[发明专利]使用便携平板检测器的双能射线照相的图像采集和处理链

说明书

技术领域

本公开大体上涉及双能量成像，尤其是使用具有便携式平板数字检测器的移动双能量(dual-energy)成像系统来产生和处理双能量图像的技术。

背景技术

医疗诊断和成像系统普遍存在于现代医疗保健机构中。当前，存在着用于医疗诊断和成像系统的多种医疗器械(moda lity)。这些包括计算机断层成像(computed tomography CT)系统、X射线系统(包括常规和数字或数字化的成像系统)、磁共振(magnetic resonance MR)系统、正电子发射断层成像(positron emission tomography PET)系统、超声系统、核医疗系统等等。这样的系统提供了用于识别、诊断和处理身体状况的非常宝贵的工具并且极大地减少了对外科诊断介入(intervention)的需求。在许多场合中，这些医疗器械相互补充并且向医师提供一系列用于对特定类型的组织、器官和生理系统等进行成像的技术。

数字成像系统正日益广泛地用于产生能够被重建成有用射线照相图像的数字数据。在数字成像系统的一个应用中，来自源的辐射被指向受检者，典型地是医疗诊断应用中的患者，并且一部分辐射穿过受检者并撞击(impact)检测器。检测器的表面将辐射转换成可见光子，所述可见光子被感测到。检测器被分成离散图像元素或像素阵列，并且根据撞击每个像素区域的辐射的量或强度来对输出信号进行编码。因为当辐射穿过受检者时辐射强度被改变，所以根据输出信号重建的图像可以提供与可通过传统感光胶片技术获得的那些类似的组织和其他特征的投射(projection)。在使用中，在检测器的像素位置产生的信号被采样并数字化。数字值被传送到处理电路，其中所述数字值被过滤、缩放(scaled)，并且被进一步处理以产生图像数据集。所述数据集然后可以被用于重建作为结果的图像，以将所述图像显示在例如计算机监视器上，以将所述图像转印到传统感光胶片等等。

双能量(DE)射线照相(radiography)涉及在相对小的时间间隔内在不同的能量采集两个X射线图像。这两个图像然后被用于分解成像的解剖结构(anatomy)并且创建软组织和骨骼图像。现有的数字射线照相(digital radiography DR)图像采集和处理技术不是为DE射线照相设计的。另外，将DE成像应用于移动DR成像系统增加了若干特殊的难题。例如，在移动DR成像系统中，检测器相对于X射线源的空间位置并不像在固定不变的DR成像系统中的那样总是已知的。另外，检测器相对于X射线源可能没有被机械地固定，并且每当患者移动时，它都可能会有微小的移动。结果，在X射线源和检测器之间可能会出现未对准(misalignment)。此外，移动DR成像系统常常被用于获得虚弱到无法移动的患者的图像。因此，这些患者常常不能很容易地屏息，或根本无法屏息。结果，当肺容积在第一和第二照射之间改变时，就会在图像中形成伪像。

因此，就需要克服与移动DR成像系统相关联的问题的技术。在此所描述的技术旨在解决与移动DR成像系统相关联的问题。

发明内容

本发明提供了一种移动双能量X射线成像系统。所述移动双能量X射线成像系统是数字X射线系统，所述数字X射线系统被设计成既采集原始图像数据又处理所述图像数据以产生图像以供查看。所述系统具有X射线源和便携式平板(flat-panel)数字X射线检测器。所述系统具有配轮的运载工具(wheeled-carrier)以使系统能够被运到患者处。所述系统可操作来产生患者的高能量图像和低能量图像，这些图像可以被分解以产生软组织图像和骨骼图像以用于对所需的解剖结构进行进一步分析。由于移动系统相比于安装系统的局限性的缘故，多种技术被用于增强移动双能量X射线成像系统的图像采集、处理和显示能力。

本发明的一个方面是所述系统可以利用呼吸传感器来在图像采集期间执行肺部门控(pulmonary gating)。本发明的另一方面是一种有助于平板数字检测器与X射线源的对准的系统。本发明的又一方面是温度校准功能，用于在从低功率条件转换到全功率条件之后补偿平板数字X射线检测器中的温度梯度。本发明的又另一方面是当防散射格栅(grid)被使用时的防散射格栅配准(registration)。本发明的其他方法将在下文中提供。

附图说明

在参照附图阅读了如下详细描述之后，本发明的这些和其他特征、方面和优势将会被更好地理解，在全部附图中，相同的附图标记表示相同的部分，其中：

图1是根据本发明的示例性实施例的双能量X射线成像系统的透视图；