CN113226185A - 用于对受试者进行成像的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于获取受试者的图像数据的方法和系统。可以用成像系统以选定的方式和/或运动收集所述图像数据。可以组合多于一个投影以产生和创建所述受试者的选定视图。
Description
技术领域
本公开涉及对受试者进行成像，并且尤其涉及一种用于获取图像数据以用于产生受试者的选定视图的系统。
背景技术
这部分提供与本公开有关的不一定是现有技术的背景信息。
受试者，例如人类患者，可以接受程序。所述程序可以包含矫正或增强受试者的解剖结构的手术程序。解剖结构的增强可包含各种程序，例如骨的移动或增强、植入物(即，可植入装置)的插入，或其它适当程序。
外科医生可以通过基于受试者的投影的受试者的图像来对受试者执行程序。可以用例如磁共振成像(MRI)系统、计算机断层扫描(CT)系统、荧光检查(例如，C形臂成像系统)等成像系统或其它适当的成像系统来产生图像。
发明内容
这部分提供对本公开的整体概述，并且并非是其完整范围或所有其特征的全面公开内容。
根据各种实施例，利用成像系统获取受试者的图像数据的系统可以使用x射线。受试者可为活的患者(例如，人类患者)。受试者也可以是无生命的受试者，例如罩壳、外壳等。成像系统可以包含可移动的源和/或相对于受试者可移动的检测器。
成像系统可以包含可移动的源和/或检测器以创建受试者的多个投影。可以在所述源和/或检测器的移动的线性路径中获取的所述多个投影。随后可以例如通过拼接在一起而组合所述多个投影，以产生或形成长视图(也被称作长胶片)。长视图可以是受试者的二维视图。
在各种实施例中，成像系统可以在相对于受试者的不同视角处获取多个投影。由于从单个源到检测器穿过受试者的不同x射线路径之间的视差效应，可能会产生不同的视角。视差效应可以允许受试者的相同位置的不同视图。由于滤光器具有x射线借以穿过并撞击到检测器上的多个狭缝或狭槽，因此可以形成视差效应。因此，源和/或检测器相对于受试者的移动可以允许获取通过受试者的包含视差效应的多个投影。由于源和/或检测器的移动，然后可以拼接所述多个投影以形成受试者的多个长视图。
根据本文所提供的描述，其它应用领域将变得显而易见。此发明内容中的描述和特定实例预期仅出于说明的目的，并且并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文中所描述的图式仅出于说明选择的实施例而非所有可能实施方案的目的，并且并不旨在限制本公开的范围。
图1是手术室中的成像系统的环境视图；
图2是具有双能量源系统的成像系统的详细示意图；
图3是根据各种实施例的滤光器组合件的透视图；
图4A是根据各种实施例的狭槽滤光器组合件的分解视图；
图4B是根据各种实施例的狭槽滤光器主体的俯视平面图；
图4C是图4B的围绕线4C的狭槽滤光器主体的横截面图；
图5A和图5B是相对于源和检测器的狭槽滤光器组合件的示意性图示；
图6是根据各种实施例的执行长视图或长胶片图像的流程图；
图7是长视图方法的一部分的详细流程图；
图8是根据各种实施例的在中间图像中获取多个投影的示意性图示；
图9A是相对于狭槽滤光器组合件的焦平面的示意性图示；
图9B是中间图像的配准的示意性图示；
图10是具有加权函数的长视图的形成的示意性图示；以及
图11是相对于具有扇形x射线的检测器的强度绘图的高斯曲线图。
对应附图标记贯穿附图的若干视图指示对应部分。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地对实例实施例进行描述。
参考图1，示出了手术室20的示意图。用户24，例如外科医生，可以对例如患者28的受试者执行手术。受试者可以被放置在支撑物上，例如用于手术的选定部分的桌子32。桌子32不会干扰通过成像系统36的图像数据获取。在执行程序时，用户12可使用成像系统36来获取患者28的图像数据，以允许所选择的系统产生或创建图像来帮助执行程序。使用图像数据产生的图像，例如模型(例如三维(3D)图像)、长视图、单投影视图等，可以使用图像数据产生并作为图像40显示在显示装置44上。显示装置44可为处理器系统48的一部分和/或连接到所述处理器系统，所述处理器系统包含输入装置52(例如键盘)和处理器56，所述处理器可包含与处理系统48结合的一个或多个处理器或微处理器，以及所选择的类型的非暂时性和/或暂时性存储器58。可在处理器56与显示装置44之间提供连接62用于数据通信，以允许驱动显示装置44显示或示出图像40。处理器56可以是任何适当类型的处理器，例如执行包含在程序中的指令的通用处理器或例如专用集成电路的专用处理器。
成像系统36可包含由在美国科罗拉多州路易斯维尔(Louisville,CO,USA)具有营业地点的美敦力导航有限公司(Medtronic Navigation,Inc)出售的
成像系统。包含
成像系统的成像系统36或其它适当的成像系统可在所选择的程序期间使用，如美国专利公开案2012/0250822、2012/0099772和2010/0290690中描述的成像系统，所述专利全部以引用的方式并入本文中。
当例如包含
成像系统时，成像系统36可包括包含控制器和/或控制系统64的移动推车60。控制系统64可以包含处理器和/或处理器系统66(类似于处理器56)和存储器68(例如，非暂时性存储器)。存储器68可以包含由处理器66执行以控制成像系统36(包含成像系统36的各个部分)的各种指令。
成像系统36可以包含另外的附加部分，例如其中定位有源单元(也称为组合件)74和检测器单元(也称为组合件)78的成像台架70。台架70可移动地连接到移动推车60。台架70可为O形或环形的，其中台架70为基本上环形的，并且包含形成源单元74和检测器78可在其中移动的体积的壁。移动推车60也可以移动，并且可以从一个手术室移动到另一个手术室和或另一个房间。台架70可以相对于推车60移动，如本文进一步讨论。这允许成像系统36相对于受试者28为移动的和可移动的，从而允许其在多个位置和以多种程序使用，而不需要专用于固定成像系统的资本支出或空间。
处理器66可以是通用处理器或专用处理器。存储器系统68可以是非暂时性存储器，例如旋转盘或固态非易失性存储器。在各种实施例中，存储器系统可以包含待由处理器66执行以执行功能并且确定结果的指令，如本文所讨论。
在各种实施例中，成像系统36可以包含通过使用发射x射线和检测x射线与受试者28的相互作用和/或衰减来获取图像和/或图像数据的成像系统。因此，x射线成像可以是一种成像模态。应了解，其它成像模态也是可能的。
因此，包含源单元74的成像系统36可为x射线发射器，其可发射穿过患者28的x射线以由检测器78检测。如本领域的技术人员所理解的，由源74发射的x射线可以沿着选定主向量94以锥形90发射并且由检测器78检测，如图2中所图示。源74和检测器78也可以一起称为源/检测器单元98，特别是其中源74与台架70内的检测器78大体径向相对(例如，相隔180度)。
成像系统36可以整体或部分地相对于受试者28移动。例如，源74和检测器78可以围绕患者28进行360°运动。源/检测器单元98在台架70内的移动可以允许源74保持与检测器78大致180°相对(例如具有固定的内部台架或转子或移动系统)。因此，除非另外公开，否则检测器78可被称为围绕受试者28移动(例如，以圆形或螺旋形)，并且应理解源74保持与所述受试者相对。
此外，台架70可以等距地移动(也称为相对于受试者28大体在箭头100的方向上围绕轴线102“摆动”，例如通过推车60，如图1所示。台架34还可以相对于箭头110所示的患者28的长轴106倾斜。在倾斜时，台架70的平面可以与受试者28的轴线106倾斜或形成非正交角。
台架70还可以沿着线106在箭头114的方向上相对于受试者28和/或推车60纵向移动。此外，推车60可以移动以移动台架70。此外，台架70可大体沿箭头118的方向相对于推车30和/或受试者28上下移动，大体横向于轴线106并平行于轴线102。
成像系统60的整体或部分移动是为了允许源/检测器单元(SDU)98相对于受试者28的定位。可精确地控制成像装置36以相对于受试者28移动SDU 98，以产生受试者28的精确图像数据。成像装置36可经由连接120与处理器56连接，所述连接可包含从成像系统36到处理器56的有线或无线连接或物理介质传送。因此，使用成像系统36收集的图像数据可传送到处理系统56用于导航、显示、重构等。
如本文所讨论的，源74可以包含一个或多个用于对受试者28成像的x射线源。在各种实施例中，源74可以包含单个源，其可以由一个以上的电力源供电以产生和/或发射具有不同能量特性的x射线。此外，多于一个x射线源可以是可以被供电以在选定时间发射具有不同能量特性的x射线的源74。
根据各种实施例，成像系统36可以与非导航或导航程序一起使用。在导航程序中，定位器和/或数字化器，包含光学定位器130和/或电磁定位器138中的任一个或两个，可用于在相对于受试者28的导航域内产生场和/或接收和/或发送信号。相对于受试者28的导航空间或导航域可与图像40配准。如本领域中所理解的，相关性允许在导航域内定义的导航空间和由图像40定义的图像空间的配准。患者跟踪器或动态参考框架140可连接到受试者28，以允许动态配准和维持受试者28与图像40的配准。
然后可以相对于受试者28跟踪患者跟踪装置或动态配准装置140和器械144以允许导航程序。器械144可包含跟踪装置，例如光学跟踪装置148和/或电磁跟踪装置152，以允许利用光学定位器130或电磁定位器138中的任一个或两个来跟踪器械144。导航/探测接口装置158可以与器械144(例如经由通信线156)、与电磁定位器138(例如经由通信线162)和/或光学定位器60(例如经由通信线166)进行通信(例如有线或无线)。接口158还可以通过通信线168与处理器56通信并且可以传送关于连接到接口158的各种物品的信息(例如信号)。应当理解，任何通信线路可以是有线、无线、物理介质传输或移动，或任何其它适当的通信。然而，适当的通信系统可以配备有相应的定位器，以允许相对于受试者28跟踪器械144，从而允许图示器械144相对于图像40的跟踪位置以执行程序。
本领域技术人员将理解，器械144可为任何适当的器械，如心室或血管支架、脊柱植入物、神经支架或刺激器、消融装置，或类似物。器械144可为介入器械，或可包含或为可植入装置。跟踪器械144允许使用配准图像40查看器械144相对于受试者28的位置(包含x、y、z位置和定向)，而无需在受试者28内直接查看器械144。
此外，成像系统36，例如台架70，可包含光学跟踪装置174和/或电磁跟踪装置178，以用相应的光学定位器130和/或电磁定位器138进行跟踪。因此，成像装置36可相对于受试者28被跟踪，器械144也可被跟踪，以允许受试者28相对于图像40的初始配准、自动配准或继续配准。配准和导航程序在上面并入的美国专利号8,238,631中讨论，其以引用的方式并入本文中。在配准和跟踪器械144后，可以相对于图像40显示图标180，包含覆盖在图像40上。
继续参考图2，根据各种实施例，源74可包含单个x射线管组合件190，其可连接到开关194，所述开关可经由连接或电力线200互连第一电力源198。如上所述，x射线可以从x射线管190大体呈锥形90朝向检测器78并且大体在如箭头、射束箭头、射束或向量94所示的来自x射线管190的方向上发射。如本领域技术人员所理解的，开关194可以接通或断开管190以发射具有选定特性的x射线。向量94可以是x射线锥体90内的中心向量或射线。x射线束可以作为锥体90或其它合适的几何形状发射。向量94可以包含与射束的进一步相互作用相关的选定线或轴线，例如与过滤器部件的相互作用，如本文进一步讨论的。
受试者28可以定位在x射线锥体94内，以允许基于x射线在向量94的方向上朝向检测器78的发射来获取受试者28的图像数据。
x射线管190可用于根据x射线照射在2D或平板检测器(如检测器78)上或在其上被检测到，来产生受试者28的二维(2D)x射线投影，包含受试者28的选定部分或感兴趣的任何区域、区或体积。2D x射线投影可以如本文所讨论的那样被重建，以产生和/或显示受试者28的三维(3D)体积模型、受试者28的选定部分，或任何感兴趣的区域、区或体积。如本文所讨论的，2D x射线投影可以是用成像系统36获取的图像数据，而3D体积模型可以被产生或对图像数据建模。
为重建或形成3D体积图像，适当的代数技术包含期望最大化(EM)、有序子集EM(OS-EM)、同时代数重建技术(SART)和总变异最小化(TVM)，如本领域技术人员一般理解。基于2D投影执行3D体积重建的应用允许有效和完整的体积重建。大体上，代数技术可包含迭代过程以执行受试者28的重建以供显示为图像40。例如，纯或理论图像数据投影，例如基于或从“理论”患者的图集或风格化模型产生的那些投影，可以反复更改，直到理论投影图像与获取的受试者28的2D投影图像数据匹配。然后，风格化模型可以被适当地改变为所获取的所选受试者28的2D投影图像数据的3D体积重建模型，并且可以用于手术治疗，例如导航、诊断或规划。理论模型可以与理论图像数据相关联以构建理论模型。以此方式，模型或图像数据40可以基于用成像设备36获取的受试者28的图像数据来构建。
继续参考图2，源74可以包含可以相对于x射线管190移动的各种元件或特征。在各种实施例中，例如，准直仪220可以相对于x射线管190定位以帮助相对于受试者28形成锥体90。准直仪220可以包含各种特征，例如可帮助在到达受试者28之前将一个或多个滤光器定位在x射线的锥体90内的可移动部件。此外，如在此进一步讨论的，在到达受试者28之前，可以使用各种滤光器来将x射线束成形，例如将锥体90成形为选定的形状。在各种实施例中，如本文所讨论的，x射线可以形成为薄扇形或平面以到达并穿过受试者28并且被检测器78检测。
因此，包含准直仪220的源74可以包含滤光器组合件224。滤光器组合件224可以包含允许相对于x射线管190移动滤光器以在到达受试者28之前对x射线进行成形和/或定位的一个或多个部分。例如，参考图3，滤光器组合件224可以包含平台228。平台228可以相对于x射线管190定位并且可以在x射线通过平台曝光开口232时基本上阻挡所有x射线和/或限定锥体90的起始。平台开口232可以是通过平台228的开口或通路，其允许x射线离开x射线管190并形成锥体90。
如图3所示，滤光器固持组合件240可以包含可移动滤光器固持器或阶梯244。滤光器阶梯244可以包含一个或多个滤光器固持位置，例如第一打开位置246、第一滤光器或实心滤光器部件250以及第三或狭槽滤光器部件260，如本文进一步讨论。滤光器阶梯244可以在一个或多个轨道上移动，例如第一轨道264和第二轨道266。滤光器阶梯244可以与一个或多个承载部件连接，例如阶梯车，其包含沿着第一轨道264移动的第一载体268和沿着第二轨道266移动的第二载体部件270。应当理解，还可以提供相对的或对置的载体部件以确保滤光器阶梯244的平滑度和/或选择的平面运动，因此包含第三载体274和第四载体276。第三载体274和第四载体276可以如同第一载体268和第二载体270那样搁置在相应的轨道264、266上。因此，滤光器阶梯244通常可以在双头箭头280的方向上移动以相对于孔口或通路开口232选择性地定位开放滤光器部分246、实心滤光器部分250或狭槽滤光器部分260，以允许x射线形成射束90或以其它方式照射在受试者28上，如本文进一步讨论的。滤光器组合件224可用于增强来自x射线管190的x射线的发射以帮助产生受试者28的图像或图像数据，如本文进一步讨论的。
滤光器载体或滤光器阶梯244可由选定的机构移动，例如与相应载体268、270、274、276或其它适当机构相关联的伺服器或驱动马达。移动滤光器阶梯244可由用户24控制，例如通过手动输入和/或提供给成像系统26的指令。例如，控制系统64可以执行选择的指令以用选择的方式移动滤光器载体244。此外，控制系统64可以基于选择的输入，例如来自用户24的输入，在选择的时间移动滤光器载体244，所述输入是关于要获取的受试者28的选择的图像或图像数据。因此，滤光器组合件224可由控制器64和/或任何其它适当的控制器，例如处理器系统48控制。
参考图4A、图4B和图4C，更详细地示出了狭槽滤光器组合件260。狭槽滤光器组合件260可以包含由一个或多个部件形成的滤光器组合件。然而，应当理解，狭槽滤光器组合件可由仅包括狭槽滤光器主体352的单个部件形成，如本文进一步讨论的。在各种实施例中，狭槽滤光器组合件260包含可夹在或放置在第一部件或片材304和第二部件或片材308之间的槽形部件或部分300。然而，应理解，槽形部件没有放置在第一部件304与第二部件308之间。第一部件304和第二部件308都可以放置在单侧和/或结合到放置在槽形部件300的单侧上的单个部件中。然而，在各种实施例中，第一部件304和第二部件308是实心的并且有助于确保狭槽340、344、348(在此进一步讨论)保持没有碎屑。
第一片材304可由选定材料形成，例如基本纯铝(即本领域技术人员通常可获得的纯铝)、铝合金或其它合适的铝材料。顶部部件304可以包含第一侧或外侧312和底部或接触侧314。两侧或表面312、314可以基本上是平面的。底部或第二侧314可以接触槽形部件300的第一侧320。第二侧314可以粘附到第一侧320，例如使用选定的粘合剂或结合部件，例如粘合剂转移带。第一侧312和第二侧314之间的厚度或距离可以是大约0.01英寸到大约0.05英寸，包含大约0.02英寸(大约0.5毫米(mm))。
第二层或部件308可以包含可以是外表面的第一表面324和第二表面或内表面326。第二表面326可以接触槽形部件300的底部或第二表面330。然而，第二层308可以包含或形成为由铝部分309(由与上述相同或相似的铝材料形成)和铜部分310(例如，基本上纯铜)形成的双材料结构。在各种实施例中，第一部分可以是0.5mm厚的1100系列铝，其使用选定材料例如Scotch牌粘合剂924结合到0.1mm 99％纯铜。然而，整个第二层可具有约0.01英寸到约0.05英寸的厚度，包含约0.02英寸(约0.5毫米(mm))。片材304、308通常将具有通常与槽形部件300的边缘共同延伸的参数。
槽形部件300可以包含尺寸，如本文进一步讨论的。槽形部件300可由选定材料形成，例如具有选定量的钨的碳化钨，例如最少约90％的钨。在各种实施例中，碳化钨是ANSI等级C2碳化钨。例如，碳化钨可以是具有大约94％碳化钨和6％钴的TECHMET级TMK-22碳化钨。在各种实施例中，碳化钨组件的晶粒尺寸可以是微米或亚微米的数量级，例如约0.5微米到约2微米，并且包含约1.0微米至约1.4微米，并且进一步包含约1.2微米。槽形部件300还包含穿过槽形部件300形成的选定数量的狭槽或狭缝，例如第一狭槽340、第二或中间狭槽344和第三狭槽348。当狭槽340、344、348位于平台228的孔口232上方时，它们可用于形成选定的x射线束、体积或区域，例如扇形。如上所述，并且进一步在本文中，槽形滤光器260可用于产生或形成相对于受试者28的x射线束以收集其图像数据。
通常，槽形滤光器260可以定位成使得第一片材304定位成远离受试者28并且通常靠近x射线源(例如x射线管190)。因此，x射线可大体沿向量或箭头94的方向大体上穿过槽形滤光器部件组合件260，首先接合第一层部件304并且最后接合或穿过第二层片材308。通常，槽形部件300将阻挡所有或基本上所有穿过第一片材304的x射线，除了穿过狭槽340、344、348的x射线。因此，当穿过槽形滤光器部件260时接合检测器78的x射线仅限于穿过狭槽340、344、348的那些x射线。然而，应当理解，在上文提到的部件304、308可以以任何适当的方式相对于槽形部件300放置。此外，为第一部件304和第二部件308选择的材料可以帮助精炼和/或选择穿过滤光器组合件260的x射线的光谱含量。
狭槽滤光器组合件260包含槽形部件300，如上所述。如图所示，在图4B和4C中，槽形部件300包含各种特征，包含狭槽340、344、348。槽形滤光器300包含主体或部件352，狭槽340、344、348通过所述主体或部件形成。主体352可以具有选定的厚度354，厚度354可以是大约0.01英寸到大约1英寸，包含大约0.01英寸到大约0.1英寸，并且进一步包含大约0.07英寸到大约0.1英寸并且进一步大约0.09英寸(大约2.2毫米)。应理解，主体352的厚度354，单独或与其它滤光层304、308组合，可用于形成或限定穿过滤光器组合件260的x射线。主体352可以包含用于各种目的的其它尺寸，然而，这些尺寸可基于孔口232的尺寸、滤光器组合件224的尺寸或其它适当的限制。然而，在各种实施例中，主板352可以包含约0.5英寸至约2英寸并且包含约1.4英寸(35毫米)的终端之间的长度尺寸356。宽度尺寸360可以是大约0.1英寸到大约2英寸，并且进一步包含大约0.9英寸(22毫米)。狭槽滤光器部件300的主板352可以包含各种配置，例如可相对于主体352的末端形成约45度角的倒角或成角度的拐角364。再次，应理解，滤光器组合件260可以包含用于配合在选定成像系统(例如成像系统36)中的各种配置，并且外部的具体形状可基于成像系统36的配置。然而，可以选择厚度354以确保除了通过狭槽340、344、348之外只有最小或没有x射线辐射通过滤光器组合件260。
继续参考图4A和图4B，并且特别参考图4C，主狭槽滤光器主体部件352具有厚度354。厚度354由两个表面320和330限定或在所述两个表面之间。在各种实施例中，表面320可以是最靠近x射线辐射源的表面，而第二表面330是最靠近受试者28的表面。应当理解，这些表面也可以分别称为顶部表面320和底部表面330。然而，应当理解，顶部和底部仅是示例性的，并不旨在限定滤光器主体部件352的绝对位置。
包含三个狭槽的滤光器主体部件352包含中间狭槽344和两个边缘狭槽340、348。如本文进一步讨论的，每个狭槽形成在两侧320、330之间并穿过所述两侧。三个狭槽中的每一个都可以以适当的方式穿过部件352形成，例如放电加工或其它适当的工具(例如刳刨机或冲头)。还应理解，狭槽可以锻造或以其它方式切入部件352中。然而，在第一表面320附近或处，三个狭槽340、344、348中的每一个由各自两个相应的侧壁形成，例如第一狭槽340形成在侧壁370和374之间；第二狭槽344形成于侧壁378、382之间；且第三狭槽348形成于侧壁386与390之间。应当理解，如图4C所示，侧壁在部件352的两个末端357和358之间延伸。狭槽340、344、348中的每一个的侧壁沿着相应狭槽的长度大体上间隔相等距离并且基本平行。此外，狭槽壁通常是直的并且相对于彼此平行。然而，可以理解的是，某些工具会导致狭槽的各个部分具有稍微不同的尺寸，例如进入或退出切入切口以起始或结束狭槽。然而，狭槽340、344、348中的每一个通常形成为具有约0.001英寸至约0.1英寸，包含约0.009英寸至约0.03英寸，并且进一步包含约0.025英寸至约0.01英寸，并且进一步包含约0.02英寸(约0.5毫米)的尺寸398。对于每个狭槽，狭槽340、344、348的宽度398可以基本上相同，通常是相应狭槽的相应相对壁的内表面之间的尺寸。
在第一表面320处形成相应狭槽的相应壁可各自具有位于相应壁之间的中心。例如，狭槽340可以具有中心线或轴线400，第二狭槽344具有中心轴线404，并且第三狭槽348具有中心轴线408。轴线400、404、408中的每一个可以是位于相应壁之间的中心并且基本上垂直于表面320的点。中心点或轴线400、404、408大体上或基本上垂直于表面320、330，并且可以隔开选定的距离，例如距离412。每个狭槽之间的距离412可以相同并且可以是大约0.01英寸到大约1英寸，并且进一步大约0.1英寸到大约4英寸，并且进一步大约0.318英寸到大约0.322英寸(8.0毫米到大约8.2毫米)分开。距离412可以基于各种参数来选择，例如狭槽部件352的尺寸、滤光器平台228中的孔口232的尺寸或其它适当的考虑。因此，可以基于各种参数来选择距离412。然而，可以理解的是，相应狭槽340、344、348之间的间距412可以基本上精确地被选择用于各种成像收集技术和/或拼接，如本文进一步讨论的。
如上所述，相应的中心轴线400、404、408由位于第一侧320处的相应壁之间的中心处并且与第一侧320基本正交的点限定或可以由其限定。中心或第二狭槽344可具有与中心轴线404基本平行并基本垂直于表面320的侧壁378、382。因此，中心轴线404可以与侧壁378、382基本平行地延伸穿过板部件352。因此，距离或宽度398可以被中心轴线404基本上分成两半或分开。
然而，边缘狭槽340和348可以具有相应的中心轴线420和424，它们基本上平行于相应的侧壁370、374和386、390而不垂直于表面320延伸。中心轴线420、424可以相对于相应的中心点轴线400、408形成角度。例如，具有中心轴线420的第一狭槽340可以相对于中心点轴线400形成角度428。角度428可为约5度至约10度，且进一步约6度至约8度，且进一步约7度。中心轴线424也可以相对于中心点轴线408形成角度432。角度432可以是大约5度到大约10度，并且进一步大约6度到大约8度，并且进一步大约7度。因此，角度428、432可以与相应的中心轴线420、424和中心点轴线400、408之间的内角基本相似或相同。角度428、432也可以相对于表面320、330中的任一个形成，因为中心点轴线基本上垂直于两个表面320、330。
角度428、432可以帮助允许x射线如图4C中示意性示出从源190穿过相应的狭槽340、344、348，而没有由于与相应的侧壁370、374、379、382、386、390的相互作用而产生的任何或显著的失真。如图4C所示和如上所述，x射线可以从源管190以基本上锥形的形状发射。因此，基本上垂直于表面320行进的x射线将沿中心轴线404通过中心狭槽344，而与侧壁378、382没有实质或任何相互作用。同样由于相应的角度428、432，靠近锥体90的边缘的x射线可以通过边缘狭槽340、348，而与相应的侧壁370、374、386、390没有实质相互作用，原因在于相应的角度428、432。
根据各种实施例，狭槽滤光器组合件260的狭缝滤光器部件300可允许由于相应的狭槽340、344、348而形成三个x射线扇形或x射线区域，包含第一扇形440、第二扇形444和第三扇形448。三个扇形由狭槽滤光器260形成，包含主要部件300，对来自源190的x射线进行滤光，除了狭槽340、344、348的区域。换句话说，狭槽滤光器260对来自源190的x射线进行滤光，并允许x射线穿过狭槽340、344、348以形成扇形440、444、448。在各种实施例中，狭槽滤光器组合件260，例如主体300，距源190的距离为450。距离450可为约50mm至约100mm，包含约60mm至约80mm，进一步包含约68mm至约72mm。
如本文进一步讨论的，由于检测器78上的成像区域，三个扇形440、444、448允许产生选定的图像投影。此外，由于角度428、432，如上所述，第一扇形440和第三扇形448基本上不会由于x射线与板部件352的相互作用而失真。还应理解，狭槽340、344、348和相应扇形440、444、448的编号仅是为了当前讨论的清楚，并不旨在要求任何特定顺序。此外，应当理解，滤光器部件352可以包含选定数量的狭槽，例如少于三个或多于三个，并且针对当前公开示出和讨论了三个。然而，应当理解，三个狭槽340、344、348允许以高效且快速的方式产生长视图，如本文进一步讨论的。包含选定的不同数量的狭槽可以允许产生不同数量的中间图像，如本文所讨论的，但这不是必需的。
如上所述，狭槽滤光器组合件260可用于成像系统36中以获取受试者28的图像。返回参考图2，SDU 98可以在台架70内围绕受试者28移动。应当理解，SDU 98可以以任何适当的方式移动，并且成像系统36是示例性的。然而，在各种实施例中，SDU可以从第一位置旋转到第二位置，例如相隔约90度。例如，如图2所示，SDU 98的第一位置可以包含源74，所述源沿着锥体90引导x射线以用于检测器78，所述锥体通常可以是相对于受试者28的前后(AN)定向。SDU 90可以旋转90度，使得源在第二源位置74'，且检测器可以移动到不同位置，例如在第二检测器位置78'。SDU 98可以位于任一位置或两个位置处，并且可以形成受试者78的线扫描。
线扫描可以包含沿着受试者28的长轴106移动包含SDU 98的台架70，所述长轴也可以被称为成像系统36的Z轴或Z方向，通常在双头箭头114的方向上，如图1所示。因此，检测器78可以在线性方向上移动，基本上仅在双头箭头114的方向上沿着Z轴移动。获取的图像数据可用以形成受试者28的长胶片或长视图，其中在检测器78、78'的位置中的一个或两个处获取图像数据，如图2中所图示。如本文进一步讨论的，狭槽滤光器260的使用可用于产生沿Z轴的多个视图。
如图4C所示并进一步参考图5A和图5B，狭槽滤光器组合件260可用于形成三个扇形440、444、448，它们到达或具有由检测器78检测到的衰减。扇形440、444、448中的每一个直接或具有在基本上狭窄的位置或区域撞击或接触检测器78的衰减。如图5B所示，检测器78可以包含多个可激发或检测器区或部分460。检测器区460也可以被称为像素并且可以与显示器44上在图像40中示出的单个图片元素(像素)有关。
来自源74的整个锥体90可具有将激发或撞击检测器78的整个表面的区域。然而，个别扇区440、444、448通常仅撞击像素460的窄带。应当理解，激发的像素数量可以包含检测器78的整个宽度464，但仅限于检测器的选定长度468。例如，假设没有对象或受试者在x射线的路径内(例如空气扫描)，相应扇区440、444、448可以撞击大约10个大约100个像素。然而，可以根据距滤光器组合件260的检测器78的距离、狭槽(340、344、348)的宽度或其它适当考虑来增强或调整在检测器78上的维度468中激发的像素数量。然而，如图5A和图5B所示，相应扇区440、444、448中的每一个将在基本上狭窄的位置撞击检测器78并且激发可以沿着检测器78的基本上整个宽度464的长度468的像素。如本文所讨论的，导致像素468的长度被激发(例如，产生图像数据)的狭槽398的宽度限制或消除了使用狭槽滤光器300的成像系统收集的图像部分内的视差失真。
此外，如图5A和图5B所示，三个扇区440、444、448可以基本上同时从源管190的单个位置沿着Z轴大致在双头箭头114的方向上撞击检测器78。因此，检测器78可以在源管190的每一单个位置处输出用于三个不同的x射线位置的三个不同的图像或图像数据。然而，源74的源管190大体在双头箭头114的方向上的移动可产生沿Z轴的多达三个视图，如本文进一步讨论的。扇区440、444、448中的每一个可以分开选定的距离，所述距离也可以是角距离472。
成像系统36可用于为各种目的产生受试者28的图像。如上所述，可以产生受试者28的图像以对受试者28执行手术，例如脊柱融合和/或与脊柱融合相关或附属的植入物。因此，在各种实施例中，用户24可以通过查看和评估受试者28的图像来评估受试者28以确定所选植入物例如椎弓根螺钉的放置。因此，成像系统36可用于获取受试者28的图像。图像系统36可用于获取一个或多个投影。如上所述，检测器78检测穿过受试者28或被所述受试者衰减的x射线。然而，通常检测器78一次检测单个投影。包含控制系统64的成像系统36单独或与处理器系统48结合可以通过累积(例如拼接)受试者28的多个投影来产生受试者28的长胶片或长视图。在各种实施例中，因此可以操作成像系统36以获取多个图像。
转向参考图6，示出了获取诸如受试者28的长视图的图像的方法500。方法500可以包含或开始于开始框510。方法500然后可以包含在框514中定位受试者28。在框514中定位受试者28可以包含将受试者28(其可以是人类患者)相对于成像系统36定位在支撑件32上。此外，如上所述，成像系统36可以是移动成像系统，因此在框514中定位受试者28可以包含相对于受试者28移动成像系统36。特别地，定位受试者28可以包含相对于成像系统36的中心或等中心定位受试者28，例如在台架70内以及在源74和检测器78之间。
在框514中定位受试者28之后，可在框518中设置或输入获取参数。输入获取参数可以包含受试者28的选定视图长度、所需或选定的分辨率、成像系统36的特定移动参数、或其它适当的输入参数。例如，用户24可以输入要成像的椎骨的长度或数量。控制器64然后可以确定移动量，例如沿着患者的长轴106的轴向方向和双头箭头114的方向的长度。此外，用户24可以选择获取可以重建为三维模型的图像数据，如本文所讨论的。因此，用户24手动地或通过控制系统64或其它适当的控制或处理器系统自动地可以确定至少沿着AP视图和侧视图获取受试者28的图像以允许重建三维模型。还可以理解，可以仅获取或选择受试者28的选定二维视图，因此仅可以获取单线扫描。还应理解，成像系统36可用于获取受试者28的任何适当类型的图像，并且用于长视图的线扫描仅是示例性的。然而，可以通过以大体线性方式或方向从起点到终点移动SDU 98来获取受试者28的线扫描。在各种实施例中，可以沿着箭头114在第一方向上收集AP视图并且可以将SDU 98旋转90度以沿着箭头114收集相同长度的返回路径上的侧视图。
在框518中设置获取参数之后，在框522中获取受试者的投影。投影的获取可以包含在受试者28的线扫描中获取狭槽或扇形投影。投影的获取可以包含在源和检测器以及SDU 98沿着线路径的多个位置处获取三个扇形投影，例如沿受试者28的纵轴106。可以基于为最终长视图期望或选择的质量来选择获取的数量，包含确保适当的聚焦、最小化或消除失真(例如边缘失真)或其它适当的考虑。
在框522中获取投影之后，在框526中进行也称为长胶片的长视图的重建。长视图的重建可以包含各种子步骤和子算法，如本文进一步讨论的，以形成选定的重建，例如受试者28的长视图。重建可以包含各种特征，例如确保适当的焦点、迭代多个投影等。然后可以将所述多个投影拼接在一起形成长视图，循序地或者提供多个长视图，如本文所讨论的。
然后可以在框530中任选地保存长视图。在框530中保存长视图可以是将长视图保存在任何适当的存储器中，例如成像系统存储器68和/或处理系统存储器58。据了解，保存长视图是任选的，且不是必需的。然后可以在框534中将长视图显示在选定的显示装置上，例如显示装置44上。图像40可以包含在框536中重建的长视图或仅包含在框526中重建的长视图。然而，框534中图像的显示也可以用于说明器械144的位置，例如用上面讨论的器械图标或表示180。
然后程序500可以在结束框540结束。结束于框540可以包含停止成像系统36的操作并允许程序继续，如上所述。在各种实施例中，长视图的获取可用于计划对受试者28的手术，例如在手术之前或在手术室中在手术的中间步骤期间进行。此外，可以出于各种目的获取长视图，例如手术步骤的构造(例如放置第一椎弓根螺钉或其它适当数量的椎弓根螺钉)或其它步骤。因此，在框540中结束可以结束投影的获取和长视图的重建以供用户24或其它适当的用户显示和使用。
继续参考图1-6，并且另外参考图7，图6所示的框526中的长视图的重建可以包含如图7所示的各种子步骤和/或子部分。因此，图7图示了框526中的长视图重建的细节并且可以结合到上述方法500中。因此，方法500可以包含如图7所示的子部分。
继续参考图7，长视图的重建(在此也称为重建的长视图)通常包含部分或子部分，如框526所示。应当理解，各种特征和步骤可以作为指令包含，例如具有算法，所述指令由一个或多个处理器或处理器系统执行。例如，成像系统处理器66和/或具有处理器56的处理系统48可以执行指令以基于从框522获取的多个投影来产生长视图。如上所述，成像系统36的操作可以在框522中例如使用狭槽滤光器组合件260获取多个投影。因此，成像系统36可以产生基于由检测器78检测到的x射线的投影。在框550中输入获取的投影可以发起重建过程526，如上文和此处所讨论的，来自三个狭槽的投影的输入是示例性的并且或多或少是可能的。
x射线投影可以在检测器78处用产生相应扇区440、444、448的三个狭槽中的每一个来获取。继续参考图7，并另外参考图8，三个扇区440、444和448中的每一个将分别产生三个单独系列的图像或投影560、564、568。一系列投影中的每一个包含基本上同时获取的多个投影。例如，第一系列560可以包含第一图像切片560i，其将在SDU 98的与相应扇区440、444、448中的每一个的第一图像564i和568i相同的位置处获取。当SDU 98在选定方向上移动时，例如在箭头114的方向上沿着轴线106移动，由于扇区440、444、448中的每一个，通过每一个狭槽获取多个投影。因此，由于成像系统36沿着选定的线扫描的移动而获取三个系列560、564、568的投影。这些系列的投影560、564、568是框550中来自三个狭槽中的每一个的输入投影。如这里进一步讨论的，虽然每个狭槽和相应的扇区440、444、448用于产生相应系列的投影560、564、568，但是所有图像投影都可以用于产生在框526中重建的长视图。因此，来自550中所有三个狭槽的x射线投影的输入可以包含所有三个系列的投影560、564、568的输入，它们可以在526的重建的各个部分中单独分析或评估，然后组合形成最终的长视图，如本文进一步讨论的那样。至少部分由于在检测器上激发的狭槽398的宽度和对应的长度468，用于系列(例如，560i、564i和569i)中的每一个的图像切片中的每一个通常和/或基本上没有视差失真。因此，由于切片宽度398，切片可以更清晰并且具有更少的误差或失真。
程序526还包含在框578中输入成像系统36的运动简档。框578中的成像系统的运动简档的输入可以包含行进距离、行进距离时间、投影获取之间的距离以及关于成像系统36的其它运动信息。如本文所讨论的，运动简档信息可用于确定和评估用于重建的投影的相对位置。
在从框550输入x射线投影之后，在框590中可以例如任意地在诸如焦平面(fp)＝0的选定轴线或线处设置焦平面。fp＝0可以定义为成像系统36的等中心点。继续参考图7和图8，fp可以相对于被成像的部分来定义，例如受试者28的脊柱28s。FP＝0可以是任意位置，并用于在框600中将一系列投影拼接在一起或放在一起成为用于每个狭槽的选定中间图像。
如图8所示，在所选FP处产生中间图像可为系列560、564、568中的每一个产生中间图像。因此，可以基于第一系列的投影560产生第一中间图像610。第二中间图像614可以基于投影系列564并且第三中间图像618可以基于第三投影系列568。中间图像610、614、618中的每一个可以使用诸如图像混合、配准和视图操纵之类的公知技术拼接在一起。这些可以包含混合接近匹配的图像的各个部分(例如确定为相似部分)以实现连续性。配准包含匹配或识别两个或更多个图像的相同部分。如本文所讨论的，操纵允许改变不同的图像或其部分。
当SDU 98相对于受试者28移动时，以选定的速率拍摄每个系列(例如第一系列560)中的多个投影，也称为图像数据部分。如图8所示，受试者28可以包含脊柱28s。例如，随着SDU 98移动，扇区440移动选定的距离，例如每次投影获取为1厘米(cm)。因此，图像投影中的每一个，例如图像投影560i，可以是扇区440的检测器上的宽度，并且第二图像投影560ii可以是距第一图像投影560i 1cm以及也是检测器78上的扇区440的宽度。选定量的重叠可以发生在两个图像投影560i和560ii之间，这允许拼接在一起成为中间投影或图像610，如本领域公知的。因此，投影系列560、564、568中的每一个(其每一个可以包含图像数据部分)可以在相应的焦平面处拼接在一起以产生中间图像610、614、618。如上所述，焦平面可以初始设置为0或任意设置为0，这通常是获取多个投影560、564、568的成像系统36的等中心点。
在框600中针对每个狭槽在FP＝0处产生中间图像之后，在框680中发生每个狭槽的中间图像的配准并确定平移d。继续参考图7并另外参考图9A和图9B，中间图像是基于由于SDU 98的移动引起的多个投影产生的。如图9A所示，示出第一移动或距离d1的示意图。d1可以是上面讨论的d。d1是源74可以从第一位置74i移动到第二位置74ii的距离。因此，狭槽滤光器260也可以从第一位置260i移动到第二位置260ii。如图9A所示，狭槽滤光器260i的第一位置处的第二扇区444和狭槽滤光器260ii的第二位置处的第一扇区440可以在焦平面FP＝1处相交或交叉。
如图9B所示，源74可以从第二位置74ii移动到第三位置74iii，并且狭槽滤光器可以分别从第二位置260ii移动到第三位置260iii。在此移动中，可能出现距离d2。图9B所示的移动可以包含中间或第二扇区444和第一扇区440在第二焦平面FP＝2处相交。还可以理解的是，其它相应扇区中的每一个也可以在不同的位置相交，且两个扇区的图示仅仅是示例性的，其它扇区的讨论不再赘述，但是本领域技术人员可以理解。
在被成像的点处扇区的交叉点的位置(即距源管190的距离)可以取决于例如脊柱28s等被成像的对象距源管190的位置。本领域技术人员可以理解，即使成像系统36的等中心点沿轴线106移动，脊柱28s也可以不是直线或沿着基本上平行于受试者28的长轴106的直线延伸。因此，如图9A和图9B所示，焦平面FP可以在源74和狭槽滤光器260的不同位置之间移动。因此，第一距离d1可以不同于距离d2并且还可以改变用成像系统36获取的图像或投影的焦平面。然而，在框600中产生的第一中间图像可以假设焦平面位于成像系统36的等中心点。
继续参考图9A并另外参考图9B，显示第一中间图像610和第二中间图像614。中间图像可以包含所有中间图像，包含中间图像610、614、618，并且仅对第一中间图像610和第二中间图像614的讨论仅仅是为了当前讨论的清楚。然而，中间图像610和614可以相互配准以确定或产生配准图像640。
配准图像640可以包含等于第一中间图像610的第一端648的第一端644和等于第二中间图像614的第二端660的第二端654。因此，配准图像640可以是第一中间图像610和第二中间图像614的合成或叠加。特别地，可以确定或识别第一中间图像610和第二中间图像614之间的重叠区域664。可以例如通过基于特征的配准、基于互信息的配准或其它适当的配准或图像匹配方法来识别重叠664。
如图9B所示，第二中间图像614具有距第一中间图像610的第二端670的距离668的第二端660。距离668可以用作或被识别为成像系统的移动距离d，并且可以用于改变或确定每个中间图像的焦平面，或中间图像的互焦平面。因此，由于通过配准第一中间图像610和第二中间图像614确定的配准图像640，可以在框680中确定距离d。
在确定距离d之后，所述距离可以是平移距离并且与狭槽滤光器间距(例如距离412)、焦平面和要成像的受试者中的感兴趣区域(例如感兴趣的解剖区域，例如特定椎骨或椎骨的棘突)，在框680中，可以在框684中制作包含距离d的更新的焦平面FP。距离d，如图9B所示，可以涉及用于实现两个或更多个中间图像(例如图像610和614)之间的配准元件(例如棘突)的对准的距离调整的距离，以产生配准图像640。此外，狭槽之间的距离，例如距离412，可用于确定平移距离d以实现配准图像640。即使在狭槽滤光器260的相同位置处，通过不同狭槽获取的图像部分也在沿着受试者的不同位置处。
然后可以输入或迭代基于上述分析的更新的FP，包含受试者内感兴趣部分(例如，感兴趣的解剖结构)的位置，以在框690中使用更新的FP产生更新的中间图像。用于产生更新图像的迭代的更新FP可以说明来自源74的受试者或感兴趣区域在两个不同中间图像(例如图像部分)之间的位置。更新的中间图像的产生可以基本上类似于框600中的中间图像的产生，除了已经基于确定的平移d更新了焦平面。因此，由于根据图像的平移确定焦平面，中间图像的焦点可以增加或细化，如以上确定的，如图9B所示。在框690中产生的更新图像然后可以在框700中在中间图像与加权函数的组合中被组合。如上文和此处所讨论的，包含基于三个狭槽的三个中间图像仅仅是示例性的，并且可以允许或使用更多或更少的狭槽。
然而，在框700中产生组合之前，可以在框692中确定是否进一步更新中间图像。例如，可以发生至少两次迭代以确定是否达到选定的最小值。如果未达到最小值，则可能会发生进一步的迭代。不管所述确定如何，都可以在框692中做出是否进一步更新fp的决定。如果进行了更新，则可以遵循“是”路径694并且可以在框684中更新fp位置并且过程可以迭代。如果不需要或选择进一步更新，则可以遵循“否”路径696以在框700中组合三个中间图像。
继续参考图7并另外参考图10，在框690中更新的中间图像可以包含第一更新中间图像610u、第二更新中间图像614u和第三更新中间图像618u。如上所述，然后可以组合三个中间图像610u、614u和618u中的每一个以产生第一或初始长视图或长胶片图像704。
各种中间图像(例如三个中间图像610u、614u和618u中的每一个)的产生或合并可以包含各种步骤和特征。在各种实施例中，当产生三个中间图像610u、614u和618u中的每一个时，可以进行各种特征的初始变形。如上所述，可以基于多个投影产生三个中间图像610u、614u和618u中的每一个。因此，三个中间图像610u、614u和618u中的每一个可以包含相似或相同的特征(例如椎骨)。产生三个中间图像610u、614u和618u中的每一个的变形量可以被确定并用于进一步的合并程序中。
根据各种实施例，加权函数710可用于辅助更新的中间图像610u、614u和618u的组合以产生初始长视图图像704。加权函数710在图10中以图形方式示出。第一扇区440w的第一加权函数说明由于扇区440的位置，对于长视图的最左侧部分，像素或图像部分可以被更多地加权。中间或中央扇区444可以具有函数444w，其将由于扇区444的位置而对来自更新图像614u的长视图704中间的像素加权更多。最后，由于扇区448在长视图704中的位置，扇区448可以具有函数448w以对最右侧或末端的像素加权。应当理解，可以使用其它适当的拼接函数来产生初始长视图704，并且加权函数710仅仅是示例性的。此外，可以将更大的权重赋予所选择的在生成长视图时具有最小变形的中间图像610u、614u和618u。此外，可以在产生长视图时进行选定的变形，例如几何变形。
在各种实施例中，初始长视图704可以在框720中作为长视图或长视图输出。可以保存在框720中输出的长视图，例如在框530中保存长视图和/或在框532中显示，如以上在图6中所示的过程500中所讨论的。然而，在各种实施例中，在框720中输出长视图之前，可以对初始长视图704应用各种归一化和/或处理，例如用于图像增强和/或清晰度。
继续参考图7，可以在框720中输出最终2D长胶片或长视图图像之前执行各种程序。在三个中间图像与加权函数的组合之后，可以在显示和/或保存长视图图像之前执行各种处理步骤。例如，在框730中应用空气归一化和/或在框740中应用进一步的后处理以进行可视化。
空气归一化可以考虑或最小化狭槽滤光器组合件260的影响。如图5A和图5B所示，扇区，例如扇区448，在长度距离468内接触或撞击检测器78。距离468是检测器78的一小部分。此外，由于扇区448的尺寸较窄，因此与检测器78接触的像素数量少，图像或像素强度可能会从峰值强度像素或点744迅速下降，例如以图11所示的高斯方式。
峰值强度744可以在扇区448的中心，例如在检测器78上的像素或点处的距离468的中心。在距离中心像素的五个像素内(即10个像素的宽度，包含峰值强度像素)，强度下降约25％(例如第6个像素可能具有峰值强度像素744的约75％的强度)可以在以具有峰值强度的像素744为中心的10个像素之外的像素中观察到。在距中心像素的10个像素内(即20个像素的宽度，包含峰值强度像素)，观察到约66％的强度下降(例如，第11个像素的强度可能具有峰强度像素744的约33％的强度)。因此，像素的窄带可以包含所有或基本上所有由于扇区448而产生的强度。应当理解，其它扇区440、444中的每一个可以包含或具有类似的像素强度下降。
可以使用掩码来帮助减少强度下降的影响。40像素宽的掩码可以应用于用每个狭槽获取的每个图像，以解决和消除由于窄扇区宽度440、444、448而基本上没有强度的那些像素。例如由于框700中的中间图像的组合，获取的图像由此在重建中被归一化，以减少或消除原本可能观察到的失真。例如，在拼接多个窄图像时，例如图像460i与图像460ii，如果没有发生归一化，那么图像的边缘可能基本上是浅的或者相对于中心像素几乎没有像素强度。在没有掩码和归一化的情况下，当拼接或组合时，组合图像可能具有“波纹效果”，可以在拼接图像中看到。由于像素强度在多个拼接图像上的变化，其中像素强度下降的量在像素的窄带或宽度上相当大，因此波纹效应可在暗带和亮带之间交替。
用于可视化的进一步后处理可在框740中发生。各种后处理可包含任何适当的后处理以帮助可视化来自框700的组合图像。例如，在各种实施例中，可以发生图像的(例如像素强度的)归一化或直方图平均化。例如，最终重建可以将拼接像素值除以累积像素值，以帮助减少或最小化来自框700的组合图像中的高对比度和低对比度区域之间的巨大变化。因此，可以在框740中通过进一步的后处理准备图像以供查看。后处理可包含但不限于增强解剖特征、突出显示解剖特征(例如掩蔽)、锐化边缘等。
因此，鉴于上述，成像系统36可用于获取受试者28的多个投影。可以用线性方式获取受试者28的多个投影，例如在AP(前到后)方向的第一线扫描和横向方向的第二线扫描中。然后可以将多个投影拼接或组合成受试者28的单个长视图或长胶片视图。可以执行各种中间步骤，例如上面讨论的那些，以帮助执行或产生单个长视图。例如，滤光器中的多个狭槽可用于产生多个中间图像，然后将这些中间图像最终拼接在一起以形成单个长视图。然而，成像系统36可用于产生受试者28的长视图。
此外，狭槽滤光器260中的每个狭槽可以允许在受试者28的扫描期间获取受试者28的不同“视图”。例如，三个扇区440、444、448中的每一个都在SUD 98的单个位置处获取投影。因此，在每个视图中，受试者28的视角可能不同。因此，根据各种已知技术，即使在受试者的线扫描期间也可以使用获取的受试者28的多个视图来重建受试者28的三维模型。如上所述，受试者的线扫描可以是基本上线性的移动，例如大致平行于受试者28的长轴106。因此，在获取线扫描期间，SDU 98可能不会围绕受试者28旋转。然而，来自各种视角的多个投影可用于使用单线扫描或两线扫描(例如AP和横向线扫描)重建受试者28的三维模型。这些来自各种视角的多个投影还可用于定位高对比度物体中的项目或特征，例如骨解剖结构或植入物。来自多于一个狭槽投影中的每一个的局部位置也可用于产生被成像的受试者的三维模型。如本领域所理解的，在每个投影中确定的平面中的不同位置可用于产生3D模型。
前述对实施例的描述是出于说明和描述的目的提供的。上述描述并不旨在是详尽的或对本发明进行限制。特定实施例的单独要素或特征通常不限于所述特定实施例，但在可适用的情况下是可互换的，并且可以用于所选实施例中，即使没有具体地示出或描述。也可以以许多方式对特定实施例的单独要素或特征进行改变。此类变化不会被视为脱离本发明，并且所有此类修改旨在包含于本发明的范围内。
应理解，本文中所公开的各个方面可以以与说明书和附图中具体呈现的组合不同的组合来进行组合。还应理解，取决于实例，本文中所描述的工艺或方法中的任一个的某些动作或事件可以不同序列执行，可以被添加、合并或完全省略(例如，所有描述的动作或事件对于执行这些技术可不为必需的)。另外，出于清晰的目的，虽然本公开的某些方面被描述为由单个模块或单元来执行，但是应当理解，本公开的技术可以由与例如医疗装置相关联的单元或模块的组合来执行。
在一个或多个实例中，所描述的技术可在硬件、软件、固件或其任何组合中实施。如果以软件实施，则功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上并由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包含非暂时性计算机可读介质，其对应于有形介质，如数据存储介质(例如，RAM、ROM、EEPROM、闪存或可以用于存储呈指令或数据结构形式的期望程序代码并且可以由计算机访问的任何其它介质)。
指令可以由一个或多个处理器执行，例如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其他等效的集成或离散逻辑电路。因此，如本文中所使用的术语“处理器”可以指任何前述结构或适合于实施所描述技术的任何其它物理结构。而且，技术可完全实施于一个或多个电路或逻辑元件中。
Claims (22)
1.一种创建受试者的长视图图像的方法，其包括：
将图像检测器定位在相对于受试者的第一位置；
沿着相对于所述受试者的路径将所述图像检测器从所述第一位置移动到第二位置；
在所述第一位置与所述第二位置之间的多个中间位置收集多个图像数据部分；
确定所述多个图像数据部分中的至少子多个图像数据部分之间的重叠区；
基于确定的每一图像数据部分之间的重叠产生中间图像；以及
至少部分地基于产生的中间图像显示所述长视图图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述多个中间位置收集所述多个图像数据部分，所述方法还包括：
从源发射x射线；以及
在所述图像检测器处检测发射的x射线和/或所述发射的x射线的衰减。
3.根据权利要求2所述的方法，其中从所述源发射x射线包含从单个源发射x射线。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的方法，其还包括：
选择所述受试者的一部分；以及
确定用于所述在所述多个中间位置收集所述多个图像数据部分的运动简档。
5.根据权利要求2所述的方法，其还包括：
将来自所述源的所述发射的x射线至少划分成第一x射线束部分和第二x射线束部分。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在所述多个中间位置收集所述多个图像数据部分，所述方法还包括：
在所述多个中间位置中的每一中间位置处至少收集基于所述第一x射线束部分的第一子多个图像数据部分和基于所述第二x射线束部分的第二子多个图像数据部分。
7.根据权利要求5所述的方法，其中将来自所述源的所述发射的x射线至少划分成所述第一x射线束部分和所述第二x射线束部分还包括：
使所述发射的x射线通过槽形滤光器，以至少将所述第一x射线束部分和所述第二x射线束部分照射到所述图像检测器上。
8.根据权利要求7所述的方法，其还包括：
使所述源与所述图像检测器一起移动；
其中收集的多个图像数据部分包含基于所述第一x射线束部分的第一子多个图像数据部分和基于所述第二x射线束部分的第二子多个图像数据部分。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的方法，其还包括：
沿着所述路径以相对于所述受试者的第一定向移动所述图像检测器；以及
沿着所述路径以相对于所述受试者的第二定向移动所述图像检测器；
其中所述第一定向不同于所述第二定向。
10.根据权利要求5所述的方法，其中将来自所述源的所述发射的x射线至少划分成所述第一x射线束部分和所述第二x射线束部分还包括：
将所述发射的x射线至少划分成第三束部分以及所述第一束部分和所述第二束部分；以及
使所述发射的x射线通过至少具有第一狭槽、第二狭槽和第三狭槽的槽形滤光器。
11.根据权利要求10所述的方法，其还包括：
在所述多个中间位置中的每一中间位置处至少收集基于所述第一x射线束部分的第一子多个图像数据部分、基于所述第二x射线束部分的第二子多个图像数据部分，以及基于所述第三x射线束部分的第三子多个图像数据部分。
12.根据权利要求10所述的方法，其中基于所述确定的每一图像数据部分之间的重叠产生所述中间图像，所述方法还包括：
基于基于所述第一x射线束部分的所述第一子多个图像数据部分产生第一中间图像；
基于基于所述第二x射线束部分的所述第二子多个图像数据部分产生第二中间图像；以及
基于基于所述第三x射线束部分的所述第三子多个图像数据部分产生第三中间图像。
13.根据权利要求12所述的方法，其还包括：
配准所述第一子多个图像数据部分；
配准所述第二子多个图像数据部分；以及
配准所述第三子多个图像数据部分。
14.一种用于产生受试者的长视图图像的成像系统，其包括：
图像检测器，其能够定位在相对于受试者的第一位置与相对于所述受试者的第二位置之间，其中所述图像检测器能够操作以在所述第一位置与所述第二位置之间的多个中间位置收集多个图像数据部分；
成像器移动系统，其能够操作以沿着相对于所述受试者的路径在所述第一位置到第二位置之间移动所述图像检测器；
图像处理器，其能够操作以执行指令以：
确定所述多个图像数据部分中的至少子多个图像数据部分之间的重叠区，以及
基于确定的所述多个图像数据部分中的至少子多个图像数据部分之间的重叠产生中间图像；以及
显示装置，其能够操作以至少部分地基于所产生的中间图像来显示图像。
15.根据权利要求14所述的系统，其还包括：
单个源，其被配置成朝向所述检测器发射x射线；
其中所述检测器能够操作以检测发射的x射线和/或所述发射的x射线的衰减。
16.根据权利要求15所述的系统，其还包括：
基本上实心部件，其具有至少第一穿通狭槽和第二穿通狭槽；
其中所述基本上实心部件阻挡所述发射的x射线到达所述检测器或所述受试者；
其中基本上只有穿过所述第一穿通狭槽和所述第二穿通狭槽的x射线到达所述受试者或所述检测器。
17.根据权利要求16所述的系统，其中基本上只有穿过所述第一穿通狭槽和所述第二穿通狭槽的x射线在所述多个中间位置中的每一中间位置处形成至少第一成像部分和第二成像部分。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述成像器移动系统被配置成沿着所述路径基本上彼此相对地移动所述单个源和所述图像检测器。
19.根据权利要求14到18中任一项所述的系统，其中所述图像检测器能够从相对于所述受试者的第一定向移动到相对于所述受试者的第二定向。
20.根据权利要求15所述的系统，其还包括：
基本上实心部件，其具有至少第一穿通狭槽、第二穿通狭槽和第三穿通狭槽；
其中所述基本上实心部件阻挡所述发射的x射线到达所述检测器或所述受试者；
其中基本上只有穿过所述第一穿通狭槽、所述第二穿通狭槽和所述第三穿通狭槽的x射线到达所述受试者或所述检测器。
21.根据权利要求14到20中任一项所述的系统，
存储器系统，其被配置成至少存储所述多个图像数据部分或所述中间图像。
22.一种创建受试者的长视图图像的方法，其包括：
将图像检测器定位在相对于受试者的第一位置；
将单个发射的x射线束划分成至少第一束、第二束和第三束；
沿着相对于所述受试者的路径从所述第一位置到第二位置移动所述图像检测器和所述单个发射的x射线束；
当所述图像检测器移动到所述第一位置与所述第二位置之间的多个中间位置时，基于所述第一束收集第一多个图像数据部分；
当所述图像检测器移动到所述第一位置与所述第二位置之间的所述多个中间位置时，基于所述第二束收集第二多个图像数据部分；
当所述图像检测器移动到所述第一位置与所述第二位置之间的所述多个中间位置时，基于所述第三束收集第三多个图像数据部分；
基于收集的第一多个图像数据部分产生第一中间图像；
基于收集的第二多个图像数据部分产生第二中间图像；以及
基于收集的第三多个图像数据部分产生第三中间图像。
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