对X射线源100的电流进行相应的调节。
根据示例性实施方式，计算机构400可根据投照体的三维尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F。在某些示例性实施方式中，投照体的三维尺寸可以由操作人员输入。例如，竖直方向为笛卡尔坐标系中的Z轴，水平面包含笛卡尔坐标系中的X轴和Y轴，其中，投照体的三维尺寸分别为z、x、y，则可设置
Figure BDA0002049220690000101
根据示例性实施方式，如图4所示，X射线成像设备还可包括可见光成像单元600，投照体的三维尺寸可通过可见光成像单元600对投照体进行预拍摄获得。利用可见光成像单元600，可进一步减少对投照体的辐射。
在某些示例性实施方式中，可见光成像单元600在第一位置对投照体进行拍摄以获得竖直方向的尺寸z和第一水平方向的尺寸x；可见光成像单元600在第二位置对投照体进行拍摄以获得第二水平方向的尺寸y，其中，第一位置到旋转轴线的垂线和第二位置到旋转轴线的垂线成直角。例如，可见光成像单元600可设置在转动机构300上，可见光成像单元600在第一位置对投照体进行预拍摄之后，转动机构300绕旋转轴线转动90度到达第二位置，然后再次对投照体进行预拍摄，可以理解本申请的范围不限于此。之后，计算机构400可根据
Figure BDA0002049220690000102
Figure BDA0002049220690000103
计算得到F。
为了便于理解，可以假设竖直方向为笛卡尔坐标系中的Z轴，水平面包含笛卡尔坐标系中的X轴和Y轴。可以通过可见光成像单元600，经以下步骤获得投照体的三维尺寸：
可见光成像单元600对投照体进行拍摄以获得投照体在Z轴的投影范围z；
可见光成像单元600沿Y轴对投照体进行拍摄以获得正投影图像的在X轴的投影范围x；
可见光成像单元600沿X轴对投照体进行拍摄以获得正投影图像的在Y轴的投影范围y；以及
计算机构400可计算
Figure BDA0002049220690000111
图5示出了根据本申请示例性实施方式的计算在转动机构的旋转中心处投照体在水平方向的计算尺寸的几何光路的示意性俯视图。从下文可以看出，与图4类似，按照图5示出的几何光路，可以分别通过有效区域在水平方向的尺寸K(包括第一水平方向的K1和第二水平方向的K2)来分别计算投照体在水平方向的计算尺寸(包括第一水平方向的计算尺寸x以及第二水平方向的计算尺寸y)。
参见图4和图5，根据示例性实施方式，计算机构400可根据在转动机构300的旋转中心处投照体的三维计算尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F。在转动机构300的旋转中心处投照体的三维计算尺寸可通过以下步骤获得：
X射线源100发出X射线从而照射至投照体；
探测器200检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸(即，投照体在探测器200表面的竖直方向的投影范围的大小)L(参见图4)以及在第一水平方向的尺寸(即，投照体在探测器200表面的水平方向的投影范围的大小)K1(参见图5)；
计算机构400根据投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L以及投照体在第一水平方向的计算尺寸x＝SAD/SID×K1计算得到H、x，其中，SAD是X射线源100到旋转中心的距离，SID是X射线源100到探测器200的距离；
转动机构300绕旋转轴线转动90度(可以理解，转动机构300使X射线源100和探测器200绕旋转轴线转动90度)，X射线源100发出X射线从而照射至投照体；
探测器200检测X射线以确定有效区域在第二水平方向(即，投照体在探测器200表面的水平方向的投影范围的大小)的尺寸K2；
计算机构400根据投照体在第二水平方向的计算尺寸y＝SAD/SID×K2计算得到y；以及
计算机构400根据
Figure BDA0002049220690000121
计算得到F。
为了便于理解，可以假设竖直方向为笛卡尔坐标系中的Z轴，水平面包含笛卡尔坐标系中的X轴和Y轴。在转动机构300的旋转中心处投照体的三维计算尺寸可以通过以下步骤获得：
X射线源100发出X射线从而照射至投照体；
探测器200检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L；
计算机构400根据投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L进行计算，其中，SAD是X射线源100到旋转中心的距离，SID是X射线源100到探测器200的距离；
X射线源100沿Y轴发出X射线从而照射至投照体；
探测器200检测X射线以确定有效区域在X轴的投影范围K1；
计算机构400计算投照体在X轴的投影范围x＝SAD/SID×K1；
X射线源100沿X轴发出X射线从而照射至投照体；
探测器200检测X射线以确定有效区域在Y轴的投影范围K2；
计算机构400计算投照体在Y轴的投影范围y＝SAD/SID×K2；以及
计算机构400根据
Figure BDA0002049220690000122
计算得到F。
图6示出了根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像方法的示意性流程图。
如图6所示，根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像方法可包括以下步骤：
S10通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
S20通过探测器检测经过投照体的X射线以生成投影数据；
S30通过转动机构使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；
S40计算对投照体成像所要采用的视野，并根据计算的视野确定X射线源的电流；以及
S50将X射线源的电流调节为计算的X射线源的电流。
上述方法可通过如图2所示的X射线源100、探测器200、转动机构300、计算机构400和调节结构500来完成。例如，可通过计算机构400来执行S40，可通过调节结构500来执行S50。然而可以理解的是，上述步骤也可以采用其他部件或人来执行，例如，在S40中，可以由操作者计算对投照体成像所要采用的视野F，在S50中，可以由操作者手动调节X射线源100的电流。
如前所述，根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像方法，例如，对于成人的头部，将计算要采用较大的视野；而对于儿童的头部，可计算要采用较小的视野。之后，可根据计算的视野F确定X射线源100的电流，其中，F与X射线源100的电流可以根据经验公式设定。在某些实施方式中，F可与X射线源100的电流正相关，例如，F可与X射线源100的电流非线性正相关。
这样，通过根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像方法，能够基本上根据投照体的尺寸(对投照体成像所需采用的视野)来对X射线源100的电流进行相应的调节，由于X射线源100的电流与其产生的辐射剂量正相关，从而能够防止投照体不必要的接受过多的辐射剂量。
根据示例性实施方式，S40可包括基于投照体在竖直方向的尺寸h来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，F＝h×常数，例如，F＝h×w，其中w是探测器200在水平方向的尺寸。这样，能够实现基于投照体在竖直方向的尺寸h来对X射线源100的电流进行相应的调节，从而使得投照体接受的辐射剂量与投照体在竖直方向的尺寸h正相关。
在某些示例性实施方式中，投照体在竖直方向的尺寸h可以由操作人员输入。
在某些示例性实施方式中，X射线成像方法还可包括通过如图3所示的可见光成像单元600对投照体进行预拍摄来获得投照体在竖直方向的尺寸h。如前所述，利用可见光成像单元，可进一步减少对投照体的辐射。
根据示例性实施方式，S40可包括基于在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，F＝H×常数。如前所述，在转动机构300的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H并非指代在转动机构300的旋转中心处投照体在竖直方向的实际尺寸，而是指代通过根据示例性实施方式的算法计算得到的尺寸，在本文中称为计算尺寸。在某些示例性实施方式中，F＝H×常数。在某些示例性实施方式中，F＝H×w，其中w是探测器200在水平方向的尺寸。
在某些示例性实施方式中，在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H可通过以下步骤获得：
通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
通过探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L；
根据H＝SAD/SID×L计算得到H，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离。
如前所述，参照图4，O表示转动机构300的旋转中心，对于X射线成像设备来说，SAD、SID是已知的参数。X射线源100可以对投照体进行预拍摄，即，X射线源100可发出X射线从而照射至投照体。本领域技术人员能够理解，X射线发出后，探测器200会接收到X射线，包括经过投照体的和未经过投照体的X射线。如果X射线经过投照体，则X射线的强度会减少，而探测器200能够检测接收到的X射线强度。因此，可以根据探测器200所检测的X射线强度来确定探测器200的有效区域。例如，在某些示例性实施方式中，X射线源100发出的X射线的强度S已知，可以将探测器200所检测的X射线强度低于强度S的区域确定为有效区域，但本申请的范围不限于此。如图4所示，有效区域在竖直方向的尺寸(即，在图1中z轴上的投影范围的大小)表示为L，在进行预拍摄之后能够通过探测器200确定。然后，根据三角形的几何关系，可以计算出在转动机构300的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L。
这样，能够在不使用额外器件的情况下，仅通过X射线成像设备自身的器件如X射线源100和探测器200等便可以实现基于投照体在竖直方向的计算尺寸来对X射线源100的电流进行相应的调节。
根据示例性实施方式，S40可包括根据投照体的三维尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F。在某些示例性实施方式中，投照体的三维尺寸可以由操作人员输入。例如，竖直方向为笛卡尔坐标系中的Z轴，水平面包含笛卡尔坐标系中的X轴和Y轴，其中，投照体的三维尺寸分别为z、x、y，则可设置
Figure BDA0002049220690000151
在某些示例性实施方式中，所述X射线成像方法还包括通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄来获得投照体的三维尺寸。如前所述，利用可见光成像单元(例如，如图4所示的可见光成像单元600)，可进一步减少对投照体的辐射。
在某些示例性实施方式中，可见光成像单元600在第一位置对投照体进行拍摄以获得竖直方向的尺寸z和第一水平方向的尺寸x；可见光成像单元600在第二位置对投照体进行拍摄以获得第二水平方向的尺寸y，其中，第一位置到旋转轴线的垂线和第二位置到旋转轴线的垂线成直角。例如，如图3所示，可见光成像单元600可设置在转动机构300上，可见光成像单元600在第一位置对投照体进行预拍摄之后，转动机构300绕旋转轴线转动90度到达第二位置，然后再次对投照体进行预拍摄，可以理解本申请的范围不限于此。之后，可根据
Figure BDA0002049220690000152
计算得到F。
根据示例性实施方式，S40可包括，根据在转动机构的旋转中心处投照体的三维计算尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F。如前所述，参见图4和图5，在转动机构的旋转中心处投照体的三维计算尺寸通过以下步骤获得：
通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
通过探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L以及在第一水平方向的尺寸K1；
根据投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L以及投照体在第一水平方向的计算尺寸x＝SAD/SID×K1计算得到H、x，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离；
使转动机构绕旋转轴线转动90度；
通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
通过探测器检测X射线以确定有效区域在第二水平方向的尺寸K2；
根据投照体在第二水平方向的计算尺寸y＝SAD/SID×K2计算得到y；以及
根据
Figure BDA0002049220690000161
计算得到F。
需要说明的是，上述根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像方法与前述根据本申请示例性实施方式的示例性X射线成像设备大体上是相对应的，因而为了简要，省略了其中对示例性X射线成像方法的一些描述。
虽然本文已经描述某些示例性实施方式和实施例，但是通过如上的描述，其他实施方式和修改将是明显的。在不背离本申请教导的情况下，本领域技术人员可对本申请的实施方式做出各种改变和修改。因此，本发明构思不限于这些实施方式，而是由所附权利要求及各种明显的修改和等同布置的更宽范围来限定。

Claims (10)

1.一种X射线成像设备，其特征在于，包括：
X射线源，配置以发出X射线从而照射至投照体；
探测器，配置以检测经过投照体的X射线以生成投影数据；
转动机构，配置以能够使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；
计算机构，配置以计算对投照体成像所要采用的视野F，并根据计算的视野确定X射线源的电流；以及
调节机构，配置以将X射线源的电流调节为计算机构确定的X射线源的电流。
2.如权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，计算机构配置以基于投照体在竖直方向的尺寸h来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，F＝h×常数，
优选地，F＝h×w，其中w是探测器在水平方向的尺寸，
优选地，所述X射线成像设备还包括可见光成像单元，投照体在竖直方向的尺寸h是通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄获得的。
3.如权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，计算机构配置以基于在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，F＝H×常数，
优选地，F＝H×w，其中w是探测器在水平方向的尺寸，
优选地，在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H通过以下步骤获得：
X射线源发出X射线从而照射至投照体；
探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L；
计算机构根据H＝SAD/SID×L计算得到H，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离。
4.如权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，计算机构配置以根据投照体的三维尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F，
优选地，所述X射线成像设备还包括可见光成像单元，投照体的三维尺寸是通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄获得的，
优选地，可见光成像单元在第一位置对投照体进行拍摄以获得竖直方向的尺寸z和第一水平方向的尺寸x；可见光成像单元在第二位置对投照体进行拍摄以获得第二水平方向的尺寸y，其中，第一位置到旋转轴线的垂线和第二位置到旋转轴线的垂线成直角；以及计算机构根据
Figure FDA0002049220680000021
计算得到F。
5.如权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，计算机构配置以根据在转动机构的旋转中心处投照体的三维计算尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，在转动机构的旋转中心处投照体的三维计算尺寸通过以下步骤获得：
X射线源发出X射线从而照射至投照体；
探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L以及在第一水平方向的尺寸K1；
计算机构根据投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L以及投照体在第一水平方向的计算尺寸x＝SAD/SID×K1计算得到H、x，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离；
转动机构绕旋转轴线转动90度；
X射线源发出X射线从而照射至投照体；
探测器检测X射线以确定有效区域在第二水平方向的尺寸K2；
计算机构根据投照体在第二水平方向的计算尺寸y＝SAD/SID×K2计算得到y；以及
计算机构根据
Figure FDA0002049220680000022
计算得到F。
6.一种X射线成像方法，其特征在于，包括：
通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
通过探测器检测经过投照体的X射线以生成投影数据；
通过转动机构使X射线源和探测器绕竖直方向的旋转轴线围绕投照体转动；
计算对投照体成像所要采用的视野F，并根据计算的视野确定X射线源的电流；以及
将X射线源的电流调节为计算的X射线源的电流。
7.如权利要求6所述的X射线成像方法，其特征在于，基于投照体在竖直方向的尺寸h来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，F＝h×常数，
优选地，F＝h×w，其中w是探测器在水平方向的尺寸，
优选地，所述X射线成像方法还包括通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄来获得投照体在竖直方向的尺寸h。
8.如权利要求6所述的X射线成像方法，其特征在于，基于在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，F＝H×常数，
优选地，F＝H×w，其中w是探测器在水平方向的尺寸，
优选地，在转动机构的旋转中心处投照体在竖直方向的计算尺寸H通过以下步骤获得：
通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
通过探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L；
根据H＝SAD/SID×L计算得到H，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离。
9.如权利要求6所述的X射线成像方法，其特征在于，根据投照体的三维尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F，
优选地，所述X射线成像方法还包括通过可见光成像单元对投照体进行预拍摄来获得投照体的三维尺寸，
优选地，通过可见光成像单元在第一位置对投照体进行拍摄以获得竖直方向的尺寸z和第一水平方向的尺寸x；通过可见光成像单元在第二位置对投照体进行拍摄以获得第二水平方向的尺寸y，其中，第一位置到旋转轴线的垂线和第二位置到旋转轴线的垂线成直角；以及根据
Figure FDA0002049220680000041
计算得到F。
10.如权利要求6所述的X射线成像方法，其特征在于，根据在转动机构的旋转中心处投照体的三维计算尺寸来计算对投照体成像所要采用的视野F，其中，在转动机构的旋转中心处投照体的三维计算尺寸通过以下步骤获得：
通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
通过探测器检测X射线以确定有效区域在竖直方向的尺寸L以及在第一水平方向的尺寸K1；
根据投照体在竖直方向的计算尺寸H＝SAD/SID×L以及投照体在第一水平方向的计算尺寸x＝SAD/SID×K1计算得到H、x，其中，SAD是X射线源到旋转中心的距离，SID是X射线源到探测器的距离；
使转动机构绕旋转轴线转动90度；
通过X射线源发出X射线从而照射至投照体；
通过探测器检测X射线以确定有效区域在第二水平方向的尺寸K2；
根据投照体在第二水平方向的计算尺寸y＝SAD/SID×K2计算得到y；以及
根据
Figure FDA0002049220680000042
计算得到F。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113729757A (zh) * 2021-09-23 2021-12-03 安徽麦科视科技有限公司 一种高效的cbct拍摄装置及其拍摄方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030016778A1 (en) * 2001-07-04 2003-01-23 Hisashi Tachizaki X-ray computer tomography apparatus
US20050031082A1 (en) * 2001-07-24 2005-02-10 Haaga John R. X-ray dose control based on patient size
US20090074136A1 (en) * 2004-11-12 2009-03-19 Shimadzu Corportion X-ray ct system and x-ray ct method
CN103110423A (zh) * 2013-01-31 2013-05-22 深圳先进技术研究院 一种估计成像剂量的方法和系统
CN103462628A (zh) * 2012-09-20 2013-12-25 北京朗视仪器有限公司 辐射成像设备及方法
CN105982686A (zh) * 2015-01-30 2016-10-05 合肥美亚光电技术股份有限公司 计算机断层成像设备及通过其拍摄断层图像的方法
CN106999142A (zh) * 2014-09-18 2017-08-01 以友技术有限公司 X射线成像装置和方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030016778A1 (en) * 2001-07-04 2003-01-23 Hisashi Tachizaki X-ray computer tomography apparatus
US20050031082A1 (en) * 2001-07-24 2005-02-10 Haaga John R. X-ray dose control based on patient size
US20090074136A1 (en) * 2004-11-12 2009-03-19 Shimadzu Corportion X-ray ct system and x-ray ct method
CN103462628A (zh) * 2012-09-20 2013-12-25 北京朗视仪器有限公司 辐射成像设备及方法
CN103110423A (zh) * 2013-01-31 2013-05-22 深圳先进技术研究院 一种估计成像剂量的方法和系统
CN106999142A (zh) * 2014-09-18 2017-08-01 以友技术有限公司 X射线成像装置和方法
CN105982686A (zh) * 2015-01-30 2016-10-05 合肥美亚光电技术股份有限公司 计算机断层成像设备及通过其拍摄断层图像的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113729757A (zh) * 2021-09-23 2021-12-03 安徽麦科视科技有限公司 一种高效的cbct拍摄装置及其拍摄方法
CN113729757B (zh) * 2021-09-23 2024-05-28 安徽麦科视科技有限公司 一种高效的cbct拍摄装置及其拍摄方法

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