CN108882912A - 用于生成物体的受关注区域的辐射图像的方法 - Google Patents

Abstract

将首先显示在物体的模型图像上的受关注区域映射到相对于预先限定的特征的确定位置限定的物体上的对应位置上。设置辐射源使得物体上的受关注区域被辐照。

Description

用于生成物体的受关注区域的辐射图像的方法

技术领域

本发明在计算机与数字射线照相术的领域中，且更特别地涉及一种记录患者、动物或物体的受关注区域（ROI）的x射线图像的方法。

此发明的具体应用涉及借助于局部辐射图像记录长长度物体（诸如完整腿部或完整脊骨）的辐射图像，局部辐射图像一起形成长长度物体的辐射图像。局部图像可限定为待辐照的受关注区域。

背景技术

在射线照相术中，可能必须拍摄长长度物体的辐射图像，诸如整个脊骨或腿部的图像或这些物体中的大部分的图像。

在计算机射线照相术（CR）中，长长度物体的x射线图像记录在成组成像板（IP）上，其以固定位置关系放置在固定器中且彼此部分地重叠。通过将组件暴露于长长度物体的辐射图像且通过从成组成像板读出局部图像产生长长度图像。接着，将这些局部图像组合成完整腿部-完整脊骨图像。

调整辐射源（x射线源），以便同时辐照出现在固定器中的所有成像板。

准确的对准和测量可通过叠加已知几何形状的物体（诸如覆盖待成像区域的x射线衰减材料的栅格）获得。在长长度体的x射线图像上叠加的栅格的图像可用于校正和对准局部图像以重建已知几何形状的物体（见EP0919858，EP0866342）。由于所有图像在单次X射线暴露中获得，故此技术不遭受患者运动。

近年来，数字射线照相术（DR）已变为对CR有价值的备选方案。在DR中，使用与用于CR的IP的检测器相比更昂贵的平面板检测器（FPD），故需要对使用许多CR检测器的CR的单次长长度成像技术的备选方案。这通过拍摄多个局部图像且拼贴局部图像以获得合成的长长度图像来实现，局部图像由此通过在转动X射线管时移动FPD的位置或平行于FPD移动X射线管而拍摄。

在上文描述的技术中都将限定待暴露的至少一个受关注区域（且在多数情况下多于一个受关注区域）。

通常，患者定位在所谓的壁架上。操作者在工作站上选择适当的检查类型。将待暴露区域的顶部值和底部值手动输入到控制运行于工作站上的x射线图像记录应用的软件中。软件然后确定关于待生成的局部图像的各个受关注区域的顶部值和底部值。然后调整源和检测器以便顺序地记录局部图像，局部图像一起形成整个长长度图像。

对于完整腿部/完整脊骨应用，上文描述的待暴露区域的顶部值和底部值在用于缝合局部图像的缝合栅格上读取且输入到软件中，局部图像一起形成全部的完整腿部/完整脊骨图像。

上文描述的技术可能遭受不准确，且可能不便于实施。

待解决的问题关于下面的情形说明，其中至少一个受关注区域将在生成长长度体的辐射图像的背景下确定。

然而，在其他类型的应用中也存在对暴露受关注区域的准确方法的需要。

因此，本发明的方面在于进一步改进用于在射线照相记录过程中准确确定和辐照受关注区域的技术。

发明内容

上文提到的方面由如权利要求1中陈述的方法获得。本发明的优选实施例的特定特征在从属权利要求中陈述。

大体上，根据本发明的用于辐照受关注区域的方法包括以下步骤：

-限定所述受关注区域且将其显示在物体的模型图像上，

-确定所述物体上预先限定的特征的位置，

-基于所确定的位置，将与所述模型图像上显示的受关注区域对应的受关注区域定位在物体上，

-调整辐射源使得其在所述受关注区域内发出辐射且生成所述受关注区域的辐射图像，

-借助于辐射检测器检测所述辐射图像，

-读出存储在所述辐射检测器中的辐射图像。

本发明适用于物体上受关注的区域的辐照。此物体可为（例如，患者的）人体。同样地，该方法适用于动物或物体上受关注的区域的辐照。当在此申请的背景下参照物体时，这应理解为不限于物体的辐照，而是也适用于人类患者、动物或物体上受关注的区域的辐照。

本发明与现有技术方法相比对用户而言更加方便，在现有技术方法中，受关注区域的顶部值和底部值要手动输入到运行于工作站上的软件中。在特定的实施例中，操作者不必执行测量（例如，针对如较高程度描述的缝合栅格）。此外，在特定的实施例中，用户不必离开工作站执行针对受关注区域的实际位置的测量。

限定的受关注区域首先在待辐照的物体的模型图像上显示。

模型图像可为3D图像或2D图像。模型图像适于显现设想相对于物体（例如，患者）的模型待辐照的受关注区域。此模型图像优选地预先存储在工作站的存储器中或在放射学信息***中且可在要执行x射线暴露的时候检索。

在一个实施例中，在模型图像上显示的受关注区域可借助于它的边界（例如，水平顶部线和水平底部线）限定。此外，有可能另外通过竖直左边界线和竖直右边界线来限定区域。

在特定的实施例中，显示患者（或动物或物体）的模型图像，且在此模型图像之上显示限定受关注区域的边界的许多条。

在一个实施例中，操作者可通过在水平或竖直方向上移动屏幕上的这些条对受关注区域的边界实施微小调节。

这些条的提供是可选的。在更一般的实施例中，不提供这些条。

一旦相对于模型图像限定受关注区域，然后使它与物体的实际位置相关。

物体的实际位置借助于与物体有关的实际几何信息限定。

在本发明的背景下，实际几何信息通过确定物体上预先限定的特征的位置获得。

使用的预先限定的特征的类型取决于特定的射线照相检查和物体的类型。

合适的特征是可易于测量或确定其位置的特征。

这样的特征的示例是人体中的关节。

优选地，预先限定的特征的位置从物体的实际图像或至少物体中包括受关注区域且位于用于x射线图像记录的实际位置的一部分的实际图像测量或得到。

实际图像可为由3D摄像机生成的3D图像。

备选方案是可能的。

例如，2D图像与关于物体（患者）的位置和辐射源或检测器之间的距离的数据一起可用作关于物体（患者）的实际位置的信息。

在一个实施例中，使用表示物体（患者）的实际轮廓以及物体（患者）和辐射源或检测器之间的距离的图像。

在下一步骤中，基于预先限定的特征的确定的位置，通过将对应位置映射到彼此上，在物体上定位与模型图像上显示的受关注区域对应的受关注区域。

将模型图像上确定的信息映射到实际位置可以以不同的方式进行。在一个实施例中，确定图像上预先限定的特征（也称界标）的位置，且将该位置映射到实际图像上的对应界标上，例如，将人体的模型图像上的人体中的关节映射到实际图像上的关节的对应位置上。

备选地，传感器可用于辅助映射。这些传感器可联接到患者，或备选地联接到（例如）暴露台或暴露架（患者定位在其上）。传感器提供关于实际物***置的参考信息且可用于引导映射。

还有其它备选方案是可能的，重要的是可识别患者的实际位置且可找到参考点，参考点可有助于将模型图像上的ROI边界映射到物体/患者在其实际位置中的实际图像。

最后调整辐射源以便辐照物体上受关注的区域，由此受关注的此区域由物体的实际图像上映射的位置限定。

辐照的受关注区域的辐射图像由数字辐射检测器检测且最后读出。

在特定的应用中，上文的方法步骤在记录长长度物体的辐射图像的背景下应用。该方法然后包括以下步骤：限定受关注区域；生成所述受关注区域内所述长长度物体的局部辐射图像；读出所述局部图像以便获得所述局部图像的数字信号表示；以及组合所述局部图像的数字信号表示以形成所述长长度体的图像。

在此背景下，长长度物体是指其辐射图像或其中部分的辐射图像不可在单次暴露中记录在单个CR射线照相检测器或DR射线照相检测器上的物体。局部图像在一次暴露期间在成组射线照相检测器上生成或者多于一次暴露形成物体的不同部分，使得对应的辐射图像一起形成长长度物体的辐射图像。

早在配置检查类型时，限定受关注区域的对应点可在模型图像上指示且可与检查类型相关联。

借助于与检查类型相关联的名称的检查类型的简单选择允许操作者检索针对此类型的检查限定受关注区域的点的预先限定的坐标。

然后可使这些理论上限定的点适合于与实时情形对应。

本发明的方法的优点在于它是快速方法，该方法可以以最低限度的用户交互执行，且当定位x射线源以生成长物体或长物体的部分的一个或多个x射线图像时，该方法避免错误。

本发明的另外的优点和实施例将从以下描述变得显而易见。

附图说明

图1是适于执行本发明的方法的放射室中的装置的示例，

图2示出了限定模型图像上的受关注区域的边界的显示。

具体实施方式

***（图1）：

本发明可在放射室的背景下应用，在放射室中获得物体、人类患者或动物的射线照相图像。

本发明将参照人类患者来说明，但本发明也适用于动物或材料物体。

放射室大体上配备有联接到工作站（2）的辐射源（1），工作站（2）运行用于患者识别以及检查类型识别的软件。

工作站可联接到放射学信息***（RIS），以便能够从RIS检索一般而言（i.a.）存储的患者人口统计学数据或检查类型数据且显示和使用这些数据。

用于辐射源的操作参数可与工作站上选择的检查类型对应地设置。

这些操作参数包括kV、MAS、源-物体距离等。

可从工作站控制与这些操作参数对应的辐射源的设置。

备选地，可提供控制辐射源的设置的额外控制台。

在放射室中提供患者支撑（3），当拍摄射线照相图像时患者（4）被定位到患者支撑（3）上。此患者支撑可为支撑台，在图像记录期间患者躺到支撑台上。备选地，患者支撑可为壁架的部分，在此情况下，在图像记录期间患者在患者支撑上以竖立状态站立。

根据本发明，放射室还配备有用于生成待检查的患者的3D图像的器件（5）。这些器件可为指向物体所定位的位置的3D摄像机。例如，3D摄像机可附着于辐射源，使得当辐射源指向患者时，摄像机处于产生患者的所谓实际图像（即，患者在放射室中在其实际位置的图像）的最佳位置。

用于生成实际图像的摄像机的输出馈送到工作站中，使得此图像可在工作站的显示屏上看到。

在这样记录长长度物体（诸如完整脊骨或完整腿部）的辐射图像的一些应用中，患者支撑不仅用于支撑患者，而且同样用于识别受关注区域的边界。这可通过相对于标尺识别患者的位置来执行，标尺在患者旁边的患者支撑上提供。由于关于患者位置的指示可从生成的患者的实际图像得到，所以可省略此标尺（未示出）。

方法

根据本发明，在射线照相检查之前，服务技术人员已限定了许多检查类型。对于这些检查类型中的每一种，指定一个或多个受关注区域的边界。

这些检查类型和包括至少一个受关注区域的位置信息的对应的检查类型定义预先存储在工作站中或存储在RIS中。

在长长度物体（诸如全部脊骨或腿部）的成像的情况下，检查类型定义可包括放射学家感兴趣的整个受关注区域的边界的位置。

备选地或此外，检查类型定义可包括受关注的局部区域的位置，局部区域一起形成放射学家感兴趣的全部受关注区域。

一旦用户选择检查类型，受关注区域的边界的信息就被检索且在工作站的显示屏上显示在假想的患者的模型图像之上。此模型图像可为预先存储在工作站的存储器中的3D或2D图像。

图2示出工作站上显示的模型图像，且关于完整脊骨检查示出那个模型图像上的受关注区域的边界。

受关注区域由两条水平线描绘。此实施例仅是示例性的。也可能以另一方式描绘该区域。此外，可能的是，不仅借助于水平边界而且借助于竖直边界描绘受关注的此区域，使得描绘出受关注的矩形域。

在一个实施例中，用户可通过在竖直和/或水平方向上移动边界线使受关注区域适合。在示出的示例中，用户向描绘的受关注区域增加膝部。

一旦用户对边界满意，他将确认工作站上的这些边界。

在该过程的下一步骤中，工作站上确认的ROI（或ROI边界）将映射到定位在x射线管（在壁架上或者在平向（bucky）设备上）前面的患者的实际图像上。

可以以不同的方式生成此实际图像。

在一个实施例中，实际图像借助于3D摄像机记录，3D摄像机在放射室中（例如，在支撑辐射源以及摄像机的组件上）提供且定向成能够记录患者的图像。

因为在操作设置中辐射源以及摄像机然后指向患者，故此位置是优选的。

在另一实施例中，实际图像是2D图像，且关于物体-源距离获得额外信息。

将实际图像（或实际图像和物体-源距离）馈送到工作站中且在工作站的显示屏上显示。

可以以许多不同的方式执行上文提到的边界数据从模型图像到实际图像的映射。

在一个实施例中，限定于模型图像上的许多预先限定的特征或界标点被映射到实际图像上的对应位置上。例如，关节的位置在模型图像上限定，且确定在实际图像上的对应位置。

利用关于由此映射造成的受关注区域的边界的这些数据，***可计算所要求的辐射源的设置以在长长度图像上拍摄设想的受关注区域的射线照片。

在长长度图像的情况下，借助于关于总的受关注区域的数据，***可计算对x射线源的要求的设置以便能够生成许多局部图像，局部图像一起形成长长度物体的整个图像。

例如，当完整腿部-完整脊骨图像由通过将x射线源定位在不同位置以便辐照完整腿部-完整脊骨身体部分的不同部分而获得的三个局部图像组成时，此定义可包括描绘这些局部图像的边界的坐标。

最后，调整x射线源设置且进行x射线暴露。

假如完整腿部或完整脊骨图像记录在DR检测器上，则通过每次重新定位DR检测器和/或辐射源来顺序地记录局部图像，且在记录下一局部图像前读出DR检测器。

组合所读出的局部图像以便形成长长度物体的整个图像。

此发明已关于长长度图像来说明，但此发明可应用于其中将辐照受关注区域的任何类型的检查。

Claims (6)

1.一种记录物体的受关注区域的实际辐射图像的方法，所述方法包括以下步骤：

-相对于所述物体的模型图像限定所述受关注区域且将其显示在所述模型图像上，

-在所述物体的至少部分在图像记录位置中的实际图像上确定所述物体上预先限定的特征的位置，

-基于所确定的位置，将与所述模型图像上显示的受关注区域对应的受关注区域映射到定位在所述图像记录位置中的患者的实际图像上，

-调整辐射源使得其在所述受关注区域内发出辐射且生成所述受关注区域的辐射图像，

-借助于辐射检测器检测所述辐射图像，

-读出存储在所述辐射检测器中的辐射图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模型图像是3D模型图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述受关注区域的边界在所述模型图像上显示。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述模型图像上显示的边界是可调整的。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述受关注区域表示长长度图像中的一部分，且其中局部辐射图像通过辐照所述受关注区域生成。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物体是患者。