校准用于头影测量成像的X射线医学成像装置的制作方法

文档序号:20776890发布日期:2020-05-19 20:51阅读:162来源:国知局
校准用于头影测量成像的X射线医学成像装置的制作方法

实施方案整体涉及用于x射线医学成像的系统和方法。



背景技术:

利用高能辐射(例如x射线辐射)来检查目标的内部结构的系统是已知的。这些系统可以用于产生身体部位的图像。检测系统(特别是医疗应用中所使用的那些)引导x射线穿过感兴趣的身体部位射向x射线检测器。在某些种类的x射线成像中,图像是在x射线发生器和成像装置根据预定的几何路径和速度曲线在患者头部周围移动的过程期间捕获的。x射线发生器和成像装置的移动在传统上是同步的,使得成像装置表面垂直于感兴趣的层。在其他种类的x射线成像中,x射线发生器和成像装置以预定方式对准。



技术实现要素:

一些实施方案的一个目的是提供用于校准成像系统的机构。例如,一些实施方案提供了通过确定患者支撑件相对于x射线成像系统的已知坐标系的位置,来校准与该患者支撑件一起使用的成像系统的机构。所描述的技术和系统可以在组合成像系统(例如,全景成像模态、头影测量成像模态和/或计算机断层扫描成像模态的组合)中使用。

在一个实例中,所描述的技术和系统有助于减少全景/头影测量/计算机断层扫描(ct)组合成像系统的与校准同这些成像系统相关联的关键部件有关的缺点。例如,当对成像系统进行改造或补充以允许拍摄多种类型的图像(例如,全景图像、头影测量图像和/或计算机断层扫描(ct)图像)时,需要准确地校准该x射线成像系统,以便例如确保准确成像并防止图像被多次重拍,从而防止患者重复接受x射线和不必要地暴露于x射线辐射。

在一些情况下,头影测量成像部件是作为被设计用于全景成像的系统的附件或配件提供的。本文所描述的系统和方法提供了对能够捕获患者的全景图像、头影测量图像和/或计算机断层扫描(ct)图像的成像系统的校准。在一些(但不是全部)系统中,存在用于全景成像和计算机断层扫描成像的第一x射线源,和用于头影测量成像的第二x射线源。本文所描述的系统和方法尤其提供了通过确定一个或多个部件相对于该成像系统的坐标系的位置和/或取向,来确定附件部件或配件部件相对于该成像系统的原始部件或先前校准部件的位置。

在一些情况下,该x射线成像系统包括柱子、联接到该柱子的上部搁架,以及联接到该上部搁架的旋转部分。该x射线成像系统被配置成相对于柱子可控制地枢转上部搁架(例如,枢转移动)。此外,该x射线成像系统被配置成相对于上部搁架可控制地旋转所述旋转部分,并且提供该旋转部分在柱子的径向方向上沿上部搁架的长度的可控制的线性移动。

一个实施方案包括用于医学成像的x射线成像系统。该x射线成像单元包括柱子。该x射线成像系统还包括联接到柱子的上部搁架。该x射线成像系统包括旋转部分,该旋转部分可旋转地联接到上部搁架并具有相对于上部搁架的旋转轴线。该旋转部分包括x射线源。该x射线成像系统的旋转部分或另一部件包括可见光源,例如激光器、led或其他光源,以及x射线成像检测器。x射线源和x射线成像检测器被配置成至少借助于旋转部分的旋转移动(r)来提供图像。该x射线成像系统还包括被配置成支撑待成像的患者的头影测量患者支撑件。该头影测量患者支撑件可以通过第一臂选择性地附接到柱子,并且包括一对可调节的耳杆,其中每个耳杆都具有耳塞。该光源被配置成产生光束并将该光束投射到x射线成像检测器上的固定位置。在一个实例中,该固定位置与患者的法兰克福平面(frankfurtplane)相关联。该头影测量患者支撑件可调节,以使耳塞与光束对准。

一些实施方案提供了操作成像系统以执行头影测量成像的方法。该成像系统包括柱子、联接到该柱子的上部搁架、联接到该上部搁架并且可在该柱子的径向方向上沿该上部搁架的长度线性平移的旋转部分、联接到该旋转部分的第一x射线源,以及在第一成像体积的与该第一x射线源相对的一侧上联接到该旋转部分的x射线检测器。通过可控制地调节x射线检测器相对于头影测量患者支撑件的位置来执行至少一次校准扫掠。图像数据在执行至少一次校准扫掠时被x射线检测器捕获。该头影测量患者支撑件的中心位置是基于在执行所述至少一次校准扫掠时所捕获的图像数据,在至少二维上相对于成像系统确定的。

另一实施方案提供了这样的成像系统:该成像系统包括柱子、联接到该柱子的上部搁架、联接到该上部搁架并且可在该柱子的径向方向上沿该上部搁架的长度线性平移的旋转部分、联接到该旋转部分的第一x射线源、在第一成像体积的与该第一x射线源相对的一侧上联接到该旋转部分的x射线检测器,以及控制器。该控制器被配置成通过可控制地调节x射线检测器相对于头影测量患者支撑件的位置来执行至少一次校准扫掠。图像数据在执行至少一次校准扫掠时被x射线检测器捕获。该控制器然后基于在执行所述至少一次校准扫掠时所捕获的图像数据,在至少二维上相对于成像系统确定该头影测量患者支撑件的中心位置。

在一些实施方案中,该成像系统还包括可选择性地联接到柱子的头影测量患者支撑臂。该头影测量患者支撑件联接到该头影测量患者支撑臂的远侧端部,并且该成像系统确定该头影测量患者支撑件的未知位置,并使用该确定的位置信息来执行头影测量成像。

在一些实施方案中,该成像系统还包括也可选择性地联接到柱子的头影测量x射线源臂。第二x射线源联接到该头影测量x射线源臂的远侧端部,并且由成像系统执行进一步的校准,以确定该第二x射线源相对于该头影测量患者支撑件的中间角度。头影测量成像通过从第二x射线源朝头影测量患者支撑件发射x射线并使用x射线检测器捕获图像数据来执行。

术语“医学成像”是指例如牙齿、口腔外、口腔、颌面部、腕骨或耳朵、鼻子和喉咙的成像。

另外的实施方案在从属权利要求中限定。除非另外明确指出,否则从属权利要求中列举的特征可相互自由组合。

除非在权利要求中或本说明书中的其他地方给出了不同的定义,否则应当采用以下定义的动词和术语的定义。

动词“包括”在本文档中用作开放式限制,既不排除也不要求存在未列举的特征。动词“包含”和“具有”以与动词“包括”相同的方式进行定义。

如本文所用,术语“一个”、“一种”和“至少一个/种”被定义为一个/种或多于一个/种,并且术语“多个/种”被定义为两个/种或多于两个/种。如本文所用,术语“另一”被定义为至少第二个/种或更多个/种。

除非上下文清楚地另外指出,否则术语“或”通常以其包括“和/或”的意义使用。

附图说明

图1a展示了用于医学成像的x射线成像系统及其主要部分和移动。

图1b展示了被定位用于全景/ct成像的图1a的x射线成像系统。

图1c展示了在成像期间处于头影测量成像位置的图1a的x射线成像系统和患者。

图1d是在成像期间当处于图1c的头影测量成像位置时相对于头影测量患者支撑件定位的患者的侧视图。

图1e是用于图1a的x射线成像系统的控制系统的框图。

图1f展示了两个检测器x射线成像单元的一个示例性实施方案,其示例性地配置在全景成像位置。

图2a是具有用于对用于头影测量成像的x射线成像系统进行校准的校准体模的第一实例的头影测量患者支撑件的透视图。

图2b是具有用于对用于头影测量成像的x射线成像系统进行校准的校准体模的第二实例的头影测量患者支撑件的透视图。

图2c是具有用于对用于头影测量成像的x射线成像系统进行校准的校准体模的第三实例的头影测量患者支撑件的透视图。

图2d是用于对用于头影测量成像的x射线成像系统进行校准的校准体模的第四实例的正视图。

图3a是根据一些实施方案的用于校准x射线成像系统的方法的流程图。

图3b是用于图3a的方法中的枢转扫掠校准的一个实例的流程图。

图3c是用于图3a的方法中的线性扫掠校准的一个实例的流程图。

图3d是用于图3a的方法中的头影测量管扫掠校准的一个实例的流程图。

图3e是用于图3a的方法中的次级准直器校准的一个实例的流程图。

图4是用于确定头影测量患者支撑件的位置的单次扫掠校准的另一实例的流程图。

具体实施方式

在以下描述和附图中描述和展示了一个或多个实施方案。这些实施方案不限于本文所提供的具体细节,并且可以以各种方式进行修改。另外,可能存在本文未描述的其他实施方案。而且,被本文描述为由一个部件执行的功能可以由多个部件以分布式方式执行。同样,由多个部件执行的功能可以合并,并且由单个部件执行。类似地,被描述为执行特定功能的部件也可以执行本文未描述的附加功能。例如,以某种方式“配置的”装置或结构至少以该方式配置,但也可以以没有列出的方式配置。

图1a展示了x射线成像系统200的主要部分,该系统可以用于医学成像,例如口腔外牙齿成像。

系统200包括旋转部分(机架)220,其包括第一x射线源224。x射线成像检测器单元226也附接到旋转部分220。如下文进一步详细讨论的,x射线成像检测器单元226可以包括例如一个或多个x射线检测器,用于捕获与例如由第一x射线源224发射的x射线有关的图像数据。在一些实施方式中,x射线成像检测器单元226的位置是可相对于旋转部分调节的,例如,x射线成像检测器单元226可旋转或可以线性方式移动。在其他实例中,包括在x射线成像检测器单元226中的一个或多个单独的x射线检测器可以是可移动的。x射线源224和/或x射线成像检测器单元226至少借助于围绕旋转部分220的旋转轴线222的旋转移动r来提供例如全景、ct或头影测量图像。旋转部分220的r移动例如围绕旋转轴线222最多达400度。在所展示的该实例中,第一x射线源224定位在壳体h内。在一些实施方式中,壳体h还包括光源263(例如,激光器或led),该光源可以用于确定各种部件的对准情况。

系统200还包括第二x射线源265,其可以通过第二臂261附接到柱子240。第二x射线源265包括x射线束限制装置267。尽管第一臂260和第二臂261被描述为两个单独的臂,但是它们可以机械地连接,以便实际上作为单个臂来操作。该单个臂可以可枢转地连接到柱子240,使得升高该单个臂的一端导致该单个臂的另一端降低(例如,以类似于跷跷板的方式)。

旋转部分220包括旋转马达,该旋转马达被配置成借助于旋转装置(未示出)来旋转该旋转部分220。替代性地,该旋转马达可以位于系统200的上部搁架250中。在一个实例中,旋转部分220附接到上部搁架250。

旋转部分220具有例如近似字母c的形状,并且x射线源224在旋转部分220的一端上。x射线源224可以通用于两种成像模式—全景成像和ct成像(例如,cbct成像,其中x射线束是锥形束)。然而,在一些实施方案中,x射线系统200可以被配置成使用x射线源224仅执行一种类型的成像(例如,仅执行ct成像或仅执行全景成像)。在一些ct成像技术中,x射线束是金字塔形束、半月形锥形束或其他形状的束中的一种。

在所提供的该实例中,x射线源224还包括用于x射线源224的束限制装置228和被配置成例如在水平方向(ch)和竖直方向(cv)上调节x射线束限制装置228的x射线束限制马达。在成像期间,x射线束限制装置228控制x射线束的大小和形状,以使其与所选成像协议、所选图像大小和相关检测器大小的需求相匹配。

在旋转部分220的另一端上是x射线成像检测器单元226,其可以包括例如一个或两个x射线检测器227a、227b(参见图1f)。单检测器x射线成像检测器单元226的一个示例实施方案可以包括一个x射线检测器227,其可以包括一个全景检测器、一个也可以进行全景成像的头影测量检测器、一个全景/ct组合检测器、一个全景/ct/头影测量组合检测器,或一个被配置成用于全景/ct成像和用于一步法(one-shot)头影测量成像的检测器。

单检测器x射线成像检测器单元226可以例如通过相对于旋转部分220旋转x射线成像检测器单元226来调节,使得在全景/ct成像中,该x射线成像检测器单元226的单检测器可以优选地垂直于所用的x射线源224或265(在本文中进一步详细描述)定位和/或通过相对于旋转部分220以线性方式移动该x射线成像检测器单元226的单检测器,以便调节该单检测器或x射线成像检测器单元226与x射线源224之间的距离来定位。

在双检测器x射线检测器单元226的一个实例中,检测器单元226可以包括一个全景检测器和一个ct检测器、或一个也可以进行全景成像的头影测量检测器。在该检测器单元226的双检测器实施方案中,这些检测器例如在全景成像中依次布置,据此,全景检测器或头影测量检测器被布置为用于为成像模式布置放大率的前部检测器,ct检测器则被布置为后部检测器。当有必要在ct成像中使用后部检测器227a或有必要在头影测量成像中使用前部检测器227a时,布置了检测器227a、227b的互换(参见图1f),使得前部检测器227a借助于移动装置230(例如,导轨231a、231b,以及被配置成沿导轨231a、231b移动并且旋转,使得前部检测器227a滑动的转子)向旁边移动,例如与后部检测器227b紧邻。替代性地,在头影测量成像中,前部检测器227a可以相对于后部检测器227b移动到另一位置。前部检测器227a在头影测量成像中的位置可以取决于前部检测器227a借助于该互换移动、以及相对于所使用的x射线源265的r移动和l移动而移位的方式。头影测量检测器227a可以优选地垂直于所使用的x射线源265定位。当有必要将前部检测器227a移回前部位置时,前部检测器227a类似地通过滑动返回。

如果检测器单元226包括用于全景成像和ct成像的单独的检测器227a、227b,则旋转部分220可以包括检测器马达235,该检测器马达被配置成借助于移动装置230来移动至少一个检测器。

系统200包括用于调整系统200(因而旋转部分220)的高度z的柱子240。柱子240包括:高度调整装置241,该装置可以包括例如高度马达、齿轮和螺杆;以及伸缩式或配重装置,该装置被配置成由高度马达驱动,用于提供上/下移动z,以便在全景、头影测量或ct成像模式下,将旋转部分220的高度调整到患者201的高度。高度调整装置241可以将z移动实现为例如该高度调整装置的移动,和/或伸缩式或配重移动。

下部搁架或第二患者支撑件242附接到柱子240。下部搁架或第二患者支撑件242用于定位患者201以进行成像(例如全景成像和/或ct成像),并且用于在成像期间支撑患者201,例如通过下巴支撑件cs从患者201的下巴的顶端支撑该患者。在一些情况下,系统200可以仅包括一个患者支撑件,例如,下部搁架或第二患者支撑件242。

替代性地,当系统200包括固定的患者201定位系统(未示出)时,z移动例如通过在z方向上调整下列中的至少一者的高度来实现:椅子、下部搁架242和柱子240。

下部搁架242还可以包括头部支撑件(未示出),其在全景/ct成像位置中支撑例如患者201的前额和/或太阳穴。

系统200包括上部搁架250,其支撑旋转部分220。在一个实例中,上部搁架250通过枢转接头(装置)252附接到柱子240的上端,该枢转接头使上部搁架250能够围绕柱子240并且相对于下部搁架242进行枢轴移动p,因此,旋转部分220位于例如下部搁架242上方。

上部搁架250包括枢轴移动装置253,该枢轴移动装置包括例如枢轴马达253,该枢轴马达被配置成借助于枢转接头252使上部搁架250围绕柱子240枢转。

上部搁架250包括:线性移动装置223,例如,线性传输器,其被配置成支撑旋转部分220的旋转装置并使旋转部分220能够围绕旋转轴线222旋转;至少一条导轨和/或轨道,其被配置成在上部搁架250中引导线性传输器;以及线性马达,其被配置成沿至少一条导轨和上部搁架250驱动线性传输器,这使旋转部分220和旋转装置能够借助于线性移动l相对于上部搁架250移动。可以提供上部搁架250的线性移动装置223,使得上部搁架250的平面中的l移动是直接的线性移动,例如,它平行于上部搁架250或相对于平行方向成一定角度,或者上部搁架250的平面中的l移动是非直接的线性移动,具有例如弯曲路径或曲折路径。

所述旋转装置将旋转部分220附接到上部搁架250。所述旋转装置能够以至少一种l移动来移动,使得轴线222、因此相对于上部搁架250的旋转中心可以沿该l移动来调节。因此,轴222在成像期间可以定位在由上部搁架250的p移动和旋转部分220的l移动限定的平面内。通过使用旋转的p移动而不是线性的x移动来调节旋转部分220的侧向位置,可以设计更轻更薄的上部搁架250,从而使系统200具有较小的占用空间。

此外,系统200可以在柱子240的一侧上包括具有一定的第一长度的第一头影测量臂260。臂260以对应于距柱子240第一长度的确定的第一距离将头影测量患者支撑件262附接到系统200。然而,在其他实施方案中,系统200可以不包括第一头影测量臂260,而是提供由其他机构定位(例如,在不使用臂的情况下固定地联接到柱子)的头影测量患者支撑件。

具有比传统的头影测量单元明显更简单的结构的头影测量患者支撑件262包括头影测量患者支撑装置268、269,例如,两个可调节的耳杆268和一个可调节的鼻根支撑件269,用于支撑待成像的患者201。患者的头部例如从耳道的外部用包括在耳杆268中的耳塞268a支撑(图1d中所示),并且从与鼻梁顶部接触放置的鼻根支撑件269支撑。可调节的耳杆268和可调节的鼻根支撑件269以使它们能够旋转到例如两个主要成像位置(侧向投影和pa投影)的方式附接到头影测量患者支撑件262。侧向投影基本上是侧视图,而pa投影则是从患者颅骨的后部到前部的视图。

耳杆268可以是可倾斜的或可旋转的耳杆,其具有向下位置(在该位置,耳杆268支撑患者201)和向上位置(当处于该向上位置的倾斜或旋转的耳杆268使患者可完全通过时,在该位置,可以将患者置于头影测量成像位置,或患者可以离开头影测量成像位置)。尽管图1a的该实例包括用于定位患者头部以进行头影测量成像的头影测量患者支撑件262,但是其他实施方式可以包括用于其他类型的成像的其他类型的患者支撑件。例如,系统200可以被配置成包括患者手部支撑件,用于定位患者的手部以进行手腕成像。

此外,系统200可以在柱子240的另一侧上包括具有一定的第二长度的第二头影测量臂261。用于头影测量成像的第二x射线源265附接到第二头影测量臂261。该第二头影测量臂将第二x射线源保持在距系统200第二距离处,该距离对应于距柱子240第二长度。x射线源265包括用于头影测量成像的x射线束限制装置267。任选地,x射线束限制装置267可以附接到x射线源265。x射线源265可以被配置成借助于被配置成执行扫描移动s的旋转装置264a围绕旋转轴线264旋转。x射线源265的轴线264与x射线源265的焦斑成一直线,因此该轴线穿过该焦斑。臂261或x射线源265包括旋转马达,该旋转马达被配置成使x射线源265围绕与该x射线源265的焦斑重合的轴线264旋转。

如所指出的,在一些实施方案中,臂260和臂261可以是附接到柱子240的单独的臂,或者可以使用一个臂260、261,该臂在其一端包括头影测量头部262,并且在该单个臂260、261的另一端包括具有x射线束限制装置267的x射线源265。

此外,旋转部分220可以包括头影测量(次级)准直器266,其与检测器单元226的一个检测器一起用于头影测量成像。头影测量准直器266例如附接到旋转部分220(例如,x射线源224)的一侧(右侧),如图1c中所描绘。替代性地,该头影测量准直器可以例如附接到旋转部分220(例如,x射线源224)的另一侧(左侧)。

此外,该旋转部分220可以包括:检测器马达235,其被配置成旋转检测器单元226的至少一个检测器以进行头影测量成像;以及准直器马达,其被配置成调节头影测量准直器266在z方向上的位置(高度)和/或x射线源224的准直器的位置。替代性地或附加地,该x射线束限制马达或该准直器马达可以被配置成调节x射线束限制装置228和头影测量准直器266这两者。

旋转部分220例如使用p移动、r移动和l移动在头影测量患者支撑件262上驱动,使得检测器单元226和头影测量准直器266被定位用于头影测量成像。

x射线源265可以被配置成当其借助于s移动围绕轴线264旋转时,与例如旋转部分220中的检测器单元226(例如,附接到检测器单元226的头影测量检测器227a)和头影测量准直器266一起提供来自被定位患者201的头影测量图像,并且检测器单元226和头影测量准直器266被布置成例如借助于旋转部分220的p移动、r移动和l移动中的至少一者来移动。替代性地,可以通过移动x射线源265的x射线束限制装置267来执行x射线束的扫描移动,例如线性s移动。

如果使用的是一步法检测器,则借助于p移动、r移动和l移动中的至少一者来定位检测器单元226和头影测量准直器266,但是可以在没有这些移动和/或没有s移动的情况下拍摄图像。

在一些实施方式中,臂260和臂261可以被布置成使得具有耳杆268和鼻根支撑件269的头影测量患者支撑件262的高度相对于x射线源265是固定的。然而,该固定高度可能造成一些问题,因为患者201的解剖结构会变化,例如,耳孔所在的位置相比患者201肩膀的竖直距离在患者201与另一个患者之间有明显差异。因此,要么患者201在所得的头影测量图像中的位置过低,而仅显示上部椎骨,要么患者201在这些图像中的位置过高,以至患者201的肩膀碰触检测器单元226,这尤其在扫描时造成问题。另外,优选的头影测量成像几何结构要求焦斑和耳杆268的顶端在同一条(水平)轴线上。为了减少这些问题,可以使用可变长度的耳杆268,同时将臂260和臂261相对于彼此保持在固定的高度。

替代性地或附加地,为了消除这些问题,系统200可以包括头影测量高度调节装置(未示出),其被配置成相对于柱子240独立地调节在一端支撑头影测量头部262并且在另一端支撑x射线源265的臂260和臂261的高度。

当操作员已借助于上/下zc移动调节了臂260和臂261的高度时,焦斑将自动地跟随耳杆268的顶端,因此几何结构(从耳杆顶端到焦斑线)保持不变。然而,在患者201的每一侧上的检测器单元226和头影测量准直器266从柱子240获取它们的高度,因此,相对于耳杆268和患者201,其高度与调节之前的高度是不同的。

该头影测量高度调节装置通过使操作者(使用者)能够在不损害该几何结构的前提下调节患者201的高度,提供了一种使暴露区域适应患者201的给定解剖结构的方式。

由于第一x射线源224和第二x射线源265可以借助于高度调整装置241和/或头影测量高度调节装置在z方向上相对于柱子240布置在不同的高度,因此在使用旋转部分220的x射线源224进行头影测量成像时,根据需要,可以不在z方向上对头影测量头部262进行任何附加调节就将患者201安置在适当位置。检测器单元226和次级准直器266被定位用于使用l移动、p移动和/或r移动来成像。

此外,通过使用p移动,使得系统200的结构更简单且更便宜,因为可以任选地通过仅使用一个“不可分离的”检测器单元226来实现头影测量成像。这降低了损坏检测器单元226的风险,因为当将成像模式从全景/ct模式改变为头影测量模式时,不需要将该检测器单元从旋转部分220的保持件中移出,以使其与头影测量头部262的保持件分离。可以将检测器单元226中的用于全景成像的检测器从全景成像位置旋转到头影测量成像位置,因此可以在全景成像和头影测量成像这两者中使用相同的检测器。

此外,系统200的结构当在例如自动地从全景/ct模式改变为头影测量模式(即,在不将检测器单元226从一个保持件变换为另一个保持件的情况下,旋转部分220从全景/ct成像位置移动到头影测量位置)时提供了简单的工作流程,从而既减少了所需的手工作业量,也缩短了工作流程所需的时间。

还可能的是,系统200包括围绕柱子240枢转的上部搁架250和被配置成借助于上述的l移动、p移动和/或r移动定位以用于提供全景和/或ct成像的旋转部分220,但是却具有更常规的头影测量头部262,该头部包括头影测量检测器、次级准直器和患者定位支撑部分。

头影测量成像借助于旋转部分220的x射线源224,以及头影测量头部262的次级准直器和头影测量检测器来提供。x射线源224被布置成用r移动、l移动和/或p移动来扫描患者201的头部。x射线束被次级准直器准直并由头影测量检测器捕获,这两者与x射线束同步。

图1b展示了用于全景/ct成像的x射线成像系统200的定位。通过在全景/ct成像位置(在该位置,旋转部分220位于下部搁架242上方)将患者201的下巴放在下部搁架242上,并且可能放在系统200的头部支撑件上,来使该患者的头部得到支撑,从而将患者201定位。

如果上部搁架250和旋转部分220处于与全景/ct成像位置不同的位置,即,处于头影测量成像位置或处于介于例如全景/ct成像位置与头影测量成像位置之间的中间位置,则通过p移动将上部搁架250从该位置移动到全景/ct成像位置,然后,通过r移动和l移动进一步调节旋转部分220,使得旋转部分220准备好进行全景/ct成像。在包括一个或多个其他附加患者支撑件(例如,用于手腕成像的手部支撑件)的实施方式中,系统200还可以被配置成将旋转部分220定位成邻近每个附加患者支撑件,以便使用r移动、l移动和/或p移动来成像。

此外,旋转部分220可以具有患者定位位置,在该位置,当旋转部分220在下部搁架242或头影测量头部262上方时,x射线源224或检测器单元226并不碍事,并且不妨碍将患者201定位到全景/ct成像位置和/或头影测量成像位置。该患者定位位置可以通过r移动来实现,使得旋转部分220旋转到这样的位置,在该位置,可以通过在x射线源224与检测器单元226之间移动患者201的头部,来将患者201置于全景/ct成像位置和/或头影测量成像位置、或将患者201移开。替代性地,可以借助于p移动和/或l移动来实现该患者定位位置,据此,当定位患者201时,整个旋转部分220从全景/ct成像位置和/或头影测量成像位置移开。

定位的x射线源224和检测器单元226被配置成当旋转轴线222(旋转部分220的旋转中心)由p移动和l移动中的至少一者定位时提供全景图像。在一些实施方式中,该系统被配置成通过在图像捕获扫描之前或期间调节p移动、l移动和/或r移动来控制x射线源224和检测器单元226的位置,从而执行全景成像。

根据所使用的传感器技术,可以使用检测器的tdi模式或全帧读出模式来时钟输出该图像。在tdi模式下,每次读出该图像的一列,而在全帧模式下,每次读出该图像的整个图像帧。全景(清晰)层由移动的速度来限定,而在tdi的情况下,由全景检测器的读出速率来限定。在使用全帧检测器时,扫描后在计算机上计算该层的最终形状。旋转角度为约270度,但这并不旨在进行限制。

在ct成像期间,在全景/ct成像位置,患者201也由下部搁架242来支撑,并且可能由系统200的头部支撑件来支撑。x射线源224和检测器单元226被配置成当检测器单元226附接到旋转单元并且旋转部分220的旋转中心被定位成使得其可以与roi重合时提供ct图像。

定位的x射线源224和检测器单元226被配置成在ct成像期间,当检测器单元226附接到旋转部分220并且旋转轴线222由r移动、l移动和p移动中的至少一者定位时提供ct图像(例如cbct图像)。

当系统200与对称成像几何结构一起使用时,可以通过仅使用r移动并以全帧模式读出ct检测器来执行ct成像。替代性地或附加地,可以利用上部搁架250中的控制装置,通过使用p移动、r移动和l移动来定位旋转部分220的虚拟旋转轴线,使得其与roi重合,由此来执行ct成像。因此,以roi的中心与r移动重合的方式来产生roi的投影x射线图像。在一个实施方案中,取决于系统200,有效旋转角度(光圈)例如在从约180度至360度的范围内。

当系统200用于偏移成像时,可以通过使用r移动、l移动和p移动来扫描图像,由此进行ct成像。通过同步驱动这些r移动、l移动和p移动,旋转的有效中心可以偏转到x射线束的一侧,从而产生偏移几何结构。偏移扫描可以由第一“实体”偏移几何结构以及ct检测器的完整360度旋转来提供。

替代性地,该偏移扫描可以由第二偏移几何结构来提供,其中通过检测器在第一成像方向上的约180度旋转来扫描基本上最大的第一成像偏移,由此对患者201进行成像。然后,该检测器移位至旋转中心的另一侧,以通过检测器在第二成像方向上的约180度旋转获得基本上最大的第二成像偏移,其中第二成像方向与第一方向相反。替代性地,检测器旋转至起始位置、移位至旋转中心的另一侧,然后,通过在第一方向上的约180度旋转来扫描基本上最大的第二成像偏移。

替代性地,可以通过第三偏移几何结构来提供偏移扫描,其中患者201通过x射线束区域的边缘碰触旋转中心的第一成像偏移以及通过检测器的360度旋转来成像。接下来,检测器和x射线源224以x射线束区域从旋转中心移开从而击中先前成像区域或与先前成像区域稍微重叠的方式平行移位。然后,检测器旋转360度,以完成第二成像偏移。

系统200借助于r移动、l移动和p移动而不是通过一些常规系统成像和患者定位中所需的r移动、l移动、x移动和n移动,来在ct成像几何结构中提供相同的多功能性。

图1c展示了在头影测量成像期间患者201和x射线系统200的定位。在头影测量成像位置(其中旋转部分220在位于头影测量头部262处的患者支撑装置268、269之上),患者201被支撑至患者支撑装置268、269。

如果上部搁架250和旋转部分220处于与头影测量成像位置不同的位置,例如,处于全景/ct成像位置或处于介于全景/ct成像位置与头影测量成像位置之间的中间位置,则通过p移动将上部搁架250从该位置移动到头影测量成像位置,然后,通过r移动和l移动进一步调节旋转部分220,使得旋转部分220准备好进行头影测量成像。

定位的x射线源265被配置成借助于附接到x射线源265的x射线束限制装置267以及借助于s移动来扫描被支撑的患者201。检测器单元226(以及旋转部分220)被配置成在头影测量成像期间通过r移动、l移动和p移动中的至少两者来与x射线源265同步移动。

来自x射线源265的x射线束被布置成通过围绕轴线264的s移动旋转x射线源265和x射线束限制装置267来扫描患者201的头部。替代性地,可以通过(例如线性地)移动x射线束限制装置267来执行s移动。如果头影测量成像中所使用的检测器单元226的检测器水平地定位,则s移动还可以作为竖直扫描移动而不是水平s移动来提供。替代性地,如果使用足够大的检测器(所谓的“一步法”检测器)来用于一步法头影测量图像,则可以在没有s移动的情况下执行头影测量成像。

该x射线束然后进一步被头影测量准直器266准直并最终由检测器单元226中的同步移动的头影测量检测器或组合检测器捕获。系统200简化了头影测量成像期间的移动,因为不需要附加的移动装置来用于头影测量准直器266和检测器单元226的检测器。

如上文所指出的,在头影测量成像期间,旋转部分220移动到头影测量患者支撑件262周围的位置(例如,x射线源224和检测器单元226定位在头影测量患者支撑件262的相对两侧上)。图1d是被定位用于使用头影测量患者支撑件262进行头影测量成像的患者201的侧视图。患者201被定位成可调节的耳杆268的耳塞位于每只耳朵中,并且可调节的鼻根支撑件269接触患者201的鼻梁。尽管鼻根支撑件269在图1d中被示出为接触鼻梁,但是在一些实施方式中,可调节的鼻根支撑件269的大小和位置可以被确定成使患者201的鼻子在头影测量成像期间搁置在可调节的鼻根支撑件269的顶部上。

图1e展示了系统200的功能元件(例如,控制系统)。系统200包括控制器270,该控制器从控制面板接收输入并且被配置成控制系统200,及其上述移动和成像过程。控制器270附接到例如柱子240。控制器270包括至少一个处理器272,用于执行用户和/或软件发起的指令并用于处理数据;以及至少一个非暂态计算机可读存储器280,用于存储和维护数据(例如指令、软件和数据文件)。尽管图1e仅示出了单个控制器270,但是在一些实施方式中,系统200被配置成包括多个不同的控制器,以提供系统200的功能。

此外,控制器270包括数据传输部分274,用于将控制命令发送到一个或多个移动致动器275,例如,枢轴马达、线性马达、高度马达、旋转马达、检测器马达、x射线束限制马达和准直器马达、驱动器,或被配置成提供系统200的各个部分的移动的其他装置,以及/或者从被配置成检测系统200的各个部分的功能的测量装置或其他检测装置276接收数据。

此外,数据传输部分274还被配置成向下列中的至少一者发送控制命令:x射线源224和/或x射线源265中的至少一者,以及检测器单元226。数据传输部分274还被配置成从下列中的至少一者接收信息:至少一个x射线源224、265,以及检测器单元226。

此外,控制器270包括用户界面部分278,该用户界面部分可以包括下列中的至少一者:至少一个功能键、触摸屏,以及有线或无线远程控制器,用于输入控制命令和用于接收信息和/或指令。

至少一个存储器280至少存储:用于由控制数据传输部分274的处理器272执行的数据传输应用284;用于由控制用户界面部分的处理器272执行的用户界面应用288;以及用于控制系统200的功能(例如,至少移动装置275、检测装置276,至少一个x射线源224、265,和检测器单元226)的计算机程序(代码)289。此外,执行计算机程序289可以控制例如成像参数、成像尺寸和成像模式。

至少一个存储器280和计算机程序289被配置成使用至少一个处理器272来使得系统200至少提供图1a至图1d的上下文中所描述的动作,例如,通过r移动、l移动和p移动中的至少一者或两者来控制检测器单元226和头影测量准直器266的位置。

计算机程序289可以是计算机程序产品,其包括承载在其中体现以用于与计算机(控制器270)一起使用的计算机程序289的有形、非易失性(非法定)计算机可读介质。

图1f展示了包括两个检测器227a、227b的检测器单元226的一个实例,该检测器单元可以提供全景图像、ct图像和头影测量图像。旋转部分220包括移动装置230和检测器马达235,该移动装置相对于旋转部分220移动至少一个检测器227a、227b以用于定位所述至少一个检测器227a、227b来成像,该检测器马达被配置成驱动该移动装置230。检测器227a可以例如是被配置成提供全景图像的全景检测器,或被配置成提供头影测量图像和全景图像的头影测量检测器。ct检测器227b被配置成提供ct图像。移动装置230可以包括例如下列中的至少一者:导轨231a、231b,螺杆232、传输器单元233、连接到传输器单元233并将检测器227a附接到旋转部分220的引导单元234,以及引导凹槽236。检测器马达235借助于螺杆232来移动检测器227a,该螺杆沿导轨231a、231b移动传输器单元233,使得引导单元234沿引导凹槽236引导检测器227a。在图1f的实例中展示的引导凹槽236仅仅是一个实例,并且在其他实施方式中,可以以其他形状和构造来提供引导凹槽236,包括例如直的、弯曲的、迂回的或这些特征的组合的凹槽。

图1f展示了全景成像位置的一个实例,其中x射线源224和附接到旋转部分220的全景或头影测量检测器227a可以提供全景图像。检测器227a和ct检测器227b被依次布置在全景成像位置,使得检测器227a在x射线源224、265与ct检测器227b之间,检测器227a相对于x射线源224、265在ct检测器227b的前方。为了捕获ct图像数据,检测器马达235操作移动装置230以使检测器227a沿引导凹槽236移动,直到引导单元234定位在引导凹槽236的相对端处并且检测器227a不再定位于ct检测器227b与x射线源224之间为止。在一些实施方案中,该ct成像位置也可以是头影测量成像位置,其中x射线源265可以与附接到旋转部分220的头影测量检测器227a一起提供头影测量图像。

如上文所讨论的,在一些实施方案中,附接到旋转部分220的第一x射线源224和组合检测器227用于提供全景图像和ct30图像。第二x射线源265和附接到旋转部分220的组合检测器227用于提供头影测量图像。组合检测器227可以与图1f中所展示的检测器单元226中的检测器227a类似地通过例如类似的移动装置230驱动,但不必由其所有的移动来驱动。

当组合检测器227已经与如图1f中所展示类似地被驱动到全景成像位置,据此组合检测器227处于前部位置时,拍摄全景图像。当组合检测器227已经被驱动到ct/头影测量成像位置,据此组合检测器227处于后部位置时,拍摄ct图像和头影测量图像。此外,组合检测器227可以借助于移动装置230并且借助于r移动、l移动和p移动中的至少一者来定位。替代性地,组合检测器227可以借助于r移动、l移动和p移动中的至少一者来定位。因此,组合检测器227可以借助于移动装置230并且/或者借助于r移动、l移动和p移动中的至少一者来在全景成像位置、ct成像位置与头影测量成像位置中的至少两者之间移动。

为了使系统200能够以图1c中所示的位置/配置正确地执行头影测量成像,系统200必须能够确定例如患者头部相对于检测器单元226和/或头影测量x射线源265的位置。在一些实施方式中,可以基于头影测量患者支撑件262的位置来推断患者头部的位置。然而,成像系统200可能无法精确地知道头影测量患者支撑件262的位置。如上文所讨论的,在安装和校准了用于全景成像和ct成像的部件之后,安装该头影测量成像系统的第一臂260和第二臂261。例如,第一臂260和第二臂261可以作为“附件”或配件添加到系统200,因此,在制造系统200时不进行校准。此外,在一些实施方式中,可以基于特定的患者201手动调节第一臂260、耳杆268和/或鼻根支撑件269的位置。

在这些情况和其他情况下,必须对系统200进行校准,例如,以确定头影测量患者支撑件262在系统200所使用的三维坐标空间中的位置。此外,在一些实施方式中,相对于患者头部的位置来确定头影测量x射线源265和次级准直器266的适当的相对角度和位置。可以例如通过执行一次或多次校准“扫掠”来确定头影测量患者支撑件262的位置和/或头影测量x射线源265和次级准直器266的适当的相对角度和位置。通过在发射x射线(例如,从第一x射线源224或头影测量x射线源265)时并且在利用检测器单元226捕获图像数据时可控制地调节系统200的一个或多个部件的位置,来执行校准扫掠。

在一些实施方式中,在校准过程中使用校准体模。该校准体模可以永久性地或选择性地附连到头影测量患者支撑件262。图2a展示了校准体模281的第一实例,该校准体模在耳杆268之间等距的位置处选择性地附连到头影测量患者支撑件262。如下文所讨论的,可以在校准过程期间捕获的图像数据中检测到该校准体模281,并将其用于确定头影测量患者支撑件至少在水平(x,y)平面中的位置。

图2b展示了选择性地附连到头影测量患者支撑件的校准体模283的另一实例。图2b的校准体模283包括球状主体285,该球状主体联接到线状杆的远侧端部。由于球状主体285的实际大小和尺寸是已知的,所以可以使用校准体模283来例如确定x射线检测器与校准体模283之间的距离(进而确定与头影测量患者支撑件262之间的距离)。

图2c展示了校准体模287的又一实例,该校准体模以倒“t”的形式提供并且联接到头影测量患者支撑件262。校准体模287包括两个球状主体288、289,这两个球状主体附接到校准体模287的水平部分的端部。在该实例中,球状主体288、289具有不同的直径,并且球状主体288、289的直径是已知的。因此,如下文进一步详细讨论的,x射线检测器单元226与校准体模287的每个球状主体288、289之间的距离可以基于所捕获的图像数据中这些球状主体的表观放大率来确定。

图2d展示了校准体模290的又一个实例。校准体模290包括线状主体,该线状主体具有在第一端部处形成的联接凹口291,该联接凹口选择性地与头影测量患者支撑件262上的对应联接部接合,以便选择性地将校准体模262联接到头影测量患者支撑件262上的某个位置并且从该位置分离(例如,如图2a中所示相对于校准体模281从头影测量患者支撑件262竖直向下延伸)。校准体模290还包括在沿该校准体模290的长度的不同位置处围绕该校准体模290的线状主体的周长形成的多个凹槽292、293、294。在一些实施方式中,可以在校准体模290上形成具有不同宽度的凹槽,例如,在图2d的实例中,第一凹槽292比第二凹槽293宽。类似地,这些凹槽可以沿校准体模290的长度定位,以提供例如校准体模290的线状主体在不同的凹槽对之间的不同长度。例如,在图2d的实例中所展示的校准体模290中,线状主体在第一凹槽292与第二凹槽293之间的区段295比该线状主体在第二凹槽293与第三凹槽294之间的区段296短。尽管在图2d中所展示的实例包括三个凹槽,但是在其他实施方式中,校准体模290可以被形成为具有更多或更少的凹槽。例如,在一些实施方式中,校准体模可以被形成为仅包括一个凹槽。

图3a展示了用于校准系统200的方法的一个实例。图3a的校准方法利用图2a的校准体模281,该校准体模是在头影测量患者支撑件262处安装到耳杆旋转轴线(例如,在耳塞之间竖直向下延伸)的一根棒。在图3a的该实例中,系统200被配置成在校准过程开始时在用户界面上显示将校准体模放置在头影测量患者支撑件262的中间轴线上的指令(步骤301)。因为基于已知的坐标系来控制x射线源224和检测器单元226的位置,所以系统200可以通过执行一次或多次成像扫描来确定头影测量患者支撑件262在相同的已知坐标系中的位置。在图3a的该实例中,系统200通过执行两次不同的扫描来确定头影测量患者支撑件262的中间点。首先,该系统通过调节上部搁架250的枢轴(例如,p旋转)来执行“枢转扫掠校准”(步骤303),以便在第一方向上扫描包含头影测量患者支撑件262的空间。然后,系统执行“线性扫掠校准”(步骤305),以便在第二方向上扫描该空间。如下文进一步详细描述的,基于这两次校准扫描,系统200能够确定头影测量患者支撑件262在成像系统200的已知坐标系中的x-y平面中的中间点。

在确定了头影测量患者支撑件262的中间位置之后,指示用户移除校准体模(步骤307),并且系统执行“头影测量管扫掠校准”(步骤309),以便确定头影测量x射线源265相对于头影测量患者支撑件262的“中间角度”位置。该系统还执行“次级准直器扫掠校准”(步骤311),以确定次级准直器266相对于头影测量x射线源265的适当位置/取向。在一些实施方式中,该系统还可以在使用经校准的系统执行头影测量成像之前,应用一个或多个机械校准步骤(步骤313)和/或像素校准(步骤315)。

图3b更详细地展示了枢转扫掠校准303的一个实例。在将校准体模定位于头影测量患者支撑件262上之后,系统200操作枢轴致动器以将上部搁架250枢转到标称的头影测量成像位置(步骤321)。因为已经校准了上部搁架250和旋转部分220的枢转移动(例如,在制造期间),所以系统200知道第一x射线源224和检测器单元226在已知坐标系中的位置。将旋转部分220旋转到上部搁架250可以枢转但不妨碍也不接触头影测量患者支撑件262的位置(例如,与检测器单元226和第一x射线源224一起和上部搁架250成一直线定位)。然后激活第一x射线源224以照射校准体模281(步骤323),并且系统操作枢轴旋转(p旋转)以扫描由头影测量患者支撑件262占据的空间(步骤325)。当上部搁架250的枢转导致第一x射线源224和检测器单元226移动时,图像数据被检测器单元226捕获(步骤327)。在枢转扫描完成之后,分析图像数据以确定校准体模281的中心(步骤329)。

图3c更详细地展示了线性扫掠校准305的一个实例。在完成枢转扫掠校准303之后,将旋转部分220旋转约90度(步骤331),使得第一x射线源224与检测器单元226之间的线垂直于上部搁架的长度(例如,一条从枢轴轴线径向延伸的线)。以这种方式,旋转部分220能够沿上部搁架250的长度线性地移动,又不会接触头影测量患者支撑件262。系统200激活第一x射线源224以照射校准体模281(步骤333),并且操作线性移动致动器以使旋转部分220沿上部搁架250的长度在线性方向上移动(步骤335)。当旋转部分220的线性移动引起第一x射线源224和检测器单元226移动时,图像数据被检测器单元226捕获(步骤337)。在线性扫掠扫描完成之后,分析图像数据以确定校准体模281的中心(步骤339)。

通过在执行线性扫掠和枢转扫掠这两者时确定校准体模281的中间点,系统200现在能够确定头影测量患者支撑件在已知坐标系的x-y平面中的中心点的位置。在一些实施方式中,系统200被配置成利用单独的对准程序在竖直(z)方向上适当地对准头影测量患者支撑件262。

如上文参考图3a所描述的,在系统200已经确定了头影测量患者支撑件262在成像系统200的已知坐标系中的位置之后,可以将校准体模281移除。然后,系统200确定其他系统部件相对于头影测量患者支撑件262的适当定位。

如上文所讨论的,在执行头影测量成像时,系统200将旋转头影测量x射线源265(图1a中的s旋转),同时对检测器单元226的位置进行相应的调节。然而,为了执行这种类型的扫描,必须确定头影测量x射线源265相对于头影测量患者支撑件262的位置和取向。图3d展示了可以由系统200用来确定头影测量x射线源265相对于头影测量患者支撑件262的中间角度的头影测量管扫掠校准309的一个实例。通过调节上部搁架250的枢轴(p旋转)、旋转部分220沿上部搁架长度的线性位置以及旋转部分220的旋转(r旋转),将检测器单元226移动就位(步骤341)。此外,在一些实施方式中,调节旋转部分220的旋转位置和检测器单元226的位置,使得来自头影测量x射线源265的x射线束不穿过次级准直器就接触检测器单元226(步骤343)。例如,如图1f中所展示,在调节p移动、l移动和/或r移动以将检测器227a相对于头影测量患者支撑件262的先前确定的中心点定位时,可以将用于在全景成像和头影测量成像期间捕获图像数据的检测器227a的线性位置沿引导凹槽236移动到适当位置以进行校准。

在基于先前确定的头影测量患者支撑件262的中心点对检测器单元226进行定位并且将次级准直器266移开之后,激活头影测量x射线源265(步骤344),并且可控制地旋转头影测量x射线源265以进行扫描(步骤345)。在旋转单元220(因此,检测器单元226和次级准直器266)保持静止时,由检测器单元226捕获图像数据(步骤346)。然后分析所捕获的数据,例如以确定头影测量x射线源265的导致最大图像强度的角位置(步骤347)。在一些实例中,然后将该角位置用于限定头影测量x射线源265的“中间角度”,以在头影测量成像期间引导头影测量x射线源265的移动(例如,s旋转)(步骤349)。在其他实施方式中,例如,确定头影测量x射线源265的与所捕获的图像数据的边缘相对应的角位置,并且基于该图像数据的检测到的边缘之间的中间点来确定头影测量x射线源的“中间角度”。

尽管上文参考图3a、图3b和图3c所描述的实例是指使用如图2a中所展示的校准体模281,但是可以使用其他类型的校准体模(例如,图2d的校准体模290)来执行图3a的枢转扫掠校准和图3b的线性扫掠校准。

在确定了头影测量患者支撑件262相对于x射线检测器的位置并且校准了头影测量x射线源265相对于头影测量患者支撑件262的位置之后,在图3a的实例中的系统200然后执行“次级准直器扫掠校准”311,以校准次级准直器在头影测量x射线源265与检测器单元226之间的定位。图3e展示了可以用于校准次级准直器266的位置和取向以用于头影测量成像的次级准直器扫掠校准311的一个实例。首先,将头影测量x射线源265返回到如在“头影测量管扫掠校准”309中确定的中间角度(步骤351)。然后可控制地旋转该旋转部分220,以相对于头影测量患者支撑件262定位检测器单元226,并且将次级准直器266定位在头影测量x射线源265与检测器单元226之间(步骤352)。然后激活头影测量x射线源265(步骤353),并且可控制地调节次级准直器266的位置以进行扫描(步骤354)。在可控制地调节次级准直器266的位置和角度时,检测器单元226捕获图像数据(步骤355),并且头影测量x射线源265保持静止。然后分析所捕获的图像数据,例如以检测准直边缘(步骤356),并且以检测导致所检测到的准直边缘之间的最大强度的准直器位置(步骤357)。在一些实例中,然后基于被确定为导致最大强度的该位置来限定次级准直器266的“中间姿态”(步骤358)。

在将该系统校准以确定头影测量患者支撑件262相对于x射线检测器的位置并且以确定头影测量x射线源265和次级准直器266这两者的“中间位置”之后,可以通过在可控制地协调头影测量x射线源265、次级准直器266和检测器单元226的移动时捕获图像数据,来执行头影测量成像(参见例如图3a中的步骤317)。然而,在一些实施方式中,可以在操作系统200以进行头影测量成像之前执行附加的校准程序。例如,在图3a中,执行了机械校准313和像素校准315。

在一些实施方式中,可以执行机械校准313以将头影测量患者支撑件262的耳杆268对准,使得它们在耳杆旋转轴线的像平面处重叠。这可以例如通过暴露侧向的头影测量图像并且在用户界面278上显示指令来实现,这些指令指示用户对头影测量患者支撑件262进行特定的机械调节。

另外,在一些实施方式中,可以使用像素校准315来校准像素响应并且/或者在检测器单元226中找到死像素,以便创建“瑕疵图”。这可以例如通过将旋转部分220、次级准直器266和头影测量x射线源265定位在“中间位置”(例如,图像强度最强的位置)来实现。然后,在所有系统部件保持静止时,由检测器单元226捕获图像数据。然后对所捕获的图像数据进行分析,以检测任何死像素并校准像素响应。

在图3a的方法中,在使用联接到旋转部分220的第一x射线源224照射校准体模时,通过执行枢转扫掠扫描和线性扫掠扫描这两者来确定头影测量患者支撑件262的中心位置。然而,在其他实施方式中,系统200可以被配置成使用一次或多次其他“扫掠”来确定头影测量患者支撑件262的中心位置。另外,在其他实施方式中,系统200可以被配置成使用头影测量x射线源265来照射校准体模。

图4展示了用于确定头影测量患者支撑件262的位置的替代性校准方法的一个实例。在该实例中,包括已知大小和尺寸的主体的校准体模附连到头影测量患者支撑件262,这些已知的大小和尺寸例如图2c中的校准体模287的球状主体288、289的已知尺寸,图2d中的校准体模290的凹槽292、293、294的已知宽度,和/或图2d中的校准体模290的凹槽292、293、294之间的区段295、296的已知长度和宽度。一旦附接了校准体模(例如,校准体模287或校准体模290),系统200就通过激活头影测量x射线源265以照射校准体模287/290来开始校准例程(步骤401)。由检测器单元226(例如,图1f中所展示的组合检测器)捕获图像数据(步骤403)。分析所捕获的图像数据,并且基于校准体模287/290的已知大小和已知尺寸,以及校准体模287/290在所捕获的图像数据中的表观大小/尺寸,确定校准体模287/290的放大率(步骤405)。然后,系统200使用l移动、r移动和p移动的组合来调节检测器相对于校准体模287/290的位置(步骤411),直到扫描完成(步骤409)。然后,基于在检测器单元226的多个已知位置中的每个位置处捕获的图像数据中的校准体模287/290的确定放大率,来计算校准体模287/290在系统200的坐标空间中的位置(步骤413)。

当使用具有已知大小/尺寸的多个主体的校准体模时,系统200可以被配置成分别确定图像数据中的每个主体的放大率。例如,在使用图2c的校准体模287时在多个已知检测器位置中的每个位置处捕获的图像数据中,系统200可以被配置成检测该图像数据中的两个球状主体288、289,然后计算这两个球状主体288、289中的每个主体的相对放大率。类似地,在使用图2d的校准体模290时在多个已知检测器位置中的每个位置处捕获的图像数据中,系统200可以被配置成计算凹槽292、293、294中的每个凹槽和/或这些凹槽之间的每个区段295、296的相对放大率。基于两个球状主体288、289,凹槽292、293、294和/或区段295、296在多个不同检测器位置中的每个位置处的放大比率,系统200在这些检测器位置中的每个位置处确定检测器单元226与校准体模287/290之间的距离。基于对确定的距离以及检测器单元226的对应于每个确定距离的已知位置/取向的这种收集,系统200然后确定校准体模287/290在系统200的坐标空间中的位置。此外,在一些实例中,系统200还可以被配置成基于校准体模287/290在图像数据中的放大率(例如,使用源-对象距离(sod)原理)来确定头影测量x射线源265的位置。

虽然图4将对系统200的l位置、r位置和/或p位置的调节描述为在捕获数据之后执行的离散迭代步骤(步骤411),但是在一些实施方式中,检测器单元226通过l移动、r移动和/或p移动实现的移动作为连续扫掠来执行,并且在连续移动期间由检测器单元226在不同的时间/位置处捕获图像数据。因此,可以将图4中所展示的校准方法作为单次“扫掠”校准来执行。另外,在图4的扫掠校准期间,在各种不同的实例中,检测器单元226的路径可以基于例如成像系统200、正在针对其校准系统200的患者支撑件和/或该校准中所使用的校准体模的大小、位置和尺寸来限定和/或调节。

最后,在一些实施方式中,该系统可以被配置成在使用图4的方法(或另一校准方法)确定头影测量患者支撑件262的位置之后,利用附加的校准步骤(包括例如图3d和图3e中所展示的那些)来确定头影测量x射线源265和/或次级准直器266的中间角度。

上述实例只是可以用于组合式ct、全景和/或头影测量成像系统的一些可能的校准技术。在各种实施方式中,可以执行图3a中所展示的一些或全部校准。其他实施方式可以包括附加的或替代性的校准。

本文所描述的一些实施方案可以包括一个或多个电子处理器,其被配置成通过执行存储在非暂态计算机可读介质中的指令来执行所描述的功能。类似地,本文所描述的实施方案可以被实现为存储可由一个或多个电子处理器执行以执行所描述功能的指令的非暂态计算机可读介质。如本申请中所用,“非暂态计算机可读介质”包括所有的计算机可读介质,但是不包括暂态传播信号。因此,非暂态计算机可读介质可以包括例如硬盘、cd-rom、光学存储装置、磁存储装置、rom(只读存储器)、ram(随机存取存储器)、寄存器存储器、处理器高速缓存,或它们的任意组合。

上文已经参考前述实施方案说明了一些实施方案和实施例,并且已经证明了若干优点。显然,本发明并不限于这些实施方案,而是包括其他实施方案和以下权利要求。

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