用于X射线医学成像中的暴露控制的多帧获取的制作方法

医学成像例如乳房摄影术(mammography)可以使用低能量X射线作为诊断和筛选工具的一部分来检查患者组织。例如，乳房摄影术用于通常通过检测患者组织内包含的特征质量（mass）来检测乳腺癌。在乳房摄影术期间，X射线暴露时间可以是几秒。

乳房摄影术要求使用专用压缩单元（例如，平行板压缩单元）来压缩被检查的患者组织以使患者组织的厚度平坦，这可通过减小X射线必须穿透的患者组织的厚度来提高图像质量。然而，患者组织的压缩对于患者来说能够是疼痛的，并且可能导致患者移动，并且继而在成像期间移动患者组织。

当患者组织在成像期间移动时，通过乳房摄影术获取的图像可能被模糊并且不能用于诊断患者组织。因为确定图像是否被模糊仅发生在拍摄图像之后，并且图像由技术人员检查，患者可能必须忍受对X射线的多次暴露，直到获得清晰的图像。

因此，将会期望设计一种允许在拍摄图像时确定图像是否被模糊的系统和方法。

技术实现要素：

根据一些实施例，公开了一种用来创建医学图像的方法。该方法包括在x射线剂量期间接收多个患者组织图像。此外，在x射线剂量期间，做出在多个患者组织图像中是否发生运动的确定。在确定没有运动的情况下，创建包括多个患者组织图像的患者组织的诊断图像。其它实施例与存储用来执行本文所述的任何方法的指令的系统和/或计算机可读媒介相关联。

附图说明

图1是根据一些实施例的医学成像系统的方框示意图。

图2图示根据一些实施例的医学成像系统的组件。

图3图示根据一些实施例的与医学成像相关联的方法。

图4是根据一些实施例的医学成像系统的方框示意图。

图5图示根据一些实施例的计算系统的组件。

具体实施方式

如本文所描述的，本实施例可以涉及解决上述问题的多帧获取技术。替代在长x射线暴露窗口之后获取单个图像，所提出的系统和方法可以涉及在暴露窗口期间（例如，当患者暴露于单剂量的X射线的时间段）获取多个（例如，几十个）图像。可以通过跟踪连续帧之间的图像来实时检测患者运动，并且与每个图像相关联的信息可以用来做出明智的决定以控制X射线暴露。

参照图1和图2，示出根据一些实施例的医学成像系统100。医学成像系统100可以包括X射线发生器101，其用来通过患者组织102传输X射线105。X射线105可以在接收器103处被接收。X射线发生器101可以包括X射线管104，其用来发射X射线。X射线管104可以包括产生X射线的真空管。患者组织102可以包括来自相同来源的类似细胞例如但不限于与特定患者的乳房组织相关联的细胞的集合。

接收器103可以包括检测器106和计算机系统107。如所图示，检测器106和计算机系统107可以在接收器103内部，然而，在一些实施例中，计算机系统107可以在接收器103外部。检测器106可以包括基于半导体的检测器，例如基于互补金属氧化物半导体（“CMOS”）的检测器。CMOS是可用于X射线医学成像检测器的技术，因为其超低电子噪声和快速帧读出能力可用来实现高性能X射线检测器。

在一些实施例中，检测器106可以包括CMOS X射线检测器，其包含包括像素阵列的图像传感器面板。在图像传感器的顶部，可以设置闪烁体（未示出）。像素阵列中的每个像素可包括电荷收集设备（例如，光电二极管）和电子电路，其用来存取来自像素的信号。像素阵列可以吸收大多数x射线并将其能量转换为可以由下面的图像传感器有效检测的光学光子。该检测机制可以被称为“间接”机制，因为X射线首先被转换成光学光子，光学光子继而由图像传感器检测。

检测器106可以作为捕获X射线105的“照相机”起作用。例如，X射线光子可以在基于半导体的检测器中转换成电子-空穴对并且被收集以检测X射线105。计算机系统107可以作为控制器起作用，以基于来自检测器106的输入来控制X射线发生器101。例如，检测器107可以在单剂量的X射线期间确定在多个患者组织图像的捕获期间是否发生运动，且响应于指示检测到运动的输入而计算机系统107可以管理用来获得多个患者组织图像的X射线暴露时间以及管理多个患者组织图像中的哪一个用来创建诊断图像。例如，在第一种情况下，计算机系统107可以丢弃在由检测器确定运动的时间之前的图像，并且当在X射线剂量的开始时确定运动时增加X射线剂量的时间。在第二种情况下，计算机系统107可以在由检测器在X射线剂量的中间时确定运动时停止X射线剂量并且生成停止X射线剂量的指示。在第三种情况下，当由检测器在X射线剂量的结束时确定运动时，计算机系统107可停止X射线剂量并丢弃从在由检测器107确定运动的时间起的图像。

参照图2，在一些实施例中，检测器106可以包括帧获取模块201和运动检测器202。此外，根据一些实施例，计算机系统107可以包括计算机处理器203和暴露模块204。替代X射线暴露窗口之后获取单个图像，如在常规系统中，帧获取模块201可在单个X射线剂量（例如，暴露）期间获取多个（例如，几十个）图像。运动检测器202可以通过跟踪连续帧之间的图像来实时检测患者运动，以确定是否发生运动。关于运动的信息可以由计算机系统107使用以通过控制X射线发生器做出明智的决定来控制X射线暴露。在一些实施例中，可以通过从多个患者组织图像中的第二个减去多个患者组织图像中的第一个来确定运动。在一些实施例中，多个患者组织图像中的第一和第二个图像可以是连续图像。当减去其中没有发生运动的图像时，减法的结果可以为零（例如，来自第一图像的每个像素抵消来自第二图像的像素）。然而，如果在图像中的一个中发生运动，则减法的结果可以是非零值（例如，大于零或小于零）。在一些实施例中，运动的程度可以可允许计及与成像变化相关联的误差。在一些实施例中，可以使用阈值而不是零以补偿与X射线过程相关联的量子噪声。在其它实施例中，图像之间的比较可以基于比较来自每个图像的一组相加的像素。像素组求和可以抑制与X射线过程相关联的量子噪声。在一些实施例中，可以通过分析皮肤线来检测到运动，以确定皮肤线是否已经偏移。

如上所述，计算机系统107可以作为控制器起作用，以基于来自检测器106的输入来控制X射线发生器101。当检测器107确定在捕获多个患者组织图像期间发生运动时，计算机处理器203可以在x射线剂量期间确定何时发生运动，并且暴露模块204可以响应于运动的检测管理X射线发生器101。计算机处理器203可以在计算机处理器确定运动在X射线剂量的开始时的时候丢弃由检测器确定运动的时间之前的图像。在这种情况下，暴露模块204可以向X射线发生器101指示以增加X射线剂量的时间以补偿较早检测的运动。暴露模块204可以停止由X射线发生器101给予的X射线剂量，并且计算机处理器203可以在计算机处理器203确定由检测器确定的运动在X射线剂量的中间部分期间时生成停止X射线剂量的指示。暴露模块204可以停止由X射线发生器101给予的X射线剂量，并且当计算机处理器203确定在X射线剂量的结束时发生运动时，计算机处理器203可以丢弃从在由运动检测器302确定运动的时间起的图像。

图3是根据一些实施例的与创建医学图像相关联的方法300的流程图。本文所描述的流程图不暗示对步骤的固定顺序，并且本文所描述的实施例可以以可实施的任何顺序实施。注意，本文所描述的任何方法可以由硬件、软件或这些方法的任何组合来执行。例如，计算机可读存储媒介（例如，非暂时性计算机可读存储媒介）可以在其上存储指令，当由机器运行指令时，导致根据本文所描述的任何实施例的执行。

在310处，接收在X射线剂量期间捕获的多个患者组织图像。多个患者图像可以在接收器例如如关于图1所描述的接收器103处接收。多个图像可以由检测器例如关于图2所描述的检测器捕获。

为了说明的目的，并且为了帮助理解本说明书的特征，现在将介绍三个示例。这三个示例不意图限制权利要求的范围。第一示例涉及在X射线剂量开始期间实时检测的运动。第二示例涉及在X射线剂量的中间期间实时检测的运动。第三示例涉及在X射线剂量结束期间实时检测的运动。

现在参照图4，图示如由样品T-0至T-n所指示的随时间分配单剂量的X射线105的医学成像系统100的实施例。参照第一示例，X射线剂量的开始可以被定义为例如分配给X射线剂量的时间的前10%（例如，所接收的样品的前10%）。因此，如果X射线剂量要持续2秒，则X射线剂量的开始可以定义为0.2秒。在X射线剂量的开始期间可以捕获的多个样品的确定可以基于在0.2秒的周期内的采样率。X射线剂量的结束可以定义为分配给X射线剂量的时间的后10%（例如，所接收的样品的后10%）。因此，如果X射线剂量要持续2秒，则X射线剂量的结束可以被定义为X射线剂量的最后0.2秒。在X射线剂量结束期间多个样品的确定可以基于在0.2秒的周期内的采样率。X射线剂量的中间可以被定义为大于分配给X射线剂量的时间的前10%且小于分配给X射线剂量的时间的后10%。用于定义X射线剂量的结束和X射线剂量的开始的参数（例如，百分比）可以是用户定义的。在本示例中，如图4所图示，X射线剂量的开始可以在时间T-0和T-2之间。如图4所图示，X射线剂量的结束可以在时间T-50和T-n之间。如图4所图示，X射线剂量的中间可以在时间T-2和T-50之间。

参照回到图3，在320处，在X射线剂量期间，做出在多个患者组织图像中是否发生运动的确定。可以实时进行确定，使得如果检测到运动，则能够停止X射线的剂量。通过在检测到运动的情况下停止X射线的剂量，患者可以接收比常规方法更少的X射线。确定图像之间是否发生运动可以包括实时地从当前图像中减去先前图像，以确定在图像之间是否发生任何运动。

继续第一示例，可以从T-1处的图像中减去T-0处的图像。将实时地确定是否能够检测到任何运动。同样，对于与第二示例和第三示例相关联的样品，将确定运动的存在。

在330处，在确定没有运动的情况下，将创建患者组织的诊断图像，诊断图像包括多个患者组织图像。诊断图像可以包括多个图像的复合。

然而，在检测到运动的情况下，将作出关于运动是否发生在X射线剂量的开始时、X射线剂量的中间部分时或在X射线剂量的结束时的确定。在X射线剂量的开始时确定运动的情况下，可以丢弃在确定运动的时间之前的图像，并且可以增加给予X射线剂量的时间量。增加X射线剂量的时间量可以等于在X射线剂量的开始时检测到运动的时间量。例如，如果在到X射线剂量中0.1秒时检测到运动，则总暴露时间可以延长.1秒。在X射线剂量的中间时确定运动的情况下，可以停止X射线剂量的给予，并且可以生成停止X射线剂量的指示并将其发送到X射线发生器的操作者。该指示可以通知X射线发生器的操作者可能需要重新开始X射线暴露。在X射线剂量的结束时确定运动的情况下，可以停止给予X射线剂量，并且可以丢弃从在确定运动的时间起的图像。在这种情况下，患者组织的诊断图像可以包括在确定运动的时间之前拍摄的多个患者组织图像，并且患者可能暴露于比常规系统少的X射线。

现在参照图5，图示计算机系统500的实施例。根据一些实施例，计算机系统500可以涉及X射线接收器系统。装置500可以包括存储装置501、媒介502、处理器503和主存储器505。根据一些实施例，计算机系统500还可以包括数字显示端口，例如适于耦合到数字计算机监测器、电视、便携式显示屏等的端口。

存储设备501可以存储信息（例如，包含与X射线暴露相关联的信息）。媒介502可以包括可以存储要由处理器503运行的处理器可运行指令的任何计算机可读媒介。例如，媒介502可以包括非暂时性有形媒介，例如但不限于致密盘、数字视频盘、闪速存储器、光学存储装置、随机存取存储器、只读存储器或磁媒体。

处理器可运行指令可以以压缩、未编译和/或加密的格式存储。处理器可运行指令还可以包含例如操作系统、数据库管理系统和/或由处理器503用来与外围设备接口的设备驱动器的程序元件。

处理器503可以包括或以别的方式与用来运行程序代码的专用寄存器、堆栈、队列等相关联和/或可以在其间共享这些元件中的一个或多个。在一些实施例中，处理器503可以包括集成电路。在一些实施例中，处理器503可以包括用于执行方法例如但不限于关于图3描述的方法的电路系统。

处理器503与存储设备501通信。存储设备501可以包括任何合适的信息存储设备，包含磁存储设备（例如，硬盘驱动）、光学存储设备和/或半导体存储器设备的组合。存储设备501可以存储用于控制处理器503的程序。处理器503执行程序的指令，并且由此根据本文所描述的任何实施例操作。例如，处理器503可以确定多个患者组织图像中何时发生运动。

主存储器505可以包括用于存储数据的任何类型的存储器，例如但不限于安全数字（SD）卡、微型SD卡、单数据速率随机存取存储器（SDR-RAM）、双数据速率随机存取存储器（DDR-RAM）或可编程只读存储器（PROM）。主存储器505可以包括多个存储器模块。

应当理解，上述所有这类优点不一定可以根据任何特定实施例来实现。因此，例如，本领域技术人员将认识到，本文所描述的系统和技术可以以实现或优化如本文所教导的一个优点或一组优点的方式来体现或执行，而不必实现如本文可教导或建议的其它优点。

虽然本文图示和描述本发明的仅某些特征，但是本领域技术人员将想到许多修改和变化。因此，应当理解，随附权利要求意图涵盖如落入本发明的真实精神内的所有这类修改和变化。