CN114041815A - 具有可变成像视野的x射线成像系统 - Google Patents

具有可变成像视野的x射线成像系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114041815A
CN114041815A CN202111388589.3A CN202111388589A CN114041815A CN 114041815 A CN114041815 A CN 114041815A CN 202111388589 A CN202111388589 A CN 202111388589A CN 114041815 A CN114041815 A CN 114041815A
Authority
CN
China
Prior art keywords
imaging
view
ray
field
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111388589.3A
Other languages
English (en)
Inventor
汪令行
余文锐
马骏骑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Yofo Medical Technology Co ltd
Original Assignee
Hefei Yofo Medical Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Yofo Medical Technology Co ltd filed Critical Hefei Yofo Medical Technology Co ltd
Priority to CN202111388589.3A priority Critical patent/CN114041815A/zh
Publication of CN114041815A publication Critical patent/CN114041815A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/51—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for dentistry
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48—Diagnostic techniques

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本公开提供了提供一种具有可变成像视野的X射线成像系统，包括：X射线源，能够向成像对象的成像部位发射锥形束X射线；X射线探测器，能够对经过成像对象的成像部位的X射线进行探测并获取X射线强度数据；导向装置，包括第一导向器及第二导向器，第一导向器用于对X射线探测器在第一方向上进行导向，第二导向器用于对X射线探测器在垂直于第一方向的第二方向上进行导向，至少基于导向装置，X射线探测器能够被导向至两个以上的与X射线源的相对目标位置；数据处理装置，至少基于X射线探测器在各个相对目标位置获取的X射线强度数据生成成像部位的各个特定视野图像。

Description

具有可变成像视野的X射线成像系统
技术领域
本公开涉及X射线成像技术领域，本公开尤其涉及一种具有可变成像视野的X射线成像系统。
背景技术
口腔锥形束计算机断层成像(CBCT)的应用越来越广泛，口腔CBCT一般对牙齿部分进行拍摄以得到牙齿的三维的成像，CBCT成像视野越大成本就越高，因此CBCT的视野一般不会很大。
现有技术中的牙科CBCT的成像视野相对固定，当对患者进行拍摄时，患者被头夹及颌托固定之后，最后的成像区域是固定的，成像区域一般在牙齿部分。但是有时医生需要更大的成像视野，比如检查颞下颌关节等。
现有技术一般通过增大视野即一次成像获得更大的视野来满足成像视野需求。然而正畸则需要更大的视野，CBCT设备不能满足，则需要专门的拍摄头颅正侧位片的另外的CT设备。
现有技术中的上述获得大成像视野的方案的成像设备成本较高，辐射剂量大，且获得的大视野图像质量一般比小视野获得的图像质量差。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种具有可变成像视野的X射线成像系统。
本公开的具有可变成像视野的X射线成像系统通过以下技术方案实现。
根据本公开的一个方面，提供一种具有可变成像视野的X射线成像系统，包括：
X射线源，所述X射线源能够向成像对象的成像部位发射锥形束X射线；
X射线探测器，所述X射线探测器能够对经过所述成像对象的成像部位的X射线进行探测并获取X射线强度数据；
导向装置，所述导向装置包括第一导向器及第二导向器，所述第一导向器用于对所述X射线探测器在第一方向上进行导向，所述第二导向器用于对所述X射线探测器在垂直于所述第一方向的第二方向上进行导向，至少基于所述导向装置，所述X射线探测器能够被导向至两个以上的与X射线源的相对目标位置；
数据处理装置，所述数据处理装置至少基于所述X射线探测器在各个所述相对目标位置获取的X射线强度数据生成成像部位的各个特定视野图像。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，所述数据处理装置基于特定视野图像序列生成所述成像部位的第一合成视野图像，所述特定视野图像序列包括多个连续的特定视野图像。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，所述第一合成视野图像为所述成像部位的CBCT图像(即锥形束CT图像)。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，采集用于生成所述特定视野图像序列的X射线强度数据的过程中，所述X射线探测器仅在所述第一方向上被导向。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，所述数据处理装置至少基于各个所述特定视野图像生成所述成像部位的第二合成视野图像。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，各个所述特定视野图像之间均具有重叠区域。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，所述数据处理装置包括图像拼接模块以及图像畸变修正模块，所述图像拼接模块对各个所述特定视野图像进行拼接，以获得所述第二合成视野图像；所述图像畸变修正模块对所述第二合成视野图像进行畸变修正，以获得畸变修正后的第二合成视野图像。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，所述图像拼接模块基于校准装置的成像数据对各个所述特定视野图像进行拼接；
其中，所述校准装置包括基板及均匀设置在所述基板上的多个模体，所述校准装置的成像数据为将所述校准装置与所述X射线探测器平行设置时的成像数据。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，所述图像畸变修正模块基于校准装置的成像数据对所述第二合成视野图像进行畸变修正。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，所述数据处理装置还包括第一图像生成模块，所述第一图像生成模块2基于所述X射线探测器在各个所述相对目标位置获取的X射线强度数据生成成像部位的各个特定视野图像。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，所述数据处理装置还包括成像区域确定模块，所述成像区域确定模块基于所述第一图像生成模块采集的成像部位的正位片和侧位片确定成像区域的中心位置，基于所述成像区域的中心位置以及所述正位片与所述侧位片的对应关系确定所述成像区域。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，所述导向装置还包括导向装置基体，所述第一导向器固定设置于所述导向装置基体，所述第二导向器与所述第一导向器可移动地连接，所述第一导向器对所述第二导向器的移动进行导向。
根据本公开的至少一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统，所述X射线探测器与所述第二导向器可移动地连接，所述第二导向器对所述X射线探测器的在所述第二方向上的移动进行导向。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是本公开的一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统的结构示意图。
图2是本公开的一个实施方式的X射线成像系统的导向装置的结构示意图。
图3是本公开的一个实施方式的X射线成像系统的成像视野的侧视图。
图4是本公开的一个实施方式的采用处理系统的硬件实现方式的数据处理装置的结构示意框图。
附图标记说明
100 X射线源
200 X射线探测器
300 导向装置
301 第一导向器
302 第二导向器
303 导向装置基体
400 数据处理装置
500 控制系统
510 第一驱动装置
520 第二驱动装置
600 限束器
1000 射线成像系统
4002 第一图像生成模块
4004 图像拼接模块
4006 图像畸变修正模块
4008 成像区域确定模块
4100 总线
4200 处理器
4300 存储器
4400 其他电路。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
下文结合图1至图4对本公开的具有可变成像视野的X射线成像系统进行详细说明。
图1是本公开的一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统的结构示意图。
参考图1，根据本公开的一个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统1000，包括：
X射线源100，X射线源100能够向成像对象的成像部位发射锥形束X射线；
X射线探测器200，X射线探测器200能够对经过成像对象的成像部位的X射线进行探测并获取X射线强度数据；
导向装置300，导向装置300包括第一导向器301及第二导向器302，第一导向器301用于对X射线探测器200在第一方向上进行导向，第二导向器302用于对X射线探测器200在垂直于第一方向的第二方向上进行导向，至少基于导向装置300，X射线探测器200能够被导向至两个以上的与X射线源100的相对目标位置；
数据处理装置400，数据处理装置400至少基于X射线探测器200在各个相对目标位置获取的X射线强度数据生成成像部位的各个特定视野图像。
本公开的具有可变成像视野的X射线成像系统1000，通过使得X射线探测器200与X射线源100之间具有两个以上的相对目标位置，实现了对X射线成像系统1000的成像视野的调整。
其中，不同相对目标位置获得的各个特定视野图像的成像视野是不同的。
根据本公开的一个优选实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统1000，数据处理装置400基于特定视野图像序列生成成像部位的第一合成视野图像，特定视野图像序列包括多个连续的特定视野图像。
本实施方式的X射线成像系统1000，特定视野图像为变化的视野图像，相对于现有技术中在X射线源与X射线探测器的相对位置不变的情况下生成的各个旋转位置的视野图像，本公开的X射线成像系统1000在X射线源100与X射线探测器200的相对位置变化的情况下生成的各个旋转位置的视野图像(即特定视野图像)具有更大/更全面的视野。
例如，在某个旋转位置，X射线探测器被驱动至不同的相对目标位置进行X射线强度数据采集，以生成特定视野图像。或者，在旋转过程中，X射线探测器被驱动至不同的相对目标位置进行X射线强度数据采集，以生成特定视野图像。
优选地，第一合成视野图像为成像部位的CBCT图像(即锥形束CT图像)。
本实施方式的X射线成像系统1000，在CBCT成像过程中，在X射线源100与X射线探测器200同步转动的基础上，驱动X射线探测器200在第一方向上运动，使得X射线源100与X射线探测器200具有不同的相对目标位置，以变化的成像视野对成像部位进行X射线强度数据采集。
更优选地，采集用于生成特定视野图像序列的X射线强度数据的过程中，X射线探测器200仅在第一方向上被导向。
根据本公开的优选实施方式，本公开的具有可变成像视野的X射线成像系统1000还包括成像对象支撑装置(例如座椅，图中未示出)，且成像对象支撑装置能够被驱动(例如通过第三驱动装置进行驱动)以在竖直方向上移动，且X射线源100与X射线探测器200能够被第一驱动装置510同步驱动以绕竖直转轴进行同步转动。
基于成像对象支撑装置在竖直方向上的移动以及X射线源100与X射线探测器200的同步转动，使得X射线成像系统1000能够对成像对象的各个成像部位(头颅、口腔部位、牙齿部位、颌部位、颞下颌关节部位等)进行正位成像、侧位成像和/或全视野成像。
根据本公开的优选实施方式，X射线探测器200在导向装置300上的移动基于第二驱动装置520的驱动动作进行。
图1中未示出导向装置300的第一导向器301以及第二导向器302。
图2是本公开的一个实施方式的X射线成像系统1000的导向装置300的结构示意图。
参考图2，根据本公开的优选实施方式，具有可变成像视野的X射线成像系统1000的导向装置300还包括导向装置基体303，第一导向器301固定设置于导向装置基体303，第二导向器302与第一导向器301可移动地连接，第一导向器301对第二导向器302的移动进行导向。
根据本公开的优选实施方式，第一导向器301及第二导向器302均为导轨。
对于上述各个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统1000，优选地，X射线探测器200与第二导向器302可移动地连接，第二导向器302对X射线探测器200的在第二方向上的移动进行导向。
再次参考图1，本公开的X射线成像系统1000还包括控制系统500，控制系统500生成控制信号以对第一驱动装置510、第二驱动装置520进行控制，以及对上文描述的第三驱动装置进行控制。
根据本公开的优选实施方式，控制系统500基于数据处理装置400生成的控制指令生成相应的控制信号。
根据本公开的优选实施方式的X射线成像系统1000，还包括限束器600，限束器600用于对X射线源100射出的锥形束X射线的束流尺寸进行限制。
优选地，限束器600被第四驱动装置驱动，第四驱动装置也基于控制系统500的控制信号输出驱动动作。
图3是本公开的一个实施方式的X射线成像系统1000的成像视野的侧视图。
如图3所示，最大成像视野的高度由第二导向器302的尺寸(长度)决定，最大成像视野的宽度由第一导向器301的尺寸(长度)决定。
结合图2和图3，第一导向器为水平方向导向器，第二导向器为竖直方向导向器。
本公开的X射线成像系统1000的导向装置300的第二导向器(即竖直方向导向器)应当与竖直转轴平行。
根据本公开的优选实施方式，如图3所示，使用双钢珠模体(钢珠B和钢珠C)对第二导向器302与竖直转轴的平行进行校准。
将X射线探测器200置于第二导向器302的最下端对双钢珠模体进行第一次成像，将X射线探测器200置于第二导向器302的最上端对双钢珠模体进行第二次成像。
基于第一次成像结果以及第二次成像结果计算第二导向器302与竖直转轴的夹角以进行平行校准。
本公开的对第二导向器302以及竖直转轴的平行校准可以基于中国专利申请2021105915312(锥形束CT系统的几何参数获取方法及获取系统)公开的方法进行，不再赘述。
对于上述各个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统1000，优选地，数据处理装置400至少基于各个特定视野图像生成成像部位的第二合成视野图像。
本公开的具有可变成像视野的X射线成像系统1000可以被用于口腔/牙科锥形束CBCT系统。
优选地，X射线源100发射锥形束X射线，成像对象的成像部位可以是患者的头颅、口腔部位、牙齿部位、颌部位、颞下颌关节部位等。
X射线探测器200优选为矩形平板X射线探测器。
本公开通过设置导向装置300，使得X射线探测器200能够相对于X射线源100进行运动以改变两者之间的相对位置，通过导向装置300的第一导向器301以及第二导向器302，将X射线探测器200相对于X射线源100的运动被约束在一个平面(参考图1，该平面为竖直平面)。
根据本公开的优选实施方式，本公开的X射线源100及X射线探测器200还被同步驱动以绕竖直转轴进行同步转动，通过两者的同步转动，使得X射线源100及X射线探测器200能够实现例如对成像对象的头颅(即成像部位，根据本公开的某些实施方式，需确定成像部位的成像区域)的正位片、侧位片进行拍摄，也可以进行全视野拍摄。
本公开的X射线成像系统1000通过导向装置300将X射线探测器200导向至两个以上的与X射线源100的相对目标位置，能够实现对成像对象的成像部位进行多个小视野成像(上文描述的第一成像视野，即高图像质量拍摄)以获得多个特定视野图像，优选地，将成像部位划分为多个成像区域，分别进行小视野成像。
进一步地，本公开通过数据处理装置400将成像部位的各个特定视野图像合成为第二合成视野图像(大视野图像)，实现了在不降低图像质量的前提下的大视野成像。
对于上述实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统1000，优选地，各个特定视野图像之间均具有重叠区域。
根据本公开的优选实施方式，通过分别对成像部位的各个成像区域进行小视野成像，并在小视野成像时设置为使得各个特定视野图像之间均具有重叠区域，能够保证合成的第二合成视野图像是一幅完整图像。
根据本公开的优选实施方式，本公开的数据处理装置400包括图像拼接模块4004以及图像畸变修正模块4006，图像拼接模块4004对各个特定视野图像进行拼接，以获得第二合成视野图像；图像畸变修正模块4006对第二合成视野图像进行畸变修正，以获得畸变修正后的第二合成视野图像。
在锥形束CBCT系统中，由于X射线源与X射线探测器之间的距离受到限制，导致本公开的数据处理装置400拼接得到的第二合成视野图像具有较大的畸变，根据本公开的优选实施方式，本公开的数据处理装置400还包括了图像畸变修正模块4006，以对图像拼接模块4004拼接得到的第二合成视野图像进行畸变修正。
对于本公开的数据处理装置400，其可以是包括处理器4200和存储器4300的计算机装置。
上文描述的图像拼接模块4004以及图像畸变修正模块4006均可以通过计算机程序模块/子模块的形式存储于存储器4300。
对于上述实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统1000，优选地，图像拼接模块4004基于校准装置的成像数据对各个特定视野图像进行拼接；
其中，校准装置包括基板及均匀设置在基板上的多个模体，校准装置的成像数据为将校准装置与X射线探测器平行设置时的成像数据。
根据本公开的优选实施方式，设置在模体基板上的多个模体为钢珠或者钢球，多个模体排列为阵列形式。
根据本公开的优选实施方式，多个模体在基板上互相间隔地设置。
根据本公开的优选实施方式，校准装置的基板的材质与模体的材质具有不同的X射线衰减系数。基板的材质可以是塑料材质等。
以钢珠作为模体的示例，由于基板上存在设置钢珠的位置和未设置钢珠的位置，在对校准装置进行曝光以采集成像数据时，设置钢珠的位置表现为暗点，未设置钢珠的位置表现为亮点。
优选地，基于上述校准装置的成像数据生成拼接校准数据，图像拼接模块4004基于拼接校准数据对特定视野图像进行拼接。
根据本公开的优选实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统1000，图像畸变修正模块4006基于校准装置的成像数据对第二合成视野图像进行畸变修正。
根据本公开的优选实施方式，基于上述校准装置的成像数据生成畸变修正数据，图像畸变修正模块4006基于畸变修正数据对第二合成视野图像进行畸变修正。
根据本公开的优选实施方式，上文描述的拼接校准数据以及畸变修正数据均可被存储于存储器4400。
对于上述各个实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统1000，优选地，数据处理装置400还包括第一图像生成模块4002，第一图像生成模块4002基于X射线探测器200在各个相对目标位置获取的X射线强度数据生成成像部位的各个特定视野图像。
根据本公开的优选实施方式的具有可变成像视野的X射线成像系统1000，数据处理装置400还包括成像区域确定模块4008，成像区域确定模块4008基于第一图像生成模块4002采集的成像部位的正位片和侧位片确定成像区域的中心位置，基于成像区域的中心位置以及正位片与侧位片的对应关系确定成像区域。
根据本公开的优选实施方式，基于确定后的成像部位的成像区域对X射线探测器在导向装置上的位置进行调整。
在本公开的X射线成像系统1000中，X射线探测器200在两个导向器(优选为导轨)上的位置决定了成像部位的成像区域，利用X射线成像系统1000拍摄成像部位(例如头颅)的正位片或者侧位片时，头颅的正位片或者侧位片均是在单个角度上的投影图，要求视野较大，X射线的剂量不高，一般进行全视野拍摄，拍摄时，首先固定患者之后，可以用较低剂量对头颅拍摄正位片和侧位片，以确定成像区域，基于确定后的成像区域，对X射线探测器200在导向装置上的位置进行调整。
根据本公开的优选实施方式，将旋转轴坐标系定义为旋转轴为Z轴，X射线源指向垂直于旋转轴并与旋转轴相交方向为y轴，原点为垂足，根据右手系方式确定x轴，构建空间直角坐标系。
根据几何校准要求X射线探测器平面应垂直于y轴，探测器的两根导轨可以实现探测器在y＝Ydet平面中移动，Ydet为原点到探测器平面的距离，以探测器中心点坐标表示探测器的位置。
根据构建的空间直角坐标系，射线源初始的坐标为(0，-Ysrc，0)，Ysrc为射线源到原点的距离。
视野确定通过以下方法进行：
探测器成像平面坐标系：以旋转轴坐标系y轴与探测器平面的交点为原点，平行于旋转轴坐标系x轴方向为x轴方向，平行于旋转轴坐标系z轴方向为y轴方向，构建平面直角坐标系，该坐标系始终在探测器平面内跟随探测器旋转，下文称其为投影图坐标系。
射线源在(0，-Ysrc，0)位置拍摄并拼接大视野正位片，射线源在(0，0，-Ysrc)拍摄并拼接大视野侧位片。
投影图坐标系下，先在正位片和侧位片中选择需要拍摄的感兴趣区域，在正侧位片中确定投影图坐标系下需要拍摄的感兴趣区域中心点坐标在投影图中的坐标，分别记为(Xc，Zc)和(Yc，Zc)，得到成像中心在旋转轴坐标系下的坐标：
Figure BDA0003367977970000131
进行CBCT拍摄时X射线探测器的移动：
根据上面的结果，拍摄过程中X射线源和X射线探测器在垂直于旋转轴的平面运动，因此Z方向没有变化，即在拍摄前根据定位结果将X射线源和X射线探测器竖直移动到
Figure BDA0003367977970000132
位置即可。
水平方向的移动：
射线源与x轴方向夹角记为θ＝ωt+θ0，ω为旋转角速度，t为拍摄时间，θ0拍摄初始位置。
射线源位置：(Ysrc*cos(θ)，Ysrc*sin(θ)，0)；
投影图坐标系原点位置：(-Ydet*cos(θ)，-Ydet*sin(θ)，0)；
近似认为成像视野中心点在xoy平面内，坐标为(x0,y0,0)；
基于以下两个直线方程联立求解得到探测器中心坐标：
Figure BDA0003367977970000133
将探测器中心坐标记为(Xc，Yc，0)，按照次坐标控制探测器位置，实现机械旋转和探测器移动互相同步即可。
图4示出了采用处理系统的硬件实现方式的数据处理装置400。
该数据处理装置400可以包括执行上述流程图中各个或几个步骤的相应模块。因此，可以由相应模块执行上述流程图中的每个步骤或几个步骤，并且该装置可以包括这些模块中的一个或多个模块。模块可以是专门被配置为执行相应步骤的一个或多个硬件模块、或者由被配置为执行相应步骤的处理器来实现、或者存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现、或者通过某种组合来实现。
该硬件结构可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器，这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线4100将包括一个或多个处理器4200、存储器4300和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线4100还可以将诸如外围设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其它电路4400连接。
总线4100可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry Standard Component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条连接线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。处理器执行上文所描述的各个方法和处理。例如，本公开中的方法实施方式可以被实现为软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储器。在一些实施方式中，软件程序的部分或者全部可以经由存储器和/或通信接口而被载入和/或安装。当软件程序加载到存储器并由处理器执行时，可以执行上文描述的方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施方式中，处理器可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述方法之一。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，可以具体实现在任何可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
就本说明书而言，“可读存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。可读存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，可读存储介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在存储器中。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施方式的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个可读存储介质中。存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式/方式”、“一些实施方式/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须的是相同的实施方式/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式/方式或示例以及不同实施方式/方式或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种具有可变成像视野的X射线成像系统，其特征在于，包括：
X射线源，所述X射线源能够向成像对象的成像部位发射锥形束X射线；
X射线探测器，所述X射线探测器能够对经过所述成像对象的成像部位的X射线进行探测并获取X射线强度数据；
导向装置，所述导向装置包括第一导向器及第二导向器，所述第一导向器用于对所述X射线探测器在第一方向上进行导向，所述第二导向器用于对所述X射线探测器在垂直于所述第一方向的第二方向上进行导向，至少基于所述导向装置，所述X射线探测器能够被导向至两个以上的与X射线源的相对目标位置；以及
数据处理装置，所述数据处理装置至少基于所述X射线探测器在各个所述相对目标位置获取的X射线强度数据生成成像部位的各个特定视野图像。
2.根据权利要求1所述的具有可变成像视野的X射线成像系统，其特征在于，所述数据处理装置基于特定视野图像序列生成所述成像部位的第一合成视野图像，所述特定视野图像序列包括多个连续的特定视野图像。
3.根据权利要求2所述的具有可变成像视野的X射线成像系统，其特征在于，所述第一合成视野图像为所述成像部位的CBCT图像。
4.根据权利要求2或3所述的具有可变成像视野的X射线成像系统，其特征在于，采集用于生成所述特定视野图像序列的X射线强度数据的过程中，所述X射线探测器仅在所述第一方向上被导向。
5.根据权利要求1所述的具有可变成像视野的X射线成像系统，其特征在于，所述数据处理装置至少基于各个所述特定视野图像生成所述成像部位的第二合成视野图像。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的具有可变成像视野的X射线成像系统，其特征在于，各个所述特定视野图像之间均具有重叠区域。
7.根据权利要求6所述的具有可变成像视野的X射线成像系统，其特征在于，所述数据处理装置包括图像拼接模块以及图像畸变修正模块，所述图像拼接模块对各个所述特定视野图像进行拼接，以获得所述第二合成视野图像；所述图像畸变修正模块对所述第二合成视野图像进行畸变修正，以获得畸变修正后的第二合成视野图像。
8.根据权利要求7所述的具有可变成像视野的X射线成像系统，其特征在于，所述图像拼接模块基于校准装置的成像数据对各个所述特定视野图像进行拼接；其中，所述校准装置包括基板及均匀设置在所述基板上的多个模体，所述校准装置的成像数据为将所述校准装置与所述X射线探测器平行设置时的成像数据。
9.根据权利要求8所述的具有可变成像视野的X射线成像系统，其特征在于，所述图像畸变修正模块基于校准装置的成像数据对所述第二合成视野图像进行畸变修正。
10.根据权利要求7所述的具有可变成像视野的X射线成像系统，其特征在于，所述数据处理装置还包括第一图像生成模块，所述第一图像生成模块基于所述X射线探测器在各个所述相对目标位置获取的X射线强度数据生成成像部位的各个特定视野图像；
优选地，所述数据处理装置还包括成像区域确定模块，所述成像区域确定模块基于所述第一图像生成模块采集的成像部位的正位片和侧位片确定成像区域的中心位置，基于所述成像区域的中心位置以及所述正位片与所述侧位片的对应关系确定所述成像区域；
优选地，所述导向装置还包括导向装置基体，所述第一导向器固定设置于所述导向装置基体，所述第二导向器与所述第一导向器可移动地连接，所述第一导向器对所述第二导向器的移动进行导向；
优选地，所述X射线探测器与所述第二导向器可移动地连接，所述第二导向器对所述X射线探测器的在所述第二方向上的移动进行导向。
CN202111388589.3A 2021-11-22 2021-11-22 具有可变成像视野的x射线成像系统 Pending CN114041815A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111388589.3A CN114041815A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 具有可变成像视野的x射线成像系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111388589.3A CN114041815A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 具有可变成像视野的x射线成像系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114041815A true CN114041815A (zh) 2022-02-15

Family

ID=80210514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111388589.3A Pending CN114041815A (zh) 2021-11-22 2021-11-22 具有可变成像视野的x射线成像系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114041815A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115517692A (zh) * 2022-11-25 2022-12-27 苏州一目万相科技有限公司 成像系统及其控制方法和控制装置
CN116019474A (zh) * 2023-02-22 2023-04-28 有方（合肥）医疗科技有限公司 多射源成像装置及方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115517692A (zh) * 2022-11-25 2022-12-27 苏州一目万相科技有限公司 成像系统及其控制方法和控制装置
CN116019474A (zh) * 2023-02-22 2023-04-28 有方（合肥）医疗科技有限公司 多射源成像装置及方法
CN116019474B (zh) * 2023-02-22 2023-09-19 有方（合肥）医疗科技有限公司 多射源成像装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9131916B2 (en) Radiation imaging apparatus and control method thereof
US9724049B2 (en) Radiotherapy system
JP5555231B2 (ja) 歯の３次元ｘ線画像生成のための方法およびｘ線装置
CN110533597B (zh) 伪影处理及旋转中心确定方法、装置与设备、存储介质
CN113069141B (zh) 口腔全景片拍摄方法、系统、电子设备及可读存储介质
CN114041815A (zh) 具有可变成像视野的x射线成像系统
CN111615365B (zh) 摆位方法、装置及放射治疗系统
CN113298745B (zh) Cta三维重建镜像数据图像投影方法、图像处理方法及装置
CN114081524A (zh) 基于x射线锥形束的x射线成像系统
JP2020528294A (ja) スキャナー機能が追加されたｘ−線断層撮影装置
JP6970203B2 (ja) コンピュータ断層撮影および撮像されるべき解剖学的構造の位置決め
TWI669105B (zh) Local three-dimensional image forming system and method thereof
JPH119583A (ja) ３次元ｘ線ｃｔ装置
JP2020156620A (ja) Ｘ線撮影装置
JP2020171483A (ja) Ｘ線透視撮影装置
EP0917855A1 (en) X-Ray photographing apparatus and method capable of performing computerized tomography using C-Arm
US11020079B2 (en) X-ray imaging unit for X-ray imaging
KR101577564B1 (ko) 의료측정용 자를 내장한 방사선 촬영장치와 그 방법
KR101577563B1 (ko) 의료측정용 자를 내장한 방사선 수신부 모듈
CN113892959B (zh) X射线成像系统
KR20180073698A (ko) 삼차원 안면 광학 영상과 세팔로 ｘ선 영상을 획득할 수 있는 세팔로 ｘ선 영상 획득 장치
CN112739263A (zh) X射线影像生成方法、x射线影像生成装置以及计算机可读记录介质
CN113837997B (zh) Ct图像拍摄系统及标定板
JPS63302830A (ja) Ｃｔ装置
JP2020509890A (ja) コンピュータ断層撮影および撮影されるボリュームの位置決め

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Building A1, National Health Big Data Industrial Park, at the intersection of Xiyou Road and Kongquetai Road, High-tech Zone, Hefei City, Anhui Province, 230088

Applicant after: HEFEI YOFO MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: 238000 Zhongke advanced manufacturing innovation industrial park, Anhui Juchao Economic Development Zone, No.2 Qilu Road, Chaohu City, Hefei City, Anhui Province

Applicant before: HEFEI YOFO MEDICAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.