[發明專利]自動視野尺寸計算約束

無效

• 申請號: 201410050215.4
• 申請日: 2014-02-13
• 公開（公告）號: CN103976751A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 理查德·H·埃爾文;愛德華·S·沃爾什;大衛·A·謝伯克
• 申請（專利權）人: 登塔爾圖像科技公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 夏東棟;陸錦華

技術領域

本發明的實施例涉及醫學成像系統，諸如牙科成像系統。特別地，本發明的實施例涉及用于優化準直性以提供最大視野的系統和方法。

背景技術

x射線圖像是通過經由感興趣對象將X射線的源投射到二維檢測器上而獲取的。由于對象將具有空間變化密度，所以檢測器上結果得到的強度圖案將直接與各種x射線已穿過的對象中的材料的密度有關。因此，結果生成的x射線圖像是對象的內部結構的表示。x射線成像具有醫學成像的特定應用。能夠使用x射線成像來創建二維圖像或多個二維圖像。通過使x射線源和檢測器繞著位于對象內的軸旋轉來創建多個二維圖像。處理結果得到的圖像以創建計算機斷層成像（“CT”）圖像數據組，該數據組提供關于對象的內部解剖結構的三維信息。

發明內容

當檢測器適當地被x射線照射時，發生最佳成像特性。控制照明方面的重要部件是位于x射線源與正被成像對象之間的x射線準直儀。準直儀通過阻擋落在期望視野（“FOV”）之外的檢測器上的那些x射線來限制x射線束到達被成像對象的范圍。如果期望FOV是整個檢測器，則目的將是在使穿過對象但并未到達檢測器的x射線的數目最小化的同時完全照射檢測器。

由于檢測器能夠具有顯著的成本，所以目標通常將是使用且因此照射盡可能多的檢測器。然而，輻射在檢測器之外的顯著區域以確保其完全照射則增加對象對輻射線的暴露。

特別地，常規成像系統使用“協議文件”，該協議文件以固定形式來限定特定FOV所需的所有掃描和重建參數。這些參數包括用于完全照射用來創建圖像的檢測器面板的特定部分的準直儀電動機設置。協議文件還包括面板的幾何結構和重建最終體積的幾何結構。相應地，存在手工制作以優化圖像質量的有限數目的協議。然而，所述協議對于所有機器而言是相同的，并且并未考慮機器之間的變化，諸如面板尺寸和準直儀運動限度。為了解決此缺陷，所述協議是保守的，因為它們用比請求的FOV所需的更多的x射線來照射病人以確保面板被適當地照射。

存在與x射線準直相關聯的附加實際問題。首先，雖然期望FOV和已準直x射線束兩者一般地都是矩形的，但如果在準直儀組件中存在任何傾斜，則由能夠完全適配在傾斜已準直x射線矩形內的水平矩形來限定有用FOV。此問題只能通過以下各項來修正（1）增加已準直x射線束尺寸并對病人進行過輻射或（2）通過收縮所利用FOV，這浪費昂貴的檢測器空間。第二問題是x射線源的有限直徑意味著與準直邊緣相關聯的x射線束邊緣并不是銳利的，而是逐漸地從零增加至全強度。準直儀的有限厚度還引起模糊陰影效應。

準直儀傾斜程度和邊緣模糊程度兩者都基于逐個系統而變化。如上所述，常規成像系統通過假定最壞情況下并對病人進行欠準直（即，增加x射線束尺寸）來應對這些變化。然而，這種方法對病人進行過輻射且并未有效地解決落在更壞情況期望之外的系統變化。

相應地，本發明的實施例提供了用于優化準直的系統和方法。特別地，提出的系統和方法從期望圖像FOV開始且基于用于總體成像系統幾何結構和準直儀組件兩者的準直測量來執行自動FOV尺寸計算約束。該約束被用來對準直儀組件進行微調，或者如果在系統約束內不能獲得期望FOV，則指示需要修正后的FOV。為了執行準直儀組件的微調，通過移動準直儀更接近于或更加遠離x射線源，或通過移動準直儀邊緣中的一個或多個來改變準直儀孔徑的尺寸，來調整準直程度。因此，所述系統和方法使得可以在使病人輻射暴露最小化的同時使用最大量的檢測器面板來獲得基于逐個系統的最佳圖像質量。

特別地，本發明的一個實施例提供了一種用于生成圖像的系統。該系統包括處理器。所述處理器被配置成接收所請求的對象視野并基于成像系統的約束來確定對象視野是否是可能的，其中，該約束包括檢測器面板的維度和準直儀組件的運動限度。如果對象視野是可能的，則將處理器配置成基于對象視野、準直儀組件的校準參數、以及成像系統的幾何校準參數而動態地生成一組準直儀電動機命令和重建參數。處理器還被配置成將所述一組準直儀電動機命令提供給準直儀組件以對準直儀組件的遮擋件進行定位以照射對象視野。