在x射線成像設(shè)備中調(diào)整掃描運(yùn)動(dòng)的制作方法
【專利摘要】根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,x射線設(shè)備包括適于發(fā)射x射線束的x射線源和適于接收x射線源的x射線束的檢測(cè)器,其中x射線源適于相對(duì)于x射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng),其中檢測(cè)器適于相對(duì)于x射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng),x射線設(shè)備還包括用于控制x射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)的控制單元,其中x射線源和檢測(cè)器適于相對(duì)于x射線的第一部分轉(zhuǎn)動(dòng),其中另外x射線束在x射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間基本上朝著檢測(cè)器指向。
【專利說明】在X射線成像設(shè)備中調(diào)整掃描運(yùn)動(dòng)
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明大體上涉及在乳房X線照相術(shù)、層析X射線攝影合成(tomosynthesis)和放射線照相術(shù)領(lǐng)域中的X射線成像設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]層析X射線攝影合成法用來重構(gòu)人體部位例如在乳房X線照相術(shù)檢查中的乳房的三維圖像。用于形成這種圖像的典型設(shè)備要求,允許X射線源(104,204,304)的焦點(diǎn)相對(duì)于對(duì)象(108,208, 308)例如乳房轉(zhuǎn)動(dòng),由此掃描通過在對(duì)象(108,208, 308)的每個(gè)位置的投影角的間隔,從而對(duì)于每個(gè)投影角形成單獨(dú)的投影圖像。采用包括多個(gè)2D投影圖像的數(shù)據(jù),可以采用運(yùn)行包括反投影(back projection)的算法作為計(jì)算步驟的計(jì)算機(jī)來重構(gòu)成3D圖像。從1995年以來,算法的示例有濾波反投影、代數(shù)重構(gòu)和Lange-Fesssler Convex算法。能夠構(gòu)建層析X射線攝影合成圖像的X射線成像設(shè)備的示例例如為US7302031和US6496557。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中,已經(jīng)提出了能夠產(chǎn)生出投影角即X射線斷層攝影角(tomo-angle)的X射線系統(tǒng)。通常,這些解決方案使得X射線源(104,204,304)能夠相對(duì)于檢測(cè)器(105,205,305)和待掃描的對(duì)象(108,208,308)進(jìn)行線性或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其中檢測(cè)器(105, 205, 305)也可以適 合于以線性或旋轉(zhuǎn)的方式運(yùn)動(dòng)。已經(jīng)提出能夠在同一系統(tǒng)中形成2D圖像和3D層析X射線攝影合成圖像,在形成2D圖像中X射線源(104,204,304)是固定的并且檢測(cè)器(105,205,305)圍繞著x射線源(104,204,304)和所檢查的對(duì)象轉(zhuǎn)動(dòng),在形成3D層析X射線攝影合成圖像中,X射線源(104,204,304)可以相對(duì)于檢測(cè)器(105,205,305)和所檢查的對(duì)象運(yùn)動(dòng)。這些系統(tǒng)的示例例如在US7302031和US6496557中找到。
[0004]與傳統(tǒng)的2D X射線成像系統(tǒng)相比,如在現(xiàn)有技術(shù)中所述的具有產(chǎn)生出可變層析X射線攝影合成圖像的X射線系統(tǒng)需要更笨重的系統(tǒng)并且優(yōu)選需要具有更多自由度的更復(fù)雜的掃描運(yùn)動(dòng),以便實(shí)現(xiàn)在投影角和圖像之后的探尋。但是,在這些系統(tǒng)的乳房X射線攝影檢查期間的掃描運(yùn)動(dòng)由操作人員基于預(yù)設(shè)的運(yùn)動(dòng)方案設(shè)定。這將在圖像質(zhì)量上具有負(fù)面影響,因?yàn)閷?duì)于所要掃描的每個(gè)對(duì)象(108,208,308)而言沒有實(shí)現(xiàn)最佳的投影角,例如考慮對(duì)象的尺寸、厚度和其它特性。另外,這些系統(tǒng)不能以直接或間接的方式基于所要掃描的對(duì)象的特性防止應(yīng)該避免出現(xiàn)的某些掃描運(yùn)動(dòng)。
[0005]另外,在現(xiàn)有技術(shù)中的解決方案沒有描述對(duì)掃描運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)性控制,其中考慮外部數(shù)據(jù)以便在對(duì)象的掃描期間優(yōu)化X射線斷層攝影角。
[0006]在用在乳房X射線攝影用途中的現(xiàn)有技術(shù)遮蔽設(shè)備中,已經(jīng)提出采用箱形或伸縮式遮蔽裝置來保護(hù)患者和操作人員以防止受到散射。這種示例性現(xiàn)有技術(shù)例如可以在EP1480560B1中看到,該文獻(xiàn)披露了掃描設(shè)備,其中x射線源在掃描運(yùn)動(dòng)期間是不動(dòng)的。在這里的遮蔽裝置基于患者乳房支撐件的安裝沿著垂直方向自動(dòng)地安裝,支撐件的高度基于待掃描的對(duì)象的大小。這些解決方案的目的是用來防止散射的輻射,不是用來防止不會(huì)有利于被掃描對(duì)象的圖像的產(chǎn)生或改善的直接輻射。[0007]在現(xiàn)有技術(shù)中,已經(jīng)提出在X射線成像系統(tǒng)中采用位置編碼器來使得接收器讀取與掃描運(yùn)動(dòng)同步,以便產(chǎn)生出高保真復(fù)合2D圖像。這里,編碼器用來根據(jù)檢測(cè)器陣列運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生出信號(hào),其中這些信號(hào)用來觸發(fā)在像素陣列上的電荷漂移。由于電荷漂移與編碼器輸出有關(guān),所以不論驅(qū)動(dòng)速度變化或由于其它不規(guī)則性,也會(huì)保持同步。
[0008]在其它現(xiàn)所有技術(shù)文獻(xiàn)中,層析X射線攝影合成法為用來重構(gòu)人體部位例如在乳房X射線攝影檢查中的乳房的三維圖像。產(chǎn)生這些圖像的典型布置需要允許X射線源的焦點(diǎn)相對(duì)于對(duì)象例如乳房運(yùn)動(dòng),由此掃描穿過在對(duì)象中的每個(gè)部位的投影角的間隔,從而為每個(gè)投影角產(chǎn)生出單獨(dú)的投影圖像。采用包括大量2維投影圖像的數(shù)據(jù),可以采用運(yùn)行與所謂的反投影相關(guān)的重構(gòu)算法作為計(jì)算步驟的計(jì)算機(jī)重構(gòu)成3D圖像。披露能夠構(gòu)建層析X射線攝影合成圖像(tomosynthesis image)的x射線成像設(shè)備的文獻(xiàn)示例例如有US7302031和 US6496557。 [0009]與傳統(tǒng)的X射線成像系統(tǒng)相比,具有可變掃描運(yùn)動(dòng)的層析X射線攝影合成掃描器需要更笨重的系統(tǒng)并且優(yōu)選需要具有更多自由度的更復(fù)雜的掃描運(yùn)動(dòng),以便實(shí)現(xiàn)和優(yōu)化投影角和圖像。但是,3D圖像的重構(gòu)需要掃描運(yùn)動(dòng)精確以便不會(huì)在重構(gòu)圖像中造成運(yùn)動(dòng)模糊,所述精確對(duì)于所述的笨重系統(tǒng)而言是不一致的,在所述的笨重系統(tǒng)中,容易隨著時(shí)間出現(xiàn)間隙(Play),例如容易隨著時(shí)間在用于控制某個(gè)掃描的運(yùn)動(dòng)的各種促動(dòng)機(jī)構(gòu)中出現(xiàn)間隙,并且所述精確由于控制掃描運(yùn)動(dòng)的馬達(dá)而不能以完美的方式控制。為了獲得沒有類似運(yùn)動(dòng)模糊的缺陷的精確圖像質(zhì)量,現(xiàn)有技術(shù)必須依靠昂貴的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和馬達(dá)以及進(jìn)行沒有游隙(backlash)或偏轉(zhuǎn)的力傳遞。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]本發(fā)明的目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)中的一些缺點(diǎn),并且為X射線成像系統(tǒng)提供一種改進(jìn)的裝置,其中基于外部數(shù)據(jù)優(yōu)化掃描運(yùn)動(dòng)。
[0011]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該X射線設(shè)備包括適于發(fā)射X射線束的X射線源以及適于接收所述X射線源的X射線束的檢測(cè)器,其中所述X射線源適于相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng),其中所述檢測(cè)器適于相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng),所述X射線設(shè)備還包括用于控制所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)的控制單元,其中所述X射線源和檢測(cè)器適于相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分轉(zhuǎn)動(dòng),其中另外所述X射線束在所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間基本上朝著所述檢測(cè)器指向,其中所述控制單元適于接收外部數(shù)據(jù),其中所述控制單元還適于基于外部數(shù)據(jù)控制所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),其中所述X射線設(shè)備還包括至少一個(gè)位置可調(diào)的壓緊扁板(paddle)和用于確定所述至少一個(gè)壓緊扁板的位置以便輸出與所述至少一個(gè)壓緊扁板的位置對(duì)應(yīng)的扁板位置數(shù)據(jù)的裝置,并且其中由所述控制單元接收的所述外部數(shù)據(jù)包括扁板位置數(shù)據(jù)。
[0012]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述檢測(cè)器適于在掃描運(yùn)動(dòng)期間實(shí)時(shí)地感測(cè)出X射線束的特征,其中所述檢測(cè)器還適于輸出與所述X射線束的特征對(duì)應(yīng)的X射線束數(shù)據(jù),并且其中由用來控制所述X射線源和檢測(cè)器的剩余掃描運(yùn)動(dòng)的所述控制單元接收的所述外部數(shù)據(jù)包括X射線束數(shù)據(jù)。
[0013]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述檢測(cè)器適于在掃描運(yùn)動(dòng)期間接收來自所述X射線源的沖擊光子,所述檢測(cè)器還適于基于沖擊光子的速率來檢測(cè)X射線強(qiáng)度,其中所述控制單元還適于接收來自所述檢測(cè)器的外部數(shù)據(jù),在待掃描的對(duì)象開始使得來自所述X射線束的光子衰減時(shí),對(duì)放置在所述X射線束中的對(duì)象的掃描通過檢測(cè)到較低的強(qiáng)度被啟動(dòng),。
[0014]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于基于所述外部數(shù)據(jù)控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的掃描運(yùn)動(dòng)和/或剩余的掃描運(yùn)動(dòng),使得執(zhí)行層析X射線攝影合成掃描運(yùn)動(dòng),其中基于所述外部數(shù)據(jù)來優(yōu)化設(shè)在所述X射線束中的對(duì)象的斷層X光攝影投影角(tomographicprojection angle)。
[0015]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得至少在對(duì)象掃描期間至少所述X射線源的速度隨著所述檢測(cè)器的第一端部感測(cè)到降低的計(jì)數(shù)率(count rate)而降低。
[0016]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,第一檢測(cè)出的X射線強(qiáng)度使得至少所述X射線源的速度降低至第一速度,第二檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度使得所述X射線源的速度降低至第二速度,其中如果第一檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度低于第二檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度,則至少在對(duì)象掃描期間所述第一速度低于所述第二速度。
[0017]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制所述檢測(cè)器的速度,使得至少在對(duì)象掃描期間所述檢測(cè)器的速度低于所述X射線源的速度。
[0018]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度,使得與在對(duì)象掃描期間更高的檢測(cè)出的X射線強(qiáng)度相比和/或與在兩個(gè)單獨(dú)的對(duì)象掃描之間比較時(shí),在所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度之間的比值對(duì)于更低的檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度而言更低。
[0019]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度,使得在所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間所述比值足夠高以使得所述X射線源能夠沿著水平方向經(jīng)過所述檢測(cè)器,其中所述計(jì)數(shù)率對(duì)應(yīng)于正被掃描的對(duì)象。
[0020]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于在對(duì)象掃描期間基于至少一個(gè)壓緊扁板的位置控制至少所述X射線源的速度,使得至少一個(gè)壓緊扁板的第一位置將至少所述X射線源的速度設(shè)定為第一速度,所述至少一個(gè)壓緊扁板的第二位置將至少所述X射線源的速度設(shè)定為第二速度,其中如果所述至少一個(gè)壓緊扁板的第一位置在垂直方向上高于所述至少一個(gè)壓緊扁板的第二位置,則所述第一速度低于所述第二速度。
[0021]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度,使得至少在所述對(duì)象掃描期間,與所述壓緊扁板的更低位置相比,在所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度之間的比值對(duì)于所述壓緊扁板的更高位置而言更低。
[0022]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度,使得至少在所述對(duì)象掃描期間所述比值足夠高以使得所述X射線源能夠沿著水平方向經(jīng)過所述檢測(cè)器。
[0023]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得在所述X射線源和所述檢測(cè)器的中心之間的直線相對(duì)于基本上延伸穿過所述X射線設(shè)備的第一部分的垂直線限定了角度(α ),其中所述檢測(cè)器在所述X射線源之前朝著待掃描的對(duì)象運(yùn)動(dòng),其中所述角度(α)在所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)開始直到對(duì)象掃描被啟動(dòng)期間設(shè)定,其中所述角度(α)隨著所述至少一個(gè)壓緊扁板的位置而減小。
[0024]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度,使得在它們之間的比值足夠高,由此角度(α)具有第一數(shù)值,經(jīng)過O度并且在對(duì)象掃描的末端具有第二數(shù)值,其中所述第一和第二數(shù)值在避免與壓緊扁板碰撞的約束條件下基本上最大。
[0025]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制角度(α ),使得局部斷層X光攝影投影角的擴(kuò)展(spread)在整個(gè)掃描運(yùn)動(dòng)期間保持恒定。
[0026]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得所述角度(α)不會(huì)超過限定值,其中所述限定值隨著X射線源的位置和所述檢測(cè)器的位置而連續(xù)變化,并且另外還取決于所述壓緊扁板的位置和類型。
[0027]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述角度(α )的限定值取決于所述至少一個(gè)壓緊扁板的位置。
[0028]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述設(shè)備包括兩個(gè)壓緊扁板,其中可以將對(duì)象壓緊在所述兩個(gè)壓緊扁板之間,其中所述角度(α)的限定值在所述壓緊扁板之間的距離增大的情況下減小。
[0029]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備還包括掃描臂,其中所述X射線源布置在所述掃描臂上的第一位置處,所述檢測(cè)器布置在所述掃描臂上的第二位置處。
[0030]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述掃描臂的第一位置對(duì)應(yīng)于所述掃描臂的第一端部,并且所述掃描臂的第二位置對(duì)應(yīng)于所述掃描臂的第二端部。
[0031]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述掃描臂還包括布置在所述掃描臂上位于所述X射線源和所述檢測(cè)器之間的多狹縫準(zhǔn)直儀,其中所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得防止在所述至少一個(gè)壓緊扁板和所述準(zhǔn)直儀之間出現(xiàn)碰撞。
[0032]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于分別在所述X射線源的第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)處和在所述檢測(cè)器的第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)處改變所述X射線源和/或所述檢測(cè)器的方向,其中所述X射線源在到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后沿著第二方向運(yùn)動(dòng)或停止,且所述檢測(cè)器在到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后沿著第二方向運(yùn)動(dòng)或停止,并且其中所述第二方向與在到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前的所述第一方向基本上相反。
[0033]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元還適于根據(jù)所述外部數(shù)據(jù)選擇轉(zhuǎn)向點(diǎn)的數(shù)量及其位置,所述轉(zhuǎn)向點(diǎn)的數(shù)量為零或更大。
[0034]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元還適于根據(jù)所述外部數(shù)據(jù)在所述對(duì)象掃描中實(shí)現(xiàn)X射線斷層攝影角的約束條件下使得轉(zhuǎn)向點(diǎn)的數(shù)量最小。
[0035]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得在所述X射線源和所述檢測(cè)器兩者都朝著其第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),所述X射線源在所述檢測(cè)器到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)。
[0036]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得所述X射線源和檢測(cè)器緊接著在到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后改變方向,并且開始沿著第二方向運(yùn)動(dòng)。
[0037]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于在第二轉(zhuǎn)向點(diǎn)處改變所述X射線源的方向,其中所述控制單元適于控制所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得在所述檢測(cè)器到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí),所述X射線源改變方向并且在所述第二轉(zhuǎn)向點(diǎn)處開始沿著第一方向運(yùn)動(dòng)。[0038]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述x射線源在到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后停止,直到所述x射線源和檢測(cè)器中的另一個(gè)到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn),之后所述X射線源開始沿著第二方向運(yùn)動(dòng)。
[0039]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線源以比所述檢測(cè)器高的速度運(yùn)動(dòng)。
[0040]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元還適于基于所述X射線源和所述檢測(cè)器的位置控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)。
[0041]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述位置是預(yù)定的。
[0042]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于控制所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得所述X射線源的速度高于所述檢測(cè)器的速度。
[0043]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述預(yù)定的位置對(duì)應(yīng)于在對(duì)象掃描期間到達(dá)的位置,由此已經(jīng)識(shí)別出在所述對(duì)象中需要特定掃描運(yùn)動(dòng)的區(qū)域,其中所述X射線源和檢測(cè)器的速度比值增大。
[0044]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,執(zhí)行優(yōu)化,以便在使得所述X射線源的運(yùn)動(dòng)最小的折衷考慮下使得在所檢測(cè)的對(duì)象內(nèi)的斷層X光攝影角最大。
[0045]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,至少所述X射線源的速度在所述X射線源的預(yù)定位置被到達(dá)以及所述檢測(cè)器的預(yù)定位置被到達(dá)時(shí)降低。
[0046]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備還包括用于在所述位置被到達(dá)時(shí)從乳房中采集活組織檢查試樣(biopsy sample)的裝置,其中所述位置對(duì)應(yīng)于在對(duì)象中的需要活組織檢查采樣的區(qū)域由此被識(shí)別出的位置。
[0047]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備包括上部和下部,其中所述X射線源樞轉(zhuǎn)布置在第一懸臂的第一端部中,其中第一懸臂的第二端部滑動(dòng)布置在第二懸臂的第一端部中,其中所述第二懸臂的第二端部樞轉(zhuǎn)布置在下部中,其中在所述上部中在所述X射線源附近布置有第一線性螺桿以控制所述X射線源沿著水平方向的運(yùn)動(dòng),在所述下部中在所述檢測(cè)器組件附近布置有第二線性螺桿以控制所述檢測(cè)器組件沿著水平方向的運(yùn)動(dòng),并且在所述第二懸臂中布置第三線性螺桿以控制所述掃描臂沿著垂直方向的運(yùn)動(dòng)。
[0048]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備的第一部分在空間中基本上是固定的。
[0049]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,一種X射線設(shè)備包括適于發(fā)射X射線束的X射線源以及適于接收所述X射線源的X射線束的檢測(cè)器,其中所述X射線源設(shè)置為能夠運(yùn)動(dòng),其中所述檢測(cè)器設(shè)置為能夠運(yùn)動(dòng),所述X射線設(shè)備還包括用于控制所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)的控制單元,其中另外所述X射線束在所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間基本上朝著所述檢測(cè)器指向,其中所述控制單元適于接收外部數(shù)據(jù),其中所述控制單元還適于基于所述外部數(shù)據(jù)控制所述X射線源和檢測(cè)器組合的運(yùn)動(dòng)路徑,其中所述外部數(shù)據(jù)包括與對(duì)象相關(guān)的數(shù)據(jù)。
[0050]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述控制單元適于在掃描運(yùn)動(dòng)期間基于所述外部數(shù)據(jù)分別控制所述X射線源沿著第一運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng),并且控制所述檢測(cè)器沿著第二運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)。
[0051]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述外部數(shù)據(jù)由所述控制單元在所述掃描運(yùn)動(dòng)期間接收。
[0052]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述外部數(shù)據(jù)與待掃描的對(duì)象的邊界或厚度或者所關(guān)注的區(qū)域相關(guān),其中所述設(shè)備包括用于在定位所述對(duì)象之后但是在完成掃描之前測(cè)量所述外部數(shù)據(jù)的裝置。[0053]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線源沿著第一運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)和所述檢測(cè)器沿著第二運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于組合的運(yùn)動(dòng)路徑,其中所述組合的運(yùn)動(dòng)路徑可以由穿過涉及沿著一條軸線的位置和在所述X射線源和檢測(cè)器之間的角度的多維參數(shù)空間的曲線表示。
[0054]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一運(yùn)動(dòng)路徑和所述第二運(yùn)動(dòng)路徑適于優(yōu)化局部斷層X光攝影投影角以及使所述X射線源的運(yùn)動(dòng)最小化。
[0055]本發(fā)明的目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)的一些缺點(diǎn),并且提供用于遮蔽X射線輻射的改進(jìn)的裝置。
[0056]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該X射線設(shè)備包括適于發(fā)射X射線束的X射線源以及適于接收所述X射線源的X射線束的檢測(cè)器,其中所述X射線源適于相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng),其中所述檢測(cè)器適于相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng),其中所述X射線源和所述檢測(cè)器適于相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分轉(zhuǎn)動(dòng),其中另外所述X射線束在所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間基本上朝著所述檢測(cè)器指向,所述X射線設(shè)備還包括:位置感測(cè)設(shè)備,所述位置感測(cè)設(shè)備適于感測(cè)與所述X射線源和檢測(cè)器的位置對(duì)應(yīng)的位置并且發(fā)送由所述位置感測(cè)設(shè)備感測(cè)到的與所述X射線源和檢測(cè)器的位置對(duì)應(yīng)的位置信號(hào);場(chǎng)限制裝置,所述場(chǎng)限制裝置包括第一側(cè)部和第二側(cè)部以及位于這些側(cè)部之間的開口,其中所述X射線束被允許穿過所述開口但是由所述第一和第二側(cè)部阻擋,其中它由所述第一和第二側(cè)部吸收。
[0057]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述場(chǎng)限制裝置的至少所述第一側(cè)部能夠相對(duì)于所述X射線束的中心線在第一位置和第二位置之間可調(diào)節(jié)地運(yùn)動(dòng),其中與在所述第一位置中相比,在所述第二位置中所述第一側(cè)部防止更大份額的X射線束穿過所述場(chǎng)限制裝置,其中所述設(shè)備還包括適于從所述位置感測(cè)設(shè)備接收所述位置信號(hào)的第一控制單元,并且其中所述第一控制單元適于基于所述位置信號(hào)控制至少所述第一側(cè)部的運(yùn)動(dòng)。
[0058]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,與所述第一位置相比,在所述第一位置和第二位置之間的任意位置中所述第一側(cè)部防止更``大份額的X射線束穿過所述場(chǎng)限制裝置。
[0059]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一側(cè)部的第二位置比所述第一側(cè)部的第一位置更靠近所述X射線束的中心。
[0060]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備還包括至少具有第一端部和第二端部的圖像場(chǎng),其中所述第一側(cè)部適于朝著第二位置運(yùn)動(dòng)以防止X射線輻射照射在所述第一圖像端外側(cè)的區(qū)域,并且所述第二側(cè)部適于朝著第二位置運(yùn)動(dòng)以防止X射線輻射照射在所述第二圖像端外側(cè)的區(qū)域。
[0061 ] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備還包括掃描臂,其中所述X射線源布置在掃描臂的第一位置上,其中所述檢測(cè)器布置在所述掃描臂的第二位置上,其中所述場(chǎng)限制裝置布置在所述掃描臂的第三位置上,使得所述X射線源的運(yùn)動(dòng)引起所述場(chǎng)限制裝置的運(yùn)動(dòng)。
[0062]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述場(chǎng)限制裝置的開口包括從X射線源看從X射線束的中心線到第一側(cè)部的端部的第一角度Vfl和從X射線源看從X射線束的中心線到第二側(cè)部的端部的第二角度Vf2,其中Vi2為從X射線源看從X射線束的中心線到第二圖像端的角度,其中Vil為從X射線源看從X射線束的中心線到第一圖像端的角度,其中Vd2為從X射線源看從X射線束的中心線到檢測(cè)器的第二端部的角度,其中Vdl為從X射線源看從X射線束的中心線到檢測(cè)器的第一端部的角度,其中所述第一側(cè)部適于如果Vil〈Vdl則在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)使得Vfl ( Vil,其中所述第二側(cè)部適于如果Vi2〈Vd2則在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)使得Vf2 ( Vi2。
[0063]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一側(cè)部適于如果Vil>Vdl,則在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng),使得Vdl ( Vfl ( Vil,并且其中所述第二側(cè)部適于如果vi2>vd2,則在第一和第二位置之間運(yùn)動(dòng),使得Vd2 ( Vf2 ( Vi2。
[0064]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一側(cè)部在Vil正在減小的情況下朝著所述第二位置運(yùn)動(dòng)并且在Vil正在增大的情況下朝著所述第一位置運(yùn)動(dòng),并且所述第二側(cè)部在Vi2正在減小的情況下朝著所述第二位置運(yùn)動(dòng)并且在Vi2正在增大的情況下朝著所述第一位置運(yùn)動(dòng)。
[0065]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,其中所述X射線設(shè)備設(shè)置成執(zhí)行多次掃描,所述X射線設(shè)備還包括用于控制所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)的第二控制單元,其中所述檢測(cè)器包括多條檢測(cè)器線,其中所述第一控制單元適于基于來自所述位置感測(cè)設(shè)備的所述位置信號(hào)計(jì)算在沿著基本上在水平方向上延伸的路徑的預(yù)定位置處朝著每條檢測(cè)器線的X射線束相對(duì)于垂直線的角度,其中所述第一控制單元適于保存所計(jì)算出的角度,其中所述第一控制單元適于控制所述場(chǎng)限制裝置的至少所述第一側(cè)部以防止所述X射線束在沿著基本上在水平方向上延伸的路徑的每個(gè)預(yù)定位置處對(duì)于每個(gè)所計(jì)算出的角度由所述檢測(cè)器線接收一次以上。
[0066]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第二控制單元適于分別在所述X射線源的第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)和所述檢測(cè)器的第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)改變所述X射線源和/或所述檢測(cè)器的方向,其中所述X射線源和所述檢測(cè)器在到達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后沿著與在到達(dá)所述轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前的第一方向基本上相反的第二方向運(yùn)動(dòng),其中主掃描運(yùn)動(dòng)包括所述X射線源和檢測(cè)器在所述X射線源到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前以及在所述檢測(cè)器到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后的運(yùn)動(dòng),其中跳動(dòng)掃描運(yùn)動(dòng)(bouncing scan movement)包括所述x射線源和檢測(cè)器從所述x射線源到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)直到所述檢測(cè)器到達(dá)同一轉(zhuǎn)向點(diǎn)或者從所述X射線源到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)、所述檢測(cè)器到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)并且直到所述X射線源到達(dá)其中所述X射線源再次改變運(yùn)動(dòng)方向的第二轉(zhuǎn)向點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),其中所述第一控制單元適于將在主掃描運(yùn)動(dòng)期間所保存的計(jì)算出的角度與在跳動(dòng)掃描運(yùn)動(dòng)期間計(jì)算出的角度進(jìn)行比較,并且其中所述第一控制單元還適于識(shí)別并且標(biāo)記在主掃描運(yùn)動(dòng)和跳動(dòng)掃描運(yùn)動(dòng)期間存在重疊的檢測(cè)器線,其中所述第一控制單元適于使至少所述第一側(cè)部朝著第二位置運(yùn)動(dòng),使得至少所述第一側(cè)部將從所述X射線束中基本上覆蓋所標(biāo)記的檢測(cè)器線。
[0067]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一和第二側(cè)部彼此互連。
[0068]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述場(chǎng)限制裝置包括具有孔的板。
[0069]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述場(chǎng)限制裝置包括具有孔的圓柱形裝置,其中所述圓柱形裝置的限定了所述孔的第一端部的那部分為所述第一側(cè)部,并且所述圓柱形裝置的限定了所述孔的第二端部的那部分為所述第二側(cè)部,其中所述圓柱形裝置樞轉(zhuǎn)布置以便繞著所述X射線源轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0070]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述圓柱形裝置適于在Vil〈Vfl的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)角度Vrotl= (Vfl_Vii),并且其中所述圓柱形裝置適于在Vi2〈VK的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)角度VMtl= (Vf2_Vi2)。
[0071]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述圓柱形裝置適于在Vil>Vdl的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)角度Vrotl=(Vfl-Vdl),并且適于在的情況下轉(zhuǎn)動(dòng)角度Vrat2= (%-~)。[0072]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,第二側(cè)部適于在所述第一側(cè)部朝著所述第二位置運(yùn)動(dòng)時(shí),朝著第一位置或第二位置運(yùn)動(dòng)或者不運(yùn)動(dòng),其中與在第一位置中相比,在第二位置中所述第二側(cè)部防止更大份額的X射線束穿過所述場(chǎng)限制裝置。
[0073]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,與所述第二側(cè)部的第一位置相比,所述第二側(cè)部的第二位置更靠近所述場(chǎng)的中心線。
[0074]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一和第二側(cè)部的運(yùn)動(dòng)通過電動(dòng)馬達(dá)來執(zhí)行,其中所述馬達(dá)由所述第一控制單元控制。 [0075]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一側(cè)部和第二側(cè)部適于沿著至少一個(gè)線性軌道滑動(dòng)。
[0076]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一和第二側(cè)部為L(zhǎng)形的。
[0077]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一側(cè)部和第二側(cè)部由不透X射線材料例如鋼和/或鉛制成。
[0078]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一控制單元適于基于所述X射線源的運(yùn)動(dòng)和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)來控制第一和第二側(cè)部的運(yùn)動(dòng)。
[0079]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一控制單元適于基于至少一個(gè)預(yù)設(shè)的掃描程序來控制所述第一和第二側(cè)部的運(yùn)動(dòng)。
[0080]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述掃描臂的第一位置對(duì)應(yīng)于所述掃描臂的第一端部,并且其中所述掃描臂的第二位置對(duì)應(yīng)于所述掃描臂的第二端部。
[0081]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一和第二控制單元由同一控制單元構(gòu)成。
[0082]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,基本上沿著水平方向延伸的所述路徑位于從對(duì)象臺(tái)到壓緊扁板的距離范圍內(nèi)。
[0083]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備的第一部分在空間中基本上是固定的。
[0084]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,該X射線設(shè)備包括適于發(fā)射X射線束的X射線源(104, 204, 304)和適于接收所述X射線源的X射線束的檢測(cè)器,其中所述X射線源(104,204,304)適于運(yùn)動(dòng),其中所述檢測(cè)器適于運(yùn)動(dòng),其中另外所述X射線束在所述x射線源(104,204,304)和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間基本上朝著所述檢測(cè)器指向,其中所述場(chǎng)限制裝置(140,240, 340)的至少第一側(cè)部(140a,240a, 340a)能夠在第一位置和第二位置之間相對(duì)于所述X射線束的中心線可調(diào)節(jié)地運(yùn)動(dòng),其中與在所述第一位置中相比,在所述第二位置中所述第一側(cè)部(140a,240a,340a)防止更大份額的x射線束穿過所述場(chǎng)限制裝置(140,240,340),其中所述X射線源(104,204,304)和所述檢測(cè)器(105,205,305)的運(yùn)動(dòng)與所述場(chǎng)限制裝置(140,240,340)的運(yùn)動(dòng)同步。通過同步,任意解決方案都包括在所述場(chǎng)限制裝置的運(yùn)動(dòng)與所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)之間的預(yù)定關(guān)系,例如使用在給定時(shí)間處以及在某些時(shí)幀(其中在某些時(shí)間點(diǎn)X射線源和檢測(cè)器的位置被到達(dá))期間執(zhí)行的預(yù)定運(yùn)動(dòng)路徑,或者使用用于驅(qū)動(dòng)X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)的步進(jìn)馬達(dá)。
[0085]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,用于層析X射線攝影合成成像的X射線設(shè)備包括X射線源、用于曝光的指定區(qū)域、檢測(cè)器和用于控制X射線束范圍的場(chǎng)限制器以及用于在從所述X射線源曝光期間使所述場(chǎng)限制器和所述X射線源同步運(yùn)動(dòng)的控制器,所述控制器適于將所述X射線束的邊緣限制到所述曝光區(qū)域的邊緣。
[0086]本發(fā)明的目的在于消除現(xiàn)有技術(shù)的一些缺點(diǎn),并且提供用于X射線成像的改進(jìn)的裝置,其中能夠以低成本減少在圖像重構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)模糊。[0087]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,X射線設(shè)備包括適于發(fā)射X射線束的X射線源以及適于接收所述X射線源發(fā)射的X射線束的檢測(cè)器,其中所述X射線源布置成相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng),其中所述檢測(cè)器布置成相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng),所述X射線設(shè)備還包括用于控制所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)的控制單元,其中所述X射線源和檢測(cè)器適于相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng),其中另外所述X射線束在所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間基本上朝著所述檢測(cè)器指向,其中在所述X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間讀取涉及所述X射線束的數(shù)據(jù)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備還包括:位置感測(cè)設(shè)備,所述位置感測(cè)裝置適于感測(cè)與所述X射線源和檢測(cè)器的位置對(duì)應(yīng)的位置并且發(fā)送該位置信號(hào);記錄裝置,所述記錄裝置適于接收和記錄由所述位置感測(cè)設(shè)備感測(cè)出的與所述X射線源和檢測(cè)器的位置對(duì)應(yīng)的位置信號(hào);通過第一連接裝置與所述檢測(cè)器連接并且通過第二連接裝置與所述記錄裝置連接的圖像重構(gòu)裝置,其中所述圖像重構(gòu)裝置適于基于在所述記錄裝置中的所記錄的位置和從所述檢測(cè)器讀取的數(shù)據(jù)來重構(gòu)圖像。通過在層析X射線攝影合成重構(gòu)過程中包括所述X射線源和檢測(cè)器的位置,使得就減少運(yùn)動(dòng)模糊效應(yīng)而言可以優(yōu)化檢測(cè)器讀取圖像。
[0088]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備還包括掃描臂,其中所述X射線源布置在所述掃描臂的第一位置處,并且所述檢測(cè)器布置在所述掃描臂的第二位置處。
[0089]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述掃描臂樞轉(zhuǎn)布置在所述X射線設(shè)備的第二位置中。
[0090]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備的第二部分包括第一懸臂,其中所述第一懸臂包括第一和第二端部,并且所述掃描臂的第一端部樞轉(zhuǎn)布置在所述第一懸臂的第一端部中。
[0091]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一懸臂的第二端部適于能夠相對(duì)于第二懸臂的第一端部線性移位,使得所述第一和第二懸臂的總長(zhǎng)度可以變化。
[0092]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一懸臂的第二端部布置在所述第二懸臂的第一端部?jī)?nèi),或者所述第二懸臂的第一端部布置在所述第一懸臂的第二端部?jī)?nèi),其中所述第一和第二懸臂具有套接(telescopic)關(guān)系。
[0093]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第二懸臂的第二端部樞轉(zhuǎn)布置在所述X射線設(shè)備的下部中。
[0094]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述位置感測(cè)設(shè)備包括第一位置感測(cè)裝置,所述第一位置感測(cè)裝置適于感測(cè)在所述X射線設(shè)備的第二部分和所述掃描臂之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0095]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第一位置感測(cè)裝置包括基本上布置在這樣的位置處的第一旋轉(zhuǎn)位置編碼器,在該位置處所述掃描臂的第一端部樞轉(zhuǎn)布置在所述第一懸臂的第一端部中。
[0096]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述位置感測(cè)設(shè)備包括第二位置感測(cè)裝置,所述第二位置感測(cè)裝置適于感測(cè)在所述X射線設(shè)備的下部和所述第二懸臂之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其中所述第二位置感測(cè)裝置包括第二旋轉(zhuǎn)位置編碼器。
[0097]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述位置感測(cè)設(shè)備還包括第三位置感測(cè)裝置,所述第三位置感測(cè)裝置適于感測(cè)在所述第一懸臂的第二端部和所述第二懸臂的第一端部之間的線性移位。
[0098]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述第三感測(cè)裝置包括布置在所述第一臂的第二端部或所述第二臂的第一端部處的位置標(biāo)尺,并且所述第二位置感測(cè)裝置還包括布置在所述第一臂的第二端部或所述第二臂的第一端部中的另一個(gè)上的位置傳感器。
[0099]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備還包括第一馬達(dá),所述第一馬達(dá)用于控制所述掃描臂相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第二部分的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其中所述位置感測(cè)設(shè)備包括第四位置感測(cè)裝置,所述第四位置感測(cè)裝置適于感測(cè)所述第一馬達(dá)的外殼和所述第一馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置,其中感測(cè)出所述掃描臂和所述第二部分的設(shè)定的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置。
[0100]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備還包括第二馬達(dá),所述第二馬達(dá)用于控制所述第二部分相對(duì)于所述X射線設(shè)備的下部的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其中所述位置感測(cè)設(shè)備還包括第五位置感測(cè)裝置,所述第五位置感測(cè)裝置適于感測(cè)所述第二馬達(dá)的外殼和所述第二馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置,其中感測(cè)出所述第二部分和下部的設(shè)定的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置。
[0101]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備還包括第三馬達(dá),所述第三馬達(dá)用于控制所述第一懸臂的第一端部相對(duì)于所述第二懸臂的第二端部的線性移位,其中在所述位置感測(cè)設(shè)備中還包括第六位置感測(cè)裝置,所述第六位置感測(cè)裝置適于感測(cè)所述第三馬達(dá)的外殼和所述第三馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置,由此可以推導(dǎo)出所述第一懸臂的第一端部相對(duì)于所述第二懸臂的第二端部的設(shè)定的相對(duì)線性移位。
[0102]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,在重構(gòu)圖像之前在圖像重構(gòu)裝置中執(zhí)行信號(hào)的改變(alteration)。
[0103]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述位置感測(cè)設(shè)備通過第三連接裝置與所述記錄裝置連接以便向所述記錄裝置發(fā)送信號(hào),其中所述第一、第二和第三連接裝置為信號(hào)電纜或用于無線通信的發(fā)射器中的一種。
[0104]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施 例,根據(jù)來自所述第四、第五和第六位置感測(cè)裝置中的至少一個(gè)的、與預(yù)定位置對(duì)應(yīng)的位置信號(hào)執(zhí)行數(shù)據(jù)讀取。
[0105]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,在某些預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行數(shù)據(jù)讀取。
[0106]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,根據(jù)來自所述位置感測(cè)設(shè)備的、與預(yù)定的位置對(duì)應(yīng)的位置信號(hào)執(zhí)行數(shù)據(jù)讀取。
[0107]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,包括用于圖像重構(gòu)的方法,所述X射線設(shè)備包括X射線源和檢測(cè)器,其中所述X射線源適于發(fā)射X射線束,其中所述檢測(cè)器適于接收發(fā)射出的X射線束,所述方法包括以下步驟:使得所述X射線源和檢測(cè)器在掃描運(yùn)動(dòng)期間以線性和/或旋轉(zhuǎn)的方式運(yùn)動(dòng);在某些預(yù)定位置處或在某些時(shí)間點(diǎn)記錄下所述掃描臂的在空間中的運(yùn)動(dòng);基于記錄下的掃描臂的運(yùn)動(dòng)和所接收到的X射線輻射來重構(gòu)X射線圖像。
[0108]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,包括用于圖像重構(gòu)的方法,通過記錄所述X射線設(shè)備的各個(gè)部分的相對(duì)位置來記錄所述掃描臂在空間中的運(yùn)動(dòng)。
[0109]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備還包括適于顯示由所述圖像重構(gòu)裝置重構(gòu)產(chǎn)生出的圖像的顯示裝置。
[0110]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線設(shè)備的第一部分在空間中基本上是固定的。
[0111]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述X射線源適于沿著第一運(yùn)動(dòng)路徑相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng),其中所述檢測(cè)器適于沿著第二運(yùn)動(dòng)路徑相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng),其中所述位置感測(cè)設(shè)備適于分別感測(cè)所述X射線源和所述檢測(cè)器沿著所述第一和第二運(yùn)動(dòng)路徑的位置。[0112]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述檢測(cè)器讀取和位置傳感器讀取同步執(zhí)行,并且所述圖像重構(gòu)涉及在投影圖像數(shù)據(jù)中修改用于重構(gòu)的三維像素或像素的坐標(biāo)。
[0113]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述設(shè)備還包括用于同步和用于所記錄的位置數(shù)據(jù)和來自所述檢測(cè)器的數(shù)據(jù)的交叉參考(cross reference)的裝置,并且所述用于重構(gòu)的裝置包括用于計(jì)算在檢測(cè)器數(shù)據(jù)和三維像素?cái)?shù)據(jù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的坐標(biāo)。
[0114]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,所述用于同步的裝置涉及記錄與來自檢測(cè)器和/或位置傳感器的讀數(shù)對(duì)應(yīng)的時(shí)間數(shù)據(jù)。
[0115]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,掃描設(shè)備包括: [0116]以多個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)的掃描機(jī)構(gòu);
[0117]多個(gè)位置傳感器和用于記錄位置的裝置;以及
[0118]X射線檢測(cè)器和用于在掃描的同時(shí)記錄檢測(cè)器讀數(shù)的裝置,由此獲得一組投影圖像數(shù)據(jù);
[0119]用于重構(gòu)圖像容積的重構(gòu)裝置,
[0120]其中所述重構(gòu)裝置其特征在于使用所記錄的位置來修改坐標(biāo)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0121]現(xiàn)在參照附圖以實(shí)例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明,其中:
[0122]圖1圖示了 X射線成像系統(tǒng)的示意圖;
[0123]圖2顯示出X射線設(shè)備的示意圖,其中說明了該設(shè)備的布置和部件;
[0124]圖3顯示出掃描臂的可能位置的示例;
[0125]圖4a顯示出包括位置可調(diào)壓緊扁板的本發(fā)明的實(shí)施例;
[0126]圖4b顯示出具有比圖4a的位置更高的位置的壓緊扁板;
[0127]圖5a_5b顯示出一實(shí)施例,其中壓緊扁板的位置包括外部數(shù)據(jù);
[0128]圖6a_6b顯不出與圖5a_5b的實(shí)施例類似的實(shí)施例,其中在掃描臂上布置有準(zhǔn)直儀;
[0129]圖7a_7b顯示出掃描運(yùn)動(dòng),其中定義了角度a ;
[0130]圖8a_8b顯示出這樣的實(shí)施例,其中外部數(shù)據(jù)包括來自檢測(cè)器的數(shù)據(jù);
[0131]圖9顯示出圍繞著在對(duì)象中的所識(shí)別出的關(guān)注區(qū)域的掃描運(yùn)動(dòng);
[0132]圖1Oa-1Od顯示出在轉(zhuǎn)向點(diǎn)處的掃描運(yùn)動(dòng)期間在掃描臂的某些位置處的掃描臂的不意圖;
[0133]圖1Oe顯示出根據(jù)圖1Oa-1Od的在掃描運(yùn)動(dòng)期間實(shí)現(xiàn)的局部斷層X光攝影投影角;
[0134]圖1la-圖1ld顯示出與在圖1Oa-1Od中所述的掃描運(yùn)動(dòng)類似的掃描運(yùn)動(dòng);
[0135]圖12a_12f顯示出在轉(zhuǎn)向點(diǎn)處的掃描運(yùn)動(dòng)期間在掃描臂的某些位置處掃描臂的示意圖;
[0136]圖12g顯示出根據(jù)圖12a_12f在掃描運(yùn)動(dòng)期間所實(shí)現(xiàn)的x射線斷層攝影角;
[0137]圖13顯示出可選的掃描運(yùn)動(dòng),其中X射線斷層攝影角與在圖12g中相比稍??;
[0138]圖14a-圖14f顯示出與在圖12a_12f中所描述的掃描運(yùn)動(dòng)類似的掃描運(yùn)動(dòng);
[0139]圖15a_15e顯示出沿著掃描運(yùn)動(dòng)在某些位置處的掃描臂的示意圖;[0140]圖16a_16e顯示出與在圖15a_15f中所述的掃描運(yùn)動(dòng)類似的掃描運(yùn)動(dòng);
[0141]圖17顯示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有場(chǎng)限制裝置的掃描臂;
[0142]圖18a顯示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有場(chǎng)限制裝置的掃描臂,其中場(chǎng)限制裝置的第一部分防止在第一圖像端外側(cè)的福射;
[0143]圖18b顯示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有場(chǎng)限制裝置的掃描臂,其中場(chǎng)限制裝置防止在第二圖像端外側(cè)的輻射。
[0144]圖18c顯示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有場(chǎng)限制裝置的掃描臂,其中場(chǎng)限制裝置防止在檢測(cè)器的第一端部外側(cè)的輻射。
[0145]圖18d顯示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有場(chǎng)限制裝置的掃描臂,其中場(chǎng)限制裝置防止在檢測(cè)器的第二端部外側(cè)的輻射。
[0146]圖19a顯示出處于第一位置中的根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的具有場(chǎng)限制裝置的掃描臂,其中檢測(cè)器位于圖像場(chǎng)外部。
[0147]圖19b顯示出處于第二位置中的根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的具有場(chǎng)限制裝置的掃描臂,其中檢測(cè)器位于圖像場(chǎng)外部。
[0148]圖19c顯示出處于第一位置中的根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的具有場(chǎng)限制裝置的掃描臂,其中檢測(cè)器位于圖像場(chǎng)里面。
[0149]圖19d顯示出處于第二位置中的根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的具有場(chǎng)限制裝置的掃描臂,其中檢測(cè)器位于圖像場(chǎng)里面。
[0150]圖20顯示出X射線成像 系統(tǒng)的示意圖。
[0151]圖21顯示出在第一和第二懸臂之間的關(guān)系的示意圖。
[0152]圖22顯示出X射線設(shè)備的側(cè)視圖的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0153]在下面給出本發(fā)明的詳細(xì)說明。
[0154]圖1示意性地顯示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)(101,201,301),其中該系統(tǒng)包括X射線設(shè)備(102,202,302)。該x射線設(shè)備(102,202,302)還包括掃描臂(103,203,303),其中X射線源(104, 204, 304)布置在掃描臂(103, 203, 303)的一個(gè)上部(112,212,312)上,但是根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例可以沿著掃描臂(103,203,303)布置在任意位置處。檢測(cè)器(105,205,305)布置在掃描臂(103,203,303)的另一個(gè)下端中,該檢測(cè)器(105,205, 305)包括多個(gè)檢測(cè)條(105a,205a,305a)。但是,根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例,檢測(cè)器(105,205,305)可以布置在沿著掃描臂(103,203,303)的任意位置處。在掃描臂(103, 203, 303)上在x射線源(104, 204, 304)和檢測(cè)器(105, 205, 305)之間布置有包括多個(gè)狹縫(106a,206a,306a)的準(zhǔn)直儀(106,206,306)。在一種布置中,與掃描臂(103,203, 303)及其任意運(yùn)動(dòng)分開,該x射線設(shè)備(102,202, 302)還包括至少一個(gè)位置可調(diào)壓緊扁板(107a, 107b; 207a,207b; 307a,307b),用于在掃描期間對(duì)對(duì)象(108, 208, 308)例如乳房壓緊和固定。
[0155]圖2顯示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的X射線設(shè)備(102,103)的示意圖,其中還說明了該設(shè)備的實(shí)現(xiàn)2D掃描運(yùn)動(dòng)和3D掃描運(yùn)動(dòng)的布置和部件。如該圖所示,X射線源(104,204,304)樞轉(zhuǎn)布置在第一懸臂(109,209,309)的第一端部中。第一懸臂(109,209,309)的第一端部(109a,209a,309a)可以樞轉(zhuǎn)布置在x射線設(shè)備的上部(112,212,312)中。第一懸臂(109,209,309)的第二端部(109b,209b,309b)按照這樣一種方式布置成相對(duì)于第二懸臂(110, 210, 310)的第一端部(110a, 210a, 310a)可線性移位,所述方式指第一懸臂(109,209,309)和第二懸臂(110,210,310)的總長(zhǎng)度可以變化。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,第一懸臂(109,209,309)部分設(shè)置在第二懸臂(110,210,310)內(nèi)部,但是也可以采用其它方式的布置,即其中第二懸臂(110,210,310)部分布置在第一懸臂(109, 209, 309)內(nèi)部。另外,第二懸臂(110,210,310)的第二端部(110b, 210b, 310b)樞轉(zhuǎn)布置在下部(111,211,311)中。
[0156]為了控制X射線源(104,204,304)沿著水平方向的運(yùn)動(dòng),在x射線設(shè)備(102,202,302)中可以布置有第一線性螺桿(未示出),該螺桿在一個(gè)端部中在x射線源(104, 204, 304)附近連接至上部(112,212,312)。在下部(112,212,312)中可以布置有相應(yīng)的第二線性螺桿(未示出),該螺桿與檢測(cè)器(105,205,305)連接以控制檢測(cè)器(105, 205, 305)沿著水平方向的運(yùn)動(dòng)。在第一和/或第二懸臂(110,210,310)中可以布置有第三線性螺桿(未示出)以便控制第一和第二懸臂(110,210,310)的總長(zhǎng)度。但是,可以采用任意合適類型的促動(dòng)機(jī)構(gòu),用來在所述的部件之間實(shí)現(xiàn)水平運(yùn)動(dòng)。促動(dòng)機(jī)構(gòu)例如可以包括布置在X射線設(shè)備上的各個(gè)位置處的各種規(guī)格的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。這些促動(dòng)機(jī)構(gòu)在圖1中示意性地顯示出,并且還結(jié)合圖20、圖21和圖22作進(jìn)一步說明。
[0157]為了控制掃描臂(103,203, 303)相對(duì)于第一懸臂(109,209, 309)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),優(yōu)選在第一懸臂(109,209,309)上布置優(yōu)選為電氣類型的第一馬達(dá)(116,216,316),其中第一鏈輪(117,217,317)適于根據(jù)第一馬達(dá)(116,216,316)的促動(dòng)沿著兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向中的一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選大于第一鏈輪(117,217,317)的第二鏈輪(118,218,318)布置在掃描臂(103, 203, 303)上,以便與第一鏈輪(117,217,317)接合,其中第一鏈輪(117,217,317)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給第二鏈輪(118,218,318),并且傳遞給掃描臂(103,203,303)。優(yōu)選為電動(dòng)馬達(dá)并且類似于第一馬達(dá)(116,216,316)的第二馬達(dá)(126,226,326)布置在下部(111,211,311)中,或者布置在X射線設(shè)備(102,103)的另一個(gè)部分中,其中第三鏈輪(120,220,320)布置成根據(jù)馬達(dá)的促動(dòng)而沿著兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向中的一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選大于第三鏈輪(119,219,319)的第四鏈輪(120,220,320)布置在第二懸臂(110,210,310)上以便與第三鏈輪(119,219,319)接合,其中第三鏈輪(119,219,319)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給第四鏈輪(120,220,320),并且傳遞給第二懸臂(110,210,310)。控制單元(121,210,310)與馬達(dá)(116,216,316,119,219,319)連接以便控制馬達(dá),由此控制第一 /第二懸臂(110,210,310)以及掃描臂(103,203,303)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過這種布置,在掃描臂(103, 203, 303)和第一懸臂(109, 209, 309)之間的旋轉(zhuǎn)限制、第一和第二懸臂(110,210,310)的總長(zhǎng)度變化以及通過掃描臂(103,203,303)在x射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)之間的連接的機(jī)械約束范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了 x射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)在兩維上的任意運(yùn)動(dòng)。在其中不存在掃描臂(103,203,303)的實(shí)施例中,在X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方面存在額外自由度。在檢測(cè)器(105,205,305)和x射線源(104,204,304)通過掃描臂(103,203,303)連接時(shí),從X射線源(104,204,304)照射或發(fā)射出的x射線束(122,222,322)因此設(shè)定為朝著檢測(cè)器(105,205,305)指向,即與檢測(cè)器(105,205,305)對(duì)準(zhǔn)并且向它照射或發(fā)射。在其中不存在任何掃描臂(103,203,303)并且在x射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205, 305)之間的絕對(duì)距離會(huì)變化的任意實(shí)施例中,控制單元(121,221,321)適于使得X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)轉(zhuǎn)動(dòng),使得從x射線源(104,204,304)發(fā)射出的X射線束適于朝著檢測(cè)器(105,205,305)指向并照射檢測(cè)器(105,205,305)。詞
語“照射”和“發(fā)射”在整個(gè)申請(qǐng)文件中可互換使用。
[0158]在X射線源(104,204, 304)和檢測(cè)器(105,205, 305)相對(duì)于對(duì)象的掃描運(yùn)動(dòng)期間,X射線源(104,204,304)因此可以沿著可以在任意時(shí)間瞬時(shí)以及在不同掃描之間重新定義的所設(shè)想的任意第一運(yùn)動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng),并且在該運(yùn)動(dòng)期間轉(zhuǎn)動(dòng)。以類似的方式,檢測(cè)器(105,205,305)可以沿著可以在任意時(shí)間瞬時(shí)以及在不同掃描之間重新定義的所設(shè)想的任意第二運(yùn)動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng),并且在該運(yùn)動(dòng)期間轉(zhuǎn)動(dòng)。另外,在整個(gè)這份申請(qǐng)文件中,掃描運(yùn)動(dòng)將被稱為X射線源(104,204, 304)和/或檢測(cè)器(105,205, 305)組件沿著第一和第二運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)。該掃描運(yùn)動(dòng)還包括在所照射的X射線實(shí)際上照射在對(duì)象(108,208,308)上時(shí)的子集,其中對(duì)象的圖像可以被重構(gòu)。之后這些運(yùn)動(dòng)被稱為對(duì)象的掃描,或者替代地被稱為對(duì)象掃描。掃描運(yùn)動(dòng)可以包括X射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),其對(duì)于重構(gòu)圖像容積即對(duì)象的層析X射線攝影合成圖像或至少一層圖像容積是必要的。這種掃描運(yùn)動(dòng)需要下述掃描運(yùn)動(dòng),該掃描運(yùn)動(dòng)包括通過在對(duì)象中的相同點(diǎn)的不同投影角,所謂的X射線斷層攝影角或斷層X光攝影角或斷層X光攝影投影角,并且其擴(kuò)展通常被稱為斷層X光攝影角,其與垂直分辨率相關(guān)。這些角度在圖像場(chǎng)上會(huì)變化,由此所獲取的3d圖像在特征上會(huì)具有局部變化。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,掃描運(yùn)動(dòng)還包括,X射線源朝著檢測(cè)器發(fā)射X射線束以便產(chǎn)生出X射線圖像。
[0159]在圖3中,通過上述布置顯示出掃描臂(103,203,303)的可能位置以及因此X射線源(104,204,304)相對(duì)于檢測(cè)器(105,205,305)的關(guān)系,從而控制了 x射線源(104, 204, 304)和檢測(cè)器(105, 205, 305)的運(yùn)動(dòng)。第一和第二線性螺桿(未示出)已經(jīng)使得檢測(cè)器(105,205,305)以及X射線源(104,204,304)部分在圖3中向右運(yùn)動(dòng)。另外,第三線性螺桿(115,215,315)的促動(dòng)增大了第一和第二懸臂(110,210,310)的總長(zhǎng)度,其中x射線源(104,204,304)已經(jīng)運(yùn)動(dòng)到在該圖中右向上的位置。當(dāng)然,可以通過鏈輪1-4結(jié)合第一和第二懸臂(110,210,310)的線性螺桿的促動(dòng)來實(shí)現(xiàn)相同的運(yùn)動(dòng)。
[0160]圖4a顯示出本發(fā)明的實(shí)施例,它包括位置可調(diào)壓緊扁板(107a, 107b;207a,207b;307a,307b)和用于測(cè)量壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)相對(duì)于空間中的固定點(diǎn)的位置(123, 223, 323)優(yōu)選高度位置的裝置。用于測(cè)量壓緊扁板(107a,107b; 207a,207b; 307a,307b)的位置的裝置(123, 223, 323)與控 制單元(121,221,321)連接,以便例如通過電纜(124,224,324)或通過無線傳輸來控制X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的運(yùn)動(dòng)。用于測(cè)量壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)的位置的裝置(123,223,323)適于向控制單元(121,221,321)輸出與壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)的位置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。控制單元(121,221,321)適于接收這些數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)在整個(gè)這份申請(qǐng)文件中被稱為外部數(shù)據(jù),其中控制單元(121,221,321)適于基于該外部數(shù)據(jù)控制X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105, 205, 305)的運(yùn)動(dòng)。
[0161]在圖4a和圖4b的實(shí)施例中可以看到控制單元(121,221,321)如何控制x射線源(104,204, 304)的運(yùn)動(dòng)的一個(gè)示例。根據(jù)圖4a的實(shí)施例,啟動(dòng)對(duì)對(duì)象(108,208, 308)的掃描,其中至少X射線源(104,204,304)以控制單元(121,221,321)基于壓緊扁板(107a,107b; 207a,207b; 307a,307b)的位置所限定的速度v行進(jìn)。在圖4b中,壓緊扁板(107a,107b; 207a, 207b; 307a, 307b)其位置高于圖4a的位置,其中控制單元(121,221,321)在掃描期間將至少x射線源(104,204,304)的速度設(shè)定得更低。因此,控制單元(121,221,321)適于在壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)與該壓緊扁板的另一個(gè)較低位置相比相對(duì)較高的情況下將X射線源(104,204,304)的速度設(shè)定得更低。
[0162]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,如果X射線源(104,204, 304)和檢測(cè)器(105,205, 305)沿著其第一和第二運(yùn)動(dòng)路徑以相應(yīng)的速度運(yùn)動(dòng),則控制單元(121,221,321)適于控制x射線源(104,204,304)的速度,使得在x射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的速度之間的比值足夠高,從而使得X射線源(104,204,304)能夠至少在對(duì)象掃描期間沿著水平方向經(jīng)過檢測(cè)器(105,205,305)。 [0163]在圖5a和圖5b中顯示出本發(fā)明的另一個(gè)方面??刂茊卧?121,221,321)適于基于來自包括至少一個(gè)壓緊扁板(107a,107b; 207a, 207b; 307a, 307b)的位置的外部數(shù)據(jù)的輸入來控制X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的運(yùn)動(dòng),使得防止在檢測(cè)器(105, 205, 305)和壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)之間出現(xiàn)碰撞。因此,在第二運(yùn)動(dòng)路徑?jīng)]有通過壓緊扁板(107a,107b; 207a,207b; 307a,307b)的位置時(shí),即在壓緊扁板(107a,107b; 207a, 207b; 307a, 307b)位于第二運(yùn)動(dòng)路徑外部時(shí),避免了碰撞。在圖5a中,顯示出第一和第二運(yùn)動(dòng)路徑的一部分,其中下壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)位于第二運(yùn)動(dòng)路徑外部,并且避免了碰撞。相反,圖5b顯示出不允許的對(duì)X射線源(104, 204, 304)和檢測(cè)器(105, 205, 305)的運(yùn)動(dòng)的控制,其中壓緊扁板(107a,107b; 207a, 207b; 307a, 307b)處于第二運(yùn)動(dòng)路徑中,并且最終將出現(xiàn)碰撞。
[0164]圖6a和圖6b顯不出與圖5a和5b類似的設(shè)置,其中稍微的區(qū)別在于加入了準(zhǔn)直儀(106,206,306)??刂茊卧?121,221,321)適于基于來自包括至少一個(gè)壓緊扁板(107a,107b ; 207a, 207b; 307a, 307b)的位置的外部數(shù)據(jù)的輸入來控制X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的運(yùn)動(dòng),使得避免在準(zhǔn)直儀(106,206,306)和壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)之間出現(xiàn)碰撞。與X射線源(104,204, 304)和檢測(cè)器(105,205, 305)所限定的運(yùn)動(dòng)路徑類似,準(zhǔn)直儀(106,206,306)將沿著由第一和第二運(yùn)動(dòng)路徑限定的第三運(yùn)動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng)。因此,在第三運(yùn)動(dòng)路徑?jīng)]有通過壓緊扁板(107a,107b; 207a, 207b; 307a, 307b)的位置時(shí),即在壓緊扁板(107a,107b; 207a, 207b; 307a, 307b)位于第三運(yùn)動(dòng)路徑外部時(shí),避免了碰撞。在圖6a中,顯示出第一、第二和第三運(yùn)動(dòng)路徑的一部分,其中壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)位于第三運(yùn)動(dòng)路徑外部,并且避免了碰撞。相反,圖6b顯示出不允許的對(duì)X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的運(yùn)動(dòng)的控制,其中上壓緊扁板(107b,207b, 307b)處于第三運(yùn)動(dòng)路徑中,并且最終將出現(xiàn)碰撞。
[0165]在圖7a中,顯示出根據(jù)本發(fā)明的X射線設(shè)備(102,202,302)可能有的另一種掃描運(yùn)動(dòng)。這里,掃描臂(103,203,303)相對(duì)于垂直線的角度α在整個(gè)掃描運(yùn)動(dòng)期間未變化。掃描運(yùn)動(dòng)開始期間角度α由控制單元(121,221,321)根據(jù)扁板和患者支撐裝置的形狀考慮壓緊扁板(107a,107b; 207a, 207b; 307a, 307b)的高度位置來設(shè)定,其中該角度α大致與所述高度位置成反比。如圖7b所示,在控制單元(121,221,321)檢測(cè)到壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)的高位置時(shí),控制單元(121, 221, 321)針對(duì)掃描運(yùn)動(dòng)將掃描臂(103,203,303)的角度α設(shè)定得更小。由此,避免了在準(zhǔn)直儀(106,206,306)和壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)之間出現(xiàn)不想要的碰撞。在另一個(gè)實(shí)施例中,控制單元(121,221,321)適于控制x射線源(104, 204, 304)和檢測(cè)器(105, 205, 305)的運(yùn)動(dòng),使得掃描臂(103,203,303)的角度α不會(huì)超過限定值,其中限定值基于壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)的高度位置隨著 x 射線源(104,204,304)沿著第一運(yùn)動(dòng)路徑的位置和檢測(cè)器(105,205,305)沿著第二運(yùn)動(dòng)的位置一直變化。例如,除了根據(jù)壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)的高度位置對(duì)掃描臂(103,203,303)進(jìn)行總體控制以實(shí)現(xiàn)更小的角度α之外,掃描臂(103,203,303)的相對(duì)較高的位置將實(shí)現(xiàn)比掃描臂(103,203,303)的相對(duì)較低的位置更大的角度,其中仍然將防止準(zhǔn)直儀(106,206,306)和壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)之間出現(xiàn)碰撞。
[0166]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,檢測(cè)器(105,205,305)適于在整個(gè)掃描運(yùn)動(dòng)期間實(shí)時(shí)地感測(cè)從X射線源(104,204,304)所接收到的x射線束(122,222,322)的特性。檢測(cè)器(105,205,305)還適于輸出所述數(shù)據(jù),其中控制著x射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105, 205, 305)的運(yùn)動(dòng)的控制單元(121,221,321)例如通過電纜(124, 224, 324)或無線傳輸與檢測(cè)器(105,205,305)連接,其中也被稱為外部數(shù)據(jù)的所述數(shù)據(jù)可以由控制單元(121,221,321)接收,其中控制單元(121,221,321)使用所述外部數(shù)據(jù)來控制剩余的掃描運(yùn)動(dòng) 。
[0167]如圖8a所示,檢測(cè)器(105,205,305)具有第一端部(105b, 205b, 305b)和第二端部(105c,205c,305c),其中在所述第一和第二端部之間布置有多條檢測(cè)器線(125)。檢測(cè)器(105,205,305)適于在掃描運(yùn)動(dòng)期間接收來自x射線源(104,204,304)的沖擊光子,并且檢測(cè)器(105,205,305)還適于通過產(chǎn)生與每個(gè)沖擊光子的能量對(duì)應(yīng)的信號(hào)來對(duì)沖擊在檢測(cè)器(105,205,305)上高于一定能量閾值的每個(gè)光子計(jì)數(shù)。在對(duì)象掃描期間,在沒有設(shè)置在X射線束中以便掃描的對(duì)象(108,208,308)使得來自x射線束的光子衰減時(shí),與剩余的掃描運(yùn)動(dòng)相比,每時(shí)幀更少的高于所述閾值的沖擊光子將到達(dá)檢測(cè)器(105,205,305)。換句話說,與剩余的掃描運(yùn)動(dòng)相比,一旦開始對(duì)對(duì)象(108,208,308)掃描則光子的x射線強(qiáng)度或計(jì)數(shù)率更低。建立或檢測(cè)X射線強(qiáng)度的其它方法在本領(lǐng)域也是已知的,例如在時(shí)幀期間測(cè)量總電荷讀數(shù)等。根據(jù)該實(shí)施例,控制單元(121,221,321)使用這個(gè)信息來控制X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的運(yùn)動(dòng)。在同一附圖中,顯示出X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的掃描運(yùn)動(dòng),同時(shí)看到在兩個(gè)壓緊扁板(107a, 107b; 207a, 207b; 307a, 307b)之間壓緊的對(duì)象(108,208,308),其中掃描臂(103,203,303)以一定的速度向左運(yùn)動(dòng)。示出的掃描運(yùn)動(dòng)剛剛變?yōu)閷?duì)對(duì)象的掃描。通過更靠近檢測(cè)器(105,205,305)的第一端部布置即基本上布置在檢測(cè)器(105,205,305)的左邊部分中的檢測(cè)器線(105a,205a,305a)來感測(cè)掃描運(yùn)動(dòng)的這個(gè)階段,因?yàn)樗鼈兏袦y(cè)到由于光子在對(duì)象中衰減而導(dǎo)致的更低的計(jì)數(shù)率。該信息或數(shù)據(jù)發(fā)送給控制單元(121,221,321)以便控制剩余的掃描運(yùn)動(dòng)。如圖8b所示,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,至少X射線源(104,204,304)的速度由此在對(duì)象(108,208, 308)的剩余掃描期間減小至與由檢測(cè)器(105,205, 305)檢測(cè)到的實(shí)際計(jì)數(shù)率相關(guān)的預(yù)設(shè)速度?;旧蟈射線源的速度將比在對(duì)象掃描期間的X射線源降低的更多,使得實(shí)現(xiàn)在X射線源和檢測(cè)器的速度之間的比值更高。由此,增大了在對(duì)象中每個(gè)點(diǎn)的斷層X光攝影角,這在相關(guān)對(duì)象上重構(gòu)層析X射線攝影合成圖像時(shí)是有用的。同時(shí),通過使得X射線源和檢測(cè)器在不是對(duì)象掃描的掃描運(yùn)動(dòng)期間具有更高的速度,從而將減小在執(zhí)行整個(gè)掃描運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間。這特別是在考慮在乳房X線照相術(shù)篩查(screening)期間需要執(zhí)行的大量調(diào)查研究時(shí)是有利的。涉及在所感測(cè)到的計(jì)數(shù)率和速度之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)可以按照表格的形式保存到在控制單元(121,221,321)中或與之連接的存儲(chǔ)裝置中,并且由控制單元(121,221,321)在控制該運(yùn)動(dòng)時(shí)使用。在不是對(duì)象掃描的掃描運(yùn)動(dòng)的任意部分中,至少X射線源(104,204, 304)的速度可以在對(duì)對(duì)象(108,208, 308)掃描之前再次增大,以便減少執(zhí)行該掃描所需的時(shí)間。另外,控制單元(121,221,321)適于控制X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的運(yùn)動(dòng),使得在由檢測(cè)器(105,205,305)感測(cè)至Ij的對(duì)對(duì)象(108,208,308)的掃描期間,在其相應(yīng)的速度之間的比值足夠高以使得X射線源(104,204, 304)能夠沿著水平方向經(jīng)過檢測(cè)器(105,205, 305)。
[0168]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例,如圖9所示,控制單元(121,221,321)還適于基于檢測(cè)器(105,205,305)識(shí)別出對(duì)象的關(guān)注區(qū)域例如在乳房中的涉嫌異常區(qū)域來控制X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的運(yùn)動(dòng),其中執(zhí)行某一預(yù)定掃描運(yùn)動(dòng),或者其中至少X射線源(104,204,304)的速度減小以增強(qiáng)進(jìn)一步分析該區(qū)域的能力。關(guān)注區(qū)域看作為在對(duì)象(108,208,308)中的黑斑。該識(shí)別可以在對(duì)對(duì)象的實(shí)際掃描期間執(zhí)行,但也可以直接提前在前一次掃描期間執(zhí)行,或者可選的是在識(shí)別出對(duì)象中的關(guān)注區(qū)域時(shí)的時(shí)刻以不同的篩查執(zhí)行。用于單獨(dú)在這個(gè)區(qū)域上執(zhí)行掃描運(yùn)動(dòng)的X射線源和檢測(cè)器的位置需要保存與這些預(yù)定位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。在后面的情況下,控制單元(121,221,321)所使用的外部數(shù)據(jù)可以保存到數(shù)據(jù)庫中,其中該數(shù)據(jù)庫可以由控制單元(121,221,321)訪問。在所關(guān)注的點(diǎn)執(zhí)行這些類型的掃描通常被稱為點(diǎn)掃描。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,X射線源和檢測(cè)器按照這樣一種方式減小了其在到達(dá)關(guān)注區(qū)域時(shí)的速度,所述方式指在X射線源和檢測(cè)器的速度之間的比值增大使得實(shí)現(xiàn)更大的斷層X光攝影角。
[0169]上面針對(duì)檢測(cè)器(105,205, 305)在掃描對(duì)象(108,208, 308)時(shí)進(jìn)行感測(cè)的能力所述的內(nèi)容可以與針對(duì)基于壓緊扁板的存在來控制運(yùn)動(dòng)所述的任意實(shí)施例一起實(shí)施和使用。
[0170]在下面,將根據(jù)某些實(shí)施例對(duì)不同的掃描運(yùn)動(dòng)進(jìn)行說明,這些掃描運(yùn)動(dòng)可以用于基于外部數(shù)據(jù)優(yōu)化X射線斷層攝影角。
[0171]圖1Oa-圖1Oe顯示出包括x射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的掃描臂(103,203,303)和一次優(yōu)選的掃描運(yùn)動(dòng)的示意圖。箭頭方向和大小表示X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的方向和速度。沒有箭頭代表x射線源或檢測(cè)器的零速度。X射線源和檢測(cè)器的轉(zhuǎn)向點(diǎn)包括其中X射線源或檢測(cè)器從第一方向改變至第二方向的位置,其中第二方向與第一方向基本上相反。在圖1Oa中,X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105, 205, 305)兩者都朝著其第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)行進(jìn),其中X射線源(104,204,304)的速度高于檢測(cè)器(105,205,305),即其中在X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的速度之間的比值大約為2。在圖1Ob中,X射線源(104,204,304)由于速度更高而已經(jīng)沿著水平方向經(jīng)過檢測(cè)器(105,205, 305)。在圖1Oc中,x射線源(104,204, 304)已經(jīng)沿著第一運(yùn)動(dòng)路徑到達(dá)第一轉(zhuǎn)向點(diǎn),而檢測(cè)器(105,205,305)繼續(xù)沿著第二運(yùn)動(dòng)路徑朝著第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。在圖1Od中,X射線源(104,204,304)基本上轉(zhuǎn)變方向至與在到達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前的方向相反的方向,其中X射線源(104,204,304)的速度基本上在轉(zhuǎn)向之后瞬時(shí)提高至在到達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前所具有的類似速度。這需要X射線源(104,204,304)的加速度相對(duì)較高,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該加速度大約為lm/s2。在所述掃描中,X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)可以沿著第一和第二運(yùn)動(dòng)路徑朝著第二轉(zhuǎn)向點(diǎn)行進(jìn),并且執(zhí)行如上所述的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。
[0172]圖1Oe顯示出圖1Oa-1Od的掃描運(yùn)動(dòng),其中顯示出所實(shí)現(xiàn)的X射線斷層攝影角。X射線源沿著第一運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)和檢測(cè)器沿著第二運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于組合的運(yùn)動(dòng)路徑,其中所述組合的運(yùn)動(dòng)路徑可以由如在該圖中所示一樣的通過涉及沿著一條軸線的位置和在所述X射線源和檢測(cè)器之間的角度的多維參數(shù)空間的曲線表示。三個(gè)點(diǎn)(125)代表三條X射線束的位置,對(duì)應(yīng)于檢測(cè)器(105,205,305)的三條檢測(cè)器線(125),因此以三個(gè)不同的角度沖擊到檢測(cè)器(105,205,305)中,其中中間的射線以O(shè)角度沖擊檢測(cè)器(105,205,305)。沿著被掃描的對(duì)象(108,208,308)的位置由x軸表示。沿著y軸線'顯示出X射線源(104, 204, 304)和檢測(cè)器(105, 205, 305)相對(duì)于與沖擊在檢測(cè)器(105,205,305)上的三條所示的射線中的中間射線對(duì)應(yīng)的垂直線變化的射線角,該變化的射線角因此隱含地表示了 X射線源(104,204,304)相對(duì)于檢測(cè)器(105,205,305)的位置。在X射線檢測(cè)器(105,205,305)的兩個(gè)位置之間的掃描運(yùn)動(dòng)期間所實(shí)現(xiàn)的x射線斷層攝影角由距離Vt表示,即局部斷層X光攝影投影角的擴(kuò)展。
[0173]朝著三個(gè)點(diǎn)(125)的左邊的最下面位置,即在第三象限中,對(duì)應(yīng)于圖5a,其中檢測(cè)器(105,205,305)稍微朝著檢測(cè)器(105,205,305)的左邊,從而掃描對(duì)象的左邊部分。三條檢測(cè)器線(125)在第二象限中的位置代表了與在圖1Oc中所示的位置對(duì)應(yīng)即在X射線源到達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)掃描臂(103,203,303)的位置。圖1Ob將對(duì)應(yīng)于在剛才所述的位置和x軸線之間的位置。圖1Od對(duì)應(yīng)于在起點(diǎn)中的位置,其中 ' 為零并且對(duì)象(108,208,308)的中部受到掃描。朝著對(duì)象的右部進(jìn)行的連續(xù)掃描運(yùn)動(dòng)由在第一和第四象限中的點(diǎn)(125)表示。在這里不再對(duì)這部分掃描運(yùn)動(dòng)作進(jìn)一步說明,因?yàn)樗窃趧偛潘龅那闆r中的運(yùn)動(dòng)的鏡像。從圖1Oe中看到在X射線源(10 4,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的速度之間的比值對(duì)于X射線斷層攝影角的重要性。比值以及因此在檢測(cè)器(105,205,305)的兩個(gè)位置之間的直線斜度越大,則越能夠?qū)崿F(xiàn)更大的X射線斷層攝影角。因此,緊接著在X射線源轉(zhuǎn)向之后的掃描運(yùn)動(dòng)(其中X射線源(104,204,304))急劇加速對(duì)于實(shí)現(xiàn)較大并且優(yōu)化的x射線斷層攝影角而言是至關(guān)重要的。
[0174]圖1la-圖1ld顯示出與在圖1Oa-1Od中所述的掃描運(yùn)動(dòng)類似的掃描運(yùn)動(dòng),其差別之處在于,檢測(cè)器(105,205,305)在x射線源(104,204,304)之前到達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)。該掃描運(yùn)動(dòng)因此在這里不再作進(jìn)一步說明。
[0175]圖12a-12g顯示出包括x射線源(104,204, 304)和檢測(cè)器(105,205, 305)的掃描臂(103,203,303)和另一個(gè)優(yōu)選的掃描運(yùn)動(dòng)的不意圖。箭頭的方向和大小表不x射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)的方向和速度。在圖12a中,x射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)兩者都朝著其第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)行進(jìn),其中x射線源(104,204,304)具有比檢測(cè)器(105,205,305)高的速度。在圖12b中,x射線源(104, 204, 304)由于速度更快而已經(jīng)沿著水平方向經(jīng)過檢測(cè)器(105,205,305)并且到達(dá)第一運(yùn)動(dòng)路徑的轉(zhuǎn)向點(diǎn),其中檢測(cè)器(105,205,305)沿著第二運(yùn)動(dòng)路徑朝著其第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。在圖12c中,X射線源(104,204,304)轉(zhuǎn)向到與在到達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前的方向相反的方向,其中X射線源(104,204,304)的速度在轉(zhuǎn)向之后基本上瞬時(shí)增大至在到達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前所具有的類似速度。這需要X射線源(104,204,304)的加速度較高,大約為lm/s2。在所述附圖中,檢測(cè)器(105,205,305)沿著第二運(yùn)動(dòng)路徑繼續(xù)朝著其第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。在圖12d中,x射線檢測(cè)器(105,205,305)已經(jīng)沿著第二運(yùn)動(dòng)路徑到達(dá)其第一轉(zhuǎn)向點(diǎn),并且基本上同時(shí),x射線源(104,204,304)沿著第一運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)停止。在圖12e中,x射線源(104,204,304)再次朝著第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)急劇加速,其中同時(shí)檢測(cè)器(105,205,305)沿著第二運(yùn)動(dòng)路徑朝著第二轉(zhuǎn)向點(diǎn)急劇加速地運(yùn)動(dòng)。在圖12f中,X射線源(104, 204, 304)和檢測(cè)器(105, 205, 305)沿著其基本上相反的方向運(yùn)動(dòng),使得X射線源現(xiàn)在比檢測(cè)器(105,205,305)更靠近第一轉(zhuǎn)向點(diǎn),即角度K再次為正。
[0176]在所述掃描中,X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)可以沿著第一和第二運(yùn)動(dòng)路徑朝著第二轉(zhuǎn)向點(diǎn)行進(jìn),并且執(zhí)行如上所述的相應(yīng)運(yùn)動(dòng)。
[0177]圖12g顯示出圖12a_12e的掃描運(yùn)動(dòng),其中用與在圖1Oe中所述的那些類似的參考標(biāo)號(hào)顯示出所實(shí)現(xiàn)的X射線斷層攝影角。朝著三個(gè)點(diǎn)(125)左邊的最下面位置即在第三象限中對(duì)應(yīng)于圖12a,其中檢測(cè)器(105, 205, 305)稍微朝著檢測(cè)器(105, 205, 305)的左邊,從而掃描對(duì)象的左邊部分。在第二象限中三條檢測(cè)器線(125)的位置代表了掃描臂(103,203,303)對(duì)應(yīng)于在圖12b中所示的位置即在x射線源到達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)的位置。圖12d(其中檢測(cè)器(105,205,305)已經(jīng)沿著第二運(yùn)動(dòng)路徑到達(dá)其轉(zhuǎn)向點(diǎn))基本上對(duì)應(yīng)于與在掃描開始時(shí)相同的位置,即這些點(diǎn)(125)與在第三象限中的點(diǎn)(125)重疊。對(duì)應(yīng)于圖12f的X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)沿著相反方向的運(yùn)動(dòng)使得x射線源現(xiàn)在比檢測(cè)器更接近第一轉(zhuǎn)向點(diǎn),所述沿著相反方向的運(yùn)動(dòng)由在稍微向右設(shè)置并且具有稍小的角度\的在第二象限中的第二組三個(gè)點(diǎn)(125)表示。通過這個(gè)掃描運(yùn)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)向點(diǎn)附近的均一的X射線斷層攝影角,其中Vt2=Vttlt5例如與Vtl相比,其類似于在圖12g中的轉(zhuǎn)向點(diǎn)中所實(shí)現(xiàn)的X射線斷層攝影角并且比Vttl更小。在沒有根據(jù)圖7g的掃描運(yùn)動(dòng)的情況下,圖像質(zhì)量對(duì)于對(duì)象的這個(gè)部分而言將更差。在與圖12f的位置對(duì)應(yīng)的掃描的左邊部分即Vt2位置的左邊實(shí)現(xiàn)了較大的X射線斷層攝影角。如在所述附圖中可以進(jìn)一步看到的一樣,掃描的右部與掃描的左部相比不同,其中檢測(cè)器(105,205,305)在其第二轉(zhuǎn)向點(diǎn)中沒有改變方向。它因此對(duì)應(yīng)于如圖1Oe所示的掃描的右部。還可以指出的是,通過射線的重疊在掃描的左部對(duì)一些角度掃描兩次。對(duì)這些多余的角度的掃描可以通過覆蓋著相關(guān)檢測(cè)器線(105a,205a,305a)的合適的場(chǎng)限制器遮蔽。
[0178]圖13顯示出可選的掃描運(yùn)動(dòng),其中X射線斷層攝影角與在圖12g中相比稍微更小。這是通過減小在X射線源(104, 204, 304)和檢測(cè)器(105, 205, 305)之間的相對(duì)速度即在X射線源和檢測(cè)器的速度之間的比值來實(shí)現(xiàn)的。這種掃描運(yùn)動(dòng)對(duì)于相對(duì)較厚的乳房而言是優(yōu)選的并且最佳的,其中如果X射線斷層攝影角太大,則會(huì)出現(xiàn)折疊失真問題。因此,控制單元可以采用外部數(shù)據(jù)例如壓緊扁板的位置或者涉及X射線強(qiáng)度的數(shù)據(jù)來使得X射線源和檢測(cè)器根據(jù)這個(gè)掃描運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0179]圖14a-圖14f顯示出與在圖12a-12f中所述的掃描運(yùn)動(dòng)類似的掃描運(yùn)動(dòng),其差別之處在于,檢測(cè)器(105,205,305)在x射線源(104,204,304)之前到達(dá)第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)。因此在這里不再對(duì)掃描運(yùn)動(dòng)作進(jìn)一步說明。
[0180]圖15a_15e顯示出包括X射線源(104, 204, 304)和檢測(cè)器(105, 205, 305)的掃描臂(103,203,303)以及另一個(gè)優(yōu)選的掃描運(yùn)動(dòng)的示意圖,其中在第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)附近執(zhí)行有限的2D掃描。圖15a顯示出朝著第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)。在圖15b中,X射線源(104,204,304)已經(jīng)到達(dá)第一轉(zhuǎn)向點(diǎn),并且停止在那里,其中檢測(cè)器(105,205,305)繼續(xù)朝著其第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。圖15c顯示出這樣的位置,其中X射線源(104,204,304)和檢測(cè)器(105,205,305)兩者都已經(jīng)到達(dá)其第一轉(zhuǎn)向點(diǎn),并且其中在圖15b和圖15c的位置之間期間已經(jīng)執(zhí)行了 2D掃描,因?yàn)閄射線源(104,204, 304)沒有進(jìn)行任何運(yùn)動(dòng)。在圖15d中,X射線源(104,204,304)在檢測(cè)器(105,205,305)到達(dá)其第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)急劇加速。圖15e顯示出這樣的位置,其中檢測(cè)器(105,205,305)在一定時(shí)間之后已經(jīng)開始朝著第二轉(zhuǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0181]圖16a_16e顯示出與在圖15a_15f中所述的掃描運(yùn)動(dòng)類似的掃描運(yùn)動(dòng),其不同之處在于,檢測(cè)器(105,205,305)在X射線源(104,204,304)之前到達(dá)了第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)。因此在這里將不再對(duì)掃描運(yùn)動(dòng)進(jìn)行說明。
[0182]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例,其中控制單元適于控制X射線源的運(yùn)動(dòng),使得出現(xiàn)層析X射線攝影合成掃描運(yùn)動(dòng),通`過控制單元在其中發(fā)生對(duì)象掃描的掃描運(yùn)動(dòng)期間控制X射線源和檢測(cè)器在每個(gè)時(shí)間瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)X射線斷層攝影角的優(yōu)化。在這里所述的X射線源和檢測(cè)器的速度和方向的每次調(diào)整可以描述為對(duì)X射線斷層攝影角的優(yōu)化,所述調(diào)整包括在X射線源或檢測(cè)器到達(dá)轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后出現(xiàn)的高加速,其中外部數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)現(xiàn)最大的最佳X射線斷層攝影角(即在掃描臂經(jīng)過壓緊扁板時(shí)的角度)、在X射線源和檢測(cè)器之間的速度比值等設(shè)置了限制,所述外部數(shù)據(jù)例如是至少一個(gè)壓緊扁板相對(duì)于檢測(cè)器或準(zhǔn)直儀的位置、乳房的(例如邊界、厚度或由于乳房厚度而導(dǎo)致的衰減的)特性。
[0183]圖17顯示出在其中掃描臂103、203、303相對(duì)于垂直線的角度為零的位置中根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的掃描臂103、203、303和場(chǎng)限制裝置140、240、304。適于以x射線束發(fā)射x射線輻射的X射線源104、204、304布置在掃描臂103、203、303的對(duì)應(yīng)于掃描臂103、203、303的第一端部的第一位置147、247、347中。檢測(cè)器105、205、305布置在掃描臂103、203、303的對(duì)應(yīng)于掃描臂103、203、303的第二端部的第二位置148、248、348中,并且適于接收來自X射線源的X射線束。在圖19中看到對(duì)象108、208、308工作臺(tái)的一部分,包括圖像場(chǎng)149、249、349,其具有第一端部 145、245、345 和第二端部 146、246、346。
[0184]場(chǎng)限制裝置140、240、340其至少一部分至少在場(chǎng)限制裝置的某些位置期間基本上布置在X射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305之間,優(yōu)選布置在掃描臂103、203、303的第三位置中。掃描臂的第三位置對(duì)應(yīng)于在掃描臂上的位置,使得X射線源104、204、304的運(yùn)動(dòng)引起場(chǎng)限制裝置140、240、340的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,不存在掃描臂103、203、303,其中沒有任何機(jī)械連接裝置連接X射線源104、204、304、檢測(cè)器和場(chǎng)限制裝置,但是這些裝置適于彼此獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。
[0185]場(chǎng)限制裝置140、240、340 包括第一側(cè)部 140a、240a、340a 和第二側(cè)部 140b、240b、340b以及在它門之間的開口 141、241、341,其中來自x射線源104、204、304的x射線輻射被允許穿過開口 141、241、341,但是通過基本上由第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b,240b,340b吸收而受到阻擋。優(yōu)選的是,第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b,340b由不透x射線材料例如鋼和/或鉛制成以提高吸收能力。第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b、340b適于在第一和第二位置之間可調(diào)節(jié)地朝著x射線輻射場(chǎng)的中心線運(yùn)動(dòng),其中與在第一位置中相比,第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b,340b在第二位置中防止更大份額的X射線輻射穿過場(chǎng)限制裝置140、240、340。優(yōu)選的是,第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b、340b的運(yùn)動(dòng)通過至少一條線性軌道來實(shí)現(xiàn),第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b、340b適于在所述軌道上滑動(dòng)。驅(qū)動(dòng)裝置優(yōu)選電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b、340b并且控制著其運(yùn)動(dòng),其中電動(dòng)馬達(dá)由第一控制單元150、250、350控制。第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b、340b適于運(yùn)動(dòng)到在第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b、340b之間的任意位置中,其中與第一位置相比,第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b、340b在任意這種位置中防止更大份額的X射線輻射穿過場(chǎng)限制裝置140、240、340。
[0186]如圖17所示,場(chǎng)限制裝置140,240,340的開口 141、241、341包括從x射線源104、204、304看從X射線束的中心線142、242、342到第一側(cè)部140a、240a、340a的端部143、243、343的第一角度Vfl和從X射線源104、204、304看從x射線束的中心線142、242、342到第二側(cè)部140b,240b,340b的端部144、244、344的第二角度vf2。另外,vi2為從x射線源104、204、304看從X射線束的中心線142、242、342到第二圖像端146、246、346的角度,并且Vil為從X射線束的中心線142、242、342到第一圖像端145、245、345的角度。角度vd2定義為從X射線源104、204、304看從x射線束的中心線142、242、342到檢測(cè)器105、205、305的第二端部105c、205c、305c的角度,并且角度Vdl定義為從x射線源104、204、304看從x射線束的中心線142、242、342到檢測(cè)器105,205,305的第一端部105b,205b,305b的角度。
[0187]X射線源104、204、304適于相對(duì)于X射線設(shè)備102、202、302的第一部分運(yùn)動(dòng),并且檢測(cè)器105、205、305適于相對(duì)于X射線設(shè)備102、202、302的第一部分運(yùn)動(dòng)。為了使得x射線源104、204、304和檢測(cè)器 105、205、305相互成一直線,即使得從X射線源發(fā)射出的X射線束由檢測(cè)器105、205、305接收到,其中X射線束在X射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305的運(yùn)動(dòng)期間基本上朝著檢測(cè)器105、205、305指向,并且x射線源和檢測(cè)器105、205、305適于相對(duì)于X射線設(shè)備104、204、304的第一部分轉(zhuǎn)動(dòng)??刂茊卧?21、221、321適于控制x射線源和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,控制單元被稱為第二控制單元121、221、321。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,第一和第二控制單元由同一控制單元構(gòu)成。
[0188]X射線設(shè)備的第一部分被稱為在X射線設(shè)備的任意位置處的固定部分,即基本上不可運(yùn)動(dòng)的部分,并且因此在空間中處于固定位置。
[0189]第二控制單元可以控制X射線源104、204、304和檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得第二控制單元121、221、321適于分別在X射線源的第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)和檢測(cè)器的第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)改變X射線源104,204,304和檢測(cè)器的方向,其中x射線源和檢測(cè)器在到達(dá)第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后沿著與在到達(dá)第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前的第一方向基本上相反的第二方向運(yùn)動(dòng)。
[0190]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,檢測(cè)器包括多條檢測(cè)器線,其中第一控制單兀適于基于來自位置感測(cè)設(shè)備的位置信號(hào)計(jì)算在沿著在水平方向上延伸的路徑的預(yù)定位置處朝著每條檢測(cè)器線的X射線束相對(duì)于垂直線的角度。第一控制單元150、250、350適于優(yōu)選按照表格的方式將所計(jì)算出的角度保存在第一控制單元中的存儲(chǔ)裝置中。所保存的計(jì)算出的角度基本上包括沿著路徑的每個(gè)毫米的角度列表,其中路徑可以包括沿著對(duì)象臺(tái)的直線,或者根據(jù)掃描運(yùn)動(dòng)在從對(duì)象臺(tái)到壓緊扁板的距離范圍內(nèi)的位置處的曲線。第一控制單元150、250、350適于控制場(chǎng)限制裝置的至少第一側(cè)部,以便防止X射線束對(duì)于在沿著基本上在水平方向上延伸的路徑的每個(gè)預(yù)定位置處的每個(gè)計(jì)算出的角度而言由檢測(cè)器線接收到一次以上。例如由于這些角度由于X射線源和檢測(cè)器在第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)處的方向變化而會(huì)再次出現(xiàn),所以這對(duì)于進(jìn)一步降低X射線輻射劑量而言是有用的特征,因?yàn)閽呙柘嗤慕嵌葍纱尾粫?huì)改善乳房的圖像,而是多余的。
[0191]在開始X射線源和檢測(cè)器的掃描運(yùn)動(dòng)期間,第一控制單元可以建立將在主掃描運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生出的計(jì)算角度和將在出現(xiàn)至少大約第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)處的跳動(dòng)掃描運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生出的計(jì)算角度的表格。第一控制單元150、250、350對(duì)于在跳動(dòng)掃描運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生出的且也在主掃描運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生出的(即其中存在重疊)每個(gè)角度分配二進(jìn)制數(shù)I,并且對(duì)于在跳動(dòng)掃描運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生出而沒有在主掃描運(yùn)動(dòng)期間產(chǎn)生出的每個(gè)角度分配二進(jìn)制數(shù)O。第一控制單元適于控制至少第一側(cè)部,使得它阻擋X射線束照射在跳動(dòng)掃描運(yùn)動(dòng)期間已經(jīng)分配了二進(jìn)制數(shù)I而不是二進(jìn)制數(shù)O的檢測(cè)器線。
[0192]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,主掃描運(yùn)動(dòng)包括X射線源104、204、304和檢測(cè)器在x射線源到達(dá)第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前以及在檢測(cè)器到達(dá)第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后的運(yùn)動(dòng)。
[0193]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,跳動(dòng)掃描運(yùn)動(dòng)包括X射線源104、204、304和檢測(cè)器從x射線源到達(dá)第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)直到檢測(cè)器到達(dá)第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),或者可選的是從X射線源104、204、304到達(dá)第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)、檢測(cè)器到達(dá)第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí)直到X射線源104、204、304到達(dá)其中x射線源104、204、304再次改變運(yùn)動(dòng)方向從而基本上沿著第一方向運(yùn)動(dòng)的第二轉(zhuǎn)向點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)。
[0194]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,第一控制單元適于在也被稱為Cranio caudial掃描的CC掃描期間控制至少第一側(cè)部的運(yùn)動(dòng),其中只是掃描乳房的特定部分,例如通過在第一和第二側(cè)部之間的開口大小限制了在掃描運(yùn)動(dòng)期間的圖象場(chǎng)的大小,其中在這個(gè)掃描運(yùn)動(dòng)期間防止了在圖像場(chǎng)外部出現(xiàn)X射線束的輻射。其中通過控制至少第一側(cè)部來限制圖像場(chǎng)的另一種掃描類型為MLO掃描,Medial lateral oblique掃描運(yùn)動(dòng)。
[0195]圖18a顯示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有場(chǎng)限制裝置140、240、340的掃描臂103、203、303,其中X射線源104、204、304已經(jīng)沿著任意的第一運(yùn)動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng),并且檢測(cè)器105、205、305已經(jīng)例如沿著任意的第二運(yùn)動(dòng)路徑朝著在第一和第二運(yùn)動(dòng)路徑中的第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到這樣的位置,使得Vdl大于vn,或者換句話說,使得假設(shè)沒有使用任何場(chǎng)限制裝置140、240、340,則X射線束延伸到第一圖像場(chǎng)149、249、349外部。當(dāng)然,這種x射線束輻射不會(huì)有助于提高乳房X射線攝影圖像并且因此對(duì)象108、208、308能夠降低輻射。如圖18a所示,第一側(cè)部140a、240a、340a已經(jīng)朝著第二位置稍微運(yùn)動(dòng)以便防止x射線輻射照射在第一圖像端145、245、345外側(cè)的區(qū)域。第一控制單元150、250、350適于基于存儲(chǔ)在控制單元150、250、350的存儲(chǔ)裝置中的數(shù)據(jù)來控制第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b、340b的運(yùn)動(dòng),該數(shù)據(jù)包括有關(guān)第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b、340b基于x射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305的位置的必要位置的信息。為了感測(cè)檢測(cè)器和x射線源的位置,如在這里所述一樣設(shè)置位置感測(cè)設(shè)備,它包括第一位置感測(cè)裝置173、273、373、第二位置感測(cè)裝置172、272、372、第三位置感測(cè)裝置178、278、378、第四位置感測(cè)裝置
171、271、371、第五位置感測(cè)裝置170、270、370、第六位置感測(cè)裝置180、280、380中的任一個(gè)或全部或者其組合。可以采用能夠以直接或間接的方式感測(cè)或推導(dǎo)出X射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305的位置的任意其它類型的位置感測(cè)裝置。[0196]第一控制單元還適于接收來自位置感測(cè)設(shè)備的位置信號(hào),其中第一控制單元適于基于位置信號(hào)控制至少第一側(cè)部的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,第一控制單元可以等同于記錄裝置 179、279、379。
[0197]按照類似的方式,如圖18b所示,第二側(cè)部140b、240b、340b適于朝著第二位置運(yùn)動(dòng)以便防止X射線輻射照射在第二圖像端146、246、346外側(cè)的區(qū)域。 [0198]圖18c公開了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的具有場(chǎng)限制裝置140、240、340的掃描臂103、203、303,其中X射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305已經(jīng)沿著其運(yùn)動(dòng)路徑朝著第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到這樣的位置中,使得Vdl小于vn,或者換句話說,使得假設(shè)沒有使用任何場(chǎng)限制裝置140、240、340則X射線輻射場(chǎng)延伸到第一檢測(cè)器端部105b、205b、305b外側(cè)。如在圖18a的情況中一樣,這種輻射不會(huì)有助于提高乳房x射線攝影圖像,并且必須被阻擋。因此,如圖18c所示,第一側(cè)部140a、240a、340a已經(jīng)朝著第二位置運(yùn)動(dòng)以便防止x射線輻射照射在第一檢測(cè)器端部105b、205b、305b外側(cè)的區(qū)域。按照類似的方式,如圖18d所示,第二側(cè)部140b、240b、340b適于朝著第二位置運(yùn)動(dòng)以便防止X射線輻射照射在第二檢測(cè)器端部105c、205。、305。外側(cè)的區(qū)域。
[0199]因此,總結(jié)圖18a-圖18d的同步的場(chǎng)限制裝置140、240、340運(yùn)動(dòng),第一控制單元150,250,350適于控制第一側(cè)部140a、240a、340a的運(yùn)動(dòng)使得,如果vn〈vdl則使得vfl ( vn,如果Vn>vdl則使得vfl ( Vdl,并且控制第二側(cè)部140b、240b、340b的運(yùn)動(dòng)使得,如果vi2〈vd2則使得vf2 ( Vi2,如果vi2>vd2則使得vf2 ( Vd2。
[0200]當(dāng)然,第一側(cè)部140a、240a、340a和第二側(cè)部140b、240b、340b適于基于x射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305的運(yùn)動(dòng)在第一位置140a、240a、340a和第二位置之間運(yùn)動(dòng),并且這些側(cè)部的運(yùn)動(dòng)方向與X射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305的運(yùn)動(dòng)方向相關(guān)。因此,第一側(cè)部140a、240a、340a適于在Vil正在減小的情況下朝著第二位置運(yùn)動(dòng),并且適于在Vil正在增大的情況下朝著第一位置運(yùn)動(dòng)。第二側(cè)部140b、240b、340b因此適于在Vi2正在減小的情況下朝著第二位置運(yùn)動(dòng),并且在Vi2正在增大的情況下朝著第一位置運(yùn)動(dòng)。
[0201]圖19a公開了具有場(chǎng)限制裝置140、240、340的掃描臂103、203、303的另一個(gè)實(shí)施例,其中場(chǎng)限制裝置140、240、340包括具有孔的圓柱形裝置151、251、351,其中圓柱形裝置151、251、351的限定了孔的第一端部的那部分包括第一側(cè)部140a、240a、340a,并且圓柱形裝置151、251、351的限定了孔的第二端部的那部分包括第二側(cè)部140b、240b、340b。圓柱形場(chǎng)限制裝置140、240、340樞轉(zhuǎn)布置以便圍繞著X射線源104、204、304轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0202]第一控制單元150、250、350適于基于x射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305例如沿著其第一 140a、240a、340a和第二運(yùn)動(dòng)路徑的位置使得圓柱形裝置151、251、351按照與在圖17-19中所述的實(shí)施例類似的方式轉(zhuǎn)動(dòng),并且其中對(duì)于角度的參考標(biāo)號(hào)是相同的。如圖19a所示,X射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305的位置導(dǎo)致在這些角度之間存在的關(guān)系,使得在場(chǎng)限制裝置140、240、340的轉(zhuǎn)動(dòng)之前vi2〈vf2,其中因此圓柱形裝置151、251、351適于轉(zhuǎn)動(dòng)角度vMt2= (vf2_vi2),從而導(dǎo)致孔的第一端部140a、240a、340a和第二端部朝著第二位置移動(dòng)的運(yùn)動(dòng),以便防止X射線輻射照射在第二圖像端146、246、346外側(cè)的區(qū)域。按照類似的方式,如圖1%所示,圓柱形裝置151、251、351適于在Vil〈Vfl的情況下朝著第二位置轉(zhuǎn)動(dòng)Vrotl= (Vfl-fn),以便防止X射線照射在第一圖像端145、245、345外側(cè)的區(qū)域。[0203]應(yīng)該指出的是,根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,在第一側(cè)部140a、240a、340a朝著第二位置運(yùn)動(dòng)時(shí),第二側(cè)部140b、240b、340b適于朝著第一位置、第二位置運(yùn)動(dòng)或者不運(yùn)動(dòng),其中與在第一位置中相比,在第二位置中第二側(cè)部140b、240b、340b防止了更大份額的X射線輻射穿過場(chǎng)限制裝置140、240、340。
[0204]圖20示意性地顯示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的X射線成像系統(tǒng)101、201、301,其中該系統(tǒng)包括X射線設(shè)備102、202、302。該x射線設(shè)備102、202、302包括掃描臂103、203、303,其中X射線源104、204、304布置在掃描臂的上端上,但是根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例可以布置在沿著掃描臂103、203、303的任意位置處。檢測(cè)器105、205、305布置在掃描臂103、203、303的另一個(gè)下端中,其中該檢測(cè)器包括多條檢測(cè)條105a、205a、305a,每條檢測(cè)條由多個(gè)檢測(cè)像素構(gòu)成。但是根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例,檢測(cè)器105、205、305可以布置在沿著掃描臂103、203、303的任意位置處。包括多個(gè)狹縫的準(zhǔn)直儀106、206、306在掃描臂103、203、303上布置在X射線源和檢測(cè)器之間。 [0205]圖20還顯示出X射線設(shè)備102、202、302的示意圖,其中進(jìn)一步說明了能夠進(jìn)行2D掃描運(yùn)動(dòng)和3D掃描運(yùn)動(dòng)的設(shè)備的布置和部件。如在該圖中所示一樣,在稍微低于X射線源104,204,304的位置中,掃描臂樞轉(zhuǎn)布置在第一懸臂109、209、309的第一端部中。樞轉(zhuǎn)點(diǎn)可以布置在X射線源104、204、304的中央,并且第一懸臂109、209、309的第一端部109a、209a、309a可以樞轉(zhuǎn)布置在上X射線源部分104a、204a、304a中。
[0206]如圖21所示,第一懸臂109、209、309的第二端部109b、209b、309b相對(duì)于第二懸臂110、210、310的第一端部110a、210a、3IOa按照這樣的方式可線性移位地布置,使得第一懸臂109、209、309和第二懸臂110、210、310的總長(zhǎng)度可以變化。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,第一懸臂109、209、309部分設(shè)置在第二懸臂110、210、310內(nèi),但是該布置也可以采用其它方式,例如其中第二懸臂110、210、310部分布置在第一懸臂109、209、309內(nèi)。馬達(dá)177、277、377適于促動(dòng)線性螺桿115、215、315機(jī)構(gòu),由此促動(dòng)第一懸臂進(jìn)行線性移位。另外,第二懸臂110、210,310的第二端部110b,210b,310b樞轉(zhuǎn)布置在x射線設(shè)備的下部111、211、311中。
[0207]圖22顯示出X射線設(shè)備的側(cè)視圖。為了控制掃描臂103、203、303相對(duì)于第一懸臂109、209、309的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),優(yōu)選為電氣類型的第一馬達(dá)116、216、316優(yōu)選布置在第一懸臂109、209、309上,其中第一鏈輪117、217、317適于在第一馬達(dá)116、216、316促動(dòng)時(shí)沿兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向中的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選大于第一鏈輪117、217、317的第二鏈輪118、218、318布置在掃描臂103,203,303上以便由第一鏈輪117、217、317接合,其中第一鏈輪117、217、317的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)被傳輸以產(chǎn)生第二鏈輪118、218、318和掃描臂103、203、303的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第二鏈輪1118、218、318布置在樞軸175、275、375上,適于相對(duì)于第一懸臂109、209、309轉(zhuǎn)動(dòng)并且延伸穿過第一懸臂109、209、309。在樞軸175、275、375的一個(gè)端部處布置有第一位置感測(cè)裝置173、273、373。第一位置感測(cè)裝置173、273、373包括第一旋轉(zhuǎn)位置編碼器173、273、373。第一旋轉(zhuǎn)位置編碼器173、273、373包括布置在樞軸175、275、375的端部上的旋轉(zhuǎn)部分173b、273b、373b和布置在第一懸臂109、209、309上的感測(cè)部分173a、273a、373a,其中感測(cè)部分173a、273a、373a適于感測(cè)旋轉(zhuǎn)部分173b、273b、373b的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置以及因此感測(cè)掃描臂103、203、303相對(duì)于第一懸臂109、209、309的實(shí)際相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置。
[0208]優(yōu)選為電動(dòng)馬達(dá)并且類似于第一馬達(dá)116、216、316的第二馬達(dá)126、226、326布置在下部111、211、311中或者布置在X射線設(shè)備102、202、302的另一個(gè)部分中,其中第三鏈輪120、220、320布置成在馬達(dá)促動(dòng)時(shí)沿著兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向中的一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選大于第三鏈輪119、219、319的第四鏈輪120、220、320布置在第二懸臂110、210、310上以便與第三鏈輪119、219、319接合,其中第三鏈輪119、219、319的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被傳輸以產(chǎn)生第四鏈輪120、220,320和第二懸臂110、210、310的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第四鏈輪120、220、320布置在樞軸174、274、374上,適于相對(duì)于下部111、211、311轉(zhuǎn)動(dòng),并且延伸穿過下部111、211、311。在樞軸174、274、374的一個(gè)端部處布置有第二位置感測(cè)裝置172、272、372。第二位置感測(cè)裝置
172、272、372包括第二旋轉(zhuǎn)位置編碼器172、272、372。第二旋轉(zhuǎn)位置編碼器172、272、372包括布置在樞軸174、274、374的端部上的旋轉(zhuǎn)部分172b、272b、372b和布置在下部111、211,311上的感測(cè)部分173a、273a、372a,其中感測(cè)部分173a、273a、373a適于感測(cè)旋轉(zhuǎn)部分173b、273b、373b的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置以及因此感測(cè)第二懸臂110、210、310相對(duì)于下部111、211、311的實(shí)際相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置。
[0209]包括線性位置編碼器178、278、378的第三位置感測(cè)裝置178、278、378適于感測(cè)在第一懸臂109、209、309的第二端部109b、209b、309b和第二懸臂110、210、310的第一端部110a、210a、310a之間的實(shí)際相對(duì)線性位置以及因此感測(cè)第一和第二懸臂的總長(zhǎng)度。線性位置編碼器178、278、378包括布置在第一或第二懸臂中的任一個(gè)上的位置傳感器178a、278a、378a,并且在第一或第二懸臂中的另一個(gè)上布置有用于位置傳感器的標(biāo)尺。
[0210]第四位置感測(cè)裝置171、271、371適于感測(cè)第一馬達(dá)116、216、316的轉(zhuǎn)子116a、216a,316a和馬達(dá)外殼116b、216b、316b的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)位置,其中掃描臂103、203、303和第一懸臂109、209、309的設(shè)定的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置被感測(cè)出。因此,第四位置感測(cè)裝置包括第三旋轉(zhuǎn)位置編碼器171、271、371。
[0211]第五位置感測(cè)裝置 172、272、372適于感測(cè)第二馬達(dá)126、226、326的轉(zhuǎn)子126a、226a,326a和馬達(dá)外殼126b、22 6b、326b的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)位置,其中第二懸臂110、210、310和下部111、211、311的設(shè)定的相對(duì)旋 轉(zhuǎn)位置被感測(cè)出。因此,第五位置感測(cè)裝置包括第四旋轉(zhuǎn)位置編碼器172、272、372。
[0212]第六位置感測(cè)裝置180、280、380適于感測(cè)第三馬達(dá)177、277、377的轉(zhuǎn)子和馬達(dá)外殼177b、277b、377b的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)位置,其中通過首先針對(duì)第三線性螺桿115、215、315的螺桿節(jié)距轉(zhuǎn)換該數(shù)據(jù)來感測(cè)出第一懸臂109、209、309和第二懸臂110、210、310的設(shè)定的相對(duì)線性位置。因此,第六位置感測(cè)裝置包括第五旋轉(zhuǎn)位置編碼器180、280、380。
[0213]控制單元121、221、321 與馬達(dá) 116、216、316、126、226、326、177、277、377 連接以便控制這些馬達(dá),由此控制第一懸臂109、209、309和第二懸臂110、210、310以及掃描臂103、203,303的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)以及第一和第二懸臂的長(zhǎng)度。通過這種布置,使得X射線源104、204,304和檢測(cè)器105、205、305在二維中的任意運(yùn)動(dòng)能夠在掃描臂103、203、303和第一懸臂109、209、309之間的旋轉(zhuǎn)限制、第一和第二懸臂110、210、310的總長(zhǎng)度變化以及通過掃描臂103、203、303在x射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305之間的連接的機(jī)械約束范圍內(nèi)。在其中不存在掃描臂103、203、303的實(shí)施例中,在x射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方面存在額外的自由度。在檢測(cè)器105、205、305和x射線源104、204、304通過掃描臂103、203、303連接時(shí),從x射線源104、204、304照射出的x射線束122、222、322因此設(shè)定為朝著檢測(cè)器105、205、305指向并對(duì)其照射。在其中沒有存在掃描臂103、203、303并且在x射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305之間的絕對(duì)距離可以變化的任意實(shí)施例中,控制單元121、221、321適于使得X射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305轉(zhuǎn)動(dòng),使得來自X射線源104、204、304的輻射適于朝著檢測(cè)器105、205、305
指向并對(duì)其照射。
[0214]在X射線源104、204、304和檢測(cè)器105、205、305相對(duì)于對(duì)象的掃描運(yùn)動(dòng)期間,因此X射線源104、204、304可以沿著在任意時(shí)間瞬時(shí)以及在不同掃描之間重新定義的所設(shè)想的任意的第一運(yùn)動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng),并且在該運(yùn)動(dòng)期間轉(zhuǎn)動(dòng)。以類似的方式,檢測(cè)器105、205、305可以沿著在任意時(shí)間瞬時(shí)以及在不同掃描之間重新定義的所設(shè)想的任意第二運(yùn)動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng),并且在該運(yùn)動(dòng)期間轉(zhuǎn)動(dòng)。另外,掃描運(yùn)動(dòng)可以指的是X射線源104、204、304和/或檢測(cè)器105、205、305沿著第一和第二運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)。掃描運(yùn)動(dòng)還包括在所照射的X射線實(shí)際上沖擊在對(duì)象108、208、308上時(shí)的子集運(yùn)動(dòng),其中能夠重構(gòu)對(duì)象的圖像。這種運(yùn)動(dòng)在下面被稱為對(duì)象掃描。
[0215]X射線設(shè)備102、202、302還包括適于感測(cè)與x射線源和檢測(cè)器的位置對(duì)應(yīng)的位置并且發(fā)送與X射線源和檢測(cè)器的位置對(duì)應(yīng)的位置信號(hào)的位置感測(cè)設(shè)備。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,`位置感測(cè)設(shè)備適于感測(cè)X射線源和檢測(cè)器的在其分別沿著第一和第二運(yùn)動(dòng)路徑運(yùn)動(dòng)期間的位置。
[0216]X射線設(shè)備的位置感測(cè)設(shè)備包括第一位置感測(cè)裝置173、273、373、第二位置感測(cè)裝置172、272、372、第三位置感測(cè)裝置171、271、371、第四位置感測(cè)裝置172、272、372、第五位置感測(cè)裝置178、278、378、第六位置感測(cè)裝置180、280、380中的任一個(gè)或全部或者其組合。第一至第六位置感測(cè)裝置中的每一個(gè)適于發(fā)射與所感測(cè)的相對(duì)位置對(duì)應(yīng)的信號(hào)。另外,第一至第六感測(cè)裝置中的每一個(gè)通過第二連接裝置184、284、384與記錄裝置179、279、379連接,其中記錄裝置179、279、379適于接收和記錄與相對(duì)位置對(duì)應(yīng)的所述位置信號(hào)。
[0217]根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,可以采用任意類型的位置感測(cè)裝置來感測(cè)與X射線源和檢測(cè)器的位置對(duì)應(yīng)的實(shí)際位置或者感測(cè)與X射線源和檢測(cè)器的位置對(duì)應(yīng)的設(shè)定位置。這些位置感測(cè)裝置可以包括適于感測(cè)需要轉(zhuǎn)換成實(shí)際位置的相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置或者直接感測(cè)出X射線源和檢測(cè)器的坐標(biāo)的位置的裝置。
[0218]在掃描運(yùn)動(dòng)期間,記錄裝置179、279、379適于記錄與位置感測(cè)設(shè)備的相對(duì)位置對(duì)應(yīng)的信號(hào),即整個(gè)運(yùn)動(dòng)可以記錄在所述記錄裝置中,而與這些運(yùn)動(dòng)是否對(duì)應(yīng)于2D掃描或3D掃描或任意其它類型的掃描運(yùn)動(dòng)無關(guān)。
[0219]另外,在掃描運(yùn)動(dòng)期間,尤其在對(duì)象掃描期間,來自檢測(cè)器的涉及沖擊每個(gè)檢測(cè)條的檢測(cè)像素的光子的量的數(shù)據(jù)讀取頻繁發(fā)生以便獲取圖像重構(gòu)所需數(shù)量的針對(duì)X射線源和檢測(cè)器相對(duì)于對(duì)象的每個(gè)投影角的數(shù)據(jù)。通過第一連接裝置183、283、383將讀出數(shù)據(jù)傳輸給圖像重構(gòu)裝置,其中圖像重構(gòu)裝置實(shí)施反投影算法,其中在層析X射線攝影合成圖像或其它圖像類型的重構(gòu)期間,要考慮由檢測(cè)器給出的針對(duì)每個(gè)讀數(shù)的X射線源和檢測(cè)器的位置。圖像重構(gòu)裝置通過第三連接裝置185、285、385與記錄裝置連接,其中來自記錄裝置的信號(hào)可以從記錄裝置傳送給圖像重構(gòu)裝置。記錄裝置或圖像重構(gòu)裝置或在該X射線設(shè)備中的任意其它裝置可以適于從位置感測(cè)設(shè)備的與所感測(cè)到的相對(duì)位置對(duì)應(yīng)的信號(hào)中推導(dǎo)出X射線源和檢測(cè)器的實(shí)際位置。因此,記錄裝置和圖像重構(gòu)裝置中的任一個(gè)或者在X射線設(shè)備中的任意其它裝置因此包括對(duì)于將相對(duì)位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成實(shí)際位置或者X射線源和檢測(cè)器的坐標(biāo)而言很有必要的信息,例如在X射線源和檢測(cè)器之間的長(zhǎng)度距離、沿著掃描臂的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)的位置等,以及用于將相對(duì)位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成X射線源和檢測(cè)器的實(shí)際位置信號(hào)的裝置。
[0220]通過在層析X射線攝影合成重構(gòu)過程中包括X射線源和檢測(cè)器的實(shí)際位置,就降低運(yùn)動(dòng)模糊效果方面,能夠優(yōu)化檢測(cè)器讀出圖像。涉及重構(gòu)的層析X射線攝影合成圖像或其它圖像的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示裝置182、282、382,其中例如可以由系統(tǒng)的操作人員來重新瀏覽和分析這些圖像,以便例如識(shí)別出在乳房或人體的其它部分中的異常。
[0221]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,第一、第二和第三連接裝置中的每一個(gè)為信號(hào)電纜或用于無線通信的發(fā)射器中的一種。
[0222]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,根據(jù)與例如在用于控制馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)的控制單元121、221、321中限定的預(yù)定位置對(duì)應(yīng)的、來自第四、第五或第六位置傳感器的、與馬達(dá)的位置相關(guān)的位置信號(hào)來執(zhí)行數(shù)據(jù)讀取。掃描運(yùn)動(dòng)由記錄裝置通過記錄來自位置感測(cè)設(shè)備的信號(hào)來記錄。[0223]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,在某些預(yù)定的時(shí)間點(diǎn)執(zhí)行從檢測(cè)器中的數(shù)據(jù)讀取。
[0224]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,根據(jù)對(duì)應(yīng)于預(yù)定的位置的、來自第一、第二和第三位置感測(cè)裝置中的至少一個(gè)的位置信號(hào)來執(zhí)行數(shù)據(jù)讀取,所述位置信號(hào)例如與掃描臂、第一和第二懸臂的相對(duì)位置、第二懸臂和X射線設(shè)備的下部的相對(duì)位置相關(guān)。掃描運(yùn)動(dòng)由記錄裝置通過記錄來自位置感測(cè)設(shè)備的信號(hào)來記錄。
[0225]不論何時(shí)來自位置感測(cè)設(shè)備的第三、第四或第六位置感測(cè)裝置的信號(hào)由記錄裝置記錄以便記錄掃描運(yùn)動(dòng),都需要在圖像重構(gòu)步驟之前執(zhí)行信號(hào)的改變或轉(zhuǎn)換以便考慮會(huì)進(jìn)入到系統(tǒng)中造成運(yùn)動(dòng)模糊的間隙。因此,在知道與某些馬達(dá)位置對(duì)應(yīng)的確切位置即在該系統(tǒng)中針對(duì)這些馬達(dá)位置的內(nèi)在間隙的情況下,可以在圖像重構(gòu)步驟之前調(diào)整該數(shù)據(jù)。這種信息可以由例如在這里所述的系統(tǒng)通過在設(shè)備生產(chǎn)期間的組裝線上的校準(zhǔn)步驟來獲取,其中與來自馬達(dá)的第四、第五和第六位置感測(cè)裝置的記錄信號(hào)同時(shí),從第一、第二和第三位置感測(cè)裝置中的至少一個(gè)記錄確切位置信號(hào)。這樣,可以產(chǎn)生出校準(zhǔn)工具,其中與每個(gè)馬達(dá)位置相關(guān)的確切位置在例如包含在記錄裝置或圖像重構(gòu)裝置中的存儲(chǔ)裝置中保存到系統(tǒng)中。
[0226]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,該方法包括下面的步驟:
[0227]1.啟動(dòng)X射線源,開始掃描運(yùn)動(dòng)。
[0228]2.重復(fù)直到曝光停止:
[0229]-等待直到一個(gè)位置編碼器到達(dá)如在表格中所規(guī)定的目標(biāo)位置,
[0230]-讀取X射線檢測(cè)器并且存儲(chǔ)數(shù)值,同時(shí)讀取所有其它位置編碼器并且存儲(chǔ)數(shù)值,
[0231]-使用所述表格查詢下一個(gè)目標(biāo)位置。
[0232]3.曝光結(jié)束,停止掃描運(yùn)動(dòng)。
[0233]4.對(duì)所有數(shù)據(jù)施加灰度校正,確定重構(gòu)的層數(shù)以及在什么坐標(biāo)下重構(gòu)。
[0234]5.在要重構(gòu)的容積中,對(duì)于每個(gè)三維像素位置,確定在所存儲(chǔ)的檢測(cè)器信號(hào)中的相應(yīng)坐標(biāo)(優(yōu)選的是,存儲(chǔ)沿著掃描方向的坐標(biāo)就足夠了)。
[0235]通過繪制出從X射線源穿過三維像素在真實(shí)世界空間中的位置并且朝著投影圖像的直線來確定坐標(biāo)。該操作涉及根據(jù)在幾何領(lǐng)域中的任意技術(shù)人員的幾何學(xué),其中通過查詢相應(yīng)的記錄位置并且基于所記錄數(shù)據(jù)的樣本計(jì)算出在投影圖像數(shù)據(jù)中的坐標(biāo)來計(jì)算出X射線源位置。該查詢涉及計(jì)算采樣函數(shù)的倒數(shù)。方法可以采用迭代梯度下降/反插值法。[0236](幾何計(jì)算涉及該設(shè)備中的機(jī)械部件的尺寸,其中一些可以通過掃描具有一組尖銳邊緣的已知對(duì)象來預(yù)先校準(zhǔn)。)
[0237]6.優(yōu)選的是,我們還計(jì)算出局部坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的倒數(shù),即計(jì)算出在三維像素中的每個(gè)投影圖像像素的坐標(biāo)以重構(gòu)。
[0238]7.采用反投影或者優(yōu)選迭代重構(gòu)算法來重構(gòu)圖像,所述迭代重構(gòu)算法涉及反投影及其倒數(shù)以及再次的反投影等。
[0239]該步驟依賴于重新采樣投影圖像或者其經(jīng)過濾波/經(jīng)處理的形式,其中重新采樣采用了所計(jì)算出的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。
[0240]8.顯示圖像或其片層,或者將圖像容積發(fā)送給存檔服務(wù)器(archive),被稱為PACS。
【權(quán)利要求】
1.一種X射線設(shè)備,包括: 適于發(fā)射X射線束的X射線源(104);以及 適于接收所述X射線源的X射線束的檢測(cè)器(105), 其中所述X射線源適于相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng), 其中所述檢測(cè)器適于相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分運(yùn)動(dòng), 所述X射線設(shè)備還包括用于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)的控制單元(121),其中所述X射線源和所述檢測(cè)器適于相對(duì)于所述X射線設(shè)備的第一部分轉(zhuǎn)動(dòng),其中另外所述X射線束在所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間基本上朝著所述檢測(cè)器指向,其特征在于, 所述控制單元適于接收外部數(shù)據(jù), 其中所述控制單元還適于基于所述外部數(shù)據(jù)控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),其中所述X射線設(shè)備還包括至少一個(gè)位置可調(diào)的壓緊扁板(107a,107b)和用于確定所述至少一個(gè)壓緊扁板的位置以便輸出與所述至少一個(gè)壓緊扁板的位置對(duì)應(yīng)的扁板位置數(shù)據(jù)的裝置,并且其中由所述控制單元接收的所述外部數(shù)據(jù)包括扁板位置數(shù)據(jù),其中所述控制單元適于基于所述外部數(shù)據(jù)控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的掃描運(yùn)動(dòng)和/或剩余的掃描運(yùn)動(dòng),使得層析X射線攝影合成掃描運(yùn)動(dòng)被執(zhí)行,其中基于所述外部數(shù)據(jù)來優(yōu)化放置在所述X射線束中的對(duì)象的斷層X光攝影投影角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述檢測(cè)器適于在掃描運(yùn)動(dòng)期間實(shí)時(shí)地感測(cè)所述X射線束的特征,其中所述檢測(cè)器(105)還適于輸出與所述X射線束的特征對(duì)應(yīng)的X射線束數(shù)據(jù),并且其中由用于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的剩余掃描運(yùn)動(dòng)的所述控制單元接收的所述外部數(shù)據(jù)包括X射線束數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述檢測(cè)器(105)適于在掃描運(yùn)動(dòng)期間接收來自所述X射線源的沖擊光子,所述檢測(cè)器還適于基于沖擊光子的速率來檢測(cè)X射線強(qiáng)度,其中所述控制單元還適于接收來自所述檢測(cè)器的外部數(shù)據(jù),使得在待掃描的對(duì)象開始使得來自所述X射線束的光子衰減時(shí),對(duì)放置在所述X射線束中的對(duì)象的掃描通過檢測(cè)到較低的強(qiáng)度被啟動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得至少在對(duì)象掃描期間至少所述X射線源的速度隨著所述檢測(cè)器的第一端部感測(cè)到降低的計(jì)數(shù)率而降低。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線設(shè)備,其特征在于,第一檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度使得至少所述X射線源(104)的速度降低至第一速度,第二檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度使得所述X射線源的速度降低至第二速度,其中如果所述第一檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度低于所述第二檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度,則至少在對(duì)象掃描期間所述第一速度低于所述第二速度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元(121)適于控制所述檢測(cè)器(105)的速度,使得至少在對(duì)象掃描期間所述檢測(cè)器的速度低于所述X射線源(104)的速度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元(121)適于控制所述X射線源(104)和所述檢測(cè)器(105)的速度,使得在對(duì)象掃描期間和/或在兩個(gè)單獨(dú)的對(duì)象掃描之間比較時(shí),與更高的檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度相比,在所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度之間的比值對(duì)于更低的檢測(cè)到的X射線強(qiáng)度而言更低。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元(121)適于控制所述X射線源(104)和所述檢測(cè)器(105)的速度,使得在所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間所述比值足夠高以允許所述X射線源沿著水平方向經(jīng)過所述檢測(cè)器,其中所述計(jì)數(shù)率對(duì)應(yīng)于正被掃描的對(duì)象。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元(121)適于在對(duì)象掃描期間基于至少一個(gè)壓緊扁板(107a,107b)的位置控制至少所述x射線源(104)的速度,使得所述至少一個(gè)壓緊扁板的第一位置將至少所述X射線源的速度設(shè)定至第一速度,所述至少一個(gè)壓緊扁板的第二位置將至少所述X射線源的速度設(shè)定至第二速度,其中如果所述至少一個(gè)壓緊扁板的第一位置在垂直方向上高于所述至少一個(gè)壓緊扁板的第二位置,則所述第一速度低于所述第二速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元(121)適于控制所述X射線源(104)和所述檢測(cè)器(105)的速度,使得至少在對(duì)象掃描期間,與所述壓緊扁板的更低位置相比,在所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度之間的比值對(duì)于所述壓緊扁板的更高位置而言更低。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元(121)適于控制所述X射線源(104)和所述檢測(cè)器(105)的速度,使得至少在對(duì)象掃描期間所述比值足夠高以允許所述X射線源沿著水平方向經(jīng)過所述檢測(cè)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求3-11中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元(121)適于控制所述X射線源 (104)和所述檢測(cè)器(105)的運(yùn)動(dòng),使得在所述X射線源和所述檢測(cè)器的中心之間的直線相對(duì)于基本上延伸穿過所述X射線設(shè)備(101)的第一部分的垂直線限定了角度(a ),其中所述檢測(cè)器在所述X射線源之前朝著待掃描的對(duì)象運(yùn)動(dòng),其中所述角度(a)被在所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)開始直到所述對(duì)象掃描被啟動(dòng)期間設(shè)定,其中所述角度(a)隨著所述至少一個(gè)壓緊扁板(107a,107b)的位置而減小。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元(121)適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度,使得在所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度之間的比值足夠高而使得所述角度(a)具有第一數(shù)值,經(jīng)過0度并且在對(duì)象掃描的末端具有第二數(shù)值,其中所述第一數(shù)值和所述第二數(shù)值在避免與所述壓緊扁板碰撞的約束條件下基本上最大。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元(121)適于控制所述角度(a ),使得局部斷層X光攝影投影角的擴(kuò)展在整個(gè)掃描運(yùn)動(dòng)期間保持恒定。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元(121)適于控制所述X射線源(104)和所述檢測(cè)器(105)的運(yùn)動(dòng),使得所述角度(a)不會(huì)超過限定值,其中所述限定值隨著所述X射線源的位置和所述檢測(cè)器的位置而連續(xù)變化,并且另外還取決于所述壓緊扁板的位置和類型。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述角度(a)的限定值取決于所述至少一個(gè)壓緊扁板(107a,107b)的位置。
17.根據(jù)權(quán)利要求15-16中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述X射線設(shè)備包括兩個(gè)壓緊扁板(107a,107b),其中能夠?qū)?duì)象壓緊在所述兩個(gè)壓緊扁板之間,其中所述角度(a)的限定值在所述壓緊扁板之間的距離增大的情況下減小。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述X射線設(shè)備還包括掃描臂(103),其中所述X射線源(104)布置在所述掃描臂上的第一位置處,而所述檢測(cè)器(105)布置在所述掃描臂上的第二位置處。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述掃描臂(103)的第一位置對(duì)應(yīng)于所述掃描臂的第一端部,并且所述掃描臂的第二位置對(duì)應(yīng)于所述掃描臂的第二端部。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述掃描臂(103)還包括布置在所述掃描臂上位于所述X射線源(104)和所述檢測(cè)器(105)之間的多狹縫準(zhǔn)直儀(106),其中所述控制單元(121)適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得防止在所述至少一個(gè)壓緊扁板和所述準(zhǔn)直儀之間出現(xiàn)碰撞。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元適于分別在所述X射線源的第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)處和在所述檢測(cè)器的第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)處改變所述X射線源和/或所述檢測(cè)器的方向,其中所述X射線源在到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后沿著第二方向運(yùn)動(dòng)或停止,且所述檢測(cè)器在到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后沿著第二方向運(yùn)動(dòng)或停止,并且其中所述第二方向與在到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前的所述第一方向基本上相反。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元還適于根據(jù)所述外部數(shù)據(jù)選擇轉(zhuǎn)向點(diǎn)的數(shù)量及其位置,所述轉(zhuǎn)向點(diǎn)的數(shù)量為零或更大。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元還適于根據(jù)所述外部數(shù)據(jù)在對(duì)象掃描中實(shí)現(xiàn)X射線斷層攝影角的約束條件下使得所述轉(zhuǎn)向點(diǎn)的數(shù)量最小。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得在所述X射線源和所述檢測(cè)器兩者都朝著其第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),所述X射線源在所述檢測(cè)器到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之前到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得所述X射線源和所述檢測(cè)器緊接著在到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后改變方向,并且開始沿著第二方向運(yùn)動(dòng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求24-25所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元適于在第二轉(zhuǎn)向點(diǎn)處改變所述X射線源的方向,其中所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得在所述檢測(cè)器到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)時(shí),所述X射線源改變方向并且在所述第二轉(zhuǎn)向點(diǎn)處開始沿著第一方向運(yùn)動(dòng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述X射線源在到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn)之后停止,直到所述X射線源和所述檢測(cè)器中的另一個(gè)到達(dá)所述第一轉(zhuǎn)向點(diǎn),之后所述X射線源開始沿著第二方向運(yùn)動(dòng)。
28.根據(jù)前面權(quán)利要求24-26中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述X射線源以比所述檢測(cè)器高的速度運(yùn)動(dòng)。
29.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元還適于基于所述X射線源和所述檢測(cè)器的位置控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述位置是預(yù)定的。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元適于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng),使得所述X射線源的速度高于所述檢測(cè)器的速度。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述預(yù)定的位置對(duì)應(yīng)于在對(duì)象掃描期間到達(dá)的位置,由此已經(jīng)識(shí)別出在所述對(duì)象中需要特定掃描運(yùn)動(dòng)的區(qū)域,其中所述X射線源和所述檢測(cè)器的速度比值增大。
33.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,執(zhí)行優(yōu)化,以便在使得所述X射線源的運(yùn)動(dòng)最小的折衷考慮下使得在所檢測(cè)的對(duì)象內(nèi)的斷層X光攝影角最大。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的X射線設(shè)備,其特征在于,至少所述X射線源的速度在所述X射線源的預(yù)定位置被到達(dá)以及所述檢測(cè)器的預(yù)定位置被到達(dá)時(shí)降低。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述X射線設(shè)備還包括用于在所述預(yù)定位置被到達(dá)時(shí)從乳房中采集活組織檢查試樣的裝置,其中所述預(yù)定位置對(duì)應(yīng)于在對(duì)象中的需要活組織檢查采樣的區(qū)域由此被識(shí)別出的位置。
36.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述X射線設(shè)備包括上部和下部,其中所述X射線源樞轉(zhuǎn)布置在第一懸臂的第一端部中,其中所述第一懸臂的第二端部滑動(dòng)布置在第二懸臂的第一端部中,其中所述第二懸臂的第二端部樞轉(zhuǎn)布置在所述下部中,其中在所述上部中在所述X射線源附近布置第一線性螺桿以控制所述X射線源沿著水平方向的運(yùn)動(dòng),在所述下部中在所述檢測(cè)器組件附近布置第二線性螺桿以控制所述檢測(cè)器組件沿著水平方向的運(yùn)動(dòng),并且在所述第二懸臂中布置第三線性螺桿以控制所述掃描臂沿著垂直方向的運(yùn)動(dòng)。
37.根據(jù)前述權(quán)利要求1-36中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述X射線設(shè)備的第一部分在空間中基本上是固定的。
38.一種X射線設(shè)備,包括: 適于發(fā)射X射線束的X射線源;以及 適于接收所述X射線源的X射線束的檢測(cè)器, 其中所述X射線源被設(shè)置為能夠運(yùn)動(dòng), 其中所述檢測(cè)器被設(shè)置為能夠運(yùn)動(dòng), 所述X射線設(shè)備還包括用于控制所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)的控制單元, 其中另外所述X射線束在所述X射線源和所述檢測(cè)器的運(yùn)動(dòng)期間基本上朝著所述檢測(cè)器指向, 其特征在于, 所述控制單元適于接收外部數(shù)據(jù), 其中所述控制單元還適于基于所述外部數(shù)據(jù)控制所述X射線源和所述檢測(cè)器組合的運(yùn)動(dòng)路徑, 其中所述外部數(shù)據(jù)包括與對(duì)象相關(guān)的數(shù)據(jù)。
39.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述控制單元適于在掃描運(yùn)動(dòng)期間基于所述外部數(shù)據(jù)分別控制所述X射線源沿著第一運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng),并且控制所述檢測(cè)器沿著第二運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)。
40.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述外部數(shù)據(jù)由所述控制單元在所述掃描運(yùn)動(dòng)期間接收。
41.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述外部數(shù)據(jù)與待掃描的對(duì)象的邊界或厚度或者所關(guān)注的區(qū)域相關(guān),其中所述X射線設(shè)備包括用于在定位所述對(duì)象之后但是在完成掃描之前測(cè)量所述外部數(shù)據(jù)的裝置。
42.根據(jù)權(quán)利要求39所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述X射線源沿著所述第一運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)和所述檢測(cè)器沿著所述第二運(yùn)動(dòng)路徑的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)于組合的運(yùn)動(dòng)路徑,其中所述組合的運(yùn)動(dòng)路徑能夠由穿過涉及沿著一條軸線的位置和在所述X射線源和所述檢測(cè)器之間的角度的多維參數(shù)空間的曲線表示。
43.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的X射線設(shè)備,其特征在于,所述第一運(yùn)動(dòng)路徑和所述第二運(yùn)動(dòng)路徑適于優(yōu)化局部斷層X光攝影投影角以及使所述X射線源的運(yùn)動(dòng)最小化。
【文檔編號(hào)】A61B6/00GK103648386SQ201280033073
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月4日
【發(fā)明者】M·赫門多夫, T·耶恩, M·倫德奎斯特, J·雷恩 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司