[發明專利]移動輻射成像系統及其對齊方法

有效

• 申請號: 201610875664.1
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN107874768B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 顧嘉俊;賴皓;陶立;徐昊;陶鯤
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖

本發明公開了一種移動輻射成像系統，其包括：輻射源，其用于發射多個射線；探測器，其用于檢測來源于輻射源的多個射線；控制器，其用于確定輻射源和探測器間的角度差；及定位裝置，其與所述輻射源安裝在一起，識別探測器相對于輻射源的位置，該位置與輻射源和探測器間的角度差相關，從而將輻射源與探測器對齊。同時還公開了一種對齊移動輻射成像系統的方法，該系統包括輻射源和探測器。

技術領域

本發明一般涉及用于輻射成像技術，尤其是移動輻射成像系統及其對齊方法。

背景技術

移動數字X輻射成像(DR)系統已經在醫院中廣泛使用。而移動DR的圖像質量卻常常不如固定DR。一種主要原因是當使用移動系統時，操作員需要手動調整X射線管和探測器。而對于固定系統而言，探測器的位置在多數情況下是固定的。操作員只需要沿著兩到三條正交運動軌道調整X射線管的位置。對于固定系統而言，由于X射線管和探測器都對齊地很好，從而能夠使用防散射濾線柵來提升X射線圖像的對照噪聲比。對于移動DR系統，若X射線管和探測器沒有對齊好，則會在X射線圖像中發現由防散射濾線柵造成的偽影。

為了對齊輻射源和探測器，該輻射源需要以預定的距離對齊到探測器的中心，輻射源的中心射線則需垂直于探測器。而將輻射源與探測器對齊以滿足這三個要求頗具挑戰性。

現今已經有方法用來輔助操作員調整輻射源和探測器的問題。名為“Alignmentapparatus for x-ray imaging system”，專利號9179886的美國專利提出了一種在X輻射成像系統中，將輻射源與便攜式圖像接收器對齊的方法，其以預定的場模式和以預定的頻率并隨著時間變化的矢量方向產生磁場，該磁場源自連接輻射源的發射裝置，其中產生的磁場還包括同步信號。磁場的感應信號從連接了圖像接收器的感應裝置獲得，其中感應裝置包括三或更多傳感元件，其中至少兩個傳感元件以相對各自互相不同的角度排列，且被安置在圖像接收器的圖像區域的外部。根據獲得的相對于同步信號的傳感信號的振幅和相位來調整便攜式圖像接收器，并且通過輸出信號表示調整結果。本發明利用磁場技術來得到輻射源和便攜式圖像接收器的關系。然而，磁場可被周圍環境輕易干擾。本發明還有低精度和高成本的缺點。

名為“Automatic tool alignment in a backscatter x-ray scanningsystem”，專利號為9055886的美國專利基于X射線圖像提出了一種對齊方法。獲得第一X射線圖像，并在該圖像內選取目標區域。該系統將自動對齊X射線源和探測器并重新拍攝第二X射線圖像。本發明的缺點為，患者要暴露于額外劑量的X射線，因為需要X射線的第二次照射。

因此，可以看出需要有一種可以使輻射源相對于圖像探測器適當對齊的裝置，而該圖像探測器具有用于拍攝射線圖像的可選擇的防散射濾線柵。

發明內容

在一個實施例中，本發明提供了一種移動輻射成像系統，該系統包括：輻射源，其用于發射多個射線；探測器，其用于檢測來源于輻射源的多個射線；控制器，其用于確定輻射源和探測器間的角度差；及定位裝置，其與輻射源安裝在一起，識別探測器相對于輻射源的位置，該位置與所述輻射源和探測器間的角度差相關，從而將輻射源與探測器對齊。該系統包括兩個分別安裝在輻射源和探測器上的方向傳感器，其用于確定輻射源和探測器間的角度差。該探測器包括至少兩個間隔的，分別具有LED的標記。該定位裝置包括照相機。

在另一個實施例中，本發明提供了一種方法，其用于對齊移動輻射成像系統，該系統包括探測器和輻射源，該方法包括：確定輻射源和探測器間的角度差；識別探測器相對于輻射源的位置,所述位置與所述輻射源和所述探測器間的所述角度差相關；根據所述探測器的位置以及輻射源和探測器間的角度差，對齊輻射源與探測器。其中識別探測器的位置包括獲得探測器的圖像。該方法還包括設定探測器的先驗模型，其基于輻射源和探測器間的角度差產生先驗模型的透視變換；將所述透視變換與探測器在由照相機獲得的圖像上的位置比較；并確定探測器的中心區域。其中將輻射源與探測器對齊包括將探測器的中心區域與光照區域的中心對齊，該光照區域指示輻射源的中心。