探测器，使得所述目标空间配置被呈 现。在控制器对来自"远程控制单元"或类似装置的用户发出的命令做出响应的意义上而 言，在配置中的变化自动实现(即，没有用户输入)或者半自动实现。
[0034] 根据一个实施例，所述X射线源被配置为由人类操作员手动移动。换言之，所述系 统是"抓住和拖动(grab-and-drag)"系统。例如，在一个实施例中，X射线源壳体被布置在关 节臂上，并且所述壳体具有手柄或其它抓柄(grip)选项，以方便地允许操作员手动移动X射 线源来定位X射线壳体并且由此定位X射线管。在探测器是可移动的实施例中，探测器主体 配备有所述手柄或抓柄选项。
[0035]根据一个实施例，所述系统还包括显示单元，其用于显示所述位置校正信息或经 更新的位置校正信息。
[0036] 根据一个实施例，所述反射器是多个反射器中的一个，每个反射器被配置为在不 同频率处共振，其中，所述发射器被配置为在不同频率处发射所述无线电信号。这允许相对 于之前提到的所述位置校正信息升高所寻求的细节级别。另一方面，单个反射器将能够解 析最多5个自由度(DoF)。这对于不需要旋转的一些实施例可以是足够的。使用每个对唯一 频率做出响应的多个反射器允许通过询问探测器(如果有)的存在实施"现状检查"，并且在 一个实施例中，甚至询问使用中的探测器的类型。根据一个实施例，当所述X射线源和所述 探测器在预定义距离处对准时，所述反射器每个具有不同的取向。
[0037] 根据一个实施例，所述发射器是多个发射器中的一个。在一个实施例中，每个发射 器相对于彼此具有固定的或可变的不同的位置或取向。这允许形成所需要的距离上的空字 段或盲区（其中，在所述接收器处没有从反射器接收到信号）。
[0038] 也设想其它组合。在一个实施例中，存在单个反射器和多个发射器或收发器。在一 个实施例中，存在单个发射器和多个接收器和一个或多个反射器。
[0039] 根据一个实施例，所述多个发射器（或收发器）被布置为相控阵列（phased array)。这允许发射器在所述管壳体中的紧凑集成。在一个实施例中，所述阵列围绕所述X 射线管焦斑形成。与两个以上的反射器相组合的这种相控阵实施例允许针对X射线源和/或 探测器的6个自由度中的每一个解析位置校正信息的信号。
[0040] 根据一个实施例，所述系统还包括提示器，其被配置为发出用于所述成像装置的 人类操作员的视觉提示器信号、触感提示器信号/触觉提示器信号、或音频提示器信号/声 学提示器信号中的任何一种或组合，其中，所述信号根据所述位置校正信息被发出，并在所 述X射线源或所述探测器被移动以呈现所述空间配置时被发出，或者一旦呈现所述空间配 置时被发出。例如，在后一种情况下，只有当在相应地移动管和/或探测器后呈现所述管-探 测器系统的所期望的空间配置时发出声音或视觉信号。
[0041] 根据一个实施例，所述提示器信号根据所述位置校正信息而被调制。例如，在一个 实施例中，诸如"啁嗽或嘟嘟"的音频信号改变音高、或序列、或强度或其他感官属性，当前 的管-探测器配置开始更接近目标空间配置，或者，在一个实施例中，作为一个(as one)接 近盲区。在一个实施例中由调制信号提供的信息与在如"赫克尔扣豆茎Huckle Buckle beanstalk"或"热还是冷hot or cold"的儿童游戏中给出的位置信息没有什么不同：当在 一定位置上时，事先不知道以哪种方式移动。相反，当观察调制后的提示器信号如何改变 时，通过试错法导出用于朝向所期望的最佳管-探测器空间配置的正确方向的线索。如果使 用多个发射器/接收器，信号能够提供更多位置细节，因为现在移动方向也能够被包括在调 制信号内。例如，移动方向能够通过声音或视觉符号(诸如通过在显示器上的图形箭头)来 指示是否需要移位，比方说向左或者向右，或者是否要顺时针或逆时针旋转等。
[0042] 根据一个实施例，所述发射器或所述接收器中的至少一个被附接至所述X射线源， 或者使所述发射器或所述接收器中的至少一个位于远离所述X射线源。
[0043] 根据一个实施例，所述反射器被附接至所述探测器，或者被附接至所述X射线源。
[0044] 根据一个实施例，所述成像装置是移动的和/或所述探测器是便携式类型。
[0045] 本发明适用于移动射线照相系统和在固定射线照相系统上的自由曝光。其也可以 应用于任何系统，由此，两个物体需要在一个或多个自由度上被对准，并且其中期望使两个 物体中的一个是被动的。
【附图说明】
[0046]现在将参考附图对本发明的范例性实施例进行描述，其中：
[0047] 图1示出了包括导航辅助子系统的移动射线照相系统；
[0048] 图2示出了导航辅助子系统的收发器和反射器；
[0049]图3示出了在各种相互取向中的收发器和反射器；
[0050]图4示出了被反射离开反射器并在收发器上接收的无线电信号，以及所述信号如 何根据收发器之间的相互位置而变化；
[0051]图5示出了具有多个反射器的布置中的收发器；
[0052]图6示出了多线圈收发器布置；
[0053]图7示出了重叠的或覆盖的多线圈反射器的布置；
[0054]图8示出了包括一个或多个反射器的探测器的各种实施例；
[0055] 图9示出了围绕多线圈收发器附近的磁通量绘图；
[0056] 图10示出了围绕多线圈收发器和金属物体附近的磁通量绘图；
[0057] 图11示出了用于调整管-探测器系统的方法的流程图；以及 [0058]图12示出了相对于彼此旋转的发射器和反射器。
【具体实施方式】
[0059] 参考图1，示出了包括移动X射线成像装置IMA的布置。根据一个实施例，装置是"手 推车类型"的，并包括滚轮上的底架UC，以使其能相对于患者PAT被定位在方便的位置上。在 其不是永久安装在诸如房间的固定的空间中，而是能够如所期望的逐个位置移动的意义 上，成像器IMA是移动的。一种可能的临床应用（如在图1中范例性指示的）是床边胸部X射 线，但是，也设想其它用途，例如，在A&E中，其中，如果需要对于受伤的检查时，频繁需要诸 如患者的手、脚、腿或头的其他身体部位的X射线图像。
[0060] 操作者控制台CON被内置到用于临床人员（在下文中称为操作员或用户）的底架， 以操作成像器100。控制台CON允许用户通过释放个别X射线曝光来控制图像采集，例如通过 致动操纵杆或踏板或被耦合到控制台CON的其它合适的输入装置。
[0061] 控制台⑶N还包括显示单元M，其用于查看所采集的X射线图像或用于显示用户界 面，以在操作移动X射线装置100时辅助用户。
[0062] 成像器的基本部件是X射线管S(被布置在壳体SH中）和移动或便携式探测器D。在 成像运行期间，探测器D在通过患者PAT的相关身体部位的所述辐射通过之后接收由所述管 S发出的辐射。探测器D与X射线管（"管"）S-起将偶尔在本文中被称为"管-探测器_(子)系 统"。
[0063] 在一个实施例中，便携式探测器D是具有壳体或框架的相对平的、平板的或板状的 物体。探测器具有探测器单元阵列形成的辐射敏感成像表面（这在一些实施例中是平面 的）。每个单元对从X射线源发出的辐射做出响应，如将在下文更详细描述的。在一个实施例 中，探测器单元D在形状上是矩形的，其测量在X、y平面内的大约30cmX 40cm，在z方向上的 厚度为大约3-5cm或更小，但本文也设想其它形状。在一个实施例中，辐射敏感区域被形成 壳体的一部分的边界部分包围。移动探测器D可以是胶片暗盒或完全数字化的单元。在一个 实施例中，探测器D能够经由无线连接与X射线装置操作控制台通信，以将检测到的图像(投 影原始)数据发射至控制台，用于图像处理。控制台和移动探测器包括合适的无线接口来完 成该操作。然而也设想更简单的有线的实施例，其中，探测器D与成像器之间的通信经由有 线插座连接。在一些实施例中，使用防散射栅格(ASG) JSG实质上是由远离并垂直于探测器 表面延伸的小叶片或"鳍片"形成的栅格状结构。当安装时，ASG基本上覆盖了所有探测器表 面。
[0064]实际图像采集大致如下来进行：在图像采集期间，X射线射束XB从X射线管S中发 出，（在通过准直器的可能的准直之后)在感兴趣区域处穿过患者PAT，经历由与在其中的物 质的相互作用的衰减，以及这样衰减后的射束XB随后撞击多个探测器单元上的探测器表 面。（所述射束XB的）由单个射线撞击的每个单元通过发出相应的电信号来做出响应。所述 信号的收集随后由数据采集系统（"DAS"-未示出）转换为表示所述衰减的相应数字值。构成 例如肋骨架和心脏组织的ROI (感兴趣区域）的有机材料的密度确定衰减的水平。高密度材 料(诸如骨骼)导致比较小密度的材料(诸如心脏组织)更高的衰减。这样配准的数字值的收 集随后被合并为数字值的阵列，其形成用于给定的(视场)F 〇V设置的X射线投影图像。
[0065] 实际图像采集之前的重要的预备程序是对管-探测器系统的空间调整以达到所期 望的空间配置。这种配置取决于手头的成像任务，例如，取决于患者的体型。该配置具体地 通过i)管S与探测器D之间的特定距离(源-图像-距离(SID))，以及ii)管S的取向到探测器D 的图像敏感表面或管S的取向与探测器D的图像敏感表面的对准来限定。换言之，特定的空 间配置限定探测器和管之间的相互空间关系，这对于实现最佳图像是必需的。通常仅有单 个这种最佳空间管-探测器系统配置。例如，使用ASG需要用于取向（滚动、偏转、倾斜）的小 于~3°的对准误差（当单独存在时），以及小于~7厘米的离轴误差。如果所述误差组合发 生，误差容限甚至更加严格。当利用ASG操作时未观察那些边缘可以导致图像中的不想要的 栅格伪影，并且当所期望的主要辐射也被部分阻挡时可以需要较高的剂量。为了减轻图像 伪影，SID误差应当小于40cm。然而，由于SID对实际应用的X射线剂量具有很大的影响（因为 l/r2定律），SID误差在临床实践中应当优选不大于10cm，以降低剂量。
[0066] 为了解决对空间调整的这种需求，在一个实施例中，移动X射线装置IMA包括X射线 管定位机构TS。所述机构允许X射线管XR实质上沿基准框架的每个空间方向X、y、z移动以及 围绕每个方向X、y、z旋转，以调整倾斜、滚动、偏转中的任何一个或组合，从而提供具有6个 自由度(DoF)的位置调整，在3D空间中管被认为是刚性体。这通过局部坐标系来指示，原点 在管S的焦点上，具有由圆形箭头指示的相应旋转选项。X射线管S定位机构TS在一个实施例 中被实施为关节臂，其端部中的一个附接至底架UC，另一端承载其壳体中的X射线管。换言 之，所述管定位机构可相对于X射线装置底架UC移动。关节臂仅是范例性实施例，也设想单 纯基于轨道的解决方案。在基于轨道的解决方案的一个实施例中，存在沿着射束或磁极 (pole)运行的轨道系统，并且管S可沿着轨道中的一个滑动，并且射束本身能够可滑动地被 转移跨过其他射束，以实现沿x、y、z的位置调整。磁极或射束可围绕其纵轴旋转和/或管经 由球窝接头被附接至其承载臂，以提供倾斜和/或滚动和/或偏转的可调节性。换言之，本文 中设想提供高达6D 〇F的管和/或其焦斑的空间调整的任何机械布置。然而，这并不意味着X 射线管定位机构必须在任何实施例中必然提供用于所有6D〇F的调整，而是本文也设想较为 简单的系统，其中调整选项受到(更多）限制。例如，一些系统可以仅允许管S沿x、y轴的平面 调整，而不具有管的旋转选项，或者仅围绕z轴旋转来调整偏转但不调整倾斜或滚动等。 [0067]如图1中所示，壳体包括手柄H，所述手柄用于在空间中手动定位管XR的位置。在一 个实施例中，用户通过所述手柄HL抓住X射线管壳体并将其"拖动"至相对于患者PAT(特别 是相对于探测器的位置/取向）所需要的位置。也设想电动实施例，其中，布置有诸如步进电 机等的许多合适的机械致动器M，经由所述机械致动器，沿各轴x、y、z的移动能够由操纵杆 或其他输入装置独立实现，实质上提供用于定位