专利名称：放射线照相成像系统和放射线照相成像方法
技术领域：
本发明涉及能够通过使用隔板来对立位被摄体(诸如受检查者或患者)进行成像的放射线照相成像系统和放射线照相成像方法，并且更具体地，涉及在通过使用隔板来对立位被摄体进行成像时，即使在隔板是倾斜的也能够获取适当图像的放射线照相成像系统和放射线照相成像方法。
背景技术：
近来，放射线照相成像系统已经用于各种领域，诸如医疗诊断图像或工业无损探伤。在一些放射线照相成像系统中，将放射线转换成电信号的平板检测器(以下被称为FPD)被用作检测放射线的放射线检测器，放射线诸如透过被摄体的X射线、α射线、β射线、Y射线、电子束或紫外线。在采用FPD的放射线照相成像系统中，用来自放射线源的放射线来照射被摄体，FPD将穿透该被摄体的放射线转换成电信号，并且从FPD读取与该被摄体的图像数据相对应的电信号，以生成放射线照相图像。例如，Fro被分类成以下两个方案直接方案，该直接方案收集响应于放射线的入射而从光敏薄膜发射的电子-空穴对，并且读取电信号，即，将放射线直接转换成电信号；以及间接方案，该间接方案包括由响应于放射线的入射而发光(发荧光)的荧光物质形成的荧光层(闪烁体层)，通过使用荧光层来将放射线转换成可视放射线，并且通过使用光电转换设备来读取该可视射线，即，经由可视射线来将放射线转换成电信号。光敏薄膜由非晶硒等形成。目前，FPD通常仅具有大约43X43cm的尺寸。因此，单个成像无法捕捉长区域的放射线照相图像，诸如全脊椎区域(整个脊椎)或全下肢区域(整个下肢)的放射线照相图像。在根据通过使用FPD来捕捉全脊椎区域(整个脊椎)或全下肢区域(整个下肢)的长区域的放射线照相图像的现有技术的放射线照相成像系统中，在患者和由直立支架支撑的FPD之间设置隔板，以便于在操作长的长度的放射线照相时实现安全保护并且捕捉直到脚跟的图像。通过隔板使患者直立站立在预确定的位置处，在使得FH)从上面按顺序移动时执行成像，并且多个捕捉到的图像被联结并且合成为长图像(参见JP2009-240681A)。
发明内容
如上所述，布置了隔板，使得Fro移动，并且对长区域进行成像，由此获取长图像。长图像用于通过测量感兴趣区等的距离所进行的诊断。因此，当在实际尺寸和图像尺寸之间存在大的差异时，可能导致错误的诊断。例如，当放射线照相室的地面并不平坦而是凹凸 不平时，隔板可能是倾斜的，或者隔板可能远离相对于FPD预确定的位置。因此，当通过使用隔板来使患者站立在预确定的位置处时，在患者和Fro之间的距离可能变化，或者患者的体轴可能关于Fro倾斜。因此，有必要提高隔板和直立支架的位置精度。因此，例如，如在JP 2004-0568A中公开的X-射线成像装置，通过检测被摄体的模糊来校正所获取的图像的放射线照相成像系统是公知的。然而，在检测被摄体的模糊的放射线照相成像系统中，如在JP2004-0568A中公开的X-射线成像装置中，存在由于系统构造很复杂而导致的问题。另外，因为有必要检测被摄体的模糊，所以还存在由于成像处理很麻烦而导致的问题。这样，在布置了隔板以对长区域进行成像的放射线照相成像系统中，当前还不存在用于提高使得患者站立在预确定的位置处的隔板和直立支架的位置精度的方法。本发明的目标在于解决前述现有技术中的问题，并且提供一种放射线照相成像系统和放射线照相成像方法，该放射线照相成像系统和方法在通过使用隔板使来对立位的被摄体进行成像时，即使隔板是倾斜的也能够获取适当的图像。为了实现上述目标，本发明的第一方面提供了捕捉被摄体的放射线照相图像的放 射线照相成像系统，该系统包括放射线检测器，该放射线检测器检测从其获取放射线照相图像的放射线；放射线源，该放射线源用放射线照射放射线检测器；隔板，该隔板被布置在放射线检测器附近，并且使被摄体位于相对于放射线检测器的预确定的位置处；距离测量单元，该距离测量单元测量在隔板和放射线源之间的距离；倾斜检测单元，该倾斜检测单元测量隔板的倾斜；以及图像处理器，该图像处理器基于由距离测量单元获取的在隔板和放射线源之间的距离以及由倾斜检测单元获取的隔板的倾斜来校正所捕捉到的放射线照相图像。优选地，在捕捉放射线照相图像之前或之后执行倾斜检测单元对隔板的倾斜的测量以及距离测量单元对距离的测量。此外，优选地，在捕捉放射线照相图像期间执行倾斜检测单元对隔板的倾斜的测量，并且图像处理器基于在捕捉放射线照相图像期间检测到的隔板的倾斜以及在隔板和放射线源之间的距离来校正所捕捉到的放射线照相图像。优选地，进一步包括检测器移动单元，该检测器移动单元使得放射线检测器在被摄体的长度方向上进行移动，其中图像处理器对多个图像进行合成，该多个图像通过下述步骤来获取通过使用检测器移动单元使得放射线检测器在被摄体的长度方向上移动、用来自放射线源的放射线照射被摄体、并且捕捉在长度方向上被分割的被摄体的图像，并且该图像处理器创建长放射线照相图像。在这种情况下，当捕捉在长度方向上被分割的被摄体的图像时，使得两个接续的成像位置彼此部分地重叠，并且图像处理器使重叠部分进行匹配，以使得长放射线照相图像能够被创建。本发明的第二方面提供了一种通过使用下述装置来捕捉被摄体的放射线照相图像的放射线照相成像方法放射线检测器；隔板，该隔板使被摄体位于相对于放射线检测器的预确定位置处；以及放射线源，该放射线源用放射线来照射放射线检测器，该放射线照相成像方法包括下述步骤测量在隔板和放射线源之间的距离以及隔板的倾斜；捕捉被摄体的放射线照相图像；以及基于在隔板和放射线源之间的距离以及隔板的倾斜来校正所捕捉到的放射线照相图像。本发明的第三方面提供了一种通过使用下述装置来捕捉被摄体的放射线照相图像的放射线照相成像方法放射线检测器；隔板，该隔板使被摄体位于在相对于放射线检测器的预确定位置处；以及放射线源，该放射线源用放射线来照射放射线检测器，该放射线照相成像方法包括下述步骤捕捉被摄体的放射线照相图像；测量在隔板和放射线源之间的距离以及隔板的倾斜；以及基于在隔板和放射线源之间的距离以及隔板的倾斜来校正所捕捉到的放射线照相图像。
优选地，对隔板的倾斜的第二次测量在捕捉被摄体的放射线照相图像时执行，并且其中通过第二次测量所获取的隔板的倾斜用于在校正捕捉到的放射线照相图像的步骤中校正放射线照相图像。优选地，捕捉被摄体的放射线照相图像的步骤包括下述步骤使得放射线检测器在被摄体的长度方向上移动；用来自放射线源的放射线照射被摄体；以及捕捉在长度方向上被分割的被摄体的多个图像；并且包括下述步骤使得通过对在长度方向上被分割的被摄体进行成像所获取的多个图像进行合成，来创建长放射线照相图像。优选地，当捕捉在长度方向上被分割的被摄体的图像时，使得两个接续的成像位置彼此部分重叠，来对在长度方向上被分割的被摄体进行成像，并且使重叠部分彼此匹配以使得长放射线照相图像能够被创建。根据本发明，即使通过使用隔板来使被摄体位于预确定位置处并且对立位的被摄体进行成像时隔板是倾斜的，也能够基于该倾斜来校正所捕捉到的图像。另外，因为在隔板和放射线源之间的距离可以被测量，所以不存在梯形畸变等，并且放大率的转变(shift)可以被校正，由此能够获取具有相对于实际尺寸的很小误差的被摄体的图像。因此，对于通过合成多个图像所获取的被摄体的长放射线照相图像，不存在梯形畸变，并且可以减少相对于实际尺寸的误差。结果，能够改善诊断精度。因为能够基于隔板的倾斜来校正捕捉到的图像，所以没有必要调整隔板的位置，也没有必要调整隔板的倾斜。因此，能够促进隔板的安装并且简化隔板的构造。
图I是图示根据本发明的第一实施例的放射线照相成像系统的示意图。图2是图示根据本发明的第一实施例的放射线照相成像系统获取的长图像的示意图。图3A是图示根据本发明的第一实施例的放射线照相成像系统获取的短图像的示意图，并且图3B是图示校正的短图像的示意图。图4是图示根据本发明的第一实施例的利用放射线照相成像系统对长区域进行成像的方法的流程图。图5是图示根据本发明的第二实施例的放射线照相成像系统的示意图。
具体实施例方式以下，将参考在附图中示出的优选实施例来详细描述根据本发明的放射线照相成像系统和放射线照相成像方法。图I是图示根据本发明的第一实施例的放射线照相成像系统的示意图。如图I中所示，放射线照相成像系统10 (以下也被称为成像系统10)包括成像单元12、成像指示单元14、控制单元16、放射线照相图像数据处理器18、图像数据处理器20、输出单元22和显示单元24。成像指示单元14设置成像菜单、成像条件、成像模式等，并且提供用于对被摄体P进行成像的指令。成像指示单元14包括用于设置成像菜单、成像条件和成像模式的输入键(未示出)以及成像指示器(未示出)。例如，两级按下式成像按钮用作成像指示器。当成像按钮被按到第一级时，例如，当成像按钮被半按时，设置成像待命状态。当成像按钮被按到第二级时，例如，当成像按钮被全按时，开始进行成像。成像指示单元 14通过使用显示或输出声音来输出成像信息，该成像信息指示成像按钮没有被按下的状态、成像按钮被按到第一级的状态以及成像按钮被按到第二级的状态。例如，如成像模式，三个成像模式被安装在成像系统10中。三个成像模式包括手动模式、自动模式和长的长度模式。在手动模式下，手动地设置成像条件，诸如放射线强度、放射线的照射时间以及稍后要描述的放射线源44的放射剂量。在自动模式下，预先设置成像条件，诸如放射线强度和照射时间。在长的长度模式下，执行对长的长度区域进行成像的长的长度放射线照相来获得长的长度图像。如上所述，典型的放射线检测器62的成像平面62a具有大约42 X 42cm的尺寸。长的长度放射线照相是下述成像方法当使得成像区域在被摄体P的体轴方向上(即在长方向上)移动时连续执行曝光多次，以便于捕捉大于放射线检测器62的成像平面62a的长区域的放射线照相图像，诸如整个脊椎区域(整个脊椎)或整个下肢区域(整个下肢)的放射线照相图像。例如，在长的长度放射线照相中，根据放射线检测器62的成像区域和成像平面62a的尺寸来确定成像次数或成像位置，并且当使得放射线检测器62和放射线的照射区域(即放射线源44的位置)在体轴方向上移动时，连续执行曝光(成像)多次，该次数与所确定的成像次数相对应。在长的长度放射线照相中，通过合成每个通过单次曝光获得的多个放射线照相图像来获取诸如整个脊椎或整个下肢整体的长区域的放射线照相图像。为了简便，假设在长的长度放射线照相中通过单次曝光获取的图像，即由放射线检测器62—次获取的放射线照相图像，被称为短图像，并且通过单次曝光捕捉被摄体的整个区域的放射线照相图像的常规成像被称为一般放射线照相操作。手动模式和自动模式是其中执行一般放射线照相操作的模式。在该实施例中，长图像例如通过三次曝光来获取，并且包括三个短图像72、74和76，如同图2中所示的长图像70。在成像系统10的长的长度模式下，在放射线照相技师将成像按钮按到第二级的状态下，连续执行对短图像的捕捉，即连续执行放射线检测器62和放射线的照射区域的移动以及以预确定间隔进行的曝光。当到第二级的成像按钮的按压被释放，即成像指令被取消时，结束对短图像的捕捉，即结束长的长度放射线照相。通过采用该配置，例如，当放射技师确定了由于被摄体P突然移动等而导致不能执行适当成像操作时，可以迅速停止长的长度放射线照相。然而，本发明不限于该构造。例如，成像次数、成像区域的位置、成像区域的尺寸等可以被预先设置或输入，并且预确定数目的短图像可以响应于开始成像的指令来被自动捕捉。
图I中示出的控制单元16是响应于从成像指示单元14提供成像指令信号等来控制成像系统10的每个单元的操作的单元。控制单元16控制成像单元12例如以设定的成像菜单、成像条件和成像模式来捕捉图像。控制单元16控制放射线照相图像数据处理器18来在预确定的时刻从放射线检测器62中读取先前放射线照相图像的后图像数据。控制单元16控制成像处理单元20执行对捕捉到的放射线照相图像数据的预确定的图像处理。控制单元16控制图像数据处理器20来将诸如长图像的多种图像数据输出到输出单元22和显示单元24，并且控制输出单元22输出诸如长图像的各种图像的硬副本(hardcopies)。控制单元16控制显示单元24来显示诸如长图像的各种图像。成像单元12包括照射单元30、分隔单元32以及放射线检测单元34。分隔单元32被布置在放射线检测单元34附近。照射单元30被布置成面向放射线检测单元34，其中分隔单元32被插入在其间。即，相对于分隔单元32，照射单元30被布 置在放射线检测单元34的相对侧。在成像单元12中，在照射单元30中的稍后要描述的放射线源44与放射线检测单元34的放射线检测器62的成像平面62a之间的距离被设置为U。照射单元30向放射线检测单元34的稍后要描述的放射线检测器62辐照放射线。从照射单元30向被摄体P辐照放射线，并且放射线检测单元34检测穿透站立在分隔单元32旁边的被摄体P的放射线。照射单元30包括导轨42、放射线源44、距离测量单元45和源移动机构46。放射线源44向被摄体P和放射线检测器62辐照放射线，并且采用通常在放射线照相成像系统中使用的放射线源。因此，虽然没有示出，但是放射线源44包括，例如，X-射线管、X-射线可移动孔径(准直仪)、照射场灯、镜子等。距离测量单元45被布置在放射线源44中。距离测量单元45测量到稍后要描述的分隔单元32的隔板50的距离。将由距离测量单元45获取的距离输出到控制单元16。因为放射线源44的放射位置44a和距离测量单元45的位置(即从X-射线管的位置到距离测量单元45的距离)被预先存储在控制单元16中，所以放射线源44的放射位置44a(即从X-射线管的位置到稍后要描述的分隔单元32的隔板50的距离L2)被获取。距离测量单元45是非接触型的，并且实用例如超声波测距仪、激光长度测量机等。到隔板50的距离L2与从放射线源44的放射位置44a到放射线检测器62的成像平面62a的距离L1 一起用于计算放大率。放大率由控制单元16来计算，被输出到图像数据处理器20，并且用于图像处理。按照放大率=L2Ai来计算放大率。放射线源44由导轨42来支撑。导轨42被布置成在预确定的方向上延伸，该预确定的方向与站立在稍后要描述的分隔单元32中的被摄体P (受检查者)的体轴方向相对应，在该实施例中，该预确定的方向是与地面B垂直的方向，即Y方向，并且该导轨支撑放射线源44，以便于在垂直方向上是可移动的。在与基座48垂直的方向上，即Y方向上，直立布置该导轨42。源移动机构46使得放射线源44沿着导轨42进行移动。通过使用源移动机构46，能够使得放射线源44沿着导轨42移动，并且可以使放射线源44位于具有不同高度H的多个照射位置处，并且可以将放射线源44固定到预确定高度H。因此，放射线的照射场可以在被摄体P的体轴方向上进行改变。可以从源移动机构46获取距地面B的放射线源44的高度H的信息。将高度H的信息输出到控制单元16。没有具体限制源移动机构46，并且可以使用在对长区域进行成像的放射线照相成像系统中使用的所有移动单元，诸如齿轮驱动机构，诸如齿条齿轮式齿轮；丝杠驱动机构；滚珠丝杠驱动机构；使用滑轮等的卷绕驱动机构；以及使用诸如气缸或油缸的缸体的机构。分隔单元32包括隔板50、基座52和倾斜检测单元54。分隔单元32用于确定在放射线源44的光轴C方向上的被摄体P的成像位置。隔板50用于使被摄体P位于在相对于放射线检测器62的预确定的位置处，并且是相对于地面B从基座52直立布置的放射线传播面板部件。隔板50可能关于隔板50和基座52的连接部分α倾斜。在没有将负载施加到基座52的顶表面52a的状态下，隔板50与基座52的顶表面52a垂直地直立布置。基座52具有布置在其顶表面52a上的隔板50，并且用作被摄体P被加载在其上底座。轮子53被布置在基座52的底部。因此，可以使分隔单元32移动。例如，将定位分隔单元32的定位部件58布置在地面B上。通过使基座52与定位部件58接触，可以使分隔单元32位于预确定的位置处。可以通过使用定位部件58来将在隔板50和放射线检测器62的成像平面62a之间的距离ΛL近似地设置为预确定的距离。倾斜检测单元54用于检测隔板50的倾斜Θ，并且被布置在例如隔板50的顶部上。隔板50的倾斜Θ是由于隔板50的顶部在水平方向上的移动而形成的角度。例如，隔板50朝着放射线检测器62的移动被定义为形成正(+)角度，而隔板50朝着放射线源44的移动被定义为形成负(_)角度。没有具体地限制隔板50的倾斜检测单元54，只要它能够检测隔板50的倾斜Θ，并且例如可以使用倾斜传感器或重力传感器。在该实施例中，通过使用倾斜检测单元54来检测隔板50的倾斜Θ，并且将检测到的倾斜Θ输出到控制单元16。倾斜Θ的值从控制单元16输出到图像数据处理器20，并且在图像数据处理器20中用于图像校正，诸如梯形畸变校正。控制单元16可以确定隔板50的倾斜Θ是否在可允许范围内，并且当确定了倾斜超过可允许范围时，可以将隔板50的倾斜Θ的值输出到图像数据处理器20。在这种情况下，当隔板50的倾斜Θ在可允许范围内而隔板50倾斜时，图像数据处理器20不执行图像校正。 在该实施例中，关于隔板50的倾斜Θ的允许范围，例如，隔板50的顶部在水平方向上的移动是相对于1200mm的8mm。S卩，可允许倾斜Θ是Θ = tarT1 (8/1200)。放射线检测单元32用于检测穿透被摄体P的放射线，并且获取放射线照相图像。放射线检测单元34包括直立支架60、放射线检测器62和检测器移动机构(检测器移动单元)64。 放射线检测器62例如由FPD来构造。放射线检测器62是公知的放射线照相检测器或放射线照相图像检测器，其检测穿透被摄体P的放射线、将检测到的放射线转换成电信号、获得作为模拟数据的放射线照相图像数据、并且输出作为模拟数据的包括被摄体P的图像的放射线照相图像数据。放射线检测器62可以采用将放射线直接转换成电荷的直接方案FPD以及将放射线临时转换成光线并且将该光线转换成电信号的间接方案FPD 二者。
直接方案FPD包括由非晶硒等构成的光敏薄膜、电容器和作为开关元件的TFT。例如，当诸如X-射线的放射线入射在直接方案FPD上时，从光敏薄膜生成电子-空穴对。将电子-空穴对积累在电容器中，并且通过使用TFT来将积累在电容器中的电荷作为电信号进行读取。另一方面，间接方案FPD包括由荧光物质形成的闪烁体层、光电二极管、电容器和TFT。闪烁体层由响应于放射线的入射而发光(发荧光)的荧光物质(诸如“CsI:Tl”)形成。间接方案Fro通过使用光电二极管来对响应于放射线的入射而从闪烁体层发出的光进行光电转换，并且将转换的电荷积累在电容器中，并且通过使用TFT来将积累在电容器中的电荷作为电信号进行读取。直立支架60用于支撑放射线检测器62，以便于可在与地面B垂直的方向上(即在与放射线源44的移动方向平行的Y方向上)移动。直立支架60包括导轨(未不出)，该导轨类似于支撑放射线源44的导轨42地在垂直方向(Y方向)上延伸；以及接合部件(未示出)，该接合部件与导轨接合，以便于可在Y方向上移动，并且固定放射线检测器62。检测器移动机构64能够使得放射线检测器62类似于放射线源44地在Y方向上移动，并且能够将放射线检测器62定位和停止在多个成像位置处。类似于源移动机构46，没有具体限制检测器移动机构64，并且可以使用在对长区域进行成像的放射线照相成像系统中使用的所有移动单元，诸如齿轮驱动机构，诸如齿条齿轮式齿轮；丝杠驱动机构；滚珠丝杠驱动机构；使用滑轮等的卷绕驱动机构；以及使用诸如气缸或油缸的缸体的机构。因此，在成像系统10中，可以使得放射线源44和放射线检测器62在被摄体P的体轴方向上连续或间歇地移动，并且因此，能够在长的长度模式下执行成像操作(长的长度放射线照相)。放射线检测器62的多个成像位置优选地以一对一的方式与放射线源44的多个照射位置相对应。没有具体限制短图像的最大成像数目，并且该最大成像数目可以是三个或更多。短图像的成像方向不限于从上侧顺序向下的方向，而是可以是从下侧顺序向上的方向。短图像的成像位置可以是固定的，或者可以被任意改变，或者可以是其任何一个。如上所述，在长的长度模式下，当使得放射线检测器62和放射线的照射场在被摄体P的体轴方向上移动时，连续执行确定次数的曝光，即，多次成像。在根据该实施例的成像系统10中，例如，在长的长度模式下，在三个阶段的成像位置处执行成像操作。为了这个目的，通过使用检测器移动机构64来使得放射线检测器62的位置间歇地从上到下移动，以便于顺序停止在成像位置处，并且通过使用源移动机构46来使得放射线源44与放射线检测器62同步地间歇地移动。当放射线检测器62和放射线源44的移动被间歇地停止时，在成像位置处对被摄体进行曝光，由此捕捉短图像。S卩，在成像系统10中，能够捕捉从第一成像位置的顶端到第三成像位置的底端的长放射线照相图像，并且能够通过允许捕捉放射线照相图像的放射线照相技师根据被摄体P的成像区域任意地选择并且确定成像位置和成像短图像的次数，来捕捉各种长放射线照相图像，诸如整个脊椎区域(整个脊椎)或整个下肢区域(整个下肢)。以这种方式，通过使用稍后要描述的图像数据处理器20来合成捕捉到的短图像，可以获取整个脊椎或整个下肢的长放射线照相图像。关于成像位置，例如，使得两个连续的成像位置彼此部分重叠。即，使得先前捕捉到的图像的成像区域和随后捕捉的图像的成像区域彼此重叠。重叠区域可以用作用于合成图像的连接判据。放射线照相图像数据处理器18用于对响应于来自控制单元16的指令而从成像单元12的放射线检测器62读取的输出信号(放射线照相图像的图像数据)执行各种处理，诸如Α/D (模拟/数字)转换处理以及记录(log)转换处理，并且用于将输出信号转换成放射线照相图像的数字图像数据。放射线照相图像数据处理器18将已经经历了数据处理的放射线照相图像的数字图像数据输出到图像数据处理器20。图像数据处理器20对从放射线照相图像数据处理器18获得的处理的数字图像数据执行图像处理，诸如图像校正和图像合成、将已经经历了图像处理的放射线照相图像数据转换成监视器显示或打印输出数据、并且将所转换的数据输出到输出单元22和显示单元24。图像数据处理器20由在计算机操作作的程序(软件)、或者专用硬件、或其组合来实现。当成像模式是长的长度模式时，图像数据处理器20用于合成多个获得的短图像，以形成被摄体P的长放射线照相图像。当向图像数据处理器20提供多个短图像作为短数字图像数据时，合成数字图像数据，以生成指示被摄体P的长放射线照相图像的放射线照相图像数据。图像数据处理器20基于从控制单元16输出到图像数据处理器20的倾斜Θ的值以及在捕捉图像时放射线源44的高度H的信息来校正短图像的梯形畸变。当在隔板50倾斜的状态下对矩形被摄体进行成像时，获取梯形图像78，如图3A中所示。因此，使用倾斜Θ的值以及在捕捉关于放射线源44的光轴C的位置(即放射线源44的高度H)的图像时放射线源44的高度H的信息来校正图像78的梯形畸变。结果，获取与成像被摄体相同的矩形图像78a，如图3B中所示。梯形校正采用关于放射线源44的光轴C的位置(即放射线源44的高度H)的已知的梯形校正算法。在JP 2010-94498A中公开了梯形校正算法的示例。图像数据处理器20使用控制单元16计算的放大率(=L2/L1)来校正放大率的偏差，并且将数字图像数据中的尺寸校正为实际尺寸。在使用放大率的图像校正中，例如，仅参考放大率来对其校正两个兴趣区之间的尺寸的数值可以在不校正图像的情况下被输出或显示。在这种情况下，该数值可以与捕捉到的放射线照相图像的数字图像数据中的值一起被输出或显示。图像数据处理器20可以执行已经由各种放射线照相成像系统执行的所有图像处理，诸如通过校准执行的像素缺陷校正、偏移校正、暗校正、增益校正、黑点校正、灰度校正以及密度校正。当成像模式是与一般放射线照相相对应的模式并且没有必要执行图像合成时，图像数据处理器20可以执行对放射线照相图像的数字图像数据的除了合成处理之外的上述、图像处理，可以将处理的图像数据转换成监视器显示数据和打印输出数据，并且可以将转换的数据输出到输出单元22和显示单元24。
没有具体限制在图像数据处理器20中合成短图像来获取长图像的方法，并且可以使用所有已知的图像合成方法。例如，在成像系统10中，由于捕捉短图像时的放射线检测器62的成像位置(即放射线检测器62的坐标位置)是已知的，所以可以使用下述方法基于捕捉短图像时的放射线检测器62的坐标位置，使用短图像的重叠部分来耦接/合成短图像。另外，可以使用下述方法计算重叠部分的图像特征量、将具有相同图像特征量的部分设置为图像的边缘、并且在边缘处耦接图像以合成图像。图像数据处理器20可以执行对两个部分图像的数字图像数据的数字图像处理，诸如用于匹配密度或灰度的灰度校正或密度校正，以便于使两个连续捕捉的相邻部分图像的重叠部分进行匹配，其被执行以合成多个部分图像的图像数据，可以获取其重叠部分彼此匹配的部分图像的图像数据，并且可以将部分图像合成为长图像。输出单元22使用从图像数据处理器20输出的短图像(部分图像)或长图像(完整图像)的打印输出数据来输出硬副本。输出单元22可以将从图像数据处理器20输出的部分图像或完整图像的图像数据输出到网络或存储介质。显示单元24使用从图像数据处理器2O输出的短(部分)图像或长(完整)图像的监视器显示数据来显示短图像(部分图像)或长图像(完整图像)。 显示单元24可以通过使用⑶I来显示对于成像操作是必要的选择或指令，并且诸如放射线照相图像或成像次数的信息可以在监视器上进行显示。在根据该实施例的成像系统10中，例如，当放射线照相室的地面B并不平坦而是凹凸不平并且隔板50倾斜时，基于隔板50的倾斜Θ和放射线源44的高度来执行图像校正，以校正梯形畸变并且校正放大率的偏差。因此，能够减少在被摄体P和捕捉到的短图像之间的形状上的误差，并且能够获取具有相对于实际尺寸的较小误差的被摄体P的短图像。因此，关于通过合成多个短图像来最终获取的长图像，能够获取被摄体P的在形状上具有较小误差并且具有相对于实际尺寸的较小误差的被摄体P的长图像。结果，能够改善诊断精度。在成像系统10中，例如，当通过三次成像来获取长图像时，长合成图像70包括三个短图像72至76，如图2中所示。此时，在实际距离和距离D之间的误差可以被设置为± 5mm，该距离D为在长合成图像70中的三个短图像72至76上的在兴趣区A1和兴趣区A2之间的距离。在根据该实施例的成像系统10中，由于可以执行基于隔板50的倾斜Θ的图像校正，所以可能使得没有必要调整隔板50的位置并且没有必要调整隔板50的倾斜Θ。因此，能够便于安装隔板50的工作并且简化隔板50的构造。将在下面参考图4中所示的流程图来描述成像系统10中的长区域成像方法。在该实施例中，假设通过三次成像来对整个脊椎区域(整个脊椎)进行成像以创建长图像。首先，获得如被摄体P的患者的患者信息，诸如例如身高和体重的身体特征、成像部位所以及成像条件(步骤S10)。在这种情况下，放射线照相技师基于患者信息通过使用成像指示单元14来在成像系统10中设置诸如整个下肢的成像和整个脊椎的成像的成像菜单以及成像模式。在这种情况下，将长的长度模式设置为成像模式。通过使用成像指示单元14来设置长区域成像的成像开始位置，即第一成像位置。输入成像条件，诸如曝光时间和放射线强度。以这种方式，为成像作准备。根据需要，通过使用成像指示单元14，可以在长的长度模式下设置其中系统自动设置成像条件的自动长的长度模式或预设自动长的长度模式或者其中放射线照相技师可以输入/设置成像条件的手动长的长度模式。使得分隔单元32进行移动以使基座52与定位部件58接触，并且使隔板50位于放射线检测单元34的放射线检测器62的成像平面62a前面的预确定的位置处(步骤S12)。使得照射单元30的放射线源44移动到操作位置(步骤S14)。在这种情况下，可以使用自动定位功能来使放射线源44移动到相对于装置的预确定的位置，例如长区域成像的成像开始位置(第一成像位置)。
然后，通过使用倾斜检测单元54来检测隔板50的倾斜Θ，并且通过使用距离测量单元45来测量从放射线源44的照射位置(X-射线管的位置)到隔板50的距离L2 (步骤S16)。在步骤S16中，将检测到的隔板50的倾斜Θ和距该隔板的测量距离L2输出到控制单元16。将倾斜Θ和距离L2的值从控制单元16输出到图像数据处理器20，并且用于稍后要描述的图像校正。如上所述，在获得了隔板50的倾斜Θ和距隔板50的距离L2之后，请进诸如被摄体P的患者，使患者的正面站立在基座52上，以便于面对放射线源44，即以便于使患者的背部转向隔板50的平面50a，确定被摄体P的位置，并且然后确定被摄体P的成像位置(步骤S 18)。基于在步骤S 10中获得的患者信息来捕捉被摄体的图像(步骤S20)。在这种情况下，在一次成像结束之后，例如，使放射线源44和放射线检测器62从头到脚同步移动到预确定的位置，并且执行总共三次成像。对于每次成像，图像数据从放射线检测器62输出到放射线照相图像数据处理器18、通过使用放射线照相图像数据处理器18来将图像数据转换成数字图像数据，并且然后将其输出到图像数据处理器20。将在下面详细描述该实施例中的三次成像。首先，在第一次成像时，当将成像指示单元14的成像按钮按到第一级时，成像单元12处于用于在控制单元16的控制下进行成像的待命状态。当将成像按钮按到第二级时，执行第一次成像，并且从成像单元12中的放射线源44辐照具有预确定强度的放射线达预确定的时间。辐照的放射线透过被摄体P入射在放射线检测器62上，并且将穿透被摄体P的放射线转换成电信号(放射线照相图像)。在长的长度模式下，通过声音或监视器显示来输出针对每次成像的每次曝光的成像定时(即曝光定时)以及成像次数的细节，以便于由执行成像操作的放射线照相技师来识别。放射线照相图像数据处理器18在预确定的累积时间度过之后从放射线检测器62中读取捕捉到的放射线照相图像、执行诸如Α/D转换的处理，并且将结果提供到图像数据处理器20。图像数据处理器20获得从放射线照相图像数据处理器18提供的放射线照相图像，并且将在第一次成像时获得的放射线照相图像存储为第一成像位置处的第一短图像。图像数据处理器20可以将第一短图像提供到显示单元24，以便于使得显示单元24在合成之前将第一短图像显示为预览图像。放射线照相技师可以通过使用显示单元24显示的预览图像来确认捕捉到的放射线照相图像中的任何缺陷，例如可以检查被摄体P是否移动离开成像范围。因此，当由于缺陷而打算停止成像时，能够停止进行成像。当第一次成像结束时，通过使用检测器移动机构64来使放射线检测器62移动到第二成像位置，并且同时通过使用源移动机构46来使得放射线源44移动到第二成像位置。在放射线检测器62和放射线源44移动到第二成像位置之后，开始第二次成像。与第一次成像类似，在成像单元12中，从放射线源44辐照具有预确定强度的放射线达预确定 时间，辐照的放射线透过被摄体P入射在放射线检测器62上，穿透被摄体P的放射线被转换成电信号，由此可以获取放射线照相图像。放射线照相图像数据处理器18在预确定累积时间度过之后从放射线检测器62中读取在成像位置N = 2处捕捉到的放射线照相图像、执行诸如Α/D转换的处理，并且将结果提供到图像数据处理器20。图像数据处理器20将从放射线照相图像数据处理器18提供的放射线照相图像(短图像)存储为第二成像位置处的第二短图像，即存储为在第二次成像时获得的放射线照相图像。与第一短图像类似，将第二短图像提供到显示单元24，以便于将第二短图像显示为预览图像。与第二次成像类似，当第二次成像结束时，使得放射线检测器62和放射线源44移动到第三成像位置。在放射线检测器62和放射线源44移动到第三次成像位置之后，开始第三次成像。与第二次成像类似，在成像单元12中，放射线检测器62将从放射线源44辐照并且穿透被摄体P的放射线转换成电信号(放射线照相图像)。放射线照相图像数据处理器18从放射线检测器62中读取放射线照相图像的数据，执行对其的诸如Α/D转换的处理，并且将结果提供到图像数据处理器20。图像数据处理器20将从放射线照相图像数据处理器18提供的放射线照相图像存储为在第三成像位置处的第三短图像，即存储为在第三次成像时获得的放射线照相图像。与第一短图像类似，将第三短图像提供到显示单元24，以便于将第三短图像显示为预览图像。在第三次成像结束之后，图像数据处理器20执行图像数据处理器20的上述成像处理，诸如基于倾斜Θ和距离L2、基于三个捕捉到的短图像的数字图像数据的图像处理，并且然后合成三个短图像，以获取长图像的数字图像数据(步骤S22)。将长图像的数字图像数据输出到输出单元22，并且输出单元22创建硬副本(步骤S24)。将长图像的数字图像数据输出到显示单元24，并且显示单元24显示长图像(步骤S24)。以这种方式，能够获取长诊断图像。所获取的诊断图像用于对患者(被摄体P)进行诊断(步骤S26)。在成像系统10中，除长区域成像之外的一般放射线照相可以与于已知的放射线照相成像系统类似地来执行，并且可以与长区域成像类似地在隔板50的倾斜在可允许范围内的情况下来执行。在根据该实施例的成像方法中，在步骤S16中，当隔板50倾斜时，将倾斜Θ的值输出到图像数据处理器20以进行图像校正，但是本发明不限于该构造。例如，在步骤S 16中，可以由控制单元16来确定倾斜Θ的值是否在预确定的可允许范围内，并且当确定了倾斜Θ的值在可允许范围内时，可以不将倾斜Θ的值输出到图像数据处理器20，以便于不在图像数据处理器20中执行图像校正。当被摄体P被加载到基座52上时，其重量可以被施加到隔板50。因此，在被摄体P被加载到基座52上之后，隔板50的倾斜Θ可以被再次测量，通过该测量再次获得的隔板50的倾斜Θ的值可以被输出到图像数据处理器20，并且倾斜的值可以用于图像校正。在根据该实施例的成像方法中，在被摄体P被加载到基座52上之前，测量隔板50的倾斜Θ，并且测量到隔板50的距离L2，但是本发明不限于该配置。例如，在被摄体P被加载到基座52上并且捕捉到其图像之后，可以测量隔板50的倾斜Θ以及距隔板50的距离L2。在这种情况下，将倾斜Θ和距离L2的测量的值输出到控制单元16，并且倾斜Θ和距其的距离L2的值用于图像数据处理器20中的图像校正。在下面将描述本发明的第二实施例。图5是图示根据本发明的第二实施例的放射线照相成像系统的示意图。在该实施例中，与图I中所示的根据第一实施例的放射线照相成像系统10相同的部件用相同的附图标记来引用，并且将不重复其详细描述。图5中示出的根据该实施例的放射线照相成像系统10a(以下也被称为成像系统IOa)在分隔单元32a的构造方面不同于根据第一实施例的放射线照相成像系统10(参见图I)，并且在其他构造方面等同于根据第一实施例的放射线照相成像系统10，其细节将不重复描述。根据该实施例的成像系统IOa的分隔单元32a在安装在基座52上的轮子53的方向方面不同于第一实施例的分隔单元32。轮子53的旋转轴与隔板50的平面50a垂直。导向装置82被安装在顶板S上。倾斜检测单元54被布置在隔板50的顶部。隔板50的顶部被插入导向装置82中，并且在这种状态下隔板50在与隔板50的平面50a平行的方向上移动。在该实施例中，与根据第一实施例的成像系统10类似，通过使用倾斜检测单元54来检测隔板50的倾斜，并且基于隔板50的倾斜Θ来执行图像校正，以校正梯形畸变等，并且校正放大率的偏差。因此，例如，当地面B并不平坦而是凹凸不平并且隔板50因此是倾斜的时，能够减少与被摄体P的形状误差并且获取具有相对于实际尺寸的较小误差的被摄体P的短图像。因此，关于通过合成多个短图像来最终获取的长图像，能够获取与被摄体P的具有较小形状误差并且具有相对于实际尺寸的较小误差的被摄体P的长图像。结果，在实际距离和距离D之间的误差可以被设置为±5mm，距离D为图2中所示的长合成图像70中的多个短图像72至76上的两个兴趣区A1和A2之间的距离。在该实施例中，由于可以基于隔板50的倾斜Θ来执行图像校正，能够使得没有必要调整隔板50的位置，并且没有必要调整隔板50的倾斜Θ。因此，能够促进安装隔板50的工作。 在该实施例中，可以由控制单元16来确定隔板50的倾斜Θ的值是否在可允许范围内，并且当确定了倾斜的值超过可允许范围时，可以与根据第一实施例的成像系统10类似地使图像数据处理器20执行图像处理。根据实施例的上述成像系统10和IOa 二者已经被应用于用于对立位的被摄体P进行成像的放射线照相成像系统，但是本发明不限于该构造。本发明可以被应用于用于对卧位的被摄体P进行成像的放射线照相成像系统。在根据实施例的上述成像系统10和IOa的任何一个中，已经说明了在长区域成像中的放射线的照射场通过使得放射线源44在被摄体P的体轴方向(Y方向)上移动来改变，但是本发明不限于该构造。在本发明中，可以使用改变放射线的照射场的各种公知单元。例如，改变放射线的照射场的单元可以采用下述方法通过改变放射线源的角度，(即通过所谓的对管进行旋转)来改变放射线的照射场。改变放射线的照射场的单元还可以采用下述方法通过采用作为放射线源的用X射线照射长区域成像的整个区域的X-射线管以及调节来自X-射线管的X射线的照射场的孔径，并且使得孔径在体轴方向上移动，来改变放射线的照射场。可以采用X-射线管悬挂机器，该X-射线管悬挂机器支撑X-射线源，通过使用在顶板上行进的水平驱动单元来使得X-射线源在水平方向上移动，并且通过使用垂直驱动单元来使得X-射线源在垂直方向上移动。在这种情况下，通过使用旋转驱动单元来旋转地驱动X-射线源来控制X射线的照射方向。本发明基本上具有上述构造。虽然已在上面详细描述了根据本发明的放射线照相成像系统和放射线照相成像方法，但是本发明并不限于该实施例，而是在不背离本发明的思想的情况下，可以以各种方式来改进或修改本发明。
权利要求
1.一种捕捉被摄体的放射线照相图像的放射线照相成像系统，包括 放射线检测器，所述放射线检测器检测从其获取所述放射线照相图像的放射线； 放射线源，所述放射线源用所述放射线照射所述放射线检测器； 隔板，所述隔板被布置在所述放射线检测器附近，并且使所述被摄体位于相对于所述放射线检测器的预确定的位置处； 距离测量单元，所述距离测量单元测量在所述隔板和所述放射线源之间的距离； 倾斜检测单元，所述倾斜检测单元测量所述隔板的倾斜；以及 图像处理器，所述图像处理器基于由所述距离测量单元所获取的在所述隔板和所述放射线源之间的所述距离以及由所述倾斜检测单元所获取的所述隔板的所述倾斜来校正所捕捉到的放射线照相图像。
2.根据权利要求I所述的放射线照相成像系统，其中，在捕捉所述放射线照相图像之前或之后执行所述倾斜检测单元对所述隔板的所述倾斜的所述测量以及所述距离测量单元对所述距离的所述测量。
3.根据权利要求I所述的放射线照相成像系统，其中，在捕捉所述放射线照相图像期间执行所述倾斜检测单元对所述隔板的所述倾斜的所述测量，并且所述图像处理器基于在捕捉所述放射线照相图像期间检测到的所述隔板的所述倾斜以及在所述隔板和所述放射线源之间的所述距离来校正所捕捉到的放射线照相图像。
4.根据权利要求I至3所述的放射线照相成像系统，进一步包括检测器移动单元，所述检测器移动单元使得所述放射线检测器在所述被摄体的长度方向上进行移动， 其中，所述图像处理器合成多个图像，所述多个图像通过下述步骤来获得通过使用所述检测器移动单元来使得所述放射线检测器在所述被摄体的所述长度方向上进行移动，用来自所述放射线源的放射线照射所述被摄体，并且捕捉在所述长度方向上被分割的所述被摄体的所述图像；并且所述图像处理器创建长的放射线照相图像。
5.根据权利要求4所述的放射线照相成像系统，其中，当捕捉在所述长度方向上被分割的所述被摄体的所述图像时，使得两个接续的成像位置彼此部分重叠，并且所述图像处理器匹配所述重叠部分，以创建所述长的放射线照相图像。
6.一种通过使用下述装置来捕捉被摄体的放射线照相图像的放射线照相成像方法放射线检测器；隔板，所述隔板使所述被摄体位于相对于所述放射线检测器的预确定的位置处；以及放射线源，所述放射线源用放射线来照射所述放射线检测器，所述放射线照相成像方法包括下述步骤 测量在所述隔板和所述放射线源之间的距离以及所述隔板的倾斜； 捕捉所述被摄体的所述放射线照相图像；以及 基于在所述隔板和所述放射线源之间的所述距离以及所述隔板的所述倾斜来校正所捕捉到的放射线照相图像。
7.—种通过使用下述装置来捕捉被摄体的放射线照相图像的放射线照相成像方法放射线检测器；隔板，所述隔板使所述被摄体位于相对于所述放射线检测器的预确定的位置处；以及放射线源，所述放射线源用放射线来照射所述放射线检测器，所述放射线照相成像方法包括下述步骤 捕捉所述被摄体的所述放射线照相图像；测量在所述隔板和所述放射线源之间的距离以及所述隔板的倾斜；以及 基于在所述隔板和所述放射线源之间的所述距离以及所述隔板的所述倾斜来校正所述捕捉到的放射线照相图像。
8.根据权利要求6所述的放射线照相成像方法，其中，在捕捉所述被摄体的所述放射线照相图像时执行对所述隔板的所述倾斜的第二测量，并且 其中，通过所述第二测量获取的所述隔板的所述倾斜用于在校正所述捕捉到的放射线照相图像的所述步骤中校正所述放射线照相图像。
9.根据权利要求6至8中的任何一项所述的放射线照相成像方法，其中，捕捉所述被摄 体的所述放射线照相图像的所述步骤包括下述步骤 使得所述放射线检测器在所述被摄体的长度方向上进行移动，用来自所述放射线源的所述放射线照射所述被摄体，并且捕捉在所述长度方向上被分割的所述被摄体的多个图像；以及 合成通过对在所述长度方向上被分割的所述被摄体进行成像所获取的所述多个图像，以创建长的放射线照相图像。
10.根据权利要求9所述的放射线照相成像方法，其中，当捕捉在所述长度方向上被分割的所述被摄体的所述图像时，使得两个接续的成像位置彼此部分重叠来对在所述长度方向上被分割的所述被摄体进行成像，以及使所述重叠部分彼此匹配来创建所述长的放射线照相图像。
全文摘要
本发明公开了一种捕捉被摄体的放射线照相图像的放射线照相成像系统及其方法。一种放射线照相成像系统捕捉被摄体的放射线照相图像。该放射线照相成像系统具有放射线检测器，该放射线检测器检测从其获取放射线照相图像的放射线；放射线源，该放射线源用放射线照射放射线检测器；隔板，该隔板布置在放射线检测器附近，并且使被摄体位于相对于放射线检测器的预确定的位置处；距离测量单元，该距离测量单元测量在隔板和放射线源之间的距离；倾斜检测单元，该倾斜检测单元测量隔板的倾斜；以及图像处理器，该图像处理器基于由距离测量单元获取的在隔板和放射线源之间的距离以及由倾斜检测单元获取的隔板的倾斜来校正捕捉到的放射线照相图像。
文档编号A61B6/00GK102626315SQ20121002622
公开日2012年8月8日 申请日期2012年2月7日 优先权日2011年2月7日
发明者木村阳一 申请人:富士胶片株式会社