[發明專利]用于在最小化患者的X射線劑量的同時維持圖像質量的裝置和方法

在審

• 申請號: 202110944489.8
• 申請日: 2016-10-20
• 公開（公告）號: CN113633302A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: R·J·布羅迪
• 申請（專利權）人: 美敦力導航股份有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;A61B34/20;A61B90/00;G06T7/33;G16H40/63;G16H50/20;A61B6/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 錢慰民

一種包括初始化模塊、成像模塊、對齊模塊、處理模塊以及設置模塊的系統。初始化模塊獲得患者的患者參數以及手術參數和外科醫生參數。初始化模塊基于患者參數、手術參數和外科醫生參數選擇用于x射線源的第一設置。圖像模塊獲得患者的感興趣的區域的圖像的第一樣本集合以及圖像的主樣本集合。作為x射線源根據第一設置操作的結果而獲取第一樣本集合。對齊模塊將第一樣本集合與主樣本集合進行對齊。處理模塊基于像素參數或者一個所述患者參數處理對應于對齊的結果的像素數據。設置模塊調整第一設置以提供更新的設置。與更新的設置相關聯的x射線劑量小于與第一設置相關聯的x射線劑量。

本申請是國際申請日為2016/10/20，國際申請號為PCT/US2016/057945，進入中國國家階段的申請號為201680076673.2，題為“用于在最小化患者的X射線劑量的同時維持圖像質量的裝置和方法”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本公開涉及x射線成像系統，并且更具體地涉及用于控制x射線掃描儀的x射線劑量的控制系統。

背景技術

這個部分提供了與本公開相關的不一定是現有技術的背景信息。

諸如人類患者之類的對象可選擇或被要求經受外科手術以對患者的解剖結構進行矯正或增強。解剖結構的增強可包括各種手術，諸如骨頭的移動或增強、植入式設備的插入、或其他適當的手術。外科醫生可以基于可使用具有成像系統的x射線掃描器被獲取的患者的圖像對患者執行手術。可在手術之前、在手術期間和/或手術之后獲取圖像。成像系統可以是，例如，醫療成像系統(諸如，由美敦力公司(Medtronic,Inc.)售賣的那些)或者C形臂(C-Arm)成像系統。圖像可以是熒光圖像或射線圖像，取決于成像系統的操作模式。

所獲取的患者的圖像可以輔助外科醫生計劃和執行手術、以及評估手術的結果。外科醫生可選擇患者的二維圖像或三維圖像表示。圖像可通過允許外科醫生在執行手術時無需移動重疊組織(包括皮膚組織和肌肉組織)的情況下查看患者的解剖結構，來輔助外科醫生以較少侵入的技術執行手術。

O形臂成像系統包括“O”形的臺架以及“O”形的轉子(rotor)。C形臂成像系統包括“C”形的臺架以及“C”形的轉子。這些成像系統中的每一個通常包括彼此相對地安裝在對應的轉子上的x射線源與x射線檢測器。x射線源中的每一個生成x射線，這些x射線被定向到對象。x射線檢測器中的每一個在x射線穿過對象之后檢測x射線。

作為示例，成像系統可包括x射線源、x射線檢測器、和發電機。發電機將低電壓(例如，400伏(V))轉換成高電壓(例如，150千伏(kV))。高電壓被提供給x射線源以生成x射線。對于相同的劑量周期和電流量，低電壓越高并且因此高電壓越高，則由患者接收的x射線的劑量越高。類似地，對于相同的低電壓，電流電平越高和/或劑量周期越長，則由患者接收的x射線的劑量越高。

電壓、電流和劑量周期可以由外科醫生(或系統操作者)調整。外科醫生可以直觀地增加電壓、電流和/或劑量周期以嘗試提供改進的圖像。這不僅增加了對患者的x射線劑量，而且還降低了所獲取的圖像的質量。增加電壓、電流和/或劑量周期可以導致：x射線檢測器超載；圖像變得“粒狀”和/或“有斑點”；和/或在手術期間圖像質量下降。

發明內容