[发明专利]断层合成图像获取设备和方法

说明书

一种图像获取方法包括：当x射线源沿着第一路径行进的时候，针对目标对象选择性隐蔽和曝光所述x射线源；以及当所述x射线源曝光于所述目标对象的时候，在第一方向上沿着第二路径移动x射线探测器。所述方法还包括当所述x射线源对所述目标对象隐蔽的时候，在大致与所述第一方向相反的第二方向上沿着所述第二路径移动所述x射线探测器。

技术领域

本发明的实施例一般涉及图像获取。具体的实施例涉及用于乳房 x线摄影(mammography)的x射线成像系统。

背景技术

通常，x射线成像系统使x射线探测器(例如伽玛光子闪烁器或膜)由x射线源经由被成像目标对象被曝光。从x射线源发射的光子在目标对象内衰减或扩散在x射线探测器处产生杂色图像。此图像能够被处理以探知在目标对象的各个区域的射线不透性。例如，在对胸部组织成像的乳房x线摄影中，高于平均射线不透性的区域被理解为指示潜在的癌前(pre-cancerous)或癌病变的存在。

在医学成像中，通常希望最小化x射线源的尺寸和强度，特别是当对诸如胸部组织的这样的辐射敏感组织进行成像时。特别地，期望最小化在三维空间中识别和定位可能指示癌前细胞的高辐射不透性区域所需的辐射曝光。为实现此目的，移动x射线源可以用来向目标组织提供低x射线剂量，同时还获得用于定位高辐射不透性的区域的体积(volumetric)探测器数据。不过，移动x射线源在沿着x射线源的移动方向上表现出潜在的图像失真的问题。

如提到的，还希望在三维空间中识别射线透不过的区域。由从不同视角获得的平面图像序列描述或显示三维结构被称作“断层合成 (tomosynthesis)”。断层合成解决方案的质量取决于平面图像的数量和质量以及由平面图像阵列覆盖的总角度。

断层合成解决方案通常可以被分类为“清晰的”(提供三维空间内位置的相对高的分辨率和保真度)或“快速的”(提供实时或近实时成像)。对于一些类型的医学成像，诸如乳房x线摄影，清晰的或快速的解决方案是互斥的选项。快速断层合成涉及在曝光期间连续的源移动，因此减少在较高频率的信号传递和信息丢失，这防碍获得最佳清晰度的图像。快速断层合成的模糊度能够由移动的x射线探测器在某种程度上缓解，不过，由于患者/器官相对x射线探测器的定位约束，探测器所需的最终行进距离最终会影响可能的成像区域。

关于定位约束，希望在医学成像中特别是在乳房x线摄影中最小化必须与与患者身体并置的成像装置的尺寸。降低成像装置的尺寸带来限制x射线源移动的问题，由于上述原因，这削弱了断层合成解决方案的清晰度。减小成像装置的尺寸还约束了x射线探测器的移动，这也可能损坏断层合成的清晰度，如下文进一步讨论的。

对于连续的探测器移动，适合补偿视在源(apparentsource)的尺寸的x射线探测器行进距离据估计为管(tube)的直线距离的1/10 到1/5。例如，对于16cm(+/-7.5°)的典型的现有技术的管行程，产生的x射线探测器的轨迹16mm，这会影响胸部定位。对于更远的管行程(+/-12.5°—27mm探测器行程)，压缩以覆盖成像设备的视场是相当不实际的。

鉴于上文所述，期望提供用于移动源的乳房x线摄影的设备和方法，其能减轻图像失真和设备体积包络(apparatusvolumeenvelope)。通常，这些设备和方法也可有助于立体x射线成像。

发明内容

在一些实施例中，用于图像获取的方法包括：当x射线源沿第一路径行进时，选择性隐蔽和暴露所述x射线源到目标对象，且当所述 x射线源暴露于所述目标对象时，在第一方向上沿第二路径移动x射线探测器。所述方法还包括当所述x射线源对所述目标对象隐蔽时，在大致与所述第一方向相反的第二方向上沿着所述第二路径移动所述x射线探测器。