用于斷層融合移動射線照相裝置的掃描幾何校正的制作方法
【專利說明】用于斷層融合移動射線照相裝置的掃描幾何校正 發明領域
[0001] 本發明大體上涉及醫學成像領域，并且更具體地，涉及射線照相成像裝置。更具體 來說，本發明涉及具有額外斷層融合能力的移動射線照相術裝置。
[0002] 背景
[0003] 數字X射線斷層融合是一種成像技術，所述成像技術使用大面積數字檢測器實現 對患者的三維成像，所述大面積數字檢測器通常用于常規（單投影）射線照相術。在通常介 于20°與40°之間的有限角度范圍上的有限數目的投影圖像是通過改變X射線管、患者和 檢測器的定向來獲取。這通常通過移動檢測器和X射線源兩者或者通過固定檢測器（源） 的位置并移動X射線源（檢測器）來實現。在檢測器被固定的應用中，可使用多個空間分 布的X射線源，或者可以各種圖樣或軌跡對可移動源進行移位。由以穿過患者解剖結構的 許多切片形式所捕獲的投影重建三維數據，每一切片平行于檢測器平面。有限角度掃描的 后果在于，深度分辨率比重建對象的平面分辨率低得多。
[0004] 發明概述
[0005] 本申請的一個方面是為了推進射線照相術斷層融合系統領域。
[0006] 本申請的另一方面在于完全或部分地解決相關領域中的至少上述及其它不足。
[0007] 本申請的另一方面在于完全或部分地提供至少本文所述的優點。
[0008] 本申請的另一方面將提供移動射線照相術推車可借以另外包括斷層融合能力的 方法和/或裝置。
[0009] 本申請的另一方面將提供方法和/或裝置實施方案，移動射線照相術推車可通過 所述實施方案獲取投影圖像并生成三維斷層融合圖像的重建。
[0010] 本申請的另一方面將提供方法和/或裝置實施方案，移動射線照相術推車可通過 所述實施方案獲取X射線斷層融合投影圖像并生成二維或三維斷層融合圖像的重建，其中 X射線源位置相對于射線照相檢測陣列的成像幾何對于所述多個X射線斷層融合投影圖像 是未知的。
[0011] 本申請的另一方面將提供方法和/或裝置實施方案，移動射線照相術推車可通過 所述實施方案獲取投影圖像，并且隨后可通過迭代地確定成像幾何同時迭代地監測度量 (例如，停止準則），來同時確定成像幾何和斷層融合重建，所述度量接近與所述斷層融合 重建相關聯的規定值或所需值。
[0012] 根據一個實施方案，本發明可提供一種用于數字射線照相3D斷層圖像重建的方 法，所述數字射線照相3D斷層圖像重建至少部分在計算機上執行，所述方法可包括：在掃 描角度范圍內獲得用于多個2D斷層投影圖像的圖像數據；使用所述多個2D斷層投影圖像 和用于所述多個2D斷層投影圖像的第一成像幾何來生成三維重建；確定用于當前三維重 建的斷層重建性能度量；將所述斷層重建性能度量與規定值進行比較；以及當所述斷層重 建性能度量與所述規定值不相等時，將所述第一成像幾何設定為調整后的成像幾何并通過 設定操作來重復所述生成，否則將所述當前三維重建和第一成像幾何存儲在計算機可存取 的存儲器中。
[0013] 根據一個實施方案，本發明可提供一種射線照相術裝置，所述射線照相術裝置可 包括：可移動運輸框架；手柄；可調整支撐結構，其連接到所述可移動運輸框架；X射線源組 件，其安裝到所述可調整支撐結構，所述X射線源組件被配置來將X射線輻射從多個不同源 位置引向受檢者；控制電路，其在所述移動X射線照相術裝置處并且連接到所述X射線源組 件，所述控制電路被配置來接收用于所述多個不同源位置的投影圖像數據集合，以用于重 建斷層融合圖像。
[0014] 根據一個實施方案，本發明可提供一種在移動X射線照相術裝置中使用的方法， 所述方法可包括：獲得對象的多個X射線斷層融合投影圖像；以及使用所述X射線投影圖 像生成所述對象的三維重建；其中多個X射線源位置相對于射線照相檢測陣列的成像幾何 對于所述多個X射線斷層融合投影圖像是未知的。
[0015] 這些目標僅通過示例性實例的方式給出，并且此類目標可為本發明的一個或多個 實施方案的示例。由本公開發明固有地實現的其它令人滿意的目標和優點可以被本領域技 術人員想到或變得顯而易見。本發明由隨附權利要求書定義。
[0016] 附圖簡述
[0017]自下文如附圖中所示的對本發明示例性實施方案的更為具體的描述，將明白本發 明的前述和其它目標、特征以及優點。
[0018] 附圖的元件不一定相對于彼此按比例繪制。
[0019] 圖1為示出根據本申請的實施方案的移動射線照相術裝置的透視圖的圖，所述移 動射線照相術裝置可使用便攜式射線照相檢測器或平板檢測器。
[0020] 圖2為示出圖1的定位為行進的移動射線照相術裝置的透視圖的圖。
[0021] 圖3為示出作為第二顯示器的顯示器/監測器的一個示例性實施方案的圖，所述 第二顯示器安裝到根據本申請的移動射線照相術裝置的吊桿組件。
[0022] 圖4為說明根據本申請的登錄屏幕的一個實施方案的圖。
[0023] 圖5至圖8為說明在移動X射線成像裝置的實施方案處實施的示例性功能的圖。
[0024] 圖9為示出根據本申請的另一個實施方案的移動射線照相術裝置的透視圖的圖。
[0025] 圖10為示出根據本申請的實施方案的移動射線照相術裝置的透視圖的圖，所述 移動射線照相術裝置可提供斷層融合能力。
[0026] 圖IlA至圖IlB為示出根據本申請的實施方案的替代性移動射線照相術裝置的透 視圖的圖，所述替代性移動射線照相術裝置可提供斷層融合能力。
[0027] 圖12為示出根據本申請的實施方案的另一個移動射線照相術裝置的透視圖的 圖，所述另一個移動射線照相術裝置可提供斷層融合能力。
[0028] 圖13為示出根據本申請的實施方案的又一個移動射線照相術裝置的透視圖的 圖，所述又一個移動射線照相術裝置可提供斷層融合能力。
[0029] 圖14a為示出根據本申請的實施方案的操作示范性移動射線照相成像系統以用 于獲取投影圖像和生成（例如，三維）斷層融合圖像的重建的一個示例性方法的流程圖。
[0030] 圖14b為示出根據本申請的實施方案用來使用與規定重建相關聯的圖像質量度 量來確定成像幾何/重建的方法的一個示例性實施方案的流程圖。
[0031] 圖15a和圖15b為示意性地示出根據本申請的實施方案用于線性掃描斷層融合系 統的X射線源坐標系統與檢測器坐標系統之間的示例性相對定向和距離的圖。
[0032] 圖16為示意性地示出根據本申請的實施方案在將剛體運動施加于線性軌道x射 線源組件的起始定向和距離之后的線性軌道X射線源組件的示例性所得定向和距離的圖。
[0033] 圖17為示出根據本申請的實施方案的非線性X射線掃描路徑的實例的圖。
[0034]圖18為示出根據本申請的實施方案的用于使用假定成像幾何、如使用成像幾何 自動校正重建確定的修改的幾何和實際成像幾何的示例性線性軌道掃描的斷層融合重建 的切片的圖。
[0035] 圖19至圖20為示出根據本申請的實施方案的移動射線照相成像系統的圖，所述 移動射線照相成像系統可包括第一射線照相X射線源和第二射線照相X射線源（例如，多 個射線照相X射線源）。
[0036] 示例性實施方案的描述
[0037]