專利名稱：具有格柵感測單元的便攜式x射線探測器和用于便攜式x射線探測器的自動曝光設(shè)定的 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及x射線成像領(lǐng)域，其中，由x輻射照射受檢査的對象，并 探測穿過該對象的x輻射以便采集對象的二維圖像。具體的，本發(fā)明涉及 一種便攜式x射線探測設(shè)備，其包括二維x射線探測器單元，用于探測穿 過受檢查對象的x輻射。
本發(fā)明還涉及一種x射線成像系統(tǒng)，具體的涉及一種醫(yī)學(xué)x射線成像
系統(tǒng)，該X射線成像系統(tǒng)包括所述的便攜式X射線探測器。
此外，本發(fā)明涉及一種方法，用于借助于所述便攜式探測器采集x射
線圖像數(shù)據(jù)。
而且，本發(fā)明涉及一種計算機可讀介質(zhì)和程序單元，其包含指令，用
于執(zhí)行上述方法，以便借助于所述便攜式探測器采集x射線圖像數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
在醫(yī)學(xué)X射線成像中，借助于固定X射線成像系統(tǒng)或者借助于可移動
x射線成像系統(tǒng)對患者進行x射線檢查'，其中，固定x射線成像系統(tǒng)通常
位于專門設(shè)計的x射線實驗室中。如果不能運送患者，則常常使用可移動
x射線成像系統(tǒng)。
固定X射線成像系統(tǒng)通常包括所謂的布凱氏(Bucky)單元。布凱氏單 元是一個盒子，包括用于X射線膠片暗匣的托架，以及抗散射格柵和所謂 的自動曝光控制(AEC)單元?？股⑸涓駯庞糜诶缭谥匕Y監(jiān)護室中的胸 腔曝光，尤其是用于重病患者。格柵相當大地提高了圖像質(zhì)量，尤其是對 于厚對象而言。抗散射格柵可以選擇性地從布凱氏單元移去。AEC可以用 于控制X射線源，以便允許在有或沒有抗散射格柵的情況下得到最佳曝光 的圖像。
常常通過使用用于探測穿過了不可運送的受檢查患者的X射線的自由暗盒，來操作可移動x射線成像系統(tǒng)。自由暗盒通常剛好位于患者下面。
US4,205,233公開了一種X射線照相工作臺，其包括布凱氏框架，該布 凱氏框架具有前開口，通過該前開口可以將布凱氏單元各自的布凱氏托架 插入到框架中。布凱氏托架支撐帶有X射線感光膠片的暗盒。暗盒位于在 可調(diào)整夾具之間的布凱氏托架中央，并被調(diào)整為與X射線源對準。
JP 2004-073356 A公開了X射線照相設(shè)備，包括(a)格柵探測裝置， 用于探測格柵的存在與否，(b)固定裝置，用于固定格柵，(c)固定探測 裝置，用于探測格柵的固定狀態(tài)，以及(d)姿態(tài)變化約束裝置，用于約束 照相設(shè)備的姿態(tài)變化的操作。姿態(tài)變化約束裝置的操作可以按照格柵探測 裝置的探測結(jié)果來控制。
US6，850,597 B2公開了一種X射線圖像拍攝設(shè)備，包括X射線源和X 射線探測器。X射線圖像拍攝設(shè)備還包括格柵探測裝置，該格柵探測裝置 所具有的結(jié)構(gòu)用于至少探測(a)格柵的存在與否，(b)格柵的種類，以 及(c)是否替換格柵。此外，該X射線圖像拍攝設(shè)備包括圖像處理系統(tǒng)， 用于進行圖像處理并輸出由X射線探測器收集的圖像數(shù)據(jù);以及存儲器， 包含所存儲的多組圖像處理參數(shù)，這些參數(shù)用于基于格柵探測裝置的輸出 來控制圖像處理系統(tǒng)。圖像處理從選擇增益圖像開始。
EP 1 420 618 A2公開了一種X射線成像設(shè)備，包括X射線源和X射線 探測器，在X射線探測器上可分離地安裝了多種不同類型的格柵。X射線 探測器包括自動曝光控制(AEC)單元，其探測從X射線產(chǎn)生裝置射出的 X射線的量，并基于探測到的量而輸出信號。該X射線成像設(shè)備還包括控 制裝置，其基于從AEC探測器輸出的信號控制X射線產(chǎn)生裝置，并按照所 用的格柵類型更正AEC探測器輸出。
需要提供X射線設(shè)備，來增加X射線成像，尤其是對于不可運送的患 者的X射線成像，的所發(fā)出輻射劑量的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
可以由根據(jù)獨立權(quán)利要求的主題來滿足這個需要。由從屬權(quán)利要求來 說明本發(fā)明的各個有利實施例。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種便攜式X射線探測設(shè)備。這個便攜式X射線探測設(shè)備包括(a) 二維X射線探測器單元和(b)感測單元，該 感測單元適于辨別抗散射格柵是否附加到X射線探測器單元上。
本發(fā)明的這個第一方面基于這樣的觀念對可任選的抗散射格柵存在 的自動感測為X射線攝影師提供了可靠且有用的信息，以便在附加了抗散 射格柵的時候調(diào)整X射線源適當?shù)娜笔∑毓庠O(shè)定。因此，可以減少X射線 圖像的曝光過度或曝光不足的風(fēng)險。具體地，在萬一錯誤地沒有使用抗散 射格柵的情況下，可以有效地將對患者的使用過高輻射劑量的風(fēng)險降到最 低。因此，簡化了采集X射線圖像的工作流程，從而使不太有經(jīng)驗的使用 者也能夠操作包括所述便攜式探測器的X射線成像系統(tǒng)。
在該上下文中提及了抗散射格柵可以是用于X射線衰減的任何通道類 型的X射線吸收設(shè)備，其與直射X射線相比的不同之處在于，散射的X射 線至少在略微傾斜的角度下碰撞到探測器上。因此，可以抑制具有不同入 射角的散射的輻射，從而可以相當大地增加結(jié)果產(chǎn)生的X射線圖像的對比 度。這就意味著抗散射格柵消除了在厚對象中大部分散射的輻射，從而提 高了圖像對比度和信噪比。對于薄對象，通常不使用抗散射格柵，因為與 對比度增強的效果相比，使信噪比惡化的影響過大。
X射線探測器單元可以是任何類型的X射線敏感元件，例如X射線照 相膠片。然而，由于現(xiàn)代X射線成像系統(tǒng)經(jīng)常依賴于數(shù)字圖像采集，因此 X射線探測器單元可以是數(shù)字探測器，其包括X射線傳感器元件的陣列。 由此，每一個傳感器元件都能夠接收各自的輻射劑量，其中，該傳感器元 件的輸出信號的高度取決于或與碰撞在相應(yīng)傳感器元件上的各自的輻射劑 量成比例。
優(yōu)選地，便攜式X射線探測設(shè)備包括固定器或固定裝置，其允許將抗 散射格柵相對于X射線探測器單元進行準確空間定位。例如可以借助于夾 具機構(gòu)來實現(xiàn)抗散射格柵可分離式的固定，該夾具機構(gòu)允許抗散射格柵的 簡易操作。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，便攜式X射線探測設(shè)備包括把手，其適于
幫助便攜式x射線探測設(shè)備的人工運輸。提供把手的優(yōu)點在于，可以以有
利于人機工程的方式將便攜式X射線探測設(shè)備運送到幾乎任何需要對不能 運送的患者進行x射線檢查的地點。根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，便攜式X射線探測設(shè)備具有小于10kg的 重量，優(yōu)選地小于8kg，且更優(yōu)選地小于6kg。與用于固定X射線成像系統(tǒng) 且通常具有約20kg甚至更大重量的所謂的固定X射線探測器相比，為了相 對易于運輸?shù)囊嫣帲銛y式X射線探測器包含較少的鉛屏蔽。
根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，便攜式X射線探測設(shè)備具有高度小于 5cm，優(yōu)選地小于3cm的扁平結(jié)構(gòu)。這可以提供以下優(yōu)點可以將便攜式X 射線探測設(shè)備布置在甚至狹窄或小區(qū)域內(nèi)，這些區(qū)域能夠靠近患者。例如， 可以將便攜式X射線探測設(shè)備直接布置在患者床墊下面。因此，便攜式X 射線探測設(shè)備的平坦結(jié)構(gòu)允許在無需明顯改變受檢查患者姿勢的情況下采 集X射線圖像數(shù)據(jù)。作為結(jié)果，所述便攜式X射線探測設(shè)備對于各種不同 醫(yī)學(xué)X射線成像應(yīng)用都是有用的。
根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，感測單元適于辯認附加到X射線探測器 單元上的抗散射格柵的類型。這種識別抗散射格柵類型的能力會允許對X 射線源的缺省曝光設(shè)定進行更準確的調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，便攜式X射線探測設(shè)備還包括自動曝光 控制單元(AEC)，其適于實時測量碰撞在X射線探測器單元上的輻射劑量。 這可以提供以下優(yōu)點可以監(jiān)測輻射劑量，并且在X射線探測器單元己經(jīng) 接收到足夠的輻射劑量的情況下，可以關(guān)閉產(chǎn)生X射線的X射線源和/或可 以關(guān)閉快門，以致于不再有更多X射線碰撞在X射線探測器單元上。這可 以實現(xiàn)X射線源的可靠操作，即使是借助于便攜式而不是借助于固定探測 器來探測X射線也是如此。
優(yōu)選地，AEC單元包括X射線劑量測量設(shè)備，例如電離室。
根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，便攜式X射線探測設(shè)備適于插入到布凱 氏單元。在這一點，布凱氏單元可以是任何適于以相對于彼此準確的空間 定向來容納抗散射格柵和X射線探測設(shè)備的箱體。可任選地，還可以將布 凱氏單元配置為接納ACE單元。
可以插入到布凱氏單元中的便攜式X射線探測設(shè)備具有以下優(yōu)點便 攜式X射線探測設(shè)備還可以用于固定X射線系統(tǒng)。因此，便攜式X射線探 測設(shè)備可以用于各種不同目的。
根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，提供了一種X射線成像系統(tǒng)，具體的，一種醫(yī)學(xué)X射線成像系統(tǒng)。該X射線成像系統(tǒng)包括(a)X射線源，其適 于產(chǎn)生穿過受檢查對象的X射線，以及(b)如上所述的便攜式X射線探 測設(shè)備，其中，便攜式X射線探測設(shè)備適于接收穿過了受檢查對象的X射 線。
本發(fā)明的這個方面基于觀念可以以有益的方式將便攜式X射線探測 設(shè)備用于X射線成像，尤其用于醫(yī)學(xué)X射線成像。由此，由感測單元提供 的與抗散射格柵存在與否有關(guān)的信息可以用于操作X射線源。具體的，當
探測到抗散射格柵時，可以以這樣的方式操作X射線源即從X射線源發(fā)
出增加的輻射劑量。與此相反，當在二維X射線探測器單元前面沒有設(shè)置 抗散射格柵時，可以控制X射線源，以便只從X射線源發(fā)出減小的X輻射 劑量。這就實現(xiàn)了自動曝光控制，從而受檢查對象僅受到足夠獲得高對比 度X射線圖像的輻射劑量。
X射線源通常是X射線管。然而，所提供的便攜式X射線探測設(shè)備還 可以與其它X射線源結(jié)合使用，這些X射線源例如為提供準聚焦x輻射的
同步加速器輻射源。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，x射線成像系統(tǒng)還包括X射線生成器設(shè)備，
用于向x射線源提供電能，該x射線生成器設(shè)備耦接到感測單元。這可以
提供以下優(yōu)點可以以這樣的方式有效地控制受檢査對象受到的輻射劑量，
即使得抗散射格柵的存在與否對x射線源的電控制具有很大的影響。當然，
X射線生成器設(shè)備可以直接或間接地耦接到感測單元。
根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，x射線成像系統(tǒng)還包括控制單元，其同 時耦接到便攜式x射線探測設(shè)備和X射線生成器設(shè)備。這可以提供以下優(yōu)
點可以借助于適當軟件來控制X射線生成器設(shè)備的操作，其中，根據(jù)抗
散射格柵的存在與否，可以將不同參數(shù)數(shù)據(jù)集用于x射線生成器設(shè)備的操作。
優(yōu)選地，在便攜式X射線探測設(shè)備的感測單元與X射線生成器設(shè)備之
間提供了數(shù)據(jù)連接，這實現(xiàn)了實時通信。這意味著可以在抗散射格柵附加
到二維X射線探測器單元上或者從二維X射線探測器單元移走之后，可以
立即獲得與抗散射格柵存在與否有關(guān)的信息。
根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，控制單元適于選擇用于操作x射線生成
9器設(shè)備的至少兩個預(yù)定參數(shù)數(shù)據(jù)集中的一個，由此，所述選擇取決于抗散 射格柵的存在與否。此類參數(shù)數(shù)據(jù)集例如可以是所謂的自動編程射線照相
術(shù)(APR)參數(shù)數(shù)據(jù)集，其可以存儲在控制單元的存儲器中。這就意味著 將由感測抗散射格柵而得到的信息用于控制APR設(shè)定的選擇，由此，對于 有或沒有格柵的X射線檢查可以獲得不同的APR設(shè)定。
優(yōu)選地，基于檢査代碼來選擇APR參數(shù)數(shù)據(jù)集，所述檢查代碼可以在 控制單元中獲得。由此，檢查代碼無歧義地指明了受檢查患者的所選擇的 身體部分。因此，可以自動調(diào)整最佳輻射劑量，該最佳輻射劑量取決于受 檢查患者的各身體部分和抗散射格柵的存在與否。因此，可以避免圖像的 曝光過度或曝光不足。結(jié)果，相當大地提高了 X射線成像系統(tǒng)的可靠性， 從而還可以由技術(shù)相對不太熟練的射線攝影師操作這個X射線成像系統(tǒng)， 而不會增大錯誤X射線曝光的風(fēng)險。
然而，在這一點必須指出，參數(shù)數(shù)據(jù)集以及檢查代碼還可以從遠程計 算機獲得，或者借助于網(wǎng)絡(luò)(例如萬維網(wǎng))從遠程存儲器獲得，并且可以 從遠程存儲器下載參數(shù)數(shù)據(jù)集。當然，也可以經(jīng)由計算機網(wǎng)絡(luò)獲得檢査代 碼。
根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，將預(yù)定參數(shù)數(shù)據(jù)集設(shè)計為借助于附加表 示格柵存在與否的格柵參數(shù)來用于有或沒有抗散射格柵的情況。這意味著 格柵更正系數(shù)沒有明確地包含在APR參數(shù)集中。格柵更正系數(shù)更適于存儲 在APR參數(shù)集之外，其中APR參數(shù)集中的一個參數(shù)指示格柵更正系數(shù)。這 可以提供以下優(yōu)點可以有效地將參數(shù)數(shù)據(jù)集的總數(shù)減小一半。由此，將 額外的格柵更正系數(shù)用于根據(jù)抗散射格柵的存在與否而調(diào)整各個APR參數(shù) 集。
格柵更正系數(shù)可以包括兩個值。例如，第一個值可以描述由于將加速 電壓偏移了一個預(yù)定電壓差所造成的X射線源的加速電壓的變化。另一第 二個值可以描述用以操作X射線源的電子束電流的倍增系數(shù)。
優(yōu)選地，額外的格柵更正系數(shù)反應(yīng)了用于修改X射線生成器設(shè)備的高 電壓和/或電流的"經(jīng)驗法則"，所述電壓和/或電流被輸入到X射線源中。 射線攝影師的如何在有或沒有抗散射格柵的情況下拍攝X射線圖像的"經(jīng) 驗法則"知識可以存儲在APR參數(shù)集的完整列表內(nèi)?？梢杂稍赬射線圖像曝光之前的抗散射格柵探測來觸發(fā)"經(jīng)驗法則"的應(yīng)用。
為了確保能夠避免受檢查患者的曝光過度，每一個預(yù)定參數(shù)數(shù)據(jù)集都
包含用于選擇與抗散射格柵不存在的情況相對應(yīng)的X射線曝光的經(jīng)編程索 引。因此，只有在探測到抗散射格柵時，才會增加源于X射線源的輻射劑
以下，將會參考用于采集x射線圖像數(shù)據(jù)的方法來說明本發(fā)明的各個
示范性實施例。必須指出，當然與不同主題有關(guān)的特征的任何組合也是可 能的。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種方法，用于獲得x射線圖像數(shù)據(jù)，
具體的用于采集受檢査患者的醫(yī)學(xué)x射線成像數(shù)據(jù)。所提供的方法包括以 下步驟(a)借助于如上所述的便攜式X射線探測設(shè)備記錄X射線衰減數(shù) 據(jù)，(b)確定在二維X射線探測器前面的抗散射格柵的存在與否，以及(c) 基于表示抗散射格柵的存在與否的感測單元的輸出信號來操作X射線源。
本發(fā)明的這個方面基于以下觀念對抗散射格柵的存在與否的確定可 以自動觸發(fā)X射線源的預(yù)定操作模式。由此，可以自動調(diào)整源于X射線源 的輻射劑量，以便補償由抗散射格柵造成的X射線衰減。這可以實現(xiàn)可靠 的曝光設(shè)定，從而可以有效地避免受檢查患者的錯誤的曝光不足以及尤其 是錯誤的曝光過度。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，操作X射線源的步驟還基于自動曝光控制 單元的輸出信號，自動曝光控制單元關(guān)聯(lián)到X射線探測器單元。如上所述，
輻射劑量的這種在線監(jiān)控可以提供以下優(yōu)點如果X射線探測器單元已經(jīng)
接收到足夠的輻射劑量，那么受檢查患者的X射線曝光可以立即停止，以 便在不存在受檢查患者的曝光過度的風(fēng)險的情況下獲得高質(zhì)量的X射線圖 像。
根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例，操作X射線源的步驟包括選擇用于操作 X射線生成器設(shè)備的至少兩個預(yù)定參數(shù)數(shù)據(jù)集中的一個。這可以提供以下 優(yōu)點可以得益于所謂的自動編程射線照相術(shù)(APR)參數(shù)數(shù)據(jù)集來執(zhí)行 所述方法。這種APR數(shù)據(jù)集可以包括預(yù)編程值，所述預(yù)編程值例如用于X 射線管的加速電壓和X射線管的電子束流。當然，APR數(shù)據(jù)集還可以取決 于受檢査患者的身體部分。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計算機可讀介質(zhì)，在其上存儲了
計算機程序，所述計算機程序用于采集x射線圖像數(shù)據(jù)，具體的用于采集
受檢查患者的醫(yī)學(xué)X射線成像數(shù)據(jù)。當由控制單元執(zhí)行時，所述計算機程 序適于執(zhí)行上述用于采集X射線圖像數(shù)據(jù)的方法的各個實施例。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種程序單元，用于采集x射線圖像 數(shù)據(jù)，具體的用于采集受檢查患者的醫(yī)學(xué)x射線成像數(shù)據(jù)。當由控制單元 執(zhí)行時，所述程序單元適于執(zhí)行上述用于采集x射線圖像數(shù)據(jù)的方法的各
個實施例。
所述計算機程序單元可以實現(xiàn)為采用任何適當編程語言(例如為
JAVA， C++)的計算機可讀指令代碼，并可以存儲在計算機可讀介質(zhì)上(可 移動盤片、易失性或非易失性存儲器、嵌入式存儲器/處理器等)。所述指令 代碼用于對計算機或其它可編程設(shè)備進行編程，以執(zhí)行預(yù)期的功能?？梢?從網(wǎng)絡(luò)獲得所述計算機程序，例如萬維網(wǎng)，可以從網(wǎng)絡(luò)上可以下載所述計 算機程序。
必須指出，已經(jīng)參考不同主題說明了本發(fā)明的各個實施例。具體的， 參考設(shè)備類型權(quán)利要求說明了一些實施例，而參考方法類型權(quán)利要求說明 了其它實施例。然而，除非另有指明，本領(lǐng)域技術(shù)人員會從以上及以下的
說明種推斷出，除了屬于一類主題的特征的任何組合奪外，將涉及不同主 題的特征之間的任何組合，尤其是設(shè)備類型權(quán)利要求一特征與方法類型權(quán) 利要求的特征之間的任何組合，認為是由本申請公開Y。
根據(jù)下文所述的實施例的實例，本發(fā)明以上定義的方面及更多方面是 顯而易見的，并參考實施例的實例加以解釋。參考實施例的實例，在下文 中會更詳細的說明本發(fā)明，但本發(fā)明不限于此。


圖1顯示了用于以根據(jù)本發(fā)明實施例的便攜式x射線探測器采集x射
線圖像數(shù)據(jù)的方法的流程圖。
圖2顯示了醫(yī)學(xué)X射線成像系統(tǒng)的框圖的示意性表示。
具體實施方式
圖1顯示了如何執(zhí)行用于以便攜式x射線探測器采集x射線圖像數(shù)據(jù)
的方法的流程圖。這個方法從步驟S1開始。
在步驟S2，記錄二維X射線衰減數(shù)據(jù)集。由此，使用便攜式X射線探 測設(shè)備，該便攜式X射線探測設(shè)備包括二維X射線探測器單元和感測單元， 感測單元適于辨別發(fā)散射格柵是否附加到X射線探測器單元上。
在步驟S3，確定抗散射格柵在二維X射線探測器前面的存在與否。由 此，評價從感測單元提供的輸出信號。
在步驟S4，從多個不同APR參數(shù)數(shù)據(jù)集之中選擇預(yù)定應(yīng)用編程的射線 照相術(shù)(APR)參數(shù)數(shù)據(jù)集，這些不同APR參數(shù)數(shù)據(jù)集存儲在與控制單元 相連的存儲器中，以執(zhí)行用于采集X射線圖像數(shù)據(jù)的所述方法。所述選擇 取決于抗散射格柵的存在與否。這意味著將由感測抗散射格柵而得到的信 息用于控制對APR設(shè)定的選擇，由此為有格柵的X射線檢查和沒有格柵的 X射線檢査獲得不同的APR設(shè)定。
根據(jù)在此所述的實施例，基于檢查代碼選擇APR參數(shù)數(shù)據(jù)集，所述檢 査代碼可以在控制單元中獲得。由此，檢查代碼無歧義地指示了受檢查患 者的規(guī)定的身體部分。因此，可以自動調(diào)整最佳輻射劑量，該最佳輻射劑 量取決于受檢查患者的相應(yīng)身體部分和抗散射格柵的存在與否。
在步驟S5，基于選擇的APR數(shù)據(jù)集操作X射線管。由于已經(jīng)將關(guān)于 抗散射格柵是否設(shè)置在X輻射束內(nèi)的信息用于選擇適當?shù)腁PR參數(shù)數(shù)據(jù) 集，因此在考慮了抗散射格柵存在與否的情況下操作X射線管。APR參數(shù) 數(shù)據(jù)集具體包括第一值，用于碰撞在X射線管的陽極上的電子的加速電 壓；以及第二值，用于撞擊陽極的電子束的電流。兩個值都對輻射劑量具 有很大影響。第一值確定X輻射的頻譜分布，其中，第二值確定X輻射的 強度。
在步驟S6，對由X射線探測器單元探測的X輻射執(zhí)行自動曝光控制。 由此，如果已經(jīng)達到了足夠獲得良好質(zhì)量的X射線圖像的累積的輻射劑量， 就關(guān)閉或阻塞碰撞在受檢查對象上的X輻射。這就實現(xiàn)了對患者被曝光的 輻射劑量的在線監(jiān)控和在線控制。
必須指出步驟S6是可任選的。這就意味著，可以在沒有該步驟的情況 下執(zhí)行用于以便攜式X射線探測器采集X射線圖像數(shù)據(jù)的方法。然而，根據(jù)在此所述的實施例，執(zhí)行步驟S6使得該方法對于錯誤輻射劑量更可靠。 圖2以示意性表示顯示了醫(yī)學(xué)X射線成像系統(tǒng)200的框圖。X射線成 像系統(tǒng)200包括X射線管210，其適于產(chǎn)生X射線212， X射線212源自 于X射線管210的未示出的陽極。X射線212至少部分地穿過受檢查患者 220，以便衰減的X射線222碰撞在抗散射格柵230上，抗散射格柵230直 接固定在便攜式X射線探測設(shè)備240的前面。
由向X射線源210提供電能的X射線生成器290各自驅(qū)動控制X射線 管210。
抗散射格柵230可以是提供X射線衰減的任何通道類型的X射線吸收 設(shè)備，其與直射X射線相比的不同之處在于，散射的X射線在至少在略微 傾斜的角度下碰撞到格柵230上。因此，抗散射格柵230消除了在患者220 的細胞核內(nèi)散射的X輻射。
沒有在患者220體內(nèi)散射的絕大多數(shù)直射X射線232穿過抗散射格柵 230，并碰撞在便攜式探測器240的二維探測器陣列241上。然而，獨立于 散射的X射線的比率，格柵230明顯地減小了X輻射的強度，該強度可以 由探測器陣列241探測。因此，根據(jù)在此所述的實施例，確保了自動調(diào)整 由X射線源210產(chǎn)生的X射線強度，以適應(yīng)抗散射格柵230的存在或不存 在。
為了提供這種自動調(diào)整，便攜式X射線探測器240包括有源格柵感測 設(shè)備245。格柵感測設(shè)備245能夠探測抗散射格柵230，其附加到便攜式X 射線探測器240前面的預(yù)定位置處。借助于在抗散射格柵230處提供的無 源格柵感測設(shè)備235來實現(xiàn)格柵探測。在無源格柵探測設(shè)備235與有源格 柵感測設(shè)備245之間的交互作用例如可以包括從抗散射格柵230的內(nèi)表面 突出到有源格柵感測設(shè)備245的凹處中的凸出部或任何其它元件的機械接 合。然而，還可以通過關(guān)閉或開啟無源格柵探測設(shè)備235與有源格柵探測 設(shè)備245的電接觸來探測抗散射格柵230的存在。當然，可以使用其它交 互作用，例如借助于例如在無源格柵探測設(shè)備235與有源格柵探測設(shè)備245 之間的舌簧繼電器的磁交互作用，來可靠且有效地感測抗散射格柵230的 存在。此外，格柵感測設(shè)備245的操作還可以得益于發(fā)射應(yīng)答器單元和/或 使用RFID技術(shù)的任何其它設(shè)備。無論如何，根據(jù)在此所述的實施例，有源格柵感測設(shè)備245產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號取決于抗散射格柵230的存 在與否。為了有效地避免受檢查患者220的曝光過度，給便攜式X射線探測器 240配置了自動曝光控制單元247。自動曝光控制單元247是包括電離室的 測量設(shè)備，至少通過單次X射線曝光或多次X射線曝光達到了累積的X射 線輻射劑量，其就輸出信號。因此，為了有效地避免對受檢查患者220的 錯誤的曝光過度，自動曝光控制單元247是有用的。如可以從圖2見到的，便攜式X射線探測器240配備了把手249。把 手249適于幫助便攜式X射線探測器240的人工運輸。為了有助于方便的運輸，便攜式X射線探測器240具有小于8kg的重 量，更優(yōu)選地小于6kg。因此，與用于固定X射線成像系統(tǒng)且通常具有約 20kg甚至更大的重量的所謂的固定X射線探測器相比，所述便攜式X射線 探測器240允許相對容易的運輸。便攜式X射線探測器240進一步具有平坦結(jié)構(gòu)，其高度小于5cm，優(yōu) 選地小于3cm。這可以提供以下優(yōu)點可以將便攜式X射線探測器240直 接設(shè)置在例如患者的床墊下面，不必顯著妨礙受檢査患者的姿勢。由有源格柵感測設(shè)備245產(chǎn)生的輸出信號施加到X射線成像設(shè)備200 的控制單元250?？梢越柚谥鳈C(例如PC或工作站)來實現(xiàn)控制單元250。 此外，還將停止信號傳送到控制單元250，該停止信號可以由自動曝光控制 單元247產(chǎn)生。控制單元250包括應(yīng)用編程的射線照相術(shù)(APR)選擇裝置261，其可 以由軟件、硬件、軟件和硬件的組合來實現(xiàn)。由于由有源格柵感測設(shè)備245 提供的信號包括關(guān)于是否使用了格柵的信息，因此APR選擇裝置261可以 從一系列不同APR參數(shù)數(shù)據(jù)集265a、 265b、 265c和265d之中選擇適當?shù)?APR參數(shù)數(shù)據(jù)集。每一個參數(shù)數(shù)據(jù)集265a、 265b、 265c和265d都包括關(guān) 于以預(yù)定加速電壓和預(yù)定電子束流驅(qū)動X射線源210的數(shù)值，其中，除了 進行調(diào)整以適應(yīng)抗散射格柵230的存在，還針對患者220的特定身體部分 而優(yōu)化這些值。便攜式探測器240適于在所謂的"自由暗盒操作"以及固定醫(yī)學(xué)X射 線成像系統(tǒng)的布凱氏單元中使用。因此，根據(jù)在此所述的實施例，可以獲集，用于控制X射線生成器290各自的X射線管 220，以便以適當?shù)腦輻射劑量對患者220的特定身體部分進行曝光。第一 APR參數(shù)數(shù)據(jù)集(i)用于"自由暗盒操作"中的X射線成像， 其中，抗散射格柵230和AEC單元247都沒有使用。這個APR參數(shù)數(shù)據(jù) 集(i)通常用于薄對象，例如手，或者用于中等厚度對象，如膝蓋。第二 APR參數(shù)數(shù)據(jù)集(j)用于"自由暗盒操作"中的X射線成像， 其中，使用了抗散射格柵230，但沒有使用AEC單元247。這個APR參數(shù) 數(shù)據(jù)集(j)通常用于厚對象，如腹部，或者中等厚度對象，如膝蓋。第三APR參數(shù)數(shù)據(jù)集(k)用于X射線成像，其中，將便攜式探測器 240插入到固定醫(yī)學(xué)X射線成像系統(tǒng)的布凱氏托架中。使用了抗散射格柵 230和AEC單元247兩者。這個APR參數(shù)數(shù)據(jù)集(k)通常用于厚對象， 如腹部或胸腔。第四APR參數(shù)數(shù)據(jù)集(1)用于X射線成像，其中，將便攜式探測器 240插入到布凱氏托架中。沒有使用抗散射格柵230，而使用了 AEC單元 247。這個APR參數(shù)數(shù)據(jù)集(1)通常用于受檢查的薄對象。為了有效地避免患者220的曝光過度，控制單元250還包括AEC信號 探測裝置262,其由軟件、硬件或軟件和硬件的組合來實現(xiàn)，該AEC信號 探測裝置262耦接到AEC單元247和X射線生成器290兩者。然而，還可 能是AEC單元247直接耦接到X射線生成器290?？刂茊卧?50還包括存儲器270，存儲器270包括表示具有與規(guī)劃的X 射線成像檢查有關(guān)的信息的患者列表的數(shù)據(jù)。存儲器270耦接到數(shù)據(jù)處理 器260，以便允許快速且安全地選擇適當?shù)腁PR程序265a、 265b、 265c和 265d。由此，會依據(jù)可以在存儲器270中獲得的檢查代碼，自動選擇適當 的APR程序。根據(jù)在此所述的實施例，從放射學(xué)信息系統(tǒng)RIS 280經(jīng)由網(wǎng) 絡(luò)281或總線系統(tǒng)傳送該檢查代碼。基于以檢查代碼給出的信息，射線攝影師能夠在X射線檢查的準備期 間確定關(guān)于格柵的使用。這意味著最初預(yù)選的APR程序不會總是滿足當前 需要。如果已經(jīng)選擇了最初預(yù)選的APR程序(i)用于"無格柵操作"，但 現(xiàn)在必須使用格柵，則APR設(shè)定就必須覆蓋為APR程序(j)。根據(jù)在此所 述的實施例，(i)到(j)的適當?shù)腁PR程序選擇可以由醫(yī)學(xué)X射線成像系統(tǒng)200自動進行。因此，相當大地增加了產(chǎn)生適當?shù)腦射線輻射劑量的可 能性，從而可以消除潛在的錯誤來源，當手動選擇APR程序時就存在該錯 誤來源。APR程序可以包括所謂的格柵更正系數(shù)，其包括兩個值。第一個值描 述了由于將加速電壓偏移了一個預(yù)定電壓差所造成的X射線源的加速電壓 的變化。第二個值描述了用以操作X射線源的電子束電流的倍增系數(shù)。例 如，用于膝蓋的APR程序在沒有使用抗散射格柵時可以具有60kV的加速 電壓和5mAs的電子束電流。使用抗散射格柵會以3kV的電壓差和系數(shù)2 增大這些值。這會導(dǎo)致63kV的加速電壓和lOmAs的電子束電流。當然，這個經(jīng)驗法則可以用于任何APR程序，根本不必修改它。此類 法則會非常類似于現(xiàn)在射線攝影師使用的法則。這個經(jīng)驗法則例如可以在程序代碼中由以下指令實現(xiàn)IF grid=yes and APR-default=grid—no THEN increase kV and mAs using delta一kV and mAs隱factorIF grid=no and APR-default=grid_yes THEN decrease kV and mAs using delta kV and mAs-factor.應(yīng)注意，術(shù)語"包括"不排除其它元件或步驟，"一"不排除多個。此 外，與不同實施例相關(guān)聯(lián)描述的元件可以合并。還應(yīng)注意，權(quán)利要求中的 參考標記不應(yīng)解釋為限制權(quán)利要求的范圍。為了概括本發(fā)明的上述實施例，可以闡述為說明了一種便攜式X射線系統(tǒng)200，其具有感測裝置，用于探測抗散 射格柵230是否附加到便攜式探測器240上。當格柵230從便攜式探測器 240移走或附加到便攜式探測器240上時，該系統(tǒng)能夠自動改變?nèi)笔∑毓庠O(shè) 定265a、 265b、 265c、 265d。因此，減小了圖像曝光不足或圖像過度的風(fēng) 險。參考標記列表51 步驟152 步驟253 步驟354 步驟455 步驟556 步驟657 步驟7200 醫(yī)學(xué)X射線成像系統(tǒng)210 X射線源/X射線管212 源于X射線源的X輻射220 受檢査的對象/患者222 穿過患者的X輻射230 抗散射格柵232 離開抗散射格柵的X輻射/碰撞在探測器上的X輻射235 格柵感測設(shè)備(無源)240 便攜式X射線探測設(shè)備/便攜式X射線探測器241 二維X射線探測器單元/探測器陣列 245 格柵感測設(shè)備(有源)247 自動曝光控制單元249 把手250 控制單元/主機260 數(shù)據(jù)處理器261 APR選擇裝置262 AEC信號探測裝置 265a第一APR程序 265b第二APR程序 265c第三APR程序 265d第四APR程序 270 存儲器280 放射學(xué)信息系統(tǒng)281 總線系統(tǒng)/網(wǎng)絡(luò) 290 X射線生成器設(shè)備
權(quán)利要求
1、一種便攜式X射線探測設(shè)備(240)，包括二維X射線探測器單元(241)；以及感測單元(245)，其適于辨別抗散射(230)格柵是否附加到所述X射線探測器單元(241)上。
2、 如權(quán)利要求1所述的便攜式X射線探測設(shè)備(240)，還包括 把手(249)，其適于幫助所述便攜式X射線探測設(shè)備(240)的人工運輸。
3、 如權(quán)利要求1所述的便攜式X射線探測設(shè)備(240)，其中， 所述便攜式X射線探測設(shè)備(240)具有小于10kg的重量，優(yōu)選地小于8kg，且更優(yōu)選地小于6kg。
4、 如權(quán)利要求1所述的便攜式X射線探測設(shè)備(240)，其中， 所述便攜式X射線探測設(shè)備(240)具有扁平結(jié)構(gòu)，該扁平結(jié)構(gòu)的高度小于5cm，優(yōu)選地小于3cm。
5、 如權(quán)利要求1所述的便攜式X射線探測設(shè)備(240)，其中， 所述感測單元(245)適于辯別附加到所述X射線探測器單元(241)上的抗散射格柵(230)的類型。
6、 如權(quán)利要求1所述的便攜式X射線探測設(shè)備(240)，還包括 自動曝光控制單元(247)，其適于實時地測量碰撞在所述X射線探測器(241)單元上的輻射劑量。
7、 如權(quán)利要求1所述的便攜式X射線探測設(shè)備(240)，其中 所述便攜式X射線探測設(shè)備(240)適于插入到布凱氏單元中。
8、 一種X射線成像系統(tǒng)(200)，具體地， 一種醫(yī)學(xué)X射線成像系統(tǒng)， 所述X射線成像系統(tǒng)包括X射線源(210)，其適于產(chǎn)生穿過受檢查對象(220)的X射線(212);以及如權(quán)利要求1所述的便攜式X射線探測設(shè)備(240)，其中，所述便攜 式X射線探測設(shè)備(240)適于接收已經(jīng)穿過了所述受檢查對象(220)的 X射線(232)。
9、 如權(quán)利要求8所述的X射線成像系統(tǒng)(200)，還包括 X射線生成器設(shè)備(290)，用于向所述X射線源(210)提供電能，該X射線生成器設(shè)備(290)耦接到所述感測單元(245)。
10、 如權(quán)利要求9所述的X射線成像系統(tǒng)(200)，還包括 控制單元(260)，其耦接到所述便攜式X射線探測設(shè)備(240)和所述X射線生成器設(shè)備(290)兩者。
11、 如權(quán)利要求IO所述的X射線成像系統(tǒng)(200)，其中， 所述控制單元(260)適于選擇用于操作所述X射線生成器設(shè)備(290)的至少兩個預(yù)定參數(shù)數(shù)據(jù)集(265a、 265b、 265c、 265d)中的一個，由此， 所述選擇取決于抗散射格柵(230)的存在與否。
12、 如權(quán)利要求11所述的X射線成像系統(tǒng)(200)，其中， 將所述預(yù)定參數(shù)數(shù)據(jù)集設(shè)計為通過附加表示所述抗散射格柵(230)存在與否的格柵參數(shù)來用于有抗散射格柵(230)的情況和沒有抗散射格柵 (230)的情況。
13、 一種方法，用于采集X射線圖像數(shù)據(jù)，具體地用于采集受檢査患 者(220)的醫(yī)學(xué)X射線成像數(shù)據(jù)，所述方法包括以下步驟借助于如權(quán)利要求1所述的便攜式X射線探測設(shè)備(240)記錄X射 線衰減數(shù)據(jù)，確定在所述二維X射線探測器(241)前面的抗散射格柵(230)的存 在與否，以及基于表示抗散射格柵(230)的存在與否的所述感測單元(245)的輸 出信號，來操作X射線源(210)。
14、 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述操作X射線源(210)的步驟還基于與X射線探測器單元(241) 相關(guān)聯(lián)的自動曝光控制單元(247)的輸出信號。
15、 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述操作X射線源(210)的步驟包括選擇用于操作所述X射線生成 器設(shè)備(290)的至少兩個預(yù)定參數(shù)數(shù)據(jù)集(265a、 265b、 265c、 265d)中 的一個。
16、 一種計算機可讀介質(zhì)，在其上存儲了計算機程序， 用于采集X射線圖像數(shù)據(jù)，具體地用于采集受檢査患者(220)的醫(yī)學(xué)X射線成像數(shù)據(jù)，當由控制單元(250)執(zhí)行時，所述計算機程序適于執(zhí)行如權(quán)利要求13 所述的方法。
17、 一種程序單元，用于采集X射線圖像數(shù)據(jù)，具體地用于采集受檢査患者(220)的醫(yī)學(xué) X射線成像數(shù)據(jù)，當由控制單元(250)執(zhí)行時，所述程序單元適于執(zhí)行如權(quán)利要求13 所述的方法。
全文摘要
說明了一種便攜式X射線系統(tǒng)(200)，其具有感測裝置，用于探測抗散射格柵(230)是否附加到便攜式探測器(240)上。當格柵(230)從便攜式探測器移走或附加到便攜式探測器(240)上時，該系統(tǒng)能夠自動改變?nèi)笔∑毓庠O(shè)定(265a、265b、265c、265d)。因此，減小了圖像曝光不足或過度的風(fēng)險。
文檔編號A61B6/00GK101506904SQ200780030914
公開日2009年8月12日 申請日期2007年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月21日
發(fā)明者H-I·馬克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司