专利名称:用于图像组合的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及用于图像组合的装置。利用该装置和相关方法，可以借助在子X射线图像中成像的校准标度尺将并不重叠的子X射线图像也彼此组合或彼此关联。公开了一种用于对齐X射线图像(R1,R2,…,Rn)的装置，其中，设有由至少一个第一类型的X射线标记(RMK)形成的至少一个校准标度尺(KM)，并且该校准标度尺至少部分地也成像在待彼此关联的X射线图像(R1,R2,…,Rn)中。
【专利说明】用于图像组合的装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及尤其用于组合X射线图像的装置。
【背景技术】
[0002] 由于X射线探测单元的有限的成像大小，通常对于诊断、手术前约谈或者手术间 的流程或质量检查而言需要实施例如身体部分的不同区域的多次X射线拍摄。对此的一个 示例可以是腿部的照片。在此，各个X射线照片必须大面积地重叠，以能够将X射线拍摄彼 此关联。然后在重叠区域中计算独特的点或结构的位置概率，其中，这些区域被当做没有视 差的。然而这带来了提高的X射线负荷和高计算开销的缺点。在多个待彼此邻接地布置的 X射线图像中，根据相关方法进行关联，因为在X射线图像的重叠区域中仅存在很少独特的 结构或特征。 实用新型内容
[0003] 本实用新型所基于的技术问题是，提出用于组合X射线图像的其它装置。
[0004] 该技术问题通过一种用于对齐X射线图像的装置来解决，在该装置中，设有由至 少一个第一类型的X射线标记形成的至少一个校准标度尺，并且该校准标度尺至少部分地 也成像在待彼此关联的X射线图像中。
[0005] 提出了一种用于对齐、结合或组合X射线图像的装置，其使用由至少一个第一类 型的X射线标记形成的至少一个校准标度尺，其中，该校准标度尺至少部分地也成像在待 结合或待彼此关联的X射线图像中。
[0006] 本实用新型带来的优点是，可以进行各个例如并不重叠的X射线图像的空间关 联。
[0007] 本实用新型带来的优点是，仅需对对于手术重要的区域实施X射线拍摄，并且于 是进一步降低了对于患者的X射线负荷。
[0008] 本实用新型带来的优点是，各个X射线图像不仅可以在将其连接的轴线中而且 可以在其彼此间隔中对齐。
[0009] 本实用新型带来的优点是，X射线图像可以以简单的方式彼此对齐。
[0010] 本实用新型带来的优点是，在手术介入期间，校准标度尺通过无菌包装保证在手 术台上的无菌环境。
[0011] 本实用新型带来的优点是，校准标度尺可以集成到手术台中。
[0012] 本实用新型带来的优点是，校准标度尺可以与腿部平行地对齐。
[0013] 本实用新型带来的优点是，例如在腿部与参考平面（例如手术室的地板）并不平 行对齐时，校准标度尺相对于该参考平面的斜率可以通过所成像的校准标度尺的标记/标 记球的大小来计算。
[0014] 本实用新型带来的优点是，在将球用作标记元件时，可以从拍摄中采集校准标度 尺的任意取向。
【附图说明】
[0015] 借助所示出的实施例来详细阐述本实用新型。其中：
[0016] 图1示出了带有校准标度尺的标记元件的各个X射线图像，
[0017] 图2示出了X射线图像的对齐，
[0018] 图3示出了X射线图像的局部-和轴向对齐，
[0019] 图4示出了流程图，
[0020] 图5示出了校准标度尺，以及
[0021] 图6示出了数据处理单元。
【具体实施方式】
[0022] 通过该装置和相关的方法可以借助在子X射线图像中成像的校准标度尺甚至将 不重叠的子X射线图像组合以及对齐或彼此关联。
[0023] 在图1中示例性示出了身体部分、例如腿部的三个X射线图像R1，R2,…，Rn。这些 X射线图像还可以称作子X射线图像。所示出的X射线图像Rl，R2,…，Rn可以在对于X射 线设备RA可用的数据处理设备DVE的屏幕单元DE上示出。第一X射线图像R1重现踝关 节01，第二X射线图像R2重现膝关节02并且第三X射线图像Rn重现股骨的上部区域ON。 在X射线拍摄Rl，R2,…，Rn期间，校准标度尺KM如其例如以图5示出那样直接安置在患 者腿部。校准标度尺KM在此安置为使得其至少分区段地在各个X射线图像R1，R2,…，Rn 中成像。在第一X射线图像R1中，重现了校准标度尺TEK1的带有第一校准码K1的第一部 件。在第二X射线图像R2中成像了校准标度尺TEK2的带有第二校准码K2的第二子元件， 并且在第三X射线图像Rn中成像了校准标度尺TEK3的带有第三校准码K3的第三子元件。
[0024] 在一个技术方案中，可以将校准标度尺集成到手术台中。
[0025] 在另一技术方案中，可以将校准标度尺无菌地封装并且布置在接近手术应用区域 中。
[0026] 在图2中将各个X射线图像Rl，R2和Rn彼此对齐地成像。将X射线图像对齐的 方法是选择校准标度尺KM的X射线标记并且确定其中点。这些中点彼此连接。在各个X 射线图像上的直线形成由校准标度尺KM构成的子直线T。从X射线图像中的球大小中还可 以附加地计算出与到各个图像中的深度有关的信息。
[0027] 在该示例中，形成第一、第二以及第n个子直线Tl、T2和Tn。第一、第二以及第n 个X射线图像Rl，R2和Rn的对齐借助第一、第二以及第n个子直线Tl、T2、Tn沿着对齐轴 线AS来进行。
[0028] 在图3中，为了沿着对齐轴线AS的对齐还考虑在校准标度尺KM上的各个子区段 之间的实际间隔。于是可以基于布置在校准标度尺KM中的球形元件Ken除了各个X射 线图像Rl，R2,…，Rn的对齐之外还确定其关于校准标度尺KM的局部布置。各个子直线 Tl，T2,…，Tn的位置布置借助与其分别关联的编码Kl，K2,K3来进行。编码以编码标度尺 KM，如在图5中示出那样存在。编码例如可以通过直径不同的X射线标记球RMK的布置来 实现。在借助编码标度尺KM局部地确定第一、第二以及第n个X射线图像Rl，R2和Rn之 后，可以得出第一和第二图像间隔BAB1、BAB2。通过在X射线图像中的自动标记、例如规定 腿部轴线的点，可以确定第一腿部轴线BA1和第二腿部轴线BA2。
[0029] 图4示意性地反映了流程图，其带有用于在使用校准标度尺情况下在局部对齐X 射线照片的方法步骤。
[0030] 在第一方法步骤中，以选择单元SEE选择在X射线图像中成像的校准标度尺KM的 X射线标记球。
[0031] 在随后的处理步骤中，以中点确定单元MEE确定各个X射线标记球的中点。
[0032] 在第三处理步骤中，以直线形成单元GEE将每个X射线图像的各个X射线标记球 的中点彼此连接并且从中形成子直线。
[0033] 在第四方法步骤中，借助对齐单元ASE根据对齐轴线AS将子直线彼此对齐。
[0034] 在最后的方法步骤中，在协调模块OEM中借助校准标度尺KM的子校准码 Kl，K2,Kn确定各个子直线Tl，T2,. . .，Tn的精确安置。在不同的X射线标记球在子直线 Tl，T2,. . .，Tn上的局部安置基于对于布置在校准标度尺KM上的X射线标记球RMK进行的 协调来进行。
[0035] 图1到3中示出的X射线拍摄Rl，R2,…，Rn涉及到从相同方向中拍摄的X射线图 像。同样，在此描述的校准标度尺KM的另一应用是可能的，其中图像系列是从不同的视角 采集的。来自不同视角的X射线图像的对齐在此可以按照所描述的顺序进行。
[0036] 如果标度尺在变换视角期间保持不动，则借助该方法还可以附加地导出3D信息。 为了从两个不同的视角获得3D信息，可以使用两个校准标度尺，其可能以小的间隔彼此平 行地布置。从X射线源出发，于是必须分别确定相对于各个校准标度尺的角度。
[0037] 在图5中示出了校准标度尺KM。该校准标度尺由一个第一和第二类型的球形X射 线标记RMK构成，其布置在X射线可穿透的材料、例如塑料上。X射线标记球的中点位于直 线上。在该实施方案中，将具有两个不同直径的第一和第二X射线标记球KG1、KG0用作X 射线可穿透的球。替代于不同的直径，X射线球可以具有不同的X射线吸收率。不同的球 可以以与二进制编码对应的数字写入方式邻接于彼此地布置。具有第一直径的第一球KG1 对应于字节B1的第一位1。第二球KG0对应于字节B1的具有0的第二位。从校准标度尺 KM的第一端开始地，于是可以布置第一字节。对于与具有等距间隔的球系列对应的字节序 列Bl，B2,…，Bn，校准标度尺的X射线标记球可以附加地具有不同的彼此间隔。
[0038] 在另一技术方案中，相同和/或不同的X射线标记球可以以相同和/或变化的间 隔设置在条中。X射线标记球也可以设计为使得其例如在相同直径情况下具有不同的X射 线吸收率。
[0039] 各个X射线图像的所选X射线标记RMK的位置的确定可以借助电子存储形式的 编码标度尺KM来得出。
[0040] 在图6中示意性示出了X射线设备RA所配备的数据处理单元DVE。在该数据处理 单元中可以如图4中阐述那样布置模块。
[0041] 如果未设有数据处理设备，则校准标度尺可以作为透明的箔画布置在光箱上。各 个X射线图像Rl，R2,…，Rn的X射线标记系列TEK1，TEK2,…，TEKn然后在协调中分别以区 段Kl，K2,…，K3安置在校准标度尺KM上。
[0042] 附图标记列表
[0043] RAX射线设备
[0044] DVE 数据处理设备
[0045] SEE 选择单元
[0046] MEE 中点确定单元
[0047] 〇EM协调模块
[0048] CPU 中央处理单元
[0049] ASE 对齐单元
[0050] R1 第一 X射线图像
[0051] R2 第二X射线图像
[0052] Rn 第nX射线图像
[0053] 01 第一对象
[0054] 02 第二对象
[0055] On 第n对象
[0056] AS 对齐轴线
[0057] KEn 球形元件
[0058] K1 第一校准码
[0059] K2 第二校准码
[0060] K3 第三校准码
[0061] TEK1 校准标度尺的第一子元件
[0062] TEK2 校准标度尺的第二子元件
[0063] TEK3 校准标度尺的第三子元件
[0064] BA1 第一腿部轴线
[0065] BA2 第二腿部轴线
[0066] BAB1 第一图像间隔
[0067] BAB2 第二图像间隔
[0068] KM 校准标度尺
[0069] KG1 第一 X射线标记球
[0070] KG0 第二X射线标记球
[0071] B1 第一字节
[0072] B2 第二字节
[0073] Bn 第n字节
[0074] T1 第一子直线
[0075] T2 第二子直线
[0076] Tn 第n子直线
[0077] RMK X射线标记
【权利要求】
1. 一种用于对齐X射线图像（R1，R2，···，Rn)的装置， 其特征在于， 设有由至少一个第一类型的X射线标记（RMK)形成的至少一个校准标度尺（KM)，并且 该校准标度尺至少部分地也成像在待彼此关联的X射线图像（R1，R2，···，Rn)中。2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述校准标度尺（KM)线形地构建。3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述校准标度尺（KM)具有第一 X射 线标记和第二X射线标记（KGO, KG1)，其中，所述第一 X射线标记和/或第二X射线标记 (KG0，KG1)的间隔相同。4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述校准标度尺（KM)具有第一 X射线标 记和第二X射线标记（KGO, KG1)，其中，所述第一 X射线标记和/或第二X射线标记的直径 不同。5. 根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，所述X射线标记（RMK)球 形地构建。6. 根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，所述X射线标记（RMK)具 有不同的X射线吸收率。7. 根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，各个所述X射线标记 (RMK)分别与二进制序列的一个位对应。8. 根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，设有用于选择所述X射线 标记（RMK)的选择单元（SEE)。9. 根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，设有用于确定所选的X射 线标记（RMK)的中点的中点确定单元（MEE)。10. 根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，设有直线形成单元 (GEE)，其中，借助所选X射线标记（RMK)的至少两个中点对于每个X射线图像（R1，R2, Rn) 形成子直线（Tl, T2,…，Τη)。11. 根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，设有对齐单元（ASE)，其 中，子直线借助对齐轴线（AS)来对齐。12. 根据权利要求1至4中任意一项所述的装置，其特征在于，设有用于确定所选X射 线标记（RMK)的位置的协调模块（?ΕΜ),其中，通过借助所述校准标度尺（KM)的能够电 子调用的特征协调各个子区段（T1，T2，···，Tn)来确定位置。13. -种校准标度尺，其特征在于，该校准标度尺由至少一个第一类型的X射线标记 (RMK)形成。14. 根据权利要求13所述的校准标度尺，其特征在于，所有球形标记的中点都位于直 线上。15. 根据权利要求13所述的校准标度尺，其特征在于，设有第一 X射线标记和第二X射 线标记（KG0，KG1)，其中，所述第一 X射线标记和第二X射线标记（KG0，KG1)的间隔能够变 化。16. 根据权利要求13所述的校准标度尺，其特征在于，具有第一 X射线标记和第二X射 线标记（KGO, KG1)，其中，所述第一 X射线标记和/或第二X射线标记的直径不同。17. 根据权利要求13至16中任一项所述的校准标度尺，其特征在于，所述X射线标记 (RMK)球形地构建。18. 根据权利要求13至16中任一项所述的校准标度尺，其特征在于，各个所述X射线 标记（RMK)分别对应于二进制序列的一个位。
【文档编号】A61B6-12GK204274492SQ201290000823
【发明者】R.格劳曼 [申请人]西门子公司