[發明專利]有機器人操控的C形支架系統的X線攝像方法及設備

有效

• 申請號: 200710140947.2
• 申請日: 2007-08-10
• 公開（公告）號: CN101120883A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 克勞斯·克林根貝克－雷格恩
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 侯宇;郝俊梅

技術領域

本發明涉及一種有機器人操控的C形支架系統的X線攝像方法和設備， C形支架系統包括一個可通過C形臂在攝像平面內繞一旋轉中心旋轉的攝像 系統，其中，通過旋轉C形臂在不同的旋轉角攝錄所感興趣的放置在對象置 放裝置上的對象的目標區的多個X透視圖，由這些透視圖可以重建該所關注 的目標區的一個或多個斷面圖或三維圖。本發明還涉及一種設計用于實施該 方法的由機器人操控的攝像設備。

背景技術

C形支架系統在醫學領域得到廣泛使用。在此系統中將X線探測器和X 線源對置地安裝在一個所謂C形臂上，該C形臂設計用于實施旋轉運動。 因此，包括X線源和X線探測器的攝像系統可以繞C形支架系統的一個旋 轉中心亦即所謂的等中心(Isozentrum)旋轉。以此方式借助當代C形支架系 統不僅可以獲得二維透視圖，而且通過攝像系統繞患者旋轉還可以獲得三維 的類似CT的圖像或斷面圖。由不同旋轉角攝錄的透視圖重建三維圖像或斷 面圖的圖像重建，按與計算機X線斷層攝影機(CT)中類似的方法進行。由此 可以三維表示軟組織，或通過減去造影劑圖和原圖三維表示血管造影術。

除了這些流行的C形支架系統外，還已知一些機器人操控的C形支架 系統，其中，包括X線源和與X線源對置的X線探測器的C形臂接合在機 器人的手上，為了攝錄二維的X線圖像，機器人使X線攝像系統圍繞關注 的對象運動。

接著由它通過重建獲得目標區三維圖像的被透視的目標區，受X射束 射線錐尺寸的限制。射線錐的尺寸又取決于通常是一種扁平式探測器的X線 探測器的尺寸及距離。所關注的目標區，所謂VOI(Volume?of?Interest)，必須 處于C形支架系統的等中心內，使目標區對于每個旋轉角或投射角都能通過 攝像系統成像。醫學成像時那些處于患者橫截面中心的關注的目標區，例如 頭部、心臟或中央腹腔，毫無疑問能滿足所述條件。然而，若應顯示那些在 患者橫截面邊緣的區域，例如肝或腎，則由于上述條件帶來一些困難。這些 區域只能有條件地置于C形支架系統的等中心內，因為患者或患者臥榻的側 移受旋轉的包括在它上面安裝有攝像系統的C形臂的很大限制。

若關注的區域，例如一個器官，沒有全部定位在X射束的射線錐內， 則不再可能由在多個旋轉角攝錄的X線圖像實現該器官的真實重建。

由出版物DE102004062473A1已知一種包括一個C形支架系統的醫學 用放射治療設備，它有一個具有患者臥榻的患者臥放裝置，患者臥榻可以在 位置固定的粒子束排出窗前安置在一個適用于照射患者的照射位置。此外， 設置一個X線診斷儀用于確定或核實要照射的腫瘤的位置，在這里X線診 斷儀有X線源和探測器，它們可以在空間圍繞處于照射位置的患者臥榻移 動。由此提供可能性，核實腫瘤的位置已經處于照射位置，從而不需要患者 換位。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種方法和一種機器人操控的攝像設備，借助 它們也可以生成對象側邊區的三維圖像。

上述目的首先通過一種有機器人操控的C形支架系統的X線攝像方法 來實現，其中，該C形支架系統包括一個可通過C形臂在一攝像平面內繞 一旋轉中心旋轉的攝像系統，其中，通過旋轉C形臂在不同的旋轉角攝錄所 關注的放置在對象置放裝置上的對象的目標區的多個X透視圖，由這些透視 圖可以重建該目標區的一個或多個斷面圖或三維圖，按照本發明，與旋轉同 步以及無沖突地這樣制導C形臂，即，使所關注的目標區至少在每個實施錄 像的旋轉角處于攝像系統X射束的射線錐內部。

因此，在機器人操控的C形支架系統中，盡管在C形臂的側向位置，C 形臂沿側向只有小的移動可能性，然而本發明方法充分利用了在另一些旋轉 角C形臂可無沖突地側向移動或制導明顯更大的距離。通過所建議的與C 形臂或攝像系統的旋轉同步化地在無沖突的空間內部制導C形臂，達到使關 注的區域在每次攝錄透視圖時均處于X射束的射線錐內部。因此，X線管對 準X線探測器的X射束中心射線，在這些旋轉角時始終基本上通過關注的 區域，從而使此區域完整地成像。這是由攝錄的透視圖正確重建該區域的一 個或多個斷面圖或一個三維圖的先決條件。