CN117119964A - 用于x射线成像***的患者护罩及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种成像***(100)包括龙门架(126)和压缩臂组件(104)。压缩臂组件(104)包括支撑压缩桨(108)的支撑臂(122)、平台(106)和X射线接受器(114)。X射线管头(124)包括X射线源(120)。患者防护罩***(138)部署在压缩桨(108)和X射线源(120)之间。该患者防护罩***(138)包括臂(142)、载体(144)、防护罩(140)以及将防护罩(140)支撑在载体(144)上的至少一个支腿(416,450,475,502)。0°管头角度被限定为X射线源(120)与支撑平台(106)正交,并且所述至少一个支腿(416,450,475,502)定位在支撑臂(122)上,使得所述至少一个支腿(416,450,475,502)在±8°和±15°管头角度之间。
Description
相关申请的交叉引用
本申请于2022年3月21日作为PCT专利国际申请提交,并要求于2021年8月6日提交的美国临时申请No.63/260,029和于2021年3月26日提交的美国临时申请No.63/166,820的权益和优先权,这些申请都通过引用整体并入本文。
背景技术
X射线成像期间的压缩具有多种目的。例如,它:(1)使***在X射线通量方向上变薄,从而使患者的辐射曝光从成像未被压缩的***的较厚部分所需的水平降低;(2)使***在X射线通量方向上的厚度更均匀,从而有利于在整个***图像上的图像平面上更均匀地曝光;(3)在X射线曝光期间固定***,从而减少图像模糊;(4)将***组织从胸壁带出到成像曝光场,从而允许更多的组织成像。当***被压缩时,通常技术人员操纵***以适当地定位***并抵消压缩具有将***组织推向胸壁并离开图像场的趋势。
用于***X线照相和断层合成的标准压缩方法使用可移动的、刚性的、可透射线的压缩桨。将***放置在通常是平坦的***支撑平台上的成像区域中,然后通常在技术人员或其他保健专业人员将***固定到位的同时,桨压缩***。技术人员还可以操纵***,以确保图像接受器的视场中的正确组织覆盖。此外,技术人员可以将患者防护罩放置在患者和X射线场之间,以限制患者侵入图像。
至少一些已知的患者防护罩耦合到成像***并且其形状和尺寸被设计为用于标准***X线照相术和断层合成成像。但是,一些已知的成像***还允许增加更宽的角度成像位置(例如,管头的60°扫掠),这增加了患者防护罩覆盖的成像区域。因此,期望对患者防护罩进行改进。
发明内容
一方面,本技术涉及一种用于对患者的***进行成像的成像***,包括:龙门架;可旋转地耦合到龙门架的压缩臂组件,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台以及部署在平台下方的X射线接受器;X射线管头,可旋转地耦合到龙门架并且可相对于压缩臂组件独立地旋转,该X射线管头包括可经由X射线管头沿着第一平面移动的X射线源;以及患者防护罩***,至少部分地部署在压缩桨和X射线源之间,该患者防护罩***包括:可移除地耦合到支撑臂的臂;可滑动地耦合到臂的载体;防护罩;以及将防护罩耦合到载体的支架,其中支架包括耦合到防护罩的防护罩安装座和耦合到载体的载体安装座,防护罩安装座与载体安装座接合以允许防护罩相对于载体滑动地被移动,并且其中支架限定了防护罩的行进路径,该行进路径位于与第一平面平行的第二平面中,该行进路径具有弓形形状。
在示例中,防护罩包括平板。在另一个示例中,防护罩沿着行进路径的角位移是至少60°。在又一个示例中,载体安装座包括固定到载体的射线可透板。在又一个示例中,载体安装座包括被构造为接合防护罩安装座的支撑件和从支撑件延伸并被构造为耦合到载体的一对支腿,并且开口由支撑件、一对支腿和载体限定,开口的形状和尺寸被设计为允许X射线穿过患者防护罩***。
另一方面,本技术涉及一种用于对患者的***进行成像的成像***,包括:龙门架;可旋转地耦合到龙门架的压缩臂组件,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台和部署在平台下方的X射线接受器;X射线管头,可旋转地耦合到龙门架并且可相对于压缩臂组件绕旋转轴线独立旋转,该X射线管头包括可经由X射线管头沿着第一平面旋转的X射线源;以及患者防护罩***,至少部分地部署在压缩桨和X射线源之间,该患者防护罩***包括:可移除地耦合到支撑臂并限定纵向轴线的臂;可滑动地耦合到臂的载体;防护罩;以及将防护罩耦合到载体的支架,其中支架被构造为允许防护罩沿着与纵向轴线正交的横向平面移动,并且其中防护罩沿着横向平面的行进路径具有弓形形状。
在示例中,0°管头角度被限定为X射线管头与平台正交,并且防护罩可沿着行进路径在相对于0°管头角度至少±30°之间移动。在另一个示例中,防护罩具有第一边缘和相对的第二边缘,并且当防护罩在朝着第一边缘的方向上被移动时,第一边缘可定位成超过30°,并且当防护罩在朝着第二边缘的方向上被移动时,第二边缘可定位成超过-30°。在又一个示例中,支架还包括锁定机构以固定防护罩相对于载体的位置。在又一个示例中,弓形形状围绕旋转轴线限定。
另一方面,本技术涉及一种对患者的***进行成像的方法,包括:定位压缩臂组件,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台以及部署在平台下方的X射线接受器;将患者的***固定在压缩桨和平台之间;将防护罩至少部分地定位在患者和X射线管头的X射线源的X射线场之间,防护罩通过至少臂和载体耦合到支撑臂,其中防护罩可经由载体相对于支撑臂沿着臂线性移动并经由支架沿着与臂正交的平面横向移动,并且其中防护罩的行进路径沿着横向平面呈弓形形状;以至少一个第一成像模式获取一个或多个第一X射线图像,其中所述至少一个第一成像模式处于相对于0°管头角度小于或等于±7°的管头角度;以及以第二成像模式获取一个或多个第二X射线图像,其中第二成像模式处于相对于0°管头角度大于±7°的管头角度,并且其中防护罩相对于第二成像模式的X射线场定位。
在示例中,该方法还包括锁定防护罩相对于压缩臂组件的位置。在另一个示例中,至少一个第一成像模式包括断层合成成像。在又一个示例中,至少一个第一成像模式包括***X线照相成像。在又一个示例中,至少一个第一成像模式包括断层合成和***X线照影成像。在示例中,第二成像模式是增强断层合成模式。在另一个示例中,定位压缩臂组件包括将压缩臂组件定位在MLO成像位置。
另一方面,本技术涉及一种用于对患者的***进行成像的成像***,包括:龙门架;可旋转地耦合到龙门架的压缩臂组件,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台和部署在平台下方的X射线接受器;X射线管头,可旋转地耦合到龙门架并且可相对于压缩臂组件独立地旋转,该X射线管头包括X射线源;以及患者防护罩***,至少部分地部署在压缩桨和X射线源之间,该患者防护罩***包括:可移除地耦合到支撑臂的臂;可滑动地耦合到臂的载体;防护罩;以及至少一个支腿,其将防护罩支撑在载体上,其中0°管头角度被限定为X射线源与支撑平台正交,并且其中至少一个支腿定位在支撑臂上,使得至少一个支腿在±8°和±15°管头角度之间。
在示例中,当X射线源处于±8°管头角度时,在成像期间不生成至少一个支腿的图像伪影。在另一个示例中,当X射线源处于±15°管头角度时,在成像期间不生成至少一个支腿的图像伪影。在又一个示例中,至少一个支腿的横截面剖面是三角形形状。在又一个示例中,至少一个支腿的横截面剖面是圆形形状。在示例中,至少一个支腿的横截面剖面是四边形形状。在另一个示例中,至少一个支腿包括一对支腿。
另一方面,本技术涉及一种对患者的***进行成像的方法,包括:将患者的***固定在压缩臂组件中,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台以及部署在平台下方的X射线接受器;将防护罩至少部分地定位在患者和X射线管头的X射线场之间,防护罩定位在管头平面的一侧上,至少一个支腿支撑防护罩并延伸穿过管头平面;在断层合成成像期间获取患者***的多个X射线投影图像,其中多个X射线投影图像中的至少两个包括来自至少一个支腿的图像伪影,该至少一个支腿的形状和尺寸被设计为使得图像伪影在至少两个X射线投影图像内的位置不彼此重叠;处理至少两个X射线投影图像;以及基于处理之后的至少两个X射线投影图像重构一个或多个断层合成图像。
在示例中,获取至少两个X射线投影图像包括发射在±8°和±15°管头角度之间的X射线曝光。在另一个示例中,处理至少两个X射线投影图像包括识别图像伪影的位置并且用背景值分割图像伪影。在又一个示例中,识别图像伪影的位置包括确定图像伪影的两个最外边缘的位置。在又一个示例中,该方法还包括处理具有至少一个支腿的部分图像伪影的X射线投影图像,其中基于两个最外边缘中的至少一个的确定的位置,生成拟合曲线,使得根据具有两个最外边缘的至少两个X射线投影图像来确定部分图像伪影的边缘。在示例中,使用空间域或频域中的反投影来执行重构一个或多个断层合成图像。
另一方面,本技术涉及一种对患者的***进行成像的方法,包括:将患者的***固定在压缩臂组件中,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台以及部署在平台下方的X射线接受器;将防护罩至少部分地定位在患者和X射线管头的X射线场之间,防护罩定位在管头平面的一侧上,至少一个支腿支撑防护罩并延伸穿过管头平面;在断层合成成像期间获取患者***的多个X射线投影图像,其中多个X射线投影图像中的至少一个包括来自至少一个支腿的图像伪影;识别至少一个X射线投影图像中图像伪影的位置;用背景值分割图像伪影;以及基于分割的至少一个X射线投影图像重构一个或多个断层合成图像。
在示例中,获取至少一个X射线投影图像包括发射在±8°和±15°管头角度之间的X射线曝光。在另一个示例中,具有图像伪影的至少一个X射线投影图像包括来自至少一个支腿的具有图像伪影的至少两个X射线投影图像,该至少一个支腿的形状和尺寸被设计为使得至少两个X射线投影图像内的图像伪影彼此不重叠。在又一个示例中,识别图像伪影的位置包括确定图像伪影的两个最外边缘的位置。在又一个示例中,该方法还包括处理具有至少一个支腿的部分图像伪影的X射线投影图像,其中基于两个最外边缘中的至少一个的确定的位置,生成拟合曲线,使得根据具有两个最外边缘的至少两个X射线投影图像来确定部分图像伪影的边缘。
附图说明
图1是示例性成像***的示意图。
图2是图1的成像***的透视图。
图3是图1的成像***的部分侧视图。
图4是图1的成像***的部分前视图。
图5是图1的成像***的部分透视图。
图6是图1的成像***的另一个部分透视图。
图7是示例性患者防护罩***的透视图。
图8是图7的患者防护罩***的支架和防护罩的分解图。
图9是图7的患者防护罩***的支架和防护罩的横截面图。
图10描绘了图示对患者的***进行成像的方法的流程图。
图11是附接到成像***的患者防护罩***的部分透视图。
图12是附接到成像***的如图11中所示的患者防护罩***的前视图。
图13是图11和12中所示的患者防护罩***的支腿的示意图。
图14是可以与图11和12中所示的患者防护罩***一起使用的另一个支腿的示意图。
图15是可以与图11和12中所示的患者防护罩***一起使用的另一个支腿的示意图。
图16描绘了通过患者防护罩***的支腿拍摄的来自成像***的投影图像。
图17描绘了来自图16的投影图像的重构图像。
图18描绘了图示对患者的***进行成像的另一种方法的流程图。
图19是另一个患者防护罩***的透视图。
图20是图19中所示的患者防护罩***的后视图。
具体实施方式
本文描述的技术涉及具有滑动防护罩的患者防护罩***,该滑动防护罩增加了防护罩的可及范围并适应成像***上的广角成像。通过增加防护罩的可及范围,即使在广角成像位置(例如,60°管头扫掠),也可以通过限制与成像***的移动X射线管头的接触来提高患者的舒适度。该防护罩还可以帮助患者在成像***处定位和支撑,以确保固定期间的舒适度。此外,在广角成像位置成像期间,防护罩还防止患者侵入X射线场。
支持这种类型的滑动防护罩的一种选项是具有定位在成像区域之外的框架,该成像区域包括X射线管头的广角图像位置。但是,使用广角成像区域之外的框架导致大框架,这限制技术人员接近压缩臂组件来定位患者的***。因此,本文描述的患者防护罩***耦合到压缩臂组件并且可以是可调整的以缩回(例如,相对于支撑平台的前边缘向前或向后),使得防护罩可以被移动并允许技术人员接近支撑平台和压缩桨。此外,防护罩可以沿着相对于缩回方向的横向平面滑动,以便即使在广角图像位置处也将防护罩定位在患者和X射线场之间。
在本文描述的示例中,防护罩定位在患者和X射线场之间,并且因此,患者防护罩***的一部分延伸通过X射线成像区域以便支撑防护罩的位置。患者防护罩***包括延伸通过X射线成像区域并使防护罩能够滑动的支架。一方面,支架的至少一部分由射线可透材料形成,其定位成与X射线源的焦斑相邻,以使图像衰减减少。在这个示例中,X射线束通过支架发射以进行一次或多次图像获取。当在支架的侧面获取图像时,图像获取过程可以跳过这些角度位置,或者工作站可以减少或去除支架可以形成的任何图像伪影。另一方面,支架可以由延伸通过X射线成像***的一对间隔开的支腿形成。因此,形成开口以允许X射线束无障碍地通过。当在支腿位置处获取图像时,图像获取过程可以跳过这些角度部分,或者工作站可以减少或去除可以从支架形成的任何图像伪影。一方面,图像获取过程可以拍摄支腿位置,并且工作站被配置为处理投影图像以便提供图像伪影校正并改进结果所得的重构图像。
因而,患者防护罩***和滑动防护罩被构造为减少或防止患者在成像过程期间与移动部件接触并且增加患者在移动部件周围的舒适度。此外,防护罩还防止患者在成像过程期间进入X射线场。但是,患者防护罩***和防护罩还为技术人员提供定位患者***以进行固定的途径。因此,在组合成像***中,本文描述的患者防护罩***和滑动防护罩被构造为相对于支撑平台定位,使得防护罩不仅可以适应***X线照相术和断层合成成像位置,而且可以适应广角成像位置,同时仍然使得技术人员能够接近压缩臂组件以固定患者的***。
此外,患者防护罩***的支架坚固并且能够支撑防护罩的悬臂式滑动位置,即使当患者压在防护罩上并向患者防护罩***施加力时也是如此。因此,防护罩可以在其延伸位置支撑患者,并且不会偏转到成像***的X射线场中。
图1是示例性成像***100的示意图。图2是成像***100的透视图。同时参考图1和图2,并非下面描述的每个元件都在两个图中被描绘。成像***100被配置为固定患者的***102以经由压缩臂组件104进行X射线成像(例如,***X线照影、断层合成和/或广角成像)。在这个示例中,压缩臂组件104包括静态***支撑平台106和可移动压缩桨108。***支撑平台106和压缩浆108各自分别具有压缩表面110和112,其中压缩表面112被构造为朝支撑平台106移动以压缩和固定***102。在已知***中,压缩表面110、112被暴露,从而直接接触***102。支撑平台106还容纳X射线图像接受器114和可选的倾斜机构116。压缩臂组件104处于从X射线源120发出的成像X射线束118的路径中,使得光束118撞击在图像接受器114上。
压缩桨108和支撑平台106支撑在第一支撑臂122上,并且X射线源120支撑在第二支撑臂上,也称为X射线管头124。支撑臂122、124安装在龙门架126上。对于***X线照相,支撑臂122和124可以在不同的成像朝向(诸如颅尾(CC)和中外侧斜(MLO)视图)之间围绕轴线128作为单元旋转,使得成像***100可以在每个朝向上拍摄***X线照相投影图像。在操作中,图像接受器114在拍摄图像的同时相对于支撑平台106保持在适当位置。压缩臂组件104释放***102,以使支撑臂122、124移动到不同的成像朝向。对于断层合成,支撑臂122保留在适当位置,其中***102被固定并保持在适当位置,而至少管臂124相对于压缩臂组件104和被压缩***102绕轴线128旋转X射线源120。成像***100在X射线束118相对于***102的各个角度拍摄***102的多个断层合成投影图像。类似地,对于广角成像,支撑臂122保持在适当位置,而***102固定并保持在适当位置,同时至少管臂124相对于压缩臂组件104和被压缩的***102绕轴线128旋转X射线源120。成像***100在X射线束118相对于***102的相应角度处拍摄***102的至少一个广角图像。因此,压缩臂组件104和管头124可以彼此独立地旋转,除非成像过程需要或期望匹配的旋转。
同时且可选地,图像接受器114可以相对于***支撑平台106并与第二支撑臂124的旋转协调地倾斜。倾斜可以通过与X射线源120的旋转相同的角度,但也可以通过所选择的不同角度,使得对于多个图像中的每个图像X射线束118基本上保持在图像接受器114上的相同位置。倾斜可以是围绕轴线130,该轴线可以但不必在图像接受器114的图像平面中。耦合到图像接受器114的倾斜机构116可以以倾斜运动来驱动图像接受器114。对于断层合成成像和/或广角成像,***支撑平台106可以是水平的,并且可以与水平成一定角度,例如与***X线照相中常规MLO成像的朝向类似。成像***100可以完全是***X线照相***、广角***、或者完全是断层合成***,或者可以执行多种形式的成像的“组合”***。这样的组合***的一个示例已经由本文受让人以商品名Selenia Dimensions提供。
如本文所使用的,广角成像被认为是比典型断层合成成像更宽的管头角度,例如,高于±7°或±7.5°的角度位置。在一些示例中,断层合成成像可以处于±7°内的位置处,而在其它示例中,断层合成成像可以处于±7.5°内的位置处。一方面,广角成像包括管头124的60°扫描。广角成像可以包括计算机断层扫描(CT)图像获取、广角增强断层合成(例如,成像角度达到并包括±30°)、高能成像获取等。在一些示例中,从广角成像的获取可以与断层合成和/或***X线照影获取结合使用。
当操作成像***100时,图像接受器114响应于成像X射线束118的照亮而产生成像信息,并将其提供给图像处理器132以进行处理和生成***X射线图像。包括软件的***控件和工作站单元134控制***的操作并与操作员进行交互以接收命令并传递包括已处理的射线图像的信息。
压缩桨108经由桨支撑件136耦合到支撑臂122,桨支撑件136可沿着支撑臂122线性移动并被用于将患者的***102固定在支撑平台106上。此外,成像***100包括可移除地耦合到支撑臂122的患者防护罩***138。患者防护罩***138至少部分地部署在压缩桨108和X射线源120之间并且包括滑动防护罩140。防护罩140被构造为减少或防止患者在成像过程期间与移动部件(例如,管头124)接触并且增加成像***100的移动部件周围的患者舒适度。此外,防护罩140防止患者在成像过程期间进入X射线场。但是,防护罩140还为技术人员提供定位患者的***102以进行固定的通路。因此,在组合成像***(如成像***100)中,本文描述的患者防护罩***138和滑动防护罩140被构造为相对于支撑平台106定位,使得防护罩140不仅可以适应***X线照相术和断层合成成像位置,而且还适应广角成像位置,同时使技术人员能够接近压缩臂组件104以固定患者的***102。
图3是成像***100的部分侧视图。患者防护罩***138包括可移除地耦合到压缩臂组件104的支撑臂122的臂142。在该示例中,臂142可以经由两点附接耦合到支撑臂122,使得形成更多脊状连接并支撑患者防护罩***138的悬臂构造。载体144可滑动地耦合到臂142,使得防护罩140可以相对于支撑臂122和支撑平台的前边缘缩回,以促进技术人员接近压缩臂组件104。一方面,臂142限定防护罩140可以经由载体144沿着其滑动的纵向轴线。患者防护罩***138还包括将防护罩140耦合到载体144的支架146。
X射线管头124可相对于压缩臂组件104旋转,使得X射线源120沿着管头平面148旋转。管头平面148与X射线管头124的旋转轴线128(图1中所示)正交并且与***支撑平台106正交。管头平面148还与X射线图像接受器114(图1中所示)的前边缘对应。X射线源120朝着支撑平台106发射X射线束118,并且束118被准直以与图像接受器114的位置对应。如图3中所示,X射线源120相对于压缩臂组件104以0°管头角度定位。如本文所使用的,0°管头角度与X射线源120与支撑平台106正交并且在管头平面148内对应,并且管头124和压缩臂组件104处于绕旋转轴线128的相同旋转位置。一方面,0°管头角度可以与MLO图像位置或CC图像位置对应。至少在0°管头角度位置,当防护罩140被用于限制患者接近X射线场时,X射线束118穿过患者防护罩***138,因为患者防护罩***138延伸穿过管头平面148以便将防护罩140定位在患者和X射线场之间。因此,支架146被构造为允许X射线束118穿过患者防护罩***138,同时减少或防止来自患者防护罩***138的图像伪影在所获取的X射线图像中形成。
在该示例中,防护罩140可以是平板并且定位在压缩臂组件104上,使得其与管头平面148平行。通过将防护罩140形成为平板,防护罩140可以根据需要或期望被移动,并且即使在广角成像位置处也保持在X射线束118的成像场之外。因此,支架146被构造为在防护罩140如本文所述的滑动移动期间维持防护罩140相对于管头平面148的平行位置。
图4是成像***100的局部前视图。如图4中所示,成像***100定位在MLO图像配置中。因此,压缩臂组件104和管头124两者都被旋转,但是,管头124仍然以0°管头角度150定位并且与支撑平台106(图1中所示)正交。在0°管头角度150处,当成像***100在***X线照相成像模式下操作时,成像***100可以经由X射线束118获取MLO***X线照相X射线图像。附加地或可替代地,成像***100可以在断层合成成像模式下操作,并且经由X射线束118以断层合成角度152(其可以包括或可以不包括0°管头角度150)拍摄多个X射线图像。一方面,断层合成角度152可以在相对于0°管头角度150的大约15°和±7.5°之间的范围内。另一方面,断层合成角度152可以在相对于0°管头角度150的大约14°和±7°之间的范围内。患者防护罩***138的支架146被构造为允许以断层合成角度152和0°管头角度150发射的X射线束118穿过患者防护罩***138,使得减少或防止图像伪影。当针对MLO图像配置定位患者时,管头124的位置和移动通常不太靠近患者。但是,当管头124移动到更宽的角度时,管头124和X射线场移动得更靠近患者,从而需要防护罩140适应更宽的角度配置。
成像***100还被配置为在广角图像模式下操作并且经由X射线束118以广角154获取一个或多个广角图像。一方面,广角154可以在断层合成角度152之外相对于0°管头角度150在大约60°和±30°之间的范围内。在一些示例中,大约±7.5°和±15.5°之间的角度可以与支架146的位置对应,并且其可以产生图像伪影,使得这些成像角度可从成像过程中消除。在其它示例中,大约±7°和±15.5°之间的角度可以与支架146的位置对应。因此,广角154可以在大约±15.5°和±30°之间,使得X射线束118不通过与支架146的位置对应的投射角发射。在其它示例中,工作站可以被用于处理具有来自支架146的图像伪影的图像角度,使得伪影被减少或去除。当X射线管头124沿着广角154的位置移动时,X射线场也移动到患者防护罩***138的支架146之外的位置。支架146允许防护罩140相对于载体144(如图3中所示)和压缩臂组件104滑动,使得防护罩140可以被用于减少或防止患者在这些广角154处侵入X射线束118。
支架146限定患者防护罩***138上的防护罩140的行进路径156,并且行进路径156沿着防护罩平面157(图3中所示),该防护罩平面157与管头平面148平行并偏离管头平面148(也如图3所示)。这种构造使得技术人员能够使防护罩140相对于压缩臂组件104被移动和滑动,而不侵入X射线场。行进路径156还具有弓形形状,使得防护罩140不干扰X射线管头124在广角154下的移动。一方面,弓形行进路径156的中心点是X射线管头124的旋转轴线128(图1中所示)。因此,管头124和防护罩140都可绕旋转轴线128选择性地且独立地定位。在示例中,防护罩140的行进路径156大约为60°并且与管头124在所有三种成像模式下的扫掠移动对应。在另一个示例中,防护罩140的行进路径156相对于0°管头角度150至少为±30°。例如,防护罩140包括两个相对的边缘158、160,并且当在第一边缘158的方向上移动时,防护罩140的行进路径156使得第一边缘158能够定位成超过30°,而当在第二边缘160的方向上移动时,使得第二边缘160能够定位成超过-30°。通过沿着弓形行进路径滑动防护罩140,当成像***100处于MLO位置时,可以维持支撑平台和防护罩140之间的距离,使得防护罩140可以更紧密地与患者的位置相关。
图5是成像***100的部分透视图。图6是成像***100的另一个部分透视图。同时参考图5和图6,部分地图示了支架146,并且支架146被用于将防护罩140耦合到患者防护罩***138上的载体144。患者防护罩***138耦合到压缩臂组件104并且与X射线管头124分离。支架146包括被构造为耦合到载体144的载体安装座162。支架安装座162由患者防护罩***138支撑,使得其在压缩臂组件104上的位置可以被固定。载体安装座162仅部分地在图5和图6中示出,并且图示了用于将载体安装座162耦合到载体144的两种不同构造。
在一个示例中,载体安装座162包括固定到载体144的板164。板164延伸穿过管头平面148(图3中所示),使得当管头124定位在***X线照相或断层合成模式中并且X射线束通过板被发射时,板164处于X射线场中。例如,这种构造在图3中示出。因此,板164由具有均匀厚度的射线可透材料(例如,具有泡沫芯的碳纤维)形成,以便减少X射线图像中的图像伪影。例如,通过将板164定位得更靠近X射线源的焦斑,被成像的板164可以仅在X射线图像中产生轻微的衰减,这仍然可以被用于诊断和/或具有工作站处理图像期间减少或消除衰减。板164沿着防护罩140的行进路径156伸长,以便增加载体安装座162与防护罩140的接合长度,并且当防护罩140移动到广角位置时支撑防护罩140的悬臂构造(例如,如图5和6中所示)。
在另一个示例中,载体安装座162包括一对彼此间隔开并固定到载体144的支腿166。支腿166延伸穿过管头平面148,但是,支腿166之间的空间是开放的,使得当管头124定位在***X线照相或断层合成模式中时支架146部署在X射线场之外。通过沿着防护罩140的行进路径156将支腿166间隔开,防护罩140在处于悬臂构造时被支撑。在一些示例中,支腿166可以具有三角形横截面形状,以在断层合成模式和广角模式之间的边界处容纳X射线束,同时减小支腿166可以以其形成图像伪影的管头124的角位置。在一些示例中,成像***100可以被配置为不在与延伸穿过管头平面148的支腿166的位置对应的角位置处拍摄投影图像。
图7是可与成像***100(图1-6中示出)一起使用的示例性患者防护罩***200的透视图。患者防护罩***200包括臂202,臂202被构造为可移除地耦合到压缩臂组件的支撑臂。臂202限定纵向轴线204并且臂202的一端包括臂板206。臂板206可释放地固定到压缩臂组件。锁定机构210可以被用于将臂202的位置锁定在支撑臂上。在该示例中,臂板206提供刚性两点连接以将患者防护罩***200支撑在压缩臂组件上。
载体212耦合到臂202的另一端并且被构造为支撑用于防护罩216的支架214。载体212可滑动地耦合到臂202,使得载体212可以沿着纵向轴线204滑动218。载体212包括横向构件220,该横向构件220的端部包括促进沿着臂202定位载体212的按钮222。
支架214被构造为支撑防护罩216并且还限定用于防护罩216的弓形行进路径。防护罩216沿着与纵向轴线204正交的横向平面移动,并且防护罩216在这个横向平面上是平行的。支架214延伸穿过管头平面148(如图3中所示),并且因此其形状和尺寸被设计为使得X射线束以至少一些成像角度穿过患者防护罩***200。支架214具有耦合到防护罩216的防护罩安装座224和耦合到载体212的载体安装座226。防护罩安装座224和载体安装座226被接合以允许防护罩216沿着行进路径并相对于载体212和臂202被滑动移动228。载体安装座226被固定到载体212,并且防护罩安装座224可相对于载体安装座226和载体212滑动。载体安装座226可以包括在每一侧上的锁定机构230,锁定机构230被构造为固定防护罩216相对于载体212的位置。通过将锁定机构230放置在防护罩216的每一侧上,技术人员在患者的任一侧工作时可以更容易地固定防护罩216的位置。
载体安装座226包括被构造为接合防护罩安装座224的支撑件232和从支撑件232延伸并被构造为耦合到载体212的横向构件220的一对支腿234。开口236由支撑件232、一对支腿234和载体212限定,其尺寸和形状被设置为允许X射线穿过患者防护罩***200。
图8是患者防护罩***200(图7中所示)的支架214和防护罩216的分解图。图9是支架214和防护罩216的横截面图。同时参考图8和图9,载体安装座226的支撑件232由耦合在一起以形成T形轨道242的两个轨道部分238、240形成。防护罩安装座224耦合到防护罩216并且形成滑动地接纳在T形轨道242中的对应T形凸缘244。对应的弓形凹槽246被限定在被构造为保持滚珠248的防护罩安装座224和载体安装座226两者中。凹槽246至少部分地限定防护罩216的行进路径,并且滚珠248促进防护罩安装座224相对于载体安装座226的滑动移动。在其它示例中,被封住的滚轮可以被用于促进防护罩216的滑动移动。锁定机构230安装在支撑件232上并且允许技术人员手动锁定防护罩216的位置。例如,锁定机构230可以包括销,该销被构造为接合到防护罩安装座224内的棘爪中。
在该示例中,防护罩安装座224延伸穿过防护罩216的整个长度,但不从防护罩216向外延伸。这种构造促进技术人员能够更容易地在患者防护***200周围工作并定位患者。防护罩216还可以包括框架250以促进将防护罩216耦合到防护罩安装座224。
在操作中,防护罩216可由技术人员根据需要或期望沿着准确的行进路径定位,并且锁定机构230允许防护罩216保持就位以将患者定位在成像***处。防护罩216具有宽的运动范围以适应大的管头扫掠角,并且因此,当防护罩216定位在最左或最右位置时,可以在患者防护罩***200内形成大的力臂。通过将支腿234间隔开并使用支撑件232包围防护罩安装座224的两侧,支架214是坚固的并且能够支撑防护罩216的悬臂位置,即使当患者压在防护罩216上并且向患者防护罩***200施加力时也是如此。此外,支架214延伸穿过防护罩216的整个长度,因此防护罩216可以在其延伸位置支撑患者并且不会偏转到成像***的X射线场中。
图10描绘了图示对患者的***进行成像的方法300的流程图。方法300可以在本文描述的成像***或根据需要或期望的任何其它成像***上执行。方法300开始于定位压缩臂组件(操作302)。压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台和部署在平台下方的X射线接受器。然后将患者的***固定在压缩桨和平台之间(操作304)。在一些示例中,定位压缩臂组件包括将压缩臂组件定位在MLO成像位置。
防护罩至少部分地定位在患者和X射线管头的X射线场之间(操作306)。防护罩通过至少臂和载体耦合到支撑臂。防护罩可经由载体相对于支撑臂沿着臂线性移动,并经由支架沿着与臂正交的平面横向移动,并且防护罩的行进路径沿着横向平面呈弓形形状。一旦防护罩被定位,就在至少一个第一成像模式下获取第一X射线图像中的一个或多个(操作308)。至少一个第一成像模式处于相对于0°管头角度小于或等于±7°的管头角度。在另一个示例中,至少一个第一成像模式处于相对于0°管头角度小于或等于±7.5°的管头角度。一方面,至少一个第一成像模式包括断层合成成像。另一方面,至少一个第一成像模式包括***X线照相成像。在又一方面,至少一个第一成像模式包括断层合成和***X线照相成像。在又一方面,第二成像模式是增强断层合成。
然后在第二成像模式下获取一个或多个第二X射线图像(操作310)。第二成像模式处于相对于0°管头角度大于±7.5°的管头角度,并且防护罩相对于第二成像模式的X射线场定位。在另一个示例中,第二成像模式处于相对于0°管头角度大于±7°的管头角度,并且防护罩相对于第二成像模式的X射线场定位。一方面,第二成像模式处于相对于0°管头角度大于或等于±15.5°的管头角度,并且在这个示例中,对于导致由患者防护罩***的支架形成的图像伪影的位置,可以消除投影图像(例如,在±7.5°和±15.5°之间)。在一些示例中,方法300还可以包括将防护罩相对于压缩臂组件锁定就位(操作312)。
图11是附接到成像***402的患者防护***400的部分透视图。图12是附接到成像***402的患者防护罩***400的前视图。同时参考图11和图12,患者防护罩***400部署在桨支撑件404和X射线管头406之间,并且耦合到支撑臂408。患者防护罩***400包括耦合到臂412的载体410。此外,患者防护罩***400包括被构造为支撑防护罩(未示出)的支架414。支架414包括在载体410和防护罩之间延伸的一对支腿416。这对支腿416彼此间隔开距离418。间隔距离418使得防护罩能够以悬臂构造被支撑。此外,间隔距离418在患者防护罩***400内提供没有任何结构的区域,使得在成像过程期间减少或防止支腿416的图像伪影。
如图12中所示,管头406以0°管头角度定位。每个支腿416的内表面420间隔开418,使得管头406可以在±8°之间移动,而支腿416不会在对应的X射线图像中形成图像伪影。间隔距离418在基本平行于***支撑平台的压缩表面的方向上延伸。因此,当X射线源处于0°管头角度时,间隔距离418基本上与X射线束方向正交。这个间隔距离418使得能够在不受支腿416干扰的情况下执行15°断层合成扫描。此外,从管头406发出的工作或定位光不被患者防护罩***400阻挡。此外,支腿416相对于管头406在向下方向422偏移。偏移方向422使得管头406能够相对于患者防护罩***400旋转,而不在支腿416处形成夹点并保护技术人员。偏移方向422在基本与***支撑平台的压缩表面正交的方向上延伸。因此,当X射线源处于0°管头角度时,偏移方向422基本上与X射线束方向平行。
在该示例中,每个支腿416的横截面剖面基本上是三角形形状的。三角形形状在向下方向上定向,其内表面420定向在±8°管头角度位置处并且外表面424定向在±15°管头角度位置处。每个支腿416还包括在内表面和外表面之间延伸的顶表面426。因此,患者防护罩***400定位在成像***402上,使得每个支腿416定位在或者-15°和-8°或者+8和+15°管头角度之间。支腿的横截面剖面被构造为增加用于支撑防护罩的支腿416的结构强度并且减少或防止在某些投影角度的成像过程期间的图像伪影。例如,支腿416的尺寸、形状和位置防止支腿416在-15°和-8°以及+8°和+15°管头角度范围之外的投影角度中出现图像伪影,而支腿416的尺寸、形状和位置减少了支腿416在-15°和-8°以及+8°和+15°管头角度范围内的投影角度中的图像伪影。此外,每个支腿416在-15°和-8°以及+8°和+15°管头角度范围之间的位置增加了患者防护罩***400在成像***402上的紧凑性,并且因此增加了技术人员的工作空间。
图13是患者防护罩***400(图11和图12中所示)的支腿416的示意图。在该示例中,支腿416具有三角形的横截面剖面,其中内表面420与±8°的管头角度对准。一方面,±8°角基于将X射线源430的X射线成像区域外边缘与X射线检测器(未示出)的一个边缘(例如,较近的边缘)对准428,使得支腿416在成像区域之外并且在±8°投影角度处不会形成支腿416的图像伪影。外表面424与±15°管头角度对准。一方面,±15°角基于将X射线源430的X射线成像区域外边缘与X射线检测器的另一个边缘(例如,另外的边缘)对准432,使得支腿416在成像区域之外并且在±15°投影角度处没有形成支腿416的图像伪影。因此,支腿416仅在X射线管头角度在-15°和-8°以及+8°和+15°之间时才生成图像伪影,因为X射线源430发射X射线束434穿过支路416的至少一部分。
图像伪影的阴影宽度436至少部分地基于支腿416的顶表面426。因而,更大的顶表面426比更小的顶表面产生更大的阴影宽度436。但是,由于支腿416的横截面积减小,更小的顶表面426比更大的顶表面426与支腿416的更小结构强度对应。因而,支腿416的横截面形状可以采用其它形状,以便提高患者防护罩***的性能。此外,在本文描述的示例中,支腿416的阴影宽度436的宽度使得当在两个相邻投影角度中生成图像伪影时,支腿416的图像伪影在图像位置上不重叠,使得投影图像可以用于重构。下面参考图14和图15进一步描述其它横截面形状的两个示例,但是,可以根据需要或期望使用任何其它形状。
在成像***的操作期间,X射线管头旋转以拍摄患者***的多个投影图像。在一些示例中,X射线源430可以与管头一起在±60°之间旋转并且以预定的角度旋转获取投影图像。一方面,可以大致每1°获取投影图像。因而,当X射线源430处于-15°和-8°或+8°和+15°之间的管头角度并且与支腿416的位置对应时,X射线束434有意地射过支腿416并且图像伪影有意地形成在投影图像中。因此,患者防护罩***内的支腿416的结构和位置既减少了包括支腿416的图像伪影的投影角度的数量,又减少了投影图像内的图像伪影阴影的宽度。一方面,当X射线源430处于±8°管头角度时,在成像期间不生成支腿416的图像伪影。另一方面,当X射线源430处于±15°管头角度时,在成像期间不生成支腿416的图像伪影。
图14是可以与患者防护罩***400(图11和图12中所示)一起使用的另一个支腿450的示意图。上面描述了某些组件,因此不必进一步描述。在这个示例中,支腿450被定位在成像***上,使得其处于-15°和-8°或+8°和+15°管头角度之间并且类似于如上所述。但是,支腿450具有圆形的横截面剖面。圆形周边的尺寸被设置为使得内表面420维持与±8°管头角度对准,而外表面424维持与±15°管头角度对准。顶表面426在圆形周边上较小,并且因此,由支腿450生成的阴影宽度452减小并且与上面参考图13描述的三角形形状示例相比更小。通过对支腿450进行整形和确定尺寸以减小图像伪影尺寸,可以经由投影成像过程获得更多信息。一方面,圆形周边的尺寸基于内切于图13中所示的三角形形状(例如,圆形周边与三角形的每条边相切)。
图15是可以与患者防护罩***400(图11和图12中所示)一起使用的另一个支腿475的示意图。上面描述了某些部件,因此不必进一步描述。在这个示例中,支腿475被定位在成像***上,使得其处于-15°和-8°或+8°和+15°管头角度之间并且类似于如上所述。但是,支腿475具有四边形和菱形形状的横截面剖面。四边形周边的尺寸被设置为使得内表面420维持与±8°管头角度对准,而外表面424维持与±15°管头角度对准。顶表面426具有与上述圆形周边类似的尺寸,因此,由支腿475生成的阴影宽度477被减小并且与上面参考图13描述的三角形形状示例相比更小。在这个示例中,阴影宽度477可以基本上等于上面参考图14描述的圆形的阴影宽度。通过对支腿475进行整形和确定尺寸以减小图像伪影尺寸,可以经由投影成像过程获得更多信息。一方面,菱形形状的尺寸基于图14中所示的圆形周边内切于菱形,使得圆形周边与四边形的每条边相切。应当认识到的是,本文还设想了支腿的其它横截面形状,诸如多边形、椭圆形等。
图16描绘了通过患者防护罩***的支腿502拍摄的来自成像***的多个投影图像500。如上所述,本文描述的成像***可以在断层合成成像模式和/或增强或广角断层合成模式下操作。在断层合成扫描期间,管头相对于患者的***旋转,并且在一些方面,可以以±60°管头角度之间的预定角度获取投影图像500。在一个示例中,成像***被配置为获取±30°管头角度之间的57个投影图像。因为患者防护罩***的支腿部署在-15°和-8°以及+8°和+15°管头角度之间,所以这57个投影图像中的至少一些包括由延伸穿过X射线束的患者防护罩***的该对支腿502生成的图像伪影504。图16图示了通过一对支腿502中的一个支腿拍摄的投影图像的帧14-20,而帧36-42与通过一对支腿502中的另一个支腿拍摄的投影图像对应。
如上所述,支腿502的形状和尺寸被设计为使得在通过支腿502发射X射线束的每个投影角度处,投影图像中的对应图像伪影504不与相邻图像重叠。例如,当帧彼此重叠时,帧17中所示的图像伪影504的顶部边缘506不与帧18中所示的图像伪影504的底部边缘508重叠。通过防止投影图像之间的图像伪影重叠,在断层合成重构期间可以使用更多的帧数。一方面,如果图像伪影确实在投影图像之间重叠,那么那些对应的帧可以不用于重构。在一些示例中,利用投影图像执行的断层合成重构可以丢弃并且不使用具有支腿的图像伪影504的图像(例如,-15°和-8°以及+8°和+15°管头角度之间的投影图像)。但是,丢弃-15°和-8°以及+8°和+15°管头角度之间的所有投影图像会降低(一个或多个)重构图像的质量。因此并且在其它示例中,成像***仍然可以通过执行成像校正来在重构期间使用包含支腿的图像伪影504的投影图像。
在该示例中,成像***的图像处理器(例如,图1中所示的包括存储器和(一个或多个)处理器的图像处理器132)被用于识别每个投影图像内的图像伪影504的位置,分割出图像伪影504,并且基于被处理和分割的投影图像将多个投影图像500重构为断层合成重构。例如,图像处理器可以识别每个投影图像内的图像伪影504的顶部边缘506和底部边缘508。一旦识别出图像伪影504的位置,就将图像伪影位置分割出来并用均匀的背景替换。一方面,图像伪影504的定位可以通过像素来执行,并且图像伪影504的像素被均匀且不提供图像数据的背景值替换。应当认识到的是,分割可以根据需要或期望在或者空间(例如,像素)域或者频域中执行。通过去除投影图像中的图像伪影值,可以执行经处理的断层合成图像的重构,而不会在重构中形成阴影,如以下所述的图17中所示。
图17描绘了来自投影图像500(图16中所示)的重构图像510、512。当在没有图像伪影校正的情况下对投影图像500执行反投影重构时,在重构图像510中形成阴影514。这些阴影514是不期望的并且降低了重构图像510的质量。相反,当校正被成像的伪影时(例如,经由上述处理),当对分割的投影图像500执行反投影重构时,在重构图像512中不形成阴影。因此,如果在分割出支腿的图像伪影之后执行重构,那么重构图像512具有更好的质量。
继续参考图16,当用于重构的投影图像500的数量减少时,断层合成扫描的性能和准确性降低。因而,患者防护罩***的支腿502的尺寸、形状和位置减少了包括来自支腿502的图像伪影504的投影图像500的数量。这提高了断层合成扫描的性能和准确性。此外,通过继续用X射线束射过支腿502,然后校正结果所得的投影图像500,通过增加用于重构的成像数据来进一步提高断层合成扫描的性能和准确性。与如果图像伪影504包含在投影图像中则完全去除投影图像相比,通过使用例如85%的投影图像(例如,分割出图像伪影504)来提高成像性能。
在一些示例中,投影图像500还可以使成像***的其它部件在成像期间在帧上示出。例如,这些部件可以是准直器、X射线检测器等的一部分。在一些方面,当图像伪影504接近检测器边缘并且仅部分成像时(例如,帧14、20、36和42),由于成像***的其它部件,会难以识别这些伪影的顶部或底部边缘506、508。因此,图像处理器可以通过生成对示出整个图像伪影504的帧(例如,帧15-19和37-41)的顶部或底部边缘506、508的拟合曲线、然后基于拟合曲线并且在分割出图像伪影504之前确定仅部分示出的图像伪影504的顶部边缘506或底部边缘508来进一步提高图像伪影校正处理的准确性。
为了生成拟合曲线,图像处理器识别示出整个图像伪影504的两个或更多个帧中的图像伪影504的顶部边缘506的位置。这些帧可以是例如图16中所示的帧15-19或帧37-41。基于顶部边缘506的拟合曲线,图像处理器可以确定帧14或36中的顶部边缘506。类似地,图像处理器识别示出整个图像伪影504的两个或更多个帧中的图像伪影504的底部边缘508的位置。这些帧可以是例如帧15-19或帧37-41。基于底部边缘508的拟合曲线,图像处理器可以确定帧20或42中的底部边缘508。虽然以上示例描述了基于图像伪影504的边缘位置的拟合曲线,但是应当认识到的是,可以根据需要或期望使用其它拟合曲线。例如,可以使用基于图像伪影504的区域位置的拟合曲线。当管头角度改变时并且根据需要或期望,图像处理器还可以考虑每个投影图像中的放大倍率差异(例如,X射线源距接受器的距离)。
图18描绘了图示对患者的***进行成像的另一种方法600的流程图。方法600可以根据需要或期望在上述成像***或任何其它成像***上执行。方法600开始于将患者的***固定在压缩臂组件中(操作602)。压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台和部署在平台下方的X射线接受器。此外,防护罩至少部分地定位在患者和X射线管头的X射线场之间(操作604)。该防护罩定位在管头平面的一侧,至少一个支腿支撑防护罩并延伸穿过管头平面。
在断层合成成像期间获取患者***的多个X射线投影图像(操作606)。多个X射线投影中的至少两个包括来自至少一个支腿的图像伪影,并且至少一个支腿的形状和尺寸被设置为使得图像伪影在至少两个X射线投影图像内的位置不彼此重叠。一方面,获取至少两个X射线投影图像包括发射在-15°和-8°和/或+8°和+15°管头角度之间的X射线曝光并穿过患者防护罩的支腿进行拍摄。
处理至少两个X射线投影图像以分割出图像伪影(操作608)。在一些示例中,处理投影图像包括识别图像内的图像伪影的位置以及用背景值分割图像伪影。图像伪影的位置识别可以包括确定图像伪影的两个最外边缘的位置。通过确定图像伪影的最外边缘位置,该方法可以包括处理具有至少一个支腿的部分图像伪影的X射线投影图像。基于所确定的两个最外边缘中的至少一个的位置,可以生成拟合曲线,使得从具有两个最外边缘的至少两个X射线投影图像确定部分图像伪影的边缘。因而,部分图像伪影的处理具有增加的准确性。
基于经处理的至少两个X射线投影图像,然后重构一个或多个断层合成图像(操作610)。这种重构可以根据需要或期望使用空间域或频域中的反投影来执行。
图19是另一个患者防护罩***700的透视图。图20是患者防护罩***700的后视图。同时参考图19和图20,患者防护***700被配置为与成像***100(图1-6中所示)一起使用并且具有与上述示例类似的功能。患者防护罩***700包括具有臂板704的臂702,臂板704被构造为可释放地固定到成像***100的压缩臂组件。在这个示例中,根据需要或期望,臂板704可以包括一个或多个手柄706和锁定机构708。载体710耦合到臂702的另一端并且被构造为支撑用于防护罩714的支架712。载体710选择性地沿着臂702可滑动。载体710包括横向构件716,该横向构件716的端部包括按钮718以促进载体710沿着臂702的定位。
支架712被构造为支撑防护罩714并且使防护罩714能够选择性地定位在成像***100上以用于如本文所述的高角度成像过程。支架712包括耦合到防护罩714的防护罩安装座720和耦合到载体710的载体安装座722。在该示例中,载体安装座722限定轨道并且防护罩安装座720被构造为在轨道内滑动。载体安装座722可以包括一个或多个滑动轴承以促进防护罩安装座720的移动(例如,顶部、底部和/或侧面滑动轴承)。滑动轴承可以是如上所述的辊。在其它示例中,滑动轴承可以是由载体安装座722支撑的V形辊(例如,具有环形V形凹槽的辊),其中对应的轨道形成在防护罩安装座720中。在又一些示例中,防护罩安装座720可以支撑V形辊,而载体安装座722限定对应的轨道。
在防护罩安装座720的后部,患者防护罩***700可以包括在防护罩714的每一侧处的锁定机构724,该锁定机构724被构造为固定防护罩安装座720和防护罩714相对于载体安装座722的位置。在示例中,锁定机构724可以是经由对载体安装座722施加摩擦力的偏压杆耦合的一对杠杆。这种构造使得技术人员能够在握住患者防护罩714时单手定位防护罩714。在其它示例中,锁定机构724可以具有使得防护罩714能够起到如本文所述的作用的任何其它结构。
载体安装座722包括与防护罩安装座720接合的支撑件726以及从支撑件726延伸并耦合到载体710的横向构件716的一对支腿728。在这个示例中,一对支腿728基本上是圆柱形的并且具有圆形横截面剖面,以便减少成像过程期间的图像伪影侧并且类似于上面参考图14描述的支腿。
在一些示例中,载体安装座722可以包括电子驱动器730(例如,马达和驱动构件),其使得防护罩安装座720能够相对于载体安装座722自动移动。通过提供防护罩714的自动运动控制(例如,经由图1中所示的***控件和工作站134),防护罩714可以被构造为基于压缩臂组件104(图1中所示)的移动方式被自动定位。在其它示例中,技术人员可以使用电子驱动器730来根据需要或期望定位防护罩714。
通过或者手动防护罩714移动或者自动防护罩714移动,防护罩安装座720和/或载体安装座722可以包括一个或多个传感器732以确定防护罩714在成像***上的位置。在示例中,传感器732可以提供防护罩714的位置,并且基于该位置,向技术人员指示朝着其移动防护罩714的方向或位置。在其它示例中,传感器732可以被用于确定电子驱动器730的移动方向。
在该示例中,防护罩714的侧面可以包括一对翼734。翼734可以被手动枢转,使得每个翼可以在防护罩714的平面内对准或相对于防护罩714处于一定角度的位置。一方面,翼734可以被定位成基本上与防护罩714的平面正交。当翼734在防护罩714的平面中对准时,翼734可以至少部分地在载体安装座722内延伸,使得防护罩714的运动的角度范围不被抑制。翼734增加防护罩714的表面积,以便增加患者舒适度,同时还在防护罩714的侧面提供返回,以便增加患者支撑和舒适度。翼734还进一步限制患者在成像期间干扰X射线束。在各方面,翼734可以是根据需要或期望从防护罩714可移除的。
防护罩714还可以包括支撑基本上透明的窗口构件738的框架736。一方面,框架736完全围绕透明窗口构件738的周边延伸。在其它方面,框架736仅部分地围绕透明窗口构件738的周边延伸。在又一些方面,防护罩714本身可以由基本上透明的材料形成。通过允许患者透过防护罩714看到,提高了患者的舒适度和平静度。此外,对技术人员的可见性也得到提高。
示例:
下面提供本文描述的***和方法的说明性示例。本文描述的***或方法的实施例可以包括下述条款中的任何一个或多个及其任何组合。
条款1.一种用于对患者的***进行成像的成像***,包括:
龙门架;
压缩臂组件,可旋转地耦合到龙门架,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台以及部署在平台下方的X射线接受器;
X射线管头,可旋转地耦合到龙门架并且可相对于压缩臂组件独立地旋转,该X射线管头包括可经由X射线管头沿着第一平面移动的X射线源;以及
患者防护罩***,至少部分地部署在压缩桨和X射线源之间,该患者防护罩***包括:
可移除地耦合到支撑臂的臂;
可滑动地耦合到臂的载体;
防护罩;以及
将防护罩耦合到载体的支架,其中支架包括耦合到防护罩的防护罩安装座和耦合到载体的载体安装座,防护罩安装座与载体安装座接合以允许防护罩相对于载体滑动地被移动,并且其中支架限定了防护罩的行进路径,该行进路径位于与第一平面平行的第二平面中,该行进路径具有弓形形状。
条款2.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中防护罩包括平板。
条款3.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中防护罩沿着行进路径的角位移是至少60°。
条款4.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中载体安装座包括固定到载体的射线可透板。
条款5.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中载体安装座包括被构造为接合防护罩安装座的支撑件和从支撑件延伸并被构造为耦合到载体的一对支腿,并且开口由支撑件、所述一对支腿和载体限定,开口的形状和尺寸被设计为允许X射线穿过患者防护罩***。
条款6.一种用于对患者的***进行成像的成像***,包括:
龙门架;
压缩臂组件,可旋转地耦合到龙门架,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台和部署在平台下方的X射线接受器;
X射线管头,可旋转地耦合到龙门架并且可相对于压缩臂组件绕旋转轴线独立旋转,该X射线管头包括可经由X射线管沿着第一平面旋转的X射线源;以及
患者防护罩***,至少部分地部署在压缩桨和X射线源之间,该患者防护罩***包括:
可移除地耦合到支撑臂并限定纵向轴线的臂;
可滑动地耦合到臂的载体;
防护罩;以及
将防护罩耦合到载体的支架,其中支架被构造为允许防护罩沿着与纵向轴线正交的横向平面移动,并且其中防护罩沿着横向平面的行进路径具有弓形形状。
条款7.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中0°管头角度被限定为X射线管头与平台正交,并且其中防护罩可沿着行进路径在相对于0°管头角度至少±30°之间移动。
条款8.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中防护罩具有第一边缘和相对的第二边缘,并且其中当防护罩在朝着第一边缘的方向上被移动时,第一边缘可定位成超过30°,并且当防护罩在朝着第二边缘的方向上被移动时,第二边缘可定位成超过-30°。
条款9.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中支架还包括锁定机构以固定防护罩相对于载体的位置。
条款10.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中弓形形状围绕旋转轴线限定。
条款11.一种对患者的***进行成像的方法,包括:
在第一成像位置定位压缩臂组件,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台以及部署在平台下方的X射线接受器;
将患者的***固定在压缩桨和平台之间;
将防护罩至少部分地定位在患者和X射线管头的X射线源的X射线场之间,防护罩通过至少臂和载体耦合到支撑臂,其中防护罩可经由载体相对于支撑臂沿着臂线性移动并经由支架沿着与臂正交的平面横向移动,并且其中防护罩的行进路径沿着横向平面呈弓形形状;
以至少一个第一成像模式获取一个或多个第一X射线图像,其中所述至少一个第一成像模式处于相对于0°管头角度小于或等于±7°的管头角度;以及
以第二成像模式获取一个或多个第二X射线图像,其中第二成像模式处于相对于0°管头角度大于±7°的管头角度,并且其中防护罩相对于第二成像模式的X射线场定位。
条款12.根据本文的条款中的任一项所述的方法,还包括锁定防护罩相对于压缩臂组件的位置。
条款13.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中所述至少一个第一成像模式包括断层合成成像。
条款14.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中所述至少一个第一成像模式包括***X线照相成像。
条款15.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中所述至少一个第一成像模式包括断层合成和***X线照影成像。
条款16.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中第二成像模式是增强断层合成模式。
条款17.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中定位压缩臂组件包括将压缩臂组件定位在MLO成像位置。
条款18.一种用于对患者的***进行成像的成像***,包括:
龙门架;
压缩臂组件,可旋转地耦合到龙门架,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台和部署在平台下方的X射线接受器;
X射线管头,可旋转地耦合到龙门架并且可相对于压缩臂组件独立地旋转,该X射线管头包括X射线源;以及
患者防护罩***,至少部分地部署在压缩桨和X射线源之间,该患者防护罩***包括:
可移除地耦合到支撑臂的臂;
可滑动地耦合到臂的载体;
防护罩;以及
至少一个支腿,其将防护罩支撑在载体上,其中0°管头角度被限定为X射线源与支撑平台正交,并且其中所述至少一个支腿定位在支撑臂上,使得所述至少一个支腿在±8°和±15°管头角度之间。
条款19.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中当X射线源处于±8°管头角度时,在成像期间不生成所述至少一个支腿的图像伪影。
条款20.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中当X射线源处于±15°管头角度时,在成像期间不生成所述至少一个支腿的图像伪影。
条款21.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中所述至少一个支腿的横截面剖面是三角形形状。
条款22.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中所述至少一个支腿的横截面剖面是圆形形状。
条款23.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中所述至少一个支腿的横截面剖面是四边形形状。
条款24.根据本文的条款中的任一项所述的成像***,其中所述至少一个支腿包括一对支腿。
条款25.一种对患者的***进行成像的方法,包括:
将患者的***固定在压缩臂组件中,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台以及部署在平台下方的X射线接受器;
将防护罩至少部分地定位在患者和X射线管头的X射线场之间,防护罩定位在管头平面的一侧上,至少一个支腿支撑防护罩并延伸穿过管头平面;
在断层合成成像期间获取患者***的多个X射线投影图像,其中所述多个X射线投影图像中的至少两个包括来自至少一个支腿的图像伪影,所述至少一个支腿的形状和尺寸被设计为使得图像伪影在至少两个X射线投影图像内的位置不彼此重叠;
处理所述至少两个X射线投影图像;以及
基于经处理的至少两个X射线投影图像重构一个或多个断层合成图像。
条款26.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中获取所述至少两个X射线投影图像包括发射在±8°和±15°管头角度之间的X射线曝光。
条款27.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中处理所述至少两个X射线投影图像包括识别图像伪影的位置并且用背景值分割图像伪影。
条款28.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中识别图像伪影的位置包括确定图像伪影的两个最外边缘的位置。
条款29.根据本文的条款中的任一项所述的方法,还包括处理具有所述至少一个支腿的部分图像伪影的X射线投影图像,其中基于所述两个最外边缘中的至少一个最外边缘的确定的位置,生成拟合曲线,使得根据具有两个最外边缘的所述至少两个X射线投影图像来确定部分图像伪影的边缘。
条款30.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中使用空间域或频域中的反投影来执行重构所述一个或多个断层合成图像。
条款31.一种对患者的***进行成像的方法,包括:
将患者的***固定在压缩臂组件中,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台以及部署在平台下方的X射线接受器;
将防护罩至少部分地定位在患者和X射线管头的X射线场之间,防护罩定位在管头平面的一侧上,至少一个支腿支撑防护罩并延伸穿过管头平面;
在断层合成成像期间获取患者***的多个X射线投影图像,其中所述多个X射线投影图像中的至少一个X射线投影图像包括来自所述至少一个支腿的图像伪影;
识别所述至少一个X射线投影图像中图像伪影的位置;
用背景值分割图像伪影;以及
基于分割的所述至少一个X射线投影图像重构一个或多个断层合成图像。
条款32.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中获取所述至少一个X射线投影图像包括发射在±8°和±15°管头角度之间的X射线曝光。
条款33.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中具有图像伪影的所述至少一个X射线投影图像包括来自所述至少一个支腿的具有图像伪影的至少两个X射线投影图像,所述至少一个支腿的形状和尺寸被设计为使得所述至少两个X射线投影图像内的图像伪影彼此不重叠。
条款34.根据本文的条款中的任一项所述的方法,其中识别图像伪影的位置包括确定图像伪影的两个最外边缘的位置。
条款35.根据本文的条款中的任一项所述的方法,还包括处理具有所述至少一个支腿的部分图像伪影的X射线投影图像,其中基于所述两个最外边缘中的至少一个最外边缘的确定的位置,生成拟合曲线,使得根据具有两个最外边缘的所述至少两个X射线投影图像来确定部分图像伪影的边缘。
本公开参考附图描述了本技术的一些示例,其中仅示出了一些可能的示例。但是,其它方面可以以许多不同的形式实施,并且不应被解释为限于本文阐述的示例。相反,提供这些示例是为了使本公开透彻和完整,并将可能示例的范围充分传达给本领域技术人员。本文描述的不同示例的任意数量的特征可以组合成一个单个示例,并且具有少于或大于本文描述的所有特征的替代示例是可能的。应该理解的是,本文采用的术语仅出于描述特定示例的目的而使用,并不旨在进行限制。必须注意的是,如在本说明书中使用的,单数形式“一”和“该”包括复数所指物,除非上下文另有明确规定。
虽然本文描述了具体示例,但是本技术的范围不限于那些具体示例。本领域技术人员将认识到在本技术范围内的其它示例或改进。因此,仅作为说明性示例公开了具体的结构、动作或介质。除非本文另有说明,否则根据本技术的示例还可以组合一般公开但没有明确组合例示的元件或部件。本技术的范围由所附权利要求及其中的任何等同形式限定。
Claims (20)
1.一种用于对患者的***进行成像的成像***,包括:
龙门架;
压缩臂组件,可旋转地耦合到龙门架,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台以及部署在平台下方的X射线接受器;
X射线管头,可旋转地耦合到龙门架并且能够相对于压缩臂组件独立地旋转,该X射线管头包括能够经由X射线管头沿着第一平面移动的X射线源;以及
患者防护罩***,至少部分地部署在压缩桨和X射线源之间,该患者防护罩***包括:
可移除地耦合到支撑臂的臂;
可滑动地耦合到臂的载体;
防护罩;以及
将防护罩耦合到载体的支架,其中支架包括耦合到防护罩的防护罩安装座和耦合到载体的载体安装座,防护罩安装座与载体安装座接合以允许防护罩相对于载体滑动地被移动,并且其中支架限定了防护罩的行进路径,该行进路径位于与第一平面平行的第二平面中,该行进路径具有弓形形状。
2.如权利要求1所述的成像***,其中防护罩包括平板。
3.如权利要求1所述的成像***,其中防护罩沿着行进路径的角位移是至少60°。
4.如权利要求1所述的成像***,其中载体安装座包括被构造为接合防护罩安装座的支撑件和从支撑件延伸并被构造为耦合到载体的一对支腿,并且其中开口由支撑件、所述一对支腿和载体限定,开口的形状和尺寸被设计为允许X射线穿过患者防护罩***。
5.如权利要求1所述的成像***,其中0°管头角度被限定为X射线管头与平台正交,并且其中防护罩能够沿着行进路径在相对于0°管头角度至少±30°之间移动。
6.如权利要求5所述的成像***,其中防护罩具有第一边缘和相对的第二边缘,并且其中当防护罩在朝着第一边缘的方向上被移动时,第一边缘能够定位成超过30°,并且当防护罩在朝着第二边缘的方向上被移动时,第二边缘能够定位成超过-30°。
7.如权利要求1所述的成像***,其中支架还包括锁定机构以固定防护罩相对于载体的位置。
8.如权利要求1所述的成像***,其中弓形形状围绕X射线管头的旋转轴线限定。
9.一种用于对患者的***进行成像的成像***,包括:
龙门架;
压缩臂组件,可旋转地耦合到龙门架,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台和部署在平台下方的X射线接受器;
X射线管头,可旋转地耦合到龙门架并且能够相对于压缩臂组件独立地旋转,该X射线管头包括X射线源;以及
患者防护罩***,至少部分地部署在压缩桨和X射线源之间,该患者防护罩***包括:
可移除地耦合到支撑臂的臂;
可滑动地耦合到臂的载体;
防护罩;以及
至少一个支腿,所述至少一个支腿将防护罩支撑在载体上,其中0°管头角度被限定为X射线源与支撑平台正交,并且其中所述至少一个支腿定位在支撑臂上,使得所述至少一个支腿在±8°和±15°管头角度之间。
10.如权利要求9所述的成像***,其中当X射线源处于±8°管头角度时,在成像期间不生成所述至少一个支腿的图像伪影。
11.如权利要求9所述的成像***,其中当X射线源处于±15°管头角度时,在成像期间不生成所述至少一个支腿的图像伪影。
12.如权利要求9所述的成像***,其中所述至少一个支腿的横截面剖面是圆形形状。
13.如权利要求9所述的成像***,其中所述至少一个支腿包括一对支腿。
14.一种对患者的***进行成像的方法,包括:
将压缩臂组件定位在第一成像位置,该压缩臂组件包括支撑压缩桨的支撑臂、平台以及部署在平台下方的X射线接受器;
将患者的***固定在压缩桨和平台之间;
将防护罩至少部分地定位在患者和X射线管头的X射线源的X射线场之间,防护罩通过至少臂和载体耦合到支撑臂,其中防护罩能够经由载体相对于支撑臂沿着臂线性移动并经由支架沿着与臂正交的平面横向移动,并且其中防护罩的行进路径沿着横向平面呈弓形形状;
以至少一个第一成像模式获取一个或多个第一X射线图像,其中所述至少一个第一成像模式处于相对于0°管头角度小于或等于±7°的管头角度;以及
以第二成像模式获取一个或多个第二X射线图像,其中第二成像模式处于相对于0°管头角度大于±7°的管头角度,并且其中防护罩相对于第二成像模式的X射线场定位。
15.如权利要求14所述的方法,还包括锁定防护罩相对于压缩臂组件的位置。
16.如权利要求14所述的方法,其中所述至少一个第一成像模式包括断层合成成像。
17.如权利要求14所述的方法,其中所述至少一个第一成像模式包括***X线照相成像。
18.如权利要求14所述的方法,其中所述至少一个第一成像模式包括断层合成和***X线照相成像。
19.如权利要求14所述的方法,其中第二成像模式是增强断层合成模式。
20.如权利要求14所述的方法,其中定位压缩臂组件包括将压缩臂组件定位在MLO成像位置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |