專利名稱：X射線成像系統(tǒng)和方法
X射線成像系統(tǒng)和方法相關(guān)申請的交叉引用本申請要求在2010年6月11日提出的序列號為61/353，975的U. S.臨時專利申請的優(yōu)先權(quán)，通過引用，將其整個公開合并于此。領(lǐng)域本公開涉及X射線成像系統(tǒng)和方法。背景U.S.專利NO. 6118842公開了一種可部分CT成像和全景層析成像的兩用X射線成
像裝置。U. S.專利No. 6619839公開了一種在X射線成像裝置中使用的X射線對象定位裝置，其中，均在顯示上顯示的對象模型與成像目標(biāo)區(qū)域指標(biāo)之間的相對位置關(guān)系與對象與通過成像位置移動裝置所移動的X射線成像目標(biāo)區(qū)域之間的相對空間關(guān)系一致。U. S.專利No. 7，170，968公開了一種CT掃描系統(tǒng)，其包括源以及安裝在C型臂上的檢測器。計算機對CT掃描儀和X射線源的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行控制，并收集來自檢測器的數(shù)據(jù)以創(chuàng)建圖像。CT掃描儀在完全獲取數(shù)據(jù)之前首先進(jìn)行偵查掃描(scout scan) 0偵查掃描是單個二維圖像。CPU在偵查掃描圖像上繪制定位標(biāo)記，以標(biāo)示期望位置。當(dāng)對適當(dāng)校準(zhǔn)進(jìn)行了核實時，處理器此后控制電機以在計算機收集來自檢測器的多個圖像的時間期間，執(zhí)行C 型臂的一次完整旋轉(zhuǎn)。U. S.專利申請序列號NO. 12/083，777公開了一種全景成像裝置，該全景成像裝置可利用通過僅僅一次X射線全景成像而從沿著病人齒列的任意部分所獲取的圖像數(shù)據(jù)來根據(jù)位置而自由地顯示齒列的聚焦最佳化內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像。U.S.專利申請序列號12/806，694公開了一種醫(yī)療X射線裝置，該醫(yī)療X射線裝置包括支撐部分，用于支撐X射線產(chǎn)生器和二維X射線檢測器，同時使要檢查的對象介于其之間；輻射區(qū)限制部分，用于限制從X射線產(chǎn)生器所產(chǎn)生的X射線的輻射區(qū)；以及掃描驅(qū)動部分，用于以輻射區(qū)限制部分所限制的X射線作為X射線束來掃描對象，并且用于執(zhí)行X光線照相術(shù)。將與X射線掃描方向相交的方向定義為高度方向。該裝置進(jìn)一步包括輻射區(qū)設(shè)置部分，該輻射區(qū)設(shè)置部分用于根據(jù)對象的感興趣的區(qū)域的位置，在高度方向上將X射線束的寬度的兩端的至少一個設(shè)置在期望位置。使X射線束僅照射到輻射區(qū)設(shè)置部分所設(shè)置的輻射區(qū)，其中，其在高度方向上的束寬受到輻射區(qū)限制部分限制。

發(fā)明內(nèi)容
本公開是發(fā)明人對改善的X射線成像系統(tǒng)和方法的研究和開發(fā)的結(jié)果。發(fā)明人意識到包括上文所述的系統(tǒng)和方法的現(xiàn)有技術(shù)X射線系統(tǒng)和方法通常不是對用戶友好的，并且低效和無效。發(fā)明人認(rèn)識到期望的是提供下述改善的X射線系統(tǒng)和方法，所述X射線系統(tǒng)和方法可使操作者更容易且更準(zhǔn)確地標(biāo)識出用于成像(其中包括例如3D成像)的對象的區(qū)域(例如，內(nèi)科或者牙科病人的解剖區(qū))。發(fā)明人還認(rèn)識到期望的是提供如下的改善的X射線系統(tǒng)和方法，其用于限制對要成像的病人進(jìn)行過度輻射。發(fā)明人意識到用于從預(yù)覽掃描來顯示單個二維圖像的現(xiàn)有技術(shù)的X射線系統(tǒng)和方法沒有向操作者提供要拍攝準(zhǔn)確的三維X射線所必需的所有信息。這通常會導(dǎo)致不準(zhǔn)確的X射線過程，這浪費了時間，并且對病人進(jìn)行了過度輻射。本公開提供了可克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺點的X射線系統(tǒng)和方法。在一個示例中，X射線成像系統(tǒng)包括成像裝置，所述成像裝置包括用于發(fā)射出穿過對象的X射線的發(fā)射器，以及用于接收X射線的接收器；以及控制電路，用于對發(fā)射器進(jìn)行控制，并且對接收器所接收到的X射線進(jìn)行處理，以產(chǎn)生對象的X射線圖像?？刂齐娐穲?zhí)行以下的處理其對顯示進(jìn)行控制，以顯示對象的初始視圖，用戶可修改初始視圖的顯示； 對成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)用戶對初始視圖的顯示的修改而產(chǎn)生對象的X射線定位圖像；并且對顯示進(jìn)行控制，以顯示定位圖像，用戶可修改定位圖像的顯示。此外，控制電路對成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)用戶對定位圖像的顯示的修改而產(chǎn)生對象的X射線圖像。定位圖像選擇性地包括從不同角度的對所述對象的多個X射線圖像。選擇性地， 使多個X射線圖像相關(guān)聯(lián)，使得對顯示上的多個X射線圖像的一個的修改可引起對顯示上的其余多個X射線圖像的相應(yīng)修改。該系統(tǒng)選擇性地包括與定位圖像重疊的定位位置標(biāo)記。定位圖像和定位位置標(biāo)記中的至少一個相對于其他定位圖像和定位位置標(biāo)記而言是可修改的，并且控制電路對成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)對定位圖像和定位位置標(biāo)記的相對修改而產(chǎn)生X射線圖像。所述修改選擇性地包括定位位置標(biāo)記的大小和/或位置的變化，并且控制電路對該系統(tǒng)進(jìn)行控制以根據(jù)定位位置標(biāo)記的大小和/或位置而校準(zhǔn)所發(fā)射的穿過對象的X射線的量。在另一示例中，一種用于操作包括用于發(fā)射出穿過對象的X射線的發(fā)射器以及接收X射線的接收器的X射線成像裝置的方法，包括在顯示上顯示對象的初始視圖；修改初始視圖的顯示，以標(biāo)識出感興趣的區(qū)域；通過控制電路，操作發(fā)射器和接收器，以根據(jù)在初始視圖的顯示上所標(biāo)識出的感興趣的區(qū)域而產(chǎn)生對象的X射線定位圖像；在顯示上顯示定位圖像；修改定位圖像的顯示，以進(jìn)一步標(biāo)識出感興趣的區(qū)域；以及通過控制電路，操作發(fā)射器和接收器，以根據(jù)在定位圖像上所標(biāo)識出的感興趣的區(qū)域而產(chǎn)生對象的X射線圖像。在又一個示例中，X射線成像系統(tǒng)包括成像裝置，該成像裝置包括用于發(fā)射出穿過對象的X射線的發(fā)射器以及用于接收X射線的接收器?？刂齐娐穼Πl(fā)射器進(jìn)行控制，并且對接收器所接收到的X射線進(jìn)行處理，以產(chǎn)生對象的X射線圖像?？刂齐娐穼Τ上裱b置進(jìn)行控制，以產(chǎn)生對象的X射線定位圖像?？刂齐娐穼︼@示進(jìn)行控制，以顯示用戶可修改的定位圖像。定位圖像包括從不同角度的對所述對象的多個X射線圖像，使所述多個X射線圖像相關(guān)聯(lián)，使得對顯示上的多個X射線圖像中的一個的修改可引起對顯示上的其余多個X 射線圖像的相應(yīng)修改。控制電路對成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)用戶對定位圖像的顯示的修改而產(chǎn)生對象的X射線圖像。附圖的簡要說明圖IA是示例性X射線成像裝置的透視圖。圖IB是X射線成像裝置的前視圖。圖IC是X射線成像裝置的側(cè)視圖。圖ID是X射線成像裝置的頂視圖。圖2是示例性X射線成像系統(tǒng)的部分的示意圖。
圖3是示例性命令控制部和顯示器的透視圖。圖4是病人定位面板的視圖。圖5A是矢中定位光的視圖。圖5B是水平定位光的視圖。圖6是要成像的對象的初始視圖的顯示。圖7是輸入設(shè)備的透視圖。圖8是要成像的對象的定位圖像的顯示。圖9是要成像的對象的定位圖像的顯示的另一示例。

圖10是用于操作X射線成像裝置的方法的一個示例進(jìn)行描述的流程圖。圖11是用于操作X射線成像裝置的方法的另一示例進(jìn)行描述的流程圖。
具體實施例方式在該描述中，出于簡潔、清楚、以及充分理解的目的來使用某些術(shù)語。因為這些術(shù)語僅用于描述目的并且旨在應(yīng)對其以寬泛地理解，因此其不意味著有超出現(xiàn)有技術(shù)的要求之外不必要的限制。在這里所描述的不同系統(tǒng)和方法可以單獨使用，或者可以與其他系統(tǒng)和方法結(jié)合使用。各種等效、替代、以及修改均在隨后權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。只要在相應(yīng)限制中明確列出術(shù)語"用于……的裝置"或者"用于……的步驟"，則所附權(quán)利要求中的每個限制援引35U. S. C. § 112第六段落之下的解釋。圖IA — ID描述了示例性X射線成像裝置20，其用于獲取包括例如牙科或者內(nèi)科病人P(參見例如圖5A和5B)之類的對象的X射線圖像。在所示的特定示例中，將成像裝置20配置成用于對人類顱骨的牙頌面復(fù)合體進(jìn)行3D成像；然而可以采用用于對對象的其他部分進(jìn)行成像的裝置的其他配置來代替具有本公開原理的配置。選擇性地將X射線成像裝置20配置成進(jìn)行不同類型地成像過程，例如，全景成像(例如標(biāo)準(zhǔn)、兒科、直區(qū)(ortho zone)、寬拱、正交、和/或等等)、頭部測量法成像(例如頭部兒科側(cè)投影、頭部側(cè)投影、頭部后前等等)、和/或3D成像。附圖僅僅描述了供該公開中的原理使用的X射線成像裝置的一個示例?？商娲夭捎肵射線成像裝置的其他示例。成像裝置20具有可移動地支撐在支承桿M上的外殼22。外殼22可通過下述傳統(tǒng)導(dǎo)向電機(未示出)而在垂直方向V上上下移動，所述傳統(tǒng)導(dǎo)向電機被配置上可使外殼 22沿著軌道沈上下垂直移動，所述軌道沈沿著支撐桿M延伸。外殼22包括位于支撐桿 M上的通常垂直延伸的導(dǎo)向部觀，以及通常水平延伸的支撐部30，所述支撐部30通常從導(dǎo)向部28水平延伸。支撐部30支撐轉(zhuǎn)動部32，如圖ID中的箭頭34所示，該轉(zhuǎn)動部32可在相對于靜止的支撐部30而言的水平面H上轉(zhuǎn)動。支撐部30和/或轉(zhuǎn)動部32包含被配置成使轉(zhuǎn)動部32轉(zhuǎn)動的傳統(tǒng)導(dǎo)向電機(未示出)，如箭頭34所示。在替代示例中，可將該裝置安裝到包括例如壁的支撐結(jié)構(gòu)上，以代替由桿支撐，或者其可以額外地由桿支撐。X射線發(fā)射器外殼36和X射線接收器外殼38彼此相對，并且通常從轉(zhuǎn)動部32垂直延伸。發(fā)射器外殼36包含發(fā)射器，該發(fā)射器通常位于40處，并且被支撐在發(fā)射器外殼36 中，并且其被定位為用于將X射線發(fā)射穿過要成像的對象(例如病人P)，以達(dá)到位于42處并且被支撐在X射線接收器外殼38中的接收器。病人定位外殼44從導(dǎo)向部觀伸出，并且包括用于將病人P的頭定位在相對的發(fā)射器40與接收器42之間的下巴支架48。頭部支架46通過轉(zhuǎn)動部32而從支撐部30延伸。下巴支架48和頭部支架46是可選的，并且可采用用于對病人定位的其他裝置。如下文進(jìn)一步討論的，病人定位面板68位于病人定位外殼 44上，并且接收用于對成像裝置20的各個部件的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)的用戶輸入。如下文進(jìn)一步描述的，觸摸屏顯示器50與外殼22附連，并且被配置成接收用于對成像裝置20進(jìn)行控制的用戶輸入并提供對成像裝置20的功能的顯示。選擇性地，觸摸屏顯示器50可由臂49來支撐，該臂以成像裝置20為軸旋轉(zhuǎn)，以分別位于圖IA和IB-D中所示的位置。圖2示意性地描述包括X射線成像裝置20的X射線成像系統(tǒng)52的部分。除了別的裝置之外，系統(tǒng)52包括控制電路59，所述控制電路59包括有裝置控制部M和命令控制部56的。裝置控制部M和命令控制部56的每一個分別包括存儲器58a，58b。另外，裝置控制部M和命令控制部56是可編程的，并且可通過包括例如圖2中的實線形式所示的鏈路這樣的有線或無線鏈路來發(fā)送和接收計算機命令。命令控制部56可將電信號/命令發(fā)送到裝置控制部M，并且可接收來自裝置控制部M的電信號/命令。類似地，裝置控制部M 可將計算機電信號/命令發(fā)送到命令控制部56，并且可接收來自命令控制部56的電信號/ 命令。雖然圖2所示的示例描述了共同作用的兩個控制部M，56，但是替代安排可以僅包括一個控制部，或者通過彼此之間發(fā)送和/或接收命令而共同作用的不止兩個控制部。該公開中所述的示例并不局限于圖2中所述的特定系統(tǒng)52的安排和配置。在圖2所示的示例中，裝置控制部M與X射線成像裝置20共處一地，并且對X射線成像裝置20的各個功能進(jìn)行控制。例如，如下文進(jìn)一步討論的，裝置控制部M通過電信號/命令與存儲器58a ；可使導(dǎo)向部觀沿著支撐桿M移動的導(dǎo)向部電機60 ；可使轉(zhuǎn)動部件32旋轉(zhuǎn)移動的支撐部件電機62 ；可使下巴支架48移動的下巴支撐電機61 ；以及用于對裝置特征和功能進(jìn)行顯示并且用于接收用戶輸入的觸摸屏顯示器50進(jìn)行通信?？蛇x地，還可包括用于使頭部支架46移動的頭部支撐電機(未示出)。另外，裝置控制部件M可接收來自用戶輸入設(shè)備64，以及來自圖4所示的病人定位面板68的命令，其中，所述用戶輸入設(shè)備64包括例如圖7所示的成像按鈕66。下文對用戶輸入設(shè)備64和病人定位面板68的操作進(jìn)行進(jìn)一步描述。裝置控制部M還與發(fā)射器40和接收器42發(fā)送和接收電信號/命令，以對發(fā)射器 40和接收器42進(jìn)行控制，并獲得可轉(zhuǎn)換為要成像的對象(例如病人P)的X射線圖像的圖像數(shù)據(jù)。在使用中，裝置控制部M接收來自病人定位面板68的病人定位輸入，并且將相應(yīng)命令信號發(fā)送到導(dǎo)向部電機60、支撐部件電機62、以及下巴支撐電機61，以相對于病人P而言對裝置20進(jìn)行定位。系統(tǒng)20可包括比所示和所描述的更多或更少的電機和可移動部， 并且在一些示例中，可提供相對于病人P而言的裝置20的完整三維移動。在另一示例中， 裝置控制部件M可接收來自病人定位面板68的病人定位輸入，并且發(fā)送相應(yīng)命令信號以使病人P通過例如通過傳統(tǒng)的椅子導(dǎo)向電機(未示出)可移動的椅子而相對于裝置20移動。在又一個示例中，裝置控制部M對裝置20和椅子導(dǎo)向電機的相對定位進(jìn)行控制，以實現(xiàn)用戶期望位置。為了便于相對于要成像的對象而言，容易地對裝置20進(jìn)行定位，如下文進(jìn)一步描述的，還可將裝置控制部件M配置成對定位光70進(jìn)行控制，用于在要成像的對象上標(biāo)識出希望成像的視場(參見例如圖2、5A、以及5B)。還將裝置控制部M配置成與命令控制部56進(jìn)行通信，以接收來自命令控制部56的電信號/命令，并且將從接收器42所接收到的圖像數(shù)據(jù)提供給命令控制部56。參考圖 3，示例性命令控制部56可以是個人計算機72，該個人計算機72具有在所示示例中為鍵盤的用戶輸入設(shè)備74，并且具有在所示示例中為計算機監(jiān)控器的視頻顯示器76。其他類型的命令控制部、用戶輸入設(shè)備、以及顯示器是可預(yù)想到的，并且在該公開的范圍之內(nèi)。例如，顯示器76和輸入設(shè)備74可替代或者還包括觸摸屏設(shè)備、鼠標(biāo)、便攜計算機設(shè)備和/或等等。參考圖1A_D、4、5A、以及5B，將病人P初始定位在裝置20中的發(fā)射器40與接收器 42之間。在所示的示例中，利用下巴在下巴支架48上，并且頭在頭部支架46上來定位病人 P。接下來，手動操作病人定位面板68，以指示裝置控制部M對裝置20進(jìn)行控制，并且將裝置20定位到通常適于對病人P進(jìn)行X射線成像的位置。這可以通過例如上述導(dǎo)向部電機 60、下巴支撐電機61、和/或支撐部電機62來進(jìn)行。在圖4所示的示例中，按下輸入鍵86 則打開如圖5A和5B所示的定位光，以幫助上述對病人P的定位。圖5A和5B描述了示例性定位光70，該定位光70分別包括勾畫出用于X射線處理的期望視場的矢中光51和水平的頂光和底光53，55?？刹捎昧硗獾牟∪硕ㄎ还?0。使用定位光70是可選的，并且可使用除所示之外的用于定位的其他配置。按下病人定位面板68上的輸入鍵88則會用信號通知裝置控制部件M將由用戶輸入定位指令，并且使裝置轉(zhuǎn)動到用于進(jìn)一步病人定位的位置。按下病人定位面板68上的箭頭78，80則會指示裝置控制部M使裝置20分別上下移動。由此用戶可觀看定位光70，并且使用箭頭78，80和82，84，以將光70 (并且因此將裝置)定位到病人P上的適當(dāng)位置。按下輸入鍵78，80則會指示裝置控制部M對相應(yīng)支撐部件電機62進(jìn)行控制，以使裝置20移動。按下箭頭82，84則會指示裝置控制部M對下巴支撐電機61進(jìn)行控制，以分別使下巴支架48上下移動。如上所述，還認(rèn)識到，代替使X 射線裝置20移動，還可以利用例如使病人P相對于裝置20移動的不同配置，以代替使裝置 20相對于病人P移動的上述配置，或者將其額外地添加上述配置中。在成像之后，按下輸入 90則可使裝置20轉(zhuǎn)動到病人很容易擺脫裝置20的位置。參考圖6，通常一旦相對于裝置20對病人P進(jìn)行了定位，使得其通常實現(xiàn)例如3D 成像的成像處理所需的視場，則命令控制部56對視頻顯示器76進(jìn)行控制，以提供對象的初始視圖92的顯示77，在該示例中其表示要成像的病人P的骨骼。初始視圖92的顯示77根據(jù)裝置控制部M的控制還可以或者代替地顯示在觸摸屏顯示器50上，或者顯示在例如手持設(shè)備、電視屏等等之類的另一顯示設(shè)備上。在圖6所示的示例中，初始視圖92包括病人下巴的一般模型94。在替代示例中，初始視圖92包括例如病人P的特定骨骼的對象的圖片或者X射線圖像。例如，利用X射線成像裝置20可以獲取初始X射線，以產(chǎn)生用戶觀看的初始視圖92。在圖6所示的示例中，在顯示77上示出了位置標(biāo)記96。位置標(biāo)記96具有圓形和十字準(zhǔn)線；然而，可使用位置標(biāo)記的其他配置。位置標(biāo)記96表示用于成像所需的特定3D體積。位置標(biāo)記96與初始視圖92重疊，并且在顯示77上相對于初始視圖92而言是可移動的。在替代示例中，初始視圖92相對于位置標(biāo)記96而言是可移動的。在另一示例中，初始視圖92和位置標(biāo)記96相對于彼此是可移動的?？赏ㄟ^輸入設(shè)備74和/或觸摸屏配置上的定位鍵來請求如上所述的初始視圖92與位置標(biāo)記96的相對移動，其中，所述觸摸屏配置上的定位鍵例如是包括例如上下箭頭91、93，以及左右箭頭95、97的觸摸屏顯示器50。例如通過聲音命令、鼠標(biāo)墊、拖放式觸摸屏命令等等，也可使用用于改變顯示77的其他配置。
在顯示77上還提供了輸入鍵，以用于在全景、3D、以及顱成像模態(tài)之間進(jìn)行選擇。 該示例與3D成像有關(guān)，其可在輸入鍵99上選擇；然而，如上文所述，這里所公開的原理也可應(yīng)用在其他成形模態(tài)中。參考圖6和7，由此用戶可修改包括初始視圖92的顯示77，以標(biāo)識出用戶期望3D 成像的初始視圖92上的感興趣的特定區(qū)域。用戶通過使位置標(biāo)記96移動到初始視圖92上的感興趣的區(qū)域來修改顯示77。此后用戶通過按下成像按鈕66來操作輸入設(shè)備64，其指示裝置控制部M對包括例如導(dǎo)向部觀、支撐部30、以及轉(zhuǎn)動部32的成像裝置20進(jìn)行控制， 以使其相對于病人P而言移動到與初始視圖92上的位置標(biāo)記96的位置相稱的位置。由此對裝置20進(jìn)行定位，其中，操作發(fā)射器40和接收器42，以獲得與顯示77上的位置標(biāo)記96 和初始視圖92的相對定位相對應(yīng)的病人P的一個或多個X射線定位圖像。此后，對控制電路59進(jìn)行編程，以計算拍攝一個或多個預(yù)覽圖像的最佳視角，并且將這些角度變換成裝置20的現(xiàn)實世界坐標(biāo)。此后裝置控制部M對成像裝置20進(jìn)行控制，以根據(jù)用戶對初始視圖92的修改以及所計算的最佳視角而產(chǎn)生病人P的X射線定位圖像。如下文所描述的，在圖8中提供了通過該處理和系統(tǒng)所提供的定位圖像的一個示例。圖8描述了用于顯示如上所述的根據(jù)對顯示77的修改而拍攝的定位圖像102的顯示101。顯示101包括從不同角度所拍攝的病人P的第一和第二 X射線圖像104，106，在所示的示例中第一和第二 X射線圖像104，106是下巴的正交角和切角。與顯示77 —樣，顯示101可提供在例如觸摸屏顯示器50、視頻顯示器76等等的一個或這兩者上。X射線圖像的數(shù)目以及X射線圖像相對于彼此的角度可與所示不同。在所示的示例中，第一 X射線圖像104是病人下巴的側(cè)面圖。第二 X射線圖像106是病人下巴的前視圖。因此第一和第二 X射線圖像104，106基本上彼此正交。X射線圖像104和106在顯示101上是可移動的。在所示的示例中，使X射線圖像 104，106相關(guān)聯(lián)，使得根據(jù)X射線圖像104，106的相應(yīng)角度，X射線圖像104，106中的一個在顯示101上的移動或者其他修改可使X射線圖像104，106的另外一個在顯示101上相應(yīng)移動或者修改。用戶可修改顯示101，以通過移動顯示101上的定位圖像104和106來進(jìn)一步標(biāo)識出成像所需的特定3D圖像體積。在該示例中，用戶對用于移動顯示101上的第一 X 射線圖像104的輸入鍵108、110，以及用于移動顯示101上的第二 X射線圖像106的輸入鍵 112、114進(jìn)行操作?？赏ㄟ^對觸摸屏顯示器50進(jìn)行觸摸、或者通過利用與視頻顯示器76相關(guān)的鼠標(biāo)和光標(biāo)、和/或通過其它傳統(tǒng)輸入裝置來選擇輸入鍵108、110、112、114。顯示101 可具有比所示更少或更多的輸入鍵，其包括用于使相應(yīng)圖像相對于顯示101而言在包括上下、對角線等等的任何方向上移動的輸入鍵。不需要輸入鍵108、110、112、114，并且在另一示例中通過具有〃拖放〃特征的觸摸屏可使X射線圖像104，106移動。替代地，可使X射線圖像104，106移動到用戶在觸摸屏上所觸摸的位置，或者以用戶在觸摸屏上所觸摸的位置為中心。可采用其他示例。如上所述，可使X射線圖像104，106相關(guān)聯(lián)，使得輸入鍵108， 110的一個或這兩者的操作會影響X射線圖像106，并且輸入鍵112，114的一個或這兩者的操作會影響X射線圖像104。一旦用戶通過移動顯示101上的定位圖像102來修改定位圖像102，通過按下按鈕 66可再次操作輸入設(shè)備64，其指示裝置控制部M對成像裝置20進(jìn)行控制，以根據(jù)用戶對定位圖像102的顯示101的修改而產(chǎn)生例如3D圖像的病人P的X射線圖像。具體地說，對裝置控制部M進(jìn)行編程，以對導(dǎo)向部觀、支撐部30、和/或轉(zhuǎn)動部32進(jìn)行控制，以相對于病人P而言使成像裝置20復(fù)位，以便通過上文所描述的用戶對定位圖像102的修改而提供在顯示101上所選擇的精確區(qū)域的X射線圖像。該X射線圖像例如是3D圖像。在圖9所示的另一示例中，定位圖像102的顯示101具有與圖像104，106的每一個相重疊的定位位置標(biāo)記116。定位圖像102和定位位置標(biāo)記116中的至少一個相對于其他的定位圖像102和定位位置標(biāo)記116而言是可修改的。例如，通過例如對觸摸屏顯示器 50觸摸，或者利用與視頻顯示器76相關(guān)的鼠標(biāo)和光標(biāo)等等，通過輸入到顯示101的用戶輸入可修改定位位置標(biāo)記116的大小。修改定位位置標(biāo)記116的大小和位置可指示裝置控制部54，以根據(jù)定位位置標(biāo)記116的相應(yīng)大小來校準(zhǔn)發(fā)射穿過病人P的X射線的量。在另一示例中，相對于定位位置標(biāo)記116而言定位圖像102的大小是可修改的。如上所述，一旦對顯示101上的第一和第二 X射線圖像104，106進(jìn)行了定位，并且用戶修改了定位位置標(biāo)記 116和/或定位圖像102，則通過按下成像按鈕66來操作輸入設(shè)備64，其指示裝置控制部M 來操作X射線成像裝置20以產(chǎn)生下述圖像，在該示例中所述圖像可以是3D X射線圖像。圖10描述了用于操作根據(jù)該公開的X射線成像裝置的方法的一個示例。在步驟 202，在顯示屏上顯示要成像的對象的初始視圖。如上所討論的，初始視圖例如是對象的一般圖像、圖片、X射線等等。在步驟204，用戶修改初始視圖的顯示，以標(biāo)識出用于X射線成像的感興趣的區(qū)域。如上所討論的，這可以是通過修改與對象的初始視圖相重疊的定位標(biāo)記之間的相對位置來實現(xiàn)的。在步驟206，如上所述，操作X射線成像裝置，以根據(jù)在初始視圖上所標(biāo)識出的感興趣的區(qū)域來產(chǎn)生對象的X射線定位圖像。步驟202和204是可選步驟而并非必需的。在替代示例中，可利用標(biāo)示出期望視場的定位光來執(zhí)行初始的病人定位。 可省略對初始視圖的顯示，并且可根據(jù)利用該光的定位來進(jìn)行步驟206。在步驟208，成像裝置在顯示器上顯示在步驟206所拍攝的定位圖像。在步驟210，用戶修改定位圖像的顯示，以進(jìn)一步標(biāo)識出感興趣的區(qū)域。如上所討論的，這可以通過修改在顯示上的定位圖像的相對位置，和/或相對于定位圖像的顯示而言修改定位位置標(biāo)記來實現(xiàn)。在步驟212，用戶操作X射線成像裝置，以根據(jù)在定位圖像上所標(biāo)識出的感興趣的區(qū)域而產(chǎn)生對象的X射線圖像。圖11描述了用于操作下述X射線成像裝置的方法的另一示例，所述X射線成像裝置包括用于發(fā)射出穿過對象的X射線的發(fā)射器，以及用于接收X射線的接收器。該方法包括在步驟302處，操作X射線圖像裝置以選擇視場。這包括相對于成像裝置而言對病人進(jìn)行定位，并且具體地說相對于發(fā)射器和接收器而言對病人進(jìn)行定位。如上文所述，通過例如定位光可以使此更容易。在步驟304，操作成像裝置，以在顯示上顯示要成像的對象的具有重疊位置標(biāo)記的初始視圖。在步驟306，用戶修改初始視圖和重疊位置標(biāo)記的相對位置和/ 或大小，以由此進(jìn)一步標(biāo)識出X射線成像的感興趣的區(qū)域。在步驟308，控制電路對成像裝置20進(jìn)行控制，以使其移動到用于獲得通過用戶對顯示的修改所標(biāo)識出的感興趣的區(qū)域的X射線的位置。如上所討論的，這可包括計算一個或多個X射線定位圖像的最佳視角的步驟。還如上所討論的，可省略304-306。在步驟310，操作X射線成像裝置20，以根據(jù)在初始視圖的顯示上所標(biāo)識出的感興趣的區(qū)域而產(chǎn)生X射線定位圖像。在步驟312，操作X射線成像裝置，以顯示具有重疊位置標(biāo)記的X射線定位圖像。在步驟314，通過修改定位圖像和定位標(biāo)記的相對位置和/或大小，來修改X射線定位圖像。在步驟316，操作X射線成像裝置，以根據(jù)在定位圖像上所標(biāo)識出的感興趣的區(qū)域而產(chǎn)生對象的X射線圖像。在步驟318， 操作X射線成像裝置，以在顯示上顯示X射線圖像。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該明白的是，該公開由此提供了下述X射線成像系統(tǒng)的示例，所述X射線成像系統(tǒng)包括具有用于發(fā)射出穿過對象的X射線的發(fā)射器，以及用于接收 X射線的接收器的成像裝置；以及用于對發(fā)射器進(jìn)行控制，并且對接收器所接收到的X射線進(jìn)行處理，以產(chǎn)生對象的X射線圖像的控制電路。參考附圖對成像裝置和控制電路的特定示例進(jìn)行了描述。這些示例不是限制性的，并且該公開的原理適用于具有不同配置的控制電路的其它類型的成像裝置。在這里所討論的示例中，控制電路對顯示進(jìn)行控制，以顯示用戶可修改的對象的初始視圖?？刂齐娐穼Τ上裱b置進(jìn)行控制，以根據(jù)用戶對初始視圖的顯示的修改而產(chǎn)生對象的X射線定位圖像?？刂齐娐愤M(jìn)一步對顯示進(jìn)行控制，以顯示用戶可修改的定位圖像。控制電路還對成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)用戶對定位圖像的顯示的修改而產(chǎn)生對象的X射線圖像。在某些示例中，位置標(biāo)記與初始視圖重疊，并且初始視圖和位置標(biāo)記中的至少一個相對于其它的初始視圖和位置標(biāo)記而言在顯示上是可移動的?？蛇x擇性地將控制電路配置成對成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)初始視圖和位置標(biāo)記的相對位置和/或大小而產(chǎn)生定位圖像。在所示的示例中，定位圖像包括從不同角度拍攝的多個X射線圖像。使這些圖像相關(guān)聯(lián)，使得對顯示上的多個X射線圖像中的一個的修改可引起對其余多個X射線圖像的相應(yīng)修改。例如，修改可包括移動。然而這些示例不是限制性的，并且可采用不同數(shù)目和方向的圖像，以實現(xiàn)在該公開中所描述的目的。在進(jìn)一步示例中，位置標(biāo)記與定位圖像重疊，并且相對于定位圖像而言是可修改的，以便控制電路可對成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)定位圖像和定位位置標(biāo)記的相對修改而產(chǎn)生X射線圖像。例如，該修改可包括定位位置標(biāo)記的大小的變化。根據(jù)該大小的變化，可將控制電路配置成校準(zhǔn)所發(fā)射穿過所述對象的X射線的量。因此該公開提供了用于對發(fā)射器進(jìn)行控制，并且對接收器所接收到的X射線進(jìn)行處理，以產(chǎn)生下述的對象的X射線圖像，所述對象的X射線圖像更準(zhǔn)確且相對需要更少的發(fā)射到要成像的對象的輻射。在這里還公開了用于對顯示進(jìn)行控制以顯示用戶可修改的對象的初始視圖的裝置、用于對成像裝置進(jìn)行控制以根據(jù)對初始視圖的修改而產(chǎn)生X射線定位圖像的裝置、以及用于對顯示進(jìn)行控制以顯示用戶可修改的定位圖像的裝置。因此對成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)用戶對定位圖像的顯示的修改而產(chǎn)生對象的X射線圖像，由此實現(xiàn)對感興趣的區(qū)域的更準(zhǔn)確的視圖，并且需要更少發(fā)射到病人的輻射。本發(fā)明還公開了用于操作上文所述的裝置的相應(yīng)方法。
1權(quán)利要求
1.一種X射線成像系統(tǒng)，包括成像裝置，所述成像裝置包括用于發(fā)射出穿過對象的X射線的發(fā)射器，以及用于接收所述X射線的接收器；以及控制電路，所述控制電路用于對所述發(fā)射器進(jìn)行控制，并且對所述接收器所接收到的所述X射線進(jìn)行處理，以產(chǎn)生所述對象的X射線圖像；其中，所述控制電路對顯示進(jìn)行控制，以顯示所述對象的初始視圖，用戶可修改所述初始視圖的顯示；其中，所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)用戶對所述初始視圖的顯示的修改而產(chǎn)生所述對象的X射線定位圖像；其中，所述控制電路對所述顯示進(jìn)行控制，以顯示所述定位圖像，用戶可修改所述定位圖像的顯示；并且其中，所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)用戶對所述定位圖像的顯示的修改而產(chǎn)生所述對象的X射線圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括與所述初始視圖重疊的位置標(biāo)記，其中，所述初始視圖和位置標(biāo)記中的至少一個相對于其他初始視圖和位置標(biāo)記可以在顯示上移動；并且其中，所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)所述初始視圖和位置標(biāo)記的相對位置或大小而產(chǎn)生所述定位圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述定位圖像在所述顯示上是可移動的，并且所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)所述顯示上的所述定位圖像的位置或大小而產(chǎn)生所述X射線圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述定位圖像包括從不同角度的對對象的多個X 射線圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，使所述多個X射線圖像相關(guān)聯(lián)，以便對所述顯示上的多個X射線圖像中的一個的修改可引起對所述顯示上的其余多個X射線圖像的相應(yīng)修改。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述修改包括移動。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述多個X射線圖像包括兩個X射線圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述兩個X射線圖像彼此正交。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括與所述定位圖像重疊的定位位置標(biāo)記，其中，所述定位圖像和定位位置標(biāo)記中的至少一個相對于其它定位圖像和定位位置標(biāo)記而言是可修改的，并且其中，所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)對所述定位圖像和定位位置標(biāo)記的相對修改而產(chǎn)生所述X射線圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述修改包括所述定位位置標(biāo)記的大小的變化。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中，所述控制電路對所述系統(tǒng)進(jìn)行控制，以根據(jù)所述定位位置標(biāo)記的大小和位置中的至少一個，而校準(zhǔn)所發(fā)射的穿過所述對象的X射線的量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括輸入設(shè)備，所述輸入設(shè)備可使所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以產(chǎn)生所述定位圖像。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述控制電路當(dāng)致動所述輸入設(shè)備時對所述X 射線裝置和所述對象的相對位置進(jìn)行控制，以使得所述控制電路產(chǎn)生所述定位圖像。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括輸入設(shè)備，所述輸入設(shè)備可使所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制以產(chǎn)生所述X射線圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述控制電路當(dāng)致動所述輸入設(shè)備時對所述X 射線裝置和所述對象的相對位置進(jìn)行控制，以使得所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制以產(chǎn)生所述X射線圖像。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括所述顯示器。
17.一種用于操作下述X射線成像裝置的方法，所述X射線成像裝置包括用于發(fā)射出穿過對象的X射線的發(fā)射器以及接收所述X射線的接收器，所述方法包括在顯示上顯示所述對象的初始視圖；修改所述初始視圖的顯示，以標(biāo)識出感興趣的區(qū)域；通過所述控制電路，操作所述發(fā)射器和接收器以根據(jù)在所述初始視圖的顯示上所標(biāo)識出的所述感興趣的區(qū)域而產(chǎn)生所述對象的X射線定位圖像； 在所述顯示上顯示所述定位圖像；修改所述定位圖像的顯示，以進(jìn)一步標(biāo)識出所述感興趣的區(qū)域；以及通過所述控制電路，操作所述發(fā)射器和接收器以根據(jù)在所述定位圖像上所標(biāo)識出的所述感興趣的區(qū)域而產(chǎn)生所述對象的X射線圖像。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，包括通過修改所述初始視圖和與所述初始視圖重疊的位置標(biāo)記的相對位置來在所述初始視圖的顯示上標(biāo)識出所述感興趣的區(qū)域。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，包括通過修改所述顯示上的所述定位圖像的位置或大小來在所述顯示的定位圖像上標(biāo)識出所述感興趣的區(qū)域。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述定位圖像包括從不同角度的對所述對象的多個X射線圖像。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，使所述多個X射線圖像相關(guān)聯(lián)，以便所述顯示上的多個X射線圖像中的一個的移動可引起所述顯示上的其余多個X射線圖像的相應(yīng)移動。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述多個X射線圖像包括兩個X射線圖像。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述兩個X射線圖像彼此正交。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，包括通過修改所述定位圖像以及與所述定位圖像重疊的位置標(biāo)記的相對位置或大小來進(jìn)一步在所述顯示的定位圖像上標(biāo)識出所述感興趣的區(qū)域。
25.根據(jù)權(quán)利要求M所述的方法，包括相對于所述定位圖像而言修改所述位置標(biāo)記的大小。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，包括通過所述控制電路，根據(jù)所述定位位置標(biāo)記的大小來調(diào)節(jié)發(fā)射穿過所述對象的X射線的量。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，包括操作輸入設(shè)備，以可使所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)所述初始視圖和位置標(biāo)記的位置或大小而產(chǎn)生所述定位圖像。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中，所述控制電路當(dāng)致動所述輸入設(shè)備時對所述X射線裝置和所述對象之間的相對位置進(jìn)行控制，以使得所述控制電路產(chǎn)生所述定位圖像。
29.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，包括操作輸入設(shè)備，以可使所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)所述屏幕上的所述定位圖像的位置或大小而產(chǎn)生所述對象的X射線圖像。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的方法，其中，所述控制電路當(dāng)致動所述輸入設(shè)備時對所述X 射線裝置和所述對象的相對位置或大小進(jìn)行控制，以使得所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以產(chǎn)生所述X射線圖像。
31.一種X射線成像系統(tǒng)，包括成像裝置，所述成像裝置包括用于發(fā)射出穿過對象的X射線的發(fā)射器，以及用于接收所述X射線的接收器；以及控制電路，所述控制電路用于對所述發(fā)射器進(jìn)行控制，并且對所述接收器所接收到的所述X射線進(jìn)行處理，以產(chǎn)生所述對象的X射線圖像，其中，所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以產(chǎn)生所述對象的X射線定位圖像；其中，所述控制電路對所述顯示進(jìn)行控制以顯示所述定位圖像，用戶可修改對所述定位圖像的顯示；其中，所述定位圖像包括從不同角度的對所述對象的多個X射線圖像；其中，使所述多個X射線圖像相關(guān)聯(lián)，使得對所述顯示上的所述多個X射線圖像中的一個的修改可引起對所述顯示上的其余多個X射線圖像的相應(yīng)修改；并且其中，所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)用戶對所述定位圖像的顯示的修改而產(chǎn)生所述對象的X射線圖像。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，包括與所述定位圖像重疊的定位位置標(biāo)記，其中，所述定位圖像和定位位置標(biāo)記中的至少一個相對于其它定位圖像和定位位置標(biāo)記而言是可修改的，并且其中，所述控制電路對所述成像裝置進(jìn)行控制，以根據(jù)對所述定位圖像和定位位置標(biāo)記的相對修改而產(chǎn)生所述X射線圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及X射線成像系統(tǒng)和方法，其利用下述成像裝置，所述成像裝置包括用于發(fā)射出穿過對象的X射線的發(fā)射器，以及用于接收X射線的接收器?？刂齐娐穼Πl(fā)射器進(jìn)行控制，并且對接收器所接收到的X射線進(jìn)行處理，以產(chǎn)生對象的X射線圖像?？刂齐娐穲?zhí)行以下處理其對顯示進(jìn)行控制以顯示對象的初始視圖，用戶可修改初始視圖的顯示；對成像裝置進(jìn)行控制以根據(jù)用戶對初始視圖的顯示的修改而產(chǎn)生對象的X射線定位圖像；對顯示進(jìn)行控制以顯示所述定位圖像，用戶可修改定位圖像的顯示；并且對成像裝置進(jìn)行控制以根據(jù)用戶對定位圖像的顯示的修改而產(chǎn)生對象的X射線圖像。
文檔編號A61B6/00GK102309334SQ20111016261
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者亞里·約策拉, 埃薩·蘇羅寧, 安德烈亞斯·梅林, 尤哈·馬蒂凱寧, 泰羅·伊索阿霍, 道格拉斯·伍茲 申請人:帕羅德克斯集團(tuán)公司