CN103764040B - 与扫描运动同步的场限制装置 - Google Patents
与扫描运动同步的场限制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103764040B CN103764040B CN201280033072.5A CN201280033072A CN103764040B CN 103764040 B CN103764040 B CN 103764040B CN 201280033072 A CN201280033072 A CN 201280033072A CN 103764040 B CN103764040 B CN 103764040B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ray
- detector
- ray source
- motion
- sidepiece
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 349
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims description 10
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 30
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 22
- 238000007689 inspection Methods 0.000 claims description 17
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 238000010009 beating Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 45
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 20
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 20
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 19
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 6
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012952 Resampling Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 238000009607 mammography Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 2
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 2
- 241000446313 Lamella Species 0.000 description 1
- 241000406668 Loxodonta cyclotis Species 0.000 description 1
- 206010027146 Melanoderma Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000009191 jumping Effects 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000700 radioactive tracer Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/025—Tomosynthesis
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/06—Diaphragms
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
- A61B6/4452—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being able to move relative to each other
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
- A61B6/502—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of breast, i.e. mammography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
- A61B6/547—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving tracking of position of the device or parts of the device
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/04—Positioning of patients; Tiltable beds or the like
- A61B6/0407—Supports, e.g. tables or beds, for the body or parts of the body
- A61B6/0414—Supports, e.g. tables or beds, for the body or parts of the body with compression means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4476—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to motor-assisted motion of the source unit
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
根据一个实施例，x射线设备包括适于发射x射线束的x射线源和适于接收x射线源的x射线束的检测器，其中x射线源适于相对于x射线设备的第一部分运动，其中检测器适于相对于x射线设备的第一部分运动，x射线设备还包括用于控制x射线源和检测器的运动的控制单元，其中x射线源和检测器适于相对于x射线的第一部分转动，其中另外x射线束在x射线源和检测器的运动期间基本上朝着检测器指向。
Description
发明领域
本发明大体上涉及在***X线照相术、层析x射线摄影合成(tomosynthesis)和放射线照相术领域中的x射线成像设备。
背景技术
层析x射线摄影合成法用来重构人体部位例如在***X线照相术检查中的***的三维图像。用于形成这种图像的典型设备要求，允许x射线源(104,204,304)的焦点相对于对象(108,208,308)例如***转动，由此扫描通过在对象(108,208,308)的每个位置的投影角的间隔，从而对于每个投影角形成单独的投影图像。采用包括多个2D投影图像的数据，可以采用运行包括反投影(back projection)的算法作为计算步骤的计算机来重构成3D图像。从1995年以来，算法的示例有滤波反投影、代数重构和Lange-Fesssler Convex算法。能够构建层析x射线摄影合成图像的x射线成像设备的示例例如为US7302031和US6496557。
在现有技术中，已经提出了能够产生出投影角即x射线断层摄影角(tomo-angle)的x射线***。通常，这些解决方案使得x射线源(104,204,304)能够相对于检测器(105,205,305)和待扫描的对象(108,208,308)进行线性或旋转运动，其中检测器(105,205,305)也可以适合于以线性或旋转的方式运动。已经提出能够在同一***中形成2D图像和3D层析x射线摄影合成图像，在形成2D图像中x射线源(104,204,304)是固定的并且检测器(105,205,305)围绕着x射线源(104,204,304)和所检查的对象转动，在形成3D层析x射线摄影合成图像中，x射线源(104,204,304)可以相对于检测器(105,205,305)和所检查的对象运动。这些***的示例例如在US7302031和US6496557中找到。
与传统的2D x射线成像***相比，如在现有技术中所述的具有产生出可变层析x射线摄影合成图像的x射线***需要更笨重的***并且优选需要具有更多自由度的更复杂的扫描运动，以便实现在投影角和图像之后的探寻。但是，在这些***的***x射线摄影检查期间的扫描运动由操作人员基于预设的运动方案设定。这将在图像质量上具有负面影响，因为对于所要扫描的每个对象(108,208,308)而言没有实现最佳的投影角，例如考虑对象的尺寸、厚度和其它特性。另外，这些***不能以直接或间接的方式基于所要扫描的对象的特性防止应该避免出现的某些扫描运动。
另外，在现有技术中的解决方案没有描述对扫描运动的适应性控制，其中考虑外部数据以便在对象的扫描期间优化x射线断层摄影角。
在用在***x射线摄影用途中的现有技术遮蔽设备中，已经提出采用箱形或伸缩式遮蔽装置来保护患者和操作人员以防止受到散射。这种示例性现有技术例如可以在EP1480560B1中看到，该文献披露了扫描设备，其中x射线源在扫描运动期间是不动的。在这里的遮蔽装置基于患者***支撑件的安装沿着垂直方向自动地安装，支撑件的高度基于待扫描的对象的大小。这些解决方案的目的是用来防止散射的辐射，不是用来防止不会有利于被扫描对象的图像的产生或改善的直接辐射。
在现有技术中，已经提出在x射线成像***中采用位置编码器来使得接收器读取与扫描运动同步，以便产生出高保真复合2D图像。这里，编码器用来根据检测器阵列运动产生出信号，其中这些信号用来触发在像素阵列上的电荷漂移。由于电荷漂移与编码器输出有关，所以不论驱动速度变化或由于其它不规则性，也会保持同步。
在其它现所有技术文献中，层析x射线摄影合成法为用来重构人体部位例如在***x射线摄影检查中的***的三维图像。产生这些图像的典型布置需要允许x射线源的焦点相对于对象例如***运动，由此扫描穿过在对象中的每个部位的投影角的间隔，从而为每个投影角产生出单独的投影图像。采用包括大量2维投影图像的数据，可以采用运行与所谓的反投影相关的重构算法作为计算步骤的计算机重构成3D图像。披露能够构建层析x射线摄影合成图像(tomosynthesis image)的x射线成像设备的文献示例例如有US7302031和US6496557。
与传统的x射线成像***相比，具有可变扫描运动的层析x射线摄影合成扫描器需要更笨重的***并且优选需要具有更多自由度的更复杂的扫描运动，以便实现和优化投影角和图像。但是，3D图像的重构需要扫描运动精确以便不会在重构图像中造成运动模糊，所述精确对于所述的笨重***而言是不一致的，在所述的笨重***中，容易随着时间出现间隙(play)，例如容易随着时间在用于控制某个扫描的运动的各种促动机构中出现间隙，并且所述精确由于控制扫描运动的马达而不能以完美的方式控制。为了获得没有类似运动模糊的缺陷的精确图像质量，现有技术必须依靠昂贵的运动控制***和马达以及进行没有游隙(backlash)或偏转的力传递。
发明内容
本发明的目的在于消除现有技术中的一些缺点，并且为x射线成像***提供一种改进的装置，其中基于外部数据优化扫描运动。
根据一个实施例，该x射线设备包括适于发射x射线束的x射线源以及适于接收所述x射线源的x射线束的检测器，其中所述x射线源适于相对于所述x射线设备的第一部分运动，其中所述检测器适于相对于所述x射线设备的第一部分运动，所述x射线设备还包括用于控制所述x射线源和检测器的运动的控制单元，其中所述x射线源和检测器适于相对于所述x射线设备的第一部分转动，其中另外所述x射线束在所述x射线源和检测器的运动期间基本上朝着所述检测器指向，其中所述控制单元适于接收外部数据，其中所述控制单元还适于基于外部数据控制所述x射线源和检测器的运动，其中所述x射线设备还包括至少一个位置可调的压紧扁板(paddle)和用于确定所述至少一个压紧扁板的位置以便输出与所述至少一个压紧扁板的位置对应的扁板位置数据的装置，并且其中由所述控制单元接收的所述外部数据包括扁板位置数据。
根据另一个实施例，所述检测器适于在扫描运动期间实时地感测出x射线束的特征，其中所述检测器还适于输出与所述x射线束的特征对应的x射线束数据，并且其中由用来控制所述x射线源和检测器的剩余扫描运动的所述控制单元接收的所述外部数据包括x射线束数据。
根据另一个实施例，所述检测器适于在扫描运动期间接收来自所述x射线源的冲击光子，所述检测器还适于基于冲击光子的速率来检测x射线强度，其中所述控制单元还适于接收来自所述检测器的外部数据，在待扫描的对象开始使得来自所述x射线束的光子衰减时，对放置在所述x射线束中的对象的扫描通过检测到较低的强度被启动，。
根据另一个实施例，所述控制单元适于基于所述外部数据控制所述x射线源和所述检测器的扫描运动和/或剩余的扫描运动，使得执行层析x射线摄影合成扫描运动，其中基于所述外部数据来优化设在所述x射线束中的对象的断层x光摄影投影角(tomographicprojection angle)。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制所述x射线源和检测器的运动，使得至少在对象扫描期间至少所述x射线源的速度随着所述检测器的第一端部感测到降低的计数率(count rate)而降低。
根据另一个实施例，第一检测出的x射线强度使得至少所述x射线源的速度降低至第一速度，第二检测到的x射线强度使得所述x射线源的速度降低至第二速度，其中如果第一检测到的x射线强度低于第二检测到的x射线强度，则至少在对象扫描期间所述第一速度低于所述第二速度。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制所述检测器的速度，使得至少在对象扫描期间所述检测器的速度低于所述x射线源的速度。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制所述x射线源和所述检测器的速度，使得与在对象扫描期间更高的检测出的x射线强度相比和/或与在两个单独的对象扫描之间比较时，在所述x射线源和所述检测器的速度之间的比值对于更低的检测到的x射线强度而言更低。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制所述x射线源和所述检测器的速度，使得在所述x射线源和检测器的运动期间所述比值足够高以使得所述x射线源能够沿着水平方向经过所述检测器，其中所述计数率对应于正被扫描的对象。
根据另一个实施例，所述控制单元适于在对象扫描期间基于至少一个压紧扁板的位置控制至少所述x射线源的速度，使得至少一个压紧扁板的第一位置将至少所述x射线源的速度设定为第一速度，所述至少一个压紧扁板的第二位置将至少所述x射线源的速度设定为第二速度，其中如果所述至少一个压紧扁板的第一位置在垂直方向上高于所述至少一个压紧扁板的第二位置，则所述第一速度低于所述第二速度。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制所述x射线源和所述检测器的速度，使得至少在所述对象扫描期间，与所述压紧扁板的更低位置相比，在所述x射线源和所述检测器的速度之间的比值对于所述压紧扁板的更高位置而言更低。
根据另一个实施例，所述控制单元控制所述x射线源和所述检测器的速度，使得至少在所述对象扫描期间所述比值足够高以使得所述x射线源能够沿着水平方向经过所述检测器。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制所述x射线源和所述检测器的运动，使得在所述x射线源和所述检测器的中心之间的直线相对于基本上延伸穿过所述x射线设备的第一部分的垂直线限定了角度(α)，其中所述检测器在所述x射线源之前朝着待扫描的对象运动，其中所述角度(α)在所述x射线源和检测器的运动开始直到对象扫描被启动期间设定，其中所述角度(α)随着所述至少一个压紧扁板的位置而减小。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制所述x射线源和所述检测器的速度，使得在它们之间的比值足够高，由此角度(α)具有第一数值，经过0度并且在对象扫描的末端具有第二数值，其中所述第一和第二数值在避免与压紧扁板碰撞的约束条件下基本上最大。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制角度(α)，使得局部断层x光摄影投影角的扩展（spread）在整个扫描运动期间保持恒定。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制所述x射线源和检测器的运动，使得所述角度(α)不会超过限定值，其中所述限定值随着x射线源的位置和所述检测器的位置而连续变化，并且另外还取决于所述压紧扁板的位置和类型。
根据另一个实施例，所述角度(α)的限定值取决于所述至少一个压紧扁板的位置。
根据另一个实施例，所述设备包括两个压紧扁板，其中可以将对象压紧在所述两个压紧扁板之间，其中所述角度(α)的限定值在所述压紧扁板之间的距离增大的情况下减小。
根据另一个实施例，所述x射线设备还包括扫描臂，其中所述x射线源布置在所述扫描臂上的第一位置处，所述检测器布置在所述扫描臂上的第二位置处。
根据另一个实施例，所述扫描臂的第一位置对应于所述扫描臂的第一端部，并且所述扫描臂的第二位置对应于所述扫描臂的第二端部。
根据另一个实施例，所述扫描臂还包括布置在所述扫描臂上位于所述x射线源和所述检测器之间的多狭缝准直仪，其中所述控制单元适于控制所述x射线源和所述检测器的运动，使得防止在所述至少一个压紧扁板和所述准直仪之间出现碰撞。
根据另一个实施例，所述控制单元适于分别在所述x射线源的第一转向点处和在所述检测器的第一转向点处改变所述x射线源和/或所述检测器的方向，其中所述x射线源在到达所述第一转向点之后沿着第二方向运动或停止，且所述检测器在到达所述第一转向点之后沿着第二方向运动或停止，并且其中所述第二方向与在到达所述第一转向点之前的所述第一方向基本上相反。
根据另一个实施例，所述控制单元还适于根据所述外部数据选择转向点的数量及其位置，所述转向点的数量为零或更大。
根据另一个实施例，所述控制单元还适于根据所述外部数据在所述对象扫描中实现x射线断层摄影角的约束条件下使得转向点的数量最小。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制所述x射线源和所述检测器的运动，使得在所述x射线源和所述检测器两者都朝着其第一转向点运动时，所述x射线源在所述检测器到达所述第一转向点之前到达所述第一转向点。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制所述x射线源和检测器的运动，使得所述x射线源和检测器紧接着在到达所述第一转向点之后改变方向，并且开始沿着第二方向运动。
根据另一个实施例，所述控制单元适于在第二转向点处改变所述x射线源的方向，其中所述控制单元适于控制所述x射线源和检测器的运动，使得在所述检测器到达所述第一转向点时，所述x射线源改变方向并且在所述第二转向点处开始沿着第一方向运动。
根据另一个实施例，所述x射线源在到达所述第一转向点之后停止，直到所述x射线源和检测器中的另一个到达所述第一转向点，之后所述x射线源开始沿着第二方向运动。
根据另一个实施例，所述x射线源以比所述检测器高的速度运动。
根据另一个实施例，所述控制单元还适于基于所述x射线源和所述检测器的位置控制所述x射线源和所述检测器的运动。
根据另一个实施例，所述位置是预定的。
根据另一个实施例，所述控制单元适于控制所述x射线源和检测器的运动，使得所述x射线源的速度高于所述检测器的速度。
根据另一个实施例，所述预定的位置对应于在对象扫描期间到达的位置，由此已经识别出在所述对象中需要特定扫描运动的区域，其中所述x射线源和检测器的速度比值增大。
根据另一个实施例，执行优化，以便在使得所述x射线源的运动最小的折衷考虑下使得在所检测的对象内的断层x光摄影角最大。
根据另一个实施例，至少所述x射线源的速度在所述x射线源的预定位置被到达以及所述检测器的预定位置被到达时降低。
根据另一个实施例，所述x射线设备还包括用于在所述位置被到达时从***中采集活组织检查试样(biopsy sample)的装置，其中所述位置对应于在对象中的需要活组织检查采样的区域由此被识别出的位置。
根据另一个实施例，所述x射线设备包括上部和下部，其中所述x射线源枢转布置在第一悬臂的第一端部中，其中第一悬臂的第二端部滑动布置在第二悬臂的第一端部中，其中所述第二悬臂的第二端部枢转布置在下部中，其中在所述上部中在所述x射线源附近布置有第一线性螺杆以控制所述x射线源沿着水平方向的运动，在所述下部中在所述检测器组件附近布置有第二线性螺杆以控制所述检测器组件沿着水平方向的运动，并且在所述第二悬臂中布置第三线性螺杆以控制所述扫描臂沿着垂直方向的运动。
根据另一个实施例，所述x射线设备的第一部分在空间中基本上是固定的。
根据另一个实施例，一种x射线设备包括适于发射x射线束的x射线源以及适于接收所述x射线源的x射线束的检测器，其中所述x射线源设置为能够运动，其中所述检测器设置为能够运动，所述x射线设备还包括用于控制所述x射线源和检测器的运动的控制单元，其中另外所述x射线束在所述x射线源和检测器的运动期间基本上朝着所述检测器指向，其中所述控制单元适于接收外部数据，其中所述控制单元还适于基于所述外部数据控制所述x射线源和检测器组合的运动路径，其中所述外部数据包括与对象相关的数据。
根据另一个实施例，所述控制单元适于在扫描运动期间基于所述外部数据分别控制所述x射线源沿着第一运动路径的运动，并且控制所述检测器沿着第二运动路径的运动。
根据另一个实施例，所述外部数据由所述控制单元在所述扫描运动期间接收。
根据另一个实施例，所述外部数据与待扫描的对象的边界或厚度或者所关注的区域相关，其中所述设备包括用于在定位所述对象之后但是在完成扫描之前测量所述外部数据的装置。
根据另一个实施例，所述x射线源沿着第一运动路径的运动和所述检测器沿着第二运动路径的运动对应于组合的运动路径，其中所述组合的运动路径可以由穿过涉及沿着一条轴线的位置和在所述x射线源和检测器之间的角度的多维参数空间的曲线表示。
根据另一个实施例，所述第一运动路径和所述第二运动路径适于优化局部断层x光摄影投影角以及使所述x射线源的运动最小化。
本发明的目的在于消除现有技术的一些缺点，并且提供用于遮蔽x射线辐射的改进的装置。
根据一个实施例，该x射线设备包括适于发射x射线束的x射线源以及适于接收所述x射线源的x射线束的检测器，其中所述x射线源适于相对于所述x射线设备的第一部分运动，其中所述检测器适于相对于所述x射线设备的第一部分运动，其中所述x射线源和所述检测器适于相对于所述x射线设备的第一部分转动，其中另外所述x射线束在所述x射线源和检测器的运动期间基本上朝着所述检测器指向，所述x射线设备还包括：位置感测设备，所述位置感测设备适于感测与所述x射线源和检测器的位置对应的位置并且发送由所述位置感测设备感测到的与所述x射线源和检测器的位置对应的位置信号；场限制装置，所述场限制装置包括第一侧部和第二侧部以及位于这些侧部之间的开口，其中所述x射线束被允许穿过所述开口但是由所述第一和第二侧部阻挡，其中它由所述第一和第二侧部吸收。
根据另一个实施例，所述场限制装置的至少所述第一侧部能够相对于所述x射线束的中心线在第一位置和第二位置之间可调节地运动，其中与在所述第一位置中相比，在所述第二位置中所述第一侧部防止更大份额的x射线束穿过所述场限制装置，其中所述设备还包括适于从所述位置感测设备接收所述位置信号的第一控制单元，并且其中所述第一控制单元适于基于所述位置信号控制至少所述第一侧部的运动。
根据另一个实施例，与所述第一位置相比，在所述第一位置和第二位置之间的任意位置中所述第一侧部防止更大份额的x射线束穿过所述场限制装置。
根据另一个实施例，所述第一侧部的第二位置比所述第一侧部的第一位置更靠近所述x射线束的中心。
根据另一个实施例，所述x射线设备还包括至少具有第一端部和第二端部的图像场，其中所述第一侧部适于朝着第二位置运动以防止x射线辐射照射在所述第一图像端外侧的区域，并且所述第二侧部适于朝着第二位置运动以防止x射线辐射照射在所述第二图像端外侧的区域。
根据另一个实施例，所述x射线设备还包括扫描臂，其中所述x射线源布置在扫描臂的第一位置上，其中所述检测器布置在所述扫描臂的第二位置上，其中所述场限制装置布置在所述扫描臂的第三位置上，使得所述x射线源的运动引起所述场限制装置的运动。
根据另一个实施例，所述场限制装置的开口包括从x射线源看从x射线束的中心线到第一侧部的端部的第一角度vf1和从x射线源看从x射线束的中心线到第二侧部的端部的第二角度vf2，其中vi2为从x射线源看从x射线束的中心线到第二图像端的角度，其中vi1为从x射线源看从x射线束的中心线到第一图像端的角度，其中vd2为从x射线源看从x射线束的中心线到检测器的第二端部的角度，其中vd1为从x射线源看从x射线束的中心线到检测器的第一端部的角度，其中所述第一侧部适于如果vi1<vd1则在第一位置和第二位置之间运动使得vf1≤vi1，其中所述第二侧部适于如果vi2<vd2则在第一位置和第二位置之间运动使得vf2≤vi2。
根据另一个实施例，所述第一侧部适于如果vi1>vd1，则在第一位置和第二位置之间运动，使得vd1≤vf1≤vi1，并且其中所述第二侧部适于如果vi2>vd2，则在第一和第二位置之间运动，使得vd2≤vf2≤vi2。
根据另一个实施例，所述第一侧部在vi1正在减小的情况下朝着所述第二位置运动并且在vi1正在增大的情况下朝着所述第一位置运动，并且所述第二侧部在vi2正在减小的情况下朝着所述第二位置运动并且在vi2正在增大的情况下朝着所述第一位置运动。
根据另一个实施例，其中所述x射线设备设置成执行多次扫描，所述x射线设备还包括用于控制所述x射线源和检测器的运动的第二控制单元，其中所述检测器包括多条检测器线，其中所述第一控制单元适于基于来自所述位置感测设备的所述位置信号计算在沿着基本上在水平方向上延伸的路径的预定位置处朝着每条检测器线的x射线束相对于垂直线的角度，其中所述第一控制单元适于保存所计算出的角度，其中所述第一控制单元适于控制所述场限制装置的至少所述第一侧部以防止所述x射线束在沿着基本上在水平方向上延伸的路径的每个预定位置处对于每个所计算出的角度由所述检测器线接收一次以上。
根据另一个实施例，所述第二控制单元适于分别在所述x射线源的第一转向点和所述检测器的第一转向点改变所述x射线源和/或所述检测器的方向，其中所述x射线源和所述检测器在到达转向点之后沿着与在到达所述转向点之前的第一方向基本上相反的第二方向运动，其中主扫描运动包括所述x射线源和检测器在所述x射线源到达所述第一转向点之前以及在所述检测器到达所述第一转向点之后的运动，其中跳动扫描运动(bouncingscan movement)包括所述x射线源和检测器从所述x射线源到达所述第一转向点时直到所述检测器到达同一转向点或者从所述x射线源到达所述第一转向点、所述检测器到达所述第一转向点时并且直到所述x射线源到达其中所述x射线源再次改变运动方向的第二转向点的运动，其中所述第一控制单元适于将在主扫描运动期间所保存的计算出的角度与在跳动扫描运动期间计算出的角度进行比较，并且其中所述第一控制单元还适于识别并且标记在主扫描运动和跳动扫描运动期间存在重叠的检测器线，其中所述第一控制单元适于使至少所述第一侧部朝着第二位置运动，使得至少所述第一侧部将基本上遮蔽所标记的检测器线免受所述x射线束。
根据另一个实施例，所述第一和第二侧部彼此互连。
根据另一个实施例，所述场限制装置包括具有孔的板。
根据另一个实施例，所述场限制装置包括具有孔的圆柱形装置，其中所述圆柱形装置的限定了所述孔的第一端部的那部分为所述第一侧部，并且所述圆柱形装置的限定了所述孔的第二端部的那部分为所述第二侧部，其中所述圆柱形装置枢转布置以便绕着所述x射线源转动。
根据另一个实施例，所述圆柱形装置适于在vi1<vf1的情况下转动角度vrot1=(vf1-vi1)，并且其中所述圆柱形装置适于在vi2<vf2的情况下转动角度vrot1=(vf2-vi2)。
根据另一个实施例，所述圆柱形装置适于在vi1>vd1的情况下转动角度vrot1=(vf1-vd1)，并且适于在vi2>vd2的情况下转动角度vrot2=(vf2-vd2)。
根据另一个实施例，第二侧部适于在所述第一侧部朝着所述第二位置运动时，朝着第一位置或第二位置运动或者不运动，其中与在第一位置中相比，在第二位置中所述第二侧部防止更大份额的x射线束穿过所述场限制装置。
根据另一个实施例，与所述第二侧部的第一位置相比，所述第二侧部的第二位置更靠近所述场的中心线。
根据另一个实施例，所述第一和第二侧部的运动通过电动马达来执行，其中所述马达由所述第一控制单元控制。
根据另一个实施例，所述第一侧部和第二侧部适于沿着至少一个线性轨道滑动。
根据另一个实施例，所述第一和第二侧部为L形的。
根据另一个实施例，所述第一侧部和第二侧部由不透x射线材料例如钢和/或铅制成。
根据另一个实施例，所述第一控制单元适于基于所述x射线源的运动和所述检测器的运动来控制第一和第二侧部的运动。
根据另一个实施例，所述第一控制单元适于基于至少一个预设的扫描程序来控制所述第一和第二侧部的运动。
根据另一个实施例，所述扫描臂的第一位置对应于所述扫描臂的第一端部，并且其中所述扫描臂的第二位置对应于所述扫描臂的第二端部。
根据另一个实施例，所述第一和第二控制单元由同一控制单元构成。
根据另一个实施例，基本上沿着水平方向延伸的所述路径位于从对象台到压紧扁板的距离范围内。
根据另一个实施例，所述x射线设备的第一部分在空间中基本上是固定的。
根据另一个实施例，该x射线设备包括适于发射x射线束的x射线源(104,204,304)和适于接收所述x射线源的x射线束的检测器，其中所述x射线源(104,204,304)适于运动，其中所述检测器适于运动，其中另外所述x射线束在所述x射线源(104,204,304)和所述检测器的运动期间基本上朝着所述检测器指向，其中所述场限制装置(140,240,340)的至少第一侧部(140a,240a,340a)能够在第一位置和第二位置之间相对于所述x射线束的中心线可调节地运动，其中与在所述第一位置中相比，在所述第二位置中所述第一侧部(140a,240a,340a)防止更大份额的x射线束穿过所述场限制装置(140,240,340)，其中所述x射线源(104,204,304)和所述检测器(105,205,305)的运动与所述场限制装置(140,240,340)的运动同步。通过同步，任意解决方案都包括在所述场限制装置的运动与所述x射线源和检测器的运动之间的预定关系，例如使用在给定时间处以及在某些时帧（其中在某些时间点x射线源和检测器的位置被到达）期间执行的预定运动路径，或者使用用于驱动x射线源和检测器的运动的步进马达。
根据另一个实施例，用于层析x射线摄影合成成像的x射线设备包括x射线源、用于曝光的指定区域、检测器和用于控制x射线束范围的场限制器以及用于在从所述x射线源曝光期间使所述场限制器和所述x射线源同步运动的控制器，所述控制器适于将所述x射线束的边缘限制到所述曝光区域的边缘。
本发明的目的在于消除现有技术的一些缺点，并且提供用于x射线成像的改进的装置，其中能够以低成本减少在图像重构中的运动模糊。
根据一个实施例，x射线设备包括适于发射x射线束的x射线源以及适于接收所述x射线源发射的x射线束的检测器，其中所述x射线源布置成相对于所述x射线设备的第一部分运动，其中所述检测器布置成相对于所述x射线设备的第一部分运动，所述x射线设备还包括用于控制所述x射线源和检测器的运动的控制单元，其中所述x射线源和检测器适于相对于所述x射线设备的第一部分运动，其中另外所述x射线束在所述x射线源和检测器的运动期间基本上朝着所述检测器指向，其中在所述x射线源和检测器的运动期间读取涉及所述x射线束的数据。根据另一个实施例，所述x射线设备还包括：位置感测设备，所述位置感测装置适于感测与所述x射线源和检测器的位置对应的位置并且发送该位置信号；记录装置，所述记录装置适于接收和记录由所述位置感测设备感测出的与所述x射线源和检测器的位置对应的位置信号；通过第一连接装置与所述检测器连接并且通过第二连接装置与所述记录装置连接的图像重构装置，其中所述图像重构装置适于基于在所述记录装置中的所记录的位置和从所述检测器读取的数据来重构图像。通过在层析x射线摄影合成重构过程中包括所述x射线源和检测器的位置，使得就减少运动模糊效应而言可以优化检测器读取图像。
根据另一个实施例，所述x射线设备还包括扫描臂，其中所述x射线源布置在所述扫描臂的第一位置处，并且所述检测器布置在所述扫描臂的第二位置处。
根据另一个实施例，所述扫描臂枢转布置在所述x射线设备的第二位置中。
根据另一个实施例，所述x射线设备的第二部分包括第一悬臂，其中所述第一悬臂包括第一和第二端部，并且所述扫描臂的第一端部枢转布置在所述第一悬臂的第一端部中。
根据另一个实施例，所述第一悬臂的第二端部适于能够相对于第二悬臂的第一端部线性移位，使得所述第一和第二悬臂的总长度可以变化。
根据另一个实施例，所述第一悬臂的第二端部布置在所述第二悬臂的第一端部内，或者所述第二悬臂的第一端部布置在所述第一悬臂的第二端部内，其中所述第一和第二悬臂具有套接(telescopic)关系。
根据另一个实施例，所述第二悬臂的第二端部枢转布置在所述x射线设备的下部中。
根据另一个实施例，所述位置感测设备包括第一位置感测装置，所述第一位置感测装置适于感测在所述x射线设备的第二部分和所述扫描臂之间的相对旋转运动。
根据另一个实施例，所述第一位置感测装置包括基本上布置在这样的位置处的第一旋转位置编码器，在该位置处所述扫描臂的第一端部枢转布置在所述第一悬臂的第一端部中。
根据另一个实施例，所述位置感测设备包括第二位置感测装置，所述第二位置感测装置适于感测在所述x射线设备的下部和所述第二悬臂之间的相对旋转运动，其中所述第二位置感测装置包括第二旋转位置编码器。
根据另一个实施例，所述位置感测设备还包括第三位置感测装置，所述第三位置感测装置适于感测在所述第一悬臂的第二端部和所述第二悬臂的第一端部之间的线性移位。
根据另一个实施例，所述第三感测装置包括布置在所述第一臂的第二端部或所述第二臂的第一端部处的位置标尺，并且所述第二位置感测装置还包括布置在所述第一臂的第二端部或所述第二臂的第一端部中的另一个上的位置传感器。
根据另一个实施例，所述x射线设备还包括第一马达，所述第一马达用于控制所述扫描臂相对于所述x射线设备的第二部分的旋转运动，其中所述位置感测设备包括第四位置感测装置，所述第四位置感测装置适于感测所述第一马达的外壳和所述第一马达的转子的相对旋转位置，其中感测出所述扫描臂和所述第二部分的设定的相对旋转位置。
根据另一个实施例，所述x射线设备还包括第二马达，所述第二马达用于控制所述第二部分相对于所述x射线设备的下部的旋转运动，其中所述位置感测设备还包括第五位置感测装置，所述第五位置感测装置适于感测所述第二马达的外壳和所述第二马达的转子的相对旋转位置，其中感测出所述第二部分和下部的设定的相对旋转位置。
根据另一个实施例，所述x射线设备还包括第三马达，所述第三马达用于控制所述第一悬臂的第一端部相对于所述第二悬臂的第二端部的线性移位，其中在所述位置感测设备中还包括第六位置感测装置，所述第六位置感测装置适于感测所述第三马达的外壳和所述第三马达的转子的相对旋转位置，由此可以推导出所述第一悬臂的第一端部相对于所述第二悬臂的第二端部的设定的相对线性移位。
根据另一个实施例，在重构图像之前在图像重构装置中执行信号的改变(alteration)。
根据另一个实施例，所述位置感测设备通过第三连接装置与所述记录装置连接以便向所述记录装置发送信号，其中所述第一、第二和第三连接装置为信号电缆或用于无线通信的发射器中的一种。
根据另一个实施例，根据来自所述第四、第五和第六位置感测装置中的至少一个的、与预定位置对应的位置信号执行数据读取。
根据另一个实施例，在某些预定的时间点执行数据读取。
根据另一个实施例，根据来自所述位置感测设备的、与预定的位置对应的位置信号执行数据读取。
根据另一个实施例，包括用于图像重构的方法，所述x射线设备包括x射线源和检测器，其中所述x射线源适于发射x射线束，其中所述检测器适于接收发射出的x射线束，所述方法包括以下步骤：使得所述x射线源和检测器在扫描运动期间以线性和/或旋转的方式运动；在某些预定位置处或在某些时间点记录下所述扫描臂的在空间中的运动；基于记录下的扫描臂的运动和所接收到的x射线辐射来重构x射线图像。
根据另一个实施例，包括用于图像重构的方法，通过记录所述x射线设备的各个部分的相对位置来记录所述扫描臂在空间中的运动。
根据另一个实施例，所述x射线设备还包括适于显示由所述图像重构装置重构产生出的图像的显示装置。
根据另一个实施例，所述x射线设备的第一部分在空间中基本上是固定的。
根据另一个实施例，所述x射线源适于沿着第一运动路径相对于所述x射线设备的第一部分运动，其中所述检测器适于沿着第二运动路径相对于所述x射线设备的第一部分运动，其中所述位置感测设备适于分别感测所述x射线源和所述检测器沿着所述第一和第二运动路径的位置。
根据另一个实施例，所述检测器读取和位置传感器读取同步执行，并且所述图像重构涉及在投影图像数据中修改用于重构的三维像素或像素的坐标。
根据另一个实施例，所述设备还包括用于同步和用于所记录的位置数据和来自所述检测器的数据的交叉参考(cross reference)的装置，并且所述用于重构的装置包括用于计算在检测器数据和三维像素数据之间的对应关系的坐标。
根据另一个实施例，所述用于同步的装置涉及记录与来自检测器和/或位置传感器的读数对应的时间数据。
根据另一个实施例，扫描设备包括：
以多个自由度运动的扫描机构；
多个位置传感器和用于记录位置的装置；以及
x射线检测器和用于在扫描的同时记录检测器读数的装置，由此获得一组投影图像数据；
用于重构图像容积的重构装置，
其中所述重构装置其特征在于使用所记录的位置来修改坐标。
附图说明
现在参照附图以实例的方式对本发明进行说明，其中：
图1图示了x射线成像***的示意图；
图2显示出x射线设备的示意图，其中说明了该设备的布置和部件；
图3显示出扫描臂的可能位置的示例；
图4a显示出包括位置可调压紧扁板的本发明的实施例；
图4b显示出具有比图4a的位置更高的位置的压紧扁板；
图5a-5b显示出一实施例，其中压紧扁板的位置包括外部数据；
图6a-6b显示出与图5a-5b的实施例类似的实施例，其中在扫描臂上布置有准直仪；
图7a-7b显示出扫描运动，其中定义了角度α；
图8a-8b显示出这样的实施例，其中外部数据包括来自检测器的数据；
图9显示出围绕着在对象中的所识别出的关注区域的扫描运动；
图10a-10d显示出在转向点处的扫描运动期间在扫描臂的某些位置处的扫描臂的示意图；
图10e显示出根据图10a-10d的在扫描运动期间实现的局部断层x光摄影投影角；
图11a-图11d显示出与在图10a-10d中所述的扫描运动类似的扫描运动；
图12a-12f显示出在转向点处的扫描运动期间在扫描臂的某些位置处扫描臂的示意图；
图12g显示出根据图12a-12f在扫描运动期间所实现的x射线断层摄影角；
图13显示出可选的扫描运动，其中x射线断层摄影角与在图12g中相比稍小；
图14a-图14f显示出与在图12a-12f中所描述的扫描运动类似的扫描运动；
图15a-15e显示出沿着扫描运动在某些位置处的扫描臂的示意图；
图16a-16e显示出与在图15a-15f中所述的扫描运动类似的扫描运动；
图17显示出根据一个实施例的具有场限制装置的扫描臂；
图18a显示出根据一个实施例的具有场限制装置的扫描臂，其中场限制装置的第一部分防止在第一图像端外侧的辐射；
图18b显示出根据一个实施例的具有场限制装置的扫描臂，其中场限制装置防止在第二图像端外侧的辐射。
图18c显示出根据一个实施例的具有场限制装置的扫描臂，其中场限制装置防止在检测器的第一端部外侧的辐射。
图18d显示出根据一个实施例的具有场限制装置的扫描臂，其中场限制装置防止在检测器的第二端部外侧的辐射。
图19a显示出处于第一位置中的根据另一个实施例的具有场限制装置的扫描臂，其中检测器位于图像场外部。
图19b显示出处于第二位置中的根据另一个实施例的具有场限制装置的扫描臂，其中检测器位于图像场外部。
图19c显示出处于第一位置中的根据另一个实施例的具有场限制装置的扫描臂，其中检测器位于图像场里面。
图19d显示出处于第二位置中的根据另一个实施例的具有场限制装置的扫描臂，其中检测器位于图像场里面。
图20显示出x射线成像***的示意图。
图21显示出在第一和第二悬臂之间的关系的示意图。
图22显示出x射线设备的侧视图的示意图。
具体实施方式
在下面给出本发明的详细说明。
图1示意性地显示出根据一个实施例的x射线成像***(101,201,301)，其中该***包括x射线设备(102,202,302)。该x射线设备(102,202,302)还包括扫描臂(103,203,303)，其中x射线源(104,204,304)布置在扫描臂(103,203,303)的一个上部(112,212,312)上，但是根据本发明的其它实施例可以沿着扫描臂(103,203,303)布置在任意位置处。检测器(105,205,305)布置在扫描臂(103,203,303)的另一个下端中，该检测器(105,205,305)包括多个检测条(105a,205a,305a)。但是，根据本发明的其它实施例，检测器(105,205,305)可以布置在沿着扫描臂(103,203,303)的任意位置处。在扫描臂(103,203,303)上在x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)之间布置有包括多个狭缝(106a,206a,306a)的准直仪(106,206,306)。在一种布置中，与扫描臂(103,203,303)及其任意运动分开，该x射线设备(102,202,302)还包括至少一个位置可调压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)，用于在扫描期间对对象(108,208,308)例如***压紧和固定。
图2显示出根据一个实施例的x射线设备(102,103)的示意图，其中还说明了该设备的实现2D扫描运动和3D扫描运动的布置和部件。如该图所示，x射线源(104,204,304)枢转布置在第一悬臂(109,209,309)的第一端部中。第一悬臂(109,209,309)的第一端部(109a,209a,309a)可以枢转布置在x射线设备的上部(112,212,312)中。第一悬臂(109,209,309)的第二端部(109b,209b,309b)按照这样一种方式布置成相对于第二悬臂(110,210,310)的第一端部(110a,210a,310a)可线性移位，所述方式指第一悬臂(109,209,309)和第二悬臂(110,210,310)的总长度可以变化。根据一个实施例，第一悬臂(109,209,309)部分设置在第二悬臂(110,210,310)内部，但是也可以采用其它方式的布置，即其中第二悬臂(110,210,310)部分布置在第一悬臂(109,209,309)内部。另外，第二悬臂(110,210,310)的第二端部(110b,210b,310b)枢转布置在下部(111,211,311)中。
为了控制x射线源(104,204,304)沿着水平方向的运动，在x射线设备(102,202,302)中可以布置有第一线性螺杆(未示出)，该螺杆在一个端部中在x射线源(104,204,304)附近连接至上部(112,212,312)。在下部(112,212,312)中可以布置有相应的第二线性螺杆(未示出)，该螺杆与检测器(105,205,305)连接以控制检测器(105,205,305)沿着水平方向的运动。在第一和/或第二悬臂(110,210,310)中可以布置有第三线性螺杆(未示出)以便控制第一和第二悬臂(110,210,310)的总长度。但是，可以采用任意合适类型的促动机构，用来在所述的部件之间实现水平运动。促动机构例如可以包括布置在x射线设备上的各个位置处的各种规格的马达驱动机构。这些促动机构在图1中示意性地显示出，并且还结合图20、图21和图22作进一步说明。
为了控制扫描臂(103,203,303)相对于第一悬臂(109,209,309)的旋转运动，优选在第一悬臂(109,209,309)上布置优选为电气类型的第一马达(116,216,316)，其中第一链轮(117,217,317)适于根据第一马达(116,216,316)的促动沿着两个旋转方向中的一个方向转动。优选大于第一链轮(117,217,317)的第二链轮(118,218,318)布置在扫描臂(103,203,303)上，以便与第一链轮(117,217,317)接合，其中第一链轮(117,217,317)的旋转运动传递给第二链轮(118,218,318)，并且传递给扫描臂(103,203,303)。优选为电动马达并且类似于第一马达(116,216,316)的第二马达(126,226,326)布置在下部(111,211,311)中，或者布置在x射线设备(102,103)的另一个部分中，其中第三链轮(120,220,320)布置成根据马达的促动而沿着两个旋转方向中的一个方向转动。优选大于第三链轮(119,219,319)的第四链轮(120,220,320)布置在第二悬臂(110,210,310)上以便与第三链轮(119,219,319)接合，其中第三链轮(119,219,319)的旋转运动传递给第四链轮(120,220,320)，并且传递给第二悬臂(110,210,310)。控制单元(121,210,310)与马达(116,216,316,119,219,319)连接以便控制马达，由此控制第一/第二悬臂(110,210,310)以及扫描臂(103,203,303)的旋转运动。通过这种布置，在扫描臂(103,203,303)和第一悬臂(109,209,309)之间的旋转限制、第一和第二悬臂(110,210,310)的总长度变化以及通过扫描臂(103,203,303)在x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)之间的连接的机械约束范围内实现了x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)在两维上的任意运动。在其中不存在扫描臂(103,203,303)的实施例中，在x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)之间的相对运动方面存在额外自由度。在检测器(105,205,305)和x射线源(104,204,304)通过扫描臂(103,203,303)连接时，从x射线源(104,204,304)照射或发射出的x射线束(122,222,322)因此设定为朝着检测器(105,205,305)指向，即与检测器(105,205,305)对准并且向它照射或发射。在其中不存在任何扫描臂(103,203,303)并且在x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)之间的绝对距离会变化的任意实施例中，控制单元(121,221,321)适于使得x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)转动，使得从x射线源(104,204,304)发射出的x射线束适于朝着检测器(105,205,305)指向并照射检测器(105,205,305)。词语“照射”和“发射”在整个申请文件中可互换使用。
在x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)相对于对象的扫描运动期间，x射线源(104,204,304)因此可以沿着可以在任意时间瞬时以及在不同扫描之间重新定义的所设想的任意第一运动路径运动，并且在该运动期间转动。以类似的方式，检测器(105,205,305)可以沿着可以在任意时间瞬时以及在不同扫描之间重新定义的所设想的任意第二运动路径运动，并且在该运动期间转动。另外，在整个这份申请文件中，扫描运动将被称为x射线源(104,204,304)和/或检测器(105,205,305)组件沿着第一和第二运动路径的运动。该扫描运动还包括在所照射的x射线实际上照射在对象(108,208,308)上时的子集，其中对象的图像可以被重构。之后这些运动被称为对象的扫描，或者替代地被称为对象扫描。扫描运动可以包括x射线源和检测器的运动，其对于重构图像容积即对象的层析x射线摄影合成图像或至少一层图像容积是必要的。这种扫描运动需要下述扫描运动，该扫描运动包括通过在对象中的相同点的不同投影角，所谓的x射线断层摄影角或断层x光摄影角或断层x光摄影投影角，并且其扩展通常被称为断层x光摄影角，其与垂直分辨率相关。这些角度在图像场上会变化，由此所获取的3d图像在特征上会具有局部变化。根据一个实施例，扫描运动还包括，x射线源朝着检测器发射x射线束以便产生出x射线图像。
在图3中，通过上述布置显示出扫描臂(103,203,303)的可能位置以及因此x射线源(104,204,304)相对于检测器(105,205,305)的关系，从而控制了x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动。第一和第二线性螺杆(未示出)已经使得检测器(105,205,305)以及x射线源(104,204,304)部分在图3中向右运动。另外，第三线性螺杆(115,215,315)的促动增大了第一和第二悬臂(110,210,310)的总长度，其中x射线源(104,204,304)已经运动到在该图中右向上的位置。当然，可以通过链轮1-4结合第一和第二悬臂(110,210,310)的线性螺杆的促动来实现相同的运动。
图4a显示出本发明的实施例，它包括位置可调压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)和用于测量压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)相对于空间中的固定点的位置(123,223,323)优选高度位置的装置。用于测量压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的位置的装置(123,223,323)与控制单元(121,221,321)连接，以便例如通过电缆(124,224,324)或通过无线传输来控制x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动。用于测量压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的位置的装置(123,223,323)适于向控制单元(121,221,321)输出与压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的位置对应的数据。控制单元(121,221,321)适于接收这些数据，这些数据在整个这份申请文件中被称为外部数据，其中控制单元(121,221,321)适于基于该外部数据控制x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动。
在图4a和图4b的实施例中可以看到控制单元(121,221,321)如何控制x射线源(104,204,304)的运动的一个示例。根据图4a的实施例，启动对对象(108,208,308)的扫描，其中至少x射线源(104,204,304)以控制单元(121,221,321)基于压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的位置所限定的速度v行进。在图4b中，压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)其位置高于图4a的位置，其中控制单元(121,221,321)在扫描期间将至少x射线源(104,204,304)的速度设定得更低。因此，控制单元(121,221,321)适于在压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)与该压紧扁板的另一个较低位置相比相对较高的情况下将x射线源(104,204,304)的速度设定得更低。
根据一个实施例，如果x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)沿着其第一和第二运动路径以相应的速度运动，则控制单元(121,221,321)适于控制x射线源(104,204,304)的速度，使得在x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的速度之间的比值足够高，从而使得x射线源(104,204,304)能够至少在对象扫描期间沿着水平方向经过检测器(105,205,305)。
在图5a和图5b中显示出本发明的另一个方面。控制单元(121,221,321)适于基于来自包括至少一个压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的位置的外部数据的输入来控制x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动，使得防止在检测器(105,205,305)和压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)之间出现碰撞。因此，在第二运动路径没有通过压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的位置时，即在压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)位于第二运动路径外部时，避免了碰撞。在图5a中，显示出第一和第二运动路径的一部分，其中下压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)位于第二运动路径外部，并且避免了碰撞。相反，图5b显示出不允许的对x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动的控制，其中压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)处于第二运动路径中，并且最终将出现碰撞。
图6a和图6b显示出与图5a和5b类似的设置，其中稍微的区别在于加入了准直仪(106,206,306)。控制单元(121,221,321)适于基于来自包括至少一个压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的位置的外部数据的输入来控制x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动，使得避免在准直仪(106,206,306)和压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)之间出现碰撞。与x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)所限定的运动路径类似，准直仪(106,206,306)将沿着由第一和第二运动路径限定的第三运动路径运动。因此，在第三运动路径没有通过压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的位置时，即在压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)位于第三运动路径外部时，避免了碰撞。在图6a中，显示出第一、第二和第三运动路径的一部分，其中压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)位于第三运动路径外部，并且避免了碰撞。相反，图6b显示出不允许的对x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动的控制，其中上压紧扁板(107b,207b,307b)处于第三运动路径中，并且最终将出现碰撞。
在图7a中，显示出根据本发明的x射线设备(102,202,302)可能有的另一种扫描运动。这里，扫描臂(103,203,303)相对于垂直线的角度α在整个扫描运动期间未变化。扫描运动开始期间角度α由控制单元(121,221,321)根据扁板和患者支撑装置的形状考虑压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的高度位置来设定，其中该角度α大致与所述高度位置成反比。如图7b所示，在控制单元(121,221,321)检测到压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的高位置时，控制单元(121,221,321)针对扫描运动将扫描臂(103,203,303)的角度α设定得更小。由此，避免了在准直仪(106,206,306)和压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)之间出现不想要的碰撞。在另一个实施例中，控制单元(121,221,321)适于控制x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动，使得扫描臂(103,203,303)的角度α不会超过限定值，其中限定值基于压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的高度位置随着x射线源(104,204,304)沿着第一运动路径的位置和检测器(105,205,305)沿着第二运动的位置一直变化。例如，除了根据压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)的高度位置对扫描臂(103,203,303)进行总体控制以实现更小的角度α之外，扫描臂(103,203,303)的相对较高的位置将实现比扫描臂(103,203,303)的相对较低的位置更大的角度，其中仍然将防止准直仪(106,206,306)和压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)之间出现碰撞。
根据本发明的另一个实施例，检测器(105,205,305)适于在整个扫描运动期间实时地感测从x射线源(104,204,304)所接收到的x射线束(122,222,322)的特性。检测器(105,205,305)还适于输出所述数据，其中控制着x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动的控制单元(121,221,321)例如通过电缆(124,224,324)或无线传输与检测器(105,205,305)连接，其中也被称为外部数据的所述数据可以由控制单元(121,221,321)接收，其中控制单元(121,221,321)使用所述外部数据来控制剩余的扫描运动。
如图8a所示，检测器(105,205,305)具有第一端部(105b,205b,305b)和第二端部(105c,205c,305c)，其中在所述第一和第二端部之间布置有多条检测器线(125)。检测器(105,205,305)适于在扫描运动期间接收来自x射线源(104,204,304)的冲击光子，并且检测器(105,205,305)还适于通过产生与每个冲击光子的能量对应的信号来对冲击在检测器(105,205,305)上高于一定能量阈值的每个光子计数。在对象扫描期间，在没有设置在x射线束中以便扫描的对象(108,208,308)使得来自x射线束的光子衰减时，与剩余的扫描运动相比，每时帧更少的高于所述阈值的冲击光子将到达检测器(105,205,305)。换句话说，与剩余的扫描运动相比，一旦开始对对象(108,208,308)扫描则光子的x射线强度或计数率更低。建立或检测x射线强度的其它方法在本领域也是已知的，例如在时帧期间测量总电荷读数等。根据该实施例，控制单元(121,221,321)使用这个信息来控制x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动。在同一附图中，显示出x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的扫描运动，同时看到在两个压紧扁板(107a,107b;207a,207b;307a,307b)之间压紧的对象(108,208,308)，其中扫描臂(103,203,303)以一定的速度向左运动。示出的扫描运动刚刚变为对对象的扫描。通过更靠近检测器(105,205,305)的第一端部布置即基本上布置在检测器(105,205,305)的左边部分中的检测器线(105a,205a,305a)来感测扫描运动的这个阶段，因为它们感测到由于光子在对象中衰减而导致的更低的计数率。该信息或数据发送给控制单元(121,221,321)以便控制剩余的扫描运动。如图8b所示，根据一个实施例，至少x射线源(104,204,304)的速度由此在对象(108,208,308)的剩余扫描期间减小至与由检测器(105,205,305)检测到的实际计数率相关的预设速度。基本上x射线源的速度将比在对象扫描期间的x射线源降低的更多，使得实现在x射线源和检测器的速度之间的比值更高。由此，增大了在对象中每个点的断层x光摄影角，这在相关对象上重构层析x射线摄影合成图像时是有用的。同时，通过使得x射线源和检测器在不是对象扫描的扫描运动期间具有更高的速度，从而将减小在执行整个扫描运动所需的时间。这特别是在考虑在***X线照相术筛查(screening)期间需要执行的大量调查研究时是有利的。涉及在所感测到的计数率和速度之间的关系的数据可以按照表格的形式保存到在控制单元(121,221,321)中或与之连接的存储装置中，并且由控制单元(121,221,321)在控制该运动时使用。在不是对象扫描的扫描运动的任意部分中，至少x射线源(104,204,304)的速度可以在对对象(108,208,308)扫描之前再次增大，以便减少执行该扫描所需的时间。另外，控制单元(121,221,321)适于控制x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动，使得在由检测器(105,205,305)感测到的对对象(108,208,308)的扫描期间，在其相应的速度之间的比值足够高以使得x射线源(104,204,304)能够沿着水平方向经过检测器(105,205,305)。
根据本发明的另一个实施例，如图9所示，控制单元(121,221,321)还适于基于检测器(105,205,305)识别出对象的关注区域例如在***中的涉嫌异常区域来控制x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的运动，其中执行某一预定扫描运动，或者其中至少x射线源(104,204,304)的速度减小以增强进一步分析该区域的能力。关注区域看作为在对象(108,208,308)中的黑斑。该识别可以在对对象的实际扫描期间执行，但也可以直接提前在前一次扫描期间执行，或者可选的是在识别出对象中的关注区域时的时刻以不同的筛查执行。用于单独在这个区域上执行扫描运动的x射线源和检测器的位置需要保存与这些预定位置相对应的数据。在后面的情况下，控制单元(121,221,321)所使用的外部数据可以保存到数据库中，其中该数据库可以由控制单元(121,221,321)访问。在所关注的点执行这些类型的扫描通常被称为点扫描。根据一个实施例，x射线源和检测器按照这样一种方式减小了其在到达关注区域时的速度，所述方式指在x射线源和检测器的速度之间的比值增大使得实现更大的断层x光摄影角。
上面针对检测器(105,205,305)在扫描对象(108,208,308)时进行感测的能力所述的内容可以与针对基于压紧扁板的存在来控制运动所述的任意实施例一起实施和使用。
在下面，将根据某些实施例对不同的扫描运动进行说明，这些扫描运动可以用于基于外部数据优化x射线断层摄影角。
图10a-图10e显示出包括x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的扫描臂(103,203,303)和一次优选的扫描运动的示意图。箭头方向和大小表示x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的方向和速度。没有箭头代表x射线源或检测器的零速度。x射线源和检测器的转向点包括其中x射线源或检测器从第一方向改变至第二方向的位置，其中第二方向与第一方向基本上相反。在图10a中，x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)两者都朝着其第一转向点行进，其中x射线源(104,204,304)的速度高于检测器(105,205,305)，即其中在x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的速度之间的比值大约为2。在图10b中，x射线源(104,204,304)由于速度更高而已经沿着水平方向经过检测器(105,205,305)。在图10c中，x射线源(104,204,304)已经沿着第一运动路径到达第一转向点，而检测器(105,205,305)继续沿着第二运动路径朝着第一转向点运动。在图10d中，x射线源(104,204,304)基本上转变方向至与在到达转向点之前的方向相反的方向，其中x射线源(104,204,304)的速度基本上在转向之后瞬时提高至在到达转向点之前所具有的类似速度。这需要x射线源(104,204,304)的加速度相对较高，根据一个实施例，该加速度大约为1m/s2。在所述扫描中，x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)可以沿着第一和第二运动路径朝着第二转向点行进，并且执行如上所述的相应运动。
图10e显示出图10a-10d的扫描运动，其中显示出所实现的x射线断层摄影角。x射线源沿着第一运动路径的运动和检测器沿着第二运动路径的运动对应于组合的运动路径，其中所述组合的运动路径可以由如在该图中所示一样的通过涉及沿着一条轴线的位置和在所述x射线源和检测器之间的角度的多维参数空间的曲线表示。三个点(125)代表三条x射线束的位置，对应于检测器(105,205,305)的三条检测器线(125)，因此以三个不同的角度冲击到检测器(105,205,305)中，其中中间的射线以0角度冲击检测器(105,205,305)。沿着被扫描的对象(108,208,308)的位置由x轴表示。沿着y轴线vr显示出x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)相对于与冲击在检测器(105,205,305)上的三条所示的射线中的中间射线对应的垂直线变化的射线角，该变化的射线角因此隐含地表示了x射线源(104,204,304)相对于检测器(105,205,305)的位置。在x射线检测器(105,205,305)的两个位置之间的扫描运动期间所实现的x射线断层摄影角由距离vt表示，即局部断层x光摄影投影角的扩展。
朝着三个点(125)的左边的最下面位置，即在第三象限中，对应于图5a，其中检测器(105,205,305)稍微朝着检测器(105,205,305)的左边，从而扫描对象的左边部分。三条检测器线(125)在第二象限中的位置代表了与在图10c中所示的位置对应即在x射线源到达转向点时扫描臂(103,203,303)的位置。图10b将对应于在刚才所述的位置和x轴线之间的位置。图10d对应于在起点中的位置，其中vr为零并且对象(108,208,308)的中部受到扫描。朝着对象的右部进行的连续扫描运动由在第一和第四象限中的点(125)表示。在这里不再对这部分扫描运动作进一步说明，因为它是在刚才所述的情况中的运动的镜像。从图10e中看到在x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的速度之间的比值对于x射线断层摄影角的重要性。比值以及因此在检测器(105,205,305)的两个位置之间的直线斜度越大，则越能够实现更大的x射线断层摄影角。因此，紧接着在x射线源转向之后的扫描运动(其中x射线源(104,204,304))急剧加速对于实现较大并且优化的x射线断层摄影角而言是至关重要的。
图11a-图11d显示出与在图10a-10d中所述的扫描运动类似的扫描运动，其差别之处在于，检测器(105,205,305)在x射线源(104,204,304)之前到达转向点。该扫描运动因此在这里不再作进一步说明。
图12a-12g显示出包括x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的扫描臂(103,203,303)和另一个优选的扫描运动的示意图。箭头的方向和大小表示x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的方向和速度。在图12a中，x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)两者都朝着其第一转向点行进，其中x射线源(104,204,304)具有比检测器(105,205,305)高的速度。在图12b中，x射线源(104,204,304)由于速度更快而已经沿着水平方向经过检测器(105,205,305)并且到达第一运动路径的转向点，其中检测器(105,205,305)沿着第二运动路径朝着其第一转向点运动。在图12c中，x射线源(104,204,304)转向到与在到达转向点之前的方向相反的方向，其中x射线源(104,204,304)的速度在转向之后基本上瞬时增大至在到达转向点之前所具有的类似速度。这需要x射线源(104,204,304)的加速度较高，大约为1m/s2。在所述附图中，检测器(105,205,305)沿着第二运动路径继续朝着其第一转向点运动。在图12d中，x射线检测器(105,205,305)已经沿着第二运动路径到达其第一转向点，并且基本上同时，x射线源(104,204,304)沿着第一运动路径的运动停止。在图12e中，x射线源(104,204,304)再次朝着第一转向点急剧加速，其中同时检测器(105,205,305)沿着第二运动路径朝着第二转向点急剧加速地运动。在图12f中，x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)沿着其基本上相反的方向运动，使得x射线源现在比检测器(105,205,305)更靠近第一转向点，即角度vr再次为正。
在所述扫描中，x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)可以沿着第一和第二运动路径朝着第二转向点行进，并且执行如上所述的相应运动。
图12g显示出图12a-12e的扫描运动，其中用与在图10e中所述的那些类似的参考标号显示出所实现的x射线断层摄影角。朝着三个点(125)左边的最下面位置即在第三象限中对应于图12a，其中检测器(105,205,305)稍微朝着检测器(105,205,305)的左边，从而扫描对象的左边部分。在第二象限中三条检测器线(125)的位置代表了扫描臂(103,203,303)对应于在图12b中所示的位置即在x射线源到达转向点时的位置。图12d(其中检测器(105,205,305)已经沿着第二运动路径到达其转向点)基本上对应于与在扫描开始时相同的位置，即这些点(125)与在第三象限中的点(125)重叠。对应于图12f的x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)沿着相反方向的运动使得x射线源现在比检测器更接近第一转向点，所述沿着相反方向的运动由在稍微向右设置并且具有稍小的角度vr的在第二象限中的第二组三个点(125)表示。通过这个扫描运动，可以实现在转向点附近的均一的x射线断层摄影角，其中vt2=vt0。例如与vt1相比，其类似于在图12g中的转向点中所实现的x射线断层摄影角并且比vt0更小。在没有根据图7g的扫描运动的情况下，图像质量对于对象的这个部分而言将更差。在与图12f的位置对应的扫描的左边部分即vt2位置的左边实现了较大的x射线断层摄影角。如在所述附图中可以进一步看到的一样，扫描的右部与扫描的左部相比不同，其中检测器(105,205,305)在其第二转向点中没有改变方向。它因此对应于如图10e所示的扫描的右部。还可以指出的是，通过射线的重叠在扫描的左部对一些角度扫描两次。对这些多余的角度的扫描可以通过遮蔽相关检测器线(105a,205a,305a)的合适的场限制器掩蔽。
图13显示出可选的扫描运动，其中x射线断层摄影角与在图12g中相比稍微更小。这是通过减小在x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)之间的相对速度即在x射线源和检测器的速度之间的比值来实现的。这种扫描运动对于相对较厚的***而言是优选的并且最佳的，其中如果x射线断层摄影角太大，则会出现折叠失真问题。因此，控制单元可以采用外部数据例如压紧扁板的位置或者涉及x射线强度的数据来使得x射线源和检测器根据这个扫描运动运动。
图14a-图14f显示出与在图12a-12f中所述的扫描运动类似的扫描运动，其差别之处在于，检测器(105,205,305)在x射线源(104,204,304)之前到达第一转向点。因此在这里不再对扫描运动作进一步说明。
图15a-15e显示出包括x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)的扫描臂(103,203,303)以及另一个优选的扫描运动的示意图，其中在第一转向点附近执行有限的2D扫描。图15a显示出朝着第一转向点运动的x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)。在图15b中，x射线源(104,204,304)已经到达第一转向点，并且停止在那里，其中检测器(105,205,305)继续朝着其第一转向点运动。图15c显示出这样的位置，其中x射线源(104,204,304)和检测器(105,205,305)两者都已经到达其第一转向点，并且其中在图15b和图15c的位置之间期间已经执行了2D扫描，因为x射线源(104,204,304)没有进行任何运动。在图15d中，x射线源(104,204,304)在检测器(105,205,305)到达其第一转向点时急剧加速。图15e显示出这样的位置，其中检测器(105,205,305)在一定时间之后已经开始朝着第二转向点运动。
图16a-16e显示出与在图15a-15f中所述的扫描运动类似的扫描运动，其不同之处在于，检测器(105,205,305)在x射线源(104,204,304)之前到达了第一转向点。因此在这里将不再对扫描运动进行说明。
根据本发明的一个实施例，其中控制单元适于控制x射线源的运动，使得出现层析x射线摄影合成扫描运动，通过控制单元在其中发生对象扫描的扫描运动期间控制x射线源和检测器在每个时间瞬时的运动来实现x射线断层摄影角的优化。在这里所述的x射线源和检测器的速度和方向的每次调整可以描述为对x射线断层摄影角的优化，所述调整包括在x射线源或检测器到达转向点之后出现的高加速，其中外部数据对实现最大的最佳x射线断层摄影角(即在扫描臂经过压紧扁板时的角度)、在x射线源和检测器之间的速度比值等设置了限制，所述外部数据例如是至少一个压紧扁板相对于检测器或准直仪的位置、***的(例如边界、厚度或由于***厚度而导致的衰减的)特性。
图17显示出在其中扫描臂103、203、303相对于垂直线的角度为零的位置中根据一个实施例的扫描臂103、203、303和场限制装置140、240、304。适于以x射线束发射x射线辐射的x射线源104、204、304布置在扫描臂103、203、303的对应于扫描臂103、203、303的第一端部的第一位置147、247、347中。检测器105、205、305布置在扫描臂103、203、303的对应于扫描臂103、203、303的第二端部的第二位置148、248、348中，并且适于接收来自x射线源的x射线束。在图19中看到对象108、208、308台的一部分，包括图像场149、249、349，其具有第一端部145、245、345和第二端部146、246、346。
场限制装置140、240、340其至少一部分至少在场限制装置的某些位置期间基本上布置在x射线源104、204、304和检测器105、205、305之间，优选布置在扫描臂103、203、303的第三位置中。扫描臂的第三位置对应于在扫描臂上的位置，使得x射线源104、204、304的运动引起场限制装置140、240、340的运动。根据另一个实施例，不存在扫描臂103、203、303，其中没有任何机械连接装置连接x射线源104、204、304、检测器和场限制装置，但是这些装置适于彼此独立地运动。
场限制装置140、240、340包括第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b以及在它门之间的开口141、241、341，其中来自x射线源104、204、304的x射线辐射被允许穿过开口141、241、341，但是通过基本上由第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b吸收而受到阻挡。优选的是，第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b由不透x射线材料例如钢和/或铅制成以提高吸收能力。第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b适于在第一和第二位置之间可调节地朝着x射线辐射场的中心线运动，其中与在第一位置中相比，第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b在第二位置中防止更大份额的x射线辐射穿过场限制装置140、240、340。优选的是，第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b的运动通过至少一条线性轨道来实现，第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b适于在所述轨道上滑动。驱动装置优选电动马达驱动第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b并且控制着其运动，其中电动马达由第一控制单元150、250、350控制。第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b适于运动到在第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b之间的任意位置中，其中与第一位置相比，第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b在任意这种位置中防止更大份额的x射线辐射穿过场限制装置140、240、340。
如图17所示，场限制装置140、240、340的开口141、241、341包括从x射线源104、204、304看从x射线束的中心线142、242、342到第一侧部140a、240a、340a的端部143、243、343的第一角度vf1和从x射线源104、204、304看从x射线束的中心线142、242、342到第二侧部140b、240b、340b的端部144、244、344的第二角度vf2。另外，vi2为从x射线源104、204、304看从x射线束的中心线142、242、342到第二图像端146、246、346的角度，并且vi1为从x射线束的中心线142、242、342到第一图像端145、245、345的角度。角度vd2定义为从x射线源104、204、304看从x射线束的中心线142、242、342到检测器105、205、305的第二端部105c、205c、305c的角度，并且角度vd1定义为从x射线源104、204、304看从x射线束的中心线142、242、342到检测器105、205、305的第一端部105b、205b、305b的角度。
x射线源104、204、304适于相对于x射线设备102、202、302的第一部分运动，并且检测器105、205、305适于相对于x射线设备102、202、302的第一部分运动。为了使得x射线源104、204、304和检测器105、205、305相互成一直线，即使得从x射线源发射出的x射线束由检测器105、205、305接收到，其中x射线束在x射线源104、204、304和检测器105、205、305的运动期间基本上朝着检测器105、205、305指向，并且x射线源和检测器105、205、305适于相对于x射线设备104、204、304的第一部分转动。控制单元121、221、321适于控制x射线源和检测器的运动。根据一个实施例，控制单元被称为第二控制单元121、221、321。根据另一个实施例，第一和第二控制单元由同一控制单元构成。
x射线设备的第一部分被称为在x射线设备的任意位置处的固定部分，即基本上不可运动的部分，并且因此在空间中处于固定位置。
第二控制单元可以控制x射线源104、204、304和检测器的运动，使得第二控制单元121、221、321适于分别在x射线源的第一转向点和检测器的第一转向点改变x射线源104、204、304和检测器的方向，其中x射线源和检测器在到达第一转向点之后沿着与在到达第一转向点之前的第一方向基本上相反的第二方向运动。
根据一个实施例，检测器包括多条检测器线，其中第一控制单元适于基于来自位置感测设备的位置信号计算在沿着在水平方向上延伸的路径的预定位置处朝着每条检测器线的x射线束相对于垂直线的角度。第一控制单元150、250、350适于优选按照表格的方式将所计算出的角度保存在第一控制单元中的存储装置中。所保存的计算出的角度基本上包括沿着路径的每个毫米的角度列表，其中路径可以包括沿着对象台的直线，或者根据扫描运动在从对象台到压紧扁板的距离范围内的位置处的曲线。第一控制单元150、250、350适于控制场限制装置的至少第一侧部，以便防止x射线束对于在沿着基本上在水平方向上延伸的路径的每个预定位置处的每个计算出的角度而言由检测器线接收到一次以上。例如由于这些角度由于x射线源和检测器在第一转向点处的方向变化而会再次出现，所以这对于进一步降低x射线辐射剂量而言是有用的特征，因为扫描相同的角度两次不会改善***的图像，而是多余的。
在开始x射线源和检测器的扫描运动期间，第一控制单元可以建立将在主扫描运动期间产生出的计算角度和将在出现至少大约第一转向点处的跳动扫描运动期间产生出的计算角度的表格。第一控制单元150、250、350对于在跳动扫描运动期间产生出的且也在主扫描运动期间产生出的(即其中存在重叠)每个角度分配二进制数1，并且对于在跳动扫描运动期间产生出而没有在主扫描运动期间产生出的每个角度分配二进制数0。第一控制单元适于控制至少第一侧部，使得它阻挡x射线束照射在跳动扫描运动期间已经分配了二进制数1而不是二进制数0的检测器线。
根据一个实施例，主扫描运动包括x射线源104、204、304和检测器在x射线源到达第一转向点之前以及在检测器到达第一转向点之后的运动。
根据一个实施例，跳动扫描运动包括x射线源104、204、304和检测器从x射线源到达第一转向点时直到检测器到达第一转向点的运动，或者可选的是从x射线源104、204、304到达第一转向点、检测器到达第一转向点时直到x射线源104、204、304到达其中x射线源104、204、304再次改变运动方向从而基本上沿着第一方向运动的第二转向点的运动。
根据一个实施例，第一控制单元适于在也被称为Cranio caudial扫描的CC扫描期间控制至少第一侧部的运动，其中只是扫描***的特定部分，例如通过在第一和第二侧部之间的开口大小限制了在扫描运动期间的图象场的大小，其中在这个扫描运动期间防止了在图像场外部出现x射线束的辐射。其中通过控制至少第一侧部来限制图像场的另一种扫描类型为MLO扫描，Medial lateral oblique扫描运动。
图18a显示出根据一个实施例的具有场限制装置140、240、340的扫描臂103、203、303，其中x射线源104、204、304已经沿着任意的第一运动路径运动，并且检测器105、205、305已经例如沿着任意的第二运动路径朝着在第一和第二运动路径中的第一转向点运动到这样的位置，使得vd1大于vi1，或者换句话说，使得假设没有使用任何场限制装置140、240、340，则x射线束延伸到第一图像场149、249、349外部。当然，这种x射线束辐射不会有助于提高***x射线摄影图像并且因此对象108、208、308能够降低辐射。如图18a所示，第一侧部140a、240a、340a已经朝着第二位置稍微运动以便防止x射线辐射照射在第一图像端145、245、345外侧的区域。第一控制单元150、250、350适于基于存储在控制单元150、250、350的存储装置中的数据来控制第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b的运动，该数据包括有关第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b基于x射线源104、204、304和检测器105、205、305的位置的必要位置的信息。为了感测检测器和x射线源的位置，如在这里所述一样设置位置感测设备，它包括第一位置感测装置173、273、373、第二位置感测装置172、272、372、第三位置感测装置178、278、378、第四位置感测装置171、271、371、第五位置感测装置170、270、370、第六位置感测装置180、280、380中的任一个或全部或者其组合。可以采用能够以直接或间接的方式感测或推导出x射线源104、204、304和检测器105、205、305的位置的任意其它类型的位置感测装置。
第一控制单元还适于接收来自位置感测设备的位置信号，其中第一控制单元适于基于位置信号控制至少第一侧部的运动。根据一个实施例，第一控制单元可以等同于记录装置179、279、379。
按照类似的方式，如图18b所示，第二侧部140b、240b、340b适于朝着第二位置运动以便防止x射线辐射照射在第二图像端146、246、346外侧的区域。
图18c公开了根据一个实施例的具有场限制装置140、240、340的扫描臂103、203、303，其中x射线源104、204、304和检测器105、205、305已经沿着其运动路径朝着第一转向点运动到这样的位置中，使得vd1小于vi1，或者换句话说，使得假设没有使用任何场限制装置140、240、340则x射线辐射场延伸到第一检测器端部105b、205b、305b外侧。如在图18a的情况中一样，这种辐射不会有助于提高***x射线摄影图像，并且必须被阻挡。因此，如图18c所示，第一侧部140a、240a、340a已经朝着第二位置运动以便防止x射线辐射照射在第一检测器端部105b、205b、305b外侧的区域。按照类似的方式，如图18d所示，第二侧部140b、240b、340b适于朝着第二位置运动以便防止x射线辐射照射在第二检测器端部105c、205c、305c外侧的区域。
因此，总结图18a-图18d的同步的场限制装置140、240、340运动，第一控制单元150、250、350适于控制第一侧部140a、240a、340a的运动使得，如果vi1<vd1则使得vf1≤vi1，如果vi1>vd1则使得vf1≤vd1，并且控制第二侧部140b、240b、340b的运动使得，如果vi2<vd2则使得vf2≤vi2，如果vi2>vd2则使得vf2≤vd2。
当然，第一侧部140a、240a、340a和第二侧部140b、240b、340b适于基于x射线源104、204、304和检测器105、205、305的运动在第一位置140a、240a、340a和第二位置之间运动，并且这些侧部的运动方向与x射线源104、204、304和检测器105、205、305的运动方向相关。因此，第一侧部140a、240a、340a适于在vi1正在减小的情况下朝着第二位置运动，并且适于在vi1正在增大的情况下朝着第一位置运动。第二侧部140b、240b、340b因此适于在vi2正在减小的情况下朝着第二位置运动，并且在vi2正在增大的情况下朝着第一位置运动。
图19a公开了具有场限制装置140、240、340的扫描臂103、203、303的另一个实施例，其中场限制装置140、240、340包括具有孔的圆柱形装置151、251、351，其中圆柱形装置151、251、351的限定了孔的第一端部的那部分包括第一侧部140a、240a、340a，并且圆柱形装置151、251、351的限定了孔的第二端部的那部分包括第二侧部140b、240b、340b。圆柱形场限制装置140、240、340枢转布置以便围绕着x射线源104、204、304转动。
第一控制单元150、250、350适于基于x射线源104、204、304和检测器105、205、305例如沿着其第一140a、240a、340a和第二运动路径的位置使得圆柱形装置151、251、351按照与在图17-19中所述的实施例类似的方式转动，并且其中对于角度的参考标号是相同的。如图19a所示，x射线源104、204、304和检测器105、205、305的位置导致在这些角度之间存在的关系，使得在场限制装置140、240、340的转动之前vi2<vf2，其中因此圆柱形装置151、251、351适于转动角度vrot2=(vf2-vi2)，从而导致孔的第一端部140a、240a、340a和第二端部朝着第二位置移动的运动，以便防止x射线辐射照射在第二图像端146、246、346外侧的区域。按照类似的方式，如图19b所示，圆柱形装置151、251、351适于在vi1<vf1的情况下朝着第二位置转动vrot1=(vf1-fi1)，以便防止x射线照射在第一图像端145、245、345外侧的区域。
应该指出的是，根据一个实施例，在第一侧部140a、240a、340a朝着第二位置运动时，第二侧部140b、240b、340b适于朝着第一位置、第二位置运动或者不运动，其中与在第一位置中相比，在第二位置中第二侧部140b、240b、340b防止了更大份额的x射线辐射穿过场限制装置140、240、340。
图20示意性地显示出根据一个实施例的x射线成像***101、201、301，其中该***包括x射线设备102、202、302。该x射线设备102、202、302包括扫描臂103、203、303，其中x射线源104、204、304布置在扫描臂的上端上，但是根据本发明的其它实施例可以布置在沿着扫描臂103、203、303的任意位置处。检测器105、205、305布置在扫描臂103、203、303的另一个下端中，其中该检测器包括多条检测条105a、205a、305a，每条检测条由多个检测像素构成。但是根据本发明的其它实施例，检测器105、205、305可以布置在沿着扫描臂103、203、303的任意位置处。包括多个狭缝的准直仪106、206、306在扫描臂103、203、303上布置在x射线源和检测器之间。
图20还显示出x射线设备102、202、302的示意图，其中进一步说明了能够进行2D扫描运动和3D扫描运动的设备的布置和部件。如在该图中所示一样，在稍微低于x射线源104、204、304的位置中，扫描臂枢转布置在第一悬臂109、209、309的第一端部中。枢转点可以布置在x射线源104、204、304的中央，并且第一悬臂109、209、309的第一端部109a、209a、309a可以枢转布置在上x射线源部分104a、204a、304a中。
如图21所示，第一悬臂109、209、309的第二端部109b、209b、309b相对于第二悬臂110、210、310的第一端部110a、210a、310a按照这样的方式可线性移位地布置，使得第一悬臂109、209、309和第二悬臂110、210、310的总长度可以变化。根据一个实施例，第一悬臂109、209、309部分设置在第二悬臂110、210、310内，但是该布置也可以采用其它方式，例如其中第二悬臂110、210、310部分布置在第一悬臂109、209、309内。马达177、277、377适于促动线性螺杆115、215、315机构，由此促动第一悬臂进行线性移位。另外，第二悬臂110、210、310的第二端部110b、210b、310b枢转布置在x射线设备的下部111、211、311中。
图22显示出x射线设备的侧视图。为了控制扫描臂103、203、303相对于第一悬臂109、209、309的旋转运动，优选为电气类型的第一马达116、216、316优选布置在第一悬臂109、209、309上，其中第一链轮117、217、317适于在第一马达116、216、316促动时沿两个转动方向中的一个转动。优选大于第一链轮117、217、317的第二链轮118、218、318布置在扫描臂103、203、303上以便由第一链轮117、217、317接合，其中第一链轮117、217、317的转动运动被传输以产生第二链轮118、218、318和扫描臂103、203、303的旋转运动。第二链轮1118、218、318布置在枢轴175、275、375上，适于相对于第一悬臂109、209、309转动并且延伸穿过第一悬臂109、209、309。在枢轴175、275、375的一个端部处布置有第一位置感测装置173、273、373。第一位置感测装置173、273、373包括第一旋转位置编码器173、273、373。第一旋转位置编码器173、273、373包括布置在枢轴175、275、375的端部上的旋转部分173b、273b、373b和布置在第一悬臂109、209、309上的感测部分173a、273a、373a，其中感测部分173a、273a、373a适于感测旋转部分173b、273b、373b的相对旋转位置以及因此感测扫描臂103、203、303相对于第一悬臂109、209、309的实际相对旋转位置。
优选为电动马达并且类似于第一马达116、216、316的第二马达126、226、326布置在下部111、211、311中或者布置在x射线设备102、202、302的另一个部分中，其中第三链轮120、220、320布置成在马达促动时沿着两个旋转方向中的一个转动。优选大于第三链轮119、219、319的第四链轮120、220、320布置在第二悬臂110、210、310上以便与第三链轮119、219、319接合，其中第三链轮119、219、319的旋转运动被传输以产生第四链轮120、220、320和第二悬臂110、210、310的旋转运动。第四链轮120、220、320布置在枢轴174、274、374上，适于相对于下部111、211、311转动，并且延伸穿过下部111、211、311。在枢轴174、274、374的一个端部处布置有第二位置感测装置172、272、372。第二位置感测装置172、272、372包括第二旋转位置编码器172、272、372。第二旋转位置编码器172、272、372包括布置在枢轴174、274、374的端部上的旋转部分172b、272b、372b和布置在下部111、211、311上的感测部分173a、273a、372a，其中感测部分173a、273a、373a适于感测旋转部分173b、273b、373b的相对旋转位置以及因此感测第二悬臂110、210、310相对于下部111、211、311的实际相对旋转位置。
包括线性位置编码器178、278、378的第三位置感测装置178、278、378适于感测在第一悬臂109、209、309的第二端部109b、209b、309b和第二悬臂110、210、310的第一端部110a、210a、310a之间的实际相对线性位置以及因此感测第一和第二悬臂的总长度。线性位置编码器178、278、378包括布置在第一或第二悬臂中的任一个上的位置传感器178a、278a、378a，并且在第一或第二悬臂中的另一个上布置有用于位置传感器的标尺。
第四位置感测装置171、271、371适于感测第一马达116、216、316的转子116a、216a、316a和马达外壳116b、216b、316b的相对转动位置，其中扫描臂103、203、303和第一悬臂109、209、309的设定的相对旋转位置被感测出。因此，第四位置感测装置包括第三旋转位置编码器171、271、371。
第五位置感测装置172、272、372适于感测第二马达126、226、326的转子126a、226a、326a和马达外壳126b、226b、326b的相对转动位置，其中第二悬臂110、210、310和下部111、211、311的设定的相对旋转位置被感测出。因此，第五位置感测装置包括第四旋转位置编码器172、272、372。
第六位置感测装置180、280、380适于感测第三马达177、277、377的转子和马达外壳177b、277b、377b的相对转动位置，其中通过首先针对第三线性螺杆115、215、315的螺杆节距转换该数据来感测出第一悬臂109、209、309和第二悬臂110、210、310的设定的相对线性位置。因此，第六位置感测装置包括第五旋转位置编码器180、280、380。
控制单元121、221、321与马达116、216、316、126、226、326、177、277、377连接以便控制这些马达，由此控制第一悬臂109、209、309和第二悬臂110、210、310以及扫描臂103、203、303的相对转动运动以及第一和第二悬臂的长度。通过这种布置，使得x射线源104、204、304和检测器105、205、305在二维中的任意运动能够在扫描臂103、203、303和第一悬臂109、209、309之间的旋转限制、第一和第二悬臂110、210、310的总长度变化以及通过扫描臂103、203、303在x射线源104、204、304和检测器105、205、305之间的连接的机械约束范围内。在其中不存在扫描臂103、203、303的实施例中，在x射线源104、204、304和检测器105、205、305之间的相对运动方面存在额外的自由度。在检测器105、205、305和x射线源104、204、304通过扫描臂103、203、303连接时，从x射线源104、204、304照射出的x射线束122、222、322因此设定为朝着检测器105、205、305指向并对其照射。在其中没有存在扫描臂103、203、303并且在x射线源104、204、304和检测器105、205、305之间的绝对距离可以变化的任意实施例中，控制单元121、221、321适于使得x射线源104、204、304和检测器105、205、305转动，使得来自x射线源104、204、304的辐射适于朝着检测器105、205、305指向并对其照射。
在x射线源104、204、304和检测器105、205、305相对于对象的扫描运动期间，因此x射线源104、204、304可以沿着在任意时间瞬时以及在不同扫描之间重新定义的所设想的任意的第一运动路径运动，并且在该运动期间转动。以类似的方式，检测器105、205、305可以沿着在任意时间瞬时以及在不同扫描之间重新定义的所设想的任意第二运动路径运动，并且在该运动期间转动。另外，扫描运动可以指的是x射线源104、204、304和/或检测器105、205、305沿着第一和第二运动路径的运动。扫描运动还包括在所照射的x射线实际上冲击在对象108、208、308上时的子集运动，其中能够重构对象的图像。这种运动在下面被称为对象扫描。
x射线设备102、202、302还包括适于感测与x射线源和检测器的位置对应的位置并且发送与x射线源和检测器的位置对应的位置信号的位置感测设备。根据一个实施例，位置感测设备适于感测x射线源和检测器的在其分别沿着第一和第二运动路径运动期间的位置。
x射线设备的位置感测设备包括第一位置感测装置173、273、373、第二位置感测装置172、272、372、第三位置感测装置171、271、371、第四位置感测装置172、272、372、第五位置感测装置178、278、378、第六位置感测装置180、280、380中的任一个或全部或者其组合。第一至第六位置感测装置中的每一个适于发射与所感测的相对位置对应的信号。另外，第一至第六感测装置中的每一个通过第二连接装置184、284、384与记录装置179、279、379连接，其中记录装置179、279、379适于接收和记录与相对位置对应的所述位置信号。
根据另一个实施例，可以采用任意类型的位置感测装置来感测与x射线源和检测器的位置对应的实际位置或者感测与x射线源和检测器的位置对应的设定位置。这些位置感测装置可以包括适于感测需要转换成实际位置的相对旋转位置或者直接感测出x射线源和检测器的坐标的位置的装置。
在扫描运动期间，记录装置179、279、379适于记录与位置感测设备的相对位置对应的信号，即整个运动可以记录在所述记录装置中，而与这些运动是否对应于2D扫描或3D扫描或任意其它类型的扫描运动无关。
另外，在扫描运动期间，尤其在对象扫描期间，来自检测器的涉及冲击每个检测条的检测像素的光子的量的数据读取频繁发生以便获取图像重构所需数量的针对x射线源和检测器相对于对象的每个投影角的数据。通过第一连接装置183、283、383将读出数据传输给图像重构装置，其中图像重构装置实施反投影算法，其中在层析x射线摄影合成图像或其它图像类型的重构期间，要考虑由检测器给出的针对每个读数的x射线源和检测器的位置。图像重构装置通过第三连接装置185、285、385与记录装置连接，其中来自记录装置的信号可以从记录装置传送给图像重构装置。记录装置或图像重构装置或在该x射线设备中的任意其它装置可以适于从位置感测设备的与所感测到的相对位置对应的信号中推导出x射线源和检测器的实际位置。因此，记录装置和图像重构装置中的任一个或者在x射线设备中的任意其它装置因此包括对于将相对位置信号转换成实际位置或者x射线源和检测器的坐标而言很有必要的信息，例如在x射线源和检测器之间的长度距离、沿着扫描臂的枢转点的位置等，以及用于将相对位置信号转换成x射线源和检测器的实际位置信号的装置。
通过在层析x射线摄影合成重构过程中包括x射线源和检测器的实际位置，就降低运动模糊效果方面，能够优化检测器读出图像。涉及重构的层析x射线摄影合成图像或其它图像的数据发送给显示装置182、282、382，其中例如可以由***的操作人员来重新浏览和分析这些图像，以便例如识别出在***或人体的其它部分中的异常。
根据一个实施例，第一、第二和第三连接装置中的每一个为信号电缆或用于无线通信的发射器中的一种。
根据一个实施例，根据与例如在用于控制马达的运动的控制单元121、221、321中限定的预定位置对应的、来自第四、第五或第六位置传感器的、与马达的位置相关的位置信号来执行数据读取。扫描运动由记录装置通过记录来自位置感测设备的信号来记录。
根据一个实施例，在某些预定的时间点执行从检测器中的数据读取。
根据一个实施例，根据对应于预定的位置的、来自第一、第二和第三位置感测装置中的至少一个的位置信号来执行数据读取，所述位置信号例如与扫描臂、第一和第二悬臂的相对位置、第二悬臂和x射线设备的下部的相对位置相关。扫描运动由记录装置通过记录来自位置感测设备的信号来记录。
不论何时来自位置感测设备的第三、第四或第六位置感测装置的信号由记录装置记录以便记录扫描运动，都需要在图像重构步骤之前执行信号的改变或转换以便考虑会进入到***中造成运动模糊的间隙。因此，在知道与某些马达位置对应的确切位置即在该***中针对这些马达位置的内在间隙的情况下，可以在图像重构步骤之前调整该数据。这种信息可以由例如在这里所述的***通过在设备生产期间的组装线上的校准步骤来获取，其中与来自马达的第四、第五和第六位置感测装置的记录信号同时，从第一、第二和第三位置感测装置中的至少一个记录确切位置信号。这样，可以产生出校准工具，其中与每个马达位置相关的确切位置在例如包含在记录装置或图像重构装置中的存储装置中保存到***中。
根据一个实施例，该方法包括下面的步骤：
1.启动x射线源，开始扫描运动。
2.重复直到曝光停止：
-等待直到一个位置编码器到达如在表格中所规定的目标位置，
-读取x射线检测器并且存储数值，同时读取所有其它位置编码器并且存储数值，
-使用所述表格查询下一个目标位置。
3.曝光结束，停止扫描运动。
4.对所有数据施加灰度校正，确定重构的层数以及在什么坐标下重构。
5.在要重构的容积中，对于每个三维像素位置，确定在所存储的检测器信号中的相应坐标(优选的是，存储沿着扫描方向的坐标就足够了)。
通过绘制出从x射线源穿过三维像素在真实世界空间中的位置并且朝着投影图像的直线来确定坐标。该操作涉及根据在几何领域中的任意技术人员的几何学，其中通过查询相应的记录位置并且基于所记录数据的样本计算出在投影图像数据中的坐标来计算出x射线源位置。该查询涉及计算采样函数的倒数。方法可以采用迭代梯度下降/反插值法。
(几何计算涉及该设备中的机械部件的尺寸，其中一些可以通过扫描具有一组尖锐边缘的已知对象来预先校准。)
6.优选的是，我们还计算出局部坐标转换的倒数，即计算出在三维像素中的每个投影图像像素的坐标以重构。
7.采用反投影或者优选迭代重构算法来重构图像，所述迭代重构算法涉及反投影及其倒数以及再次的反投影等。
该步骤依赖于重新采样投影图像或者其经过滤波/经处理的形式，其中重新采样采用了所计算出的坐标转换。
8.显示图像或其片层，或者将图像容积发送给存档服务器(archive)，被称为PACS。
Claims (13)
1.一种x射线设备(102,202,302)，包括：
适于发射x射线束的x射线源(104,204,304)；
适于接收所述x射线源的x射线束的检测器；和
场限制装置(140,240,340)；
其中所述x射线源(104,204,304)适于在扫描运动期间运动，
其中所述检测器适于在所述扫描运动期间运动，
其中另外所述x射线束在所述x射线源(104,204,304)和所述检测器的运动期间朝着所述检测器指向，
其特征在于，
所述场限制装置(140,240,340)包括第一侧部(140a,240a,340a)和第二侧部(140b,240b,340b)，所述场限制装置(140,240,340)的至少第一侧部(140a,240a,340a)能够相对于所述x射线束的中心线在第一位置和第二位置之间可调节地运动，其中与在所述第一位置中相比，在所述第二位置中所述第一侧部(140a,240a,340a)防止更大份额的x射线束穿过所述场限制装置(140,240,340)，
其中所述x射线源(104,204,304)和所述检测器(105,205,305)的运动在所述扫描运动期间与所述场限制装置(140,240,340)的运动同步，
所述x射线设备还包括适于从所述位置感测设备接收所述位置信号以基于所述位置信号控制至少所述第一侧部的运动的第一控制单元、和用于控制所述x射线源和所述检测器的运动的第二控制单元，
所述检测器包括多条检测器线，
所述第一控制单元适于基于来自所述位置感测设备的所述位置信号计算在沿着在水平方向上延伸的路径的预定位置处朝着每条检测器线的x射线束相对于垂直线的角度，
所述第一控制单元适于保存所计算出的角度，并且所述第一控制单元控制所述场限制装置的至少所述第一侧部以防止所述x射线束在沿着所述在水平方向上延伸的路径的每个预定位置处对于每个所计算出的角度被所述检测器线接收一次以上；
其中，所述场限制装置(140,240,340)包括具有孔的圆柱形装置(151,251,351)，其中所述圆柱形装置(151,251,351)的限定了所述孔的第一端部的那部分为所述第一侧部(140a,240a,340a)，并且所述圆柱形装置(151,251,351)的限定了所述孔的第二端部的那部分为所述第二侧部(140b,240b,340b)，其中所述圆柱形装置(151,251,351)枢转布置以便绕着所述x射线源(104,204,304)转动。
2.根据权利要求1所述的x射线设备(102,202,302)，
其中所述x射线源(104,204,304)适于相对于所述x射线设备的第一部分运动，
其中所述检测器适于相对于所述x射线设备的第一部分运动，
其中所述x射线源(104,204,304)和所述检测器适于相对于所述x射线设备的第一部分转动，并且
所述x射线设备还包括：
位置感测设备，所述位置感测设备适于感测与所述x射线源(104,204,304)和所述检测器的位置对应的位置并且发送由所述位置感测设备感测到的与所述x射线源和所述检测器的位置对应的位置信号；以及
所述场限制装置(140,240,340)还包括位于所述第一侧部(140a,240a,340a)和所述第二侧部(140b,240b,340b)之间的开口(141,241,341)，其中所述x射线束被允许穿过所述开口(141,241,341)但是被所述第一侧部(140a,240a,340a)和所述第二侧部(140b,240b,340b)阻挡，其中所述x射线束被所述第一侧部(140a,240a,340a)和所述第二侧部(140b,240b,340b)吸收。
3.根据权利要求1或2所述的x射线设备(102,202,302)，其特征在于，与在所述第一位置中相比，在所述第一位置和所述第二位置之间的任意位置中所述第一侧部(140a,240a,340a)防止更大份额的x射线束穿过所述场限制装置(140,240,340)。
4.根据权利要求1或2所述的x射线设备(102,202,302)，其特征在于，所述第一侧部(140a,240a,340a)的第二位置比所述第一侧部(140a,240a,340a)的第一位置更靠近所述x射线束的中心。
5.根据权利要求1或2所述的x射线设备(102,202,302)，其特征在于，所述x射线设备(102,202,302)还包括至少具有第一图像端和第二图像端的图像场(149,249,349)，
其中所述第一侧部(140a,240a,340a)适于朝着所述第二位置运动以防止x射线辐射照射在所述第一图像端(145,245,345)外侧的区域，并且所述第二侧部(140b,240b,340b)适于朝着所述第二位置运动以防止x射线辐射照射在所述第二图像端(146,246,346)外侧的区域。
6.根据权利要求1或2所述的x射线设备，其特征在于，所述x射线设备还包括扫描臂，其中所述x射线源布置在所述扫描臂的第一位置上，其中所述检测器布置在所述扫描臂的第二位置上，其中所述场限制装置布置在所述扫描臂的第三位置上，使得所述x射线源的运动引起所述场限制装置的运动。
7.根据权利要求5所述的x射线设备(102,202,302)，其特征在于，所述场限制装置(140,240,340)的开口(141,241,341)包括从所述x射线源(104,204,304)看从所述x射线束的中心线(142,242,342)到所述第一侧部(140a,240a,340a)的端部(143,243,343)的第一角度vf1和从所述x射线源(104,204,304)看从所述x射线束的中心线(142,242,342)到所述第二侧部(140b,240b,340b)的端部(144,244,344)的第二角度vf2，
其中vi2为从所述x射线源(104,204,304)看从所述x射线束的中心线(142,242,342)到所述第二图像端(146,246,346)的角度，
其中vi1为从所述x射线源(104,204,304)看从所述x射线束的中心线(142,242,342)到所述第一图像端(145,245,345)的角度，
其中vd2为从所述x射线源(104,204,304)看从所述x射线束的中心线(142,242,342)到所述检测器(105,205,305)的第二端部(105c,205c,305c)的角度，
其中vd1为从所述x射线源(104,204,304)看从所述x射线束的中心线(142,242,342)到所述检测器(105,205,305)的第一端部(105b,205b,305b)的角度，
其中所述第一侧部(140a,240a,340a)适于如果vi1<vd1则在所述第一位置和所述第二位置之间运动使得vf1≤vi1，
其中所述第二侧部(140b,240b,340b)适于如果vi2<vd2则在所述第一位置和所述第二位置之间运动使得vf2≤vi2。
8.根据权利要求7所述的x射线设备(102,202,302)，其特征在于，所述第一侧部(140a,240a,340a)适于如果vi1>vd1，则在所述第一位置和所述第二位置之间运动，使得vd1≤vf1≤vi1，
其中所述第二侧部(140b,240b,340b)适于如果vi2>vd2，则在所述第一位置和所述第二位置之间运动，使得vd2≤vf2≤vi2。
9.根据权利要求8所述的x射线设备(102,202,302)，其特征在于，所述第一侧部(140a,240a,340a)在vi1正在减小的情况下朝着所述第二位置运动并且在vi1正在增大的情况下朝着所述第一位置运动，并且
所述第二侧部(140b,240b,340b)在vi2正在减小的情况下朝着所述第二位置运动并且在vi2正在增大的情况下朝着所述第一位置运动。
10.根据权利要求1所述的x射线设备(102,202,302)，其特征在于，所述第二控制单元适于分别在所述x射线源的第一转向点和所述检测器的第一转向点改变所述x射线源(104,204,304)和所述检测器(105,205,305)的方向，其中所述x射线源(104,204,304)和所述检测器(105,205,305)在到达所述转向点之后沿着与在到达所述转向点之前的第一方向相反的第二方向运动，
其中主扫描运动包括所述x射线源和所述检测器(105,205,305)在所述x射线源(104,204,304)到达其第一转向点之前以及在所述检测器(105,205,305)到达其第一转向点之后的运动，
其中跳动扫描运动包括所述x射线源和所述检测器从所述x射线源(104,204,304)到达所述第一转向点时直到所述检测器(105,205,305)到达同一转向点或者从所述x射线源到达所述第一转向点、所述检测器到达所述第一转向点时并且直到所述x射线源到达其中所述x射线源再次改变运动方向的第二转向点的运动，
其中所述第一控制单元适于将在所述主扫描运动期间所保存的计算出的角度与在所述跳动扫描运动期间计算出的角度进行比较，并且其中所述第一控制单元还适于识别并且标记在所述主扫描运动和所述跳动扫描运动期间存在重叠的检测器线，其中所述第一控制单元适于使至少所述第一侧部(140a,240a,340a)朝着第二位置运动，使得至少所述第一侧部(140a,240a,340a)将遮蔽所标记的检测器(105,205,305)线免受所述x射线束。
11.根据权利要求1或2所述的x射线设备(102,202,302)，其特征在于，所述第二侧部(140b,240b,340b)适于在所述第一侧部(140a,240a,340a)朝着第二位置运动时，朝着第一位置或第二位置运动或者不运动，其中与在所述第一位置中相比，在所述第二位置中所述第二侧部(140b,240b,340b)防止更大份额的x射线束穿过所述场限制装置(140,240,340)。
12.根据权利要求1或2所述的x射线设备(102,202,302)，其特征在于，与所述第二侧部(140b,240b,340b)的第一位置相比，所述第二侧部(140b,240b,340b)的第二位置更靠近所述x射线束的中心线。
13.根据权利要求1或2所述的x射线设备(102,202,302)，其特征在于，所述扫描臂(103,203,303)的第一位置(147,247,347)对应于所述扫描臂(103,203,303)的第一端部，并且其中所述扫描臂(103,203,303)的第二位置(148,248,348)对应于所述扫描臂(103,203,303)的第二端部。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161504259P | 2011-07-04 | 2011-07-04 | |
| US61/504,259 | 2011-07-04 | ||
| SE1150624-3 | 2011-07-04 | ||
| SE1150624 | 2011-07-04 | ||
| PCT/EP2012/062488 WO2013004573A1 (en) | 2011-07-04 | 2012-06-27 | Field limiting device synchronized with scan motion |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103764040A CN103764040A (zh) | 2014-04-30 |
| CN103764040B true CN103764040B (zh) | 2017-11-17 |
Family
ID=47436542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201280033072.5A Expired - Fee Related CN103764040B (zh) | 2011-07-04 | 2012-06-27 | 与扫描运动同步的场限制装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9597040B2 (zh) |
| EP (1) | EP2729072A1 (zh) |
| JP (1) | JP6097285B2 (zh) |
| CN (1) | CN103764040B (zh) |
| WO (1) | WO2013004573A1 (zh) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101437273B1 (ko) * | 2013-03-12 | 2014-09-03 | 제너럴 일렉트릭 캄파니 | 디지털 맘모그래피 장치 |
| WO2014157793A1 (ko) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | 주식회사 레이언스 | 맘모그래피 장치 및 그의 위치 정렬 제어 방법 |
| WO2015147008A1 (ja) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | 富士フイルム株式会社 | 放射線画像撮影システム、放射線画像撮影方法、及び放射線画像撮影プログラム |
| JP6162325B2 (ja) * | 2014-03-28 | 2017-07-12 | 富士フイルム株式会社 | 放射線画像撮影システム、放射線画像撮影方法、及び放射線画像撮影プログラム |
| US9955932B2 (en) * | 2014-10-22 | 2018-05-01 | General Electric Company | Apparatus and method for tomosynthesis image acquisition |
| WO2016110470A1 (en) * | 2015-01-06 | 2016-07-14 | Koninklijke Philips N.V. | Scanning mammography x-ray system with movement adaption mechanism |
| KR102340197B1 (ko) * | 2015-02-03 | 2021-12-16 | 삼성전자주식회사 | 엑스선 장치 및 엑스선 장치의 동작 방법 |
| US10542951B2 (en) * | 2015-07-23 | 2020-01-28 | General Electric Company | Systems, methods, and devices for simplified high quality imaging of biopsy samples on a mammography machine |
| JP6707643B2 (ja) * | 2015-12-21 | 2020-06-10 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 走査取得中の合成マンモグラムの計算及び表示 |
| US11829148B1 (en) * | 2016-03-03 | 2023-11-28 | AI Incorporated | Cleaning robot and operation thereof |
| EP3656307B1 (en) | 2017-07-19 | 2021-02-24 | FUJIFILM Corporation | Mammography device, control method, and control program |
| CN110473139B (zh) * | 2018-05-11 | 2022-10-28 | 台达电子工业股份有限公司 | 利用双向扫描的影像距离转换装置及其方法 |
| CN109480878B (zh) * | 2018-12-07 | 2021-01-12 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | C形臂x射线设备及获取x射线图像的方法 |
| KR102150926B1 (ko) * | 2018-08-03 | 2020-09-02 | 주식회사 뷰웍스 | 피검자 인식이 가능한 맘모그래피 장치 |
| JP7154200B2 (ja) * | 2019-09-30 | 2022-10-17 | 富士フイルム株式会社 | 放射線撮影装置及び放射線撮影装置の制御方法 |
| JP7490264B2 (ja) | 2021-02-17 | 2024-05-27 | アイクロ リミテッド | 歯牙分析サーバ、歯牙分析端末、及び歯牙分析プログラム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2657771A1 (fr) * | 1990-02-08 | 1991-08-09 | Gen Electric Cgr | Appareil de radiologie avec diaphragme a ouverture automatique. |
| CN1419893A (zh) * | 2002-07-11 | 2003-05-28 | 沈阳东软数字医疗***股份有限公司 | 一种ct机 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1558062A (en) | 1975-10-25 | 1979-12-19 | Emi Ltd | Radiology |
| US4190773A (en) * | 1977-07-01 | 1980-02-26 | Braden Arthur B | Shutter for rotating source CT scanner |
| JP4458553B2 (ja) * | 1996-07-23 | 2010-04-28 | ザ ジェネラル ホスピタル コーポレイション | 胸部撮像のための断層合成装置 |
| JP3836931B2 (ja) * | 1997-03-12 | 2006-10-25 | 株式会社日立メディコ | 照射範囲限定式ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2001524011A (ja) | 1997-05-06 | 2001-11-27 | クワンタ・ビジョン | 組織分析装置 |
| JP4497570B2 (ja) * | 1998-01-22 | 2010-07-07 | 株式会社東芝 | 画像診断装置 |
| JP4378812B2 (ja) * | 1999-11-19 | 2009-12-09 | 株式会社島津製作所 | コーンビーム型放射線ｃｔ装置 |
| US6496557B2 (en) | 2000-02-09 | 2002-12-17 | Hologic, Inc. | Two-dimensional slot x-ray bone densitometry, radiography and tomography |
| WO2003037046A2 (en) | 2001-10-19 | 2003-05-01 | Hologic, Inc. | Mammography system and method employing offset compression paddles, automatic collimation, and retractable anti-scatter grid |
| SE524458C2 (sv) | 2002-03-01 | 2004-08-10 | Mamea Imaging Ab | Skyddsanordning vid en röntgenapparat |
| DE10315242B4 (de) * | 2003-04-03 | 2006-02-23 | Siemens Ag | Verfahren und Vorrichtung zur realitätsnahen dreidimensionalen Bildgebung |
| SE528366C2 (sv) | 2004-02-13 | 2006-10-31 | Sectra Mamea Ab | Metod och anordning avseende röntgenbildtagning |
| US7302031B2 (en) | 2005-10-27 | 2007-11-27 | Sectra Mamea Ab | Method and arrangement relating to X-ray imaging |
| JP5034221B2 (ja) | 2005-11-15 | 2012-09-26 | 株式会社島津製作所 | 放射線撮影装置 |
| JP5417691B2 (ja) | 2007-07-19 | 2014-02-19 | 株式会社ジェイ・エム・エス | 弱酸を含有する血管内留置カテーテルのロック溶液 |
| EP2224853A1 (en) * | 2007-12-21 | 2010-09-08 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Dynamic collimation in cone beam computed tomography to reduce patient exposure |
| DE102008050571A1 (de) * | 2008-10-06 | 2010-04-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Tomosynthesegerät und Verfahren zum Betrieb eines Tomosynthesegerätes |
| US8217357B2 (en) | 2009-04-13 | 2012-07-10 | Hologic, Inc. | Integrated breast X-ray and molecular imaging system |
-
2012
- 2012-06-27 WO PCT/EP2012/062488 patent/WO2013004573A1/en active Application Filing
- 2012-06-27 JP JP2014517685A patent/JP6097285B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-06-27 EP EP12731407.8A patent/EP2729072A1/en not_active Withdrawn
- 2012-06-27 CN CN201280033072.5A patent/CN103764040B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-06-27 US US14/128,858 patent/US9597040B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2657771A1 (fr) * | 1990-02-08 | 1991-08-09 | Gen Electric Cgr | Appareil de radiologie avec diaphragme a ouverture automatique. |
| CN1419893A (zh) * | 2002-07-11 | 2003-05-28 | 沈阳东软数字医疗***股份有限公司 | 一种ct机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014518111A (ja) | 2014-07-28 |
| WO2013004573A1 (en) | 2013-01-10 |
| JP6097285B2 (ja) | 2017-03-15 |
| US20140140472A1 (en) | 2014-05-22 |
| EP2729072A1 (en) | 2014-05-14 |
| US9597040B2 (en) | 2017-03-21 |
| CN103764040A (zh) | 2014-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103648386B (zh) | 在x射线成像设备中调整扫描运动 | |
| CN103764040B (zh) | 与扫描运动同步的场限制装置 | |
| US5872828A (en) | Tomosynthesis system for breast imaging | |
| CN101902969B (zh) | 锥形束计算机断层摄影中用于减少患者照射的动态准直 | |
| KR101598630B1 (ko) | 치과용 방사선 장치 및 관련된 사용 방법 | |
| EP3073925B1 (en) | Mammography imaging arrangement for tomosynthesis | |
| US11666296B2 (en) | X-ray scatter reducing device for use with 2D mammography and tomosynthesis | |
| JP4537129B2 (ja) | トモシンセシス用途における対象物を走査するためのシステム | |
| JP5123702B2 (ja) | 放射線ｃｔ装置 | |
| JP2006231051A (ja) | イメージャ内での被検体の動きを決定するための方法及び装置 | |
| JP2013511318A (ja) | 視野を拡大した断層合成マンモグラフィー | |
| JP2008528985A (ja) | 可変の結像ジオメトリーを有する断層撮影機 | |
| CN106999142B (zh) | X射线成像装置 | |
| US20150265237A1 (en) | Method and device for generating a three-dimensional image of an object | |
| US20120307960A1 (en) | X-ray computed tomographic imaging apparatus and method for same | |
| JP3658389B2 (ja) | 放射線撮影装置 | |
| KR101067527B1 (ko) | 엑스선을 이용한 유방조직 변형률 영상장치 | |
| JP4172201B2 (ja) | 放射線撮影装置及び放射線画像形成装置 | |
| KR102665771B1 (ko) | 엑스선 영상촬영장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171117 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |