CN107753048B - X射线成像装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种X射线成像装置。所述X射线成像装置包括：X射线产生器，被配置为产生X射线并将X射线辐射至对象；X射线检测器，被配置为检测穿过对象的X射线并获得对象的图像信号；控制器，被配置为使用对象的图像信号来产生单能X射线图像和多个多能X射线图像；显示器，被配置为显示产生的单能X射线图像和多个多能X射线图像。

Description

X射线成像装置
本申请是申请日为2013年09月03日、申请号为201310395362.0、发明名称为“X射线成像装置和用于产生X射线图像的方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明的实施例涉及通过将X射线辐射到对象来产生X射线图像的X射线成像装置、用于控制所述X射线成像装置的方法以及用于使用所述X射线成像装置产生X射线图像的方法，其中，所述X射线成像装置使对象的内部组织之间的区分容易。
背景技术
X射线成像装置通过将X射线辐射到对象并分析穿过对象的X射线来观察对象的内部结构。X射线透射比(transmittance)根据对象的组织而改变，将表示透射比的衰减系数用作数值来获得对象的内部结构的图像。
最近，为了增加对象的内部组织之间的对比度，用于从具有不同能级的多条X射线获得X射线图像的方法正被开发并且对于这种方法的各种研究正在进行。
发明内容
因此，本发明的一方面在于提供一种用于根据对象的特性产生单能X射线图像和多能X射线图像中的至少一个的X射线成像装置和用于产生X射线图像的方法。
在下面的描述中部分阐述本发明的其它方面，或者可通过本发明的实施而获得本发明的其它方面，其中，通过描述本发明的其它方面的部分将是明显的。
根据本发明的一方面，一种X射线成像装置包括：X射线产生器，产生X射线并将X射线辐射至对象；X射线检测器，检测穿过对象的X射线并获得对象的图像信号；控制器，分析对象的图像信号，判断对象的特性，并根据判断的特性产生单能X射线图像和多能X射线图像中的至少一个。
根据本发明的另一方面，一种用于产生X射线图像的方法包括：将X射线辐射至对象；检测穿过对象的X射线并获得对象的图像信号；分析图像信号以判断对象的特性，根据判断的特性产生单能X射线图像和多能X射线图像中的至少一个。
附图说明
通过下面结合附图对实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将变得清楚和更易于理解，其中：
图1是示出根据一实施例的X射线成像装置的构造的框图；
图2示出X射线成像装置中的根据一实施例的用于对***进行成像的X射线成像装置的整体外观；
图3是示出一般***组织的构成的剖视图；
图4是详细示出根据一实施例的X射线成像装置的框图；
图5是示出从X射线成像装置辐射的X射线的能带的曲线图；
图6是示意性示出针对构成人体的各个物质的X射线的衰减系数的变化的曲线图；
图7是示出根据另一实施例的X射线成像装置的构造的框图；
图8是简要示出PCD的电路图；
图9是示出根据另一实施例的X射线成像装置的框图；
图10是示出根据一实施例的产生X射线图像的方法的流程图；
图11是示出根据另一实施例的产生X射线图像的方法的流程图；
图12是示出根据另一实施例的产生X射线图像的方法的流程图；
图13是示出根据另一实施例的产生X射线图像的方法的流程图；
图14是示出根据另一实施例的产生X射线图像的方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图描述根据本发明的一实施例的计算机断层扫描设备。
下面，将参照附图描述X射线成像装置及其控制方法。
图1是示出X射线成像装置的构造的框图。
参照图1，X射线成像装置100包括：X射线产生器110，产生X射线并将产生的X射线辐射到对象；X射线检测器120，检测穿过对象的X射线；控制器130，使用检测到的X射线判断对象的特性并基于判断的结果产生单能(single energy)X射线图像或多能(multipleenergy)X射线图像；显示器140，显示产生的X射线图像。
X射线产生器110产生具有预定能级的X射线并将产生的X射线辐射到对象。X射线产生器110从电源(未示出)接收供电并产生X射线，X射线能量可通过提供的管电压(tubevoltage)来控制且X射线强度或剂量可通过管电流和X射线曝光时间来控制。
虽然从X射线产生器110辐射的X光线可以是单色X射线或多色X射线，但是为了便于描述，在下面的实施例中将给出从X射线产生器辐射多色X射线的构造。
因此，X射线产生器110辐射具有预定能带的X射线，且辐射的X射线的能带由上限和下限限定。X射线能量可被表示为平均能量、最大能量、能带等。在下面的X射线成像装置的实施例中，X射线能量由X射线能带或X射线能带的最大能量表示。
能带的上限(即，辐射的X射线的最大能量)通过管电压的电平控制，能带下限(即，辐射的X射线的最小能量)通过设置在X射线产生器110内部或外部的滤波器(filter)控制。当具有低能带的X射线通过滤波器被过滤时，辐射的平均X射线能量增加。
X射线检测器120检测穿过对象的X射线并将检测到的X射线转换为电信号。从X射线产生器110辐射的X射线穿过对象，且同时衰减。X射线的衰减比率根据构成被X射线辐射到的位置的组织的特性或所述位置的厚度而改变，因此检测到的X射线的量根据对象的内部构成而改变。因此，使用X射线检测器120产生的电信号对对象进行成像，且从X射线检测器120输出的信号是图像信号的类型。
X射线检测器120获得具有不同能带的多个图像信号。获得图像信号的方法包括：包含由X射线产生器110辐射具有不同能带的多条X射线以及由X射线检测器120检测穿过对象的所述多条X射线的方法；包含由X射线产生器110辐射具有预定能带的X射线以及由X射线检测器120根据特定能带划分所述X射线的方法。这里，不同能带表示能带的上限和下限中的至少一个不同。在X射线成像装置的实施例中，可应用两种方法，且稍后将给出对其的详细解释。
控制器130分析由X射线检测器120获得的图像信号，从而判断对象的特性。这里，对象的特性包括构成对象的组织的结构、各个组织的比率和特定组织的密度中的至少一个，并且只要由控制器130判断的对象的另一特性确定容易分析的X射线图像，则该另一特性可被用作对象的特性。
控制器130基于判断的对象的结果产生单能X射线图像和多能X射线图像中的至少一个。这里，术语“单能X射线图像”表示通过检测具有单能带的X射线而产生的通常使用的X射线图像，而术语“多能X射线图像”表示通过检测具有不同能带的多条X射线并使用所述X射线增加组织之间的对比度而产生的X射线图像。
从具有单能带的X射线产生的图像信号表现出良好的信噪比(SNR)，因此单能X射线图像表现出较高的空间分辨率和对比度。多能X射线图像具有组织之间的高对比度，因此多能X射线图像对于诸如病变的特定组织有用。
因此，当根据对象的特性而需要具有组织之间的高对比度的图像时，产生多能X射线图像，而在需要具有组织之间的低对比度的图像时，产生具有良好的信噪比的单能X射线图像。
在实施例中，当对象包含具有实质组织(parenchymal tissue)对脂肪组织的高比率的致密组织时，控制器130产生具有增加的组织之间的对比度的多能X射线图像，而在对象包含具有脂肪组织对实质组织的高比率的组织时，控制器130产生单能X射线图像。
此外，控制器130分析通过预先拍摄(pre-shot)获得的图像信号，从而控制成像条件，诸如提供给X射线产生器110的管电压和管电流以及X射线曝光时间。预先拍摄目的在于在主成像之前根据对象的特性控制X射线成像条件，且在通过控制管电流和X射线曝光时间来减少X射线剂量下执行。此外，控制器130可选择用于在X射线产生器110中的X射线产生的目标材料(阳极)，或用于对产生的X射线进行滤波的滤波器。
显示器140显示由控制器130最终产生的X射线图像，从而使用户能够通过图像分析执行诊断。
在对象是人体的情况下，X射线成像装置可用于根据诊断应用而对人体的胸部、嘴部、***和各种其它骨骼进行成像，且X射线成像装置的结构可根据成像位置而细微地变化。
虽然X射线成像装置对于成像位置没有限制，但是为了描述的方便，在下面的实施例中，将基于X射线成像装置用于对***进行成像(所谓的“***X射线照相术(mammography)”)作为主要示例来描述X射线成像装置的详细操作。
图2示出X射线成像装置中的根据一实施例的用于对***进行成像的X射线成像装置的整体外观。图3是示出一般***组织的构成的剖视图。
参照图2，用于对***进行成像的X射线成像装置100包括：外壳101，支撑X射线产生器110和X射线检测器120；压迫桨(compression paddle)20，用于对***进行压迫，并且X射线成像装置100将***作为对象布置在X射线检测器120与压迫桨20之间，通过使用压迫桨20进行压迫来减小***的厚度，并使用X射线产生器110辐射X射线，以执行X射线成像。
控制器130根据***特性控制X射线成像条件，并且为了该目的，X射线成像装置执行预先拍摄以判断***的特性。
控制器130分析通过预先拍摄获得的图像信号，估计或计算***的密度和压迫的***的厚度，从而将这些属性用作分析因素来确定适合于对象的特性的成像条件。可从压迫桨20获得与压迫的***的厚度相关联的信息。
控制器130可被设置在工作站(或主机装置)中，以控制X射线成像装置的整体操作，但是控制器与其它部件不同，因此其位置不受限制。
参照图3，***50的组织包括：纤维组织51，围绕***外周并支撑***的形状；脂肪组织52，分布于整个***；乳腺组织53，产生母乳；乳腺导管组织54，提供母乳等的通路。在这些组分中，与产生和提供母乳相关联的组织(诸如乳腺组织53和乳腺导管组织54)被称作***的实质组织，并且实质组织具有相似的病变(诸如，瘤)和相似的X射线吸收率。因此，难以从实质组织丰富的***X射线图像检测病变，而在存在少量实质组织的***X射线图像中检测病变相对容易。
因此，在X射线成像装置100的对象是***50的情况下，当作为对象的***50是实质组织丰富的致密的***时，产生具有增加的组织之间的对比度的多能X射线图像，而在***50不是致密的***时，产生具有较高信噪比的单能X射线图像。
如上所述，用于产生多能X射线图像的方法被划分为：从X射线产生器110照射具有不同能带的多条X射线和根据各个能带分离从X射线检测器120检测到的X射线。实施例的细节根据方法而改变，并且将详细描述根据实施例的X射线成像装置的操作。
图4是详细示出根据一实施例的X射线成像装置的框图。
根据本实施例的X射线成像装置200辐射具有不同能带的X射线以产生多能X射线图像，并在主成像之前执行预先拍摄。
以上已参照图1描述了X射线产生器210、X射线检测器220和显示器240的基本操作。
控制器230包括：图像分析器231，分析由X射线检测器220获得的图像信号并判断对象的特性；成像控制器232，根据对象的特性确定X射线成像条件；图像处理器233，使用由X射线检测器220获得的图像信号产生单能X射线图像或多能X射线图像。
首先，为了执行预先拍摄，相比于主成像的情况，X射线产生器210向对象辐射具有低剂量的X射线，并且X射线检测器220检测穿过对象的X射线，从而获得对象的图像信号。在实施例中，可通过将X射线剂量调整为大约4mAs来执行预先拍摄。
图像分析器231分析由X射线检测器220获得的图像信号，从而判断对象的特性。
例如，当对象是***时，图像分析器231确定***密度。如以上参照图3所描述，当***的实质组织增长时，检测***组织中的病变是不容易的。在***中的实质组织的增长程度被称作***密度。
在图像分析器231确定***密度的实施例中，从由X射线检测器220获得的图像信号中提取***区域，并且从***区域中提取将被估计为实质组织的区域。此外，计算实质组织区域的面积相对于***区域的总面积的比率，并且将计算的值定义为***密度。
具体地讲，与实质组织对应的区域被估计为具有高图像信号亮度或强度，并且预定的第一参照值与每个像素区域中的图像信号的亮度或强度相比较。当图像信号的亮度或强度超过第一参照值时，对应的像素区域被估计为属于实质组织。第一标准值可通过实验、统计或理论预先确定。
成像控制器232基于由图像分析器231判断的对象的特性来控制主成像。具体地讲，成像控制器232基于对象的特性确定通过主成像获得单能X射线图像还是多能X射线图像，并基于结果控制X射线产生器210。即，当对象的特性对应于单能X射线图像时，获得单能X射线图像，而在对象的特性对应于多能X射线图像时，获得多能X射线图像。
在对象是***的情况下，当由图像分析器231计算的***密度超过预定的第二标准值时，对象的特性被确定为对应于多能X射线图像，而在由图像分析器231计算的***密度不超过预定的第二标准值时，对象的特性被确定为对应于单能X射线图像。第二标准值表示确定作为对象的***是致密***的标准值。
第二标准值可由设计者或用户预先确定。例如，当***密度超过50％时，***根据***成像报告和数据库***(BI-RADS)的分类标准被确定为致密***。X射线成像装置200的实施例不限于此，且可通过实验或理论来设置其它标准值。
此外，成像控制器232可根据对象特性控制成像条件，诸如提供给X射线产生器210的管电压和管电流以及X射线曝光时间。
在对象的特性对应于多能X射线图像的情况下，X射线产生器210辐射具有不同能带的多条X射线，以进行主成像。辐射的X射线的能带可根据对象的类型或特性而设置。
图5是示出从X射线成像装置辐射的X射线的能带的曲线图。
参照图5，X射线产生器辐射具有第一能带E1的X射线、具有第二能带E2的X射线和具有第三能带E3的X射线，并且多个能带可部分相互重叠。
在具有不同能带的X射线被辐射的实施例中，为了辐射具有第一能带E1的X射线，大约25kVp的管电压被提供给X射线产生器210以产生具有大约25keV的最大能量E1max的X射线。此外，X射线产生器210使用设置在装置内部或外部的滤波器，将辐射的X射线的最小能量E1min调整至大约10keV。结果，具有第一能带E1(大约10keV至大约25keV)的X射线被发射。
相似地，为了辐射具有第二能带E2的X射线，大约35kVp的管电压被提供给X射线产生器210以产生具有大约35keV的最大能量(E2max)的X射线。此外，X射线产生器210使用滤波器，将发射的X射线的最小能量(E2min)调整至大约15keV。结果，具有第二能带E2(大约15keV至大约35keV)的X射线被发射。
相似地，为了辐射具有第三能带E3的X射线，50kVp的管电压被提供给X射线产生器210以产生具有大约50keV的最大能量(E3max)的X射线。此外，X射线产生器210使用滤波器，将发射的X射线的最小能量(E3min)调整至大约30keV。结果，具有第三能带E3(大约30keV至大约50keV)的X射线被发射。
再次参照图4，X射线检测器220检测穿过对象的多条X射线，从检测到的X射线获得各个能带的多个图像信号，并将所述多个图像信号发送至第一图像处理器233a。第一图像处理器233a对于发送的图像信号执行处理以产生具有增加的组织之间的对比度的多能X射线图像。在前述实施例中，为了产生多能X射线图像而由第一图像处理器233a执行的图像信号的处理被称作“多能图像处理”。
多能图像处理是用于从具有不同能带的多个图像信号产生具有增加的软组织与病变(其中，所述软组织与病变具有相似的X射线吸收率)之间的对比度的图像或产生具有增加的软组织和硬组织(例如，骨骼或钙化物)的对比度的图像的图像处理方法，并且任意多能图像处理可应用于X射线成像装置。
以下，将作为详细实施例描述多能图像处理方法。
图6是示意性示出针对构成人体的各个物质的衰减系数的变化的曲线图。
如上所述，X射线透射比根据X射线穿过的对象的特性而改变，并且这被定义为衰减系数。
在图6的曲线图中，示出针对构成人体的物质中的骨骼、肌肉和脂肪的作为X射线能量函数的衰减系数的变化的曲线。如图6所示，骨骼、肌肉和脂肪表现出衰减系数的不同变化，物质之间的衰减系数的差根据X射线能量而改变。
虽然仅骨骼、肌肉和脂肪的衰减系数的变化被示出在图6中，但是在包含脂肪的不同软组织之间也存在衰减系数的变化之差。因此，当具有不同能带的多个图像信号被使用时，具有不同衰减属性的物质可被分离在一个图像中。
假设具有能带E的N0个质子的衰减系数被设置为μ(E)，则穿过具有厚度T的对象之后质子的数量N由如下的等式1表示。
[等式1]
N＝N0×e-μ(E)T
假设当X射线穿过的物质的类型的数量为M时第m物质的厚度被设置为Tm，则等式1由如下的等式2表示。
[等式2]
N＝N0×e-{μ1(E)T1+μ2(E)T2+...+μM(E)TM}
基于上述等式，通过将两边除以可测量的N0并将-log应用于结果值来确定图像像素值。以相同方式，当L个X射线图像从L个不同能带E1、E2、…、EL获得时，像素值I(E1)可由以下等式3来表示。
[等式3]
I(E1)＝-log(N(E1)/N0)
＝μ1(E1)T1+μ2(E1)T2+...+μM(E1)TM
因此，从L个X射线图像获得如等式3中示出的与各个像素相关的L个等式，并且所述L个等式由如下面的等式4示出的矩阵公式来表示。
[等式4]
I＝μ·T
因此，在L＝M的情况下，通过计算T＝μ-1·I的矩阵运算来获得各个物质的图像。等式4从理想的单色X射线图像导出，但是当使用具有预定能带图像的X射线时可使用修改的等式4。
从第一图像处理器233a产生的多能X射线图像可以是根据各个物质而分离的多个图像和仅是特定物质的图像，并且使用根据各个物质而分离的图像或组合了多个图像并将各个物质可区分地标记在一个图像中的图像，来将物质之间的比率差超出正常范围的区域可区分地标记为异常组织。
作为根据另一实施例的多能图像处理方法，存在从具有不同能带的图像信号获得具有非成像的其它能带的图像信号的方法。
如上参照图6的曲线图所述，通常，物质之间的衰减系数的差随着X射线能量增加而减小，且随着X射线能量减小而增加。因此，可使用物质之间的衰减系数之差较大的具有低能带的X射线，来获得包括软组织(诸如，实质组织)、脂肪组织和纤维组织的***X射线图像。
但是，由于具有低能带的X射线的使用因物理属性或X射线剂量的限制而受到限制，所以通过获得关于能带(其中，无需X射线剂量的大的限制而可对所述能带进行图像)的图像信号并从这些图像信号估计关于低能带(其中，所述低能带示出物质之间的衰减系数的较大的差异)的图像信号，来产生具有增加的物质之间的对比度的X射线图像。
仅作为由第一图像处理器233a产生多能X射线图像的示例而给出上述实施例，并且X射线成像装置的实施例不限于此。
产生的图像通过显示器240显示，并且用户通过具有增加的对比度的图像容易检测病变。
再次参照图4，当对象的特性对应于单能X射线图像，即作为对象的***被确定为不是致密***时，成像控制器232允许X射线产生器210将具有单能带的X射线辐射至对象。
X射线检测器220检测穿过对象的X射线，从而获得对象的图像信号。获得的图像信号被发送给第二图像处理器233b，第二图像处理器233b使图像信号经历图像处理以产生X射线图像。所述图像处理表示诸如噪声去除、边缘增强或对比度调整的图像处理，以产生一般的单能X射线图像。
具体地讲，第二图像处理器233b通过渐变(gradation)处理和频率处理来控制图像的渐变和频率属性，通过空间频率处理来改善图像品质，并通过渐变处理来实现目标图像增强。由第二图像处理器233b执行的图像处理的细节是本领域公知的，因此将省略其详细解释。
产生的X射线图像通过显示器240显示，并且用户分析具有较高信噪比(SNR)的X射线图像，从而检测病变。
在前述实施例中，分析在预先拍摄期间获得的图像信号，并判断对象的特性。图4的实施例可包括分析主成像的图像并判断对象的特性的情况。
具体地讲，X射线产生器210将具有第一能带的X射线辐射至对象，X射线检测器220检测穿过对象的X射线以获得图像信号。第一能带对应于用于产生单能X射线图像的能带，且通过预先拍摄或根据无需预先拍摄的对象类型(胸部、腹部、***和其它骨骼)而设置。例如，当胸部被用作对象时，具有大约140keV的最大能量的高能带被设置为第一能带，而在***被用作对象时，具有大约30keV的最大能量的低能带被设置为第一能带。
获得的图像信号被发送至图像分析器231，图像分析器231分析图像信号并判断对象的特性。上面已描述了用于判断对象的特性的方法。
当由图像分析器231判断的对象的特性对应于多能X射线时，成像控制器232允许X射线产生器210辐射具有第二能带至第n(n≥2，n是整数)能带的X射线，X射线检测器220检测X射线并将检测到的X射线转换为图像信号。这里，n可根据对象的特性而设置，且n的顺序与其能级无关。
例如，当对象是胸部时，n被设置为2且具有最大能量为大约70keV的能带的X射线被辐射，而在对象是***时，n被设置为2且具有最大能量为大约50keV的能带的X射线被辐射。高能量和低能量是相对概念。即，当胸部用作对象时，具有最大能量为大约70keV的能带的X射线是具有低能带的X射线，而当***用作对象时，具有最大能量为大约50keV的能带的X射线是具有高能带的X射线。
转换的图像信号被发送至第一图像处理器233a，第一图像处理器233a对与第一能带对应的图像信号和与剩余能带对应的图像信号执行多能图像处理，产生具有增加的组织之间的对比度的多能X射线图像，并通过显示器240显示产生的多能X射线图像。
当由图像分析器231判断的对象的特性对应于单能X射线图像时，无需进一步辐射X射线，第一能量X射线信号被发送至第二图像处理器233b，以产生单能X射线图像。
到此为止，已描述了使用用于通过从X射线产生器辐射多条X射线来获得多能X射线图像的方法的实施例。以下，将描述使用用于在X射线检测器中根据各个能带分离X射线的方法的实施例。
图7是示出根据另一实施例的X射线成像装置的构造的框图。
参照图7，X射线成像装置300包括：X射线产生器310，产生X射线并将产生的X射线辐射至对象；X射线检测器320，检测穿过对象的X射线；控制器330，使用检测到的X射线判断对象的特性，并基于判断结果产生单能X射线图像或多能X射线图像；显示器340，显示产生的X射线图像。
X射线产生器310可通过辐射减少剂量的X射线来执行预先拍摄，从X射线产生器310辐射的X射线可以是包括宽能带的宽带X射线。这里，宽带表示包括多个不同的单能带的能带。辐射的X射线的能带可根据对象类型而改变。例如，当胸部用作对象时，具有大约10keV至大约140keV的能带的X射线可被辐射，而在***用作对象时，具有大约10keV至大约50keV的能带的X射线可被辐射。
辐射的X射线穿过对象，并且穿过对象的X射线被X射线检测器320检测。
X射线检测器320包括光子计数检测器(PCD)，从而根据能带分离检测到的X射线。在图8中，示出PCD的简要电路图。
参照图8，PCD 80被划分为用于检测X射线的传感器区域81和读取电路区域82，且使用诸如光电二极管的光接收装置来实现传感器区域81。这两个区域可通过诸如凸块接合(bump bonding)的接合而相互连接。当穿过对象的X射线到达PCD的传感器区域81时，停留在价带(valance band)的电子接收X射线的质子能量，然后跨过表示能量差的带隙跃迁至导带。大量电子-空穴对因跃迁而产生在耗尽区(depletion region)中，电子和空穴基于施加到传感器区域81的电场而沿相反方向移动。
基于电场而移动的电子和空穴通过凸块接合被输入至读取电路区域82，读取电路区域82的放大器82a累积从一个质子产生的输入电荷并输出与其对应的电压信号。当输出的电压信号被输入至比较器82b并且与将被分离的能带对应的电压被输入作为阈值电压时，比较器82b将输入的电压信号与阈值电压进行比较，将比较结果输出为脉冲，并将所述脉冲输入至计数器82c。计数器82c按每单位时间对比较器的输出脉冲的数量进行计数，从而测量入射的X射线中的具有预定能带的X射线强度(由质子的数量表示)。
当穿过对象的X射线根据分离为第一能带、第二能带和第三能带的各个带而被检测时，读取电路区域82可包括与上述能带对应的三个比较器。
从X射线检测器320最终输出的信号是每个能带的X射线图像信号。在本实施例中，X射线图像信号包括与每个像素中存在的质子的数量相关的信息。从X射线检测器320输出的信号是第一能量图像信号、第二能量图像信号和第三能量图像信号，并且图像信号可从未分离的整个能带输出。
由于在预先拍摄期间仅实施对象特性的判断，然后在主成像期间获得从显示器340输出的图像，所以X射线检测器320可仅输出整个能带中的图像信号，而不是根据能带分离X射线。
再次参照图7，控制器330包括：图像分析器331，分析图像信号，从而判断对象的特性；成像控制器332，基于图像分析器331的分析结果控制X射线产生器310或X射线检测器320；图像处理器333，产生多能X射线图像或单能X射线图像。
图像分析器331分析从X射线检测器320输出的图像信号中的至少一个并判断对象特性。用于分析的图像信号可以是第一能量图像信号、第二能量图像信号和第三能量图像信号或整个能带的任何图像信号。
图像分析器331判断对象的组织属性，并且在实施例中，当***用作对象时，图像分析器331确定***密度。已参照前述实施例详细描述了图像分析器331的操作，因此省略其详细描述。
成像控制器332基于图像分析器331的确定结果来确定对象的特性对应于多能X射线图像还是单能X射线图像，基于结果控制X射线产生器310或X射线检测器320，并开始主成像。
当对象的特性对应于多能X射线图像时，将具有比在预先拍摄期间从X射线产生器310辐射的X射线更大剂量的宽带X射线辐射至对象，并且X射线检测器320检测穿过对象的X射线。辐射的X射线的能带可以与在预先拍摄期间辐射的X射线的能带相同，且可以基于对象的特性而被重新设置。
X射线检测器320检测X射线，将检测到的X射线转换为电压信号，并根据预定能带分离转换的电压信号。这里，分离的能带可由成像控制器332或用户根据对象类型而设置，或者分离的能带可由成像控制器332根据在图像分析器331中分析的对象特性而设置。图像的图像信号根据各个能带而获得，并且获得的图像信号被发送至第一图像处理器333a。
第一图像处理器333a根据各个能带对图像信号执行多能图像处理，产生具有改善的组织之间的对比度的多能X射线图像，并将图像显示在显示器340上。第一图像处理器333a的图像处理操作的详细描述已在上述实施例中给出。
在本实施例中，通过分析预先拍摄所获得的图像信号来判断对象的特性，但是在X射线成像装置的另一实施例中，可通过分析主成像所获得的图像信号来判断对象的特性。
图9是示出根据另一实施例的X射线成像装置的框图。
在使用根据各个能带检测X射线以获得多个X射线图像的方法的情况下，即使在主成像期间X射线剂量也可减少，在X射线被辐射之后适合于对象的特性的能带可被再一次设置，因此可不执行预先拍摄。根据图9的实施例的X射线成像装置400与预先拍摄的执行无关地分析在主成像期间获得的图像信号。
X射线产生器410将包括多个能带的宽带X射线辐射至对象。穿过对象的X射线由X射线检测器420转换为电信号，包括PCD的X射线检测器420将转换的电信号分离为根据对象类型而预先确定的各个能带，或仅分离用于确定对象特性的能带，或获得整个能带的图像信号。
控制器430的图像分析器431分析对象的图像信号，从而判断对象的特性。在这种情况下，用于判断对象的特性的图像信号是由X射线检测器420转换的图像信号之一。当X射线检测器420将X射线分离为预定的各个能带时，分离的能带中的一个可被选择和分析。例如，当***用作对象时，与低能带对应的图像信号可被分析，而在胸部用作对象时，与高能带对应的图像信号可被分析。判断对象的特性的详细操作已在上述实施例中给出。
成像控制器432确定在图像分析器431中确定的对象的特性对应于多能X射线图像还是单能X射线图像。
以下，将详细描述根据实施例的多能X射线图像或单能X射线图像的产生。
当X射线检测器420根据多个各能带获得多个图像信号时，图像信号被存储在设置在X射线检测器420或控制器430中的存储器(未示出)中。
当成像控制器432确定对象的特性对应于多能X射线图像时，存储器将图像信号发送至第一图像处理器433a，并且第一图像处理器433a通过多能图像处理而产生具有改善的组织之间的对比度的多能X射线图像。
当成像控制器432确定对象的特性对应于单能X射线图像时，存储器将图像信号之一发送至第二图像处理器433b。可根据对象的类型或特性确定发送至第二图像处理器433b的图像信号，并且发送至第二图像处理器433b的图像信号可以是用于图像分析器431的图像信号。
在X射线检测器420仅分离用于判断对象的特性的能带的情况下，当对象的特性对应于多能X射线图像时，在能带中的未分离的能带也分离X射线，各个能带的图像信号和用于判断对象的特性的图像信号被发送至第一图像处理器433a；在对象的特性对应于单能X射线图像时，用于判断对象的特性的图像信号被发送至第二图像处理器433b。
另外，在X射线检测器420将整个能带的X射线转换为图像信号而不是分离X射线的情况下，当对象的特性对应于多能X射线图像时，X射线检测器获得各个能带的图像信号并将获得的图像信号发送至第一图像处理器433a。当对象的特性对应于单能X射线图像时，X射线检测器将整个能带的图像信号发送至第二图像处理器433b，或者X射线检测器420获得根据对象的类型或对象的特性确定的单能带的图像信号，并将获得的图像信号发送至第二图像处理器433b。
由X射线检测器420分离的能带或单能带可由用户或成像控制器432根据对象的类型或厚度而预先确定，或者由X射线检测器420分离的能带或单能带可由成像控制器432根据由图像分析器431判断的对象特性而预先确定。
在前述实施例中，根据对象特性产生和显示多能X射线图像和单能X射线图像之一。在X射线成像装置的实施例中，可产生和显示多能X射线图像和单能X射线图像二者。
图10是示出根据一实施例的用于产生X射线图像的方法的流程图。本实施例是使用用于辐射多次X射线以获得多能X射线图像的方法的实施例中的分析在预先拍摄期间获得的图像信号的实施例。
参照图10，为了预先拍摄，将X射线辐射至对象(611)。在这种情况下，相比于主成像，通过减小管电流和曝光时间来减少辐射的X射线剂量，并且X射线能带可根据对象而适当设置。例如，当对象是胸部时，大约120keV至大约140keV的高能带可被设置，而在***用作对象时，大约10keV至30keV的低能带可被设置。
另外，检测穿过对象的X射线(612)，获得图像信号(613)。如上所述，穿过对象的X射线由X射线检测器按每个像素检测，且检测到的X射线被转换为电信号。电信号可以是模拟信号或数字信号。当各个像素的所有的电信号被组合时，可获得对象的一个图像，并且电信号对应于对象的图像信号。
分析获得的图像信号，并判断对象特性(614)。对象特性包括与对象的内部结构相关联的特性中的影响图像分析的特性，并且可以是例如组织构成、各个组织的比率和对象的特定组织的比率中的一个。
在详细实施中，当***被用作对象时，确定***密度。***密度可由实质组织相对于全部***组织的比率来表示，提供实质组织的估计基础的参照值可根据实验、统计或理论而预先确定。
当确定的对象的特性对应于多能X射线图像(615的是)时，通过主成像产生多能X射线图像。
为了该目的，将具有不同能带的多条X射线辐射至对象(616)。这表示从X射线产生器辐射多次X射线，并且顺序地辐射X射线。可根据对象类型预先确定辐射的X射线的能带和X射线照射的次数，或可根据通过分析图像信号所判断的对象特性来设置辐射的X射线的能带和X射线照射的次数。
辐射的X射线穿过对象，穿过对象的多条X射线被检测并被转换为多个图像信号(617)。流程图示出X射线被辐射，然后被检测。仅为了描述的方便而给出该公开。在X射线图像产生方法的实施例中，辐射和检测第一X射线，然后辐射和检测下一X射线。
另外，图像信号经历多能图像处理以产生多能X射线图像(618)。多能图像处理能够从图像信号获得具有改善的组织之间的对比度的一个图像，并且其详细处理已在前述实施例中给出。
将产生的多能X射线图像显示在显示器上(619)。用户使用具有改善的组织之间的对比度的多能X射线图像来分析致密***，从而有效确定病变的存在。
当确定的对象的特性不对应于多能X射线图像(615的否)时，即对象的特性对应于单能X射线图像时，通过主成像产生单能X射线图像。
为了该目的，将具有单能带的X射线辐射至对象(621)。辐射的X射线的能量可以与在预先拍摄期间辐射的X射线的能量相同，但是相比于预先拍摄，X射线剂量通过增加管电流和曝光时间而增加。
另外，检测穿过对象的X射线(622)，获得图像信号(623)，转换的图像信号经历图像处理以产生单能X射线图像(624)。图像处理表示通常用于产生X射线图像的图像处理，并因此省略其详细解释。
另外，将产生的图像显示在显示器上(619)。
图11是示出根据另一实施例的用于产生X射线图像的方法的流程图。本实施例是使用用于辐射多次X射线以获得多能X射线图像的方法的实施例中的不执行预先拍摄的实施例。
参照图11，将具有第一能带的X射线辐射至对象(631)。第一能带X射线可用于产生单能X射线图像，第一能带X射线的第一级可根据对象类型而改变。
另外，检测穿过对象的X射线(632)，从检测到的X射线获得对象的第一能量图像信号(633)。第一能量图像信号对应于表示一般单能X射线图像的图像信号。
分析第一能量图像信号，并判断对象的特性(634)。以上已参照图8描述了对象特性的判断，因此省略其详细解释。
当作为判断对象的特性的结果，对象的特性对应于多能X射线图像(635的是)，例如，对象的组织致密，并因此需要具有改善的组织之间的对比度的图像时，产生对象的多能X射线图像。
为了该目的，将第二至第n(n≥2，其中，n是整数)能带的X射线辐射至对象(636)。第二至第n能带是不同能带，且与第一能带不同。从X射线产生器顺序地辐射X射线，第一至第n能量仅表示X射线照射顺序且与能级无关。X射线的能级和不同能带的数量(n)可根据对象类型预先确定，且可根据通过分析图像信号所判断的对象特性而设置。
另外，检测穿过对象的第二至第n能带的X射线(637)，并从检测到的X射线获得对象的第二至第n能量图像信号(638)。流程图公开了第二至第n能量X射线被辐射，然后被检测。仅为了描述的方便而给出该公开。在X射线图像产生方法的实施例中，辐射和检测第二能带X射线，辐射和检测下一能带X射线。
第一至第n能量图像信号经历多能图像处理，以产生多能X射线图像(639)，且将产生的图像显示在显示器上(640)。第一能量图像信号是用于判断对象的特性的图像信号。
作为判断对象的特性的结果，当对象特性不对应于多能X射线图像(635的否)，例如，对象的组织不是致密的且病变的检测可仅针对单能X射线图像时，产生对象的单能X射线图像。
为了该目的，获得的第一能量图像信号经历图像处理以产生第一能量X射线图像(641)，且将图像显示在显示器上(640)。
图12是示出根据另一实施例的用于产生X射线图像的方法的流程图。本实施例是使用用于根据各个能带检测X射线以获得多能X射线图像的方法的实施例中的执行预先拍摄的实施例。
参照图12，首先，将X射线辐射至对象以进行预先拍摄(651)。辐射的X射线具有通过减小管电流和曝光时间而减少的剂量或照射量，X射线可具有根据对象类型而设置的能带且可以是包括多个能带的宽带X射线。
另外，检测穿过对象的X射线(652)，从检测到的X射线获得对象的图像信号(653)。当辐射的X射线是具有预定能带的多色X射线时，可在获得适当的图像信号期间分离出适合于对象的能带。例如，当对象是胸部时，获得大约30keV或更小的能带的图像信号。
分析对象的图像信号，并判断对象的特性(654)。已在上述实施例中描述了对象特性的判断。
当确定的对象的特性对应于多能X射线图像(655的是)，例如，对象的组织是致密的，且因此需要具有改善的组织之间的对比度的图像时，产生对象的多能X射线图像。
为了该目的，将X射线辐射至对象以开始主成像(656)。辐射的X射线可以是具有预定能带的多色X射线且包括低能带和高能带二者。例如，当***用作对象时，可辐射具有10keV-50keV能带的X射线。
检测穿过对象的X射线(657)，根据各个能带划分检测到的X射线以获得多个图像信号(658)。分离的能带可根据对象类型而预先确定，或者考虑对象特性而设置。图像信号是各个能带的图像信号。
图像信号经历多能图像处理以产生具有改善的组织之间的对比度的多能X射线图像(659)，将产生的图像显示在显示器上(660)。
当对象的特性不对应于多能X射线图像(655的否)，例如，对象的组织不是致密的，且病变的检测可仅针对单能X射线图像时，产生对象的单能X射线图像。
为了该目的，将X射线辐射至对象，以开始主成像(661)。此时，可辐射根据对象的类型或属性而设置的特定能带的X射线，或可辐射包括所述特定能带的宽带X射线。
检测穿过对象的X射线(662)，并从检测到的X射线获得对象的图像信号(663)。当辐射的X射线是具有特定能带的宽带X射线时，从检测到的宽带X射线分离出具有根据对象的类型或特性而设置的特定能级的X射线，并且可获得与相应能级对应的图像信号。
获得的图像信号经历图像处理以产生单能X射线图像(664)，且将产生的图像显示在显示器上(660)。
图13是示出根据另一实施例的用于产生X射线图像的方法的流程图。本实施例是使用用于根据各个能带检测X射线以获得多能X射线图像的方法的实施例中的不执行预先拍摄的实施例。
参照图13，首先，将X射线辐射至对象(671)。辐射的X射线是用于主成像的包括根据对象设置的多个能带的宽带X射线。
检测穿过对象的X射线(672)，从检测到的X射线获得对象的图像信号(673)。
另外，通过分析图像信号来判断对象的特性(674)。已在上述实施例中描述了对象特性的判断。
当对象的特性对应于多能X射线图像(675的是)，例如，对象的组织是致密的，且因此需要具有改善的组织之间的对比度的图像时，产生对象的多能X射线图像。
为了该目的，根据各个能带划分在672中检测到的X射线，并获得与能带对应的多个图像信号(676)。划分的能带可根据对象的类型或特性而设置。
获得的图像信号经历多能图像处理，以产生多能X射线图像(677)，将产生的图像显示在显示器上(678)。
当对象的特性对应于单能X射线图像(675的否)，例如，对象的组织不是致密的，且病变的检测可仅针对单能X射线图像时，产生对象的单能X射线图像(679)。
为了该目的，在673中获得的图像信号经历图像处理以产生单能X射线图像。即，可产生与检测到的X射线的整个能带对应的X射线图像。在另一实施例中，在672中检测到的X射线中提取具有期望的能带的X射线，从提取的X射线获得图像信号，并可从图像信号产生单能X射线图像。例如，当***用作对象时，可提取具有低能带(10keV-30keV)的X射线，而在胸部用作对象时，可提取具有高能带(120keV-140keV)的X射线。
将产生的图像显示在显示器上(678)，并且用户分析具有较高图像质量的单能X射线图像，从而检测病变。
图14是示出根据另一实施例的用于产生X射线图像的方法的流程图。本实施例是不执行预先拍摄且在判断对象特性之前将X射线分离为各个能带的实施例。
参照图14，首先，将X射线辐射至对象(681)。辐射的X射线用于主成像，且包括根据对象预先确定的多个能带。
检测穿过对象的X射线(682)，根据各个能带划分检测到的X射线以获得多个图像信号(683)。此外，还可获得整个能带的图像信号。
另外，分析所述多个图像信号中的一个图像信号，并判断对象的特性(684)。分析的图像信号根据对象可以是整个能带的图像信号、低能带的图像信号或高能带的图像信号。
当对象的特性对应于多能X射线图像(685的是)，例如，对象的组织是致密的，且因此需要具有改善的组织之间的对比度的图像时，产生对象的多能X射线图像。
为了该目的，在683中获得的图像信号经历多能图像处理，以产生多能X射线图像(686)，将产生的图像显示在显示器上(687)。
当对象的特性不对应于多能X射线图像(685的否)，例如，对象的组织不是致密的，且病变的容易检测可仅针对单能X射线图像时，产生对象的单能X射线图像。
为了该目的，获得的图像信号中的一个图像信号经历图像处理，以产生单能X射线图像(688)，将产生的图像显示在显示器上(687)。
如从前述内容显然的是，根据对象的组织特性产生单能X射线图像和多能X射线图像中的至少一个，因此可以进行有效的图像分析。
虽然已示出和描述了本发明的一些实施例，但是本领域技术人员将明白的是，在不脱离本发明的原理和精神的前提下，可对这些实施例进行改变，其中，本发明的范围在权利要求及其等同物中限定。

Claims (9)

1.一种X射线成像装置，包括：
X射线产生器，被配置为产生X射线并将X射线辐射至对象；
X射线检测器，被配置为检测穿过对象的X射线，根据多个能带分离检测到的X射线，并从分离的X射线获取与所述多个能带对应的多个图像信号；
控制器，被配置为使用对象的图像信号来产生单能X射线图像和多能X射线图像，
其中，所述单能X射线图像包括使用与检测到的X射线的整个能带对应的图像信号所产生的与所述整个能带对应的X射线图像，或者包括使用从由X射线检测器检测到的X射线中提取的具有确定的能带的X射线所产生的X射线图像，
其中，所述多能X射线图像是使用从分离的X射线获取的与所述多个能带对应的所述多个图像信号而产生的，并且包括根据各个物质分离的多个图像，
其中，控制器还被配置为控制显示器将所述单能X射线图像和所述多能X射线图像一起显示在显示器的同一屏幕上。
2.根据权利要求1所述的X射线成像装置，其中，控制器被配置为分析对象的图像信号并确定对象的特性。
3.根据权利要求2所述的X射线成像装置，其中，所述特性包括对象的内部组织的结构、各个内部组织的比率以及特定内部组织的密度中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的X射线成像装置，其中，X射线产生器被配置为辐射具有根据对象的类型或特性而设定的能带的X射线。
5.根据权利要求2所述的X射线成像装置，其中，X射线产生器被配置为辐射X射线以进行预先拍摄，
控制器被配置为基于从针对预先拍摄而辐射的X射线获取的图像信号，确定对象的特性。
6.根据权利要求2所述的X射线成像装置，其中，X射线控制器被配置为基于用于产生所述单能X射线图像的图像信号确定对象的特性。
7.根据权利要求1所述的X射线成像装置，其中，X射线检测器被配置为根据不同能带分离检测到的X射线，并从分离的X射线获取与所述不同能带对应的多个图像信号。
8.根据权利要求7所述的X射线成像装置，其中，所述单能X射线图像包括使用所述多个图像信号中的与所述不同能带中的一个能带对应的图像信号产生的X射线图像。
9.根据权利要求7所述的X射线成像装置，其中，所述多能X射线图像包括：使用所述与所述不同能带对应的多个图像信号产生的X射线图像。
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Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013078476A1 (en) 2011-11-27 2013-05-30 Hologic, Inc. System and method for generating a 2d image using mammography and/or tomosynthesis image data
EP1986548B1 (en) 2006-02-15 2013-01-02 Hologic, Inc. Breast biopsy and needle localization using tomosynthesis systems
WO2011043838A1 (en) 2009-10-08 2011-04-14 Hologic, Inc . Needle breast biopsy system and method of use
US9075903B2 (en) 2010-11-26 2015-07-07 Hologic, Inc. User interface for medical image review workstation
JP6057922B2 (ja) 2011-03-08 2017-01-11 ホロジック, インコーポレイテッドHologic, Inc. スクリーニング、診断及び生検のための二重エネルギー及び／又は造影強化***撮像のためのシステム及び方法
WO2013123091A1 (en) 2012-02-13 2013-08-22 Hologic, Inc. System and method for navigating a tomosynthesis stack using synthesized image data
KR101479212B1 (ko) 2012-09-05 2015-01-06 삼성전자 주식회사 엑스선 영상 장치 및 엑스선 영상 생성 방법
JP6388347B2 (ja) 2013-03-15 2018-09-12 ホロジック, インコーポレイテッドHologic, Inc. 腹臥位におけるトモシンセシス誘導生検
JP6305692B2 (ja) * 2013-05-28 2018-04-04 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Ｘ線診断装置
JP2015024097A (ja) * 2013-07-29 2015-02-05 株式会社ジョブ 低エネルギｘ線画像形成装置及びその画像の形成方法
US11364005B2 (en) * 2013-10-24 2022-06-21 Hologic, Inc. System and method for navigating x-ray guided breast biopsy
EP2871496B1 (en) * 2013-11-12 2020-01-01 Samsung Electronics Co., Ltd Radiation detector and computed tomography apparatus using the same
CN106061389B (zh) 2014-02-28 2019-11-12 霍罗吉克公司 用于生成和显示断层合成图像板块的***和方法
KR101606746B1 (ko) * 2014-03-14 2016-03-28 주식회사 레이언스 디지털 엑스레이 영상 시스템, 엑스레이 조사 조절 장치 및 그 방법
US9610057B2 (en) 2014-06-16 2017-04-04 General Electric Company System and method for determining X-ray exposure parameters
US9615803B2 (en) 2014-06-16 2017-04-11 General Electric Company System and method for determining X-ray exposure parameters
WO2016200983A1 (en) * 2015-06-09 2016-12-15 The Board of Trustees of the Leand Stanford Junior University System for determining tissue density values using polychromatic x-ray absorptiometry
DE102016206071B4 (de) * 2016-04-12 2018-11-15 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren und Röntgenbildgebungsgerät zur automatischen Regelung der Belichtung bei einer Röntgenbildgebung
KR101860145B1 (ko) * 2016-12-26 2018-06-27 연세대학교 원주산학협력단 광자계수기반 디지털 단층영상합성 장치, 시스템에서의 이중에너지 영상화방법 및 이를 이용한 시스템
EP3600052A1 (en) 2017-03-30 2020-02-05 Hologic, Inc. System and method for targeted object enhancement to generate synthetic breast tissue images
WO2018183549A1 (en) 2017-03-30 2018-10-04 Hologic, Inc. System and method for synthesizing low-dimensional image data from high-dimensional image data using an object grid enhancement
JP7277053B2 (ja) 2017-03-30 2023-05-18 ホロジック， インコーポレイテッド 階層式マルチレベル特徴画像合成および提示のためのシステムおよび方法
EP3641635A4 (en) 2017-06-20 2021-04-07 Hologic, Inc. DYNAMIC SELF-LEARNING MEDICAL IMAGING PROCESS AND SYSTEM
EP3467771A1 (en) * 2017-10-05 2019-04-10 Koninklijke Philips N.V. Image feature annotation in diagnostic imaging
US10779791B2 (en) * 2018-03-16 2020-09-22 General Electric Company System and method for mobile X-ray imaging
WO2019213532A1 (en) 2018-05-04 2019-11-07 Hologic, Inc. Biopsy needle visualization
JP6893491B2 (ja) * 2018-06-08 2021-06-23 富士フイルム株式会社 画像処理装置、放射線画像撮影システム、画像処理方法、及び画像処理プログラム
EP3932315A4 (en) * 2019-02-28 2022-04-06 FUJIFILM Corporation RADIATION IMAGE PROCESSING DEVICE AND PROGRAM
US11883206B2 (en) 2019-07-29 2024-01-30 Hologic, Inc. Personalized breast imaging system
CN114746953A (zh) 2019-09-27 2022-07-12 豪洛捷公司 用于预测审查2d/3d***图像的阅读时间和阅读复杂度的ai***
US11481038B2 (en) 2020-03-27 2022-10-25 Hologic, Inc. Gesture recognition in controlling medical hardware or software
CN111447373B (zh) * 2020-04-16 2021-10-26 北京纳米维景科技有限公司 一种自动曝光控制***及图像校正方法
KR20230145748A (ko) * 2022-04-11 2023-10-18 주식회사 디알텍 엑스선 촬영 장치 및 이를 이용하는 엑스선 촬영 방법

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5748705A (en) * 1993-11-22 1998-05-05 Hologic Inc. X-ray bone densitometry
CN1504931A (zh) * 2002-11-26 2004-06-16 GEҽҩϵͳ����Ƽ���˾ 图像组的计算机辅助诊断
CN101542313A (zh) * 2006-11-21 2009-09-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于确定探测单元的探测器能量加权函数的设备和方法
CN101732057A (zh) * 2008-11-26 2010-06-16 通用电气公司 用于显示多能量数据的***和方法
CN101810490A (zh) * 2008-11-28 2010-08-25 通用电气公司 使用双能计算机断层造影的多材料分解
CN101842052A (zh) * 2007-07-19 2010-09-22 北卡罗来纳大学查珀尔希尔分校 固定x射线数字化***断层合成***和相关方法
CN102068268A (zh) * 2010-12-17 2011-05-25 陈建锋 一种利用多能量x射线复合投影数字合成成像的方法及其装置
WO2012015285A2 (en) * 2010-07-29 2012-02-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for processing image and medical image system employing the apparatus
CN102415894A (zh) * 2010-09-27 2012-04-18 通用电气公司 使用能谱ct分析的血管狭窄度可视化和量化的***及方法
WO2012080914A1 (en) * 2010-12-13 2012-06-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Breast density assessment

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4330787A1 (de) † 1993-09-10 1995-03-23 Siemens Ag Verfahren zum Betrieb eines Röntgenbelichtungsautomaten
CA2184237A1 (en) 1995-09-08 1997-03-09 Jay A. Stein X-ray bone densitometry
US6683934B1 (en) † 2000-06-05 2004-01-27 General Electric Company Dual energy x-ray imaging system and method for radiography and mammography
US6501819B2 (en) * 2000-12-18 2002-12-31 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Medical diagnostic method and apparatus to control dual energy exposure techniques based on image information
US7263214B2 (en) † 2002-05-15 2007-08-28 Ge Medical Systems Global Technology Company Llc Computer aided diagnosis from multiple energy images
US6898263B2 (en) 2002-11-27 2005-05-24 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Method and apparatus for soft-tissue volume visualization
US6813333B2 (en) 2002-11-27 2004-11-02 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Methods and apparatus for detecting structural, perfusion, and functional abnormalities
DE102004008735B4 (de) † 2004-02-23 2015-07-23 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Einrichtung zum Erzeugen eines Röntgenbildes der weiblichen Brust
KR100721007B1 (ko) 2004-11-17 2007-05-23 주식회사 메디슨엑스레이 엑스선 진단 장치
US7876874B2 (en) 2005-05-18 2011-01-25 Hitachi Medical Corporation Radiographing apparatus and image processing program
US20070076842A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Tkaczyk John E Adaptable energy discriminating computed tomography system
DE102006052874B4 (de) † 2006-11-09 2021-04-08 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zur Erzeugung eines Röntgenbildes während einer Mammographie
JP2008229122A (ja) 2007-03-22 2008-10-02 Fujifilm Corp 画像成分分離装置、方法、およびプログラム
US7724875B2 (en) * 2007-10-19 2010-05-25 General Electric Company Image guided acquisition of quantitative dual energy data
DE102008037347A1 (de) † 2008-08-12 2010-02-25 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Steuereinrichtung zur Steuerung eines Schnittbildaufnahmesystems
KR101529876B1 (ko) 2008-10-10 2015-06-19 삼성전자주식회사 영상 처리 장치 및 방법
JP2010201157A (ja) * 2009-02-06 2010-09-16 Toshiba Corp 放射線診断装置、ｘ線コンピュータ断層撮影装置および画像処理方法
DE102009008060A1 (de) † 2009-02-09 2010-08-19 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Gewinnung repräsentativer Bilddaten und Steuerungseinheit eines Computertomographen
KR20110032047A (ko) 2009-09-22 2011-03-30 삼성전자주식회사 멀티-에너지 ｘ선 시스템 및 멀티-에너지 ｘ선 물질 분리 이미지 처리 장치와, 멀티-에너지 ｘ선 시스템의 물질 분리 이미지 처리 방법
US9451924B2 (en) 2009-12-30 2016-09-27 General Electric Company Single screen multi-modality imaging displays
KR101669434B1 (ko) * 2010-01-06 2016-10-27 삼성전자주식회사 멀티-에너지 Ｘ－ｒａｙ 영상 처리 방법 및 그 시스템
JP5443237B2 (ja) 2010-03-30 2014-03-19 富士フイルム株式会社 医用画像表示装置および方法並びにプログラム
DE102010027311B4 (de) * 2010-07-16 2016-09-01 Siemens Healthcare Gmbh CT-System zur Abtastung eines Patienten mit Computersystem zur Steuerung des CT Systems
KR101689866B1 (ko) 2010-07-29 2016-12-27 삼성전자주식회사 영상 처리 방법 및 장치와 이를 채용한 의료영상시스템
DE102010035920A1 (de) † 2010-08-31 2012-03-01 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Darstellung eines vorbestimmten Volumenabschnitts eines Untersuchungsobjekts mittels eines Tomosynthesegeräts und entsprechendes Tomosynthesegerät
DE202011110476U1 (de) † 2010-09-09 2014-03-27 Hologic Inc. System zur dynamischen Modifizierung von Aufnahmeparametern während der Bildaufnahme
KR101689867B1 (ko) * 2010-09-15 2016-12-27 삼성전자주식회사 영상을 처리하는 방법, 이를 수행하는 영상처리장치 및 의료영상시스템
KR101479212B1 (ko) 2012-09-05 2015-01-06 삼성전자 주식회사 엑스선 영상 장치 및 엑스선 영상 생성 방법

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5748705A (en) * 1993-11-22 1998-05-05 Hologic Inc. X-ray bone densitometry
CN1504931A (zh) * 2002-11-26 2004-06-16 GEҽҩϵͳ����Ƽ���˾ 图像组的计算机辅助诊断
CN101542313A (zh) * 2006-11-21 2009-09-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于确定探测单元的探测器能量加权函数的设备和方法
CN101842052A (zh) * 2007-07-19 2010-09-22 北卡罗来纳大学查珀尔希尔分校 固定x射线数字化***断层合成***和相关方法
CN101732057A (zh) * 2008-11-26 2010-06-16 通用电气公司 用于显示多能量数据的***和方法
CN101810490A (zh) * 2008-11-28 2010-08-25 通用电气公司 使用双能计算机断层造影的多材料分解
WO2012015285A2 (en) * 2010-07-29 2012-02-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for processing image and medical image system employing the apparatus
CN102415894A (zh) * 2010-09-27 2012-04-18 通用电气公司 使用能谱ct分析的血管狭窄度可视化和量化的***及方法
WO2012080914A1 (en) * 2010-12-13 2012-06-21 Koninklijke Philips Electronics N.V. Breast density assessment
CN102068268A (zh) * 2010-12-17 2011-05-25 陈建锋 一种利用多能量x射线复合投影数字合成成像的方法及其装置

Also Published As

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JP2014050708A (ja) 2014-03-20
US20170027534A1 (en) 2017-02-02

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