[发明专利]用于X射线成像对准的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是美国专利申请序列号为15/191,449的PCT申请，名称为“SYSTEM AND METHOD FOR X-RAY IMAGING ALIGNMENT”，申请日为2016年6月23日，其要求名称为“Mobile Imaging System and Method”、申请序列号为62/184,554、申请日为2015年6月25日的美国临时申请的权益和优先权，其每个的整个说明书通过引用整体并入本文。

关于政府资金来源

本发明部分利用政府支持，由美国食品和药物管理局批出的儿科设备联盟拨款计划(PDC)制得。

技术领域

本文详述的公开内容属于医学技术领域。更具体地说，本公开涉及X射线成像技术领域。更具体地说，本公开涉及医疗软件技术领域。

背景技术

诸如医院或紧急护理设施的现代医疗设施通常是庞大且复杂的组织。医疗设施可以组织成专攻特定类型的病人护理或专业知识的各个科室或分支。例如，医疗设施可以具有处理各种医学成像任务的放射科，如计算机断层扫描(CT)系统、X射线系统(包括传统和数字或数字化成像系统)、磁共振成像(MRI)系统、正电子发射断层扫描(PET)系统、超声系统、核医学系统等。这样的系统为识别、诊断和治疗身体状况提供了宝贵的工具，并大大减少了手术诊断干预的需要。在许多情况下，这些形式相互补充，并为医师提供一系列用于对特定类型的组织、器官、生理系统等进行成像的技术。然而，例如，需要X射线的患者通常必须运送到放射科，或者甚至是独立的和地理上距离较远的成像中心。这会给患者和执业医生带来额外的延迟、成本和不便。

数字成像系统正在变得越来越普遍，用于产生可以重现有用的射线照相图像的数字数据。在数字成像系统的一个应用中，来自辐射源的辐射被引导到物体，通常是医疗诊断应用中的患者，并且辐射的一部分穿过物体并撞击检测器。检测器的表面将辐射转换成可见光子，这些光子被感测到。检测器分成离散的图像元素或像素的阵列，并基于影响每个像素区域的辐射的量或强度来编码输出信号。由于辐射强度随着辐射穿过物体而改变，所以基于输出信号重现的图像可以提供类似于通过常规照相胶片技术可获得的组织或其他特征的投影。

在使用中，在检测器的像素位置处生成的信号数字化。数字值传输到处理电路，在那里它们被过滤、缩放并被进一步处理以产生图像数据集。然后数据集可以用来重现所得到的图像，并且显示图像。

尽管本领域取得了进步，但用于便携式诊断成像的现有系统仍然存在显着的缺点。目前的移动射线照相/荧光透视成像系统是麻烦且昂贵的。这些移动系统通常包括固定的、机械的C形臂或其它将辐射源和检测器彼此连接的机械结构，以便将检测器相对于X射线源机械地固定，以防止通常由政府规定的、预先确定的容差之外的错位。此外，检测器的空间位置并不总是相对于X射线源是已知的，如在固定的、永久的数字射线照相/荧光透视(DR)成像系统中的情况那样。特别是当要成像的物体非常脆弱或基本不可移动时，对于符合适用规定的移动系统仍然存在需求。

发明内容

除其他之外，本发明视为以非常容易和有效的方式满足这种需要。特别地，本发明提供了一种定位系统，其使用户能够连续地知道检测器相对于X射线源的空间位置。X射线源可以更容易地对准，并且为了保持对准，在过程中使便携式检测器处于预定的容差范围内进行监测。在优选实施例中，本发明进一步提供辐射互锁开关，以防止X射线源和检测器无论由于什么原因在预定容差内未对准的情况下发射辐射。

附图说明

附图示出了本发明的若干实施例，并且与说明书一起用于解释根据实施例的本发明的原理。本领域技术人员将会理解，附图中示出的特定实施例仅仅是示例性的，并且不认为是以任何方式对本发明的范围或权利要求的限制。

图1是示出设备的整体使用的顶部局部视图。

图2是示出设备的整体使用的底部局部视图。

图3是示出创建校准系统的示意图。

图4是示出用于对准和实例图像生成的方法的示意图。

图5是示出重新定位的一次性重估方法的示意图。

图6是示出重新定位的实时源方法的示意图。

图7是示出重新定位的实时检测器方法的示意图。

图8是示出用于确定辐射剂量的方法的示意图。

图9是示出用于对患者成像的辐射源系统的透视图。