专利名称：X射线诊断设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及获得由X射线辐射产生的图像的X射线诊断设备。
背景技术：
X射线诊断设备被认为是根据X射线荧光透视法或X射线照相术获得图像，并被用于医疗诊断的设备。一种X射线诊断设备被配置成用于治疗，血管造影检查等等。例如，这种X射线诊断设备被用于支持医生把治疗必需的细导线的导管或器件(下面称为器件)插入患者或检查对象(下面称为样本(specimen))的血管中，以及使器件通过血管到达染病部位。该设备还被用于通过把造影剂注入样本的血管中，并用荧光镜检查样本，获得血管造影图像。
在如上所述把器件送到染病部位的操作过程中，X射线诊断设备向样本辐射不强的X射线，同时实时地在专用显示器上显示作为结果的荧光检查图像。医生通过参考显示的荧光检查图像，使器件进入血管。另一方面，医生通常还通过参考对于器件插入来说，必不可少的X射线照片图像，或者通过参考在显示器中显示的血管图像，使器件进入血管。通过临时把少量造影剂注入样本中，获得血管图像。
但是，按照常规的X射线诊断设备，当器件在血管中继续前进时，取决于器件的行动方向和/或图像视场的大小，器件的头部可能会位于显示器的显示范围之外。
当发生上述情况时，医生或放射技师(下面称为操作员)必须利用操作装置，操纵样本所躺的诊断台和/或固定X射线管的臂，以便把器件的头部置于显示范围之内。此外，当操作员操作从而移动诊断台和/或臂时，操作员还必须留心与外围设备的抵触。对于操作员来说，这种操作和照管要求难以负担。
特别地，由于固定X射线管和检测器的缘故，臂非常笨重，因此具有极大的惯性力。从而，当操纵臂时，难以适当地调整需要微调的臂位置。
实践中，经常操纵诊断台，以使器件的头部落入显示范围之内。操作中，在臂被固定的时候，来回地，从一端到另一端地，和/或上下移动诊断台。显然，当诊断台移动时，诊断台上的样本也被移动。对于样本来说，除了相当紧张之外，移动常常还不舒服。另外，必须注意医疗器具(例如插入样本中的器件和注入样本内的静脉滴注用管子)不会被拖出。此外，诊断台通常由操作员手动移动。于是，当样本较重时，对操作员来说是一件困难的工作。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供一种用于获得X射线图像的X射线诊断设备。X射线诊断设备包括X射线辐射器，检测器，第一机构，第二机构，控制器和图像处理器。X射线辐射器被配置成向样本辐射X射线。检测器被配置成检测由X射线产生的X射线数据。第一机构与检测器耦接，并被配置成沿着检测器的检测平面移动检测器。第二机构与X射线辐射器耦接，并被配置成依照检测器改变X射线的辐射方向。控制器被配置成根据检测器的移动，控制第二机构。图像处理器与检测器耦接，并被配置成根据X射线数据准备荧光透视图像数据，作为X射线图像。图像处理器还校正荧光透视图像数据的变形。
根据本发明的第二方面，提供一种用于获得X射线图像的X射线诊断设备。X射线诊断设备包括X射线辐射器，检测器，第一机构，第二机构，控制器和图像处理器。X射线辐射器被配置成向样本辐射X射线。检测器被配置成检测由X射线产生的X射线数据。第一机构与检测器耦接，并被配置成沿着检测器的检测平面移动检测器。第二机构与X射线辐射器耦接，并被配置成使X射线暴露于检测器的整个有效检测区内。控制器被配置成根据检测器的移动，控制第二机构。图像处理器与检测器耦接，并具有保存过去的图像数据的存储器。图像处理器还被配置成根据检测的X射线数据准备荧光透视图像数据，并按照检测器的移动，根据过去的图像数据，准备和在荧光透视图像数据中看到的样本部分类似的一部分样本的基准图像数据。
根据本发明的第三方面，提供一种用于获得X射线图像的X射线诊断设备。X射线诊断设备包括X射线辐射器，检测器，第一机构，第二机构，控制器，存储器，图像处理器和显示器。X射线辐射器被配置成向样本辐射X射线。检测器被配置成检测由X射线产生的X射线数据。第一机构与检测器耦接，并被配置成沿着检测器的检测平面移动检测器。第二机构与X射线辐射器耦接，并被配置成使X射线暴露于检测器的整个有效检测区中。控制器被配置成根据第一机构的移动，控制第二机构。存储器被配置成保存一个或多个过去的荧光透视图像数据。图像处理器被配置成根据检测的X射线数据准备荧光透视图像数据，根据至少一个过去的荧光透视图像数据，准备对比度增强的基准图像数据。图像处理器还被配置成执行荧光透视图像数据和一部分对比度增强的基准图像数据之间的扣除处理。根据检测器的移动确定该部分。显示器被配置成显示经过扣除处理后的图像。
结合附图，参考下述详细说明，易于更全面地理解本发明实施例及其许多附随优点，其中图1是表示根据本发明第一实施例的X射线诊断设备的示例性结构的方框图；
图2是说明根据本发明的第一实施例检测器的平移控制的例子的方框图；图3A表示了根据本发明的第一实施例X射线辐射和X射线检测之间的初始关系；图3B表示了根据本发明的第一实施例X射线辐射和X射线检测之间的示例性调整关系；图4A表示了根据本发明的第一实施例第一方向上X射线管的示例性移动；图4B表示了根据本发明的第一实施例第二方面上X射线管的示例性移动；图5是表示系统控制单元的示例性结构的方框图，用于说明根据本发明的第一实施例涉及准直器的位置和X射线管的辐射方向调整的控制；图6A表示了根据本发明的第一实施例检测器的初始位置；图6B表示根据本发明的第一实施例，基于操作杆的操作而移动的检测器的示例性位置；图7表示了根据本发明的第一实施例检测器移动机构的示例性结构；图8A表示了根据本发明的第一实施例图7中所示检测器移动机构的第一详细结构的例子；图8B表示了根据本发明的第一实施例图7中所示检测器移动机构的第二详细结构的例子；图9A表示了根据本发明的第二实施例处于初始位置状态的X射线诊断设备的示例性结构；图9B表示了根据本发明的第二实施例处于扩展位置状态的X射线诊断设备的示例性结构；图10A表示了根据本发明的第二实施例当扩展机构处于原位时的X射线诊断设备；图10B表示了根据本发明的第二实施例的X射线诊断设备的第一横截面图；图10C表示了根据本发明的第二实施例的X射线诊断设备的第二横截面图；图11A表示了根据本发明的第三实施例初始位置下的X射线检测及其所得到的图像；图11B表示了根据本发明的第三实施例在移动位置下的X射线检测及其所得到的图像；图12是表示根据本发明的第三实施例用于校正图像变形的系统的示例性结构的方框图；图13是表示根据本发明的第四实施例涉及基准图像的自动扫视的系统的示例性结构的方框图。
具体实施例方式
下面参考附图，说明本发明的实施例。
(第一实施例)图1是表示根据本发明第一实施例的X射线诊断设备的示例性结构的方框图。
根据本发明第一实施例的X射线诊断设备包括控制X射线诊断设备的系统控制单元1；辐射X射线的X射线管2；检测从X射线管2射出的X射线的检测器3；支承检测器3的检测器支持物(supporter)4；通过检测器支持物4，支承X射线管2和检测器3的臂5；向X射线管2供电，从而X射线管2辐射X射线的X射线发生器6；样本所躺的诊断台7；用于操纵臂5和诊断台7的操作单元8；根据从检测器3获得的X射线信息(或者数据)准备图像，并且具有执行各种图像处理的处理器的图像控制单元9；和显示准备的图像或处理后的图像的显示器10。
X射线管2配有控制从X射线管2射出的X射线的辐射方向和范围(或区域)的准直器2a。此外，系统控制单元1与专用于系统控制单元1的监视器11连接。系统控制单元1还与用于操纵在监视器11中显示的GUI(图形用户界面)的键盘12和鼠标13之类用户接口连接。系统控制单元1还控制驱动臂5和诊断台7。另外，系统控制单元1控制X射线发生器6，以便控制要产生的X射线，并且控制管理图像采集的图像控制单元9。另外，系统控制单元1管理诸如样本信息之类的信息，还控制诸如注射器和成像器之类的外围设备。
图2是根据本发明的第一实施例，说明检测器3的平行控制的例子的方框图。如图2中所示，系统控制单元1包括检测器移动控制部分1a和检测器驱动控制部分1b。检测器移动控制部分1a控制检测器3平行于检测器3的检测平面移动。系统控制器1还与操作杆14连接。和操作杆14的操作相符的信息被提供给检测器移动控制部分1a，检测器移动控制部分1a据此确定检测器3的移动距离和方向。确定的距离和方向从检测器移动控制单元1a传送给检测器驱动控制单元1b。检测器驱动控制单元1b控制检测器移动机构40沿着确定的方向，把检测器3移动确定的距离。检测器移动机构40物理设置在检测器3和检测器支持物4之间。后面将更详细地说明检测器移动机构40。
检测器驱动控制部分1b能够执行同时驱动检测器3所必需的多种控制。检测器3通过齿轮、线性运动型轴承等，与检测器移动机构40耦接。因此，它被配置成使检测器移动机构40的驱动力被转换成检测器3的线性运动。
当响应操作杆14的操作，移动检测器3时，X射线器2和检测器3未彼此对准相对。由于这种未对准的缘故，如果X射线管2照原样被固定，那么和移动检测器3之前相比，从X射线管2射出的X射线只部分暴露于并被检测器3检测到或者根本未被检测到。这妨碍有效确保所得到的图像的视场。于是，根据检测器3的移动，调整从X射线管2射出的X射线的辐射场和方向是有益的。
在根据本发明的第一实施例的X射线诊断设备中，如图3A和3B中所示调整X射线管2的X射线辐射。图3A表示了根据本发明的第一实施例X射线辐射和X射线检测之间的初始关系。另外，图3B表示了根据本发明的第一实施例X射线辐射和X射线检测之间的示例性调整关系。
如图3B中所示，准直器2a被配置成可结合检测器3的移动，调整其位置和孔径。后面将详细说明图3B中所示的这种结构。虽然必须加宽X射线管2的辐射角，不过X射线管2不必改变辐射方向。于是，通过关于检测器3的移动，调整准直器2a的位置和孔径，能够和检测器3的移动相适应地控制X射线辐射场。在存在两个或更多X射线管2用准直器2a(换句话说，两层或更多层的准直器2a)的情况下，可独立控制每个准直器2a的位置和孔径，从而使准直后的X射线通过样本暴露于检测器3的预定检测区。
另一方面，当移动检测器3时，可如图4A和4B中所示控制X射线管2。图4A表示了根据本发明的第一实施例沿第一方向的X射线管2的示例性移动。图4B表示了根据本发明的第一实施例沿第二方向的X射线管2的示例性移动。
支承X射线管2的X射线管支持物15与臂5连接，并被配置成能够围绕安装点O调整X射线管2的辐射方向，X射线管2在所述安装点O处被安装在X射线管支持物15上。如图4A和4B中的虚线所示，X射线管支持物15具有枢轴机构，使其能够沿两个轴向倾斜X射线管2。和检测器3的移动一道，X射线管支持物15沿着两个轴向中的每个方向或者同时沿着这两个轴向独立倾斜X射线管2。按照这种结构，通过结合检测器3的移动，调整X射线管2的辐射方向，能够始终把X射线辐射场分配在检测器3的有效检测区上。
图5是表示系统控制单元1的示例性结构的方框图，用于说明和上面按照本发明的第一实施例说明的准直器2a的位置及X射线管2的辐射方向调整有关的控制。如图5中所示，系统控制单元1还包括用于调整X射线管2的辐射方向的X射线管轴线(axis)驱动控制部分1c和X射线管轴线控制部分1d。系统控制单元1还包括用于调整准直器2a的位置和孔径的准直器驱动控制部分1e和准直器位置/孔径控制部分1f。可独立控制准直器2a的各个准直元件。
当操纵操作杆14时，操作信息被提供给检测器移动控制部分1a。检测器移动控制部分1a确定沿哪个方向移动检测器3以及移动多少。关于距离和方向的信息从检测器移动控制部分1a被发送给检测器驱动控制部分1b。检测器驱动控制部分1b根据确定的距离和确定的方向，控制检测器移动机构40沿预定的方向移动检测器3预定的距离。
响应操作杆14的操作的操作信息也从检测器驱动控制部分1b被发送给X射线管轴线控制部分1d。X射线管轴线控制部分1d确定沿哪个方向移动(或旋转)X射线管及移动(或旋转)多少。从X射线管轴线控制部分1d把关于数量和方向的信息发送给X射线管轴线驱动控制部分1c。X射线管轴线驱动控制部分1c根据确定的数量和确定的方向，控制X射线管移动机构20沿预定的方向移动(旋转)X射线管2预定量。X射线管移动机构20可包括齿轮、旋转运动型轴承等。
此外，响应操作杆14的操作的操作信息也从检测器驱动控制部分1b被发送给准直器位置/孔径控制部分1f。准直器位置/孔径控制部分1f确定准直器2a的新位置和孔径。从准直器位置/孔径控制部分1f把新位置和孔径信息发送给准直器驱动控制部分1e。准直器驱动控制部分1e控制准直器2a移动预定量，从而把准直器2a放在预定位置。准直器驱动控制部分1e还根据确定的孔径，控制准直器2调整其孔径。
图6A根据本发明的第一实施例，表示了检测器3的初始位置。图6B表示了根据本发明的第一实施例根据操作杆14的操作移动的检测器3的示例性位置。图6A和6B均表示了从诊断台7上方得到的X射线诊断设备的视图。
如前所述，通过操纵操作杆14，在不移动臂5和诊断台7的情况下，检测器3被移动到所需(或者适当)的位置。检测器3由设置在臂5上的检测器支持物4支持，并被配置成能够按照检测器移动机构40，平行于检测器3的检测平面移动。于是，当朝着图6B中的右上方操纵操作杆14指定量时，基本上沿着和如图6B中所示的操作杆14的操作相同的方向，按照指定的操作量将检测器3移动预定距离。
此外，还结合检测器3的移动，并且遵循前面参考图5说明的系统控制单元1中的控制，调整X射线管2的辐射方向，把准直器2a移动到适当的位置，并具有适当的孔径，从而从X射线管2射出的X射线正确进入(或者暴露于)移动后的检测器3。
另外，通过操作(或例如按下)设置于操作单元8中的原位开关8a，使移动后的检测器3自动返回初始位置(原位)。这里，原位是检测器支持物4和检测器3的默认(或者最初确定的)位置。当在工厂安装X射线诊断设备时，可设置原位。另一方面，可在从制造厂装运X射线诊断设备时设置原位。也可在其它任意可能的时候设置原位。
下面参考图7、8A和8B详细说明前面提及的检测器移动机构40。图7表示了根据本发明的第一实施例检测器移动机构的示例性结构。另外，图8A表示了根据本发明的第一实施例图7中所示检测器移动机构的第一详细结构的例子。图8B表示了根据本发明的第一实施例图7中所示检测器移动机构的第二详细结构的例子。
如图7中所示，检测器移动机构40具有允许检测器支持物4沿着相互正交的两个轴线(轴线①、轴线②)移动的机构。检测器支持物4可分别沿着一个轴线和另一轴线独立移动。换句话说，由于检测器支持物4被固定在臂5上，因此这种结构意味着检测器移动机构40允许检测器3独立地沿着这两个轴线中的每条轴线移动。通过根据如前所述的操作杆14的操作，计算距离和方向，确定沿着相应轴线的移动(或移位)。检测器移动机构40包括检测器后侧齿轮3a、可移动单元40a、可移动单元后侧齿轮40d和电机(图7中未示出)，根据计算的距离和计算的方向，控制检测器后侧齿轮3a、可移动单元40a、可移动单元后侧齿轮40d和电机，以便沿着相应的轴线移动检测器3。下面将详细描述包含在检测器移动机构40中的检测器后侧齿轮3a、可移动单元40a、可移动单元后侧齿轮40d、电机等。
沿着图7中的轴线①的移动意味着可移动单元40a在检测器后侧齿轮3a上的滑动。如图8A中所示，检测器移动机构40包括设置在检测器3的后侧的检测器后侧齿轮3a，在检测器后侧齿轮3a上移动的可移动单元40a，和设置在可移动单元40a后侧的可移动单元后侧齿轮40d。在可移动单元40a中，存在电机40b和由电机40b旋转的齿轮40ca。可移动单元40a还包括与齿轮40ca啮合，从而当齿轮40ca被转动时发生转动的齿轮40cb。齿轮40cb还与检测器后侧齿轮3a啮合。于是，当齿轮40cb被转动时，可移动单元40a在检测器后侧齿轮3a上滑动。即，检测器3沿着轴线①贴着可移动单元40a移动。用于驱动电机40b的供电线可通过臂5和检测器支持物4，从系统控制单元1连接到电机40b。也可按照相似的方式，布设用于连接电机40b的控制线路。
沿着图7中的轴线②的移动意味着检测器支持物4在移动单元后侧齿轮40d上的滑动。如图8B中所示，检测器移动机构40还包括设置在可移动单元40a后侧的可移动单元后侧齿轮40d。在检测器支持物4中，存在电机4a和由电机4a转动的齿轮4ba。检测器支持物4还包括与齿轮4ba啮合，从而当齿轮4a被转动时发生转动的齿轮4bb。齿轮4bb还与可移动单元后侧齿轮40d啮合。于是，当转动齿轮4bb时，检测器支持物4在可移动单元后侧齿轮40d上滑动。即，与可移动单元40a啮合的检测器3沿着轴线②贴着检测器支持物4移动。用于驱动电机4a的供电线可通过臂5和检测器支持物4，从系统控制单元1连接到电机4a。也可按照相似方法，布设用于控制电机4a的控制线路。
如图8A和8B中所示，通过独立驱动各个电机40b和4a，能够沿着包括倾斜方向(由于移动的结果)在内的任意方向，平行于其检测平面移动检测器3。根据图8A和8B中所示的结构，允许检测器3在检测器的尺寸范围内移动。但是，如果能够使检测器后侧齿轮3a和/或可移动单元后侧齿轮40d更长，那么相应地可把检测器3移动到检测器3的尺寸范围之外。依据关于线性运动的引导，例如可移动单元后侧齿轮40d等，控制可移动单元40a和检测器支持物4之间的位置关系。因此，在可移动单元40a和检测器支持物4之间可实现平行移动(移位)。另外，依据关于线性运动的引导，例如检测器后侧齿轮3a等，类似地控制可移动单元40a和检测器3之间的位置关系。因此，在可移动单元40a和检测器3之间可实现平行移动(移位)。
(第二实施例)图9A和9B表示了根据本发明第二实施例的X射线诊断设备的示例性结构。第二实施例中，和第一实施例中描述的组件类似的组件被赋予相同的附图标记，并且虽然在图9A和9B中没有表示所有这些附图标记，不过将如同第一实施例中所述那样引用这些附图标记。下面将省略关于这些相似组件的详细说明。
根据第二实施例的X射线诊断设备包括设置于臂5上，并与检测器支持物4耦接的扩展机构(extension mechanism)50。扩展机构50被配置成平行于检测器3的检测面移动。例如，扩展机构50可移向臂5，也可移离臂5。于是，由于检测器3通过检测器移动机构40与检测器支持物4连接，因此结合检测器移动机构40，可平行于检测器3的检测平面，进一步移动检测器3的位置。
X射线诊断设备还包括设置于臂5之上，并且与X射线管支持物15耦接的扩展机构51。扩展机构51被配置成平行于检测器3的检测平面移动。例如，类似于扩展机构50，扩展机构51可移向臂5，以及移离臂5。于是，由于X射线管2通过X射线管移动机构20与X射线管支持物15连接，因此结合检测器3的移动，还可平行于检测器3的检测平面移动X射线管2的位置。在这种结构中，当操作者连续操纵操作杆14，以便移动检测器3时，按照第一实施例中描述的方式，检测器3被移动到由检测器移动机构40限定的范围。如果操作者继续操纵操作杆14，检测器移动机构40的操作被自动转到扩展机构50的操作。根据操作杆14的操作，扩展机构50被移动到检测器3的位置。当扩展机构被移动时，结合扩展机构50，扩展机构51也沿着和扩展机构50相同的方向被移动相同的距离。因此，检测器3和X射线管2之间的位置关系基本上总是保持不变。此外，由于检测器3的移动范围被扩展，因此能够适应较宽范围的X射线荧光透视检查或射线照相。
在本发明的第二实施例中，扩展机构50和51由臂5支承，并由电机(图9A和9B中未示出)驱动。另外，X射线诊断设备可包括独立提供的，用于特别操纵扩展机构50和51的杆。这种情况下，还可提供原位开关等，用于自动把扩展机构50和51返回初始确定的原位，例如在第一实施例中描述的检测器3和X射线管2的固定位置。
扩展机构50和51还可被配置成沿着和图9B中所示方向垂直的方向移动。图10A-10C表示了根据本发明第二实施例的X射线诊断设备的另一示例性结构。图10A表示了根据本发明的第二实施例当扩展机构50位于原位(或者初始位置)时的X射线诊断设备。图10B表示了根据本发明的第二实施例当从图10A中所示的X-X′线观看X射线诊断设备时，X射线诊断设备的横截面图。另外，图10C表示了根据本发明的第二实施例当从图10A中所示的Y-Y′线观看X射线诊断设备时，X射线诊断设备的横截面图。
如图10B中所示，图10A中所示的位于原位(或初始位置)的扩展机构50能够沿着和图9B中所示方向垂直的方向，移动与检测器3耦接的检测器支持物4。另外，如图10C中所示，结合扩展机构50，扩展机构51还能够沿着如图10B中所示的方向，移动与X射线管2耦接的X射线管支持物15。在本发明的实施例中，一个方向被理解为某一方向(+方向)和相反方向(-方向)。
(第三实施例)
在上述第一(和第二)实施例中，当检测器移动机构40移动检测器3时，要求X射线管2改变其辐射方向，并要求准直器2a改变其位置和孔径，以便辐射的X射线通过躺在X射线管2和检测器3之间的样本，准确地暴露于检测器3的检测区中。但是，由图像控制单元9根据这种检测准备的图像可能会如图11B中所示发生变形。
图11A根据本发明的第三实施例，表示了在原位(或初始位置)的X射线检测及其所得到的图像。图11B根据本发明的第三实施例，表示了在移动后的位置的X射线检测及其所得到的图像。
在当检测器3被移动时获得的示例性图像中，和在位于X射线辐射焦点的延伸部位的检测器3检测区中获得的一部分图像的图像尺寸(或宽度)相比，在远离X射线管2(更准确地说，远离X射线管2的X射线辐射焦点)的检测器3检测区中获得的一部分图像的图像尺寸(或宽度)变大。另一方面，和在位于X射线辐射焦点的延伸部位的检测器3的检测区中获得的一部分图像的图像尺寸(或宽度)相比，在靠近X射线管2(更准确地说，靠近X射线管2的X射线辐射焦点)的检测器3的检测区中获得的一部分图像的图像尺寸(或宽度)变小。于是，根据本发明的第三实施例，X射线诊断设备被配置成实时校正这种变形，并在显示器10中显示校正后的图像。
图12是根据本发明的第三实施例，表示用于校正图像变形的系统的示例性结构的方框图。
当检测器3被移动时，系统控制单元1的检测器驱动控制部分1b向图像控制单元9的变形校正控制部分9b提供检测器3的移动距离和移动方向的信息。还把在图像控制单元9的图像准备部分9a中获得的图像(即变形图像)S的信息提供给变形校正控制部分9b。变形校正控制部分9b根据从系统控制单元1的检测器驱动控制部分1b提供的检测器3的移动距离和移动方向的信息，处理最适合于图像S的变形校正。
这种适当的变形校正处理可使用通常在投影机等中实现的所谓梯形变形校正处理。具体地说，变形校正控制部分9b通过把包含在图像S的变形部分中的象素的每个象素位置转换成如果检测器3未被移动，理应获得的图像中所包含的相应象素的每个象素位置，校正变形。
此外，由于在X射线辐射射束方向上，X射线管2的X射线辐射焦点和检测器3的各个象素之间的距离(或者焦点和样本等之间的距离)彼此不同，因此即使当其是相同尺寸的目标时，这种相同尺寸的目标被成像成和距离相符的不同尺寸。
为了校正这种变形，根据X射线束方向上，焦点和样本的具体部位之间的距离，以及焦点和通过样本的具体部位的X射线所暴露的具体象素之间的距离，计算几何扩展比例。利用对检测器3的每个象素计算的几何扩展比例，可进行校正，以便获得与当X射线管2和检测器3正常(或者对准)彼此面对时应获得的图像相似的图像。
美国专利6196715中描述了这种校正技术的一个例子，并且适用于本发明的实施例。
基于上述校正的校正图像S′的信息被提供给图像准备部分9a。通过正常的图像处理，例如灰度处理、数字过滤处理等，实现校正后的图像S′，随后在显示器10中显示它。即使在荧光透视检查过程中，也可实时地实现上述处理。
(第四实施例)图13是表示根据本发明的第四实施例和基准图像的自动扫视有关的系统的示例性结构的方框图。
在设置于检验室中的显示器10中实时显示荧光透视图像或射线照相图像时，已获得的图像通常在该显示器10中被再现(或者显示)为基准图像。另外，在显示器10中实时显示荧光透视图像或射线照相图像时，通常根据再现的图像产生静止图像，并在显示器10中将其显示成基准图像。可查阅基准图像，以便继续进行医疗检查。
实践中，以目录形式显示一组射线照相图像或一组产生的静止图像，以便操作者选择适当的基准图像(再现图像或静止图像)。另一方面，依次逐一转换和显示射线照相图像或产生的静止图像。将被选为基准图像的图像通常是在和荧光透视检查中识别预定图像视场的位置类似的位置拍射线照片获得的图像。
但是，在上述情况下，根据本发明的实施例，检测器3的移动导致图像视场的变化。此外，当操作者移动诊断台7的台面7a、臂5等时，图像视场也被改变。从而，在显示器10中显示的基准图像的中心和正在荧光透视检查中获得的图像的图像视场的中心不一致。于是，操作者必须进行手动操作，使显示的基准图像的中心和正在荧光透视检查中获得的图像的图像视场的中心相符。
根据本发明的第四实施例的X射线诊断设备被配置成通过结合检测器3的移动，自动使要显示的基准图像跟随检测器3的移动，自动使基准图像的中心和正在荧光透视检查中获得图像的图像视场的中心相符。
如图13中所示，当检测器3被移动时，从系统控制单元1的检测器驱动控制部分1b把移动距离和移动方向的信息提供给图像控制单元9的自动扫视控制部分9c。自动扫视控制部分9c把该信息转换成位于基准图像中的预定图像的中心的坐标的移动量，作为关于基准图像的移动量和移动方向的信息。图像准备部分9a根据转换结果，自动把基准图像移动到某一位置。实时地在显示器10中显示移动后的基准图像。
利用根据第四实施例的X射线诊断设备，还能够自动使基准掩蔽图像(reference mask image)跟随正在实时获得的荧光透视检查图像。当荧光透视检查过程中，医生把器件插入样本中时，基准掩蔽图像被用作路线图。
下面说明准备基准掩蔽图像的过程。首先，操作者操纵操作单元8，选择准备荧光透视检查路线图掩蔽图像的功能。随后，当通过样本的血管向他或她注入造影剂时，在预定的固定位置实现荧光透视检查。在荧光透视检查期间，根据需要，把在荧光透视检查中获得的血管造影图像保存在设置于图像控制单元9的图像准备部分9a中的存储器(未示出)中。图像准备部分9a把保存在该存储器中的多个的荧光透视血管造影图像加起来。由于每个血管造影图像显示在血管的不同部分中流动的注入造影剂，图像准备部分9a只抽取每个保存图像的峰值部分(由造影剂增强)，并且只追踪每个图像的峰值部分。这可称为峰值追踪。从而，图像准备部分9a准备表示由造影剂增强的所有血管的图像。这样准备的图像是基准掩蔽图像。在完成基准掩蔽图像之后，终止造影剂注入。
图像准备部分9a实现准备的基准掩蔽图像和正在荧光透视检查中实时获得的荧光透视图像之间的扣除处理(subtractionprocessing)。荧光透视图像是只显示背景和器件的图像。于是，由于扣除处理的结果，在显示器10中显示只显现对比度提高的血管和器件的图像。在该显示中，为了易于区分血管和器件，图像准备部分9a可实现其中血管和器件被不同着色(例如用黑色和白色)的显示处理。因此，医生能够容易地前移器件，识别扣除处理图像中显示的插入器件和血管之间的位置关系。
由于根据借助荧光透视检查法，在固定位置获得的荧光透视血管造影图像，以路线图的形式准备荧光透视掩蔽图像，因此基准掩蔽图像只具有一个预定的图像视场。于是，如果是常规的X射线诊断设备，并且在实时荧光透视检查过程中，其臂和/或其诊断台被移动，那么由于从数个图像视场获得这种荧光透视图像，因此基准掩蔽图像的图像视场变得不和正在实时获得的荧光透视图像的所有图像视场相同。这不会导致较好的扣除处理。从而，不易识别扣除处理后的图像中的血管和器件。
按照根据第四实施例的X射线诊断设备，即使检测器3在实时荧光透视检查期间被移动，关于移动距离和移动方向的信息从检测器驱动控制部分1b被提供给自动扫视控制部分9c。自动扫视控制部分9c把该信息转换成位于基准掩蔽图像中心的坐标的移动量，作为关于基准掩蔽图像的移动量和移动方向的信息。图像准备部分9a根据转换结果，自动把基准掩蔽图像移动到位。于是，基准掩蔽图像的图像视场被校正，变成和正在实时获得的荧光透视图像的各个图像视场相符。由于在扣除处理中使用相对于荧光透视图像适当移动的基准掩蔽图像，因此在显示器10中可显示较好的图像。
如上所述，根据本发明的实施例中的X射线诊断设备，通过移动检测器3，能够容易地确保所需的图像视场，而不必移动躺在台面7a的样本(即不必移动台面7a)，也不必留心与外围设备等的抵触。此外，由于操作者不必手动移动沉重的臂5，因此易于恰当地调整需要微调的臂位置。于是，根据本发明的实施例的X射线诊断设备可减轻操作者的位置调整工作量。
另外，根据本发明的实施例的X射线诊断设备能够根据检测器3的移动，自动校正将在显示器10中显示的图像的变形。另外，根据本发明的实施例的X射线诊断设备能够自动把基准图像的中心位置调整到正在实时获得的图像的中心位置。类似地，根据本发明的X射线诊断设备能够自动把路线图掩蔽图像的图像视场调整到正在实时获得的图像的图像视场。于是，能够向操作者提供恰当的图像，以便继续进行检查。
上面描述的本发明的实施例只是为了便于理解本发明而描述的例子，并不是对本发明的限制。从而，本发明的实施例中公开的各个组件和元件可被重新设计或修改成其在本发明范围内的等同物。此外，这种组件和元件的任何可能组合都可能包含在本发明的范围内，只要获得和按照本发明实施例中的上述公开内容获得的那些优点相似的优点。
权利要求
1.一种用于获得X射线图像的X射线诊断设备，包括向样本辐射X射线的X射线辐射器；检测由X射线产生的X射线数据的检测器；与检测器耦接，并被配置成沿着检测器的检测平面移动检测器的第一机构；与X射线辐射器耦接，并被配置成使X射线暴露于检测器的整个有效检测区内的第二机构；根据检测器的移动，控制第二机构的控制器；和与检测器耦接的图像处理器，该图像处理器具有保存过去图像数据的存储器，并被配置成根据检测的X射线数据准备荧光透视图像数据，并按照检测器的移动，根据过去的图像数据，准备和在荧光透视图像数据中看到的样本部分类似的一部分样本的基准图像数据。
2.按照权利要求1所述的设备，其中根据检测器的移动，基准图像数据以和荧光透视图像数据中心对应的位置为中心。
3.按照权利要求1所述的设备，其中第二机构旋转X射线辐射器，以使X射线暴露于整个有效检测区中。
4.按照权利要求1所述的设备，其中第二机构包括可相对于X射线辐射器定位，并被配置成校准X射线的准直器；其中控制器控制准直器的位置。
5.按照权利要求4所述的设备，其中控制器还控制准直器的孔径。
6.按照权利要求1所述的设备，其中第二机构把X射线辐射器移动到预定位置。
7.按照权利要求1所述的设备，还包括通过检测器支持物支承检测器，并支承X射线辐射器的臂；其中第一机构相对于检测器支持物移动检测器。
8.按照权利要求1所述的设备，还包括通过检测器支持物支承检测器，并支承X射线辐射器的臂；其中第一机构相对于主支持物移动与检测器耦接的检测器支持物。
9.按照权利要求1所述的设备，还包括指示检测器的移动的指示器件；通过检测器支持物支承检测器，并支承X射线辐射器的臂；其中当操纵指示器件，指示检测器沿预定方向移动时，第一机构相对于检测器支持物移动检测器，并且还相对于臂移动检测器支持物，以帮助沿预定方向移动检测器。
10.按照权利要求1所述的设备，其中图像处理器还被配置成根据检测器的移动，校正荧光透视图像数据的变形。
11.按照权利要求1所述的设备，还包括显示荧光透视图像数据和基准图像数据的显示器。
12.按照权利要求1所述的设备，还包括配置成指示检测器返回初始位置的指示器件。
13.按照权利要求1所述的设备，其中第一机构至少沿第一方向和垂直于第一方向的第二方向之一移动检测器。
全文摘要
用于获得X射线图像的X射线诊断设备包括X射线辐射器，检测器，第一机构，第二机构，控制器和图像处理器。X射线辐射器被配置成向样本辐射X射线。检测器被配置成检测由X射线产生的X射线数据。第一机构与检测器耦接，并被配置成沿着检测器的检测平面移动检测器。第二机构与X射线辐射器耦接，并被配置成依照检测器改变X射线的辐射方向。控制器被配置成根据检测器的移动，控制第二机构。图像处理器与检测器耦接，并被配置成根据X射线数据准备荧光透视图像数据，作为X射线图像。图像处理器还校正荧光透视图像数据的变形。
文档编号G01N23/00GK1781451SQ20051012705
公开日2006年6月7日 申请日期2003年9月19日 优先权日2002年9月20日
发明者渡边泉, 金子诚, 上原久幸, 手塚章夫, 平山一丰, 山鼻明子 申请人:株式会社东芝