CN117545429A - 具有自动确定操作设置的医疗成像系统 - Google Patents

Abstract

一种辐射减少系统，其包括用于控制成像装置的控制逻辑，该成像装置被配置为在使用电磁辐射的医疗过程中提供受试者的图像。控制逻辑自动地确定操作设置，用于生成一个或多个对受试者有用的医疗图像，同时显著减少对受试者和/或附近人员的总辐射暴露。这些设置是根据诸如年龄、体型、性别等因素确定。控制逻辑可以位于成像装置中，也可以位于附近的计算机(诸如与成像装置通信的台式电话或智能手机)中，或者位于直接或通过另一计算机与成像装置通信的远程服务器中。

Description

具有自动确定操作设置的医疗成像系统

版权声明

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背景技术

医疗成像包括多种技术，其可以用于创建人体、动物或其他无生命物体的内部结构的视觉呈现。这些技术可以有助于评估内容、定向、完整性或用于诊断和治疗医疗问题。

然而，某些形式的成像可能需要使用辐射来提供人体或受试者或材料的图像，这不仅会使患者或受试者暴露于辐射，还会使执行成像程序的人员暴露于辐射。长时间暴露于辐射中可能会造成负面影响，并且增加患白内障和癌症等疾病的风险，包括但不限于甲状腺癌、乳腺癌、淋巴瘤、白血病、胶质母细胞瘤和辐射损伤。

辐射安全实践一般根据辐射暴露来确定，辐射暴露是暴露持续时间(时间)、距辐射源的距离、患者所受剂量和人员所受散射辐射(本文也称为“散射率”或“散射的速率”)的函数。例如，典型的成像系统可能会产生0.9至1.2秒或更长时间的辐射，其中散射辐射能够检测到6英尺或多达10英尺的距离。这在给定的成像过程期间产生的每个图像的散射率通常超过300毫伦琴/小时(mR/hr)或更高。

在大多数成像系统中，成像装置通过在给定设置下暴露受试者并自动评估所产生的图像来自动确定操作设置。然后立即以修改后的设置重新暴露受试者，并且再次自动重新评估图像。在通常的0.9至1.2秒内，该暴露周期会快速自动地重复多次，直到生成最佳图像。每次按下暴露按钮时，这一过程都会无缝、流畅地进行，但对操作人员来说并不明显。因此，患者和站在附近的任何人都会在一秒或更长的时间内因暴露周期的延长而受到整体辐射暴露的影响。

这种功能通常被称为自动暴露控制(例如AEC)。虽然自动暴露控制一般都很有效，但是其会显著增加受试者的总体辐射暴露时间和剂量。更重要的是，其显著增加了传送到执行成像程序的人员的辐射量。虽然受试者在一生中可能仅偶尔受到辐射，但是相关的临床人员可能在多年中日复一日地受到多次辐射。

发明内容

所公开的成像系统及其操作方法减少或消除了高剂量的有害辐射。所公开的系统限制了成像过程中对附近的个人(诸如临床人员、工作人员和患者)的辐射暴露。在一个示例中，该系统包括医疗成像装置，该医疗成像装置被配置为在医疗过程中使用电磁辐射(诸如X射线)捕获患者或受试者的图像。在另一方面，该系统可以包括一个或多个与成像装置通信的计算机。例如，这些计算机中的一个可以被配置为生成和/或显示用户界面，该用户界面被配置为接受输入，该输入任选地包括但不限于识别成像装置的信息(例如制造商、型号或其他识别信息)、待由成像装置结合医疗程序执行的特定类型的成像程序、待由成像装置成像的患者或受试者的解剖结构的目标位置、和/或受试者的物理特征(包括性别、体型、体重或其他相关特征)。

在另一方面，计算机可以使用待被执行的成像程序的具体类型、受试者的解剖结构的目标位置和受试者的物理特征来计算成像装置的操作设置，操作设置任选地包括千伏峰值(kVp)、管电流和暴露时间(mAs)的任意组合以及任何其他相关的机器设置。操作设置可以利用将计算机电连接到成像装置的通信链路而从计算机传输到成像装置，从而使计算机能够控制成像装置，以利用所计算的操作设置生成受试者的图像，以减少总体辐射暴露。

在另一个方面，与成像装置通信的控制器或计算机能够操作为停用自动暴露控制(AEC)，该自动暴露控制是一种成像功能，由此成像装置通过应用具有不同设置的多剂量辐射来自动调整或补偿受试者的可变性，从而利用多次暴露生成单个最佳图像。

在另一个方面，本公开的系统能够操作为在将散射率控制在每个图像小于300mR/hr、小于200mR/hr或小于100mR/hr的同时获得可用图像。

在另一个方面，本公开的系统能够操作为将散射辐射的范围减小或消除到小于10英尺、小于6英尺或小于4英尺，同时仍能生成可用图像。

在另一个方面，本公开的系统能够创造为将散射辐射产生的持续时间减少到小于0.5秒、小于0.35秒或小于0.2秒，以产生单个可用图像。

上文总结的概念的进一步形式、目的、特征、方面、益处、优点和示例将在说明书、权利要求书和附图中进一步详细描述。

附图说明

图1示出了本公开的辐射减少系统的一个示例的部件。

图2示出了能够与本公开的辐射减少系统一起使用的计算机的一个示例的部件视图。

图3示出了可被包括在本公开的控制器中的部件的一个示例。

图4示出了用于操作本公开的成像系统的方法的流程图。

图5示出了用于操作所公开的成像系统的用户界面的一个示例。

图6示出了用于操作所公开的成像系统的用户界面的另一个示例。

图7示出了用于操作所公开的成像系统的用户界面的另一个示例。

图8示出了用于操作所公开的成像系统的用户界面的另一个示例。

图9示出了用于操作所公开的成像系统的用户界面的另一个示例。

具体实施方式

图1以100示出了可以包括在所公开的用于减少辐射的成像系统中的部件的一个示例。系统100任选地包括计算机104，该计算机104通过任选的通信链路112耦合到成像装置108。通信链路112可以是任意合适的类型，诸如在计算机104和成像装置之间的使用同轴电缆、光缆等的有线连接。在另一个示例中，通信链路112可以是使用Wi-Fi、蓝牙、LTE或任意其他合适形式的无线通信的无线连接。计算机104可以与其他计算机协作，其他计算机诸如为通过通信链路162耦合到计算机104的服务器160。链路162也可以是任意合适的有线或无线连接，其允许计算机104和服务器160确定成像系统100的一个或多个操作方面或设置。

成像装置108可以包括成像组件116、诸如C型臂，用于捕获受试者136的图像。受试者136可以是任何合适的成像目标，其示例包括但不限于人或动物、标本、医生护理下的医院患者、或者可使用成像装置获得内部结构的图像的任何物体。成像装置108可以是任何合适的类型，并且可以包括一个或多个发射或传感元件。例如，组件116可以包括用于发射电磁能量141(诸如X射线)的电磁辐射源117和用于检测电磁能量(优选是已穿过受试者136的能量)的电磁辐射检测器118。组件116附接到基座122，基座122可以是移动的，并且可以包括安装在外壳142内的控制器126。在成像装置中可以包括用户界面143，该用户界面143被配置为接受用户的输入，以为成像装置提供操作设置。这些操作设置可以被提供给控制器126、计算机104、计算机160或成像系统的其他方面，以控制成像过程。

可以包括支撑结构132(诸如桌子)，以将受试者136适当定位在辐射源和辐射检测器之间，从而可以使用穿过的辐射141来生成受试者的内部结构的图像。在该示例中，辐射源117在受试者下方竖直地取向，并且检测器118位于受试者上方。然而，这种配置仅是示例性的，而不是限制性的，因为成像组件116的辐射源和检测器方面可以以任何合适的配置来布置。例如，辐射源和检测器可以与所示出的相反，其中检测器在受试者下方并且辐射源在受试者上方；或者它们可以水平地布置，其中受试者站立、坐着或以其他方式位于发射器和检测器之间，仅列举几个其他可能的配置。

辐射源117可以是任何合适类型的发射器。在X射线发射辐射源的情况下，辐射源117可以包括X射线管，该X射线管被配置为将输入电输入功率转换为X射线。X射线管可以包括围绕通常称为阴极的加热灯丝的抽真空室，灯丝带正电荷并且被配置为用于产生电子束，该电子束撞击诸如旋转钨盘的阳极。由于阴极和阳极之间的电位差非常大，因此电子可以以高速撞击阳极。钨材料吸收电子，并且以X射线的形式释放部分能量。

成像装置108可以使用电磁波谱内的任何合适的电磁能量来生成图像，其示例包括但不限于X射线或伽马射线。例如，与低kVp和高mAs相比，利用高kVp和低mAs创建图像减少了受试者对辐射的吸收或散射到人员的暴露，而图像质量相似。

在一个示例中，成像装置108被配置为生成内部图像，该内部图像俗称“X射线”、“X射线图像”或更正式地称为“射线照片”。受试者的这种内部图像可以有助于任何成像程序，诸如在受试者的身体的不同区域中进行的医疗程序。这种程序的示例包括但不限于计算机断层扫描(CT)、普通荧光镜、外科荧光镜、介入荧光镜，诸如在导管检查的情况下，诸如血管和血管内研究和程序或其他外科手术程序，仅举几个非限制性的示例。在另一个示例中，受试者可以是所制造的物品，其正在使用所公开的系统进行成像，以检测异常或缺陷，从而生成物品的内部结构的图像。

内部图像可以通过将来自辐射源117的诸如X射线的辐射141引向受试者来生成，从而一部分辐射被受试者的身体吸收，并且一部分辐射被诸如荧光镜或诸如平板检测器的数字X射线检测器的电磁辐射检测器118捕获。成像装置108可以包括图像增强器119，该图像增强器119能够操作为将所捕获的辐射转换为可见光，该可见光的强度高于辐射源单独产生的强度。这可以使观察者更容易看到图像的细微部分，该细微部分否则可能不可见。也可以包括准直器120来缩小视场，由此操作以减少或消除来自辐射源117的在相关区域之外的不需要的X射线辐射，并且将其更有针对性地引到特定区域上。因此，准直器120可以操作为减少受试者的总体有效剂量，同时提高获得清晰图像的可能性。

不同的程序可能要求成像装置108具有不同的操作设置，以便生成有用的图像。在X射线的情况下，这些操作设置可以包括X射线管的电压和管电流暴露时间乘积。电压可以通过千伏峰值(kVp)来测量，该千伏峰值描述了施加到X射线管上的最大电压，并且与从电磁辐射源117发出的X射线光子的能量成正比。调整千伏峰值可以用于调整X射线图像的对比度，因为不同的身体部位可能需要一定的最低kVp设置，该最低kVp设置将产生具有足够能量以穿透并穿过目标物品或身体区域的X射线。

另一个可能影响成像装置108所生成的图像的操作设置是管电流暴露时间乘积(mAs)。管电流暴露时间是对穿过产生X射线的X射线管的电流和管运行时间的计算，并且可以用于控制射线照相密度。管电流暴露时间乘积的值越大，表明辐射越大，并且能够增加被受试者的身体吸收并被辐射检测器118收集的X射线光子的数量。举例来说，较大的管电流暴露时间乘积可能有助于对受试者的较大区域进行成像，而较小的管电流暴露时间可能足以对较小区域进行成像。

成像装置108的控制器126可以配置为控制成像组件116的这些和其他操作设置。在一个示例中，控制器激活自动暴露模式，在其他方面中，该自动暴露模式通过激活成像组件116自动确定理想的操作设置，以对于每个图像使用不同的kVp和mAs值组合依次生成多个图像，直到生成可接受清晰度的图像。然而，这种重复暴露于多个成像周期会导致受试者和操作成像系统的人员吸收更多辐射。如果这种自动寻找理想的操作设置的过程在给定的期间发生多次，则总辐射吸收量可能会远远超过生成一到两幅有用图像所需的实际辐射量，从而增加每幅有用图像的总辐射暴露。

所公开的成像系统可以使用医疗程序的各个方面、关于受试者的信息、关于所使用的特定成像系统的信息等，以任选地禁用自动暴露控制并且确定成像装置108的合适的或最佳的操作设置，而无需重复的辐射暴露。

在一个示例中，控制器126可以使用内部控制逻辑127自动确定哪些设置是减少总体辐射暴露的最佳设置，内部控制逻辑127可以作为硬接线逻辑电路或预编程的专用集成电路(ASIC)安装在控制器126中，或者作为软件加载到控制器126的更通用的处理电路中，或者这两者的任意合适组合。控制逻辑中的输入可以从与控制器耦合的用户界面接收，或者也可以从在手术前获得并加载到控制器中的关于受试者的信息接收。

在另一方面，控制器126的控制逻辑可以作为控制逻辑128安装在计算机104中，该控制逻辑可以是特定应用电路，或者也可以是软件，或者还可以是它们的组合。在这种配置中，控制器126可以通过向计算机104发送设置请求来确定设置。在另一个示例中，控制器126可以通过接受来自计算机104的输入或指令来确定设置，该输入或指令指示设置的内容。到控制逻辑128的输入可以从由计算机104生成的用户界面接收，或者也可以从在手术前获得并加载到控制器中的关于受试者的信息接收。这样，计算机104可以被配置为接管成像系统的控制，从而覆盖控制器126提供的部分或全部控制器功能。

另一方面，控制器126的控制逻辑可以作为控制逻辑129安装在服务器160中，该控制逻辑可以是特定应用电路，或者也可以是软件，或者还可以是两者的组合。在这种配置中，控制器126可以通过向服务器160发送设置的请求来确定设置。在另一个示例中，控制器126可以通过接受来自服务器160的输入或命令来确定设置，这些输入或命令可以通过计算机104以及通信链路162和112接收，或者也可以通过控制器126和服务器160之间的通信链路163接收。这样，服务器160可以使用控制逻辑129来确定成像系统100的设置内容。在本示例中，确定控制器设置包括在计算机104的帮助下或不在计算机104的帮助下，可选地由服务器160提供的处理和决策形成过程。因此，服务器可以配置为接管成像系统的控制，从而覆盖控制器126提供的部分或全部控制器功能。

图2示出了可以用于控制所公开的成像系统的计算机的各个方面。这些方面可以包括在服务器160、计算机104、控制器126或系统的其他地方中。计算机的这些方面一般可以共同分组为硬件202和软件204。所公开的计算机的硬件部件202可以包括处理器208和存储器212。用户或其他协作计算机可以使用用户界面216与计算机进行交互，用户界面216可以包括任何合适的输入或输出(I/O)装置216，诸如键盘、鼠标或触摸屏。可以包括显示器220以向用户呈现信息。可以包括网络接口224，该网络接口224被配置为将计算机连接到计算机网络，诸如局域网或互联网。还可以包括无线收发器228，以用于促进和管理无线信号的收发，诸如在计算机与另一计算机已经建立了无线通信链接的情况下。

所公开的计算机的软件部件204可以包括用于控制网络接口224的网络模块242和用户界面模块246，该用户界面模块246被配置为生成用户界面并提供使用I/O装置216访问该用户界面的功能。操作设置模块250可以用于确定成像装置108、计算机104、服务器160等的操作设置。在某些示例中，软件部件还可以包括控制逻辑254，该控制逻辑254被配置为确定对成像系统的控制器126的控制指令。然后，控制器126可以作为输入接受这些命令，并且按照操作设置模块250的指定来配置成像装置108的操作设置。

在一个示例中，计算机104使用显示器220和用户I/O装置216提供输出，然后可以相应地接受输入，该输入能够被操作设置模块250使用以确定成像装置108的操作设置。在另一个示例中，服务器160接受来自由服务器160生成的用户界面、计算机104或控制器126的输入，并且使用例如显示器220、用户I/O装置216或网络接口224提供输出，以确定成像装置108的操作设置。

图3以300示出了可以包括在用于所公开的成像系统的控制器126中或者用于本文所公开的其他类似功能控制器的部件的示例。在该示例中，控制器306包括：处理器，该处理器用于执行逻辑运算或其他计算任务；以及输入/输出接口312，该输入/输出接口312被配置为将控制器306耦合到用于接受用户的输入的可选用户界面504。这种用户界面的示例在本文的其他部分公开。控制器306可以包括天线和无线发射器和/或接收器318，用于与诸如计算机302的其他计算机进行无线通信。这里还示出了前面讨论过的概念，即用于确定所公开的系统的操作方面的控制逻辑可以可选地作为以322表示的硬件或软件(或者这两者)包括在控制器306中，或者以502表示的作为硬件或软件(或者这两者)包括在远程计算机(诸如计算机302)中。操作参数、命令或其他信息可以保留在存储器316中，并且可以包括网络接口，以用于管理通信协议和其他相关处理，从而使控制器306能够与计算机网络上的其他计算机通信。可以包括成像装置接口324，以用于管理和控制成像装置326与控制器306之间的通信，其中成像装置326是根据本公开的任何类型的成像装置。

在另一个方面，本公开的控制器可以被配置为接受来自成像装置的用户界面(诸如用户界面143、308或其他此类界面)的输入，并且将该输入传递给成像机器、与控制器通信的计算机或者传递给这两者。控制器还可以被配置为接受来自与控制器通信的计算机的输入，并且继而将该信息传递给成像机器、成像机器的用户界面或者传递给这两者。这样，控制器就可以作为直通控制界面而将成像机器耦合到多个用户界面，从而对一个用户界面中的设置进行的更新可以反映到与成像装置联接的部分或全部其他用户界面上。

例如，诸如服务器计算机160的计算机可以包括控制逻辑129，控制逻辑129被配置为用于更改成像装置的操作设置。该服务器可以耦合到如126或306的控制器(或者另外的控制器)，该控制器被配置为自动确定成像装置的操作参数值，并且通过通信链路163将这些值直接发送到控制器，或者通过计算机104和通信链路162和112间接发送到控制器。这些值随后会显示在用户界面143上。

在另一个示例中，用户可以使用计算机104输入值，并且控制逻辑129可以被保留在服务器160中。这些值可以被传递到服务器160，控制逻辑被激活，由此产生的值通过通信链路162更新到计算机104的用户界面上，以及通过通信链路163(直接到控制器)或通信链路162和112(通过中间计算机)更新到用户界面143上。

在另一个示例中，用户可以将值输入到用户界面143中，这些值可以通过通信链路163直接传递到服务器160和/或计算机104。在该示例中，控制逻辑可以是计算机104中的128、计算机160中的129或成像装置本身内的控制器本身中的127。这些仅是控制逻辑如何定位在与控制器通信的任何计算机中或定位在控制器本身中的几个非限制性示例，并且这些装置中任何装置的设置更新都可以反馈给任何其他连接装置中的控制逻辑，从而可以确定如何在获得可用图像的同时降低总辐射剂量。

图4示出了所公开的成像系统可执行的一些操作细节，以减少总辐射暴露。从402开始，系统可以确定在602处所涉及的成像装置的类型，诸如通过使用本文所公开的用户界面接受来自操作员的输入。在另一个示例中，控制器(诸如控制器126、306等)可以直接从成像装置获取该信息，而无需操作员输入。在602处获得的成像装置类型可以包括成像系统的品牌或制造商，并且还可以包括进一步的具体信息，诸如成像系统的型号、可用于自动调整的操作参数、这些操作参数的阈值限值或不同成像装置特有的其他特殊属性。

该系统可以被配置为确定在406处要执行的成像程序的类型。这又可以通过与控制器耦合的计算机接受用户或控制器本身的输入来获得。可执行的程序的示例包括但不限于用于介入疼痛、普通外科、心脏病学、整形外科、荧光镜或神经外科的医疗程序。在其他实施例中，还可包括其他所需的成像应用。例如，用户可以选择这些选项中的一个选项或其他选项，也就是说，可以从已经添加了一组封闭选项的列表中挑选程序作为选项，或者也可以包括其他输入，诸如用户输入预填充列表中未提供的选项。

在另一个方面，在408处确定程序的目标位置。与之前的示例一样，这可以通过用户界面获得的输入进行输入，或者也可以通过任何其他合适的手段进行输入。例如，如果膝关节是待成像的受试者的身体的区域，则操作者可以从成像系统的计算机或控制器呈现在显示装置上的人体图中选择膝关节。

在另一方面，该系统可以确定受试者的物理特征。这些特征可以包括414处的性别、412处的身高和体重、患者体型或者其任意组合。这些特征可以通过用户界面从用户输入获得，或者也可以通过其他合适的手段获得，例如，就体重而言，可以通过被配置为直接向控制器或协作计算机馈送体重信息的秤而获得。

在另一个示例中，用户界面可以被配置为接受限定受试者体型的输入，该输入包括从体型列表中进行选择，或者该输入可被接受为从不同的一般形状中进行选择，这些形状通常表示受试者的体重集中的那些区域。例如，可以提供一个或多个可识别为人体形状或轮廓的代表性描述的集合，以帮助选择体型。该系统还可以在416处确定成像过程中可能需要考虑的其他特殊因素。例如，受试者是否有金属植入物，或者受试者是否在成像部位附近具有其他类型的假体，如本文所讨论的。

在418处，系统做出的确定可以用于确定要调整成像系统的哪些操作设置，以及调整到什么程度。这种确定可以由任何已公开的计算机或服务器、或者由任何已公开的控制器单独或共同协作来完成。例如，如图1所示，与成像系统控制器通信的计算机可以接受来自成像系统的输入和/或来自用户通过用户界面的输入，并且可以使用所安装的控制逻辑来确定要调整的哪些设置和参数值。

在另一个示例中，控制器可以获得用户的输入，并将该输入传递给远程服务器，该远程服务器可以被配置为确定要更改的设置以及成像系统的新值。然后将这些设置传送回到控制器。在另一个示例中，控制器可以使用所公开的控制逻辑来计算所产生的参数值。这种计算可以基于用户根据需要通过成像装置本身的用户界面接收的其他输入。

在另一个示例中，该系统可以确定操作参数，并且通过系统的用户界面提供给操作员，操作员可在用户界面上直观地观察所生成的操作设置，并且可以在需要时手动调整这些操作设置，以微调图像质量。该用户界面可以由任何已公开的计算机或控制器本身提供。

操作参数值可以在420处提供给成像装置108，并且成像过程可以在422处启动，以使用所计算的操作设置生成图像，从而在获得医疗上有用的图像或一组图像的同时减少施加到受试者身上的总体辐射。

图5至图9示出了用户界面的示例，该用户界面可以由所公开的系统提供，以接受用户输入，从而确定受试者和程序的各个方面，这些方面可能有助于以最小的辐射暴露获得有用的图像。图5中以500示出了可以显示给用户，诸如有资格的医疗专业人员或其他操作人员的启动屏幕。启动屏幕500可以包括在成像过程中可以使用的不同制造商或品牌和/或型号的成像设备的列表502。在该示例中，列表502可以包括其他子列表，诸如首先以制造商或品牌的最高级别开始的层级排列。当用户提供选择制造商或品牌的输入时，系统可以接受该输入，并且可以被配置为生成和提供显示与所选择的品牌或制造商相关的型号的子列表。例如，这种选择和查询行为可以由所公开的计算机之一的用户界面模块246或者由成像装置的控制器提供。在另一个示例中，列表502可以包括同一列表中的单独条目，以在单个列表中显示所有支持的品牌和型号。在另一个示例中，与成像系统控制器(如控制器126)耦合的计算机(如计算机104)可以自动向控制器发送预定请求以请求提供有关成像机器的品牌和型号的信息，并且可以将自响应的信息预填充到启动屏幕，从而通过利用系统根据成像装置和/或控制器的该输入可以找到的最佳匹配来预选择或预填充列表502而简化选择过程。

启动屏幕500还可以包括用于所公开的成像过程的医疗应用的列表504。不同的成像程序可能需要不同类型的成像技术和操作设置，以减少总辐射剂量，并且因此选择成像设备将使用的特定类型的程序提供输入，由该输入可以确定用于生成适合于所选择的成像应用的图像的相关操作设置。例如，该列表可以包括通常需要某种类型的成像的不同医疗程序。这些程序一般可以分组为包括介入疼痛、普通外科、心脏科、骨科、荧光镜或神经外科。启动屏幕500的其他示例可以包括医疗程序以外的不同应用，或者其他一般应用，因为所公开的系统和方法可能会发现新的应用。

在另一个方面，用户界面中可以包括程序屏幕，图6中以600示出了该程序屏幕的示例。程序屏幕可以允许用户指定成像程序中待针对的受试者的特定区域或解剖结构。例如，由于不同身体部位的骨密度和肌肉质量不同，因此身体的不同位置可能具有不同的辐射吸收特性。选择待成像的身体的特定部位是系统可以获取输入的一种方式，该输入可以用于确定正确的操作设置，从而这些操作设置能够被自动应用。

如图6中所示，程序屏幕600可以包括人体的示意图602，并且用户可以通过使用示意图602选择所需的位置来选择待成像的受试者的解剖结构的部分。在另一个示例中，程序屏幕600可以提供解剖结构的不同部分的列表，并且用户可以从列表中选择受试者的解剖结构的所需的身体部位或部分。程序屏幕600还可以包括性别选择方面604，该性别选择方面604被配置为允许用户选择受试者是男性还是女性。系统也可以使用该方面来自动确定和/或校准成像机器的设置，以考虑到可能影响图像质量的男性和女性解剖结构的差异。

在图7所示的另一个方面中，该系统可以提供具有用户界面的受试者信息屏幕700，该用户界面接受限定患者的体型和其他相关考虑因素的输入。例如，可以通过用户界面控件捕获的输入来获得关于受试者的信息，这些控件被布置和配置为接受限定在702处的受试者的身高和在704处的体重的输入)。身高输入控件702和/或体重输入控件704可以被配置为允许用户以英文单位(即英寸和磅)或公制单位(即厘米和公斤)输入身高和体重。在另一个方面，用户可以使用诸如键盘的输入装置直接输入身高和体重输入，或者在某些实施例中，可以显示身高和/或体重的列表，并且用户可以从列表中选择与受试者最紧密匹配的所需值。

在700处提供的受试者信息屏幕还可以包括用户界面控件，用于接受限定体型选择706的输入。体型或“体态”选择706可以呈现代表不同体型的形状集合，这些体型与不同的身材、体格或一般的体态或身体比例相对应。这些可能用于根据给定程序的需要调整辐射输出，以获得医疗上有用的图像。例如，体型选择列表可以包括一个或多个图像或图标，所述图像或图标代表人或动物受试者的身体比例的不同方面，从而提供输入，以通知系统受试者的整体解剖结构特征。用户可以选择与受试者的整体形状最匹配的形状，或者与个体或待成像的目标区域的相关解剖结构特征最匹配的形状。系统可以根据受试者的体重的分布情况，利用该输入来调整成像装置的操作设置。例如，与其上半身成像相比，下半身较大的受试者在腹部成像时可能需要更强的辐射。用户界面中还可以包括其他有用的输入，诸如限定臂展、皮褶厚度、中上臂周长等的测量值的控件。

受试者信息屏幕700上的特殊考虑因素选择708可以被配置为接受限定其他因素的输入，这些因素在确定成像装置的操作设置时可能需要考虑。示例包括植入物、假肢、针、螺钉、人工关节以及可能在受试者体内发现的其他异物。这些异物可能会导致身体吸收电磁辐射时产生散射或其他干扰，并且因此如果不考虑这些异物，则可能会对图像质量产生负面影响。另一方面，特殊考虑因素选择708可以直接在受试者信息页700上显示所有可能的特殊考虑因素。另一方面，特殊考虑因素选择可以被配置为接受输入，系统在接收到输入后会进行处理，以生成与初始选择相关的详细方面的附加下拉列表，这些方面结合在一起可为进一步完善成像机器设置提供附加输入。

在另一方面，用户界面模块被配置为提供设置屏幕，其示例以800在图8中并且以900在图9中显示。设置屏幕800显示如由本文公开的系统确定的所建议的操作设置。这些形成的设置是基于用户在启动屏幕500、程序屏幕600和受试者信息页700中提供的输入，如上所述。设置屏幕还提供对用户输入的确认，诸如利用成像装置指示器806进行确认，该指示器显示用户在启动屏幕500处选择的成像装置的品牌和/或型号。

设置屏幕800还包括辐射值部分802，该辐射值部分802任选地显示由系统确定的操作设置的值，诸如通过使用操作设置模块250确定的值。根据成像所使用的视图，辐射值部分802可以包括不同的值。例如，这些视图可以包括前/后视图、斜视图和侧视图。辐射值部分802可以根据用户提供的输入，为每个视图提供kVp和mAs的操作值。

设置屏幕800上还可以提供控制器设置部分804，该部分被配置为显示特定于给定型号的成像机器的控制器选项，这些选项根据所提供的用户输入被设置为激活或停用。在图8所示的示例中，控制器设置包括自动暴露或“自动/AEC”、自动对比度、脉冲和低剂量。根据所使用的成像装置的型号和品牌，可以显示和能够调整不同的设置。因此，图8示出了用户界面显示的示例，在该示例中，系统根据即将拍摄或已经拍摄的图像，提供关于成像过程将要使用或已经使用的当前设置的反馈。

在设置屏幕800上还可以提供故障排除部分808，以便在辐射值部分802中显示的所计算的设置不能生成最佳图像的情况下，提供提高图像质量的技术或方法指导。这些技术可以包括通过选择正确的调整来改善粒度图像或过亮或过暗的图像的方法。然后，如以810处由选择按钮或图标所示的，系统可以将相关的设置调整预定增量，或调整预定增量的两倍，或调整预定增量的三倍或更多。

在另一个方面，用户界面模块可以被配置为在故障排除部分808中显示交互式用户界面控件，该控件可以被配置为接受用户的输入，以限定关于哪些设置似乎对给定场景最有效或者哪些调整似乎最有帮助或最有用的额外细节。这些用户限定的故障排除方面可以由系统存储，诸如存储在如计算机104或160等的计算机的存储器中，或者存储在如控制器306等的控制器的存储器中。在另一方面，这些故障排除方面可能与用户提供的设置或输入的特定组合相关，使得如果以后再次出现相同或类似的设置，就会自动显示特定的相关用户限定的故障排除信息。

在另一方面，系统可以提供如在图9中以900所示的设置屏幕。在该示例中，用户界面模块任选地提供控件，这些控件被配置为接受用户的输入，该输入适用于调整用户否则可能手动更改的部分或全部设置。在该示例中，用户可以在操作过程中手动调整成像装置的操作设置，从而覆盖由所公开的系统确定的部分或全部操作设置。如图9中所示，设置屏幕900可以具有与图8中所示的设置屏幕800类似的布局，包括成像装置指示器906、辐射值部分902、控制器设置部分912和故障排除部分916或其任意组合。

成像装置指示器906可以显示正在使用的成像系统的品牌和型号。辐射值部分902显示用作成像装置的操作设置的kVp值和mAs值。控件908和910分别定位在每个kVp值和mAs值近旁。控件908和910可以用来直接调整成像装置的相应操作设置。在图9所示的示例中，控件908和910包括向上箭头和向下箭头。用户可以点击或按压向上箭头以按预定间隔增加kVp或mAs，或者用户可以点击或按压向下箭头以按预定间隔减少kVp或mAs。在某些实施例中，用户可以使用诸如键盘的输入装置向辐射值部分902中输入特定的kVp或mAs值，而不是使用控件908、910来调整kVp或mAs值。控制器设置部分904显示不同的控制器选项，诸如Auto/AEC、自动对比度、脉冲和低剂量，以及这些选项是打开还是关闭。用户可以通过选择所需选项近旁的滑块912来打开或关闭这些选项。任何合适类型的用户界面控件都可以用于选择或输入成像装置设置。

所公开的系统还可以提供“顿挫(Staccato)”设置选项，作为实时荧光透视的替代方案。屏幕900可选地在914处提供控制“顿挫”设置的输入。顿挫设置可以通过使用手动或在该情况下使用计算机自动控制的脉冲成像来减少辐射暴露。任何已公开的计算机，诸如计算机104或160都可以用于自动控制成像系统以这种方式运行。在该示例中，用户可以选择使用正常或快速的顿挫设置。这些选项可以分别作为用户界面控件显示在本文公开的计算机的屏幕上，或者也可以任选地显示在控制器的屏幕上。还可以包括附加的“顿挫”速度，诸如慢速“顿挫”设置，或者可以将“顿挫”设置显示为一系列数字，并且可以将用户界面控件配置为接受输入，以限定待使用的速度或速度范围。这些速度可以以任何合适的格式指定，诸如系统每秒要拍摄的图像数量。

下面编号的示例中包含了所公开系统中可能包含的附加特征组合：

1.一种系统，该系统包括：

成像装置，该成像装置被配置为使用电磁辐射捕获受试者的图像，该成像装置限定了用于控制所述成像装置的行为的操作设置；以及

控制逻辑，该控制逻辑被配置为使用标准自动确定所述操作设置，所述标准包括待执行的特定类型的成像程序、受试者的目标位置和受试者的至少一个物理特征、或它们的任意组合，并且其中由所述计算机自动确定的所述操作设置包括峰值千伏电压、管电流、暴露时间或它们的任意组合；

其中，所述操作设置从所述控制逻辑传输到所述成像装置，并且所述成像装置响应所述控制逻辑并且被配置为应用所述操作设置，以使用所计算的操作设置生成受试者的图像。

2.根据前述任一示例所述的系统，该系统包括：远离所述成像装置的计算机；以及通信链路，该通信链路位于所述成像装置与所述计算机之间，其中所述控制逻辑位于所述计算机中，并且其中所述操作设置使用将所述计算机电连接到所述成像装置的通信链路从所述计算机传输至所述成像装置。

3.根据前述任一示例所述的系统，其中，所述计算机具有用户界面，该用户界面被配置为接受限定所述操作设置的输入，并且其中所述输入包括识别所述成像装置的信息、待由所述成像装置执行的成像程序的具体类型、待由所述成像装置成像的受试者的目标位置、以及包括受试者性别、受试者体型和受试者体重的受试者的物理特征。

4.根据前述任一示例所述的系统，其中，所述通信链路包括将所述计算机电连接到所述成像装置的导线。

5.根据前述任一示例所述的系统，其中，所述通信链路包括将所述计算机电连接到所述成像装置的无线连接。

6.根据前述任一示例所述的系统，该系统包括：第一计算机和第二计算机，所述第一计算机和第二计算机均远离所述成像装置；以及第一通信链路，该第一通信链路位于所述成像装置与所述第一计算机之间；以及

第二通信链路，该第二通信链路位于所述第一计算机与所述第二计算机之间，其中，所述控制逻辑位于所述第二计算机中，并且其中所述操作设置使用所述第二通信链路从所述第二计算机传输到所述第一计算机，并且其中所述操作设置使用所述第一通信链路从所述第一计算机传输到所述成像装置。

7.根据前述任一示例所述的系统，该系统包括控制器，该控制器被配置为激活和停用所述成像装置，其中所述控制逻辑位于所述控制器中，其中所述控制器安装在所述成像装置的外壳中，并且被配置为控制所述成像装置以使用所计算的操作设置生成受试者的图像。

8.根据前述任一示例所述的系统，该系统包括：远离所述成像装置的计算机；以及位于所述控制器与所述计算机之间的通信链路，其中所述操作设置使用将所述计算机电连接到所述控制器的通信链路从所述计算机传输到所述控制器。

9.根据前述任一示例所述的系统，该系统包括所述成像装置的成像系统用户界面，该成像系统用户界面被布置和配置为接受限定所述操作设置的输入，或其任意组合，其中所述控制器被布置和配置为自动接受来自所述成像系统用户界面的输入并将该输入发送到所述计算机；并且其中所述控制器被布置和配置为自动接受来自所述计算机的输入并且相应地调整所述成像装置的所述用户界面和操作设置。

10.根据前述任一示例所述的系统，该系统包括：

远离所述成像装置的计算机；

控制器，该控制器被配置为用于激活和停用所述成像装置；以及

通信链路，该通信链路位于所述控制器与所述计算机之间；

其中，所述控制逻辑位于所述计算机中，并且所述控制器响应接受来自所述计算机的操作设置；以及

其中，所述所述控制器安装在所述成像装置的外壳中，并且被配置为控制所述成像装置以使用所述操作设置生成受试者的图像。

11.根据前述任一示例所述的系统，该系统包括所述成像装置的成像系统用户界面，该成像系统用户界面被配置为接受限定所述操作设置的输入，其中所述控制器响应所述成像系统用户界面，并且其中所述控制器被配置为使用所述通信链路将从所述成像系统用户界面接收的所述操作设置发送到所述计算机。

12.根据前述任一示例所述的系统，该系统包括所述远程计算机的计算机用户界面，该计算机用户界面被配置为接受限定所述操作设置的输入，其中所述计算机被配置为使用所述通信链路将所述操作设置从所述计算机用户界面发送至所述控制器。

13.根据前述任一示例所述的系统，其中，所述操作设置包括识别特定成像装置的信息。

14.根据前述任一示例所述的系统，其中，受试者的至少一个物理特征包括受试者性别、受试者体型和受试者体重中的任何一个，或其任意组合。

15.根据前述任一示例所述的系统，其中，所述成像装置被配置为执行自动暴露控制程序，并且其中所述控制逻辑被布置和配置为控制所述成像装置以在捕获受试者的图像之前停用自动暴露控制。

16.根据前述任一示例所述的系统，其中，所述成像装置通过产生X射线辐射来生成图像，其中所述X射线辐射产生的时间段大约等于暴露时间，并且其中暴露时间小于1秒。

17.根据前述任一示例所述的系统，其中，生成图像所需的暴露时间小于大约1秒。

18.根据前述任一示例所述的系统，其中，生成图像所需的暴露时间小于大约0.6秒。

19.根据前述任一示例所述的系统，其中，所述成像装置在启动时的散射率在4英尺的X射线成像装置内小于大约300mR/小时。

20.根据前述任一示例所述的系统，其中，所述成像装置在启动时的散射率在4英尺的X射线成像装置内小于大约150mR/小时。

定义和替代物的汇总

虽然本发明的示例在附图中示出并在本文进行了描述，但是本公开应被视为示例性的而非限制性的。本公开内容是示例性的，并且包括符合本发明的精神的所有变化、等同物和修改。本文包括详细说明以讨论附图中所示的实施例的各个方面，目的是促进对本发明的原理进行理解。本文不旨在限制本发明的范围。对所描述的示例的任何更改和进一步修改以及对本文所描述的原理的任何进一步应用都是本发明相关技术领域的技术人员通常会考虑到的。本文详细公开了一些示例，但是为了清楚起见，可能略去了一些无关的特征。

在参照本文引用的公开、专利和专利申请的情况下，它们应理解为通过引用并入，如同每个单独的公开、专利或专利申请都被具体和单独地指明以引用的方式并入并且在本文全文进行阐述。

除非另有明确论述，否则单数形式“一”、”一个”、“所述”等包括复数指代。例如，“一个设备”或“所述设备”包括一个或多个此类设备及其等同物。

本文中使用的方向性术语，诸如“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“侧向”、“纵向”、“径向”、“周向”等，只是为了方便读者，以帮助读者理解所示的示例。使用这些方向性术语并不以任何方式将所描述、示出的和/或要求保护的特征限制在特定的方向和/或取向上。

附图中所示的具有相同零件编号的多个相关项目，在单独的实例中用字母加以区分，并且一般可以用全名的可区分部分和/或仅用编号来表示。例如，如果图中示出了多个“侧向延伸元件”90A、90B、90C和90D，则本公开可以将这些元件称为“侧向延伸元件90A-90D”，或称为“侧向延伸元件90”，或者用全称的可区分部分表示，诸如“元件90”。

除下文明确定义的内容外，本公开中使用的语言被假定为仅具有其普通含义。本文包括的定义中使用的词语仅具有其普通含义。这种普通含义包括最新出版的《韦伯斯特词典》和《兰登书屋词典》中所有一致的词典定义。如本文所用，以下定义适用于下列术语或其常见变体(例如单数/复数形式、过去时/现在时等)：

关于数值的“大约”一般指所述值的正负10％。例如，如果所述值为4.375，则使用术语“大约4.375”一般是指3.9375和4.8125之间的范围。

“激活”一般与“提供电力”同义，或者是指“启用”已经具有电力的电路或电子设备的“特定功能”。

这里的“和/或”是包含性的，是指“和”以及“或”。例如，“P和/或Q”包括P、Q和带有Q的P；而且，这种“P和/或Q”也可以包括其他元件。

“天线”或“天线系统”一般是指处于任何合适配置的电气设备或一系列设备，该设备将电力转换为电磁辐射。这种辐射可以是在电磁频谱的任何频率上竖直、水平或圆形极化的。以圆形极性发射的天线可以具有右旋或左旋极化。

就无线电波而言，天线可以发射的频率范围沿着电磁频谱从极低频(ELF)到极高频(EHF)。为发射无线电波而设计的天线或天线系统可以包括金属导体(元件)的布置，金属导体与接收器或发射器电连接(通常通过传输线路)。发射器强制通过天线的电子振荡电流会在天线元件周围产生振荡磁场，而电子的电荷也会沿着元件产生振荡电场。这些时变场作为移动的横向电磁场波远离天线辐射到空间中。相反，在接收过程中，传入电磁波的振荡电场和磁场会对天线元件中的电子施加力，以使电子来回移动，从而在天线中产生振荡电流。接收器然后可以检测到这些电流，并对这些电流进行处理，以获取数字或模拟信号或数据。

天线可以设计成在所有水平方向上都能发射和接收基本相同的无线电波(全向天线)，或者也可以设计成优先在特定方向上发射和接收无线电波(定向天线或高增益天线)。在后一种情况下，天线还可能包括附加的元件或表面，这些元件或表面可能与发射器或接收器具有任何物理电连接，也可能不具有任何物理电连接。例如，寄生元件、抛物面反射器或号筒以及其他此类非能动元件用于将无线电波导引入波束或其他所需的辐射模式。因此，天线可以被配置为通过这些不同表面或元件的放置来呈现增加或减少的方向性或”增益”。高增益天线可以被配置为将绝大部分辐射电磁能量引导到给定的方向上，该方向可以是竖直的、水平或两者的任意组合。

天线还可以被配置为在相对于地球的特定竖直角度(即“起飞角”)范围内辐射电磁能量，以便将电磁能量朝向大气的上层、诸如电离层聚焦。通过以特定角度将电磁能量朝向上部大气引导，在一天中的特定时间，通过以特定频率发射电磁能量，可以实现特定的跃迁距离。

天线的其他示例包括发射器和传感器，该发射器和传感器将电能转换为电磁波谱的可见光或不可见光部分中的电磁能量脉冲。示例包括发光二极管、激光器等，它们被配置成以从远红外线到极紫外线的电磁波谱频率产生电磁能量。

“臂展”一般是指在手臂完全伸展的情况下中指的指尖之间的距离。成人的臂展应与身高相等。

“蓝牙协议”或“蓝牙”一般是指一种无线技术标准，该标准用于在固定装置和移动装置之间使用在工业、科学和医疗无线电波段中从2.402GHz至2.480GHz的短波超高频无线电波进行短距离的数据交换，以及用于构建个人区域网络(PAN)。蓝牙最初是作为RS-232数据线的无线替代品。

蓝牙是一种标准的有线替代通信协议，其主要设计用于低功耗，基于每个装置中的低成本收发器微芯片实现短范围通信。由于装置使用的是无线电(广播)通信系统，因此装置不必在彼此可视范围内，但是必须具有准光学无线路径。范围取决于功率等级，但是实际有效范围可以变化。

官方公布的3类无线电的范围达至1米(3英尺)，最常见于移动装置中的2类无线电的范围达至10米(33英尺)，而主要用于工业用途的1类无线电的范围达至100米(300英尺)。蓝牙市场部规定，1类范围在大多数情况下为20至30米(66至98英尺)，2类范围为5至10米(16至33英尺)。给定链路实现的实际范围将取决于链路的两端处装置的质量、以及链路之间的空气条件和其他因素。

有效范围根据传播条件、材料覆盖范围、生产样品变化、天线配置和电池状况而异。大多数蓝牙应用都是在室内条件下进行的，其中墙壁的衰减和由于信号反射造成的信号衰减使得蓝牙产品的有效范围远远低于规定的视距范围。

大多数蓝牙应用都是由电池供电的2类装置，其中无论链路的另一端是1类装置还是2类装置，其范围差别都不大，这是因为功率较低的装置往往会设定范围限制。在某些情况下，当2类装置连接到灵敏度和传输功率都高于普通2类装置的1类收发器时，数据链路的有效范围会扩大。然而，在大多数情况下，1类装置的灵敏度与2类装置相似。连接两个同时具有高灵敏度和高功率的1类装置可以实现远超普通100m的范围，具体取决于应用所需的生产量。某些此类装置允许两个类似装置之间的旷场范围达到1km甚至更远，而不会超过法定发射限制。

蓝牙核心规范(Bluetooth Core Specification)规定的范围不小于10米(33英尺)，但实际范围没有上限。制造商的实施方案可以进行调整，以提供每种情况所需的范围

“身高”一般是指从足底平面到头顶的长度。

“体型”或“体态”一般是指个人的身体特征，并且包括如体格、总体气质和体型等考虑因素。示例包括比较过时的“体格”(中胚层体型-肌肉发达和健壮；内胚层体型-圆润和粗壮；外胚层体型-高大和瘦弱)，其过去曾与疾病倾向相关(例如，体质偏瘦)。

在另一个更常见的示例中，体型和体态可以用于涵盖身高、体重、身体比例、皮褶厚度和中上臂周长等更可量化的测量值。这些测量值通常与“正常”或“异常”值无关，而是一般根据个人的年龄、性别、临床状态和以往的测量值进行解释。这些值可以绘制成参考人群的百分位数，也可以绘制成”理想”值的百分比。

“身体比例”一般是指躯干与四肢的比率和臂展。

“体重”一般是指身体的总重量。体重超过“理想体重”的120％表示肥胖，而体重低于“理想体重”的70％则可能表示严重营养不良。

“C型臂”一般是指带有电磁能量(如X射线)源和检测器的放射照相装置，该装置被配置为对受试者的内部隐蔽结构进行荧光透视或其他实时放射照相成像。其名称源于“C”形臂，该“C”形臂用于将能量源和能量检测器相对于彼此定位，使得受试者的待被成像的部分可以位于能量源和检测器之间。C型臂可以用于制作射线照片(即静态照片)，或者更常用于荧光透视。

C型臂有时也被称为“成像扫描增强器”，但是将C型臂视为使用图像增强器可能更为准确。一般来说，X射线图像增强器(XRII)是一种图像增强器，其将X射线转换成可见光，其强度可能比一般荧光屏要高。C型臂系统一般采用使用这种增强器(如现代荧光镜)的X射线成像系统，以便将低强度的X射线转换为便于人类观看的可见光输出。这种增强效果能让观察者更容易看到成像物体的结构，而荧光屏则无法单独做到这一点。由于X射线量子能更有效地转化为可见光，因此XRII所需的吸收剂量更低。

在另一个示例中，C型臂可以使用平板检测器(FDP)。FDP一般是指一种固态X射线数字射线照相装置，其原理类似于数字照相和录像中使用的图像传感器。它们既可用于投射放射照相，也可替代荧光透视设备中的X射线图像增强器(II)。FDP包括直接和间接检测器。FDP一般比射线照相胶片更灵敏、更快速，因此在给定图像质量的情况下可降低X射线辐射的剂量。在荧光透视检查中，它们可能比XRII装置更轻、更耐用、更小、更精确，并且成像失真也更少。

“准直器”一般是指缩小、聚焦或对准粒子或波束的装置。缩小的意思可以是使运动方向在特定方向上变得更加对准(即形成准直光或平行光线)，或者也可以是使光束的空间截面变小(即光束限制装置)。

在光学领域中，准直器可以由曲面镜或透镜组成，在其焦点处具有光源和/或图像。这可以用于复制无限远聚焦的目标，几乎没有视差或没有视差。光学准直器可以用于校准其他光学装置，检查所有元件是否在光轴上对准，将元件设置在适当的焦距处，或者对准两个以上的装置，诸如双筒望远镜或枪管和瞄准器。在摄影测量学中，可以通过设置其基准标记来对测量相机进行准直，使得基准标记限定主点。

在诸如X射线、伽马射线和中子光学等的高能辐射应用中，准直器可以过滤射线流，从而仅允许平行于指定方向的射线通过。准直器通常用于X射线、伽马射线和中子成像，因为传统透镜通常像光学或近光学波长的电磁辐射那样无法将这些类型的辐射聚焦成图像。

“计算机”一般是指被配置为根据任意数量的输入值或变量计算出结果的任何计算装置。计算机可以包括处理器，该处理器用于执行计算以处理输入或输出。计算机可以包括存储器，该存储器用于存储处理器待处理的值，或者用于存储先前处理的结果。

计算机还可以被配置为接受来自各种输入和输出装置的输入和输出，以接收或发送值。这些装置包括其他计算机、键盘、鼠标、可视显示器、打印机、工业设备以及各种类型和大小的系统或机械。例如，计算机可以控制网络接口，以根据要求执行各种网络通信。网络接口可以是计算机的一部分，或者其特征可以是独立于计算机或远离计算机。

计算机可以是单一的物理计算装置，诸如台式计算机、笔记本电脑，或者也可以由多个相同类型的装置组成，诸如在网络集群中作为一个装置运行的一组服务器，或者作为一台计算机运行并通过通信网络链接在一起的不同计算装置的异构组合。与计算机相连的通信网络也可以连接到更广泛的网络，诸如互联网。因此，计算机可以包括一个或多个物理处理器或其他计算装置或电路，并且也可以包括任何合适类型的存储器。

计算机也可以是虚拟计算平台，其具有未知或浮动数量的物理处理器和存储器或存储设备。因此，计算机可以物理上位于一个地理位置，或者也可以物理上分布在多个分散的位置，其中多个处理器通过通信网络链接在一起，以作为单个计算机运行。

计算机或计算装置内的“计算机”和“处理器”的概念还包括作为所公开的系统的一部分进行计算或比较的任何此类处理器或计算装置。例如，计算机中进行的与阈值比较、规则比较、计算等相关的处理操作可以在单独的服务器(具有单独处理器的同一服务器)上进行，或者也可以在具有未知数量的物理处理器的虚拟计算环境中进行，如上所述。

计算机可以任选地与一个或多个可视显示器联接，并且/或者可以包括集成的可视显示器。同样，显示器可以是相同类型的显示器，或者也可以是不同视觉装置的异构组合。计算机还可以包括一个或多个操作员输入装置，诸如键盘、鼠标、触摸屏、激光或红外指向装置或陀螺仪指向装置，这里仅举几个有代表性的示例。此外，除了显示器之外，还可以包括一个或多个其他输出装置，诸如打印机、绘图仪、工业制造机、3D打印机等。因此，各种显示、输入和输出装置的布置都是可能的。

多个计算机或计算装置可以被配置为通过有线或无线通信链路相互通信或与其他装置通信，以形成通信网络。网络通信在穿过其他更大的计算机网络、诸如互联网之前，可以穿过各种作为网络设施运行的计算机，诸如交换机、路由器、防火墙或其他网络装置或接口。通信也可以通过传输线或自由空间，以承载电磁波的无线数据传输的形式在通信网络上传输。此类通信包括使用WiFi或其他无线局域网(WLAN)或蜂窝发射器/接收器传输数据。此类信号符合诸如802.11a/b/g/n、3G、4G等多种无线或移动通信技术标准中的任何一种。

“通信链路”一般是指两个或更多个通信实体之间的连接，并且可以包括也可以不包括通信实体之间的通信信道。通信实体之间的通信可以通过任何合适的方式进行。例如，这种连接可以作为实际的物理链路、电链路、电磁链路、逻辑链路或任何其他促进通信的合适链路进行实施。

在实际物理链路的情况下，通信可以通过通信链路中的多个部件来实现，这些部件可以通过一个元件相对于另一个元件的物理移动来相互响应。在电链路的情况下，通信链路可以由多个电导体组成，这些电导体通过电连接以形成通信链路。

在电磁链路的情况下，可以通过发送或接收任何合适频率的电磁能量来实现元件的连接，从而使通信以电磁波的形式传递。这些电磁波可以穿过或可以不穿过诸如光纤的物理介质，或者穿过自由空间，或者其任意组合。电磁波可以以任何合适的频率(包括电磁频谱中的任何频率)传递。

在逻辑链路的情况下，通信链路可以是发送方和接收方之间的概念链路，诸如接收站中的发送站。逻辑链路可以包括物理、电气、电磁或其他类型通信链路的任意组合。

“电连接”一般是指两个物体的配置，该配置允许电流在这两个物体之间流动或通过这两个物体流动。在一个示例中，两种导电材料在物理上彼此相邻，并且足够靠近在一起，使得电流可以在这两种导电材料之间传递。在另一个示例中，两种导电材料物理接触，从而使得电流在这两种导电材料之间流动。

“电磁辐射”或“辐射”一般是指由电磁波以电磁波谱内的任何频率或波长辐射出的能量。电磁辐射由其他类型的能量产生，并且在其被破坏时转化为其他类型。电磁辐射在其以光速(在真空中)远离其辐射源行进时携带该能量。电磁辐射还携带动量和角动量。当电磁辐射向外远离其辐射源移动时，与电磁辐射相互作用的物质可能会被赋予这些特性。

电磁辐射当其从一种介质传递到另一种介质时速度会发生变化。当从一种介质过渡到另一种介质时，新介质的物理特性会导致所辐射的部分或全部能量被反射，而剩余能量则传递到新介质中。电磁辐射在其行进时遇到的介质之间的每一个交界处都会发生这种情况。

光子是电磁相互作用的量子，并且是所有形式的电磁辐射的基本成分。光的量子性质在高频率下变得更加明显，因为随着其频率的增加，电磁辐射的行为更像粒子，而不像波。

“电磁频谱”一般是指所有可能的电磁辐射的频率范围。按照频率和能量递增并且波长递减的顺序，电磁频谱一般分为以下几类：

“极低频”(ELF)一般表示频率从约3Hz到约30Hz、波长从约100,000到10,000km长的波段。

“超低频”(SLF)一般表示频率范围通常在约30Hz到约300Hz之间、波长为约10,000到约1000km长的波段。

“声频”或“声带”一般表示人耳可听到的电磁能量。成年男性说话的频率范围一般在约85Hz到约180Hz之间，而成年女性交谈的频率范围一般在约165Hz到约255Hz之间。

“非常低频”(VLF)一般表示频率从约3kHz到约30kHz、相应波长从约10到约100km长的波段。

“低频”(LF)一般表示频率范围在约30kHz到约300kHz、波长范围从约1到约10km长的波段。

“中频”(MF)一般表示频率从约300kHz到约3MHz、波长从约1000到约100m长的波段。

“高频”(HF)一般表示频率从约3MHz到约30MHz、波长从约100m到约10m长的波段。

“非常高频”(VHF)一般表示频率从约30Hz到约300MHz、波长从约10m到约1m长的波段。

“超高频”(UHF)一般表示频率从约300MHz到约3GHz、权重波长范围从约1m到约10cm长的波段。

“超高频”(SHF)一般表示频率从约3GHz到约30GHz、波长范围从约10cm到约1cm长的波段。

“极高频”(EHF)一般表示频率从约30GHz到约300GHz、波长范围从约1cm到约1mm长的波段。

“远红外线”(FIR)一般表示频率从约300GHz到约20THz、波长范围从约1mm到约15μm长的波段。

“长波长红外线”(LWIR)一般表示频率从约20THz到约37THz、波长范围从约15μm到约8μm长的波段。

“中红外”(MIR)一般表示频率从约37THz到约100THz、波长从约8μm到约3μm长的波段。

“短波长红外”(SWIR)一般表示频率从约100THz到约214THz、波长从约3μm到约1.4μm长的波段。

“近红外”(NIR)一般表示频率从约214THz到约400THz、波长从约1.4μm到约750nm长的波段。

“可见光”一般表示频率从约400THz到约750THz、波长从约750nm到约400nm长的波段。

“近紫外”(NUV)一般表示频率从约750THz到约1PHz、波长从约400nm到约300nm长的波段。

“中紫外”(MUV)一般表示频率从约1PHz到约1.5PHz、波长从约300nm到约200nm长的波段。

“远紫外”(FUV)一般表示频率从约1.5PHz到约2.48PHz、波长从约200nm到约122nm长的波段。

“极紫外”(EUV)一般表示频率从约2.48PHz到约30PHz、波长从约121nm到约10nm长的波段。

“软X射线”(SX)一般表示频率从约30PHz到约3EHz、波长从约10nm到约100pm长的波段。

“硬X射线”(HX)一般表示频率从约3EHz到约30EHz、波长从约100pm到约10pm长的波段。

“伽马射线”一般表示频率高于约30EHz、波长小于约10pm长的波段。

“电磁波”一般是指具有独立的电分量和磁分量的波。电磁波的电分量和磁分量相位振荡，并且始终相隔90度角。电磁波可以从源辐射，以产生能够穿过介质或真空的电磁辐射。电磁波包括在电磁波谱中以任何频率振荡的波，包括但不限于无线电波、可见光和不可见光、X射线和伽马射线。

“荧光镜”一般是指用于实时观察图像的仪器，图像是由穿过以下表面的电磁能量产生的：该表面包括荧光粉，当穿过的光线照射到荧光粉上时，荧光粉会发光。通过这种方式，不可见的电磁能量可以在电磁能量传输过程中变成可见的，以供实时观察。因此，不可见辐射就变成了可见光。

“荧光透视”一般是指一种成像技术，其使用一种装置(诸如荧光镜或电子检测器)来捕获靠近物体或穿过物体的电磁能量，并且生成实时移动图像。在医疗成像中，荧光镜使得医生实时观察受试者的内部结构和功能。这对诊断和治疗都很有用，并且在许多医学领域中都有应用。在一个示例中，荧光镜由X射线源和荧光屏组成，受试者被置于这两者之间。也可以使用X射线图像增强器和相机来提高图像的可见度，并且将其显示在远程显示屏上。可以使用电子检测器而不是荧光镜来检测电磁能量并生成移动图像。虽然不使用荧光镜，但是该过程仍可称为荧光透视。

X射线是一种电离辐射形式，其使用要求仔细权衡该程序带来的潜在风险和该程序对受试者的益处。由于受试者必须暴露于持续的X射线源而不是瞬间脉冲，因此荧光透视程序通常会使受试者吸收比普通(静止)射线照相更高的辐射剂量。只有诸如医疗保健、人身安全、食品安全、无损检测和科学研究等的重要应用才符合使用的风险-效益阈值。荧光透视还用于机场安全扫描仪，以检查是否藏有武器或炸弹。这些机器使用的辐射剂量低于医疗荧光透视。医疗应用中剂量较高的原因是它们对组织对比度的要求更高，并且出于同样的原因，它们有时也需要对比剂。

“下部段”一般是指从耻骨联合到足底平面的距离，并且代表“肢体”对总身高的贡献。在出生时，正常的上部段与下部段的比率为1.7:1。腿部的生长速度比躯干快，并且到10岁时，上下部段相等，并且成年后也是如此。

“医疗成像应用”一般是指任何期望可以成像的医疗程序或医疗状况。作为非限制性示例，医疗成像应用可以包括介入疼痛、普通外科、心脏病学、整形外科、荧光透视或神经外科。

“存储器”一般是指被配置为用于保留数据或信息的任何存储系统或装置。每个存储器均可以包括一种或多种类型的固态电子存储器、磁存储器或光学存储器，仅举几个例子。以非限制性示例来说，每个存储器可以包括固态电子随机存取存储器(RAM)、顺序可存取存储器(SAM)(诸如先进先出(FIFO)变体或后进先出(LIFO)变体)、可编程只读存储器(PROM)、电子可编程只读存储器(EPROM)或电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)；光盘存储器(诸如DVD或CDROM)；磁编码硬盘、软盘、磁带或盒式介质；或上述任何这些存储器类型的组合。此外，每个存储器均可以是易失性的、非易失性的或易失性的和非易失性变体的混合组合。

“中上臂”一般是指肩峰突和肩胛突之间的大致中点。可以使用中上臂周长来计算中上臂肌肉周长。肌肉周长小于第30百分位数可能表明蛋白质存储严重耗竭。

本文使用的“多个”与“数个”同义，是指一个以上，或者引申为两个以上。

本文中使用的“可选地”(optionally)是指可自行决定的；非必需的；可能的，但不是强制性的；交由个人选择。

“操作设置模块”一般是指能够接受输入并利用该输入计算成像装置的操作设置以生成可视图像的软件。由操作设置模块接受的输入可以是任何数据、描述或其他形式的信息，这些信息可以用于优化成像系统的操作设置。操作设置模块可以使用等式或等式组，通过将输入与历史数据进行比较，或者通过用于确定生成可读图像的操作设置的任何其他合适的方法，来计算操作设置。

“光纤”一般是指电磁波导，该电磁波导具有细长的导管，该导管包括基本上透明的介质，当电磁能量穿过导管的长轴时，电磁能量行进穿过该介质。在电磁辐射穿过导管时，电磁辐射可以通过该电磁辐射的全内反射保持在导管内。全内反射一般使用光纤来实现，光纤包括基本上透明的芯，该芯由第二种基本上透明的包覆材料围绕，包覆材料的折射率比芯的折射率低。

光纤一般由不导电但是基本上透明的介电材料制成。这种材料可以包括或者可以不包括挤压玻璃(诸如二氧化硅)、氟化玻璃、磷酸盐玻璃、钙化玻璃、或者聚合材料(诸如各种塑料)或其他合适材料的任意组合，并且可配置成具有任意合适的截面形状、长度或尺寸。可以成功穿过光纤的电磁能量的示例包括在电磁波谱的近红外、中红外和可见光部分中的电磁波，但是也可以使用任何合适频率的电磁能量。

“处理器”一般指一个或多个电子部件，所述电子部件被配置成作为单个单元运行，该单个单元被配置或编程为处理输入以生成输出。另选地，当处理器采用多部件形式时，其可以具有相对于其他部件远程定位的一个或多个部件。每个处理器的一个或多个部件可以是限定了数字电路、模拟电路或者这两者的电子变体。在一个示例中，每个处理器都是传统的集成电路微处理器布置，诸如由美国加利福尼亚州圣克拉拉市2200米申学院大街(MissionCollegeBoulevard)的因特尔公司(邮编95052)提供的一个或多个PENTIUM、i3、i5或i7处理器。

处理器的另一个示例是专用集成电路(ASIC)。ASIC是一种集成电路(IC)，其被定制为用于执行一系列特定的逻辑运算，从而控制计算机执行特定的任务或功能。ASIC是用于专用计算机的处理器的一个示例，而不是被配置为通用用途的处理器。专用集成电路一般不可重新编程以执行其他功能，并且在其制造时只可编程一次。

在另一个示例中，处理器可以是“现场可编程”类型的处理器。这种处理器在它们被制造出之后可以“在现场”多次编程，以执行各种专用或通用功能。现场可编程处理器可以在处理器的集成电路中包含现场可编程门阵列(FPGA)。可以对FPGA进行编程，以执行一系列特定的指令，这些指令可以保留在FPGA中的非易失性存储单元中。FPGA可以由客户或设计人员使用硬件描述语言(HDL)进行配置。可以使用另一计算机对FPGA进行重新编程，以重新配置FPGA，从而执行一组新的命令或操作指令。这种操作可以通过任何合适的手段执行，诸如通过对处理器电路进行固件升级来执行。

正如计算机的概念并不局限于单个位置中的单个物理装置，“处理器”的概念也不局限于单个物理逻辑电路或电路包，而是包括一个或多个这种电路或电路包，一个或多个这种电路或电路包可能包含在多个物理位置中的多个计算机内或跨越多个物理位置中的多个计算机。在虚拟计算环境中，未知数量的物理处理器可能积极地处理数据，这些未知数量也可能随时间自动变化。

“处理器”的概念包括被配置或编程为进行阈值比较、规则比较、计算或执行逻辑运算的装置，从而将规则应用于产生逻辑结果(如“真”或“假”)的数据。处理活动可以在独立服务器上的多个单个处理器上进行，可以在具有独立处理器的单个服务器中的多个处理器上进行，或者还可以在独立计算装置中的多个物理上相互远离的处理器上进行。

“射线照相术”一般是指使用电磁波(例如X射线)创建物体的图像的成像技术。在一个示例中，射线照相术用于观察不透明物体的内部结构，其中X射线束由X射线发生器产生并且射向物体。由物体吸收一定量的X射线，这取决于物体的密度和结构组成。穿过物体的X射线可以被物体后面的检测器(诸如通过照相胶片或数字检测器)捕获。通过这种技术生成平面二维图像有时被称为“投射射线照相术”。计算机断层(CT)扫描是放射照相术的示例，在这种技术中，来自不同角度的多个二维图像经过计算机处理后生成三维表示。

在另一个示例中，可以通过检测从物体反射以形成图像的电磁能量来生成图像。这种技术可以依靠X射线的康普顿(Compton)散射效应(一种电离辐射形式)。“背向散射X射线检测”不是检测已穿过物体的X射线，而是主要依靠检测背离物体反射的辐射来形成图像。所检测的背向散射模式通常取决于物体的材料特性，并且通常用于成像有机材料。

射线照相术的应用包括医疗(或“诊断”)射线照相术，该照相术包括对受试者进行射线照相(静态图像)和荧光透视(实时图像)。其他用途包括工业射线照相术，以确定所制造物体的内部成分以及机场安检，在机场安检中，“人体扫描仪”可以使用背向散射X射线检测来生成乘客的图像。

“接收”一般是指接受事务被转移、传达、传送、中继、发送或转发。该概念可能包括也可能不包括监听或等待事务从发送实体到达。例如，可以接收传输而不知道是谁在进行传输或者什么在进行传输。同样，也可以在知道或不知道是谁在接收该传输或什么在接收该传输的情况下发送传输。“接收”可以包括但不限于捕获或获得电磁频谱中以任何合适的频率的电磁能量的动作。接收可以通过感应电磁辐射来实现。感应电磁辐射可以包括检测通过或来自诸如导线或光纤的介质的能量波。接收包括接收数字信号，该数字信号可限定各种类型的模拟或二进制数据，诸如信号、资料包、数据包等。

“皮褶厚度”一般是指皮下脂肪的测量值，并且用于估算总脂肪率。例如，可以在中上臂处进行该测量。对于男性该值大于23mm并且对于女性该值大于30mm即为肥胖。能量存储严重耗竭可以通过低于第30百分位数的值来表示。

“源剂量率”(SDR)：一般是指输送到受试者的剂量率，其也就是受试者和旁观者所经受的最大潜在剂量率。

“源剂量散射”(SDS)：被定义为源剂量率随时间和距SDR的距离的变化。

“传输”一般是指使事务被转移、传达、传送、中继、发送或转发。该概念可能包括也可能不包括将事务从发射实体传送到接收实体的行为。例如，可以接收传输而不知道是谁在进行传输或什么在进行传输。同样，也可以在知道或不知道是谁在接收该传输或什么在接收该传输的情况下发送传输。传输”可以包括但不限于以电磁频谱中任何合适的频率发送或传播电磁能量的行为。传输可以包括数字信号，该数字信号可以限定各种类型的二进制数据，如资料包、数据包等。传输还可以包括模拟信号。

“躯干或上部段”一般是指从耻骨联合到头顶的距离。

“用户界面”一般是指装置或计算机程序的一个方面，其提供了一种用户和装置或计算机程序进行交互的手段，特别是通过协调输入装置和软件的用途。用户界面可以说是“图形”性质的，因为在计算机上执行的装置或软件可以使用显示装置呈现图像、文本、图形等，以呈现对用户有意义的输出，并且在输出的图形显示的同时接受用户的输入。在另一个示例中，用户界面可以包括灯、LED、七段显示器、LCD显示器、物理按钮、开关、操作杆或其他用于向用户提供输出和接受输入的装置。

Claims (20)

1.一种系统，该系统包括：

成像装置，该成像装置被配置为使用电磁辐射捕获受试者的图像，该成像装置限定了用于控制所述成像装置的行为的操作设置；以及

控制逻辑，该控制逻辑被配置为使用标准来自动确定所述操作设置，所述标准包括待执行的特定类型的成像程序、受试者的目标位置和受试者的至少一个物理特征、或它们的任意组合，并且其中由所述计算机自动确定的所述操作设置包括峰值千伏电压、管电流、暴露时间或它们的任意组合；

其中，所述操作设置从所述控制逻辑传输到所述成像装置，并且所述成像装置响应所述控制逻辑并且被配置为应用所述操作设置，以使用所计算的操作设置生成受试者的图像。

2.根据权利要求1所述的系统，该系统包括：

远离所述成像装置的计算机；以及

通信链路，该通信链路位于所述成像装置与所述计算机之间，

其中所述控制逻辑位于所述计算机中，并且其中所述操作设置使用将所述计算机电连接到所述成像装置的通信链路从所述计算机传输至所述成像装置。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述计算机具有用户界面，所述用户界面被配置为接受限定所述操作设置的输入，并且其中所述输入包括：

识别所述成像装置的信息；

待由所述成像装置执行的成像程序的具体类型；

待由所述成像装置成像的受试者的目标位置；以及

包括受试者性别、受试者体型和受试者体重的受试者的物理特征。

4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述通信链路包括将所述计算机电连接到所述成像装置的导线。

5.根据权利要求2所述的系统，其中，所述通信链路包括将所述计算机电连接到所述成像装置的无线连接。

6.根据权利要求1所述的系统，该系统包括：

第一计算机和第二计算机，所述第一计算机和所述第二计算机均远离所述成像装置；以及

第一通信链路，所述第一通信链路位于所述成像装置与所述第一计算机之间；

第二通信链路，该第二通信链路位于所述第一计算机与所述第二计算机之间；

其中，所述控制逻辑位于所述第二计算机中，并且其中所述操作设置使用所述第二通信链路从所述第二计算机传输到所述第一计算机，并且其中所述操作设置使用所述第一通信链路从所述第一计算机传输到所述成像装置。

7.根据权利要求1所述的系统，该系统包括：

控制器，该控制器被配置为激活和停用所述成像装置；

其中，所述控制逻辑位于所述控制器中，其中所述控制器安装在所述成像装置的外壳中，并且被配置为控制所述成像装置以使用所计算的操作设置生成受试者的图像。

8.根据权利要求7所述的系统，该系统包括：

远离所述成像装置的计算机；以及

通信链路，该通信链路位于所述控制器与所述计算机之间；

其中，所述操作设置使用将所述计算机电连接到所述控制器的通信链路从所述计算机传输到所述控制器。

9.根据权利要求8所述的系统，该系统包括：

所述成像装置的成像系统用户界面，所述成像系统用户界面被布置和配置为接受限定所述操作设置的输入，或其任意组合；

其中，所述控制器被布置和配置为自动接受来自所述成像系统用户界面的输入并且将该输入发送到所述计算机；并且

其中，所述控制器被布置和配置为自动接受来自所述计算机的输入并且相应地调整所述成像装置的所述用户界面和操作设置。

10.根据权利要求1所述的系统，该系统包括：

远离所述成像装置的计算机；

控制器，所述控制器被配置为用于激活和停用所述成像装置；以及

通信链路，所述通信链路位于所述控制器与所述计算机之间；

其中，所述控制逻辑位于所述计算机中，并且所述控制器响应接受来自所述计算机的操作设置；以及

其中，所述控制器安装在所述成像装置的外壳中，并且被配置为控制所述成像装置以使用所述操作设置生成受试者的图像。

11.根据权利要求10所述的系统，该系统包括：

所述成像装置的成像系统用户界面，该成像系统用户界面被配置为接受限定所述操作设置的输入，其中所述控制器响应所述成像系统用户界面，并且其中所述控制器被配置为使用所述通信链路将从所述成像系统用户界面接收的所述操作设置发送到所述计算机。

12.根据权利要求11所述的系统，该系统包括：

所述远程计算机的计算机用户界面，该计算机用户界面被配置为接受限定所述操作设置的输入，其中所述计算机被配置为使用所述通信链路将所述操作设置从所述计算机用户界面发送至所述控制器。

13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述操作设置包括识别特定成像装置的信息。

14.根据权利要求1所述的系统，其中，所述受试者的至少一个物理特征包括受试者性别、受试者体型和受试者体重中的任何一个或其任意组合。

15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述成像装置被配置为执行自动暴露控制程序，并且其中所述控制逻辑被布置和配置为控制所述成像装置以在捕获受试者的图像之前停用所述自动暴露控制。

16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述成像装置通过产生X射线辐射来生成图像，其中所述X射线辐射产生的时间段大约等于所述暴露时间，并且其中所述暴露时间小于1秒。

17.根据权利要求1所述的系统，其中，生成图像所需的暴露时间小于大约1秒。

18.根据权利要求1所述的系统，其中，生成图像所需的曝光时间小于大约0.6秒。

19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述成像装置在启动时的散射率在X射线成像装置的4英尺内小于大约300mR/小时。

20.根据权利要求1所述的系统，其中，所述成像装置在启动时的散射率在X射线成像装置的4英尺内小于大约150mR/小时。