[发明专利]移动辐射成像系统及其对齐方法

说明书

本发明公开了一种移动辐射成像系统，其包括：辐射源，其用于发射多个射线；探测器，其用于检测来源于辐射源的多个射线；控制器，其用于确定辐射源和探测器间的角度差；及定位装置，其与所述辐射源安装在一起，识别探测器相对于辐射源的位置，该位置与辐射源和探测器间的角度差相关，从而将辐射源与探测器对齐。同时还公开了一种对齐移动辐射成像系统的方法，该系统包括辐射源和探测器。

技术领域

本发明一般涉及用于辐射成像技术，尤其是移动辐射成像系统及其对齐方法。

背景技术

移动数字X辐射成像(DR)系统已经在医院中广泛使用。而移动DR的图像质量却常常不如固定DR。一种主要原因是当使用移动系统时，操作员需要手动调整X射线管和探测器。而对于固定系统而言，探测器的位置在多数情况下是固定的。操作员只需要沿着两到三条正交运动轨道调整X射线管的位置。对于固定系统而言，由于X射线管和探测器都对齐地很好，从而能够使用防散射滤线栅来提升X射线图像的对照噪声比。对于移动DR系统，若X射线管和探测器没有对齐好，则会在X射线图像中发现由防散射滤线栅造成的伪影。

为了对齐辐射源和探测器，该辐射源需要以预定的距离对齐到探测器的中心，辐射源的中心射线则需垂直于探测器。而将辐射源与探测器对齐以满足这三个要求颇具挑战性。

现今已经有方法用来辅助操作员调整辐射源和探测器的问题。名为“Alignmentapparatus for x-ray imaging system”，专利号9179886的美国专利提出了一种在X辐射成像系统中，将辐射源与便携式图像接收器对齐的方法，其以预定的场模式和以预定的频率并随着时间变化的矢量方向产生磁场，该磁场源自连接辐射源的发射装置，其中产生的磁场还包括同步信号。磁场的感应信号从连接了图像接收器的感应装置获得，其中感应装置包括三或更多传感元件，其中至少两个传感元件以相对各自互相不同的角度排列，且被安置在图像接收器的图像区域的外部。根据获得的相对于同步信号的传感信号的振幅和相位来调整便携式图像接收器，并且通过输出信号表示调整结果。本发明利用磁场技术来得到辐射源和便携式图像接收器的关系。然而，磁场可被周围环境轻易干扰。本发明还有低精度和高成本的缺点。

名为“Automatic tool alignment in a backscatter x-ray scanningsystem”，专利号为9055886的美国专利基于X射线图像提出了一种对齐方法。获得第一X射线图像，并在该图像内选取目标区域。该系统将自动对齐X射线源和探测器并重新拍摄第二X射线图像。本发明的缺点为，患者要暴露于额外剂量的X射线，因为需要X射线的第二次照射。

因此，可以看出需要有一种可以使辐射源相对于图像探测器适当对齐的装置，而该图像探测器具有用于拍摄射线图像的可选择的防散射滤线栅。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供了一种移动辐射成像系统，该系统包括：辐射源，其用于发射多个射线；探测器，其用于检测来源于辐射源的多个射线；控制器，其用于确定辐射源和探测器间的角度差；及定位装置，其与辐射源安装在一起，识别探测器相对于辐射源的位置，该位置与所述辐射源和探测器间的角度差相关，从而将辐射源与探测器对齐。该系统包括两个分别安装在辐射源和探测器上的方向传感器，其用于确定辐射源和探测器间的角度差。该探测器包括至少两个间隔的，分别具有LED的标记。该定位装置包括照相机。

在另一个实施例中，本发明提供了一种方法，其用于对齐移动辐射成像系统，该系统包括探测器和辐射源，该方法包括：确定辐射源和探测器间的角度差；识别探测器相对于辐射源的位置,所述位置与所述辐射源和所述探测器间的所述角度差相关；根据所述探测器的位置以及辐射源和探测器间的角度差，对齐辐射源与探测器。其中识别探测器的位置包括获得探测器的图像。该方法还包括设定探测器的先验模型，其基于辐射源和探测器间的角度差产生先验模型的透视变换；将所述透视变换与探测器在由照相机获得的图像上的位置比较；并确定探测器的中心区域。其中将辐射源与探测器对齐包括将探测器的中心区域与光照区域的中心对齐，该光照区域指示辐射源的中心。