圖像獲取優(yōu)化的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】提供了一種圖像獲取優(yōu)化的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)可以包括完全環(huán)形地包圍對(duì)象的至少一部分的托臺(tái)，同時(shí)信源設(shè)置在該托臺(tái)內(nèi)并且可相對(duì)于該托臺(tái)移動(dòng)。該信源可以對(duì)信號(hào)做出響應(yīng)以輸出至少一個(gè)脈沖。該系統(tǒng)可以包括設(shè)置在該托臺(tái)內(nèi)并且可相對(duì)于該托臺(tái)移動(dòng)以檢測(cè)由該信源發(fā)出的脈沖的檢測(cè)器。該系統(tǒng)還可以包括基于所檢測(cè)的脈沖來(lái)設(shè)置檢測(cè)器數(shù)據(jù)的檢測(cè)器控制模塊和設(shè)置用于該信源的信號(hào)并且接收該檢測(cè)器數(shù)據(jù)的圖像獲取控制模塊。該圖像獲取控制模塊可以基于該檢測(cè)器數(shù)據(jù)來(lái)重構(gòu)圖像數(shù)據(jù)。該信號(hào)可以包括用于該信源輸出單個(gè)脈沖或者兩個(gè)脈沖的信號(hào)。
【專利說(shuō)明】
圖像獲取優(yōu)化的系統(tǒng)和方法
[00011 本申請(qǐng)是國(guó)際申請(qǐng)日為2012年1月25日、國(guó)際申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2012/022542、國(guó)家 申請(qǐng)?zhí)枮?01280010678.7、發(fā)明名稱為"圖像獲取優(yōu)化"的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本公開(kāi)涉及對(duì)對(duì)象進(jìn)行成像，并且尤其涉及用于成像裝置的優(yōu)化圖像獲取流程。
【背景技術(shù)】
[0003] 本節(jié)提供未必是現(xiàn)有技術(shù)的與本公開(kāi)有關(guān)的背景信息。
[0004] 諸如患者等對(duì)象可以選擇或者被要求經(jīng)歷外科手術(shù)流程來(lái)修正或者增加對(duì)該患 者的剖析。剖析的增加可以包括各種流程，諸如骨的移動(dòng)或者增加、可植入裝置的插入或者 其它合適的流程。外科醫(yī)生可以利用該患者的圖像來(lái)在該對(duì)象上執(zhí)行該流程，該患者的圖 像可以利用諸如磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)斷層掃描 (computed tomography，CT)系統(tǒng)、焚光透視法（例如C形臂成像系統(tǒng)）或者其它合適的成像 系統(tǒng)等成像系統(tǒng)來(lái)獲取。
[0005] 患者的圖像可以在執(zhí)行包括設(shè)計(jì)該流程和執(zhí)行該流程的流程中輔助外科醫(yī)生。外 科醫(yī)生可以選擇該患者的二維圖像或者三維圖像表示。該圖像可以通過(guò)在執(zhí)行流程時(shí)使外 科醫(yī)生在不除去覆蓋的組織(包括真皮和肌肉組織）的情形下查看患者的剖析來(lái)在執(zhí)行具 有更少侵入的技術(shù)的流程中輔助外科醫(yī)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本部分提供本公開(kāi)的總體概要，并且不是它的全部范圍或者它的全部特征的全面 公開(kāi)。
[0007] 根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，提供一種利用成像系統(tǒng)來(lái)獲取對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。該系統(tǒng) 可以包括完全環(huán)狀地包圍該對(duì)象的至少一部分的托臺(tái)，該系統(tǒng)還可以包括設(shè)置在托臺(tái)內(nèi)并 且可相對(duì)于該托臺(tái)移動(dòng)的信源。該信源可以對(duì)信號(hào)做出響應(yīng)以輸出至少一個(gè)脈沖。該系統(tǒng) 可以包括設(shè)置在托臺(tái)內(nèi)并且可相對(duì)于該托臺(tái)和信源移動(dòng)的檢測(cè)器，以檢測(cè)由該信源發(fā)出的 至少一個(gè)脈沖。該系統(tǒng)還可以包括基于所檢測(cè)的至少一個(gè)脈沖來(lái)設(shè)置檢測(cè)器數(shù)據(jù)的檢測(cè)器 控制模塊和設(shè)置用于該信源的信號(hào)并且接收該檢測(cè)器數(shù)據(jù)的圖像獲取控制模塊。圖像獲取 控制模塊可以操作成基于檢測(cè)器數(shù)據(jù)來(lái)重構(gòu)圖像數(shù)據(jù)。該信號(hào)可以包括用于該信源輸出單 脈沖的信號(hào)或者用于該信源輸出兩個(gè)脈沖的信號(hào)。
[0008] 還提供一種利用成像系統(tǒng)來(lái)獲取對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的方法。該方法可以包括將托臺(tái) 設(shè)置為完全環(huán)狀地包圍該對(duì)象的至少一部分，并且將信源和檢測(cè)器設(shè)置在托臺(tái)內(nèi)并且可相 對(duì)于該托臺(tái)移動(dòng)。該方法還可以包括接收提供用于該信源的輸出請(qǐng)求的至少一個(gè)用戶輸 入，并且基于該用戶輸入來(lái)確定用于該信源的輸出類型。該方法可以包括利用該信源來(lái)輸 出一個(gè)脈沖或者利用該信源來(lái)大體上同時(shí)地輸出兩個(gè)脈沖，并且利用檢測(cè)器來(lái)接收該一個(gè) 脈沖或者兩個(gè)脈沖。該方法還可以包括基于通過(guò)檢測(cè)器接收的該一個(gè)脈沖或者兩個(gè)脈沖來(lái) 重構(gòu)對(duì)象的圖像。
[0009] 還提供一種利用成像系統(tǒng)來(lái)獲取對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的方法。該方法可以包括將托臺(tái) 設(shè)置為完全環(huán)狀地包圍該對(duì)象的至少一部分，并且將信源和檢測(cè)器設(shè)置在托臺(tái)內(nèi)并且可相 對(duì)于該托臺(tái)移動(dòng)。該方法可以包括利用該信源來(lái)輸出具有第一脈沖率的第一脈沖，并且利 用該信源來(lái)大體上同時(shí)地輸出具有第二脈沖率的第二脈沖，該第二脈沖率與第一脈沖率不 同。該方法可以包括利用該檢測(cè)器來(lái)接收該第一脈沖和該第二脈沖，并且基于通過(guò)該檢測(cè) 器接收的第一脈沖和第二脈沖來(lái)重構(gòu)對(duì)象的圖像。
[0010] 根據(jù)本文中提供的詳細(xì)說(shuō)明，其他可應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。在本
【發(fā)明內(nèi)容】
中的說(shuō) 明和特定的示例僅僅為了說(shuō)明而非意在限制本公開(kāi)的范圍。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 本文中描述的附圖的目的僅僅在于說(shuō)明所選擇的實(shí)施例和不是全部可能的實(shí)施， 并且不意味著限制本公開(kāi)的范圍。
[0012] 圖1是手術(shù)室中的示例性成像系統(tǒng)的環(huán)境視圖；
[0013] 圖2是用于圖1的成像系統(tǒng)的示例性計(jì)算系統(tǒng)的示意圖；
[0014]圖3是示出根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的用于實(shí)施圖像獲取控制模塊的系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖；
[0015] 圖4是示出通過(guò)圖3的圖像獲取控制模塊執(zhí)行的示例性控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流框圖；
[0016] 圖5是示出通過(guò)圖像獲取控制模塊執(zhí)行的方法的流程圖；
[0017] 圖6是在圖5的流程圖的A處的延續(xù)；
[0018]圖7是在圖5的流程圖的B處的延續(xù)；
[0019] 圖8是在圖5的流程圖的C處的延續(xù)；以及
[0020] 圖9是用于圖1的成像系統(tǒng)的雙能量輸出的示意性時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下說(shuō)明實(shí)際上僅僅是示例性的。要理解的是，在該附圖各處，對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記表 示相同或者對(duì)應(yīng)的部件和特征。如上所指出，本教示目的在于提供諸如由在美國(guó)科羅拉多 州路易維爾市(Louisvilie ,CO,USA)具有營(yíng)業(yè)所的美敦力導(dǎo)引（Medtronic Navigation)公 司所銷售的O-Arm?成像系統(tǒng)等成像裝置的優(yōu)化圖像獲取。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，本教示 可以適用于諸如c形臂成像裝置等任何合適的成像裝置。此外，正如本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)" 模塊"可以指的是可以由以下器件訪問(wèn)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)：計(jì)算裝置、專用集成電路 (application specific integrated circuit,ASIC)、電子電路、執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)軟件 或者固件程序的處理器(共享、專用或者組合)和存儲(chǔ)器、組合邏輯電路和/或提供所描述的 功能的其它合適的軟件、固件程序或者部件。此外，應(yīng)當(dāng)注意的是，在本文中提供的千伏的 脈沖率和毫秒的寬度的這些值僅僅是示例性，因?yàn)槊}沖率和寬度可以基于特定患者和臨床 情形(諸如在兒科患者的情況下)來(lái)變化。
[0022] 參考圖1，在手術(shù)室或者手術(shù)間10中，諸如用戶12等用戶可以在患者14上執(zhí)行流 程。在執(zhí)行該流程中，用戶12可以使用成像系統(tǒng)16來(lái)獲取用于執(zhí)行流程的、患者14的圖像數(shù) 據(jù)。所獲取的患者14的圖像數(shù)據(jù)可以具有利用X射線成像系統(tǒng)（包括在本文中所公開(kāi)的那 些)所獲取的二維（2D)投影。然而，要理解的是，也正如本文中所公開(kāi)的，還可以生成體積模 型的二維正向投影。
[0023]在一個(gè)示例中，可以利用所獲取的圖像數(shù)據(jù)來(lái)生成模型。也正如本文中進(jìn)一步討 論的，該模型可以是利用包括代數(shù)迭代法的各種技術(shù)基于所獲取的圖像數(shù)據(jù)而生成的三維 (3D)體積模型。正如本文中更詳細(xì)地討論的，所顯示的圖像數(shù)據(jù)18可以顯示在顯示裝置20 上，并且另外可以顯示在與成像計(jì)算機(jī)系統(tǒng)32關(guān)聯(lián)的顯示裝置32a上。所顯示的圖像數(shù)據(jù)18 可以是2D圖像、3D圖像或者時(shí)間變化的四維圖像。所顯示的圖像數(shù)據(jù)18還可以包括所獲取 的圖像數(shù)據(jù)、所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)、這兩者或者兩種類型的圖像數(shù)據(jù)的合并。
[0024]要理解的是，所獲取的患者14的圖像數(shù)據(jù)例如可以利用X射線成像系統(tǒng)作為2D投 影來(lái)獲取。然后，該2D投影可以被用于重構(gòu)患者14的3D體積圖像數(shù)據(jù)。此外，從3D體積圖像 數(shù)據(jù)可以產(chǎn)生理論或者正向2D投影。因此，要理解的是，圖像數(shù)據(jù)可以是2D投影或者3D體積 模型中的一個(gè)或者兩者。
[0025]顯示裝置20可以是計(jì)算系統(tǒng)22的一部分。計(jì)算系統(tǒng)22可以包括各種計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是可以由計(jì)算系統(tǒng)22訪問(wèn)的任何可獲得的介質(zhì)并且可以包括易失 性和非易失性介質(zhì)兩者以及可移動(dòng)和不可移動(dòng)介質(zhì)。作為示例而不是限制，計(jì)算機(jī)可讀介 質(zhì)可以包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于RAM、R0M、EEPR0M、閃速存 儲(chǔ)器或者其它存儲(chǔ)技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字通用盤(digital versatile disks，DVD)或者其它光 盤存儲(chǔ)器、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲(chǔ)器或者其它磁存儲(chǔ)裝置、或者能夠用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀 指令、軟件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊以及其它數(shù)據(jù)并且可以由計(jì)算系統(tǒng)22訪問(wèn)的任何其它介 質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以直接地或者通過(guò)諸如因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪問(wèn)。
[0026]在一個(gè)示例中，計(jì)算系統(tǒng)22可以包括諸如鍵盤等輸入裝置24和可以與計(jì)算系統(tǒng)22 合并的一個(gè)或更多個(gè)處理器26(-個(gè)或更多個(gè)處理器可以包括多個(gè)處理核處理器、微處理 器等）。輸入裝置24可以包括使用戶能夠與計(jì)算系統(tǒng)22交互的任何合適的裝置，諸如觸摸 板、觸摸筆、觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿、軌跡球、無(wú)線鼠標(biāo)或者它們的組合。此外，雖然在本 文中將計(jì)算系統(tǒng)22描述和示出為包括與顯示裝置20分離的輸入裝置24,但是計(jì)算系統(tǒng)22可 以包括觸摸板或者平板計(jì)算裝置，并且進(jìn)一步地，計(jì)算系統(tǒng)22可以集成在與成像系統(tǒng)16關(guān) 聯(lián)的成像計(jì)算系統(tǒng)32內(nèi)或者是圖像計(jì)算系統(tǒng)32的一部分。
[0027]為了數(shù)據(jù)通信，連接28可以設(shè)置在計(jì)算系統(tǒng)22和顯示裝置20之間，以允許驅(qū)動(dòng)顯 示裝置20來(lái)示出圖像數(shù)據(jù)18。
[0028] 成像系統(tǒng)16可以包括由在Louisvi lie ,CO，U SA具有營(yíng)業(yè)場(chǎng)所的Medtroni c Navigation公司銷售的〇-A.rm?成像系統(tǒng)。在2009年5月13號(hào)提交的名稱為〃System And Method For Automatic Registration Between An Image And A Subject(用于在圖像和 對(duì)象之間自動(dòng)配準(zhǔn)的系統(tǒng)和方法)〃的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/465，206中也描述了在所選擇的 流程期間使用的、包括O-Arm?成像系統(tǒng)或者其它合適成像系統(tǒng)的成像系統(tǒng)16,上述申 請(qǐng)通過(guò)引用合并于此。在美國(guó)專利N〇.7，188,998、7，108,421、7，106,825、7,001，045以及6， 940,941中可以找到關(guān)于0形臂成像系統(tǒng)或者其它合適成像系統(tǒng)的其他的描述，上述專利中 的每一個(gè)通過(guò)引用合并于此。
[0029] O-Arm?成像系統(tǒng)16可以包括具有成像計(jì)算系統(tǒng)32的可移動(dòng)推車30以及布置 有信源單元36和檢測(cè)器38的成像托臺(tái)34。參考圖2,提供了示出成像計(jì)算系統(tǒng)32的示例性實(shí) 施例的框圖，結(jié)合本公開(kāi)的教示可以使用其中的一些或者所有部件。成像計(jì)算系統(tǒng)32可以 包括各種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)32訪問(wèn)的任何可獲得 的介質(zhì)并且可以包括易失性和非易失性介質(zhì)兩者以及可移動(dòng)和不可移動(dòng)介質(zhì)。作為示例而 不是限制，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)。存儲(chǔ)介質(zhì)包括但不限于 RAM、ROM、EEPROM、閃速存儲(chǔ)器或者其它存儲(chǔ)技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字通用盤(digital versatile disks，DVD)或者其它光盤存儲(chǔ)器、磁帶盒、磁帶、磁盤存儲(chǔ)器或者其它磁存儲(chǔ)裝置、或者能 夠用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令、軟件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊以及其它數(shù)據(jù)并且可以由成像計(jì)算 系統(tǒng)32訪問(wèn)的任何其它介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以直接地或者通過(guò)諸如因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)來(lái)訪 問(wèn)。
[0030] 在一個(gè)示例中，成像計(jì)算系統(tǒng)32包括顯示裝置32a和系統(tǒng)單元32b。如圖所示，顯示 裝置32a可以包括計(jì)算機(jī)視屏或者監(jiān)視器。成像計(jì)算系統(tǒng)32還可以包括至少一個(gè)輸入裝置 32c。如分解視圖的100處所示，系統(tǒng)單元32b包括處理器102以及可以包括軟件106和數(shù)據(jù) 108的存儲(chǔ)器104。
[0031]在這個(gè)示例中，至少一個(gè)輸入裝置32c包括鍵盤。然而，應(yīng)該理解的是，至少一個(gè)用 戶輸入裝置32c可以包括使用戶能夠與成像計(jì)算系統(tǒng)32交互的任何合適的裝置，諸如觸摸 板、觸摸筆、觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)、操縱桿、軌跡球、無(wú)線鼠標(biāo)或者它們的組合。此外，雖然在本 文中將成像計(jì)算系統(tǒng)32描述并且示出為包括具有顯示裝置32a的系統(tǒng)單元32b，但是成像計(jì) 算系統(tǒng)32可以包括觸摸板或者平板計(jì)算裝置。
[0032]正如關(guān)于圖3-9所討論的，成像計(jì)算系統(tǒng)32可以通過(guò)可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器104中并且 可以由處理器102訪問(wèn)的圖像獲取控制模塊110來(lái)控制信源36和檢測(cè)器38,以優(yōu)化圖像數(shù)據(jù) 獲取。為了數(shù)據(jù)通信，可以在處理器102和顯示裝置32a之間提供連接，以允許驅(qū)動(dòng)顯示裝置 32a來(lái)示出圖像數(shù)據(jù)18。
[0033]參考圖1，正如本文中進(jìn)一步討論的，可移動(dòng)手推車30可以從一個(gè)手術(shù)室或者房間 移動(dòng)到另一個(gè)手術(shù)室或者房間并且托臺(tái)34相對(duì)于可移動(dòng)手推車30可以移動(dòng)。這允許成像系 統(tǒng)16是可移動(dòng)的，從而允許它在多個(gè)場(chǎng)所中并且多個(gè)流程中使用而不需要資金支出或者固 定成像系統(tǒng)的專用空間。
[0034]信源單元36可以發(fā)出穿過(guò)要被檢測(cè)器38檢測(cè)的患者14的X射線。正如本領(lǐng)域技術(shù) 人員所理解的，由信源36發(fā)出的X射線能夠以圓錐體發(fā)出和被檢測(cè)器38檢測(cè)。信源36/檢測(cè) 器38在托臺(tái)34內(nèi)大致地在徑向上相對(duì)置。檢測(cè)器38可以在托臺(tái)34內(nèi)以大致沿著箭頭方向39 的圍繞患者14的360°運(yùn)動(dòng)來(lái)旋轉(zhuǎn)地移動(dòng)，同時(shí)信源36仍然與檢測(cè)器38大致成180°并且與檢 測(cè)器38相對(duì)。此外，托臺(tái)34可以相對(duì)于可放置在患者支座或者工作臺(tái)15上的患者14,大致沿 著箭頭方向40來(lái)等尺度地?fù)u擺或者擺動(dòng)(在本文中也稱為等搖擺）。托臺(tái)34還可以沿箭頭42 所示的方向相對(duì)于患者14傾斜，相對(duì)于患者14和可移動(dòng)手推車30沿著線44縱向地移動(dòng)，可 以相對(duì)于可移動(dòng)手推車30和與患者14橫切地、大致沿著線46來(lái)上下移動(dòng)，以及相對(duì)于患者 14大致沿著箭頭48的方向垂直地移動(dòng)，以允許相對(duì)于患者14將信源36/檢測(cè)器38定位在任 何期望的位置。
[0035] O-Arm?成像系統(tǒng)16可以通過(guò)成像計(jì)算系統(tǒng)32精確地控制為相對(duì)于患者14移 動(dòng)信源36/檢測(cè)器38,以生成精確的患者14的圖像數(shù)據(jù)。此外，成像系統(tǒng)16可以通過(guò)可包含 有線或者無(wú)線連接或者從成像系統(tǒng)16到處理器26的物理介質(zhì)傳輸?shù)倪B接50來(lái)與處理器26 連接。因此，利用成像系統(tǒng)16,所收集的圖像數(shù)據(jù)還可以從成像計(jì)算系統(tǒng)32傳輸?shù)接?jì)算系統(tǒng) 22以便導(dǎo)引、顯示、重建等。
[0036]簡(jiǎn)要地說(shuō)，根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，成像系統(tǒng)16可以與無(wú)導(dǎo)引流程或者導(dǎo)引流程一起使 用。在導(dǎo)引流程中，包括光學(xué)定位器60和電磁定位器62中的一個(gè)或者兩者的定位器可被用 于在相對(duì)于患者14的導(dǎo)引區(qū)域內(nèi)生成場(chǎng)或者接收或者發(fā)送信號(hào)。相對(duì)于患者14的導(dǎo)引空間 或者導(dǎo)引區(qū)域可以與圖像數(shù)據(jù)18配準(zhǔn)，以使在導(dǎo)引區(qū)域內(nèi)限定的導(dǎo)引空間與由圖像數(shù)據(jù)18 限定的圖像空間相配準(zhǔn)?；颊吒櫰骰蛘邉?dòng)態(tài)參考坐標(biāo)系64可以連接到患者14,以允許患 者14與圖像數(shù)據(jù)18的動(dòng)態(tài)配準(zhǔn)和保持患者14與圖像數(shù)據(jù)18的配準(zhǔn)。
[0037] 然后設(shè)備66可以相對(duì)于患者14被跟蹤，以允許進(jìn)行導(dǎo)引流程。設(shè)備66可以包括光 學(xué)跟蹤裝置68和/或電磁跟蹤裝置70,以允許利用光學(xué)定位器60或者電磁定位器62中的一 個(gè)或者兩者對(duì)設(shè)備66進(jìn)行跟蹤。設(shè)備66可以包括與導(dǎo)引接口裝置74的通信線72,電磁定位 器62和/或光學(xué)定位器60也可以。分別利用該通信線74、78,則探頭接口 74可以通過(guò)通信線 80來(lái)與處理器26通信。要理解的是，任何連接或者通信線28、50、76、78或者80可以是有線 的、無(wú)線的、物理介質(zhì)傳輸或者移動(dòng)或者任何其它合適的通信。然而，合適的通信系統(tǒng)可以 設(shè)有各自的定位器，以允許相對(duì)于患者14跟蹤設(shè)備66,從而允許相對(duì)于圖像數(shù)據(jù)18顯示設(shè) 備66的跟蹤位置，以便執(zhí)行流程。
[0038]要理解的是，設(shè)備66可以是介入性設(shè)備和/或植入件。植入件可以包括心室或者血 管支架、脊椎植入件、神經(jīng)支架等。設(shè)備66可以是諸如深層腦部或者神經(jīng)刺激器、消融裝置 或者其它合適的設(shè)備等介入性設(shè)備。跟蹤設(shè)備66允許使用配準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)18來(lái)觀看設(shè)備66 相對(duì)于患者14的位置而不用直接觀看在患者14內(nèi)的設(shè)備66。
[0039]此外，成像系統(tǒng)16可以包括諸如利用各個(gè)光學(xué)定位器60或者電磁定位器62來(lái)跟蹤 的光學(xué)跟蹤裝置82或者電磁跟蹤裝置84等跟蹤裝置。該跟蹤裝置可以直接地與信源36、檢 測(cè)器38、托臺(tái)34或者成像系統(tǒng)16的其它合適部分關(guān)聯(lián)，以確定檢測(cè)器38相對(duì)于所選擇的參 考坐標(biāo)系的場(chǎng)所或者位置。如圖所示，跟蹤裝置82,84可以設(shè)置在托臺(tái)34的外罩的外部上。 因此，成像系統(tǒng)16可以相對(duì)于患者14被跟蹤，設(shè)備66也可以，以允許患者14相對(duì)于圖像數(shù)據(jù) 18的初始配準(zhǔn)、自動(dòng)配準(zhǔn)或者后續(xù)配準(zhǔn)。在以上合并的美國(guó)專利申請(qǐng)No. 12/465，206中討論 了配準(zhǔn)和導(dǎo)引流程。
[0040] 此外，繼續(xù)參考圖1，手術(shù)室10可選地可包括通過(guò)皮膚電極附接到患者14并且與成 像計(jì)算系統(tǒng)32通信的選通裝置或者心電圖或者ECG112。呼吸作用和心臟運(yùn)動(dòng)可能使得心臟 結(jié)構(gòu)相對(duì)于成像系統(tǒng)16移動(dòng)。因此，圖像可以基于由生理信號(hào)觸發(fā)的按時(shí)選通基理來(lái)從成 像系統(tǒng)16獲取。例如，ECG或者EGM信號(hào)可以從皮膚電極或者從包括在設(shè)備66上的感測(cè)電極 或者從分離的參考探頭(未示出）來(lái)獲取。這個(gè)信號(hào)的特性，諸如分別與心室或者心房的去 極化有關(guān)的R波峰或者P波峰，可以作為用于成像計(jì)算系統(tǒng)32的觸發(fā)事件來(lái)使用，以驅(qū)動(dòng)信 源36。正如本文中將更詳細(xì)地討論的，通過(guò)按時(shí)選通圖像數(shù)據(jù)18的獲取，圖像數(shù)據(jù)18可以被 重構(gòu)，以在特定的階段中提供所關(guān)心的器官的3D視圖。
[0041] 應(yīng)當(dāng)注意的是，在導(dǎo)引流程中，ECG 112還可以用于按時(shí)選通導(dǎo)引數(shù)據(jù)。在這點(diǎn)上， 該信號(hào)的特性，諸如分別與心室或者心房的去極化有關(guān)的R波峰或者P波峰，可以作為用于 驅(qū)動(dòng)電磁定位器62中的線圈的觸發(fā)事件來(lái)使用。在2002年11月19日提交的名稱為〃 Navigation System for Cardiac therapies(用于心臟治療的導(dǎo)引系統(tǒng)）〃的美國(guó)專利 No. 7,599,730中可以找到關(guān)于導(dǎo)引數(shù)據(jù)的按時(shí)選通的其他細(xì)節(jié)，該專利通過(guò)引用合并于 此。
[0042]參考圖3,簡(jiǎn)化框圖示意性地示出了根據(jù)各個(gè)實(shí)施例的用于實(shí)施圖像獲取控制模 塊110的示例性系統(tǒng)114。在一個(gè)示例中，圖像獲取控制模塊110可以由成像系統(tǒng)16的成像計(jì) 算系統(tǒng)32來(lái)實(shí)施。圖像獲取控制模塊110可以從輸入裝置32c接收用戶輸入。要注意的是，雖 然顯示器在本文中被示出和描述為包括顯示裝置32a，但是成像計(jì)算系統(tǒng)32可以將圖像數(shù) 據(jù)18輸出到顯示裝置20。
[0043]圖像獲取控制模塊110可以將信源輸出信號(hào)116發(fā)送到信源36。正如將討論的，信 源輸出信號(hào)116可以包括使信源36以特定的脈沖率和脈沖寬度輸出或者發(fā)出至少一個(gè)或更 多個(gè)X射線脈沖118a. .. 118η的信號(hào)。
[0044]圖像獲取控制模塊110還可以將移動(dòng)信號(hào)120輸出到信源36,以在托臺(tái)34內(nèi)移動(dòng)信 源36的位置，并且圖像獲取控制模塊110還可以將移動(dòng)信號(hào)122輸出到檢測(cè)器38,以在托臺(tái) 34內(nèi)移動(dòng)檢測(cè)器38的位置。通常，信源36和檢測(cè)器38可以在托臺(tái)34內(nèi)圍繞患者14的縱軸14L 移動(dòng)大約360°。檢測(cè)器38和信源36相對(duì)于患者14的移動(dòng)可以允許成像系統(tǒng)16在相對(duì)于對(duì)象 14的多個(gè)所選擇的場(chǎng)所和方向中獲取圖像數(shù)據(jù)。
[0045]在這點(diǎn)上，由于在最佳移動(dòng)中信源36/檢測(cè)器38的位置圍繞患者14移動(dòng)，因此2D投 影圖像數(shù)據(jù)可以通過(guò)信源36/檢測(cè)器38圍繞患者14以大體上環(huán)形或者360°方向移動(dòng)來(lái)獲 取。同樣地，由于托臺(tái)34的移動(dòng)，信源36/檢測(cè)器38決不需要以完全的圓形來(lái)移動(dòng)，而是能夠 以螺旋形來(lái)移動(dòng)，或者關(guān)于或者相對(duì)于患者14的其它轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣地，該路徑可以是基于包括 托臺(tái)34和信源36/檢測(cè)器38-起的成像系統(tǒng)16的移動(dòng)而大體上是不對(duì)稱的和/或非線性的。 換句話說(shuō)，該路徑不必是連續(xù)的，因?yàn)樾旁?6/檢測(cè)器38和托臺(tái)34能夠在跟隨最佳路徑時(shí)停 止、從它剛才過(guò)來(lái)的方向往后退(例如振蕩）等。因此，信源36/檢測(cè)器38從不需要圍繞患者 14行進(jìn)完整的360°，因?yàn)橥信_(tái)34可以傾斜或者移動(dòng)并且信源36/檢測(cè)器38可以在它已經(jīng)通 過(guò)的方向上停止并且往后退。在2003年3月18日提交的名稱為〃Systems and Methods for Imaging Large Field-of-View Objects(對(duì)較大視場(chǎng)物體進(jìn)行成像的系統(tǒng)和方法）的美國(guó) 專利No. 7，108，421中可以找到關(guān)于信源36和檢測(cè)器38的移動(dòng)的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)，該專利通過(guò) 引用合并于此。
[0046]繼續(xù)參考圖3,脈沖118a. . .118η可以由檢測(cè)器38接收。檢測(cè)器38可以將關(guān)于所接 收的脈沖的信號(hào)120發(fā)送到圖像獲取控制模塊110?；趶臋z測(cè)器38接收到的信號(hào)120,圖像 獲取控制模塊110可以在顯示裝置32a或者顯示裝置20上生成圖像數(shù)據(jù)18。
[0047]在這點(diǎn)上，圖像獲取控制模塊110可以對(duì)患者14的關(guān)心區(qū)域的初始三維模型執(zhí)行 自動(dòng)重構(gòu)。三維模型的重構(gòu)能夠以諸如利用用于優(yōu)化的代數(shù)方法等任何合適方式來(lái)被執(zhí) 行。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員大致了解的，合適的代數(shù)方法包括期望最大化（Expectation maximization, EM)、有序子集 EM(0rdered Subsets EM, 0S-EM)、同步代數(shù)重建法 (Simultaneous Algebraic Reconstruction technique,SART)以及全變差最小化?；?D 投影來(lái)執(zhí)行3D體積重構(gòu)的應(yīng)用允許有效并且完全的體積重構(gòu)。
[0048]通常，代數(shù)方法可以包括執(zhí)行顯示為圖像數(shù)據(jù)18的患者14的重構(gòu)的迭代處理。例 如，諸如基于〃理論〃患者的圖冊(cè)或者程式化模型或者由〃理論〃患者的圖冊(cè)或者程式化模型 所生成的那些的純的或者理論的圖像數(shù)據(jù)投影，可以被反復(fù)地改變直到理論投影圖像與所 獲取的患者14的2D投影圖像數(shù)據(jù)匹配。然后，程式化模型可以適當(dāng)?shù)馗淖優(yōu)樗@取的被選 擇患者14的2D投影圖像數(shù)據(jù)的3D體積重構(gòu)模型并且可以在諸如導(dǎo)引、診斷或者規(guī)劃等外科 介入中使用。理論模型可以與理論圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)以構(gòu)造理論模型。以這種方式，模型或者 圖像數(shù)據(jù)18可以基于利用成像系統(tǒng)16所獲取的患者14的圖像數(shù)據(jù)來(lái)被創(chuàng)建。圖像獲取控制 模塊110可以將圖像數(shù)據(jù)18輸出至顯示裝置32a或者顯示裝置20。
[0049] 參考圖4,數(shù)據(jù)流框圖示出了可以嵌入在圖像獲取控制模塊110內(nèi)的圖像獲取控制 系統(tǒng)的各個(gè)部件。圖像獲取控制模塊110可以控制成像系統(tǒng)16來(lái)生成用于顯示在顯示裝置 32a和/或顯示裝置20上的圖像數(shù)據(jù)18。根據(jù)本公開(kāi)的圖像獲取控制系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)施例可以 包括嵌入在圖像獲取控制模塊110內(nèi)的許多子模塊。所示出的子模塊可以被合并和/或進(jìn)一 步分割以類似地生成圖像數(shù)據(jù)18。此外，圖像獲取控制模塊110可以包括在處理器108上運(yùn) 行的、以非瞬時(shí)、機(jī)器可讀代碼實(shí)現(xiàn)的一個(gè)或更多個(gè)軟件模塊。對(duì)系統(tǒng)的輸入可以從輸入裝 置32c、輸入裝置24接收到，或者甚至從計(jì)算系統(tǒng)22或者成像計(jì)算系統(tǒng)32內(nèi)的其它控制模塊 (未示出）接收，和/或通過(guò)圖像獲取控制模塊110的其它子模塊（未示出）內(nèi)來(lái)確定（未示 出）。
[0050] 繼續(xù)參考圖4,圖像獲取控制模塊110可以包括圖像控制模塊130、信源控制模塊 132以及檢測(cè)器控制模塊134。圖像控制模塊130可以接收用戶輸入數(shù)據(jù)136作為輸入。用戶 輸入數(shù)據(jù)136可以包括從輸入裝置32c或者輸入裝置22接收到的輸入。用戶輸入數(shù)據(jù)136可 以包括用于成像系統(tǒng)16執(zhí)行特定類型的成像的請(qǐng)求。例如，用戶輸入數(shù)據(jù)136可以包括用于 成像系統(tǒng)16執(zhí)行選通成像的請(qǐng)求。在另一個(gè)示例中，用戶輸入數(shù)據(jù)136可以包括用于成像系 統(tǒng)16執(zhí)行雙能量成像或者單能量成像的請(qǐng)求。基于用戶輸入數(shù)據(jù)136,圖像控制模塊130可 以為信源控制模塊132設(shè)置信源數(shù)據(jù)138。信源數(shù)據(jù)138可以包括啟動(dòng)成像系統(tǒng)16的信號(hào)、使 成像系統(tǒng)16斷電的信號(hào)、執(zhí)行選通成像的信號(hào)、執(zhí)行雙能量成像的信號(hào)或者執(zhí)行單能量成 像的信號(hào)。
[0051] 圖像控制模塊130還可以接收檢測(cè)器數(shù)據(jù)140作為輸入。檢測(cè)器數(shù)據(jù)140可以包括 來(lái)自通過(guò)檢測(cè)器38所接收的脈沖118a-118n的能量?；跈z測(cè)器數(shù)據(jù)140,圖像控制模塊130 可以為信源控制模塊132設(shè)置移動(dòng)數(shù)據(jù)142并且為檢測(cè)器控制模塊134設(shè)置移動(dòng)數(shù)據(jù)144。移 動(dòng)數(shù)據(jù)142可以包括要被移動(dòng)到托臺(tái)34內(nèi)的預(yù)定角度位置來(lái)獲取患者14的附加的圖像數(shù)據(jù) 的信源36的信號(hào)。移動(dòng)數(shù)據(jù)144可以包括要相對(duì)于信源36移動(dòng)到托臺(tái)34內(nèi)的預(yù)定角度位置 來(lái)獲取患者14的附加的圖像數(shù)據(jù)的檢測(cè)器38的信號(hào)。圖像控制模塊130還可以基于檢測(cè)器 數(shù)據(jù)140來(lái)輸出圖像數(shù)據(jù)18。圖像數(shù)據(jù)18可以包括重構(gòu)的患者的3D圖像。
[0052]繼續(xù)參考圖4,信源控制模塊132可以從圖像控制模塊130接收信源數(shù)據(jù)138和移動(dòng) 數(shù)據(jù)142作為輸入?；谝苿?dòng)數(shù)據(jù)142,信源36可以在托臺(tái)34內(nèi)移動(dòng)到期望的位置?；谛旁?數(shù)據(jù)138,信源36可以輸出脈沖數(shù)據(jù)146。正如在本文中將更加詳細(xì)地討論的，脈沖數(shù)據(jù)146 可以包括至少一個(gè)X射線脈沖，并且在有些情況下可以包括多于一個(gè)的X射線脈沖。
[0053]檢測(cè)器控制模塊134可以接收移動(dòng)數(shù)據(jù)144和檢測(cè)器數(shù)據(jù)140作為輸入?；谝苿?dòng) 數(shù)據(jù)144,檢測(cè)器38可以在托臺(tái)34內(nèi)移動(dòng)到相對(duì)于信源36的位置的期望位置。檢測(cè)器控制模 塊134可以為圖像控制模塊130來(lái)設(shè)置檢測(cè)器數(shù)據(jù)140。
[0054]現(xiàn)在參考圖5,流程圖示出了通過(guò)圖像獲取控制模塊110執(zhí)行的示例性方法。應(yīng)當(dāng) 注意的是，在本文中關(guān)于圖5-8所描述的流程圖僅僅是示例性的，因?yàn)閳D像獲取控制模塊 110能夠以任何期望或者用戶請(qǐng)求的順序來(lái)生成圖像數(shù)據(jù)18。繼續(xù)參考圖5,在判定塊200 中，該方法確定是否已經(jīng)通過(guò)輸入裝置32c接收到啟動(dòng)請(qǐng)求信號(hào)。如果否，則該方法循環(huán)。否 則，該方法進(jìn)行到判定塊202。
[0055]在判定塊202中，該方法確定是否已經(jīng)指定成像系統(tǒng)16的信源36的能量輸出類型。 如果已經(jīng)指定用于信源36的輸出類型，則該方法進(jìn)行到判定塊204。否則，該方法循環(huán)。在判 定塊204中，該方法確定用于信源36的輸出類型是否是選通圖像獲取。是否用于信源36的輸 出類型是選通圖像獲取，則這方法進(jìn)行到圖6上的A。否則，這方法進(jìn)行到判定塊206。
[0056]在判定塊206中，這方法確定用于信源36的輸出類型是否是單能量輸出。如果用于 信源36的輸出是單能量成像輸出，則該方法進(jìn)行到圖7上的B。否則、該方法進(jìn)行到判定塊 208。在判定塊208中，這方法確定用于信源36的輸出是否是雙能量輸出。如果用于信源38的 輸出是雙能量輸出，則這方法進(jìn)行到圖8上的C。否則，這方法循環(huán)到判定塊202。
[0057]參考圖6,在塊300中，該方法獲取至少一個(gè)生理信號(hào)。然后，在判定塊302中，該方 法確定觸發(fā)事件是否已經(jīng)出現(xiàn)。如果觸發(fā)事件已經(jīng)出現(xiàn)，則該方法進(jìn)行到塊304。否則，該方 法循環(huán)直到觸發(fā)事件已經(jīng)出現(xiàn)。在塊304中，該方法以第一脈沖率輸出第一脈沖118a。然后， 在塊306中，該方法獲取用于第一脈沖118a的檢測(cè)器數(shù)據(jù)140。在判定塊308中，該方法確定 另一個(gè)觸發(fā)事件是否已經(jīng)出現(xiàn)。如果另一個(gè)觸發(fā)事件已經(jīng)出現(xiàn)，則該方法進(jìn)行到塊310。否 貝IJ，該方法循環(huán)。
[0058]在塊310中，該方法以可以具有不同的脈沖寬度和高度的第二脈沖率來(lái)輸出第二 脈沖118b。第二脈沖率寬度和/或高度可以是大于、小于或等于第一脈沖率的寬度和/或高 度。例如，第二脈沖率可以具有第二千伏(kV)值，并且毫秒(ms)級(jí)的第二寬度值和第一脈沖 率可以具有第一千伏(kV)值和毫秒(ms)級(jí)的第一寬度值，它們可以相等或者可以不相等。 在一個(gè)示例中，第一千伏(kV)值可以是從大約IOOkV到大約120kV，諸如大約IlOkV;并且第 二千伏(kV)值可以是從大約70kV到大約90kV。第一寬度值可以是從大約5ms到大約15ms，例 如大約I Oms;并且第二電流值可以是從大約I Oms到大約20ms，例如大約15ms。
[0059]在塊312中，該方法獲取用于第二脈沖118b的檢測(cè)器數(shù)據(jù)140。在塊314中，該方法 移動(dòng)信源36和檢測(cè)器38。然后，在判定塊316中，該方法確定是否已經(jīng)為患者14獲取足夠的 圖像數(shù)據(jù)。在這點(diǎn)上，該方法可以確定信源36/檢測(cè)器38是否已經(jīng)收集適當(dāng)幀數(shù)的圖像數(shù)據(jù) 以能夠成功地3D重構(gòu)所關(guān)心的區(qū)域。在一個(gè)示例中，即使信源36/檢測(cè)器38不完全圍繞患者 14周轉(zhuǎn)或者行進(jìn)360度，信源36/檢測(cè)器38可以獲取大約180到大約240個(gè)圖像幀，這可以大 體上相當(dāng)于收集360°值的圖像數(shù)據(jù)?；谒占膱D像數(shù)據(jù)，圖像獲取控制模塊110可以執(zhí) 行關(guān)心區(qū)域的自動(dòng)重構(gòu)。在2010年10月20日提交的名稱為〃Selected Image Acquisition technique to Optimize Patient Model Construction(優(yōu)化患者模型構(gòu)造的被選擇圖像 獲取方法）"的美國(guó)專利申請(qǐng)No . 12/908，186中可以找到關(guān)于圖像獲取方法的進(jìn)一步的信 息，并且該專利申請(qǐng)通過(guò)引用合并于此。
[0060]如果已經(jīng)獲取足夠的用于重構(gòu)的圖像數(shù)據(jù)，則該方法進(jìn)行到塊318。否則，該方法 循環(huán)到判定塊302。在塊318中，該方法編譯檢測(cè)器數(shù)據(jù)140。在塊320中，該方法利用3D重構(gòu) 將檢測(cè)器數(shù)據(jù)140重構(gòu)為圖像數(shù)據(jù)18。在塊322中，該方法將圖像數(shù)據(jù)18輸出到顯示裝置 32a。在判定塊324中，該方法確定是否已經(jīng)通過(guò)輸入裝置32c接收到斷電請(qǐng)求。如果已經(jīng)接 收到斷電請(qǐng)求，則該方法結(jié)束。否則，該方法進(jìn)行到圖5上的D。
[0061 ]參考圖7，在塊400中，該方法輸出脈沖118。該脈沖118可以包括可以具有千伏(kV) 值的單脈沖能量，該千伏值可以是從大約80kV大約125kV，這個(gè)脈沖118的脈沖寬度可以從 大約5ms變動(dòng)到大約15ms。因此，脈沖118可以具有可以被用來(lái)代替更大幅值的電流脈沖的、 電流幅值更小的更寬脈沖。
[0062]在塊402中，該方法獲取用于那個(gè)脈沖118的檢測(cè)器數(shù)據(jù)140。在塊404中，該方法移 動(dòng)信源36和檢測(cè)器38。在判定塊406中，該方法確定是否已經(jīng)為患者14獲取足夠的圖像數(shù) 據(jù)。如果已經(jīng)為患者14獲取足夠的圖像數(shù)據(jù)，則該方法進(jìn)行到塊408。否則，該方法循環(huán)到塊 400。在塊408中，該方法編譯檢測(cè)器數(shù)據(jù)140。在塊410中，該方法利用3D重構(gòu)將檢測(cè)器數(shù)據(jù) 140重構(gòu)為圖像數(shù)據(jù)18。在塊412中，該方法將圖像數(shù)據(jù)18輸出到顯示裝置32a。在判定塊414 中，該方法確定是否已經(jīng)通過(guò)輸入裝置32c接收到斷電請(qǐng)求。如果已經(jīng)接收到斷電請(qǐng)求，則 該方法結(jié)束。否則，該方法進(jìn)行到圖5上的D。
[0063]參考圖8和9,在塊500中，該方法以具有第一寬度和高度的第一脈沖率來(lái)輸出第一 脈沖118a并且以具有第二寬度和高度的第二脈沖率來(lái)輸出第二脈沖118b。第二脈沖率寬度 和/或高度可以是大于、小于或等于第一脈沖率寬度和/或高度。例如，參考圖9,第一脈沖 118a可以具有第一千伏(kV)值550和毫秒(ms)級(jí)的第一寬度值554。第二脈沖118b可以具有 第二千伏(kV)值556和毫秒(ms)級(jí)的第二寬度值560。
[0064] 在一個(gè)示例中，第一千伏(kV)值550可以是從大約IOOkV到大約120kV，諸如IlOkV; 并且第二千伏(kV)值556可以是從大約70kV到大約90kV，諸如80KV。第一脈沖寬度554可以 從大約5ms變化到大約15ms，例如IOms ;而第二脈沖寬度560可以從大約IOms變化到大約 20ms，例如 15ms。
[0065]回到圖8,在塊502中，該方法可以獲取用于第一脈沖118a和第二脈沖118b的檢測(cè) 器數(shù)據(jù)140。在塊504中，該方法可以將信源36和檢測(cè)器38移動(dòng)預(yù)定量。在判定塊506中，該方 法可以確定是否已經(jīng)為患者14獲取足夠的圖像數(shù)據(jù)。在這點(diǎn)上，正如關(guān)于圖6討論的，該方 法可以確定信源36/檢測(cè)器38是否已經(jīng)收集適當(dāng)幀數(shù)的圖像數(shù)據(jù)以能夠成功地3D重構(gòu)關(guān)心 區(qū)域。
[0066]如果已經(jīng)為患者14獲取足夠的圖像數(shù)據(jù)，則該方法進(jìn)行到塊508。否則，該方法進(jìn) 行到塊510。在塊510中，該方法在循環(huán)到塊500前等待預(yù)定的時(shí)間段以便余輝退卻。
[0067]在這點(diǎn)上，由信源36發(fā)出的每個(gè)脈沖118在脈沖118已經(jīng)發(fā)出后使檢測(cè)器38發(fā)光一 段時(shí)間（"余輝(afterglow)")。在第一脈沖118a和第二脈沖118b具有相同的脈沖率(在相同 的一段時(shí)間內(nèi)具有相同的千伏和相同的毫安)的情形下，則與每個(gè)脈沖118a、118b關(guān)聯(lián)的余 輝是大致相同的，除了第一脈沖118a。因?yàn)橛噍x對(duì)于每個(gè)圖像是相同的，余輝的影響可以在 處理時(shí)從圖像數(shù)據(jù)18除去，從而產(chǎn)生大體上不失真的圖像數(shù)據(jù)18。然而，在第一脈沖118a和 第二脈沖118b具有不同的脈沖率的情形下，與每個(gè)脈沖關(guān)聯(lián)的余輝可以改變，并且因此余 輝的影響不能輕易地從圖像數(shù)據(jù)18除去。因此，通過(guò)在發(fā)出另一個(gè)第一脈沖118a和第二脈 沖118b前等待預(yù)定的一段時(shí)間，檢測(cè)器38可以停止發(fā)光，從而實(shí)質(zhì)上降低全部的余輝的影 響。簡(jiǎn)要地參考圖9,利用附圖標(biāo)記562來(lái)不出發(fā)射另一個(gè)第一脈沖118a和第二脈沖118b之 間的預(yù)定的時(shí)間段。
[0068]回到圖8,在塊508中，該方法可以編譯檢測(cè)器數(shù)據(jù)140。在塊512中，該方法可以利 用3D重構(gòu)將檢測(cè)器數(shù)據(jù)140重構(gòu)為圖像數(shù)據(jù)18。在塊514中，該方法可以將圖像數(shù)據(jù)18輸出 到顯示裝置32a。在判定塊516中，該方法可以確定是否已經(jīng)通過(guò)輸入裝置32c接收到斷電請(qǐng) 求。如果已經(jīng)接收到斷電請(qǐng)求，則該方法結(jié)束。否則，該方法進(jìn)行到圖5上的D。
[0069] 因此，圖像獲取控制模塊110可被用于通過(guò)成像系統(tǒng)16來(lái)優(yōu)化圖像數(shù)據(jù)18的獲取。 此外，通過(guò)使用戶能夠在選通圖像獲取、來(lái)自信源36的單個(gè)能量輸出和雙能量輸出之間進(jìn) 行選擇，圖像獲取可以適合于特定的患者14。特別地關(guān)于選通圖像獲取，為特定的生理事件 選通圖像獲取的性能可以使用戶能夠在特定的階段中查看所選擇的關(guān)心器官。對(duì)于更寬脈 沖寬度的低電流的單能量輸出的使用使諸如與可移動(dòng)手推車30關(guān)聯(lián)的低功率生成器能夠 以與高功率穩(wěn)定生成器相同的質(zhì)量和分辨率來(lái)獲取圖像數(shù)據(jù)18。雙能量輸出的使用可以通 過(guò)在不增加由患者14所接收的輻射劑量的情形下提供高分辨率成像來(lái)優(yōu)化圖像數(shù)據(jù)18的 獲取。此外，圖像獲取控制模塊110可以在不需要獨(dú)立的信源36、檢測(cè)器38以及托臺(tái)34的情 形下來(lái)控制信源36發(fā)出雙能量脈沖118。
[0070] 雖然已經(jīng)在說(shuō)明書(shū)中描述并且在附圖中示出了特定的示例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將 理解的是，在不脫離本教示的范圍的情形下，可以做出各種改變并且它們的元件可以由等 效物代替。此外，在本文中清楚地設(shè)想了各個(gè)示例之間的特征、元件和/或功能的混合和匹 配，從而本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本教示可以理解，除非以上另外地描述，一個(gè)示例的特征、元 件和/或功能可以根據(jù)需要合并到另一個(gè)示例中。此外，不脫離本教示的基本范圍的情況 下，可以做出許多變型來(lái)將使特定的情況或者材料適應(yīng)于本教示。因此，本教示不意在限于 由附圖示出的并且在說(shuō)明書(shū)中描述的特定的示例，而且本教示的范圍將包括落入上述描述 內(nèi)的任何實(shí)施例。
[0071] 綜上，本發(fā)明可以通過(guò)下述方案來(lái)實(shí)施。
[0072] 方案1、一種利用成像系統(tǒng)來(lái)獲取對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括：
[0073] 托臺(tái)，所述托臺(tái)完全環(huán)狀地包圍所述對(duì)象的至少一部分；
[0074] 信源，所述信源設(shè)置在所述托臺(tái)內(nèi)并且能夠相對(duì)于所述托臺(tái)移動(dòng)，所述信源對(duì)信 號(hào)做出響應(yīng)以輸出至少一個(gè)脈沖；
[0075] 檢測(cè)器，所述檢測(cè)器設(shè)置在所述托臺(tái)內(nèi)并且能夠相對(duì)于所述托臺(tái)和所述信源移 動(dòng)，以檢測(cè)由所述信源發(fā)出的至少一個(gè)脈沖；
[0076] 檢測(cè)器控制模塊，所述檢測(cè)器控制模炔基于所檢測(cè)的至少一個(gè)脈沖來(lái)設(shè)置檢測(cè)器 數(shù)據(jù)；
[0077]圖像獲取控制模塊，所述圖像獲取控制模塊設(shè)置用于所述信源的信號(hào)并且接收所 述檢測(cè)器數(shù)據(jù)，所述圖像獲取控制模塊能夠操作成基于所述檢測(cè)器數(shù)據(jù)來(lái)重構(gòu)圖像數(shù)據(jù)； 以及
[0078]其中所述信號(hào)包括用于所述信源輸出單脈沖的信號(hào)或者用于所述信源輸出兩個(gè) 脈沖的信號(hào)。
[0079]方案2、如方案1所述的系統(tǒng)，其中所述單脈沖具有在從大約80kV到大約125kV的范 圍內(nèi)的千伏值并且所述千伏值在從大約5ms到大約15ms的一段時(shí)間內(nèi)被輸出。
[0080]方案3、如方案1所述的系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)脈沖還包括具有第一脈沖率的第一脈 沖和具有不同于所述第一脈沖率的第二脈沖率的第二脈沖。
[0081 ]方案4、如方案3所述的系統(tǒng)，其中所述第一脈沖率具有從大約IOOkV到大約120kV 的第一電壓，并且第一脈沖寬度是從大約5ms到大約15ms。
[0082]方案5、如方案4所述的系統(tǒng)，其中所述第二脈沖率具有從大約70kV到大約90kV的 第二電壓，并且第二脈沖寬度是從大約IOms到大約20ms。
[0083] 方案6、如方案3所述的系統(tǒng)，其中所述第一脈沖與所述第二脈沖隔開(kāi)一定時(shí)間間 隔，以解決余輝影響。
[0084] 方案7、如方案1所述的系統(tǒng)，還包括顯示器，其中所述圖像獲取控制模塊將所重構(gòu) 的圖像數(shù)據(jù)輸出到所述顯示器。
[0085] 方案8、如方案1所述的系統(tǒng)，還包括至少一個(gè)輸入裝置，其中所述圖像獲取控制模 炔基于從所述至少一個(gè)輸入裝置接收到的用戶輸入數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)置所述信號(hào)。
[0086] 方案9、如方案1所述的系統(tǒng)，其中所述托臺(tái)、信源和檢測(cè)器被安裝在可移動(dòng)手推車 上。
[0087] 方案10、一種利用成像系統(tǒng)來(lái)獲取對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的方法，包括：
[0088] 將托臺(tái)設(shè)置為能夠操作來(lái)完全環(huán)狀地包圍所述對(duì)象的至少一部分，并且將信源和 檢測(cè)器設(shè)置在所述托臺(tái)內(nèi)并且能夠相對(duì)于所述托臺(tái)移動(dòng)；
[0089] 接收提供用于所述信源的輸出請(qǐng)求的至少一個(gè)用戶輸入；
[0090] 基于所述用戶輸入來(lái)確定用于所述信源的輸出類型；
[0091] 利用所述信源來(lái)輸出一個(gè)脈沖或者利用所述信源大體上同時(shí)地輸出兩個(gè)脈沖；
[0092] 利用所述檢測(cè)器來(lái)接收所述一個(gè)脈沖或者兩個(gè)脈沖；以及
[0093] 基于通過(guò)所述檢測(cè)器所接收的一個(gè)脈沖或者兩個(gè)脈沖來(lái)重構(gòu)所述對(duì)象的圖像。
[0094] 方案11、如方案10所述的方法，還包括：
[0095] 在顯示器上顯示所述對(duì)象的重構(gòu)圖像。
[0096] 方案12、如方案10所述的方法，其中利用所述檢測(cè)器來(lái)接收所述一個(gè)脈沖或者兩 個(gè)脈沖還包括：
[0097] 將由所述檢測(cè)器接收的一個(gè)脈沖或者兩個(gè)脈沖設(shè)置為用于圖像獲取控制模塊的 檢測(cè)器數(shù)據(jù)。
[0098] 方案13、如方案10所述的方法，其中輸出所述一個(gè)脈沖還包括：
[0099]輸出具有從大約80kV到大約125kV范圍內(nèi)的電壓的一個(gè)脈沖并且在從大約5ms到 大約15ms的一段時(shí)間內(nèi)輸出所述一個(gè)脈沖。
[0100] 方案14、如方案10所述的方法，其中輸出所述兩個(gè)脈沖還包括：
[0101] 輸出具有第一脈沖率的第一脈沖和具有不同于所述第一脈沖率的第二脈沖率的 第二脈沖。
[0102] 方案15、如方案14所述的方法，其中輸出所述第一脈沖還包括：
[0103] 輸出具有從大約IOOkV到大約120kV的第一電壓并且具有從大約5ms到大約15ms的 第一脈沖寬度的第一脈沖。
[0104]方案16、如方案14所述的方法，其中輸出所述第二脈沖還包括：
[0105] 輸出具有從大約70kV到大約90kV的第二電壓并且具有從大約IOms到大約20ms的 第二脈沖寬度的第二脈沖。
[0106] 方案17、一種利用成像系統(tǒng)來(lái)獲取對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的方法，包括：
[0107] 將托臺(tái)設(shè)置為能夠操作來(lái)完全環(huán)狀地包圍所述對(duì)象的至少一部分，并且將信源和 檢測(cè)器設(shè)置在所述托臺(tái)內(nèi)并且能夠相對(duì)于所述托臺(tái)移動(dòng)；
[0108] 利用所述信源來(lái)輸出具有第一脈沖率的第一脈沖；
[0109] 利用所述信源來(lái)大體上同時(shí)地輸出具有第二脈沖率的第二脈沖，所述第二脈沖率 不同于所述第一脈沖率；
[0110] 利用所述檢測(cè)器來(lái)接收所述第一脈沖和所述第二脈沖；以及
[0111] 基于通過(guò)所述檢測(cè)器接收的第一脈沖和第二脈沖來(lái)重構(gòu)所述對(duì)象的圖像。
[0112] 方案18、如方案17所述的方法，其中設(shè)置所述托臺(tái)還包括：
[0113] 將僅僅一個(gè)托臺(tái)設(shè)置為能夠操作來(lái)完全環(huán)狀地包圍所述對(duì)象的至少一部分，并且 將僅僅一個(gè)信源和僅僅一個(gè)檢測(cè)器設(shè)置在所述托臺(tái)內(nèi)并且能夠相對(duì)于所述托臺(tái)移動(dòng)。
[0114] 方案19、如方案17所述的方法，其中輸出所述第一脈沖還包括：
[0115] 輸出具有從大約IOOkV到大約120kV的第一電壓并且具有從大約5ms到大約15ms的 第一脈沖寬度的第一脈沖。
[0116] 方案20、如方案17所述的方法，其中輸出所述第二脈沖還包括：
[0117] 輸出具有從大約70kV到大約90kV的第二電壓并且具有從大約IOms到大約20ms的 第二脈沖寬度的第二脈沖。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種利用成像系統(tǒng)來(lái)獲取對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括： 托臺(tái)，所述托臺(tái)完全環(huán)狀地包圍所述對(duì)象的至少一部分； 信源，所述信源設(shè)置在所述托臺(tái)內(nèi)并且能夠相對(duì)于所述托臺(tái)移動(dòng)，所述信源對(duì)信號(hào)做 出響應(yīng)以輸出至少一個(gè)脈沖； 檢測(cè)器，所述檢測(cè)器設(shè)置在所述托臺(tái)內(nèi)并且能夠相對(duì)于所述托臺(tái)和所述信源移動(dòng)，以 檢測(cè)由所述信源發(fā)出的至少一個(gè)脈沖； 檢測(cè)器控制模塊，所述檢測(cè)器控制模炔基于所檢測(cè)的至少一個(gè)脈沖來(lái)設(shè)置檢測(cè)器數(shù) 據(jù)； 圖像獲取控制模塊，所述圖像獲取控制模塊設(shè)置用于所述信源的信號(hào)并且接收所述檢 測(cè)器數(shù)據(jù)，所述圖像獲取控制模塊能夠操作成基于所述檢測(cè)器數(shù)據(jù)來(lái)重構(gòu)圖像數(shù)據(jù)；以及 其中所述信號(hào)包括用于所述信源輸出單脈沖的信號(hào)或者用于所述信源輸出兩個(gè)脈沖 的信號(hào)。2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述單脈沖具有在從大約80kV到大約125kV的范圍內(nèi) 的千伏值并且所述千伏值在從大約5ms到大約15ms的一段時(shí)間內(nèi)被輸出。3. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述兩個(gè)脈沖還包括具有第一脈沖率的第一脈沖和 具有不同于所述第一脈沖率的第二脈沖率的第二脈沖。4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述第一脈沖率具有從大約lOOkV到大約120kV的第 一電壓，并且第一脈沖寬度是從大約5ms到大約15ms。5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中所述第二脈沖率具有從大約70kV到大約90kV的第二 電壓，并且第二脈沖寬度是從大約l〇ms到大約20ms。6. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述第一脈沖與所述第二脈沖隔開(kāi)一定時(shí)間間隔，以 解決余輝影響。7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括顯示器，其中所述圖像獲取控制模塊將所重構(gòu)的圖 像數(shù)據(jù)輸出到所述顯示器。8. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括至少一個(gè)輸入裝置，其中所述圖像獲取控制模炔基 于從所述至少一個(gè)輸入裝置接收到的用戶輸入數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)置所述信號(hào)。9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述托臺(tái)、信源和檢測(cè)器被安裝在可移動(dòng)手推車上。10. -種利用成像系統(tǒng)來(lái)獲取對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的方法，包括： 將托臺(tái)設(shè)置為能夠操作來(lái)完全環(huán)狀地包圍所述對(duì)象的至少一部分，并且將信源和檢測(cè) 器設(shè)置在所述托臺(tái)內(nèi)并且能夠相對(duì)于所述托臺(tái)移動(dòng)； 接收提供用于所述信源的輸出請(qǐng)求的至少一個(gè)用戶輸入； 基于所述用戶輸入來(lái)確定用于所述信源的輸出類型； 利用所述信源來(lái)輸出一個(gè)脈沖或者利用所述信源大體上同時(shí)地輸出兩個(gè)脈沖； 利用所述檢測(cè)器來(lái)接收所述一個(gè)脈沖或者兩個(gè)脈沖；以及 基于通過(guò)所述檢測(cè)器所接收的一個(gè)脈沖或者兩個(gè)脈沖來(lái)重構(gòu)所述對(duì)象的圖像。11. 如權(quán)利要求10所述的方法，還包括： 在顯示器上顯示所述對(duì)象的重構(gòu)圖像。12. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中利用所述檢測(cè)器來(lái)接收所述一個(gè)脈沖或者兩個(gè)脈 沖還包括： 將由所述檢測(cè)器接收的一個(gè)脈沖或者兩個(gè)脈沖設(shè)置為用于圖像獲取控制模塊的檢測(cè) 器數(shù)據(jù)。13. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中輸出所述一個(gè)脈沖還包括： 輸出具有從大約80kV到大約125kV范圍內(nèi)的電壓的一個(gè)脈沖并且在從大約5ms到大約 15ms的一段時(shí)間內(nèi)輸出所述一個(gè)脈沖。14. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中輸出所述兩個(gè)脈沖還包括： 輸出具有第一脈沖率的第一脈沖和具有不同于所述第一脈沖率的第二脈沖率的第二 脈沖。15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中輸出所述第一脈沖還包括： 輸出具有從大約l〇〇kV到大約120kV的第一電壓并且具有從大約5ms到大約15ms的第一 脈沖寬度的第一脈沖。16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中輸出所述第二脈沖還包括： 輸出具有從大約70kV到大約90kV的第二電壓并且具有從大約10ms到大約20ms的第二 脈沖寬度的第二脈沖。17. -種利用成像系統(tǒng)來(lái)獲取對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)的方法，包括： 將托臺(tái)設(shè)置為能夠操作來(lái)完全環(huán)狀地包圍所述對(duì)象的至少一部分，并且將信源和檢測(cè) 器設(shè)置在所述托臺(tái)內(nèi)并且能夠相對(duì)于所述托臺(tái)移動(dòng)； 利用所述信源來(lái)輸出具有第一脈沖率的第一脈沖； 利用所述信源來(lái)大體上同時(shí)地輸出具有第二脈沖率的第二脈沖，所述第二脈沖率不同 于所述第一脈沖率； 利用所述檢測(cè)器來(lái)接收所述第一脈沖和所述第二脈沖；以及 基于通過(guò)所述檢測(cè)器接收的第一脈沖和第二脈沖來(lái)重構(gòu)所述對(duì)象的圖像。18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中設(shè)置所述托臺(tái)還包括： 將僅僅一個(gè)托臺(tái)設(shè)置為能夠操作來(lái)完全環(huán)狀地包圍所述對(duì)象的至少一部分，并且將僅 僅一個(gè)信源和僅僅一個(gè)檢測(cè)器設(shè)置在所述托臺(tái)內(nèi)并且能夠相對(duì)于所述托臺(tái)移動(dòng)。19. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中輸出所述第一脈沖還包括： 輸出具有從大約l〇〇kV到大約120kV的第一電壓并且具有從大約5ms到大約15ms的第一 脈沖寬度的第一脈沖。20. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中輸出所述第二脈沖還包括： 輸出具有從大約70kV到大約90kV的第二電壓并且具有從大約10ms到大約20ms的第二 脈沖寬度的第二脈沖。
【文檔編號(hào)】A61B6/00GK106073810SQ201610375457
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2012年1月25日
【發(fā)明人】吉格尼·沙阿
【申請(qǐng)人】美敦力導(dǎo)航公司