[发明专利]用于X射线成像的自动曝光控制

说明书

在X射线成像方法中，获取信号图像被分成获取两个或更多个子图像或帧。第一子图像可以用低剂量曝光随后的读出周期获取。可以选择用于获取第一子图像的曝光剂量，使得其低于用于特定解剖结构的默认剂量。第一子图像可以用来计算或估计用于获取第二个或后续图像的子图像的曝光参数。该估计可以使得由成像器接收的总剂量在获取第一子图像和第二子图像中达到预期目标值以提供质量良好的图像。可以组合第一子图像和第二子图像以形成最终图像。支持自动曝光控制(AEC)的检测器阵列包括提供AEC信号的AEC像素。AEC像素是独立或单独可寻址的和/或可读取的。

本申请是申请日为2016年7月8日、申请号为201610539534.0、发明名称为“用于X射线成像的自动曝光控制”的申请的分案申请。

技术领域

本公开的实施例一般涉及X射线成像系统和方法。特别地，描述了自动曝光控制方法和支持自动曝光控制的成像装置和系统的各种实施例。

背景技术

自动曝光控制(AEC)在X射线成像中用于曝光管理。AEC的目标是要通过向图像检测器递送适当剂量同时最小化对患者的曝光来维持图像质量。在常规AEC方法中，离子腔室或半导体二极管阵列用来实时提供输出信号，同时递送辐射剂量。一旦达到给定阈值，曝光就被终止，通常经由到X射线源发生器的单独布线。X射线源发生器通常内置有特殊剂量整合(integration)电子装置。

常规AEC方法需要附加硬件，诸如AEC离子腔室或半导体二极管阵列和读出电子装置等。非常普遍地，多个AEC腔室被内置，并且根据成像设定来选择一个或多个腔室用于曝光控制。在使用时，需要把AEC离子腔室放置在正确位置处。进一步地，在AEC离子腔室被放置在图像检测器后方的情况下，因为图像检测器通常吸收高达70％的辐射信号，所以AEC离子腔室可获得低剩余辐射，因此获得低输出信号。如果在使用时AEC离子腔室被放置在图像检测器前方，则对图像检测器中的图像信号会有利的一些辐射可能被衰减。

希望的是使用图像检测器本身来感测曝光并且实时提供AEC信号，而不使用附加AEC离子腔室。平板图像检测器是剂量响应和电荷整合设备。由图像检测器所捕获的信号仅在曝光和检测器的读出之后是已知的。常规平板检测器通常被设计成在逐列或逐帧的基础上读出信号，而非实时地读出信号。

因此，通常需要一种AEC方法，其不使用外部AEC离子腔室或其它测量设备。需要一种包含曝光剂量整合或测量设备或功能用于自动曝光控制的成像装置或系统。

发明内容

下文阐述了一种自动曝光控制方法和一种支持自动曝光控制的成像装置和系统的一些实施例。应当理解，提出这些实施例仅仅是为了向读者提供本发明可能采用的某些形式的简要概括，并且这些实施例并不旨在限制本发明的范围。实际上，本发明可以涵盖多种未在下面阐述的实施例或方面。

本公开提供了一种X射线成像方法，其中获取单个图像被分成获取两个或更多个的子图像或帧。第一子图像可以用低剂量曝光随后读出周期获取。可以选择用于获取第一子图像的曝光剂量使得其低于默认剂量或针对特定解剖结构预先确定的剂量。默认剂量有时也被称为模板剂量，其根据正在被成像的解剖结构通常是预先确定的或事先已知的。通过示例，用于获取第一子图像的曝光剂量可以是默认剂量的三分之一，以便在正在被成像的解剖结构的衰减远小于预期衰减的情况下，避免过度曝光。可替代地，可以选择用于获取第一子图像的曝光剂量，使得由图像检测器接收的剂量低于预先确定的预期目标值。预期目标值是针对图像检测器生成良好质量的图像的值。预期目标值可以由制造商或由用户(例如，通过密集测试)预先确定。

第一子图像可以用来计算或估计用于产生用于获取第二子图像的曝光的X射线源参数。该估计可以使得由图像检测器接收的总剂量在获取第一子图像和第二子图像中达到预期目标值，并且因此提供良好质量的图像。可以组合第一子图像和第二子图像以形成最终图像。