使用数字射线摄影探测器的曝光控制的制作方法

文档序号:9896397阅读:466来源:国知局
使用数字射线摄影探测器的曝光控制的制作方法
【专利说明】使用数字射线摄影探测器的曝光控制
[0001 ] 本申请是国际申请号为PCT/US2011/032035、国际申请日为2011年4约12日,并于2012年12月12日进入我国国家阶段且申请号为201180029009.X的专利申请的分案申请。
发明领域
[0002]本发明通常涉及射线摄影成像的领域,且更具体地涉及用于X射线系统中的曝光能量的控制的装置和方法。
[0003]发明背景
[0004]自动曝光控制(AEC)装置广泛用在常规诊断X射线设备中以控制患者所接收的X射线曝光水平。使用AEC设备可通过感测在曝光路径中的适当位置处的辐射水平并提供指示何时足够的辐射被接收到的输出信号来帮助限制接收到的辐射的量。该输出信号接着用于禁用到X射线发射部件的功率,从而停止离子化辐射的产生。
[0005]图1A的示意性方框图示出用于提供患者或其它受试者14的射线摄影图像的X射线成像系统10。当技术人员操作控制装置24时,X射线源16产生用于曝光并将图像形成到探测器12上的离子化辐射。自动曝光控制(AEC)装置20具有通过产生指示所接收的辐射的量的信号来对入射辐射作出响应的一个或多个传感器元件22。发生器控制装置18解释该信号并作出响应以在适当的点处终止X射线发射。
[0006]AEC传感器元件22—般位于恰好在患者或其他受试者14后面的适当位置处,以便感测在受试者14的特定区域上接收的辐射的量。传感器元件22可以是单独的传感器元件,或可以集成到位于患者后面的面板中,如在图1A中示出的。在其它实施方案中,AEC装置20的传感器元件22设置在探测器12的表面上或用于保持探测器12的bucky或其它夹持器中。
[0007]图1A的基本示意图可与任何类型的X射线探测器技术一起,即,与膜一起,与计算射线摄影(CR)板一起或与数字射线摄影(DR)平板探测器一起使用。
[0008]图1B的平面图示出具有三个传感器元件22的AEC装置20的常规布置。在常规使用中,AEC传感器元件22在X射线探测器12前面的固定位置上;在一些系统中,探测器12或保持AEC传感器元件22的板可以在平面内旋转,以便相对于患者适当地定位传感器元件22的设备。来自单独的传感器元件22的信号被收集和组合用于传输到发生器控制电路。
[0009]如图1B所示的在固定位置上的AEC传感器元件22的标准模式的使用可能提出一些问题。AEC传感器元件22当被放置在最有诊断利益的骨骼或组织的区域后面时工作得最好。该区域可能从一个患者到下一患者不同。此外,患者身体尺寸和比例在一个范围内变化,所以AEC传感器元件22的固定模式中没有一个对所有患者尺寸和对所有成像情况都最佳地工作。当使用常规AEC布置时对在特定的条件下成像产生某种折衷。
[0010]在一些常规X射线系统中,可对特定的图像禁用一个或多个AEC传感器元件22,允许操作员稍微补偿正被成像的解剖体中的差异或补偿患者定位。然而,这个解决方案可能意味着曝光水平的较不准确的探测并对获得患者或其它受试者的图像承受曝光过度或曝光不足的风险。
[0011]对使用常规AEC装置有很多内在的问题。一个问题涉及图像信号的一部分的阻塞。如在图1A的例子中示出的,AEC传感器元件22布置在成像路径中在探测器12前面。即使AEC传感器元件22由减小其对信号内容的干扰的低密度材料制成,某个量的信号恶化也由于AEC设备而出现。另一问题涉及固定定位;由于所成像的解剖体的类型中的差异、患者尺寸、且特别是使用射线摄影装置、相对于受试者14和AEC传感器元件22定位的可变探测器12,AEC传感器元件22并不总是处于对获得图像的最佳位置上。
[0012]因此,可看到,用于AEC感测的更灵活的布置将具有适合于不同的患者和不同的成像应用的优点。
[0013]发明概述
[0014]本发明的目的是在诊断成像应用中处理对在曝光控制传感器的使用中的更大灵活性的需要。有利地,本发明的方法和装置提供曝光传感器元件的布置,该布置允许曝光传感器元件的单独的处理、启动和分组,从而允许传感器的配置适合每个特定的X射线检查的条件。
[0015]仅作为例子给出这些目的,且这样的目的可以是本发明的一个或多个实施方案的示例。内在地由所公开的发明实现的其它所希望的目标和优点可出现或对本领域的技术人员变得明显。本发明由所附权利要求限定。
[0016]附图简述
[0017]从如附图所示的本发明的实施方案的下面更具体的描述中,本发明的前述和其它目的、特征和优点将明显。附图的元件不一定彼此成比例。
[0018]图1A是示出常规射线摄影成像装置的部件的方框图。
[0019]图1B是具有多个传感器元件的AEC装置的平面图。
[0020]图2A是根据本发明的一个实施方案的具有可选择的传感器元件的AEC装置的平面图。
[0021]图2B是具有复合辐射测量区的选定模式的AEC装置的平面图。
[0022]图2C是具有选定的单个复合辐射测量区的AEC装置的平面图。
[0023]图2D是具有选定的复合辐射测量区的可选模式的AEC装置的平面图,该复合辐射测量区配置成相应于正被成像的下层组织。
[0024]图2E是具有选定的复合辐射测量区的另一可选模式的AEC装置的平面图,该可选模式具有不同尺寸的复合辐射测量区。
[0025]图2F是具有非复合辐射测量区的常规布置的AEC装置的平面图,非复合辐射测量区在本发明的实施方案中也是可用的。
[0026]图3A是示出射线摄影成像装置的部件的方框图,该射线摄影成像装置使用具有有线传输通道的本发明的AEC装置。
[0027]图3B是示出射线摄影成像装置的部件的方框图,该射线摄影成像装置使用具有无线传输通道的本发明的AEC装置。
[0028]图4A是示出用于使用本发明的实施方案确定何时终止曝光的一序列步骤的逻辑流程图。
[0029]图4B是示出用于根据本发明的实施方案获得位置坐标的一序列步骤的逻辑流程图。
[0030]图5A是示出AEC装置的技术员配置的显示器的平面图。
[0031]图5B是示出使用触摸屏上的描画模式的AEC装置的技术员配置的显示器的平面图。
[0032]图5C是示出正好在AEC装置本身上的AEC传感器元件的技术员选择的透视图。
[0033]图f5D是示出使用曝光开关的AEC传感器元件的技术员选择的透视图。
[0034]图6A是示出在显示监视器上的AEC传感器位置的显示的平面图。
[0035]图6B是示出通过将图像投影在患者身上的AEC传感器位置的显示的平面图。
[0036]图7是示出用于指示辐射能量传感器元件的位置的序列的逻辑流程图。
[0037]图8是示出使用AEC装置和用于指示AEC传感器元件的位置的装置的射线摄影成像装置的部件的示意性方框图。
[0038]图9是示出使用DR探测器来获得自动曝光控制信息的射线摄影装置的部件的示意性方框图。
[0039]图10是示出数字射线摄影探测器的一部分的部件的局部剖面透视图。
[0040]图11是在用于数字射线摄影成像的面板的示例性图像感测阵列中的部件的示意图。
[0041]图12是数字射线摄影成像探测器的平面图,放大部分示出用于曝光控制感测的像素的放置。
[0042]图13是示出根据本发明的实施方案的用于曝光控制感测的一序列步骤的逻辑流程图。
[0043]图14A是示出对初始感测区域的技术员选择的显示器的平面图。
[0044]图14B是示出对初始感测区域的系统调节的显示器的平面图。
[0045]发明详述
[0046]下面是参考附图作出的本发明的优选实施方案的详细描述,在附图中,相同的参考数字在几个附图的每个中标识结构的相同元件。
[0047]在本公开的上下文中,术语例如“第一”、“第二”、“第三”等的使用并不单独地暗示一个部件或权利要求元件优于另一部件或权利要求元件的任何优先级、优先权或顺序、或方法的行动被执行的时间顺序。这些术语可被更一般地用作标签以区分开具有某个名称的一个元件与具有相同名称(但为了顺序项的使用)的另一元件或区分权利要求元件。
[0048]如本文使用的术语“集合”指非空集合,因为集合的一组元件或成员的概念在基本数学中被广泛地理解。除非另外明确规定,术语“子集”在本文用于指非空真子集,也就是说,较大集合的子集,其具有一个或多个成员但比较大集合少的成员。在正式集合理论中,集合S的一种可能类型的子集,S卩,“真子集”可包括完全集S。集合S的“真子集”然而严格地包含在集合S中,且不包括集合S的至少一个成员。
[0049]在本公开的上下文中,短语“输入的指令”指可由操作员在计算机主机上的操纵员界面输入的控制指令(如随后描述的)或存储在程序例如计算机或逻辑控制器电路可访问的存储器中的或由程序产生的指令。术语“可执行的”指例如当被控制信号发起时可被选择性地执行的功能。类似地,术语“可通电的”指当例如通过接通设备的电源使设备通电时出现的功能或行动。
[0050]本发明的方法的至少部分在计算机或其它类型的控制逻辑处理器上执行,该处理器可包括专用微处理器或类似的设备。在本发明的实施方案中使用的计算机程序产品可包括例如一个或多个存储介质;磁性存储介质例如磁盘或磁带;光学存储介质例如光盘、光带或机器可读条形码;固态电子存储设备例如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM);或用于存储具有指令的计算机程序的任何其它物理设备或介质,所述指令用于控制一个或多个计算机来实践根据本发明的方法。
[0051]应注意,在本公开的上下文中相当于“计算机可访问的存储器”的术语“存储器”可以指用于存储和操作图像数据并且是计算机系统可访问的任何类型的临时或更持久的数据存储工作空间。存储器可以是非易失性的,使用例如长期存储介质例如磁性或光学存储器。可选地,存储器可具有更易失性的性质,使用电子电路,例如由微处理器或其它控制逻辑处理器设备用作临时缓冲器或工作空间的随机存取存储器(RAM)。显示数据例如一般存储在直接与显示设备相关的临时存
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