使用光投影的管-探测器对准的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对象的医学图像信息采集。具体地，本发明涉及尤其是用于移动式X射线成像应用的X射线管和X射线探测器的对准。本发明还涉及用于相对于探测器对准X射线管的方法。
【背景技术】
[0002]在临床实践中，在患者不能离开患者床并且在床旁情况下进行医学成像诊断可能变得有必要的情况下，使用移动式X射线成像系统。这样的移动式X射线成像单元能够包括可移动X射线基座单元，所述可移动X射线基座单元还可以装备有另外的功能和应用，例如图像处理或控制功能。例如，可移动基座单元还能够包括X射线管被安装至其中的支撑臂。独立的探测器或探测器面板接收已辐照例如患者的感兴趣区域的辐射。探测器将探测到的辐射转换为电信号并能够例如经由无线或有线数据连接向基座单元和处理单元提供这种图像信息。针对X射线图像的采集，以相对于彼此的最优距离、正确角并且相对于彼此正确居中地来调节和对准X射线管和探测器能够是重要的。尤其是，当额外地使用防散射栅格时，栅格和管必须良好地对准，以避免不想要的栅格伪迹。已经提出了不同的技术方法来实现X射线源和探测器的恰当对准。US 7736055 B2描述了一种使用探测器处的光反射器的对来自最优布置的偏差的光学检测，所述反射器反射由布置在X射线源附近的光源发送的光。然而，在临床实践中这样的布置解决方案的实际可用性常常能够是非常有限的。
[0003]仅与新颖性相关，WO 2013/080111 Al公开了一种X射线成像系统，其包括X射线管、用于X射线管的天花板悬架、在其上安装有X射线探测器的探测器台车、有源传感器矩阵、光学指示单元以及控制单元。所述有源传感器矩阵被固定安装在所述天花板悬架上，所述光学指示单元被固定安装至所述探测器台车并适于将光学指示发射到所述有源传感器矩阵上。WO 2011/141763 Al公开了一种用于利用X射线源和包括一个或多个可探测元件的口腔内图像探测器从患者获得口腔内X射线图像的装置。一个或多个传感器在位置上被耦合在X射线源附近并且可激励，以当口腔内图像探测器在患者嘴里时感测一个或多个可探测元件的位置。
【发明内容】
[0004]因此，能够需要一种更加用户友好的对准解决方案，以实现在医学成像应用中的X射线管和探测器的正确对准。
[0005]本发明的目的由独立权利要求的主题来解决，其中，另外的实施例被并入从属权利要求中。
[0006]应注意，本发明的下面描述的各方面也适用于用于相对于探测器对准X射线管的方法。
[0007]根据本发明，提供了一种用于X射线成像的对准布置，所述对准布置包括具有第一光投影设备的管附件和具有第二光投影设备的探测器附件。所述管附件被配置为将所述第一光投影设备安装到X射线管。所述探测器附件被配置为将所述第二光投影设备连接到探测器。所述第一光投影设备适于在投影表面上生成第一光图案，并且所述第二光投影设备适于在所述投影表面上生成第二光图案。在所述管附件和所述探测器附件相对于彼此正确地在空间上被布置的情况下，所述第一光图案与所述第二光图案在所述投影表面上处于预先确定的空间关系中。
[0008]例如，在所述管附件和所述探测器附件相对于彼此处于正确的空间布置中的情况下，所述第一光图案与所述第二光图案在所述投影表面上处于预先确定的空间关系中。所述正确的空间布置能够被预先确定。
[0009]能够看出优点是以简单而直观的方式来实现X射线管和探测器的期望的调节。此夕卜，所有的三种调节准则(角取向、居中以及源图像距离)能够被公共表示并反映在单个对准机构中。这由于更好的对准，能够实现更少的伪迹，更少的伪迹能够实现更好的图像质量。由于可见光图案的使用，导航和调节对于医学工作人员而言能够更加直观，并且不需要大量的额外的训练。此外，光源的使用允许成熟的、可用的和低价的技术的使用。也没有电磁兼容性问题需要解决，并且额外的笨重机械设备不是必要的，所述额外的笨重机械设备能够需要不容易的处理程序。
[0010]术语“对准”涉及关于距离、居中和角的所述X射线管和所述探测器的定位。例如，能够通过例如以人工转动或移位来移动X射线管或通过相对于其相对于X射线管的位置来替换或移动所述探测器来实现对准。
[0011]“X射线成像”描述了所有的成像方法和应用，其中，X射线用于对象的感兴趣区域的图像信息的生成。
[0012]例如，所述对准布置能够在床旁的X射线成像系统中使用。
[0013]术语“管附件”涉及将所述第一光投影设备安装至所述X射线管的可能性。换言之，所述管的移动直接与所述管附件的移动相关联。例如，所述第一光投影设备能够被安装在所述管头部上。除了直接的机械安装之外，也能够使用间接地耦接。例如，数据连接能够交换位置信息，并且能够控制致动器或传感器，以允许X射线管位置和所述第一光投影设备位置的远程耦合。
[0014]术语所述第一光投影设备“安装”至所述X射线管能够涉及不同种类的实现所述第一光投影设备和所述X射线管之间的固定的关联。这包括任何机械手段，例如用螺钉固定、焊接、夹紧、粘结或其他手段，但也包括经由数据连接的直接链接，其能够控制致动器来同步所述X射线管和所述第一光投影设备的空间位置。
[0015]与所述探测器附件相关，术语“连接”能够涉及通过将所述光源和光投影设备集成到所述探测器附件的边缘的机械连接。
[0016]所提到的“空间关系”能够涉及一种情况，其中发生所述X射线管和所述探测器之间的空间对准。
[0017]在一个范例中，两种光图案的预先确定的空间关系只在所述X射线管和所述探测器正确对准的情况下发生。
[0018]术语“正确地”能够涉及依据一定的标准，例如图像质量、患者X射线剂量、探测器尺寸、图像尺寸及其他标准的所述X射线管和所述探测器相对于彼此的最优布置。
[0019]光投影设备能够是例如生成可见光的灯或激光源。此外，也能够使用发光二极管(LED)或类似的技术。激光光源能够具有优于传统光源的优点，特别是涉及到亮度、准确度、控制、扩散和其他标准。
[0020]探测器附件能够是例如探测器被插入的刚性框架，或允许光源安装到探测器的任何装置。
[0021]例如，探测器或探测器面板，以及探测器附件被组合在单个部件中。
[0022]在另一范例中，所述探测器和所述探测器附件能够是独立的部件，这能够允许例如为了不同成像目的在同一探测器附件或探测器框架内使用不同的探测器面板或探测器丰旲块。
[0023]探测器涉及任何图像接收设备，所述图像接收设备能够探测X射线辐射并将所探测到的辐射转换为电信号，所述电信号能够例如通过图像处理器被进一步处理。范例是数字平板探测器、CR盒带或模拟胶片盒带。数字探测器能够包括闪烁体层和光学探测器或像素单元。此外，防散射栅格能够与探测器一起安装或设置。所述栅格能够是例如在X射线管方向中被布置在探测器的前面。换言之，术语“探测器”也能够涉及与防散射栅格相组合的探测器本身的组合。
[0024]所述第一光图案能够是例如利用激光光源生成的投影线或多条线。所述光图案能够具有已填充的形状或不同形状或线的布置，其允许代表角取向、X射线管和探测器的居中、以及源图像距离。
[0025]在一个范例中，所投影的光图案是形成矩形或正方形的多条线的集合。
[0026]所述投影表面能够是任何光反射介质，其中，所述光变为对于用户或感测装置是可见的。
[0027]在范例中，该投影表面能够是患者床的床单、患者支撑的表面或类似表面。
[0028]所述第二光投影设备能够是例如设置在探测器附件中或探测器附件处的光源或多个光源。
[0029]例如，光投影的方向能够是侧向平行于所述探测器附件或所述探测器的表面。这种侧向投影能够具有优点，例如在所述探测器附件与所述探测器一起被患者的身体覆盖并因此对于用户是不可见的情况下。生成侧向投影的光射束能够因此在视觉上指示所述探测器附件或所述探测器本身的位置，甚至当所述探测器或所述探测器附件对于放射科医生不可见时。
[0030]所述“在所述投影表面上的第一和第二光图案的空间关系”涉及所述两种光图像相对于彼此的预先定义的位置。
[0031]例如，从所述第一和第二光投影设备投影的线能够叠加，以便允许对用户来说直观的对准过程。
[0032]在范例中，所述“第一光图案与第二光图案的预先确定的空间关系”能够涉及对准的情况。
[0033]根据一个范例，在所述投影表面上的所述第一和/或第二光图案包括多条线。
[0034]能够看到的优点是在对于用户恰好在一定维度上对准所述两种光图案的可能性。
[0035]例如，角对准或正确的角取向能够通过使来自所述第一投影设备的投影线与通过所述第二光投影设备投影的线叠加来实现。
[0036]在另一范例中，正确的源图像距离能够通过使两条投影线的个体长度对准，从而使两条线的长度相等来适配。
[0037]根据范例，所述第二光投影设备的光图案指示所述探测器附件的边缘的空间位置。
[0038]能够看到的优点是工作流程的改进，因为所述探测器位置能够被指示或确定，甚至当探测器对于用户是不可见的，例如，被患者覆