生成拉長的身體的輻射圖像的方法
【專利摘要】一種生成拉長的身體的輻射圖像的方法，其通過借助使用多次拍攝曝光技術(shù)來在數(shù)字放射顯影檢測器上獲取多個部分X射線圖像。確定部分圖像尺寸，使得記錄表示在多次拍攝曝光期間最易移動的拉長的身體的部分的部分圖像，從而盡可能大地覆蓋檢測器的區(qū)域。
【專利說明】生成拉長的身體的輻射圖像的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種通過使用多次拍攝曝光技術(shù)來在數(shù)字放射顯影(radiography )檢測器上獲取多幅部分X射線圖像以生成拉長的身體的輻射圖像的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在放射顯影術(shù)中，有時獲取諸如整個脊柱或腿部之類的具有長的長度的區(qū)域的圖像。在計算機放射顯影術(shù)(CR)中，用彼此部分重疊的成像板(IP)來獲取圖像，并且通過合成這些部分圖像來創(chuàng)建長的長度的圖像。通過對覆蓋待成像區(qū)域的已知幾何形狀的對象進行疊加并且對部分圖像進行校正和對準以對已知幾何形狀的對象進行重構(gòu)，可以獲得精確的對準和測量(參見EP0919858、EP0866342)。由于在單次X射線曝光中采集全部圖像，所以該技術(shù)不遭受患者移動。
[0003]在近些年，數(shù)字放射顯影術(shù)(DR)已經(jīng)成為CR的有價值的替代。在DR中使用的平板檢測器(FPD)比針對CR的IP的檢測器更昂貴，因此需要對CR的一次拍攝長的長度的成像技術(shù)的替代。通過移動Fro的位置同時轉(zhuǎn)動X射線管或使X射線管平行于Fro移動來獲取多幅部分圖像，并且粘貼這些部分圖像以獲得合成的長的長度的圖像，這被實現(xiàn)。在該FDP和X射線管移動期間，患者可能移動，由此引入了需要在圖像合成中補償?shù)膫斡?artifact)。
[0004]通常獲取的長的長度的圖像以對超過穿過大于單個FPD的區(qū)域的患者執(zhí)行長度和角度測量。
[0005]因此，重要的是，創(chuàng)建在其中患者的部分圖像的對準和校準為精確的圖像。如果患者能夠完全站著不動，這就可以用公知技術(shù)來實現(xiàn)，諸如在2011年3月7日提交的題目為“Radiographic imaging method and apparatus”的共同未決歐洲申請EP11157111.3 中描述的公知技術(shù)。不幸地，大多數(shù)需求長的長度的檢查的患者遭受了這樣的狀況，所述這樣的狀況使得在圖像采集的時間期間難以站著不動。因此，用一定量的重疊對部分圖像進行定位，使得用戶能夠?qū)Σ糠謭D像進行定位，以基于重疊區(qū)域中的圖像內(nèi)容來形成合成圖像。
[0006]為了減少X射線曝光量，需要具有不同大小的圖像。這可以通過操控準直器來實現(xiàn)，所述準直器基于曝光的大小來調(diào)節(jié)以阻擋X射線，由此減少了對患者的曝光。
[0007]歐洲專利申請I 484 016 Al涉及用數(shù)字檢測器采集合成圖像。計算合成圖像的單獨分量圖像的位置。首先，識別趨向移動的結(jié)構(gòu)，并且隨后可以將不均勻準直角度用于不同分量圖像，以避免將這些結(jié)構(gòu)放置在重疊的區(qū)域中。該方法需求對這些結(jié)構(gòu)的位置的識別或估計。
[0008]本發(fā)明的目的是，優(yōu)化部分圖像的大小的計算，以致減少在對拉長的身體成像中發(fā)生的且源于多次拍攝曝光和圖像記錄期間的患者移動的上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]通過具有權(quán)利要求1中陳述的具體特征的方法來實現(xiàn)上述方面。在從屬權(quán)利要求中陳述針對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的具體特征。[0010]本發(fā)明的方法包括步驟:通過多次拍攝輻射以及讀取直接放射顯影檢測器來生成所述拉長的身體的部分重疊的部分輻射圖像的序列，以及粘貼部分圖像以形成合成圖像。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，基于部分圖像的計算的數(shù)目來確定部分圖像的大小和位置，使得相比于由表示不易移動的拉長的身體的部分的部分圖像所覆蓋的區(qū)域而言，表示在所述多次拍攝輻射期間最易移動的拉長的身體的部分的部分圖像覆蓋了較大區(qū)域。
[0012]優(yōu)選地，如果使用的成像系統(tǒng)的物理限制允許該配置，則在多次拍攝曝光期間最易移動的部分圖像的長度基本上覆蓋檢測器的整個輻射敏感區(qū)域。
[0013]在優(yōu)選的實施例中，計算部分圖像的長度，使得在多次拍攝曝光期間最易移動的患者的部分在單個檢測器區(qū)域上在一個拍攝中被記錄。部分圖像的寬度通常是恒定的。部分圖像的長度的設(shè)置由X射線源和輻射快門(shutter)或準直器的適當?shù)脑O(shè)置來實現(xiàn)。
[0014]對于諸如患者在直立的位置上的全脊柱或全部腿部圖像之類的拉長的身體的圖像而言，已經(jīng)觀察到的是，針對從地面起較高的位置，移動量較大。對于該觀察存在兩個主要原因。首先，由固有定位于高位置處的患者的呼吸引入移動。其次，在靠近地面的位置處患者是更穩(wěn)定且穩(wěn)固的。這在圖1中圖示。用該觀察，決定的是，(給定檢測器的尺寸的情況下)最好盡可能大地獲取最高圖像，以使需要補償患者移動的校正最小化。
[0015]當從在水平位置上的患者獲取全脊柱圖像時，最易移動的身體部分可以是較上的身體部分。然而在獲取全腿部圖像的躺著的患者的情況下，這可以是腿部的較低部分。
[0016]在直立的位置上，物理限制可以暗指較低圖像是覆蓋檢測器最大部分的圖像。在那種情況下，計算其它的部分圖像的長度，使得在多次拍攝曝光期間對應(yīng)于最易移動的身體部分的部分圖像基本上覆蓋輻射檢測器的整個輻射敏感部分。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實施例，首先確定待成像的拉長的身體的總長度。
[0018]接下來，基于確定的長度和所述部分圖像之間的重疊的預(yù)確定的一個或多個量，來計算對拉長的身體進行成像所需求的部分圖像的數(shù)目。
[0019]然后，基于部分圖像的計算的數(shù)目，計算部分圖像的大小和位置，使得相比于由其它的部分圖像所覆蓋的區(qū)域而言，在X射線敏感檢測器區(qū)域的較大區(qū)域(優(yōu)選地為基本上整個區(qū)域)上對在多次拍攝曝光期間包括最易移動的身體部分的部分圖像進行成像。部分圖像的大小和位置可以由X射線源和準直器或X射線快門的設(shè)置來表示。
[0020]部分圖像的大小(長度)可以由用戶輸入，或者或可以由處理器計算?？商鎿Q地，部分圖像的大小(長度)可以由能夠指示患者大小的裝置輸入。
[0021]讀出通過多次拍攝曝光來生成的部分圖像，并且將其粘貼以形成拉長的圖像。
[0022]根據(jù)以下的描述和附圖，本發(fā)明的另外的優(yōu)點和實施例將變得顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是在直立位置上的患者越靠近地面越穩(wěn)定這一事實的圖示。腿的高度處的位移(d)遠小于胸部處的位移(D)，
圖2是支持管旋轉(zhuǎn)的吊頂式系統(tǒng)和落地式系統(tǒng)的圖示，
圖3是針對具有長度L的給定輸入?yún)^(qū)域的四個部分圖像的位置的圖示。左圖使用針對最高的三個圖像的完整的檢測器。右圖是僅僅兩個最高的圖像使用完整的檢測器的設(shè)置的圖示，圖4是底部圖像需要大于第二最低圖像的設(shè)置的圖示，這是因為否則檢測器將與地板
碰撞，
圖5是以這樣的方式定位的U型臂的圖示，所述這樣的方式是保持X射線源針對三個位置是穩(wěn)定的，
圖6是幾何形狀及其變量的描述，其在計算中使用以在三個圖像設(shè)置中計算U型臂的位置，
圖7圖示了在給定了 df=l、dm=0.8、S=0.43、ov=0.07的情況下以β ι為函數(shù)的y3的函數(shù)關(guān)系，
圖8是描述涉及選擇針對能夠執(zhí)行長的長度的成像的系統(tǒng)的圖像數(shù)目和幾何形狀配置的步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]能夠?qū)崍?zhí)行長的長度的成像的X射線系統(tǒng)是以不同的配置可用的，其中每個配置都區(qū)別地控制，以獲得關(guān)于長的長度的成像的最優(yōu)結(jié)果。這些配置的共同部分是:包括生成X射線的X射線源的X射線生成單元；可調(diào)節(jié)并且減少X射線投影在其上的區(qū)域的準直器單元；能夠基于生成的X射線來收集圖像的X射線成像單元。
[0025]大多數(shù)現(xiàn)代系統(tǒng)包括控制器，以控制X射線生成單元和X射線成像單元。需要執(zhí)行自動的長的長度的成像的自動系統(tǒng)還包括用于X射線生成單元與X射線成像單元的位置的定位機構(gòu)和控制器。在諸如C型臂或U型臂之類的系統(tǒng)中，組合了一些機構(gòu)和控制器。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)決定，(在給定檢測器尺寸的情況下)盡可能大地在多次拍攝曝光期間獲取表示最易移動的那部分拉`長的身體的部分圖像，以使需補償偶然的患者移動的校正最小化。這具有額外的優(yōu)點:對于起始于寰椎的通常的直立的全脊柱圖像而言，對大多數(shù)患者，在單個拍攝中對包含肺和心臟的區(qū)域進行成像。這進一步減少了由患者移動引入的偽影，并且避免了心臟的雙倍曝光。
[0027]大多數(shù)現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)將需要成像的區(qū)域劃分為相等的部分。這正確地減少了涉及對X射線生成單元和X射線成像單元進行定位的計算的復(fù)雜性和數(shù)目。
[0028]在下一部分中，當患者在直立的位置上時，針對吊頂式系統(tǒng)和U型臂的公式將被導(dǎo)出，以在最高位置處獲取最大的圖像。
[0029]清楚的是，當最易移動的身體部分在另一個位置上時，類似的公式可以被導(dǎo)出，用于計算部分圖像的尺寸(借助關(guān)于X射線源、準直器和檢測器的設(shè)置來表示)，并且在給定檢測器的尺寸的情況下，那個部分圖像的尺寸盡可能大。
[0030]吊頂式系統(tǒng)或落地式系統(tǒng)
對于X射線源可以從圖2中描繪的X射線成像單元獨立地旋轉(zhuǎn)的吊頂式(或落地式)系統(tǒng)而言，在下文中給出涉及的計算。
[0031]給定頂部位置T和底部位置B，用于成像的總長度L通過以下獲得:
1.= T-B。
[0032]在圖3和圖4中給出使變量和幾何形狀清晰的圖示。在其中該區(qū)域需要劃分的部分圖像的數(shù)目N是:
【權(quán)利要求】
1.一種生成拉長的身體的輻射圖像的方法，所述生成拉長的身體的輻射圖像通過借助多次拍攝輻射以及讀取直接放射顯影檢測器來生成所述拉長的身體的部分重疊的部分輻射圖像的序列并且通過粘貼所述部分圖像，所述方法包括步驟: -確定待成像的所述拉長的身體的總長度， -基于所述確定的長度和所述部分圖像之間的重疊的預(yù)定義的一個或多個量，來計算對所述拉長的身體成像所需求的部分圖像的數(shù)目， -基于部分圖像的計算的數(shù)目來確定所述部分圖像的大小和位置，借此相比于由表示不易移動的拉長的身體的部分的部分圖像所覆蓋的區(qū)域而言，表示在所述多次拍攝輻射期間最易移動的拉長的身體的部分的部分圖像覆蓋了較大區(qū)域， -粘貼所述部分圖像，以形成所述拉長的身體的所述圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 所述圖像是在直立的位置上的患者的全脊柱圖像，并且表示最易移動的拉長的身體的部分的所述部分圖像是頂部部分圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 所述圖像是全腿部圖像，并且表示最易移動的拉長的身體的部分的所述部分圖像是表不底部腿部部分的部分圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中， 對所述拉長的身體進行成像所需求的部分圖像的最小數(shù)目N由公式`F =最小整數(shù)C確定，其中，L是拉長的身體的總長度，0挪7部是重疊的預(yù)定
overlap J義的量，而S是數(shù)字輻射檢測器的大小。
【文檔編號】A61B6/00GK103458788SQ201280017217
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月7日
【發(fā)明者】G.貝希爾斯 申請人:愛克發(fā)醫(yī)療保健公司