CN105873516A - 头部和颈部成像器 - Google Patents

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Abstract

本发明描述一种成像***，所述成像***包括数字辐射检测器和辐射源。检测器运送装置沿着第一弯曲路径的至少一部分移动所述检测器，且辐射沿着第二弯曲源路径的至少一部分移动所述源。所述检测器被构造成行进所述第一弯曲路径的至少一部分，且所述源被构造成行进所述第二弯曲路径的至少一部分。所述检测器被构造成在扫描角度的范围内获得多个2D投影图像，以用于使用所述多个2D投影图像重构3D体积图像。

Description

头部和颈部成像器
本申请在某些方面涉及2012年7月3日以Yorkston等人的名义颁布且标题为“用于锥束计算机断层摄影术的肢体成像设备(EXTREMITY IMAGING APPARATUS FOR CONE BEAMCOMPUTED TOMOGRAPHY)”的美国专利8,210,745、2013年1月8日以Yorkston等人的名义颁布且标题为“用于锥束计算机断层摄影术的肢体成像设备”的美国专利8,348,506、2014年3月18日以Kralles等人的名义颁布且标题为“用于移动X射线装置的配重(COUNTERWEIGHT FORMOBILE X-RAY DEVICE)”的美国专利8,672,543以及2014年11月4日以DiRisio等人的名义颁布且标题为“用于移动X射线装置的折叠式柱移动设备(COLLAPSIBLE COLUMN MOVEMENTAPPARATUS FOR MOBILE X-RAY DEVICE)”的美国专利8,876,379，以上美国专利全部以全文引用的方式并入本文。
技术领域
本文公开的主题涉及锥束计算机断层摄影术(CBCT)成像，具体来说涉及与使用CBCT成像的头部和颈部扫描仪相关的***和方法。
发明背景
锥束计算机断层摄影术(CBCT)成像以及包含断层合成的其它相关3D体积成像模式作为用于评估与头部和颈部相关的损伤或疾病的诊断和临床工具具有重要价值。然而，对于在重症监护室(ICU)或急诊室(ER)环境中的CBCT成像还没有可使用的***。因而必须将适用这种类型的成像的患者从ICU、ER或其它设施运送到射线摄影成像地点。由于运送患者的需要而可能存在风险因素和时间损失。在例如脊椎损伤的情况下，运送可能尤其困难。在患者可能连接到生命支持***、管路、监视器以及在ICU和ER设施中常见的其它设备的情况下，成像任务可能更为复杂。
提供头部和颈部的CBCT和其它体积成像的便携式***将存在益处，其中对整组颈椎骨(C1-C7)和至少直至顶部胸椎骨T1进行成像。所述便携式设备在ICU和ER环境中以及在运动医疗、ENT(耳鼻喉)和需要头部和颈部成像的其它诊断情形中应是有用的。
参见图1A，在成像***100的操作中，通过在连续的角位置引导辐射103通过受试者106，例如将辐射源102从开始位置110顺时针转动到结束位置111，且在每一角位置处捕获图像，可以获得射线摄影图像。图像采集***包含至少一个辐射源102、至少一个检测器104，以及按成像模式的需要支持在角度110-111的范围内使所述源和检测器成轨道运动或转动的相关组件。对于CBCT成像，源102和检测器104在整个轨道中基本上成180度隔开，在每个成像位置受试者106都在它们之间。图1A展示在CBCT成像设备100中的源102和检测器104移动的俯视图，其中患者正站立着且能够维持竖直的头部位置。源102能够围绕圆形的源轨道108转动。
图1B展示头部和颈部成像的困难之一，其中患者106例如在受伤的情况下呈水平位置躺下。在成像期间通常必须通过床垫、背板、平台或其它支撑件150来支撑头部和颈部。例如如图1B中说明当源102处于其轨道108的位置111处时，任何支撑床垫或其它结构150都可能阻碍检测器104或源102或这两者的预定路径。
可以使用多源***来补救图1B中所示的一些问题。多源布置可以最小化或消除对使源102和/或检测器104移动或转动的机构的需要，且可以简化对于扫描头部和颈部以获得体积图像数据的机械要求。
以上论述仅仅是为了一般背景信息而提供，且不希望用来帮助确定所要求主题的范围。
发明内容
本发明描述一种成像***，所述成像***包括数字辐射检测器和辐射源。检测器运送装置沿着第一弯曲路径的至少一部分移动所述检测器，且辐射沿着第二弯曲源路径的至少一部分移动所述源。所述检测器被构造成行进所述第一弯曲路径的至少一部分，且所述源被构造成行进所述第二弯曲路径的至少一部分。所述检测器被构造成在扫描角度的范围内获得多个2D投影图像，以用于使用所述多个2D投影图像重构3D体积图像。在头部和颈部成像器的一些所公开实施方案的实践中可以实现的优点是一种成像***，所述成像***可以在一般水平位置中支撑患者的头部和颈部的同时获得头部和颈部的体积图像。
在一个实施方案中，一种成像***包括数字辐射检测器，用以沿着弯曲路径移动所述检测器的检测器运送装置。所述弯曲路径至少部分地围绕患者的头部延伸。辐射源沿着所述第一弯曲路径之外的另一弯曲路径且至少部分地围绕患者的头部移动。所述检测器被构造成行进第一弯曲路径的至少一部分，且所述源被构造成行进第二弯曲路径的至少一部分而足以允许所述检测器的CBCT图像捕获。所述检测器被构造成在图像捕获扫描角度的范围内获得多个2D投影图像，所述多个2D投影图像用以重构3D体积图像。
在另一实施方案中，一种成像***包括竖直高度可调整且可倾斜的台架。数字辐射检测器和辐射源附接到所述台架。附接到所述台架的检测器运送装置被构造成沿着弯曲路径至少部分地围绕放置于所述弯曲路径的中心轴线处的患者的头部移动所述检测器。辐射源沿着所述检测器的弯曲路径之外的另一弯曲路径的至少一部分移动。所述源和检测器被构造成沿着它们的弯曲路径行进以允许患者的头部的充分辐射暴露，以用于捕获多个2D图像且从所述多个2D图像重构3D体积。
在另一实施方案中，一种成像***包括支撑柱，以及附接到所述支撑柱的高度可调整且可旋转的支撑臂。数字辐射检测器附接到所述支撑柱，且被定位成使得患者的头部可以放置于所述检测器的顶部平面表面上方且接近于所述顶部平面表面。辐射源沿着至少部分地围绕患者的头部延伸的弯曲源路径的至少一部分移动。所述源在相对于所述支撑臂旋转的同时瞄准所述检测器的顶部平面表面，使得当所述支撑臂旋转时所述源保持瞄准所述检测器的顶部平面表面。
本发明的此简要说明仅意在根据一个或多个说明性实施方案提供对本文公开的主题的简要概述，且并不用作解释权利要求书或者界定或限制本发明的范围的指南，本发明的范围仅由所附权利要求书界定。提供此简要说明以用简化形式介绍一系列示范性概念，所述概念在以下详细说明中作进一步描述。此简要说明不意在确定所要求主题的关键特征或本质特征，也不意在用以辅助确定所要求主题的范围。所要求主题不限于解决背景技术中提到的任何或全部缺点的实现。
以上发明内容说明并不意味着描述元件不可互换的个别单独实施方案。事实上，被描述为与特定实施方案相关的许多元件可以与其它所描述实施方案的元件一起使用，且可能与所述元件互换。在不脱离本发明的精神的情况下可以在本发明的范围内作出许多改变和修改，且本发明包含所有此类修改。以下附图并不意在相对于相对大小、角度关系、相对位置或时序关系按任何精确比例绘制，也不意在相对于所需实现的可互换性、代替或表示按任何组合关系绘制。
附图简要说明
借助可以理解本发明的特征的方式，通过参考某些实施方案可以对本发明作出详细说明，附图中说明所述实施方案中的一些实施方案。然而应了解，附图仅说明本发明的某些实施方案，且因此将不视为限制本发明的范围，因为本发明的范围涵盖其它同等有效的实施方案。附图不一定按比例绘制，而是一般强调说明本发明的某些实施方案的特征。在附图中，贯穿各图使用相同标号来指示相同部分。因此，为了进一步理解本发明，可以参考结合附图理解的以下详细说明，附图中：
图1A是展示如何在常规实践中获得CBCT投影图像的示意图。
图1B是展示关于头部和颈部成像的一些固有困难的示意图。
图2是具有带有用于检测器和源的外壳的台架构造的成像设备的透视图。
图3是具有带有用于检测器和源的可延伸外壳的台架构造的成像设备的透视图。
图4A、4B和4C是展示具有台架构造的成像设备以及台架移动的各种方面的透视图。
图5A、5B、5C和5D是展示具有旋转臂台架构造的成像设备以及台架移动的各种方面的透视图。
图6A、6B和6C展示用于断层合成的实施方案以及已拆卸的检测器。
图7展示用于源或检测器的高架台架。
图8A展示其中平台在床上枢转以允许患者的定位的替代实施方案。
图8B-8C是展示枢转平台如何定位患者的透视图。
图9A、9B和9C展示用于患者支撑的可充气垫的侧视图。
图10A展示具有静止检测器的多源***。
图10B展示具有成轨道运动的检测器的多源***。
发明的具体实施方式
参见图2、3和4A-4C，扫描仪台架206安装有辐射源102和DR检测器104组件，用于在由箭头216指示的方向上围绕患者106的头部的轨道移动，以实现对头部和颈部的180度加锥角覆盖。可以用许多方式布置台架206。在图2、3和4A-4C中示意性展示的一个实施方案中，源102和检测器104在台架206的外圆周内围绕受试者106成轨道运动。可以竖直移动台架206来调整患者所躺的床或其它平台222的高度。柱212支撑台架206，且可以包含电动机构以如图4B中所示竖直402、404移动台架206，以及倾斜台架。支撑柱212也可以附接到基底部分218。基底部分218也可以装配有轮302，用于便利成像***200在地面上的移动。此组合件在本文可以称为用于成像***200的轮式运送车218。台架可以如图4C中所示例如在箭头414的方向上围绕轴线410倾斜，以使源102和检测器104的旋转轴线412相对于其倾斜。轴线410、412可以称为垂直的。轴线411可以垂直于两条轴线410、412，且也可以提供围绕轴线411的某一旋转量。源102和检测器104可以分别附接到可延伸的臂303、305(图3)，使得它们可以相对于台架206如箭头302、304指示向外或向内延伸到更远离或更靠近台架206的成像位置。
在图5A-5D中示意性展示的另一实施方案500中，旋转臂506支撑源102和检测器104。在射线摄影成像扫描期间，臂506可以使用旋转轴杆510例如在由箭头414指示的方向上围绕中心旋转轴线410旋转。图5D展示侧视图。如箭头402、404指示，旋转臂506是竖直可调整的。在一个实施方案中(图5C)，通过分别沿着支撑臂505、507分别如箭头504、508指示使源102、检测器104或这两者朝向彼此或远离彼此移动，可以利用可变的源到图像(源到检测器)距离(SID)。关于此布置的深度存在一些限制，因为患者的头部会需要空间。
在如图6A-6C中说明的一个实施方案600中，源102和检测器104可以附接到旋转臂606，且定位于分开的可独立调整的底座上以允许独立的移动。检测器104可以例如从台架606拆卸，且例如在患者下方安装到支撑柱212。通过使源102相对于台架606旋转，源102可以在患者的头部上方移动到所需的暴露角602、603、604。这可以使用旋转支撑轴杆510在如图6A-C中所示在如箭头614指示的方向上将台架606旋转到需要的位置的同时执行。这类似于在常规***摄影术***中使用的移动模式且类似于床边断层合成构造。例如可以实现源102的90度旋转。如本文描述的其它实施方案中，源102可以如图5C中所示从旋转轴线向内或向外延伸，或者如图3中所示延伸得距臂606更近或更远。
如本文公开，台架可以充当用于移动且连接到辐射源和检测器的组件中的至少一部分组件的外壳或封壳。台架可以是可调整高度的，且可以围绕对应于患者的头部的轴线(例如，纵向身体轴线)旋转。台架的可变角定位使得能够使患者处于斜躺或竖直位置。许多可变的SID布置是可能的，包含将检测器和/或源移动到距旋转轴线不同距离的伸缩臂。图像处理适合于不同的SID和角范围。SID可以扩展为适应患者肩部或床尺寸。可以使用准直器来针对每次SID改变调整射束尺寸。
台架自身可以具有伸缩区段。台架可以支撑源或检测器，且提供从患者上方的移动，使得患者头部周围的区域不受阻碍。图7中展示提供患者头部周围的不受阻碍区域的源102和检测器104的布置，其中台架706被构造成提供关于源102相对于检测器104的移动的轨迹702。例如当患者躺在床或其它支撑件上而所述床或其它支撑件使用本文描述的轮式运送车218的实施方案滚动而紧靠近成像设备700时，患者的头部可以接近检测器104定位于区域707中。
参见图8A-8C，可以提供可变的患者支撑平台802作为成像***800的部分。平台802可以被构造成配合在台架206的孔204内，或者平台802可以在平台802的一个末端(222)在配合于孔204内的患者106的头部下方包含较窄部分224(图2)。平台802可以从床804的主结构拆卸，或者平台802可为可移动的，例如如图8A-8B中说明且在图8B中由箭头806指示可旋转或可枢转，同时仍附接到床804的主结构，从而允许患者从床提升或以其它方式适当地定位，使得患者的头部可以置于孔204内以用于头部成像。图8A展示配合到成像***800的孔204中的患者支撑平台802。还可以从床向前拉动平台802以配合到孔中，如图8B中的箭头808指示和图8A中示范。成像***800的这些构造允许成像设备206、218沿着床的边缘移动。可以提供对准传感器，用于患者106和平台802相对于源和检测器的适当对准。
一个或多个提升装置可以附接到床804且用于将患者升高或降低到适当高度，以使用扫描仪设备800进行头部成像。图9A-9C说明使用可充气垫902来支撑患者106且允许高度调整908和在方向808上的移动以例如与成像扫描仪孔204高度对准。可以提供例如可包含泡沫和可充气装置的多种缓冲和支撑装置，用于例如在方向808上稳定和定位患者人体以进行检查。
再次参见图2，台架206可以耦合到支撑柱212，所述支撑柱如本文描述提供对可调整台架高度的控制。折叠式支撑柱212可以针对扫描设备200的运送和使用实现改进的可视性和重量分配。支撑柱212的伸缩布置可用以提供台架高度调整。辐射源102自身可以为直线的或曲线的。可以包含多个辐射源而被分开地供电(例如按顺序)或者作为群组来被供电。对于一些台架构造，辐射源外壳205提供针对x射线管或其它辐射发射器和相关设备的保护。辐射源外壳205可以提供准直器，用于限制射束宽度以及改变或缩放射束纵横比。
DR检测器104可以按照与辐射源的供电和角度安置相称的速率采集图像。检测器可以经由有线或无线传输电路将采集的数据传输到***处理器。检测器外壳105可以提供针对数字检测器104和例如支持电子器件和电池等相关设备的保护。可以为源和检测器以及为了相对于源和检测器路径的患者头部位置而提供许多不同的位置编码器和传感器。也可以提供许多基准标记以辅助患者或***成像组件的对准。板、床垫或床上的基准有助于辅助对准。
计算机或其它类型的逻辑处理器可以安置于支撑柱212外壳中，且可以与附接到它的显示器214以电子方式通信。所述计算机可以与图像采集***组件交互以用于设置、暴露控制、扫描控制，包含对运送机构、图像数据采集和图像处理与显示的控制。处理逻辑可在多个处理器之间分布。因此举例来说，在将采集的图像数据传输到计算机或其它主机处理器之前，一些图像处理功能可以由数字检测器上的处理器执行。显示器214可以呈现供放射技师使用的操作者界面，例如用于输入操作者命令的实用工具。操作者界面组件与处理器成信号通信。所述显示器可以是例如触摸屏显示器。输入硬件可以包含例如鼠标、操纵杆或控制台。
可以提供激光照明定位***，用于显示用于患者和设备定位的指南和目标标记。具有例如远程显示器等对应显示屏幕的相机也可用以帮助使患者定位可视化。辐射源运送设备使辐射源围绕待成像的受试者肢体成轨道运动。辐射源一般围绕包括中心旋转轴线的中心点成轨道运动，使得半径对于任何CBCT成像序列都可以具有固定值。可以在一个范围内调整轨道的半径以适合不同的成像条件。因此举例来说，辐射源外壳耦合到辐射源运送设备所借助的耦合布置允许对轨道半径的改变。此半径改变可以用许多方式实现，例如通过从例如螺纹连接器的可调整偏移。
对于扫描操作和协调移动，辐射源运送设备耦合到检测器运送设备。这允许所述源以180度面对检测器，用于在成像角度的范围内成像，其中受试者位于源与检测器之间。可以使用一个或多个电动机或其它致动器以适当的速度移动源和检测器两者，使得它们在每一角度处相对于受试者成适当的位置关系。源和检测器的旋转也可以是手动的。
根据替代实施方案，辐射源运送设备可以从检测器运送设备分离。借助所述轴线中的一个或多个轴线上的位置编码器可以提供运动感测。根据本发明的替代实施方案，在扫描期间可以提供可变的轨道半径。这改变SID以针对床和肩部阻碍进行调整。此扫描序列的开始和结束点是可调整的，且可以向操作者显示。开始和/或结束点可以作为操作者指令而输入。替代地，扫描序列的开始和结束点可以由操作者在手动定位扫描仪组件中设定。检测器运送设备使数字检测器围绕待成像的受试者肢体成轨道运动。如同辐射源，检测器一般围绕中心点成轨道运动，使得半径针对任何CBCT成像序列都具有固定值。
可以在一个范围内调整检测器轨道的半径以适合不同的成像条件。因此举例来说，检测器外壳可耦合到检测器运送设备所借助的耦合布置允许对轨道半径的改变。此半径改变可以用许多方式实现，例如通过从例如突出穿过检测器运送机构中的狭槽的螺纹连接器的可调整偏移。
图10A展示多源***1000，其中每一源102可被独立供电。所述多个源可以是个别源102的阵列、碳纳米管阵列或其它阵列布置。在图10A中，检测器104a和源102是静止的，其中展示源102的部分环。图10B展示具有成轨道运动的检测器104a的多源***1050。根据本发明的替代实施方案，可以提供多个静止检测器104，具有如图10B中所示的围绕弯曲路径的布置。每一检测器可以与一个或多个辐射源配对，使得对特定源供电使得至少一个检测器获得图像。所述源可以在两个维度中布置，使得源围绕中心轴线平行安置且还沿着中心轴线正交布置。此模式实现轴向或螺旋扫描模式。还可以针对多源阵列提供可调整的准直。扫描模式可以相对于患者在顺时针或逆时针的任一方向上前进。
轮式运送车218允许扫描仪在紧凑空间中和在患者的各种生命支持设备周围定位。所述运送车可以是电池供电的，且包含调节速度和其它移动特性的控制件。可以提供网格对准实用工具。所述运送车可以具有运送驱动***，包括响应于移动和转向的操作者控制的驱动把手，其中所述驱动把手是可调整的以获得高度和延伸中的至少一者的调整。用于检测器和辐射源组件的互连以及用于控制检测器和辐射源运送设备的信号和驱动能量的电缆可以布设通过台架。可以提供电缆导引机构以将电缆和管路布设到扫描区域之外。
通过台架和支撑柱可以提供辐射屏蔽。通过随***提供的覆盖物可以提供额外的屏蔽。可以提供铅防护板以在定位后覆盖成像设备的部分。例如在扫描仪设置期间和在对辐射源供电之前可以提供主要辐射覆盖区域的可视指示。这例如便利了屏蔽物放置。
检测器和辐射源运送设备可以耦合在一起以用于成像，使得它们都以正确的速度围绕受试者成轨道运动以进行图像采集。通过围绕受试者人体在顺时针或逆时针运动的任一方向上移动扫描仪组件可以执行扫描。以较一般的术语，源和检测器相对于受试者的相对运动可以在顺时针或逆时针方向上。
基本成像序列可以包含以下步骤：
1.将扫描仪导引到适当位置以用于对患者的头部进行成像。这可能需要重新定位电缆以及生命支持设备周围的工作。
2.定位患者以允许通过扫描仪进行成像。这可能需要移动患者以使得患者的头部延伸经过病床的边缘。如随后更详细描述，可以许多方式执行患者移动。
3.提供任何必要的屏蔽物以减少附近人员的暴露。
4.任选地，在“空运行”模式中测试扫描仪行进路径。
5.执行图像暴露序列。
6.重新定位患者并移除扫描仪。
可以使用不同扫描模式的范围，包含用于CBCT成像、用于断层摄影术成像和用于其它成像模态的模式。用于断层摄影术的有限角度扫描可以借助来自患者的前方或后方的辐射。扫描模式可以是螺旋的。在提供多个源的情况下，源的布置基于源的空间分布而实现不同扫描模式的范围。
提供“空运行”模式，其使得技师能够在暴露之前检查扫描仪运动。提供扫描仪通过扫描路径的手动移动。替代地，提供缓慢运动扫描移动序列。这帮助核实扫描仪移动将不会干扰其它设备或者被支撑患者的床或其它装置阻碍。***可以辅助空运行测试，使得用于源和检测器的运送***可以支持扫描仪台架的手动移动。用于空运行测试的操作者界面命令使***处于一个模式中，其中可以感测来自操作者的手压力，且扫描移动可以在缓慢运动中执行以及在扫描中的任一点停止，例如当操作者想要重新定位例如管或线时。
成像软件包含用于CBCT和用于断层合成成像的体积图像重构软件。成像软件包含用于原本将在体积重构期间造成成像假象的线、管路和其它组件的检测和抑制的算法。
可以提供呈倒置T的形式的支撑件用于***在患者和支撑件下方，其使得能够向前推动患者，使得患者的头部延伸到床垫的边缘之外。可以提供预成形孔***件以沿着扫描仪的旋转轴线定位患者的头部。所述***件可为泡沫或可充气的。用于头部稳定的装置可以与扫描仪布置耦合，或者分开提供。这些装置包含例如泡沫和可充气软垫。可变的SID调整允许在可变大小的床垫或支撑平台上对患者进行成像。台架的角度调整(图3C)允许针对床角度调整轨道平面。
关于定位和约束患者的选项，可以提供操作者指令。基于检查类型，操作者指令可以展示可用于检查的选项。操作者可以设定能级(kVp)且对暴露相关的参数作出其它设定和调整。可以针对扫描序列的可变的开始和结束点设定并调整角范围和分辨率。开始和结束角度可以向操作者显示。用户界面允许检查的起始和终止。操作者界面屏幕显示在被捕获时的2-D投影图像的结果，以及可产生的3-D重构图像。可以在成像期间显示和监视与受试者相关的各种参数，包含心率、肌肉张力和其它参数。可以提供触摸屏界面。替代地，任选的键盘和鼠标可以用于命令输入。可以提供可视和可听的警报和警示装置，以指示扫描序列的就绪和开始。
检测器和辐射源可以移动到成像位置之外以用于将患者人体导引到设备中或退出成像设备。可以提供掣子、基准或其它导引件以便获得精确对准。可以提供激光导引线以辅助患者或扫描仪定位。
可以提供校准序列以用于检测器的周期性重新校准。与至少一个实施方案一致，示范性方法/设备可以使用具有所存储指令的计算机程序，所述指令对可以从电子存储器存取的图像数据执行。如图像处理领域的技术人员可以了解，本文的实施方案的计算机程序可以由合适的通用计算机***使用，例如个人计算机或工作站。然而，可以使用许多其它类型的计算机***来执行所描述示范性实施例的计算机程序，包含例如联网处理器的布置。
用于执行本文描述的某些示范性实施例的方法的计算机程序可以存储在计算机可读存储媒体中。此媒体可以包括例如：磁性存储媒体，例如磁盘(例如硬盘驱动器)或可装卸式装置或磁带；光学存储媒体，例如光盘、光学带或机器可读光学编码；固态电子存储装置，例如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)；或者用来存储计算机程序的任何其它物理装置或媒体。用于执行所描述实施方案的示范性方法的计算机程序也可以存储在计算机可读存储媒体上，所述计算机可读存储媒体可以借助于因特网或者其它网络或通信媒体而连接到图像处理器。本领域的技术人员将进一步容易认识到，此计算机程序产品的等效物也可以用硬件来构造。
应注意，在本公开的上下文中等效于“计算机可存取存储器”的术语“存储器”可以指代任一类型的临时或更持久的数据存储工作空间，其用于存储和操作图像数据且对计算机***是可存取的，包含例如数据库。存储器可以是非易失性的，例如使用例如磁性或光学存储装置等长期存储媒体。替代地，存储器可以具有较易失性的性质，使用电子电路，例如可以由微处理器或其它控制逻辑处理器装置用作临时缓冲器或工作空间的随机存取存储器(RAM)。显示数据例如通常存储在可与显示装置直接关联的临时存储缓冲器中，且可按需要周期性刷新以便提供显示数据。此临时存储缓冲器也可以视为存储器，因为在本公开中可以使用所述术语。存储器也可以用作用于执行和存储计算和其它处理的中间和最终结果的数据工作空间。计算机可存取存储器可以是易失性的、非易失性的，或易失性与非易失性类型的混合组合。
将了解，用于本文的示范性实施方案的计算机程序产品可以利用众所周知的各种图像操纵算法和过程。将进一步了解，本文的示范性计算机程序产品实施方案可以体现本文并未具体展示或描述的对实现有用的算法和过程。这些算法和过程可以包含图像处理领域的普通技术范围内的常规实用工具。这些算法和***以及用于产生和另外处理图像或与应用的计算机程序产品协作的硬件和/或软件的额外方面在本文并未具体展示或描述，并且可以选自本领域中已知的此类算法、***、硬件、组件和元件。
应注意，虽然本文的描述和实施例主要是针对人类或其它受试者的射线摄影医疗成像，但本申请的设备和方法的实施方案也可以应用于其它射线摄影成像应用。这包含例如非破坏性测试(NDT)等应用，其中可以获得射线摄影图像且进行不同的处理措施以便强调被成像受试者的不同特征。
虽然有时本文相对于CBCT数字射线摄影术***进行描述，但应用的实施方案意在不受此限制。举例来说，例如牙科DR成像***、移动DR成像***或基于房间的DR成像***等其它DR成像***可以利用根据本申请的方法和设备实施方案。如本文描述，示范性平板DR检测器/成像器能够进行单次拍摄(射线摄影)和连续(荧光检查)图像采集。此外，可以使用扇形束CT DR成像***。
示范性DR检测器可以分类为用于将辐射直接转换为电子信号的“直接转换型”检测器，以及用于将辐射转换为荧光再将荧光转换为电子信号的“间接转换型”检测器。间接转换型射线摄影检测器一般包含闪烁器，用于接收辐射以产生具有符合辐射的量的强度的荧光。
虽然已经关于一种或多种实现而说明本发明，但在不脱离所附权利要求书的精神和范围的情况下可以对所说明的实施例作出更改和/或修改。另外，虽然可能已经关于若干实现/实施方案中的仅一者公开了本发明的特定特征，但此特征可以按对于任何给定或特定功能可能需要且有利的方式与其它实现/实施方案的一个或多个其它特征组合。可以使用术语“中的至少一者”来意指可以选择所列项目中的一者或多者。术语“大约”指示所列的值可以在某种程度上加以更改，只要所述更改并不导致过程或结构与所说明实施方案的不一致即可。最后，“示范性”指示描述内容可以用作实施例，而不是暗示描述内容是理想的。本领域的技术人员通过考虑本文公开的本发明的说明和实践将了解本发明的其它实施方案。说明书和实施例仅意在被视为示范性的，而本发明的真实范围和精神是由所附权利要求书所指示。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种成像***，包括：
数字辐射检测器；
检测器运送装置，用以沿着第一弯曲路径的至少一部分移动所述检测器，所述第一弯曲路径的所述至少一部分在距所述弯曲路径的中心轴线的距离D1处至少部分地围绕患者的头部延伸；
辐射源；以及
辐射运送装置，用以沿着所述第一弯曲路径之外的第二弯曲源路径的至少一部分移动所述源，所述第二弯曲路径至少部分地围绕所述患者的所述头部延伸且距所述中心轴线的距离D2大于所述距离D1，
其中所述检测器被构造成行进所述第一弯曲路径的至少一部分，且所述源被构造成行进所述第二弯曲路径的至少一部分，其中所述距离D2足够长以允许对所述患者的所述头部的充分辐射暴露以用于所述检测器的CBCT图像捕获，
其中所述检测器运送装置和所述辐射运送装置形成可倾斜的台架的部分，使得在所述患者斜躺在平台上处于大体水平位置的同时以及在所述患者处于竖直位置的同时可以对所述患者的所述头部进行成像，且其中所述台架可以竖直移动以针对所述平台的高度进行调整，
其中所述检测器被构造成在图像捕获扫描角度的范围内获得多个2D投影图像；以及
处理器，用以使用所述多个2D投影图像中的多于一个图像来重构3D体积。
2.如权利要求1所述的***，其中所述辐射运送装置和检测器运送装置各自包含用以独立地移动所述源和检测器更远离或更靠近所述中心轴线的机构。
3.如权利要求2所述的***，其中所述辐射运送装置和检测器运送装置各自包含用以平行于所述中心轴线独立地移动所述源和检测器的机构。
4.如权利要求3所述的***，进一步包括患者运送装置，所述患者运送装置包括用以在水平俯卧位置时支撑所述患者的平台，所述平台相对于所述患者运送装置的基底在水平平面中可旋转。
5.如权利要求4所述的***，其中所述患者运送装置进一步包括用以在远离所述患者运送装置的所述基底的方向上在所述水平平面中延伸所述平台的延伸机构。
6.如权利要求1所述的***，其中所述源、所述检测器、所述辐射运送装置和所述检测器运送装置各自安置于基本上圆形的外壳内，所述外壳包含用于放置所述患者的所述头部的检查开口。
7.如权利要求6所述的***，其中所述外壳由轮式运送车支撑以用于在地面上手动地运送所述成像***。
8.一种成像***，包括：
竖直高度可调整且可倾斜的台架；
数字辐射检测器，所述数字辐射检测器附接到所述台架；
检测器运送装置，所述检测器运送装置附接到所述台架且被构造成沿着第一弯曲路径的至少一部分移动所述检测器，所述第一弯曲路径至少部分地围绕放置于所述第一弯曲路径的中心轴线处的患者的头部延伸，所述检测器安置于距所述中心轴线的距离D1处；
至少一个辐射源；
辐射运送装置，用以沿着所述第一弯曲路径之外的第二弯曲源路径的至少一部分移动所述源，所述第二弯曲路径至少部分地围绕所述患者的所述头部延伸且距所述中心轴线的距离D2大于所述距离D1，
其中所述检测器被构造成沿着所述第一弯曲路径的至少一部分行进，且所述源检测器被构造成沿着所述第二弯曲路径的至少一部分行进，其中所述距离D2足够长以允许对所述患者的充分辐射暴露以用于所述检测器捕获所述患者的所述头部的多个2D图像；以及
处理器，用以使用所述多个2D投影图像中的多于一个图像来重构3D体积。
9.如权利要求8所述的***，其中所述辐射运送装置和检测器运送装置各自包含用以独立地移动所述源和检测器更远离或更靠近所述中心轴线的机构。
10.如权利要求9所述的***，其中所述辐射运送装置和检测器运送装置各自包含用以平行于所述中心轴线独立地移动所述源和检测器的机构。
11.如权利要求10所述的***，进一步包括患者运送装置，所述患者运送装置包括用以在水平俯卧位置时支撑所述患者的平台，所述平台相对于所述患者运送装置的基底在水平平面中可旋转。
12.如权利要求11所述的***，其中所述患者运送装置进一步包括用以在远离所述患者运送装置的所述基底的方向上在所述水平平面中延伸所述平台的延伸机构。
13.如权利要求8所述的***，其中所述台架安置于基本上圆形的外壳内，所述外壳包含用于放置所述患者的所述头部的检查开口。
14.如权利要求13所述的***，其中所述外壳由轮式运送车支撑以用于在地面上手动地运送所述成像***。

Claims (20)

1.一种成像***，包括：
数字辐射检测器；
检测器运送装置，用以沿着第一弯曲路径的至少一部分移动所述检测器，所述第一弯曲路径的所述至少一部分在距所述弯曲路径的中心轴线的距离D1处至少部分地围绕患者的头部延伸；
辐射源；以及
辐射运送装置，用以沿着所述第一弯曲路径之外的第二弯曲源路径的至少一部分移动所述源，所述第二弯曲路径至少部分地围绕所述患者的所述头部延伸且距所述中心轴线的距离D2大于所述距离D1，
其中所述检测器被构造成行进所述第一弯曲路径的至少一部分，且所述源被构造成行进所述第二弯曲路径的至少一部分，其中所述距离D2足够长以允许对所述对象的充分辐射暴露以用于所述检测器的CBCT图像捕获，
其中所述检测器被构造成在图像捕获扫描角度的范围内获得多个2D投影图像；以及
处理器，用以使用所述多个2D投影图像中的多于一个图像来重构3D体积。
2.如权利要求1所述的***，其中所述辐射运送装置和检测器运送装置各自包含用以独立地移动所述源和检测器更远离或更靠近所述中心轴线的机构。
3.如权利要求2所述的***，其中所述辐射运送装置和检测器运送装置各自包含用以平行于所述中心轴线独立地移动所述源和检测器的机构。
4.如权利要求3所述的***，进一步包括患者运送装置，所述患者运送装置包括用以在水平俯卧位置时支撑所述患者的平台，所述平台相对于所述患者运送装置的基底在水平平面中可旋转。
5.如权利要求4所述的***，其中所述患者运送装置进一步包括用以在远离所述患者运送装置的所述基底的方向上在所述水平平面中延伸所述平台的延伸机构。
6.如权利要求1所述的***，其中所述源、所述检测器、所述辐射运送装置和所述检测器运送装置各自安置于基本上圆形的外壳内，所述外壳包含用于放置所述患者的所述头部的检查开口。
7.如权利要求6所述的***，其中所述外壳由轮式运送车支撑以用于在地面上手动地运送所述成像***。
8.一种成像***，包括：
竖直高度可调整且可倾斜的台架；
数字辐射检测器，所述数字辐射检测器附接到所述台架；
检测器运送装置，所述检测器运送装置附接到所述台架且被构造成沿着第一弯曲路径的至少一部分移动所述检测器，所述第一弯曲路径至少部分地围绕放置于所述第一弯曲路径的中心轴线处的患者的头部延伸，所述检测器安置于距所述中心轴线的距离D1处；
至少一个辐射源；
辐射运送装置，用以沿着所述第一弯曲路径之外的第二弯曲源路径的至少一部分移动所述源，所述第二弯曲路径至少部分地围绕所述患者的所述头部延伸且距所述中心轴线的距离D2大于所述距离D1，
其中所述检测器被构造成沿着所述第一弯曲路径的至少一部分行进，且所述源检测器被构造成沿着所述第二弯曲路径的至少一部分行进，其中所述距离D2足够长以允许对所述患者的充分辐射暴露以用于所述检测器捕获所述患者的所述头部的多个2D图像；以及
处理器，用以使用所述多个2D投影图像中的多于一个图像来重构3D体积。
9.如权利要求8所述的***，其中所述辐射运送装置和检测器运送装置各自包含用以独立地移动所述源和检测器更远离或更靠近所述中心轴线的机构。
10.如权利要求9所述的***，其中所述辐射运送装置和检测器运送装置各自包含用以平行于所述中心轴线独立地移动所述源和检测器的机构。
11.如权利要求10所述的***，进一步包括患者运送装置，所述患者运送装置包括用以在水平俯卧位置时支撑所述患者的平台，所述平台相对于所述患者运送装置的基底在水平平面中可旋转。
12.如权利要求11所述的***，其中所述患者运送装置进一步包括用以在远离所述患者运送装置的所述基底的方向上在所述水平平面中延伸所述平台的延伸机构。
13.如权利要求8所述的***，其中所述台架安置于基本上圆形的外壳内，所述外壳包含用于放置所述患者的所述头部的检查开口。
14.如权利要求13所述的***，其中所述外壳由轮式运送车支撑以用于在地面上手动地运送所述成像***。
15.一种成像***包括：
支撑柱；
附接到所述支撑柱的高度可调整且可旋转的支撑臂，所述可旋转支撑臂具有中心旋转轴线；
附接到所述支撑柱且具有基本平行的形状的数字辐射检测器，所述检测器被定位成使得患者的头部可以放置于所述检测器的顶部平面表面上方且接近于所述顶部平面表面；
辐射源；以及
用来沿着第一弯曲路径的至少一部分移动所述源的辐射运送装置，所述弯曲路径至少部分地围绕患者的头部延伸且被定位比所述检测器更远离所述患者的头部，所述源瞄准所述检测器的顶部平面表面，其中，所述辐射运送装置被配置成相对于所述支撑臂旋转使得当所述支撑臂旋转时所述源保持瞄准所述检测器的顶部平面表面。
16.如权利要求15所述的成像***，其中，所述辐射运送装置和检测器运送装置各自包含用以独立地移动所述源和检测器更远离或更靠近所述中心轴线的机构。
17.如权利要求16所述的成像***，进一步包括用于将患者的头部靠近所述检测器的顶部表面定位的患者运送装置，所述患者运送装置包括用以在水平俯卧位置时支撑所述患者的平台，所述平台相对于所述患者运送装置的基底在水平平面中可旋转。
18.如权利要求17所述的成像***，其中，所述患者运送装置进一步包括用以在远离所述患者运送装置的所述基底的方向上在所述水平平面中延伸所述平台的延伸机构。
19.如权利要求15所述的成像***，其中，所述可旋转的支撑臂被配置成在所述检测器不移动的情况下，在不同角度捕获所述患者的头部的图像。
20.如权利要求15所述的成像***，其中，其中所述***由轮式运送车支撑以用于在地面上手动地运送所述成像***。
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