CN116035600A - 用于对受试者成像的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种具有X射线源、检测器和处理系统的医学成像系统。X射线源被准直以产生发散的辐射光束并传输X射线穿过对象。检测器包括布置成至少一行的检测器像素，并且检测器操作来在X射线已经穿过对象之后接收X射线的X射线能量。处理系统被编程为选择对象相对于X射线源的平面的初始高度，并且基于初始高度确定初始时间延迟求和(TDS)移位频率。处理系统基于TDS移位频率执行对象的第一扫描，并且基于光束角和相邻图像的重叠确定对象的新高度。如果初始高度和新高度基本上不同，则基于对象的新高度确定新TDS移位频率。处理系统接着基于新TDS移位频率执行对象的第二扫描。处理系统被进一步编程为基于根据第一扫描和第二扫描在X射线检测器处检测到的X射线能量生成对象的图像。

Description

用于对受试者成像的系统和方法
背景技术
本文所公开的主题整体涉及医学诊断成像系统，并且更具体地涉及用于采集患者骨图像的系统和方法。
双能成像系统诸如骨密度计包括x射线源，该x射线源发射双能x射线的准直光束以对患者成像。x射线检测器相对于x射线源定位，以接收穿过患者的x射线。x射线检测器响应于所接收的x射线产生电信号。电信号被转换成由成像系统利用以生成患者的图像的数字信号。
对象在两个不同x射线能量下的x射线吸收的测量可揭示关于如分解为两种所选择的基本物质的该对象的组成的信息。在医学领域中，所选择的基本物质经常是骨和软组织。区分骨与周围软组织的能力允许x射线图像得到关于体内骨密度的定量信息以用于骨质疏松症和其它骨病的诊断。
当前骨密度计使用基于帧的数据采集方法来扫描患者。在该模式下，使用高度像素化的2-D检测器生成大量数据，通常每个像素具有较低x射线统计数据，从而使图像重建复杂化。因此，需要一种用于采集骨密度信息的改进的系统和方法。
发明内容
根据本技术的实施方案，提供了一种具有操作来传输X射线穿过对象的X射线源的医学成像系统。X射线源被准直以产生发散的辐射光束。医学成像系统还包括检测器，该检测器操作来在X射线已经穿过对象之后接收X射线的X射线能量，其中检测器包括布置成至少一行的检测器像素和处理系统。处理系统被编程为选择对象相对于X射线源的平面的初始高度，并且基于初始高度确定初始时间延迟求和(TDS)移位频率。处理系统还被编程为基于TDS移位频率执行对象的第一扫描，并且基于光束角和相邻图像的重叠确定对象的新高度。处理系统被进一步编程为如果初始高度和新高度基本上不同，则基于该对象的新高度确定新TDS移位频率，并且基于新TDS移位频率执行对象的第二扫描并且基于根据第一扫描和第二扫描在X射线检测器处检测到的X射线能量生成对象的图像。
根据本技术的另一个实施方案，提供用于对对象进行成像的方法。该方法包括：提供X射线源，该X射线源操作来传输X射线穿过对象；以及提供检测器，该检测器操作来在X射线已经穿过对象之后接收X射线的X射线能量。X射线源被准直以产生发散的辐射光束。该方法还包括：选择对象相对于X射线源的平面的初始高度，并且基于初始高度确定初始时间延迟求和(TDS)移位频率。基于TDS移位频率执行对象的第一扫描，并且进一步基于光束角和相邻图像重叠确定对象的新高度。该方法还包括：如果初始高度和新高度基本上不同，则基于该对象的新高度确定新TDS移位频率，并且基于新TDS移位频率执行对象的第二扫描。最后，该方法包括：基于根据第一扫描和第二扫描在X射线检测器处检测到的X射线能量生成对象的图像。
根据本技术的又一个实施方案，提供了一种具有操作来传输X射线穿过患者的多能X射线源的医学成像系统。X射线源被准直以产生发散的辐射光束。医学成像系统还包括：检测器，该检测器操作来在X射线已经穿过患者之后接收X射线的X射线能量；和处理系统。检测器包括布置成至少一行的检测器像素。处理系统被编程为基于时间延迟求和(TDS)频率执行患者的扫描并且生成对应于多能X射线源的多能级的患者骨的至少两个图像。处理系统被进一步编程为基于至少两个图像确定患者骨矿物质密度(BMD)。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，附图中相同的符号在整个附图中表示相同的部分，其中：
图1是根据本技术的实施方案的例示了周身扫描的双能x射线成像系统的示意图；
图2是根据本技术的实施方案的在图1中使用的检测器和相关电路的示意图；
图3是根据本技术的实施方案的时间延迟求和(TDS)技术的示意图；
图4是根据本技术的实施方案的描绘了患者的骨的TDS成像序列的示意图；
图5是根据本技术的实施方案的描绘了TDS成像对具有不同高度的对象的效果的示意图；
图6是根据本技术的实施方案的图1的x射线源和线性检测器的示意图，该示意图示出了扇形辐射光束的发散角以及相邻扫描图像的扇形光束中的重叠区域；
图7是根据本技术的实施方案的在合并前后的两个扫描图像的示意图；
图8是根据本技术的实施方案的描述了合并图7的相邻扫描图像的方法的流程图；
图9是根据本技术的实施方案的描述了对患者成像的方法的流程图；
图10是根据本技术的实施方案的描述了对患者成像的另一种方法的流程图；
图11是根据本技术的实施方案的描述了对患者成像的又一种方法的流程图；并且
图12是根据本技术的又一个实施方案的描绘了对患者成像的方法的流程图。
具体实施方式
在下面将描述一个或多个具体的实施方案。为了提供这些实施方案的简明描述，并非实际具体实施的所有特征都要在说明书中进行描述。应当理解，在任何此类实际具体实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多特定于具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如遵守可能因具体实施而不同的系统相关和业务相关约束。此外，应当理解，此类开发努力可能是复杂且耗时的，但对于受益于本公开的普通技术人员来说仍然是设计、制作和制造的常规任务。
当介绍本发明的各种实施方案的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在表示存在元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的，并且意指除了列出的元件之外还可存在附加元件。此外，以下讨论中的任何数值示例旨在非限制性的，并且因此附加的数值、范围和百分比在所公开的实施方案的范围内。
以下详细描述了用于采集例如骨和组织信息的双能x射线系统和方法的示例性实施方案。具体地，将首先提供示例性双能x射线系统的详细描述，然后提供用于生成可用于诊断医学病症诸如例如骨质疏松症的患者解剖图像的方法和系统的各种实施方案的详细描述。在一个实施方案中，系统和方法可用于采集和测量来自患者骨图像的骨矿物质密度、骨组织信息和其它骨相关信息。在另一实施方案中，系统和方法可用于确定身体成分，该身体成分区分不含骨的区域中的瘠瘦组织和脂肪组织。
本文所述的系统和方法的各种实施方案的至少一个技术效果是使用双能x射线成像系统采集准确的患者解剖，诸如骨图像。在一些实施方案中，单次双能x射线扫描并且更具体地单次身体扫描用于采集多个不同骨的图像信息，据此确定骨长度。
图1是示例性双能x射线系统的示意图，该双能x射线系统被例示为双x射线吸收测定法(DEXA或DXA)系统10，该系统也被称为能够执行骨密度测定的双能骨密度计系统。根据各种实施方案构造的系统10被配置为测量至少骨的面积、骨的长度、骨矿物质含量(BMC)、骨矿物质密度(BMD)和组织厚度或密度。通过将BMC除以骨的面积来计算BMD。在操作期间，利用具有宽带能级的x射线光束来扫描受试者，例如，扫描人类受试者以对人类受试者的骨成像。将所采集的骨的图像用于诊断医学病症，诸如骨质疏松症。这些图像可部分地通过在双能x射线扫描期间所采集的确定的骨密度信息来生成。
系统10包括患者台12，该患者台提供用于将受试者例如患者14沿着纵向轴线16支撑在仰卧或侧向位置中的水平表面。系统10还包括支撑构件，例如，C形臂18。C形臂18具有定位在患者台12下方以支撑x射线源22的下端20。C形臂18具有定位在患者台12上方以支撑x射线检测器26的上端24。任选地，x射线检测器可联接到下端20，并且x射线源22耦合到上端24。x射线检测器26可例如作为提供能量鉴别的多元素碲化镉(CdTe)检测器制造。x射线源22和x射线检测器26可按光栅图案28移动，以便跟踪患者14的一系列横向扫描30，在扫描期间，双能x射线数据由x射线检测器26收集。横向扫描过程生成单个图像或定量数据集，形成由患者全身所采集的多个扫描图像，其中x射线源22和检测器26与患者的上-下轴线纵向对齐或从患者左边至右边横向对齐。使用横向运动来扫描患者有利于使相邻扫描图像的采集之间的时间最小化，这是因为患者全身的横向方向短于患者全身的纵向方向。因此，横向扫描可降低扫描图像之间的患者运动伪影的严重性，从而允许更准确地合并图像。
横向扫描运动在平移控制器32的控制下由致动器(未示出)产生。在操作期间，x射线源22产生扇形光束34，该扇形光束具有平行于纵向轴线16的平面。任选地，扇形光束34可具有垂直于纵向轴线16的平面。调节光栅图案28，使得在扇形光束34的连续扫描线之间存在一些重叠(例如，10％的稍微重叠)。x射线源22、x射线检测器26和平移控制器32与计算机40通信并且在该计算机的控制下，该计算机可包括专用电路和能够执行所存储的程序的一个或多个处理器两者。
再次参考图1，计算机40与终端42通信，该终端包括显示器44、键盘46和光标控制设备诸如鼠标48，从而允许操作员输入以及向操作员输出文本和图像。在一些实施方案中，计算机40远离工作站42定位。任选地，计算机40可形成工作站42的一部分。计算机适于执行一个或多个处理操作。在接收到数据时，所采集的骨和组织信息(例如，图像和密度信息)可在扫描会话期间实时处理和显示。附加地或另选地，数据可在扫描会话期间临时存储在计算机40上的存储器设备中，然后在离线操作中处理和显示。信息还可存储在长期存储设备(例如，硬盘驱动器或服务器)中以供稍后诸如在同一患者的随访扫描期间访问，并且可用于监视例如在一段时间内骨和组织密度的改变。显示器44包括一个或多个监视器，该一个或多个监视器向操作员呈现患者信息包括扫描图像和骨长度图像以用于诊断和分析。可修改所显示的图像，并且显示器44的显示设置也使用键盘46、鼠标48或显示器本身上的触摸屏图标手动调节。
在操作期间，系统10被配置为以双能x射线模式或单能x射线模式运行。在单能模式下，x射线源22以几keV的窄带能并且在大约20keV至150keV的诊断成像范围内发射x射线。在双能模式下，x射线源22以两个或更多个同时或快速连续发射的能带来发射辐射。x射线源22也可被配置为在诊断成像范围内发射超过几keV的单个宽带能。可通过增大或减小x射线源22的电压和/或电流，使系统10在双能模式与单能模式之间切换。还可通过移除或添加K边过滤器，使该系统在双能模式与单能模式之间切换。应当指出的是，x射线源22可发射不同能量或能量范围的x射线。
x射线源22可被配置为输出x射线的扇形光束34，如图1所示。在一些实施方案中，计算机40控制系统10以在单能模式或双能模式下运行，以确定至少一些被扫描身体的骨或组织信息。单能模式通常使得能够生成更高分辨率图像。然后，可以将所采集的图像用于测量例如骨密度或其它骨和组织特性或含量。如上所述，双能x射线扫描可以是整个患者身体的直线扫描，其可以按如上所述的横向型扫描序列来进行。在双能x射线扫描期间，可采集患者的整个身体的图像，该图像包括与身体中的骨和组织相关的图像信息。整个身体的周身或全身扫描可以作为单次扫描操作来进行，该单次扫描操作可以是低剂量模式扫描。在一些实施方案中，代替周身或全身扫描，可执行身体的各个矩形区域，其可为单扫式扫描。一旦完成对患者或其一部分的扫描，检测器26所提供的双能信号就被分解成两种基本物质诸如骨和软组织的图像。可以将高能信号和低能信号进行组合，以提供具有优异信噪比的单能模式用于成像目的。
图1所示的检测器26可体现为检测器元件的线性阵列、检测器元件的侧线性阵列，该检测器包括两行横向分离的检测器元件或者堆叠阵列检测器，其中检测器元件沿着辐射的传播方向堆叠并且选择性地分别对低能谱和高能谱敏感。
图2描绘了在图1的系统中使用的检测器和相关电路的示意图100。通常，示意图100示出了可用作图1的检测器26的检测器102。检测器102包括具有n行和m列的检测器像素104的阵列。这些检测器像素中的每个检测器像素连接到电荷放大器106、一个或多个比较器108和计数器110。当x射线光束112在穿过受试者或患者之后撞击特定检测器像素(例如，像素(n,m))时，检测器像素(n,m)将x射线能量转换成由电荷放大器106放大的电荷。应当指出的是，如果x射线光束撞击两个检测器像素的边界，则两个检测器像素可接收将被转换成两个电荷的x射线能量。电荷放大器106的输出被传递到比较器108，该比较器将电荷鉴别为不同的能量窗(例如，低能量窗和高能量窗)，并且向计数器110提供对应输出。计数器110接着基于来自比较器108的输出更新(递增)对应低能量或高能量计数。计数器110的内容(或x射线能量计数)通常存储在对应检测器像素的存储器寄存器中。应当指出的是，如果不存在来自x射线检测器像素的电荷，即，当没有x射线光束落在检测器像素上时，计数器110将不会更新。在某个持续时间(例如，记录周期持续时间)之后，将计数器110的x射线能量计数提供给处理器诸如计算机40。基于来自多个计数器的计数的数量，处理器最终确定可以是骨图像或患者组织图像的患者图像。
在本技术中，使用时间延迟求和(TDS)技术代替图2所示的实施方案。TDS技术是在相同对象经过检测器时将该对象的多次曝光添加到一起的过程。TDS技术允许对移动对象拍摄图像。在TDS技术中，x射线能量计数的递增的总和与x射线光束运动同步地移位到相邻检测器像素的存储器寄存器，使得被扫描受试者(例如，患者)中的对象(例如，骨)保持在检测器平面中的单个点与源的焦斑之间的x射线线上。在TDS方法中，该移位同步取决于对象的放大率、检测器像素间距和扫描速度。值得注意的是，对于时间延迟同步来说最佳的高度之外的高度处的对象将会模糊，因为穿过该对象的信号将跨检测器平面中的多个点分布。
图3是根据本技术的实施方案的描述了TDS方法的示意图200。示意图200示出了具有n行和m列的检测器像素阵列的检测器202。比起图2，在记录阶段持续时间之后，将检测器像素计数器的x射线能量计数提供给处理器40，在图3中，检测器像素计数器的x射线能量计数在TDS移位持续时间之后移位到相邻检测器像素计数器。例如，在一个实施方案中，TDS移位持续时间可以是0.56毫秒，并且对于一次采集，总移位次数可以是60次，而图2中的记录阶段持续时间可以是6毫秒，即，记录阶段持续时间可比TDS移位持续时间更长。与x射线光束运动同步地针对所有检测器像素计数器完成x射线能量计数从一个计数器到下一个计数器的移位。
例如，如果x射线扫描仪跨患者扫掠，并且如果x射线光束的扫描方向204是从右到左，则x射线能量计数移位方向206是从左到右，即，相反方向。图3底部的脉冲图210示出了具有TDS移位频率f的TDS移位频闪或脉冲212。TDS移位频率f变换成两个脉冲之间的TDS移位持续时间Δt0＝1/f。因此，每当接收到TDS移位脉冲时，对应检测器像素的计数器内容被移位到相邻计数器。例如，如果两个脉冲212之间的TDS移位持续时间为1毫秒(f＝1khz)，则检测器像素(i,j)的计数器的内容在每1毫秒之后移位到检测器像素(i,j+1)的右计数器，其中i和j分别对应于行数和列数。换句话讲，对应于行i的所有检测器像素计数器的内容移位到它们的对应右列。此外，最后一列N的内容移位到主检测器存储器缓冲区208，然后最终移位到处理器以用于生成对象的图像。通常，通过使计数器的内容移位到相邻计数器然后将它们添加到一起，当穿过患者的骨的多个x射线在给定持续时间内穿过该骨时，这些x射线被整合。TDS移位频率f取决于多个参数，诸如x射线源运动的速度v，并且将在后续段落中更详细地解释。
图4是描绘了患者的骨的TDS成像序列的示意图300。示意图300示出了TDS成像序列的对应于X射线光束308在三个不同时间实例的3个位置的三个步骤302、304、306。示意图300示出了躺在桌314上的患者312中的对象，例如，骨310。对于所有三个步骤302、304、306，检测器322的对应位置316、318、320也在示意图300中示出。检测器322包括N个数量的检测器像素列，每个像素具有尺寸a。因此，总检测器宽度d等于d＝Na。
当x射线扫描仪跨患者扫掠时，步骤302是当x射线光束308穿过骨310时的第一时间实例。在所示的实施方案中，x射线扫描仪以速度v参考骨310从左侧到右侧移动。因此，在步骤302处，x射线光束308相对于桌面314成锐角以从中开始。所衰减的x射线光束324(即，x射线光束308)在穿过骨310之后则撞击检测器322的第一检测器像素，如在检测器位置316中所见。步骤304是指当x射线光束308相对于桌面314成直角时的第二时间实例。如在检测器位置318中所见，所衰减的x射线光束324接着撞击检测器322的中间检测器像素。步骤306对应于当x射线光束308相对于桌面314成钝角时的第三时间实例。在该实例中，所衰减的x射线光束324如在检测器位置320中所见撞击最后的检测器像素。
如果不使用TDS方法，则在对应于位置316、318和320处的骨成像的检测器像素处累积的电荷将保持在相同检测器像素，即，第一检测器像素、中间检测器像素和最后的检测器像素处。这将导致骨图像分布在整个检测器上，并且因此最终骨图像将是模糊的。另选地，可增加帧速率以减少模糊，代价是增加了数据体积和图像重建中的帧的重新注册。然而，在TDS方法中，检测器像素的内容在TDS移位频率下连续移位到相邻像素计数器，直到骨完全成像，并且最后在位置316、318和320处对应于骨图像的电荷在最后一个检测器像素中累积。接着由处理器读出最后的检测器像素的内容以生成骨图像。换句话讲，所有检测器位置处的骨图像电荷被整合在一个检测器像素中，而不是分布在整个检测器上，从而得到骨的不太模糊或更加清晰的图像。
在一个实施方案中，TDS移位频率与x射线光束运动同步并且给出为
Figure BDA0003900503500000091
其中v是扫描速度或x射线光束运动速度，a是移位方向上的检测器像素尺寸，并且MO是对象即骨的放大因数。放大因数取决于骨与源相距的距离。例如，骨越靠近源，检测器平面上的该骨的放大率越大。通常，对象的放大因数MO给出为x射线源与图像的距离(SID)除以x射线源与对象的距离(SOD)，即，
MO＝SID/SOD  (2)
在检测器平面中测量图像，使得x射线源到图像的距离也可被视为源到检测器的距离。从以上等式(1)可看出，TDS移位频率(即，检测器像素计数器的内容移位到相邻检测器像素计数器的频率)取决于对象与x射线源之间的距离，即，SOD。因此，如果在确定TDS移位频率的同时使用错误的SOD，则检测器像素计数器的内容不会与x射线光束运动完美同步地移位，从而得到骨的亚最优图像。
图5是描绘了TDS成像对具有不同高度的对象的效果的示意图400。示意图400示出了x射线源402和检测器408。第一对象404与源402相距距离O定位，并且第二对象406与源402相距距离O’定位。此外，检测器408或图像平面与源402相距等于I的距离定位，即SID＝I。在该情况下，如果基于对象404设置最佳TDS移位频率(即，在以上等式(2)中SOD＝O)，则对应于对象404的检测器像素的x射线能量计数将移位到同一行中的相邻像素计数器。因此，移位将与x射线光束运动同步发生，但在x射线光束运动的相反移动方向上发生。这导致对象404的模糊图像变少。
由于对象406与对象404相比处于不同高度，因此对应于对象406的x射线能量计数将不会与x射线光束运动同步地移位到相邻像素计数器。换句话讲，对应于对象406的x射线能量计数到相邻像素计数器的移位可落后于x射线光束运动的速度，从而导致对象406的图像对于每个TDS移位时间段
Figure BDA0003900503500000101
的滑移。在一个实施方案中，每个TDS移位时间段的对象406的图像滑移可给出为：
Figure BDA0003900503500000102
应当指出的是，该滑移独立于速度v，并且在位置方面没有横向偏差。在示例中，假设I＝73cm，O＝20cm，并且O’＝30cm，a＝0.2mm以及N＝32。在该情况下，在检测器平面中，与被最优同步的对象404在O处的0.4mm的像素化和运动模糊相比，对象406在O’处的总TDS模糊将是sN＝2.1mm。因此，可看出，知道对象的高度对于确定用于捕获对象的最佳图像的最优TDS移位频率是非常重要的。
返回参考图1，在一个实施方案中，如上所述从系统10采集的图像进一步用于测量例如骨矿物质密度(BMD)或其它骨和组织特性或内容。在一个实施方案中，系统涉及两个x射线光束，这两个X射线光束具有针对目标骨以用于测量的不同能级。在优选实施方案中，使用单个多光谱x射线光束。在从x射线图像中减去软组织吸收之后，可根据骨对每个光束的吸收确定BMD。在另一实施方案中，对应于两个能级(即，高和低)的两个图像被对齐并且在数学上组合以根据本领域已知的数学算法产生必要的骨密度信息(例如，基本凝固物质分解)。系统10使用上述TDS技术来采集对象图像。然而，确定最优TDS移位频率所需的对象的高度通常不是先知的。在一个实施方案中，对象的高度是基于先前数据的估计。先前数据可以是相同对象的历史数据或过去获得的类似对象的数据。
在另一实施方案中，本文所呈现的技术首先确定对象的高度，然后相应地确定最优TDS频率。例如，在一个实施方案中，利用如专利美国专利号6081582中所描述的对象高度确定技术。美国专利号6081582以引用的方式并入本文以用于对象高度确定目的和相邻扫描图像合并目的。通常，对象高度基于相邻扫描图像确定，这些相邻扫描图像是在横向扫描中使用扇形光束所得，如关于图6所解释。应当指出的是，在以上图4中描述TDS技术的同时，考虑了扫描仪对对象的仅一次扫掠，并且解释了该扫掠的电荷数据如何被整合。相反，以下描述的图6对应于对象的横向扫描。对于横向扫描，x射线源和x射线检测器可按光栅图案(图1)移动，以便跟踪患者的一系列扫描，在扫描期间，双能x射线数据由x射线检测器26收集。
现在参考图6，系统10的扇形光束34在从x射线源22的焦点传递到检测器26时稍微发散(例如，具有发散角67)。这产生通过连续横向扫描的扫掠扇形光束的体积的相交形成的三角形重叠区域50。通常，重叠区域50由x射线源和检测器26处于第一位置52以采集第一扫描图像时扇形光束34的区域与移动到相邻第二纵向位置54以采集第二扫描图像时扇形光束34'的区域的相交形成。如本领域的技术人员将了解的，相邻扫描之间的重叠使通过组合扫描图像的边缘附近的扫描图像产生的图像失真或模糊。模糊是由投影图像对成像结构的高度的依赖性(“高度依赖性问题”)引起的，该依赖性由于相邻辐射光束对结构的不同照射角度而移置两个扫描图像中的结构的相对位置。在本发明中，扇形光束34被准直以将该发散减少到小于10°并且优选地大约4°的值，以便减少视差和高度依赖性问题。小扇形光束角所需的重叠区域50的增加的数量显得可由光束的减少的视差和要描述的附加成像处理步骤而接受。
现在参考图7，第一扫描图像64可使用诸如在如图6所示的第一纵向位置53处的横向扫描获得，并且示出了对象56，在该情况下，示出了也在沿着第二纵向位置54采集的第二扫描图像68中成像的脊柱66的一部分，如图6所示。扫描图像64和扫描图像68的相邻边缘具有重叠部分70，这些重叠部分是光栅扫描的大小(纵向增量)和扇形光束34的已知发散的已知函数。然而，对象56在图像68和图像66的重叠部分70内的确切位置将根据对象56的高度而变化。因此，图像68和图像64必须相对于彼此纵向移位任意量以进行重叠，从而使对象56变得对齐。
图8示出了描述了合并由于相邻扫描之间的重叠生成的对象的相邻扫描图像的方法的流程图80。在步骤81中，本发明采集连续的横向扫描以产生具有如图7所示的重叠部分70的扫描图像64和扫描图像68。在后续步骤82处，从扫描图像64和扫描图像68中的每一者中提取对象图像或骨图像，以便突出显示与测量相关的对象或骨56的图像。在步骤84处，接着使重叠部分70内的相邻扫描图像64和扫描图像66的数据与逐渐更大纵向量的一系列重叠相关，以推导特定成像对象56的最优或最佳拟合重叠。当相邻图像扫掠它们的相应重叠区域中的相同骨区域时发生最优重叠。因此，通过使每个扫掠的重叠区域中的估计骨的差最小化确定最优重叠。将认识到，在成像对象56在重叠部分70内具有变化或多个高度的方面来说，该最佳拟合实际上将反映该高度的平均值。
在步骤86处，使用依赖于已知光束角67和根据重叠图像确定的重叠区域50的纵向距离D的简单三角恒等式来计算骨本身的高度。例如，使用底D、高度为H和光束角67形成三角形。因此，如果已知光束角和底，则高度H可使用三角形原理来计算。在步骤88处，使用该高度来缩放图像64或图像68，以便提供对对象56的预先确定的恒定放大。该缩放校正向数据例如在密度测量中的定量使用提供了提高的准确性，并且在两个图像具有类似放大率的方面来说提供了图像数据的改进的合并。最后，在步骤90，用图7所示的加权掩模77对图像加权并且合并这些图像以产生图像数据的单个文件。
图9示出了根据本技术的实施方案的描述了对患者成像的一种方法的流程图500。在步骤502中，该方法包括选择骨相对于x射线源水平的初始高度。选择骨的初始高度可包括基于先前数据进行估计。先前数据可以是相同患者的历史数据或过去获得的类似对象的数据。例如，基于该身体类型的历史平均值，股骨在身体内可以是5cm深。但是对于特定患者，先前测量可能已经示出，股骨高度额外高5cm，因此则股骨的高度可被可选择为10cm。此外，如果患者的身体与X射线源水平相距的距离是另外10cm，则高度可被选择为10+10＝20cm。
在步骤504中，基于患者骨的初始高度确定TDS频率。TDS频率可如以上等式(1)中确定。此后，执行类似于图8的步骤81至步骤90的步骤506至步骤516。换句话讲，在步骤506中，基于TDS频率采集患者的连续横向扫描。横向扫描生成具有重叠部分的骨的扫描图像。接着在步骤508中，从每个扫描图像中提取骨图像。在步骤510处，使重叠部分内的相邻扫描图像的数据相关。在步骤512处，计算骨的高度。在步骤514处，使用该高度来缩放扫描图像，以便提供对骨的预先确定的恒定放大。最后，在步骤516处，用加权掩模对扫描图像加权并且合并图像以生成骨图像。
在步骤524处，将步骤512中的骨的计算高度与步骤502中的初始高度进行比较。在步骤520处，确定初始高度是否足够接近计算高度。在一个实施方案中，阈值可用于确定初始高度和计算高度是否足够接近。在一个实施方案中，这种阈值可以是1cm。在另一实施方案中，这种阈值可以是2cm，等等。如果高度并不足够接近，则该方法移至步骤518，在该步骤中，基于步骤512中的骨的计算高度确定新的TDS频率。该方法接着移回步骤506以重复扫描并且基于在步骤518中确定的新的TDS频率生成新的骨图像。然而，如果在步骤518中确定初始高度足够接近计算高度，则扫描在步骤522中完成，这最后确定了骨图像。
图10示出了根据本技术的实施方案的描述了对患者成像的另一种方法的流程图600。如前所述，在开始时，在步骤602中确定骨相对于x射线源水平的初始高度。基于初始高度，还基于等式(1)在步骤602中确定TDS频率。比起图8和图9，在该方法中，不基于TDS频率执行骨的完整扫描。相反，在步骤604处，基于TDS频率，实行x射线源对感兴趣的骨区域的至少两次或三次扫掠以生成具有重叠部分的骨的扫描图像。在步骤606中，从每个扫描图像中提取骨图像。在步骤608处，使重叠部分内的相邻扫描图像的数据相关。在步骤610处，计算骨的高度。
在步骤612处，将步骤610中的骨的计算高度与步骤602中的初始高度进行比较。在步骤614处，确定初始高度是否足够接近计算高度。如果高度并不足够接近，则该方法移至步骤624，在该步骤中，基于步骤610中的骨的计算高度确定新的TDS频率并且在步骤626中在系统中设置新的TDS频率。该方法接着继续到步骤628至步骤638，这些步骤类似于图8的步骤81至步骤90并且被类似地执行以生成患者的最终骨图像。
然而，如果在步骤614处确定在步骤602中选择的初始高度足够接近步骤610中的计算高度，则该方法移动到步骤616以恢复扫描。在步骤618处，使用计算高度来缩放在步骤604中生成的扫描图像，以便提供对骨的预先确定的恒定放大。最后，在步骤620处，用加权掩模对扫描图像加权并且合并以生成骨图像，并且该方法在步骤622处结束。
图11示出了根据本技术的实施方案的描述了对患者成像的又一种方法的流程图700。类似于方法600，在开始时，在步骤702中确定骨相对于x射线源水平的初始高度。基于初始高度，在步骤702中还确定TDS频率。然而，方法600与方法700之间的主要差异在于，在方法700中，在x射线源对感兴趣骨区域的每次扫掠之后调节TDS频率。例如，在步骤704处，基于TDS频率，实行x射线源对感兴趣的骨区域的至少两次初始扫掠以生成具有重叠部分的骨的扫描图像。在步骤708中，从每个扫描图像中提取骨图像。在步骤710处，使重叠部分内的相邻扫描图像的数据相关。如前所述，在步骤712处，计算骨的高度。基于在步骤712中确定的高度，在步骤714中确定新的TDS频率。
在步骤718处，确定扫描是否完成。应当指出的是，当已经采集最后一次扫掠时，扫描完成。所有扫描都具有用户规定的长度以覆盖感兴趣的部位。该扫描长度确定扫描的固定扫掠次数。因此，如果未完成固定次数的扫掠中的最后一次扫掠，则在步骤716中在系统中设置新的TDS频率。基于新的TDS频率，在步骤处，实行x射线源对感兴趣的骨区域的另一扫掠。该方法接着如前所述继续到步骤708。然而，如果在步骤718处确定扫描完成，则在步骤720处，步骤712中的计算高度用于缩放在步骤704或步骤706中生成的扫描图像。最后，在步骤722处，用加权掩模对扫描图像加权并且合并以生成骨图像，并且该方法在步骤724处结束。
图12示出了根据本技术的另一实施方案的描述了对患者成像的一种方法的流程图800。在步骤802处，提供X射线源，该X射线源操作来传输X射线穿过对象。使X射线源准直以产生发散的辐射光束。在一个实施方案中，X射线源可在单能模式或双能模式下操作。在步骤804处，该方法包括：提供检测器，该检测器操作来在X射线已经穿过对象之后接收X射线的X射线能量。在一个实施方案中，检测器可体现为检测器元件的线性阵列、检测器元件的侧线性阵列，该检测器包括两行横向分离的检测器元件或者堆叠阵列检测器，其中检测器元件沿着辐射的传播方向堆叠并且选择性地分别对低能谱和高能谱敏感。该方法还包括在步骤806处选择对象相对于X射线源的平面的初始高度。选择骨的初始高度可包括基于先前数据进行估计。先前数据可以是相同患者的历史数据或过去获得的类似对象的数据。
在步骤808处，该方法包括基于初始高度确定初始时间延迟求和(TDS)移位频率。通常，TDS移位频率取决于x射线光束运动速度、检测器像素尺寸和对象在检测器上的放大因数，其中对象的放大因数取决于对象的高度。基于初始TDS移位频率，在步骤810中执行对象的第一扫描。此外，在步骤812处，基于光束发散特性和相邻图像重叠确定对象的新高度。相邻图像是x射线源和检测器处于第一位置时x射线扇形光束的第一区域和x射线源和检测器处于第二位置时x射线扇形光束的第二区域的相交的结果。
如果初始高度和新高度基本上不相同，则在步骤814处，确定基于新高度的新TDS移位频率，并且执行基于新TDS移位频率的第二扫描。最后，在步骤816处，生成基于在X射线检测器处检测到的X射线能量的对象的图像。
在方法800的一个实施方案中，对象的第一扫描包括跨对象执行仅两次x射线源扫掠，并且对象的第二扫描包括对象的完整扫描。在该具体实施方案中，如果初始高度和新高度基本上相同，则执行第一扫描的剩余x射线源扫掠。在另一实施方案中，第一扫描和第二扫描均是对象的完整扫描。在又一个实施方案中，第一扫描和第二扫描均是对象的单次x射线扫掠，并且重复步骤直到完整扫描结束。
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Claims (15)

1.一种医学成像系统，所述医学成像系统包括：
X射线源，所述X射线源操作来传输X射线穿过对象，其中所述X射线源被准直以产生发散的辐射光束；
检测器，所述检测器操作来在所述X射线已经穿过所述对象之后接收所述X射线的X射线能量，其中所述检测器包括布置成至少一行的检测器像素；和
处理系统，所述处理系统被编程为：
选择所述对象相对于所述X射线源的平面的初始高度；
基于所述初始高度确定初始时间延迟求和(TDS)移位频率；
基于所述TDS移位频率执行所述对象的第一扫描；
基于光束角和相邻图像的重叠确定所述对象的新高度；
如果所述初始高度和所述新高度基本上不相同，则基于所述对象的所述新高度确定新TDS移位频率，并且基于所述新TDS移位频率执行所述对象的第二扫描；并且
基于根据所述第一扫描和所述第二扫描在所述X射线检测器处检测到的X射线能量生成所述对象的图像。
2.根据权利要求1所述的医学成像系统，其中所述对象的每次扫描包括跨所述对象的多次扫掠，并且在每次扫掠期间，所述检测器像素的x射线能量计数值移位一个像素，并且所述行中的最后一个检测器像素的内容移位到主缓冲区。
3.根据权利要求2所述的医学成像系统，其中x射线能量计数值的所述移位和求和是在相应TDS移位频率下执行的，并且所述移位是在与所述检测器的移动方向相反的方向上执行的。
4.根据权利要求1所述的医学成像系统，其中所述对象的所述第一扫描包括跨所述对象执行仅两次x射线源扫掠，并且所述对象的所述第二扫描包括所述对象的完整扫描。
5.根据权利要求4所述的医学成像系统，其中所述处理系统被进一步编程为如果所述初始高度和所述新高度基本上相同，则执行所述第一扫描的剩余x射线源扫掠。
6.根据权利要求1所述的医学成像系统，其中所述第一扫描和所述第二扫描均是所述对象的完整扫描。
7.根据权利要求1所述的医学成像系统，其中所述第一扫描和所述第二扫描均是所述对象的两次x射线扫掠。
8.根据权利要求1所述的医学成像系统，其中所述初始高度和所述新TDS移位频率都取决于x射线光束运动速度、检测器像素尺寸和所述对象在所述检测器上的放大因数，其中所述对象的所述放大因数取决于所述对象的高度。
9.根据权利要求1所述的医学成像系统，其中所述相邻图像是所述x射线源和所述检测器处于第一位置时x射线扇形光束的第一区域和所述x射线源和所述检测器处于第二位置时所述x射线扇形光束的第二区域的相交的结果。
10.根据权利要求9所述的医学成像系统，其中所述处理系统被进一步编程为根据所述对象的所述新高度缩放所述相邻图像。
11.根据权利要求10所述的医学成像系统，其中所述处理系统被进一步编程为对所缩放的相邻图像加权并且将加权图像合并成单个图像。
12.根据权利要求1所述的医学成像系统，其中所述对象是患者的骨，并且所述处理系统被进一步编程为针对所述患者的剩余部分重复所述第一扫描和所述第二扫描。
13.一种用于对对象进行成像的方法，所述方法包括：
提供X射线源，所述X射线源操作来传输X射线穿过对象，其中所述X射线源被准直以产生发散的辐射光束；
提供检测器，所述检测器操作来在所述X射线已经穿过所述对象之后接收所述X射线的所述X射线能量；
选择所述对象相对于所述X射线源的平面的初始高度；
基于所述初始高度确定初始时间延迟求和(TDS)移位频率；
基于所述TDS移位频率执行所述对象的第一扫描；
基于光束角和相邻图像重叠确定所述对象的新高度；
如果所述初始高度和所述新高度基本上不相同，则基于所述对象的所述新高度确定新TDS移位频率，并且基于所述新TDS移位频率执行所述对象的第二扫描；并且
基于根据所述第一扫描和所述第二扫描在所述X射线检测器处检测到的X射线能量生成所述对象的图像。
14.一种医学成像系统，所述医学成像系统包括：
多能X射线源，所述多能X射线源操作来传输X射线穿过患者，其中所述X射线源被准直以产生发散的辐射光束；
检测器，所述检测器操作来在所述X射线已经穿过所述患者之后接收所述X射线的所述X射线能量，其中所述检测器包括布置成至少一行的检测器像素；和
处理系统，所述处理系统被编程为基于时间延迟求和(TDS)频率执行所述患者的扫描并且生成对应于所述多能X射线源的多能级的患者骨的至少两个图像；
其中所述处理系统被进一步编程为基于所述至少两个图像确定患者骨矿物质密度(BMD)。
15.根据权利要求14所述的医学成像系统，其中所述TDS移位频率是基于所述患者骨相对于所述X射线源的平面的高度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11826188B2 (en) * 2021-10-28 2023-11-28 GE Precision Healthcare LLC System and method for imaging a subject

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6081582A (en) 1992-09-14 2000-06-27 Lunar Corporation Transverse scanning densitometer
FR2801776B1 (fr) * 1999-12-03 2002-04-26 Commissariat Energie Atomique Procede d'utilisation d'un systeme d'osteodensitometrie, par rayonnement x bi-energie, a faisceau conique
US6496557B2 (en) * 2000-02-09 2002-12-17 Hologic, Inc. Two-dimensional slot x-ray bone densitometry, radiography and tomography
JP3643745B2 (ja) * 2000-02-21 2005-04-27 株式会社モリタ製作所 Ｘ線撮影用検出器及びｘ線撮影装置
US7634061B1 (en) * 2004-03-26 2009-12-15 Nova R & D, Inc. High resolution imaging system
US7336763B2 (en) * 2005-05-02 2008-02-26 Oy Ajat Ltd Dental extra-oral x-ray imaging system and method
US8165266B2 (en) * 2009-09-10 2012-04-24 General Electric Company Transverse scanning bone densitometer and detector used in same
EP2407109B1 (en) * 2010-07-14 2016-01-06 XCounter AB Computed tomography scanning system and method
US10231681B2 (en) * 2013-12-02 2019-03-19 Cefla Societá Cooperativa Method and apparatus for adjusting technical exposure factors during radiographic acquisition
US10076292B2 (en) * 2015-10-16 2018-09-18 General Electric Company Systems and methods for x-ray tomography having retrograde focal positioning
US10499873B2 (en) * 2016-12-20 2019-12-10 General Electric Company System and method for performing a bone density scan of a patient
US20190000407A1 (en) * 2017-06-30 2019-01-03 General Electric Company Variable distance imaging
WO2019008407A1 (en) * 2017-07-04 2019-01-10 Eos Imaging METHOD FOR RADIOGRAPHING AN ORGAN OF A PATIENT
US11925495B2 (en) * 2020-01-02 2024-03-12 GE Precision Healthcare LLC Methods and systems for a pivoting source with tracking detector for transverse dual energy absorptiometry
US11826188B2 (en) * 2021-10-28 2023-11-28 GE Precision Healthcare LLC System and method for imaging a subject

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