[发明专利]X射线源和要成像对象之间具有可变距离的X射线成像设备

说明书

技术领域

本发明大体上涉及医学成像系统，并且显而易见地涉及用于通过成像组件生成图像序列供三维图像重建的医学成像系统，该成像组件安装在旋转臂上，并且当生成图像序列时在环形部分上移动。

背景技术

用于三维（3D）图像重建的X射线成像设备通常包括成像组件，其具有X射线源和在X射线的发射方向上安置在X射线管对面的X射线检测器。该管和检测器安置在旋转臂的两个互相相对的端上。

旋转臂是采用拱形形式成形的C形臂。

在检查期间，放射照片通过由X射线源发射的X射线产生，这些X射线照射患者身体的感兴趣区域（ROI）。

为了该目的，在患者已经躺在检查台架上后，使X射线管和检测器面对要放射拍照的区域。

为了三维重建，C形臂移动通过角度180°，并且对于成像组件的一组角位置记录X射线图像。

在像所谓的动脉瘤螺旋圈和动静脉畸形（AVM）治疗的神经病检查期间广泛使用3D重建来具有患者解剖结构的三维重建。

3D重建对于像腹部手术（其中感兴趣区域位于腹部区域中）的其他手术也具有巨大的临床兴趣。

在这样的情况下，旋转采集是难以进行的，因为存在X射线源或X射线检测器撞击检查台架的高风险。其实，基本上，在成像组件的旋转移动期间形成的通道具有以成像组件的等中心为中心的60cm的半径。

另外，利用常规的C形臂成像设备，限制了三维视场。其实，利用具有常规设计的C形臂成像设备，其中X射线源和要成像的对象之间的距离是72cm，X射线源和X射线检测器之间的距离是120cm并且检测器尺寸是40cm，成像组件的视场是具有大约20cm的直径的圆柱体，使得要成像的器官的重要区域可位于由X射线照射的区域外。

在目前技术发展水平中，已经开发了若干类型的X射线设备来避免在成像组件和检查台架之间具有碰撞的风险。

可以参考文档US 2009/00 74 135和US7,684,542。

在那些文档中公开的医学成像系统提议通过在图像采集期间动态修改成像组件的等中心位置（通常由旋转臂的旋转中心形成）来避免台架碰撞。

特别地，X射线检测器的位置计算为正切于围绕患者的身体的椭圆包络线，并且对X射线检测器的每个位置确定X射线源的一系列位置。

另外，可以做出选择来确定是期望高分辨率还是要绘制感兴趣区域的最大可能体积来选择X射线源的合适位置。

然而，利用这样的成像系统，已经注意到成像组件的等中心位置不固定，使得投影到图像平面的三维区域不是恒定的。也就是说，在3D重建期间成像的器官部分是C形臂位置的函数，降低了重建的3D图像的图像质量。

发明内容

鉴于前面提到的，因此存在具有能够避免X射线源或X射线检测器撞击检查台架的风险同时在三维重建的事物中避免伪像的三维X射线成像设备的需要。

本发明的另一个目的是提供允许动态移动X射线源来避免台架碰撞同时保持固定的成像组件的等中心的三维X射线成像设备。

根据第一方面，本发明的主旨因此是X射线成像设备，其包括旋转臂和成像组件，该成像组件安装在该旋转臂上并且包括X射线源和X射线检测器，使得由该X射线源发射的X射线入射到该检测器。

根据该设备的一般特征，X射线源通过适合于设置X射线源和对象之间的距离（SOD）的可移动支撑物耦合于旋转臂。另外，在三维成像期间动态控制X射线源的移动。

凭借使用可移动支撑物将X射线源安装在旋转臂上，以及设置X射线源和要成像的对象之间的距离，可以沿非环形路径移动图像组件，从而避免与检查台架碰撞的所有风险。

另外，已经注意到可以增加要成像的感兴趣区域的大小。

此外，要检查的器官能够居中在位于在由源发射并且由X射线检测器检测的X射线内来具有器官的全重建。也就是说，与其中患者的身体必须定中心来避免台架碰撞的常规X射线成像设备相反，可以设置检查台架的位置以便使要成像的器官居中。

根据本发明的另一个特征，可移动支撑物适应于沿X射线发射方向移动X射线源。

可移动支撑物可包括伸缩型支撑物。

根据X射线成像设备的另外特征，提供控制部件来在三维成像期间作为旋转臂的旋转的函数动态控制X射线源的移动。

旋转臂可通过适合从基座组件伸出和缩回成像组件的第二可移动支撑物耦合于该基座组件。

X射线成像设备可进一步包括具有可变高度的检查台架。