[发明专利]用于移动式射线摄影术系统的管对准

说明书

发明领域

本发明一般来说涉及射线摄影成像的领域，并且具体来说涉及射线摄影成像系统中的对准设备。本发明具体涉及用于辅助x射线源与成像接收器和滤线栅(grid)对准的方法和设备。

发明背景

当获得x射线影像时，通常在辐射源与记录影像数据的二维接收器之间存在一个最佳距离和角度。在多数情况下，优选的是x射线源在垂直于记录介质表面的方向上提供辐射。由于这个原因，大型射线摄影术系统的辐射头与记录介质支架是以相对于彼此的特定角度来安装。对所述头部和所述接收器定向通常需要具有实质尺寸并向外延伸正好超过这两个部件之间的全距离的固定臂。使用此种大型系统时，源与影像距离(SID)被严密地控制，并且接收器的不必要的倾斜或偏斜因此由成像系统本身的硬件阻止。此外，因为传统的大型系统的空间定位与几何结构受到良好控制，所以可直接对定位于成像接收器前方的滤线栅做恰当地使用及对准。

移动x射线设备在加护病房(ICU)与及时获取射线摄影影像是非常重要的其它环境中具有特殊的价值。因为所述设备可在围绕ICU或其它区域转动，并且可直接被带到患者身边，移动x射线装置允许主治医师或临床医师获得关于患者病状的最新信息，并有助于降低在移动患者至放射性设施中的固定设备时所必然伴有的风险。

图1的透视图示出可用于计算机射线摄影术(CR)和/或数字式射线摄影术(DR)的传统移动x射线设备的实例。移动射线摄影术装置600具有机架620，该机架包括用于显示所获得影像与相关数据的显示器610，和允许实现如存储、传输、修改以及打印所获得影像的功能的控制面板612。

就移动性来说，装置600具有一个或多个轮子615和一个或多个把手625，所述把手通常与腰齐平、与手臂齐平或与手齐平地来提供，从而有助于引导装置600到达其预定位置。自备的电池组通常提供源功率，消除了在电源插座附近的操作的需求。

安装至机架620的是支撑被安装在悬臂设备70(更简单地称为悬臂70)上的x射线源640的支撑构件635，所述x射线源也被称为x射线管或管头。发电机也可以安装在邻近管头处，或替代地安装在机架620内。在示出的实施方案中，支撑构件635具有高度固定的垂直支柱64。悬臂70从支撑构件635向外延伸可变距离并且在支柱64上下移动达到用于获得影像的所需高度。悬臂70可向外延伸固定距离或可在可变距离范围内延伸。x射线源640的高度设置范围是从用于使脚和下肢成像的低的高度到肩高及肩部以上的高度以用于使患者上身部分的各种部位成像。在其它传统实施方案中，所述x射线源的支撑构件不是固定支柱，而是铰接构件，该铰接构件在接合机构处弯曲以便允许x射线源在垂直和水平位置的范围内移动。

随着便携式辐射成像设备的出现，如在加护病房(ICU)环境中使用的那些设备，辐射源与二维辐射接收器和任何所附的滤线栅之间的固定角度关系不再由系统本身的固定硬件加强。取而代之，需要操作员来朝着接收器表面瞄准辐射源，通常利用目测评估来提供尽可能垂直的定向。在计算机射线摄影术(CR)系统中，二维影像感应装置本身是存储可读成像介质的便携式暗盒(cassette)。在直接数字式射线摄影术(DR)系统中，二维影像感应接收器是带有平坦、刚硬或可弯曲基底支撑的数字式检测器。

然而，一旦接收器被定位在患者身后，技术人员可能就看不到接收器本身。这就使便携式系统的对准任务变得复杂，从而需要一些用于测量SID、倾角以及定心的方法，并且更难于有效地使用滤线栅来减少散射的作用。由于便携式射线摄影术系统的这种增加的复杂性，所述技术人员可能选择不使用滤线栅；但是，不使用滤线栅的结果通常是低质量的影像。

已存在应对所述问题的多种途径，这些途径提供方法与工具来帮助操作员调整x射线源至接收器角度。一种传统的途径是以更简洁的方式提供机械对准，如在MacMahon的名为“移动射线摄影术对准装置(Mobile Radiography Alignment Device)”的美国专利号4,752,948中所述。平台具有用于维持成像暗盒与辐射源之间的对准的可枢转标准。然而，这种类型的复杂机械解决方案倾向于降低这些x射线系统的总体灵活性与可携带性。另一种类型的途径，如Kwasnick等的名为“数字式X射线成像器对准方法(Digital X-ray Imager AlignmentMethod)”的美国专利号6,422,750中所提出，使用初始的低辐照脉冲用于检测对准滤线栅；然而，这种方法将不适合于便携式成像条件，在所述便携式成像条件下，接收器必须在被装配在患者身后之后才进行对准。