用于醫學成像的x射線成像單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本申請總體上涉及一種用于醫學成像的X射線成像單元。
【背景技術】
[0002]圖1a-1b表示現代數字全景/頭影測量/錐形束計算機斷層掃描(CBCT)組合單元100，其通常具有包括向上和向下的移動Z的立柱140，以使單元100的高度適應全景、頭影測量和CBCT成像模式下患者的高度。
[0003]單元100的上擱架150例如通過固定連接附接至立柱140。上擱架150支撐旋轉部 120。
[0004]所謂臺架的旋轉部120通常具有字母C的形狀，其包含在一端上的X射線源124和在另一端上的X射線成像檢測器單元126。旋轉部120繞旋轉軸122旋轉R，通常可達400度。
[0005]X射線源124對于所有三種成像模式是共用的，并且X射線束限制設備128附接在X射線源124的前部。
[0006]檢測器單元126可包括一個或兩個檢測器。一個檢測器單元126可包括一個頭影測量檢測器，其還使得能夠進行全景成像；一個全景/CBCT/頭影測量組合檢測器；或者一個單次拍攝檢測器，其配置為用于頭影測量成像。在兩個檢測器的情形中，檢測器單元126可包括一個頭影測量檢測器，其還使得能夠進行全景成像；和CBCT檢測器。存在多種方式使檢測器關于彼此附接以及改變位于X射線束中的檢測器。
[0007]在成像期間，束限制設備128控制X射線束的尺寸和形狀，從而使它匹配選定的成像模式、選定的圖像尺寸、和相關檢測器尺寸的需求。
[0008]旋轉軸122將旋轉部120固定至上擱架150，并且它通常被關聯至至少一個線性移動，從而使旋轉軸122、以及進而使旋轉部120關于上擱架150的旋轉中心能夠在成像期間沿平行于上擱架150的Y移動進行調整。此外，能夠存在垂直于第一線性移動的第二線性X移動，從而使旋轉軸122能夠定位在限定線性移動X、Y的平面內。
[0009]另外，甚至能夠存在第三N移動，其使旋轉軸122的固定點關于旋轉部120移動。沿X射線束Na移動旋轉軸122可用于改變全景和CBCT成像模式中的放大率。垂直于X射線束Np移動旋轉軸122使得能夠在CBCT成像中在偏置掃描和對稱掃描之間的變化，進而影響視場(FOV)。
[0010]頭影測量臂160用于將頭影測量頭162附接至單元100。它通常在一端具有專用的X射線成像檢測器164和在另一端具有副準直器166。在這兩個主要部分164、166之間懸掛著頭影測量患者定位支撐部168、169，其包括耳桿168和鼻(鼻根)支撐件169。利用耳桿168從耳道的外部以及利用相應的支撐件169從鼻子支撐患者頭部。
[0011]頭影測量X射線檢測器164以Cd移動附接至頭162，C d移動使檢測器164垂直于X射線束移動。可替代地，當檢測器164足夠大時，能夠通過單次拍攝技術進行頭影測量成像。
[0012]頭影測量副準直器166也以Cs移動附接至頭162，Cs移動平行于Cd移動，并進而也垂直于X射線束。
[0013]支撐部168、169以使得它們旋轉至以下兩個主要成像位置的方式附接至頭162:側面和后前(PA)投影。側面投影基本上是側視圖，并且PA投影是顱骨的從后到前的視圖。
[0014]對于全景和CBCT成像，患者通常由下擱架142支撐并且也可能由顳部支撐件143支撐。支撐點通常是下巴和前額的尖端或者患者的顳部。
[0015]在掃描期間，全景成像單元100利用旋轉R移動和線性X移動、Y移動或X移動和Y移動來生成全景圖像。此外，根據所使用的傳感器技術，利用檢測器的時延積分(TDI)或全幀讀出模式為圖像計時。全景(銳化)層由移動的速度限定，并且在TDI的情形中，由全景檢測器的讀出率限定。當使用全幀檢測器時，在掃描后在計算機上計算層的最終形狀。旋轉角度通常為約270度。
[0016]在單元100中，通常通過利用旋轉移動R并以全幀模式讀出CBCT檢測器來實現CBCT成像。因而，通常以感興趣區域(ROI)和旋轉移動R的中心重合的方式生成感興趣區域(ROI)的投影X射線圖像。基于單元100，有效旋轉角度(孔徑)的范圍通常為約180度至360度之間。
[0017]在頭影測量成像中，將患者支撐至定位在單元100的頭影測量頭162處的患者定位結構168、169。X射線束布置為以旋轉R和線性Y移動的組合來掃描患者頭部。然后，通過副準直器166對射線束進一步準直并最終由頭影測量檢測器164捕獲，副準直器和頭影測量檢測器都與射線束同步移動。
【發明內容】
[0018]本發明的一個目的在于消除公知的全景/頭影測量/計算機斷層掃描(CT)組合單元的缺陷并提供更廉價且更緊湊的X射線成像單元，以用于醫學成像。
[0019]本發明的一個目的通過提供權利要求1的X射線成像單元、權利要求13的方法、權利要求14的計算機程序、以及權利要求15的有形非易失性計算機可讀介質來實現。
[0020]本發明的一個實施方式是一種用于醫學成像的X射線成像單元，其包括旋轉部，旋轉部包括第一 X射線源和X射線成像檢測器單元，其配置為至少通過圍繞旋轉部的旋轉軸的旋轉移動來提供圖像；以及用于支撐旋轉部的上擱架。上擱架配置為使得旋轉部通過線性移動而相對于上擱架移動并通過樞軸連接附接至立柱，以使得上擱架能夠圍繞立柱樞軸移動(P)。旋轉部配置為通過成像期間的線性移動和樞軸移動定位。
[0021]術語“醫學成像”指的是例如牙齒、口外、口腔、頌面部、或者耳朵、鼻子、以及喉嚨成像。
[0022]本發明的一個實施方式是一種用于控制X射線成像單元的方法，所述單元包括旋轉部，旋轉部包括第一 X射線源和X射線成像檢測器單元，其配置為至少通過圍繞旋轉部的旋轉軸的旋轉移動來提供圖像；以及用于支撐旋轉部的上擱架。上擱架被配置為使得旋轉部通過線性移動而相對于上擱架移動并通過樞軸連接附接至立柱，以使得上擱架能夠圍繞立柱樞軸移動。所述方法包括通過成像期間的線性移動和樞軸移動定位旋轉部。
[0023]本發明的一個實施方式是一種在計算機中運行計算機程序時用于控制X射線成像單元的計算機程序。所述單元包括旋轉部，旋轉部包括第一 X射線源和X射線成像檢測器單元，其配置為至少通過圍繞旋轉部的旋轉軸的旋轉移動來提供圖像；以及用于支撐旋轉部的上擱架。上擱架被配置為使得旋轉部通過線性移動而相對于上擱架移動并通過樞軸連接附接至立柱，以使得上擱架能夠圍繞立柱樞軸移動。所述計算機程序包括用于通過成像期間的線性移動和樞軸移動定位旋轉部的定位代碼。
[0024]本發明的一個實施方式是一種有形非易失性計算機可讀介質，其包括在計算機中運行計算機程序時用于控制X射線成像單元的計算機程序。所述單元包括旋轉部，旋轉部包括第一 X射線源和X射線成像檢測器單元，其配置為至少通過圍繞旋轉部的旋轉軸的旋轉移動來提供圖像；以及用于支撐旋轉部的上擱架。上擱架配置為使得旋轉部通過線性移動而相對于上擱架移動并通過樞軸連接附接至立柱，以使得上擱架能夠圍繞立柱樞軸移動。所述計算機程序包括用于通過成像期間的線性移動和樞軸移動定位旋轉部的定位代碼。
[0025]本發明的其它實施方式在從屬權利要求中限定。
[0026]從屬權利要求中引用的特征可以相互自由地組合，除非另有明確規定。
[0027]應當使用下面定義的動詞和術語的定義，除非在權利要求書或者在本描述/說明書中給出不同的定義。
[0028]動詞“包括”在本文中用作開放性限定，其既不是排除也不是需要未引用特征的存在。動詞“包含”和“具有”定義為包括。
[0029]本文所用的術語“一”、“一個”和“至少一個”定義為一個或多于一個，而術語“多個”定義為兩個或多于兩個。本文所用的術語“另一個”定義為至少第二個或更多。
[0030]術語“或者”通常在其意義上來說用于包括“和/或”，除非情境中另有明確規定。
[0031]附圖簡述
[0032]本發明的各實施方式將參照附圖進行描述，其中
[0033]圖1a-1b表示從正面和從上方觀察的公知的數字全景/頭影測量/CT組合單元；
[0034]圖2a表示用于醫學成像的X射線成像單元及其主要部件和移動；
[0035]圖2b_2c表示X射線成像單元和在全景/CT和頭影測量成像位置以及成像過程中的患者；
[0036]圖2d表示用于頭影測量成像中的頭影測量準直器；以及
[0037]圖2e表示X射線成像單元的功能元件。
【具體實施方式】
[0038]圖2a表示X射線成像單元200的主要組件，其可用于醫學成像，例如用于口外牙齒成像。
[0039]單元200包括旋轉部(臺架)220，其包括X射線單元，X射線單元包括第一 X射線源224。X射線成像檢測器單元(頭)226附接至旋轉部220。檢測器單元226的位置能夠調整，例如，它能夠以線性形式旋轉或移動。X射線源224和/或檢測器單元226例如至少通過繞旋轉部220的旋轉軸222的旋轉移動R提供全景、CT或頭影測量圖像。旋轉部220的R移動可例如繞旋轉軸222達400度。
[0040]旋轉部220包括旋轉電機，其配置為通過旋轉裝置(未示出)旋轉旋轉部220。可替代地，旋轉電機可位于單元200的上擱架250中。
[0041]旋轉部220具有例如字母C的形式并且X射線源224位于旋轉部220