TWI573565B - Cone - type beam tomography equipment and its positioning method - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種斷層掃描設備的對位系統及其定位方法,特別是指一種配合拍攝物件的參考影像以自動對位的錐型光束斷層掃描設備及其定位方法。
一般臨床使用的電腦斷層掃瞄(Computed Tomography:簡稱CT)是藉由X射線源穿透待測物件並配合接收其在各種角度的X射線以重建出待測物件的影像。電腦斷層掃描設備應用於醫療影像診斷可分一般醫療用的電腦斷層掃瞄(通稱為MedIcal CT)及齒科專用電腦斷層掃描(通稱為Dental CT)。
醫療用的電腦斷層掃瞄主要建置在大型醫院,適用人體全身範圍,患者平躺在平台上以仰躺式或前臥頸後仰式進行拍攝,在平台移動同時X光模組作圓形軌跡繞轉,形成連續多環螺旋軌跡(Spiral Trajectory),每繞一圈會分切出多張影像,醫療用的電腦斷層掃瞄採發射扇形X光束(Fan Beam),透過對面的單排式X射線感測器(X-Ray Detector)擷取光束,經影像處理模組轉換產生一系列連續切片斷面影像。
齒科專用電腦斷層掃描目前是採用錐型光束斷層掃描(Cone Beam Computed Tomography)技術,應用在例如牙體治療中,這是因為能精確放置植體是確保治療成功的重要步驟,所以在術前對於植牙區與骨頭型態的評估非常重要。
然而,在現有的齒科專用電腦斷層掃描過程是藉由設置咬合器或框固機構來固定受測者的位置,相當麻煩且無法快速定位。
因此,本發明之目的,即在提供一種可克服前述缺失,藉由配合拍攝物件的參考影像以自動對位的錐型光束斷層掃描設備及其定位方法。
於是,本發明的錐型光束斷層掃描設備包括一X射線掃描裝置及一對位系統。該X射線掃描裝置具有一對應一物件放射X光的X射線源及一對於該物件從不同投影角度形成複數X光影像的X射線成像模組、一載台及一控制單元;該載台供該物件倚靠固定,且該X射線源、該載台與該X射線成像模組沿一成像軸設置,且該X射線源及該X射線成像模組會隨著在一平面旋轉造成該成像軸改變不同的取像方向以取得在不同角度的X射線影像;該控制單元電性連接該X射線掃描裝置,控制該X射線源與X射線成像裝置之資料收集,並從不同投影角度所收集的一系列投影影像而重建該物件之二維影像或三維影像。
該對位系統包含一攝影裝置、一驅動裝置及一影像處理單元;該攝影裝置沿著一參考軸拍攝該物件以產生一參考影像;該驅動裝置電性連接該控制單元並受其控制致動該X射線源、該載台及該X射線成像模組;該影像處理單元電性連接該攝影裝置及該控制單元,對於該參考影像進行特徵點及參考軸中心點的定位程序以計算該成像軸及該參考軸
中心點之偏移量,並提供該控制單元將該偏移量換算一驅動指令,藉此,該驅動裝置依據該驅動指令驅使該X射線源、該載台及該X射線成像模組相對於該參考軸移動以使該成像軸對準該攝影裝置之參考軸。
本發明的錐型光束斷層掃描設備及其定位方法是配合一對應一物件放射X光的X射線源、一對於該物件從不同投影角度形成複數X光影像的X射線成像模組及一定位系統,該X射線源、該物件與該X射線成像模組沿一成像軸設置,該定位系統包括一攝影裝置、一影像處理單元、一控制單元及一驅動裝置;該定位方法包含下述步驟:該攝影裝置沿著一固定的參考軸拍攝該物件以產生一參考影像,該參考影像界定至少一特徵點及一中心點;該影像處理單元對於該參考影像進行該特徵點及該中心點的定位程序以計算該特徵點相對於該中心點之偏移量;該控制單元將該偏移量換算一驅動指令;及該驅動裝置依據該驅動指令驅使該X射線源、該載台及該X射線成像模組相對於該參考軸移動以使該成像軸對準該攝影裝置之參考軸。
本發明的斷層掃描設備的對位系統及其定位方法中,該偏移量包括一水平偏移量、一垂直偏移量或一角度偏移量。
較佳的,該物件是一受測者的頭部,該攝影裝置拍攝該受測者的頭部以產生該參考影像,且該影像處理單元的定位程序是在該參考影像中定位出該頭部的特徵點,並藉由在該參考影像中的該特徵點及該參考軸之中心點的相對位置計算該偏移量。
較佳的,該物件是一受測者的頭部,該對位系統還包括一附加於該受測者之標記,該攝影裝置拍攝該受測者的頭部及該標記以產生該參考影像,且該影像處理單元的定位程序是在該參考影像中定位出該頭部的特徵點及該標記,並藉由在該參考影像中的該特徵點及該參考軸之中心點的相對位置計算該偏移量。
較佳的,該物件是一受測者的頭部,該對位系統還包括一標示有數個標記並附加於該攝影裝置的遮罩,該攝影裝置經由該遮罩拍攝該受測者的頭部以產生該參考影像,且該影像處理單元的定位程序是在該參考影像中定位出該頭部的特徵點及該標記,並藉由在該參考影像中的該特徵點及該參考軸之中心點的相對位置計算該偏移量。
本發明錐型光束斷層掃描設備之功效在於:藉由拍攝物件的參考影像中進行特徵點及參考軸中心點的定位程序以計算成像軸及參考軸中心點之偏移量,且令驅動裝置驅使X射線源、載台及X射線成像模組之成像軸對準攝影裝置之參考軸,可快速精準的自動定位。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效,在以下配合參考圖式之數個較佳實施例的詳細說明中,將可清楚的呈現。在本發明被詳細描述之前,要注意的是,在以下的說明內容中,類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1,本發明之較佳實施例中,錐型光束斷層掃描設備1是一牙科用數位斷層掃描設備,其包括一X射線掃
描裝置200及一對位系統100,X射線掃描裝置200適用於對一物件拍攝以產生X射線影像資料,為方便說明起見,該”物件”在以下說明內容的名稱為一受測者5。
X射線掃描裝置200具有一X射線源21、一X射線成像模組22、一載台23、一控制單元24、一顯示單元25及一記憶單元26,分別介紹如下。
載台23在本實施例是一具靠背之座椅,其靠背可供受測者5倚靠固定。
X射線源21對應受測者5放射預定劑量的X光,X射線成像模組22對於受測者5從不同投影角度形成複數X光影像,且X射線成像模組22可選用一TFT感測模組,可在顯示單元25即時呈現X射線影像資料,且X射線源21、載台23上固定的受測者5與X射線成像模組22沿一成像軸I設置,需補充說明的是,X射線掃描裝置200取像時,X射線源21及X射線成像模組22會隨著在X-Z平面旋轉造成成像軸I改變不同的取像方向以取得受測者5在不同角度的X射線影像。
控制單元24載有一執行本發明的錐型光束斷層掃描設備之定位方法的應用程式241,且控制X射線源21與X射線成像裝置22之資料收集,並從不同投影角度所收集的一系列投影影像而重建受測者5之二維影像或三維影像,相關資料記錄於記憶單元26中。
本發明的技術重點在於:對位系統100包含一攝影裝置11、一影像處理單元12及一驅動裝置13,影像處理單元12
電性連接攝影裝置11及控制單元24及,驅動裝置13包括一第一致動單元131及一第二致動單元132,各元件分別介紹如下。
攝影裝置11設置在受測者5的頭部前,其位置是設定沿著一參考軸II拍攝受測者5的頭部以產生一參考影像,且該參考軸II大致與載台23及受測者5共線;需說明的是,由於此參考軸II的作用是當作參考位置,因此參考軸II的X,Y,Z位置是固定不變的。
驅動裝置13的第一致動單元131受控制單元24控制以致動載台23帶動受測者5在X軸/Y軸/Z軸線性移動或旋轉;另外,驅動裝置13的第二致動單元132則是受控制單元24控制以致動X射線源21及X射線成像模組22在X軸/Y軸/Z軸線性移動或旋轉;需說明的是,第一致動單元131或第二致動單元132的調整動作是相對於攝影裝置11的參考軸II而動作,目標是令X射線源21、載台23上固定的受測者5與X射線成像模組22的成像軸I對齊於攝影裝置11的參考軸II。
影像處理單元12電性連接攝影裝置11及控制單元24,受控制單元24之應用程式241控制對於參考影像進行本發明的錐型光束斷層掃描設備之定位方法相關資料的處理及計算。
以下參閱圖2及圖3,並配合圖1,本發明的錐型光束斷層掃描設備1之定位方法的步驟介紹如下。
如圖1的攝影裝置11沿著參考軸II拍攝受測者5以產
生一參考影像300(步驟S201),如圖3所示,本實施例中,參考影像300包括受測者5的前排牙齒,且參考軸II對應參考影像300的位置為一中心點30。
然後,影像處理單元12對於參考影像300進行特徵點及參考軸中心點30的定位程序以計算成像軸I及參考軸II之偏移量(步驟S202)。
參閱圖1及圖3,本實施例中,對位系統100還包括一標示有數個標記311-314並附加於攝影裝置11的遮罩111,攝影裝置經由遮罩111拍攝受測者5的頭部以產生參考影像300,且定位程序是在參考影像300中定位出頭部的特徵點及該等標記311-314,依據該等標記311-314的座標(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)及(x4,y4)可計算出中心點30的座標(x0,y0),並藉由在參考影像300中的至少二特徵點及參考軸之中心點的相對位置計算偏移量。
特徵點可利用例如二特殊標記的貼紙分別標示出受測者5的前排牙齒的一第一位置301及一第二位置302,然後,影像處理單元12利用既有的影像處理方法定位出標記的第一位置301的座標為(x5,y5)及第二位置302的座標為(x6,y6)。
參閱圖3及圖4,為了將對位目標移至參考軸中心點30的座標(x0,y0),可依據第一位置301的座標(x5,y5)及第二位置的座標302的座標(x6,y6)相較於參考軸中心點30的座標(x0,y0)的線性位移及角度,計算出成像軸I及參考軸II之偏移量,且偏移量可包括一水平(X軸)偏移量、一垂直(Y軸)
偏移量或一角度偏移量。
再參閱圖1及圖2,接著,控制單元24的應用程式241將偏移量換算一驅動指令(步驟S203);驅動裝置13依據驅動指令驅使X射線源21、載台23及X射線成像模組22之成像軸I對準攝影裝置之參考軸II(步驟S204)。
其他實施例中,例如顏面斷層掃描,攝影裝置11可無需遮罩111,而藉由拍攝受測者5的頭部以產生參考影像,且影像處理單元12的定位程序是在參考影像中自動定位出頭部的特徵點,其特徵點可以利用既有的影像處理方式定位出眼睛、鼻子或嘴巴的特定位置,並藉由在參考影像中的特徵點及參考軸之中心點的相對位置計算偏移量。
又在不同的實施例中,對位系統100還可包括一附加於受測者5之標記(圖未示),攝影裝置11可無需遮罩111,而藉由拍攝受測者5的頭部及標記以產生參考影像,且影像處理單元12的定位程序是在參考影像中定位出頭部的特徵點及標記,並藉由在參考影像中的特徵點及參考軸之中心點的相對位置計算偏移量,此亦屬於本發明的範疇。
綜上所述,本發明錐型光束斷層掃描設備1及其定位方法之功效在於:藉由錐型光束斷層掃描設備1的定位系統100的攝影裝置11拍攝受測者5的參考影像300中進行特徵點及參考軸中心點的定位程序以計算成像軸及參考軸中心點之偏移量,且令驅動裝置13驅使X射線源21、載台23及X射線成像模組22相對於該參考軸II移動以使成像軸I對準攝影裝置11之參考軸II,可快速精準的自動定位,
故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1‧‧‧錐型光束斷層掃描設備
24‧‧‧控制單元
25‧‧‧顯示單元
100‧‧‧對位系統
26‧‧‧記憶單元
11‧‧‧攝影裝置
300‧‧‧參考影像
111‧‧‧遮罩
30‧‧‧中心點
12‧‧‧影像處理單元
301‧‧‧第一位置
13‧‧‧驅動裝置
302‧‧‧第二位置
131‧‧‧第一致動單元
311-314‧‧‧標記
132‧‧‧第二致動單元
5‧‧‧受測者
200‧‧‧X射線掃描裝置
S201-S204‧‧‧步驟
21‧‧‧X射線源
I‧‧‧成像軸
22‧‧‧X射線成像模組
II‧‧‧參考軸
23‧‧‧載台
圖1是一系統方塊圖,說明本發明錐型光束斷層掃描設備的較佳實施例;圖2是一流程圖,說明本發明錐型光束斷層掃描設備之定位方法的較佳實施例;圖3是一示意圖,說明尚未藉由本發明錐型光束斷層掃描設備之定位方法對位前的參考影像;及圖4是一示意圖,說明藉由本發明錐型光束斷層掃描設備之定位方法對位後的參考影像。
S201-S204‧‧‧步驟
Claims (10)
- 一種錐型光束斷層掃描設備,包含:一X射線掃描裝置,具有:一對應一物件放射X光的X射線源,及一對於該物件從不同投影角度形成複數X光影像的X射線成像模組,一載台,供該物件倚靠固定,且該X射線源、該載台與該X射線成像模組沿一成像軸設置,且該X射線源及該X射線成像模組會隨著在一平面旋轉造成該成像軸改變不同的取像方向以取得在不同角度的X射線影像,及一控制單元,電性連接該X射線掃描裝置,控制該X射線源與X射線成像裝置之資料收集,並從不同投影角度所收集的一系列投影影像而重建該物件之二維影像或三維影像;及一對位系統,具有:一攝影裝置,沿著一固定的參考軸拍攝該物件以產生一參考影像,該參考影像界定至少一特徵點及一中心點;一驅動裝置,電性連接該控制單元並受其控制致動該X射線源、該載台及該X射線成像模組;及一影像處理單元,電性連接該攝影裝置及該控制單元,對於該參考影像進行該特徵點及該中心點的定位程序以計算該特徵點相對於該中心點之偏移量,並 提供該控制單元將該偏移量換算一驅動指令,藉此,該驅動裝置依據該驅動指令驅使該X射線源、該載台及該X射線成像模組相對於該參考軸移動以使該成像軸對準該攝影裝置之參考軸。
- 如請求項1所述之錐型光束斷層掃描設備,其中,該偏移量包括一水平偏移量、一垂直偏移量或一角度偏移量。
- 如請求項2所述之錐型光束斷層掃描設備,其中,該物件是一受測者的頭部,該攝影裝置拍攝該受測者的頭部以產生該參考影像,且該影像處理單元的定位程序是在該參考影像中定位出該頭部的特徵點,並藉由在該參考影像中的該特徵點及該參考軸之中心點的相對位置計算該偏移量。
- 如請求項2所述之錐型光束斷層掃描設備,其中,該物件是一受測者的頭部,該對位系統還包括一附加於該受測者之標記,該攝影裝置拍攝該受測者的頭部及該標記以產生該參考影像,且該影像處理單元的定位程序是在該參考影像中定位出該頭部的特徵點及該標記,並藉由在該參考影像中的該特徵點及該參考軸之中心點的相對位置計算該偏移量。
- 如請求項2所述之錐型光束斷層掃描設備,其中,該物件是一受測者的頭部,該對位系統還包括一標示有數個標記並附加於該攝影裝置的遮罩,該攝影裝置經由該遮罩拍攝該受測者的頭部以產生該參考影像,且該影像處理單元的定位程序是在該參考影像中定位出該頭部的特徵點及該標記,並藉由在該參考影像中的該特徵點及該參考軸之中心點的相對位置計算該偏移量。
- 一種錐型光束斷層掃描設備之定位方法,配合一對應一物件放射X光的X射線源、一對於該物件從不同投影角度形成複數X光影像的X射線成像模組及一定位系統,該X射線源、該物件與該X射線成像模組沿一成像軸設置,該定位系統包括一攝影裝置、一影像處理單元、一控制單元及一驅動裝置;該定位方法包含下述步驟:該攝影裝置沿著一固定的參考軸拍攝該物件以產生一參考影像,該參考影像界定至少一特徵點及一中心點;該影像處理單元對於該參考影像進行該特徵點及該中心點的定位程序以計算該特徵點相對於該中心點之偏移量;該控制單元將該偏移量換算一驅動指令;及該驅動裝置依據該驅動指令驅使該X射線源、該載台及該X射線成像模組相對於該參考軸移動以使該成像軸對準該攝影裝置之參考軸。
- 如請求項6所述之錐型光束斷層掃描設備之定位方法,其中,該偏移量包括一水平偏移量、一垂直偏移量或一角度偏移量。
- 如請求項7所述之錐型光束斷層掃描設備之定位方法,其中,該物件是一受測者的頭部,該攝影裝置拍攝該受測者的頭部以產生該參考影像,且該影像處理單元的定位程序是在該參考影像中定位出該頭部的特徵點,並藉由在該參考影像中的該特徵點及該參考軸之中心點的相對位置計算該偏移量。
- 如請求項7所述之錐型光束斷層掃描設備之定位方法,其中,該物件是一受測者的頭部,該對位系統還包括一附加於該受測者之標記,該攝影裝置拍攝該受測者的頭部及該標記以產生該參考影像,且該影像處理單元的定位程序是在該參考影像中定位出該頭部的特徵點及該標記,並藉由在該參考影像中的該特徵點及該參考軸之中心點的相對位置計算該偏移量。
- 如請求項7所述之錐型光束斷層掃描設備之定位方法,其中,該物件是一受測者的頭部,該對位系統還包括一標示有數個標記並附加於該攝影裝置的遮罩,該攝影裝置經由該遮罩拍攝該受測者的頭部以產生該參考影像,且該影像處理單元的定位程序是在該參考影像中定位出該頭部的特徵點及該標記,並藉由在該參考影像中的該特徵點及該參考軸之中心點的相對位置計算該偏移量。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6928137B2 (en) * | 2002-09-27 | 2005-08-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for generating an image by means of a tomography capable X-ray device with multi-row X-ray detector array |
TW201212890A (en) * | 2010-08-24 | 2012-04-01 | Nix Co Ltd | A dental X-ray photographic apparatus in the oral cavity and X-ray device thereof |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6928137B2 (en) * | 2002-09-27 | 2005-08-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for generating an image by means of a tomography capable X-ray device with multi-row X-ray detector array |
TW201212890A (en) * | 2010-08-24 | 2012-04-01 | Nix Co Ltd | A dental X-ray photographic apparatus in the oral cavity and X-ray device thereof |
TW201249496A (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-16 | Mitsubishi Electric Corp | Image collating apparatus, patient positioning apparatus, and image collating method |
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