RU2777609C2 - Sensitivity-optimized patient positioning system for dark-field x-ray imaging - Google Patents
Sensitivity-optimized patient positioning system for dark-field x-ray imaging Download PDFInfo
- Publication number
- RU2777609C2 RU2777609C2 RU2019133541A RU2019133541A RU2777609C2 RU 2777609 C2 RU2777609 C2 RU 2777609C2 RU 2019133541 A RU2019133541 A RU 2019133541A RU 2019133541 A RU2019133541 A RU 2019133541A RU 2777609 C2 RU2777609 C2 RU 2777609C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- patient
- field
- node
- distance
- source node
- Prior art date
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims abstract description 32
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims abstract description 14
- 230000001678 irradiating Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 3
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 2
- 210000004072 Lung Anatomy 0.000 description 1
- 230000001427 coherent Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic Effects 0.000 description 1
- 230000003936 working memory Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Настоящее изобретение относится к рентгенографической системе для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток, а также к способу захвата темнопольного и/или фазово-контрастного рентгеновского изображения.The present invention relates to a grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging system and a method for capturing a dark-field and/or phase-contrast x-ray image.
Уровень техникиState of the art
Стандартные методы рентгеновской визуализации основаны на уменьшении интенсивности рентгеновского луча из-за ослабления объектом при прохождении через облучаемый объект, что можно измерить с помощью детектора рентгеновского излучения. При использовании интерферометрических способов, например, при использовании интерферометра типа Тальбота-Лау с тремя решетками в луче, два дополнительных физических эффекта создают контраст, который можно использовать для формирования изображения. Фазово-контрастная рентгеновская визуализация использует информацию об изменениях фазы при рефракции рентгеновского луча, который проходит сквозь объект, для создания данных изображения. Контрастная темнопольная рентгеновская визуализация использует информацию о малоугловом рассеянии. Темнопольная и/или фазово-контрастная рентгеновская визуализация может осуществляться с использованием обратной геометрии. Однако было показано, что существует компромиссное соотношение между чувствительностью системы и достигаемым полем обзора.Standard x-ray imaging techniques rely on the decrease in the intensity of the x-ray beam due to attenuation by the object as it passes through the irradiated object, which can be measured with an x-ray detector. When using interferometric methods, for example, when using a Talbot-Lau type interferometer with three gratings in the beam, two additional physical effects create a contrast that can be used for imaging. Phase contrast x-ray imaging uses information about phase changes as the refraction of an x-ray beam that passes through an object to create image data. Contrast dark-field x-ray imaging uses small-angle scattering information. Dark field and/or phase contrast x-ray imaging can be performed using inverse geometry. However, it has been shown that there is a trade-off between system sensitivity and the field of view achieved.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Задача изобретения состоит в улучшении качества изображения, полученного с помощью рентгенографической системы для темнопольной рентгеновской фазово-контрастной визуализации на основе решеток.The object of the invention is to improve the quality of an image obtained with an X-ray grating-based dark-field x-ray phase contrast imaging system.
Указанная задача решена объектом изобретения, раскрытым в независимых пунктах формулы изобретения, при этом дополнительные варианты осуществления раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения. Следует отметить, что нижеследующие описываемые аспекты изобретения применимы также к рентгенографической системе для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток, а также к способу захвата темнопольного и/или фазово-контрастного рентгеновского изображения.This problem is solved by the subject matter of the invention disclosed in the independent claims, while additional embodiments are disclosed in the dependent claims. It should be noted that the following described aspects of the invention also apply to a grating-based dark field and/or phase contrast x-ray imaging system and a dark field and/or phase contrast x-ray image capture method.
В соответствии с настоящим изобретением обеспечена рентгенографическая система для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток. Рентгенографическая система для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток содержит узел источника, узел детектирования и опору для пациента с поверхностью контакта с пациентом. Узел источника и узел детектирования расположены вдоль оптической оси, а опора для пациента расположена между ними. Расстояние между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом вдоль оптической оси является настраиваемым с целью регулировки фактической чувствительности для визуализации, так что обеспечена возможность достижения компромиссного соотношения между чувствительностью и полем обзора для конкретного пациента. Система выполнена с возможностью определения целевого расстояния (dT) между узлом источника и пациентом, подлежащим облучению, пока поле обзора не будет соответствовать области, представляющей интерес, а также с возможностью использования целевого расстояния для настройки контактного расстояния.In accordance with the present invention, a radiographic system for grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging is provided. The x-ray system for dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging based on gratings contains a source unit, a detection unit and a patient support with a patient contact surface. The source node and the detection node are located along the optical axis, and the patient support is located between them. The distance between the source node and the patient contact surface along the optical axis is configurable to adjust the actual sensitivity for imaging so that a compromise between sensitivity and field of view can be achieved for a particular patient. The system is configured to determine a target distance (d T ) between the source node and the patient to be irradiated until the field of view matches the region of interest, and to use the target distance to adjust the contact distance.
В результате можно избежать высокой чувствительности к рассеянию на малые углы внутри облучаемого объекта, то есть пациента, поскольку положение пациента является настраиваемым. Положение ближе к узлу источника излучения повышает увеличение и, следовательно, уменьшает поле обзора. При этом обеспечивается высокая чувствительность, так как это приводит к лучшему соотношению контраст-шум, что обычно облегчает диагностику. Таким образом, качество изображения улучшается.As a result, a high sensitivity to small angle scattering within the irradiated object, ie the patient, can be avoided because the position of the patient is adjustable. Positioning closer to the emitter node increases magnification and therefore reduces the field of view. This provides high sensitivity, as it results in a better contrast-to-noise ratio, which usually makes diagnosis easier. Thus, the image quality is improved.
В другом примере обеспечена рентгенографическая система для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток. Указанная рентгенографическая система для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток содержит узел источника, узел детектирования и опору для пациента с поверхностью контакта с пациентом. Узел источника и узел детектирования расположены вдоль оптической оси, а опора для пациента расположена между ними. Расстояние между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом вдоль оптической оси является настраиваемым.In another example, a grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging system is provided. Said x-ray system for grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging comprises a source unit, a detection unit and a patient support with a patient contact surface. The source node and the detection node are located along the optical axis, and the patient support is located between them. The distance between the source node and the patient contact surface along the optical axis is configurable.
Расстояние между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом также может называться контактным расстоянием dA.The distance between the source node and the patient contact surface may also be referred to as the contact distance d A .
Технология темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток требует вставки в луч трех решеток, или по меньшей мере двух, когда источник обеспечивает когерентное рентгеновское излучение.The grating-based dark field and/or phase contrast x-ray imaging technology requires three gratings to be inserted into the beam, or at least two when the source provides coherent x-rays.
В одном из примеров узел источника содержит первую решетку G0 и вторую решетку G1, предусмотренную по ходу луча после первой решетки, а узел детектирования содержит третью решетку G2. Максимальная чувствительность достигается, когда пациент находится в точке G1, и уменьшается линейно до 0 в точке G2.In one example, the source node comprises a first grating G0 and a second grating G1 provided downstream of the first grating, and the detection node comprises a third grating G2. Maximum sensitivity is reached when the patient is at G1 and decreases linearly to 0 at G2.
Подвижность узла опоры для пациента связана с перемещением указанного узла опоры для пациента. Перемещение может также называться смещением.The mobility of the patient support assembly is related to the movement of said patient support assembly. A move may also be referred to as an offset.
В соответствии с настоящим изобретением, узел источника содержит первую решетку G0 и вторую решетку G1, а узел детектирования содержит третью решетку G2; рентгенографическая система для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток использует обратную геометрию, в которой расстояние между первой решеткой G0 и второй решеткой G1 меньше расстояния между второй решеткой G1 и третьей решеткой G2.In accordance with the present invention, the source node contains the first grating G0 and the second grating G1, and the detection node contains the third grating G2; An x-ray system for grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging uses an inverse geometry in which the distance between the first grating G0 and the second grating G1 is less than the distance between the second grating G1 and the third grating G2.
Термин «обратная геометрия» относится к конфигурации, в которой расстояние между G0 и G1 меньше расстояния между G1 и G2, и в которой объект, то есть пациент, помещен между второй и третьей решеткой.The term "reverse geometry" refers to a configuration in which the distance between G0 and G1 is less than the distance between G1 and G2, and in which the object, ie the patient, is placed between the second and third gratings.
Согласно одному из примеров, рентгенографическая система для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток использует симметричную геометрию, в которой расстояние между G0 и G1 совпадает с расстоянием между G1 и G2.According to one example, an x-ray system for grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging uses a symmetrical geometry in which the distance between G0 and G1 is the same as the distance between G1 and G2.
В другом, альтернативном варианте, рентгенографическая система для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток использует, так называемую, прямую геометрию, в которой расстояние между G0 и G1 больше, чем расстояние между G1 и G2. Например, пациент помещен между первой и второй решеткой.In another alternative embodiment, a radiographic system for grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging uses a so-called straight geometry in which the distance between G0 and G1 is greater than the distance between G1 and G2. For example, the patient is placed between the first and second bars.
В одном из примеров контактное расстояние dA между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом вдоль оптической оси можно настраивать, перемещая узел источника.In one example, the contact distance d A between the source node and the patient contact surface along the optical axis can be adjusted by moving the source node.
Поверхность контакта с пациентом может иметь несколько отдельных положений вдоль оптической оси, например, для крупного, среднего и маленького пациента.The patient contact surface may have several distinct positions along the optical axis, for example for large, medium and small patients.
В соответствии с другим примером, рентгенографическая система для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток содержит устройство детектирования положения и узел генерирования изображения. Устройство детектирования положения выполнено с возможностью определения фактического положения поверхности контакта с пациентом и для передачи фактического положения в узел генерирования изображения, а узел генерирования изображения использует фактическое положение для генерирования изображения.According to another example, a grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging system comprises a position detection device and an image generation unit. The position detecting device is configured to determine the actual position of the patient contact surface and to transmit the actual position to the image generating unit, and the image generating unit uses the actual position to generate the image.
При генерировании данных для изображения учитывают фактическую чувствительность для генерирования изображения. Опора для пациента предусмотрена между узлом источника и узлом детектирования вдоль оптической оси, так что для конкретного пациента достигается наилучшее компромиссное соотношение между чувствительностью и полем обзора.When generating image data, the actual sensitivity for image generation is taken into account. A patient support is provided between the source node and the detection node along the optical axis so that the best compromise between sensitivity and field of view is achieved for a particular patient.
В соответствии с одним из примеров, рентгенографическая система для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток содержит узел индикации для индикации поля обзора.According to one example, a grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging system comprises an indication unit for indicating a field of view.
В соответствии с другим примером устройство детектирования положения выполнено с возможностью определения контактного расстояния dA между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом.In accordance with another example, the position detecting device is configured to determine the contact distance d A between the source node and the patient contact surface.
В соответствии с одним из примеров, устройство детектирования положения содержит стереокамеру. Стереокамера выполнена с возможностью определения контактного расстояния dA между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом.According to one example, the position detecting device comprises a stereo camera. The stereo camera is configured to determine the contact distance d A between the source node and the contact surface with the patient.
Предлагается использовать эту базовую технологию для расчета и задания наиболее подходящей (то есть максимальной) чувствительности, которая все же позволяет получать изображение всего облучаемого объекта. Стереокамера выполнена с возможностью определения размера пациента и определения подходящего контактного расстояния dA между источником и поверхностью контакта с пациентом.It is proposed to use this basic technology to calculate and set the most suitable (ie maximum) sensitivity that still allows to obtain an image of the entire irradiated object. The stereo camera is configured to determine the size of the patient and determine the appropriate contact distance d A between the source and the contact surface with the patient.
В соответствии с другим примером, рентгенографическая система для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток выполнена с возможностью определения геометрической формы облучаемого пациента. Система также выполнена с возможностью определения поля обзора в зависимости от геометрической формы, а также определения, в зависимости от поля обзора, расстояния между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом, то есть облучаемым объектом. Расстояние между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом также может называться расстоянием dP до пациента или расстоянием dO до объекта.According to another example, a grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging system is configured to determine the geometric shape of an irradiated patient. The system is also configured to determine the field of view depending on the geometric shape, as well as to determine, depending on the field of view, the distance between the source node and the contact surface with the patient, that is, the irradiated object. The distance between the source node and the patient contact surface may also be referred to as the distance d P to the patient or the distance d O to the object.
В одном из примеров стереокамера используется вместе с анатомической моделью грудной клетки человека, чтобы оценить расстояние от срединной плоскости легких до поверхности упора.In one example, a stereo camera is used in conjunction with a human chest anatomy model to estimate the distance from the midplane of the lungs to the abutment surface.
В соответствии с другим примером, система поддерживает по меньшей мере два режима захвата, один - с большим полем обзора и низкой темнопольной чувствительностью (нижняя поверхность ближе к детектору) и один - с малым полем обзора и высокой темнопольной чувствительностью (поверхность дальше от детектора).According to another example, the system supports at least two capture modes, one with a large field of view and low dark field sensitivity (lower surface closer to the detector) and one with a small field of view and high dark field sensitivity (surface farther from the detector).
Согласно изобретению также предложен способ захвата темнопольного и/или фазово-контрастного рентгеновского изображения с использованием рентгенографической системы в соответствии с одним из предыдущих примеров. Данный способ содержит следующие шаги:The invention also provides a method for capturing a dark field and/or phase contrast x-ray image using a x-ray system according to one of the previous examples. This method contains the following steps:
a) настраивают контактное расстояние dА между поверхностью контакта с пациентом и узлом источника вдоль оптической оси;a) adjust the contact distance d A between the contact surface with the patient and the source node along the optical axis;
b) временно фиксируют поверхность контакта с пациентом в первом положении;b) temporarily fixing the patient contact surface in the first position;
c) облучают пациента, подлежащего облучению; иc) irradiate the patient to be irradiated; and
d) захватывают темнопольное и/или фазово-контрастное рентгеновское изображение.d) capturing a dark field and/or phase contrast x-ray image.
В соответствии с одним из примеров, шаг а) настройки контактного расстояния dA между поверхностью контакта с пациентом и узлом источника вдоль оптической оси содержит следующие подшаги:According to one example, step a) of setting the contact distance d A between the patient contact surface and the source node along the optical axis contains the following substeps:
а1) помещают пациента, подлежащего облучению, между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом;a1) placing the patient to be irradiated between the source assembly and the patient contact surface;
а2) определяют целевое расстояние между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом, пока поле обзора не будет соответствовать области, представляющей интерес, и используют целевое расстояние dT для настройки контактного расстояния;a2) determining a target distance between the source node and the patient contact surface until the field of view matches the region of interest, and using the target distance d T to adjust the contact distance;
а3) передают настроенное контактное расстояние между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом узлу генерирования изображения, причем узел генерирования изображения выполнен с возможностью учета, в зависимости от настроенного контактного расстояния между узлом источника и облучаемым пациентом, фактической чувствительности для генерирования изображения.a3) transmitting the adjusted contact distance between the source unit and the contact surface with the patient to the image generating unit, wherein the image generating unit is configured to take into account, depending on the adjusted contact distance between the source unit and the irradiated patient, the actual sensitivity for image generation.
В соответствии с изобретением предусмотрен компьютерный программный элемент для управления рентгенографической системой для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток, который, при выполнении узлом процессора, способен обеспечивать реализацию шагов способа для захвата темнопольного и/или фазово-контрастного рентгеновского изображения.In accordance with the invention, there is provided a computer software element for controlling a grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging system that, when executed by a processor unit, is capable of implementing the method steps for capturing a dark-field and/or phase-contrast x-ray image.
Изобретение относится к системе и способу определения местоположения пациента вдоль оптической оси для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток. Пациента размещают рядом с узлом источника или узлом детектирования. Узел индикации своим световым конусом освещает поле обзора. На следующем шаге пациента перемещают до тех пор, пока поле обзора не будет соответствовать области, представляющей интерес, чтобы определить целевое расстояние dт.Целевое расстояние dт между узлом источника и пациентом учитывают для генерирования изображения с оптимальным компромиссным соотношением между чувствительностью системы и полем обзора.The invention relates to a system and method for determining the location of a patient along the optical axis for grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging. The patient is placed next to the source node or the detection node. The display unit illuminates the field of view with its light cone. In the next step, the patient is moved until the field of view matches the region of interest in order to determine the target distance dt . The target distance dt between the source node and the patient is taken into account to generate an image with an optimal trade-off between system sensitivity and field of view .
Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут понятны и будут разъяснены со ссылкой на варианты осуществления, раскрытые ниже.These and other aspects of the present invention will become clear and will be explained with reference to the embodiments disclosed below.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Примерные варианты осуществления изобретения раскрыты ниже со ссылкой на следующие чертежи, где:Exemplary embodiments of the invention are disclosed below with reference to the following drawings, where:
на фиг. 1 показан схематичный вид рентгенографической системы для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток;in fig. 1 is a schematic view of an x-ray system for grating-based dark-field and/or phase-contrast x-ray imaging;
на фиг. 2 показан схематичный вид пациента, размещенного в рентгенографической системе в двух разных положениях;in fig. 2 shows a schematic view of a patient placed in an X-ray system in two different positions;
на фиг. 3 показан схематичный вид поля обзора области, представляющей интерес;in fig. 3 is a schematic view of the field of view of the region of interest;
на фиг. 4а, 4b и 4с показаны распределения чувствительности и поля обзора вдоль оптической оси; иin fig. 4a, 4b and 4c show the distributions of sensitivity and field of view along the optical axis; and
на фиг. 5 показан пример способа захвата темнопольного и/или фазово-контрастного рентгеновского изображения.in fig. 5 shows an example of a method for capturing a dark field and/or phase contrast x-ray image.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
На фиг. 1 показана рентгенографическая система 10 для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток. Рентгенографическая система 10 для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток включает в себя узел 12 источника, узел 14 детектирования с поверхностью 18 контакта с пациентом. Узел 12 источника и узел 14 детектирования расположены вдоль оптической оси 13, при этом между ними расположен узел 16 опоры для пациента с поверхностью 18 контакта с пациентом. Узел опоры для пациента установлен подвижно с возможностью его временной фиксации по меньшей мере в двух разных положениях вдоль оптической оси 13. Рентгенографическая система 10 для темнопольной и/или фазово-контрастной рентгеновской визуализации на основе решеток может дополнительно содержать устройство 20 детектирования положения и узел 22 генерирования изображения. Устройство 20 детектирования положения выполнено с возможностью определения фактического положения поверхности 18 контакта с пациентом и передачи фактического положения в узел 22 генерирования изображения, при этом узел 22 генерирования изображения использует фактическое положение, чтобы генерировать изображение.In FIG. 1 shows an
На фиг. 2а и фиг. 2b показаны два различных положения пациента, стоящего рядом с поверхностью 18 контакта с пациентом. На фиг. 2а расстояние между пациентом и узлом 14 детектирования меньше по сравнению с полем обзора 26 на фиг. 2b, и, следовательно, поле обзора 26 увеличено.In FIG. 2a and fig. 2b shows two different positions of the patient standing next to the
В соответствии с одним из примеров, контактное расстояние dA между узлом 12 источника и поверхностью 18 контакта с пациентом вдоль оптической оси 13 является настраиваемым дискретным образом.According to one example, the contact distance d A between the
В одном из примеров контактное расстояние dA между узлом 12 источника и поверхностью 18 контакта с пациентом вдоль оптической оси 13 делится на несколько дискретных положений вдоль оптической оси 13, например, для крупного, среднего и маленького пациента.In one example, the contact distance d A between the
В одном из примеров дискретные положения имеют шаги в 1 см. В другом примере дискретные положения имеют шаги от 1 см до 5 см.In one example, the discrete positions are in steps of 1 cm. In another example, the discrete positions are in steps of 1 cm to 5 cm.
В соответствии с другим примером, контактное расстояние dA между узлом 12 источника и поверхностью 18 контакта с пациентом вдоль оптической оси 13 является настраиваемым непрерывным образом.According to another example, the contact distance d A between the
Согласно одному из примеров, поверхность 18 контакта с пациентом непрерывно перемещается вдоль оптической оси 13 между минимальным и максимальным положением для пациента.In one example, the
На фиг. 3 показано поле 26 обзора грудной клетки пациента. Поле 26 обзора индицируется с помощью узла 24 индикации. Узел 24 индикации может быть выполнен в виде светового козырька. Световой козырек обозначает границы области, подлежащей рентгеновскому облучению. С помощью своего светового конуса световой козырек освещает поле обзора.In FIG. 3 shows a field of view 26 of the patient's chest. Field 26 of the review is displayed using the
Признак «поле обзора» может также называться исследуемой областью.The feature "field of view" can also be called the region of interest.
В одном из примеров узел индикации представляет собой позиционирующий луч фокального уровня.In one example, the indication node is a focal level positioning beam.
Исследуемую область также можно назвать областью, представляющей интерес.The region of interest may also be referred to as the region of interest.
Чувствительность S системы и поле обзора изображения взаимозависимы в соответствии с расстоянием dА узла 12 источника до поверхности 18 контакта с пациентом.The sensitivity S of the system and the field of view of the image are interdependent in accordance with the distance d A of the
На фиг. 4а показано распределение чувствительности S вдоль оптической оси 13, начиная от решетки G0 с чувствительностью S равной 0 (нулю), увеличивающейся линейно до максимальной чувствительности на решетке G1. От решетки G1 чувствительность S линейно уменьшается до 0 на решетке G2. Согласно одному из примеров, решетка G0 и решетка G1 объединены в узле 12 источника.In FIG. 4a shows the distribution of the sensitivity S along the
На фиг. 4b показано распределение чувствительности S вдоль оптической оси D. Свой максимум чувствительность S имеет на выходе излучения из узла 12 источника, например, в окне рентгеновского излучения трубки, и уменьшается линейно до 0 на решетке G2, расположенной в узле 14 детектирования.In FIG. 4b shows the distribution of sensitivity S along the optical axis D. The sensitivity S has its maximum at the output of radiation from the
На фиг. 4 с показано распределение поля 26 обзора вдоль оптической оси D. Минимальное поле 26 обзора находится непосредственно рядом с узлом 12 источника и линейно возрастает до максимума непосредственно рядом с узлом 14 детектирования.In FIG. 4c shows the distribution of the field of view 26 along the optical axis D. The minimum field of view 26 is immediately adjacent to the
В примере, который дополнительно не показан подробно, система поддерживает по меньшей мере два режима захвата, один - с большим полем обора и низкой темнопольной чувствительностью (нижняя поверхность рядом с детектором) и один - с небольшим полем обзора и высокой темнопольной чувствительностью (поверхность отдалена от детектора).In an example that is not further shown in detail, the system supports at least two acquisition modes, one with a large field of view and low dark field sensitivity (lower surface near the detector) and one with a small field of view and high dark field sensitivity (surface away from detector).
На фиг. 5 показан способ 100 захвата темнопольного и/или фазово-контрастного рентгеновского изображения, включающий в себя следующие шаги:In FIG. 5 shows a method 100 for capturing a dark field and/or phase contrast x-ray image, including the following steps:
- На первом шаге 102, также называемом шагом а), контактное расстояние dА между поверхностью контакта с пациентом и узлом источника настраивают вдоль оптической оси.- In the first step 102, also referred to as step a), the contact distance d A between the patient contact surface and the source node is adjusted along the optical axis.
- На втором шаге 104, также называемом шагом b), поверхность контакта с пациентом временно фиксируют.- In the second step 104, also referred to as step b), the patient contact surface is temporarily fixed.
- На третьем шаге 106, также называемом шагом с), подлежащего облучению пациента облучают.- In the third step 106, also referred to as step c), the patient to be irradiated is irradiated.
- На четвертом шаге 108, также называемом шагом d), захватывают темнопольное и/или фазово-контрастное рентгеновское изображение.- In the fourth step 108, also referred to as step d), a dark-field and/or phase-contrast x-ray image is captured.
В одном из вариантов способ расширен тремя подшагами шага а):In one embodiment, the method is extended with three sub-steps of step a):
- На первом подшаге 110, также называемом шагом а1), подлежащего облучению пациента помещают между узлом источника и поверхностью контакта с пациентом.- In the first sub-step 110, also referred to as step a1), the patient to be irradiated is placed between the source node and the patient contact surface.
- На втором подшаге 112, также называемом шагом а2), целевое расстояние dT между узлом источника и подлежащим облучению объектом определяют до тех пор, пока поле обзора не будет соответствовать области, представляющей интерес, и используют целевое расстояние dT для настройки контактного расстояния.- In the second sub-step 112, also referred to as step a2), the target distance d T between the source node and the object to be irradiated is determined until the field of view matches the region of interest, and the target distance d T is used to adjust the contact distance.
- На третьем подшаге 114, также называемом шагом а3), настроенное контактное расстояние между узлом источника и объектом, подлежащим облучению, передают в узел генерирования изображения, причем узел генерирования изображения выполнен с возможностью учета, в зависимости от настроенного контактного расстояния между узлом источника и облучаемым объектом, фактической чувствительности S для генерирования изображения.- In the third sub-step 114, also referred to as step a3), the adjusted contact distance between the source node and the object to be irradiated is transmitted to the image generating node, the image generating node being configured to take into account, depending on the adjusted contact distance between the source node and the object to be irradiated object, the actual sensitivity S to generate the image.
В одном из примеров позиционирование происходит дискретным образом или непрерывным образом, при этом настройка расстояния осуществляется с помощью стереокамеры.In one example, positioning occurs in a discrete manner or in a continuous manner, with the distance adjustment being performed using a stereo camera.
В соответствии с одним из примеров, расстояние между поверхностью контакта с пациентом и узлом источника настраивают до тех пор, пока поле обзора не будет соответствовать области, представляющей интерес.According to one example, the distance between the patient contact surface and the source node is adjusted until the field of view matches the region of interest.
Термин «соответствует» также может означать максимальную долю области, представляющей интерес, в поле обзора.The term "corresponds" can also mean the maximum proportion of the area of interest in the field of view.
В другом примерном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечена компьютерная программа или компьютерный программный элемент, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью исполнения, в соответствующей системе, шагов способа в соответствии с одним из предыдущих вариантов осуществления.In another exemplary embodiment of the present invention, a computer program or computer program element is provided, characterized in that it is capable of executing, on a suitable system, the steps of a method according to one of the previous embodiments.
Таким образом, компьютерный программный элемент может храниться в компьютерном узле, который также может быть частью варианта осуществления настоящего изобретения. Этот компьютерный узел может быть выполнен с возможностью осуществления или инициирования осуществления шагов способа, раскрытого выше. Кроме того, он может быть выполнен с возможностью обеспечения работы компонентов раскрытого выше устройства. Компьютерный узел может быть выполнен с возможностью работы в автоматическом режиме и/или исполнения команд пользователя. Компьютерная программа может быть загружена в рабочую память процессора данных. Таким образом, процессор данных может быть оборудован для реализации заявленного способа.Thus, a computer program element may be stored in a computer node, which may also be part of an embodiment of the present invention. This computer node may be configured to perform or initiate the steps of the method disclosed above. In addition, it may be configured to operate the components of the apparatus disclosed above. The computer node may be configured to operate in automatic mode and/or execute user commands. The computer program may be loaded into the working memory of the data processor. Thus, the data processor can be equipped to implement the claimed method.
Этот примерный вариант осуществления изобретения охватывает как компьютерную программу, которая с самого начала использует изобретение, так и компьютерную программу, которая посредством обновления превращает существующую программу в программу, использующую изобретение.This exemplary embodiment of the invention encompasses both a computer program that makes use of the invention from the start, and a computer program that, by means of an update, converts an existing program into a program using the invention.
Кроме того, компьютерный программный элемент может быть выполнен с возможностью обеспечения всех необходимых шагов для выполнения процедуры примерного варианта осуществления способа, как раскрыто выше.In addition, the computer program element may be configured to provide all necessary steps to perform the procedure of an exemplary method implementation as disclosed above.
Согласно еще одному примерному варианту осуществления настоящего изобретения обеспечен компьютерно-читаемый носитель, такой как CD-ROM, причем компьютерно-читаемый носитель содержит сохраненный на нем компьютерный программный элемент, который раскрыт выше.According to yet another exemplary embodiment of the present invention, a computer readable medium such as a CD-ROM is provided, the computer readable medium having the computer program element stored thereon as disclosed above.
Компьютерная программа может храниться и/или распространяться на подходящем носителе, таком как оптический носитель данных или твердотельный носитель, поставляемый вместе или как часть другого аппаратного обеспечения, но также может распространяться в других формах, например через Интернет или другие проводные или беспроводные телекоммуникационные системы.The computer program may be stored and/or distributed on a suitable medium, such as an optical storage medium or solid state media supplied with or as part of other hardware, but may also be distributed in other forms, such as over the Internet or other wired or wireless telecommunications systems.
Однако компьютерная программа также может быть представлена по сети, такой как всемирная сеть World Wide Web, и может быть загружена из такой сети в оперативную память процессора данных. В соответствии с еще одним примерным вариантом осуществления настоящего изобретения обеспечен носитель для обеспечения доступности компьютерного программного элемента для загрузки, причем указанный компьютерный программный элемент выполнен с возможностью реализации способа в соответствии с одним из раскрытых выше вариантов осуществления изобретения.However, the computer program may also be presented over a network, such as the World Wide Web, and may be downloaded from such a network into the main memory of the data processor. In accordance with another exemplary embodiment of the present invention, a medium is provided for making a computer program element available for download, said computer program element being capable of implementing a method in accordance with one of the embodiments of the invention disclosed above.
Следует отметить, что варианты осуществления изобретения раскрыты со ссылкой на различные объекты изобретения. В частности, некоторые варианты осуществления раскрыты со ссылкой на пункты формулы изобретения, относящиеся к способу, тогда как другие варианты осуществления раскрыты со ссылкой на пункты формулы изобретения, относящиеся к устройству. Однако специалист в данной области техники поймет из вышеприведенного и последующего описания, что, если не указано иное, в дополнение к любой комбинации признаков, относящихся к объекту изобретения одного типа, также рассматривается любая комбинация признаков, относящихся к различным объектам изобретения, раскрытым в настоящей заявке. Однако все признаки могут быть объединены, обеспечивая синергетические эффекты, которые представляют собой нечто большее, чем простое суммирование признаков.It should be noted that embodiments of the invention are disclosed with reference to various aspects of the invention. In particular, some embodiments are disclosed with reference to method claims, while other embodiments are disclosed with reference to device claims. However, one skilled in the art will appreciate from the foregoing and the following description that, unless otherwise indicated, in addition to any combination of features relating to one type of subject matter, any combination of features relating to different subject matter disclosed in this application is also contemplated. . However, all features can be combined to provide synergistic effects that are more than just the summation of features.
Хотя изобретение было проиллюстрировано и подробно раскрыто на чертежах и в вышеприведенном описании, такие иллюстрирование и раскрытие следует рассматривать как приведенные в качестве примера и не ограничивающие. Изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Другие модификации раскрытых вариантов осуществления заявленного изобретения могут быть понятны специалистам в данной области техники и реализованы ими на практике на основании изучения чертежей, раскрытия сущности изобретения и зависимых пунктов формулы изобретения.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and in the foregoing description, such illustration and disclosure should be construed as exemplary and non-limiting. The invention is not limited to the disclosed embodiments. Other modifications of the disclosed embodiments of the claimed invention may be understood by those skilled in the art and put into practice by them based on examination of the drawings, the disclosure of the invention and the dependent claims.
В формуле изобретения слово «содержит» не исключает наличия других элементов или шагов, а использование единственного числа не исключает множества. Один процессор или другой узел может выполнять функции нескольких элементов, указанных в формуле изобретения. Сам факт того, что некоторые меры упоминаются во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что комбинация этих мер не может быть использована для получения преимущества. Любые ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие объем изобретения.In the claims, the word "comprises" does not exclude the presence of other elements or steps, and the use of the singular does not exclude a plurality. One processor or other node can perform the functions of several elements specified in the claims. The mere fact that certain measures are mentioned in mutually different dependent claims does not mean that a combination of these measures cannot be used to advantage. Any reference designations in the claims should not be construed as limiting the scope of the invention.
Claims (23)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17162697.1A EP3378397A1 (en) | 2017-03-24 | 2017-03-24 | Sensitivity optimized patient positioning system for dark-field x-ray imaging |
| EP17162697.1 | 2017-03-24 | ||
| PCT/EP2018/054849 WO2018172024A1 (en) | 2017-03-24 | 2018-02-27 | Sensitivity optimized patient positioning system for dark-field x-ray imaging |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019133541A RU2019133541A (en) | 2021-04-26 |
| RU2019133541A3 RU2019133541A3 (en) | 2021-07-05 |
| RU2777609C2 true RU2777609C2 (en) | 2022-08-08 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103460301A (en) * | 2011-02-01 | 2013-12-18 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | Differential phase-contrast imaging with focussing deflection structure plates |
| WO2016046024A1 (en) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | Koninklijke Philips N.V. | Contrast arrival detection |
| RU2015109738A (en) * | 2012-08-20 | 2016-10-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | ADJUSTING THE DISTANCE FROM THE SOURCE GRID TO THE PHASE LATTICE FOR PHASE SETTING IN SEVERAL ORDERS WITH DIFFERENTIAL PHASE-CONTRAST VISUALIZATION |
| WO2017013153A1 (en) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | Koninklijke Philips N.V. | X-ray detector for phase contrast and/or dark-field imaging |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103460301A (en) * | 2011-02-01 | 2013-12-18 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | Differential phase-contrast imaging with focussing deflection structure plates |
| RU2015109738A (en) * | 2012-08-20 | 2016-10-10 | Конинклейке Филипс Н.В. | ADJUSTING THE DISTANCE FROM THE SOURCE GRID TO THE PHASE LATTICE FOR PHASE SETTING IN SEVERAL ORDERS WITH DIFFERENTIAL PHASE-CONTRAST VISUALIZATION |
| WO2016046024A1 (en) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | Koninklijke Philips N.V. | Contrast arrival detection |
| WO2017013153A1 (en) * | 2015-07-21 | 2017-01-26 | Koninklijke Philips N.V. | X-ray detector for phase contrast and/or dark-field imaging |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5572040B2 (en) | Radiography equipment | |
| US9168013B2 (en) | Breast density assessment | |
| JP6066596B2 (en) | Method and system for scatter correction in X-ray imaging | |
| JP6925779B2 (en) | Small irradiation field X-ray imaging system and method | |
| JP6342437B2 (en) | Radiation tomography system and control program therefor | |
| JP2010214091A (en) | X-ray ct system, and control program for the same | |
| JP2001043993A (en) | Tube current adjusting method and device and x-ray ct device | |
| JP2022173271A (en) | Device for imaging object | |
| KR101550215B1 (en) | System and Method for Bone density measurement using auto location sensing | |
| KR101768520B1 (en) | A method of integrated operation of chest X-ray digital radiography and chest digital tomosynthesis | |
| JP7181215B2 (en) | Sensitivity optimized patient positioning system for darkfield X-ray imaging | |
| JP2014151009A (en) | Medical diagnostic apparatus and image processing apparatus | |
| JP2011078612A (en) | Radiographing apparatus and radiographing method | |
| RU2777609C2 (en) | Sensitivity-optimized patient positioning system for dark-field x-ray imaging | |
| RU2771467C2 (en) | Computer tomography and positioning of displayed area | |
| JP5316123B2 (en) | Radiography equipment | |
| CN113507886A (en) | System, method and computer program for acquiring phase imaging data of an object | |
| JP2020513973A5 (en) | ||
| JP7418182B2 (en) | Calibration of X-ray medical imaging equipment for head standard imaging | |
| TWI645836B (en) | Particle beam therapy apparatus and digital reconstructed radiography image creation method | |
| JP4758747B2 (en) | X-ray measuring apparatus, X-ray measuring method and X-ray measuring program | |
| CN108968993A (en) | X-ray machine exposure controlling method, device and electronic equipment | |
| JP2007268033A (en) | Radiography system and radiography method | |
| KR102722289B1 (en) | X-ray imaging device | |
| JP4648355B2 (en) | Tube current adjusting method and apparatus, and X-ray CT apparatus |