ПОВОРОТ ДЕТЕКТОРА, УПРАВЛЯЕМЫЙ КОЛЛИМАЦИЕЙ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
DETECTOR ROTATION, CONTROLLED BY X-RAY RADIATION COLLIMATION

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение относится к способному поворачиваться детектору рентгеновского излучения и, в частности, относится к конструкции детектора рентгеновского излучения, к системе получения рентгеновских изображений, к способу выставления детектора, к элементу компьютерной программы и к машиночитаемому носителю.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для обнаружения рентгеновского излучения предусмотрены рентгеновские детекторы разного размера и формата. Детекторы рентгеновского излучения, представленные сегодня на рынке, обычно имеет квадратную или прямоугольную форму. В зависимости от природы мишени, подвергаемой рентгеновскому облучению, детекторы рентгеновского излучения прямоугольной формы можно разместить в альбомном или книжном положении. Детекторы рентгеновского излучения можно также поворачивать под другими углами в градусах, чтобы адаптировать к различным анатомическим условиям. Для поворота детектора рентгеновского излучения текущий рабочий процесс требует, чтобы техник-лаборант поворачивал детектор рентгеновского излучения вручную с помощью своего рода рычага или нажимал «кнопку поворота», делая, таким образом, возможным поворот детектора рентгеновского излучения с помощью привода. Это, однако, приводит к дополнительным этапам рабочего процесса и увеличивает рабочую нагрузку на медицинский персонал.
В US 6259767 B1 описано рентгеновское устройство, имеющее регулируемое отверстие в диафрагме для обеспечения поля облучения на устройстве обнаружения рентгеновского изображения. Размер поля облучения соотносится с органом или областью тела, подлежащей визуализации, посредством использования набора параметров облучения, связанных с органом или областью тела.
В JP 2005000372 A описано рентгеновское устройство, содержащее средство радиационного облучения с механизмом останова для формирования прямоугольной части, принимающей радиационное изображение, и средство радиационной визуализации, имеющее прямоугольную часть, принимающую радиационное изображение. Механизм останова выполнен с возможностью ориентации средства радиационной визуализации.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В этом отношении может возникнуть необходимость в обеспечении системы рентгеновской визуализации для улучшения клинического рабочего процесса.
Задача настоящего изобретения решается объектом независимых пунктов формулы изобретения, причем дополнительные варианты осуществления включены в зависимые пункты формулы изобретения. Следует отметить, что следующие описанные аспекты изобретения применимы также к конструкции детектора рентгеновского излучения, системе получения рентгеновских изображений, способу выставления детектора, элементу компьютерной программы и машиночитаемому носителю.
Согласно настоящему изобретению обеспечена конструкция детектора рентгеновского излучения, которая содержит блок детектора рентгеновского излучения и блок поворота. Блок детектора рентгеновского излучения содержит детектор рентгеновского излучения с множеством обнаруживающих рентгеновское излучение элементов, выполненных в виде поверхности детектора. Блок поворота выполнен с возможностью поворота детектора рентгеновского излучения по отношению к блоку детектора рентгеновского излучения вокруг оси, перпендикулярной поверхности детектора по меньшей мере в точке пересечения с поверхностью детектора, после приема сигнала поворота, который управляется в зависимости от конфигурации коллиматора конструкции источника рентгеновского излучения, для выдачи рентгеновского излучения к блоку детектора рентгеновского излучения.
Преимуществом является то, что не требуется поворота блока детектора вручную с помощью своего рода рычага или поворота блока детектора с помощью привода, используя «кнопку поворота». Другими словами, для поворота детектора не требуется явного действия пользователя или пользовательского интерфейса. Пользователь может просто модифицировать конфигурацию коллиматора для того, чтобы задать размер, форму и/или ориентацию поля излучения, а блок детектора поворачивается, чтобы соответствовать конфигурации коллиматора автоматически.
В примере поверхность детектора представляет собой плоскую поверхность или ровную поверхность.
В другом примере поверхность детектора представляет собой искривленную поверхность.
Следует отметить, что ось может быть физическим валом поворота, но основное значение имеет математическая или виртуальная ось через точку пересечения.
В соответствии с примером сигнал поворота выдается как сигнал команды от ведущего устройства ведомому устройству. Блок поворота выполнен с возможностью быть ведомым блоком для приема сигнала команды от ведущего устройства ведомому устройству.
Другими словами, коллиматор является ведущим устройством системы с ведущим и ведомыми элементами, а детектор рентгеновского излучения поворачивается, чтобы соответствовать конфигурации коллиматора; детектор является ведомым устройством системы с ведущим и ведомыми элементами.
В соответствии с примером для управления блоком поворота выдается сигнал поворота для поворота детектора рентгеновского излучения по меньшей мере из первого поворотного положения во второе поворотное положение. Угловое смещение между вторым поворотным положением и первым поворотным положением определяется сигналом поворота.
Другими словами, сигнал поворота может не только инициировать поворот детектора рентгеновского излучения, но и определить угловое смещение, т.е. угол, на который детектор рентгеновского излучения поворачивается. В результате, детектор рентгеновского излучения выступает в роли ведомого блока. Поворот детектора рентгеновского излучения инициируется сигналом поворота, который также устанавливает положение остановки детектора рентгеновского излучения.
В соответствии с примером детектор рентгеновского излучения имеет форму с первой протяженностью и второй протяженностью. Первая протяженность больше, чем вторая протяженность. Во втором положении поворота первая протяженность и вторая протяженность расположены с угловым смещением относительно первой протяженности и второй протяженности в первом поворотном положении. Предпочтительно, чтобы детектор рентгеновского излучения имел прямоугольную форму.
Детектор рентгеновского излучения может иметь различную форму. Например, детектор рентгеновского излучения имеет овальную или эллиптическую форму. Например, детектор рентгеновского излучения имеет ромбическую форму. Предпочтительно, что детектор рентгеновского излучения является прямоугольным.
В соответствии с примером конфигурация коллиматора включает в себя по меньшей мере одно из группы: размеры отверстия коллиматора; положение коллиматора; ориентация коллиматора; и размеры коллимации в плоскости детектора.
Согласно настоящему изобретению также обеспечена система получения рентгеновских изображений, которая содержит конструкцию источника рентгеновского излучения и конструкцию детектора рентгеновского излучения. Конструкция источника рентгеновского излучения содержит блок источника рентгеновского излучения, блок коллиматора и блок управления. Блок источника рентгеновского излучения выполнен с возможностью генерации рентгеновского излучения к конструкции детектора рентгеновского излучения. Коллиматор имеет отверстие коллиматора, имеющее регулируемые размеры, чтобы регулировать форму пучка рентгеновского излучения, проходящего через отверстие коллиматора. Блок управления выполнен с возможностью обнаруживать конфигурацию коллиматора и выдавать в ответ сигнала поворота блоку поворота. Блок поворота поворачивает детектор рентгеновского излучения на основании сигнала поворота так, что поворотное положение детектора рентгеновского излучения соответствует конфигурации коллиматора.
Другими словами, блок коллиматора является ведущим устройством поворотного положения детектора рентгеновского излучения.
Преимуществом является то, что регулировка коллимации выступает как ведущее устройство рабочего процесса, и для поворота детектора рентгеновского излучения не требуется взаимодействия с пользователем. В результате снижается нагрузка на медицинский персонал и улучшается клинический рабочий процесс.
В соответствии с примером блок коллиматора является по меньшей мере частью ведущего блока, а блок детектора рентгеновского излучения является по меньшей мере частью ведомого блока.
Например, блок коллиматора является ведущим блоком детектора рентгеновского излучения, являющегося ведомым блоком.
В соответствии с примером блок управления выполнен с возможностью обнаружения геометрии поля коллимации на поверхности детектора на основании конфигурации коллиматора. Геометрия имеет первую протяженность и вторую протяженность, которая является поперечной к основной протяженности. Первая протяженность больше, чем вторая протяженность. Поверхность детектора имеет форму с первой протяженностью детектора и второй протяженностью детектора, и первая протяженность детектора больше, чем вторая протяженность детектора. Блок управления выполнен с возможностью оценки геометрического соотношения между обнаруженным полем коллимации и поверхностью детектора и выдачи в ответ сигнала поворота блоку поворота. Блок поворота выполнен с возможностью поворачивать детектор рентгеновского излучения на основании сигнала поворота так, что поле коллимации удерживается в пределах формы поверхности детектора.
Например, блок управления сравнивает геометрии поля коллиматора и поверхности детектора и определяет, удерживается ли поле коллимации в пределах формы поверхности детектора. Если нет, блок управления выдает сигнал поворота, информирующий блок поворота о повороте детектора рентгеновского излучения, чтобы соответствовать полю коллимации. Это гарантирует то, что рентгеновское излучение ограничено так, чтобы облучать поверхность детектора и не более.
В соответствии с примером при изменении конфигурации коллиматора блок управления обнаруживает смещение между текущей обнаруженной конфигурацией коллиматора и ранее определенной конфигурацией коллиматора и выдает в ответ дополнительный или обновленный сигнала поворота на блок поворота. Блок поворота выполнен с возможностью поворота детектора рентгеновского излучения на основании дополнительного или обновленного сигнала поворота так, что текущее поворотное положение детектора рентгеновского излучения снова соответствует текущей обнаруженной конфигурации коллиматора.
В результате поворотное положение детектора рентгеновского следует за изменением конфигурации коллиматора.
В соответствии с примером блок управления выполнен с возможностью сохранения по меньшей мере параметров конфигурации коллиматора вместе с рабочими параметрами конструкции детектора рентгеновского излучения.
Например, рабочие параметры могут содержать данные положения поворота детектора, данные положения детектора или размеры детектора. Таким образом, геометрическое соотношение может быть обнаружено путем сравнения параметров конфигурации коллиматора и рабочих параметров детектора рентгеновского излучения.
В соответствии с примером блок управления выполнен с возможностью установки максимальных размеров отверстия коллиматора так, чтобы размеры поля коллимации были меньше размеров поверхности детектора.
В соответствии с примером блок управления выполнен с возможностью обнаружения пространственного отклонения между конструкцией источника рентгеновского излучения и конструкцией детектора рентгеновского излучения. Обеспечен перемещающий узел для осуществления относительного перемещения для приведения конструкции детектора рентгеновского излучения к выставлению с конструкцией источника рентгеновского излучения на основании обнаруженного пространственного смещения.
Согласно настоящему изобретению обеспечен также способ выставления детектора, содержащий следующие этапы:
a) регулировка конфигурации коллиматора конструкции источника рентгеновского излучения;
b) обнаружение отрегулированной конфигурации коллиматора;
c) выдача сигнала поворота на блок поворота; причем сигнал поворота основан на обнаруженной отрегулированной конфигурации коллиматора; и
d) поворачивание детектора рентгеновского излучения в соответствии с сигналом поворота.
Согласно настоящему изобретению для управления аппаратом обеспечен элемент компьютерной программы, который, будучи исполняемым блоком обработки, выполнен с возможностью осуществления этапов способа.
Согласно настоящему изобретению обеспечен машиночитаемый носитель, имеющий сохраненный элемент программы, который обсуждался ранее.
В соответствии с одним аспектом детектор рентгеновского излучения выполнен с возможностью быть ведомым блоком коллиматора, который является ведущим блоком. Определяются изменения конфигурации коллиматора, такие как размеры регулируемого отверстия коллиматора, ориентация коллиматора и/или положение коллиматора, а детектор рентгеновского излучения поворачивается так, чтобы соответствовать этой конфигурации коллиматора. Другими словами, коллиматор является ведущим устройством положения детектора рентгеновского излучения. Например, когда детектор рентгеновского излучения имеет альбомную ориентацию, можно установить коллиматор в книжную ориентацию. Детектор затем поворачивается, чтобы соответствовать этой настройке, например, посредством поворачивания на 90° в книжную ориентацию. Так как не требуется взаимодействия с пользователем в процессе поворота детектора рентгеновского излучения, ряд этапов рабочего процесса для медицинского персонала сокращается и достигается улучшенный клинический рабочий процесс.
Эти и другие аспекты настоящего изобретения станут очевидны и пояснены со ссылкой на описанные ниже варианты осуществления.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Примерные варианты осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на следующие чертежи:
На Фиг. 1 показан примерный вариант осуществления конструкции детектора рентгеновского излучения в соответствии с настоящим изобретением;
на Фиг. 2 показан еще один примерный вариант осуществления конструкции детектора рентгеновского излучения в двух различных поворотных положениях согласно настоящему изобретению;
на Фиг. 3A показан примерный вариант осуществления системы получения рентгеновских изображений в соответствии с настоящим изобретением;
на Фиг. 3B показан еще один примерный вариант осуществления системы получения рентгеновских изображений с повернутым рентгеновским детектором, адаптирующимся к конфигурации коллиматора в соответствии с настоящим изобретением;
на Фиг. 3C показан еще один примерный вариант осуществления системы получения рентгеновских изображений с повернутым рентгеновским детектором, адаптирующимся к другой конфигурации коллиматора в соответствии с настоящим изобретением;
на Фиг. 4 показан еще один примерный вариант осуществления системы получения рентгеновских изображений в кабинете для исследований в соответствии с настоящим изобретением; и
на Фиг. 5 показаны основные этапы примера способа выставления детектора в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
На Фиг. 1 показан примерный вариант осуществления конструкции 10 детектора рентгеновского излучения 10. Конструкция 10 детектора рентгеновского излучения содержит блок 12 детектора рентгеновского излучения и блок 14 поворота. Блок 12 детектора рентгеновского излучения содержит детектор 16 рентгеновского излучения с множеством обнаруживающих рентгеновское излучение элементов, выполненных в виде поверхности 18 детектора. Блок 14 поворота выполнен с возможностью поворота детектора 16 рентгеновского излучения вокруг оси 20, перпендикулярной поверхности 18 детектора по меньшей мере в точке пересечения с поверхностью 18 детектора, после приема сигнала 22 поворота. Сигнал 22 поворота управляется в зависимости от конфигурации коллиматора источника рентгеновского излучения для выдачи рентгеновского излучения к блоку 12 детектора рентгеновского излучения.
В примере сигнал 22 поворота выдается как сигнал команды от ведущего устройства ведомому устройству, а блок 14 поворота выполнен с возможностью быть ведомым блоком для приема сигнала команды от ведущего устройства ведомому устройству.
В примере конфигурация коллиматора включает в себя по меньшей мере одно из группы: размеры отверстия коллиматора, положение коллиматора, ориентация коллиматора и/или размеры коллимации в плоскости детектора.
Поверхность 18 детектора может быть плоской поверхностью или ровной поверхностью. В другом примере поверхность 18 детектора является изогнутой поверхностью.
Детектор 16 рентгеновского излучения может быть различных форматов. В примере детектор 16 рентгеновского излучения является детектором, поддерживаемым блоком 12 детектора рентгеновского излучения, таким как твердый детектор, который неразъемно установлен внутри лотка, например, лотка Букки. В другом примере детектор 16 рентгеновского излучения является портативным детектором, который временно поддерживается блоком 12 детектора рентгеновского излучения, таким как портативный детектор, который пользователь может вынуть из лотка. В другом примере детектор 16 рентгеновского излучения представляет собой кассету с пленочным экраном рентгеновских лучей.
Детектор 16 рентгеновского излучения также может быть расположен в корпусе, который может иметь квадратную или прямоугольную форму, а матрица изображений может быть прямоугольной. В примере блок 14 поворота выполнен с возможностью поворота детектора 16 рентгеновского излучения внутри корпуса. В другом примере блок 14 поворота выполнен с возможностью поворота детектора 16 рентгеновского излучения вместе с корпусом.
Термин «перпендикуляр» относится к углу приблизительно 90°, включая отклонение, например, +/- 15°.
Термин «управляется в зависимости от» относится к сигналу, который в существенной степени управляется конфигурацией коллиматора. Например, если конфигурация коллиматора изменена или адаптирована, то сигнал поворота соответственно изменяется или в него вносятся поправки.
На Фиг. 2 показан еще один примерный вариант осуществления конструкции 10 детектора рентгеновского излучения в двух различных поворотных положениях согласно настоящему изобретению
Сигнал 22 поворота выдается для управления блоком 14 поворота с тем, чтобы поворачивать детектор 16 рентгеновского излучения по меньшей мере из первого поворотного положения 24 во второе поворотное положение 26. Угловое смещение 28 между вторым поворотным положением 26 и первым поворотным положением 24 определяется сигналом 22 поворота.
Способный поворачиваться детектор 16 рентгеновского излучения имеет форму с первой протяженностью, указанной стрелками 30, 32, и второй протяженностью, указанной стрелками 34, 36. Первая протяженность 30, 32 больше, чем вторая протяженность 34, 36. В примере детектор 16 рентгеновского излучения имеет прямоугольную форму с закругленными углами. В другом примере детектор 16 рентгеновского излучения имеет овальную или эллиптическую форму. В другом примере детектор 16 рентгеновского излучения имеет ромбическую форму. Предпочтительно, чтобы детектор 16 рентгеновского излучения имел прямоугольную форму. Детектор 16 рентгеновского излучения может также иметь рукоятку для обеспечения свободного ручного позиционирования относительно отображаемого объекта.
Во втором поворотном положении 26 первая протяженность 32 и вторая протяженность 36 расположены с угловым смещением 28 относительно первой протяженности 30 и второй протяженности 34 в первом поворотном положении. Следует отметить, что термин «расположены» относится, например, к повороту первой и второй протяженностям в соответствии с угловым смещением 28.
Угловое смещение 28 указывается углом между первой протяженностью 30 в первом поворотном положении 24 и первой протяженностью 32 во втором поворотном положении 26. Альтернативно, угловое смещение 28 указывается углом между второй протяженностью 34 в первом поворотном положении 24 и второй протяженностью 36 во втором поворотном положении 26. В примере второе поворотное положение 26 перпендикулярно первому поворотному положению 24, другими словами, угловое смещение составляет +/- 90°. В другом примере угловое смещение 28 является произвольным, таким как 10°, 15°, 30°, 45°, 60° или 75° или другим значением. Значение углового смещения 28 определяется так, что детектор 16 рентгеновского излучения может поворачиваться для достижения лучшего соответствия с анатомией пациента. Например, значение может определяться тем, как орган, такой как рука, размещается на столе.
В примере поворот составляет точно 90°. В другом примере поворот снабжен гораздо меньшими значениями с тем, чтобы адаптироваться к небольшим поворотам под разными градусами.
На Фиг. 3A shows показан примерный вариант осуществления системы 100 получения рентгеновских изображений. Система 100 получения рентгеновских изображений содержит конструкцию 40 источника рентгеновского излучения и конструкцию 10 детектора рентгеновского излучения.
Конструкция 40 источника рентгеновского излучения содержит блок 42 источника рентгеновского излучения, блок 44 коллиматора и блок 46 управления. Блок 42 источника рентгеновского излучения и блок 44 коллиматора могут быть соединены любыми подходящими способами, в том числе, например, подшипником, обеспечивающим поворот блока 44 коллиматора. Конструкция 10 детектора рентгеновского излучения обеспечена в качестве одного из вышеупомянутых примеров конструкция 10 детектора рентгеновского излучения и содержит блок 12 детектора рентгеновского излучения и блок 14 поворота. Блок 42 источника рентгеновского излучения выполнен с возможностью генерации рентгеновского излучения 48 к конструкции 10 детектора рентгеновского излучения. В блоке 44 коллиматора имеется отверстие 50 коллиматора, имеющее регулируемые размеры для регулировки формы рентгеновского излучения 48, проходящего отверстие 50 коллиматора. Блок 46 управления выполнен с возможностью определения конфигурации коллиматора и выдачи в ответ сигнала 22 поворота блоку 14 поворота. На основании сигнала 22 поворота блок 14 поворота поворачивает детектор 16 рентгеновского излучения так, что поворотное положение детектора 16 рентгеновского излучения соответствует конфигурации коллиматора.
В соответствии с примером блок 44 коллиматора является по меньшей мере частью ведущего блока, а блок 12 детектора рентгеновского излучения является по меньшей мере частью ведомого блока.
В примере геометрические параметры, такие как расстояние от источника до приемника изображения, SID, и расстояние от источника до коллиматора, SCD, выдаются в блок управления, а блок 46 управления может вычислить размер области коллимации в плоскости детектора.
Конфигурация коллиматора может быть отрегулирована вручную или автоматически. В примере для управления конфигурациями коллиматора обеспечен пользовательский интерфейс коллиматора. Например, для изменения размеров отверстия 50 коллиматора обеспечены колесики. Альтернативно колесикам, для управления размерами отверстия 50 коллиматора используются кнопки. В другом примере пользовательский интерфейс коллиматора не обеспечивается. Вместо этого геометрия, такая как размер, форма и ориентация анатомии пациента, может быть определена камерами, такими как дальномерные камеры, оптические камеры или ультразвуковые камеры. Из данных изображения могут быть получены анатомические ориентиры для того, чтобы определить конфигурацию коллиматора, такую как размеры отверстия, ориентацию коллиматора и/или положение коллиматора, чтобы приспособить поле излучения к анатомии пациента.
Блок 46 управления выполнен с возможностью обнаружения геометрии поля 52 коллимации на поверхности 18 детектора на основании конфигурации коллиматора. Геометрия имеет первую протяженность, обозначенную стрелкой 54, и вторую протяженность, обозначенную стрелкой 56, которая является поперечной к первой протяженности. Первая протяженность больше, чем вторая протяженность.
Кроме того, поверхность 18 детектора имеет форму с первой протяженностью детектора, обозначенной стрелкой 30, и второй протяженностью детектора, обозначенной стрелкой 34. Первая протяженность детектора больше, чем вторая протяженность детектора.
Блок 46 управления выполнен с возможностью оценки геометрического соотношения между обнаруженным полем 52 коллимации и поверхностью 18 детектора и выдачи в ответ сигнала поворота блоку 14 поворота. На основании сигнала поворота блок 14 поворота поворачивает детектор 16 рентгеновского излучения так, что поле 52 коллимации ограничено внутри поверхности 18 детектора.
Термин «оценивать» относится к определению или вычислению геометрического соотношения.
Например, в ответ на сигнал поворота блок 14 поворота поворачивает детектор 16 рентгеновского излучения в поворотное положение так, что первая 54 и/или вторая 56 протяженности поля 52 коллимации приводятся к выставлению с первой 30 и/или второй 34 протяженностями детектора поверхности 18 детектора, соответственно.
В соответствии с другим примером при изменении конфигурации коллиматора блок 46 управления обнаруживает отклонение между текущей обнаруженной конфигурацией коллиматора и ранее определенной конфигурацией коллиматора и обеспечивает в ответ дополнительный или обновленный сигнал 22 поворота на блок 14 поворота. Блок 14 поворота поворачивает детектор 16 рентгеновского излучения на основании следующего сигнала поворота так, что текущее поворотное положение детектора 16 рентгеновского излучения снова соответствует текущей обнаруженной конфигурации коллиматора. Другими словами, детектор 16 рентгеновского излучения может непрерывно поворачиваться в соответствии с конфигурацией коллиматора. Это обеспечит то, что ведомый блок, т.е. блок 14 поворота, следует за конфигурацией коллиматора непрерывно.
Термин «геометрические соотношения» относится к соотношениям между размерами, формой и/или ориентацией.
Геометрическое соотношение между полем 52 коллимации и поверхностью 18 детектора может определяться несколькими способами. В соответствии с примером блок 46 управления выполнен с возможностью сохранения, по меньшей мере, параметров конфигурации коллиматора вместе с рабочими параметрами конструкции 10 детектора рентгеновского излучения. В примере рабочие параметры включают в себя данные поворотного положения детектора, данные положения детектора или размеры детектора. Геометрическое соотношение может, таким образом, быть определено путем сравнения параметров конфигурации коллиматора и рабочих параметров конструкции 10 детектора рентгеновского излучения.
Термин «отклонение» может относиться к ситуации, когда поле 52 коллимации не покрывается поверхностью 18 детектора после регулировки конфигурации коллиматора. Несколько причин могут привести к такой ситуации. В примере размеры отверстия 50 коллиматора изменяются, например, от альбомного размера до книжного a размера. В другом примере блок 44 коллиматора поворачивается на определенный угол в градусах с целью соответствия анатомии пациента. В другом примере форма поля 52 коллимации изменяется от квадратной формы к прямоугольной форме.
Термин «отклонение » может также относиться к ситуации, когда после регулировки конфигурации коллиматора поле 52 коллимации еще находится в пределах поверхности 18 детектора, но больше не выставлено с поверхностью 18 детектора. Например, блок коллиматора поворачивается под небольшим углом, чтобы быть выровненным с анатомией пациента.
В соответствии с примером блок 46 управления дополнительно выполнен с возможностью установки максимальных размеров регулируемого отверстия 50 коллиматора так, что размеры поля 52 коллимации меньше размеров поверхности 18 детектора. В примере поверхность 18 детектора имеет прямоугольную форму, а максимальные размеры относятся к размеру прямоугольной формы поверхности 18 детектора. Блок 46 управления выдает сигнал 22 поворота после регулировки конфигурации коллиматора.
Во время поворота и в интервале времени, когда поле 52 коллимации и поверхность 18 детектора не совпадают, генерация рентгеновского излучения может быть отключена. После поворота генерация рентгеновского излучения может быть включена снова.
Для согласования первая протяженность 54 и вторая протяженность 56 выставляются с первой протяженностью 30 детектора и второй протяженностью 34 детектора.
На Фиг. 3B показан еще один примерный вариант осуществления системы получения рентгеновских изображений с повернутым рентгеновским детектором, адаптированным к конфигурации коллиматора.
В первом поворотном положении 24, т.е. в первой ориентации, первая протяженность детектора, т.е. более длинная протяженность детектора, располагается параллельно опорной линии 58; а во втором поворотном положении 26, т.е. во второй ориентации, первая протяженность детектора, т.е. более длинная протяженность детектора, располагается перпендикулярно опорной линии 58. Первое положение 24 также обозначается как «книжная ориентация», а второе положение 26 также обозначается как «альбомная ориентация».
В случае вертикального рентгеновского излучения термин «опорная линия» относится к направлению опоры для пациента (стола для пациента) или к ориентации, т.е. протяженности, пациента при обследовании. В случае горизонтального рентгеновского излучения термин «опорная линия» может относиться к горизонтальной линии.
В этом варианте осуществления, даже если детектор 16 рентгеновского излучения находится в первом поворотном положении 24, т.е. в книжной ориентации, можно установить конфигурацию коллиматора в альбомном размере, который таким образом определяет поле 52 коллимации в альбомной ориентации для согласования геометрии исследуемой области 60, такой конечности, туловище, шея, голова, плечо и т.д. При изменении конфигурации коллиматора блок 46 управления оценивает геометрическое соотношение между полем 52 коллимации и поверхностью 18 детектора в первом поворотном положении 24. После того, как отклонение выявлено, блок 46 управления отправляет дополнительный или обновленный сигнал 22 поворота на блок 14 поворота, таким образом активируя соответствующий поворот с тем, чтобы исправить поворотное положение детектора 16 рентгеновского излучения для приведения детектора 16 рентгеновского излучения во второе поворотное положение 26, т.е. в альбомную ориентацию, так что поле 52 коллимации находится в пределах поверхности 18 детектора рентгеновского излучения.
Во время поворота генерация рентгеновского излучения отключается блоком 46 управления. После поворота генерация рентгеновских лучей снова активируется блоком 46 управления.
На Фиг. 3C показан еще один примерный вариант осуществления системы 100 получения рентгеновских изображений с повернутым рентгеновским детектором, адаптированным к другой конфигурации коллиматора.
В этом варианте осуществления блок 44 коллиматора поворачивается на произвольный угол, например, для достижения лучшего совпадения с исследуемой областью 60, такой как анатомия пациента. Ввиду ориентации поля 52 коллимации, поле 52 коллимации не может быть покрыто поверхностью 18 детектора рентгеновского излучения в первом положении 24 ориентации. Это отклонение обнаруживается блоком 46 управления. В соответствии с конфигурацией коллиматора блок 46 управления дополнительно определяет угловое смещение и передает сигнал 22 поворота на блок 14 поворота. После приема сигнала 22 поворота блок 14 поворота поворачивает детектор 16 рентгеновского излучения из первого поворотного положения 24 во второе поворотное положение 26 на угловое смещение так, что поле 52 коллимации снова покрывается поверхностью 18 детектора рентгеновского излучения.
Генерация рентгеновского излучения отключается во время поворота блоком 46 управления. После поворота генерация рентгеновского излучения снова активируется блоком 46 управления.
На Фиг. 4 показан еще один примерный вариант осуществления системы 100 получения рентгеновских изображений в кабинете для исследований. Кабинет для исследований схематично обозначен как пол FL, потолок CL и одна из стен WL. Система 100 получения рентгеновских изображений показана с помощью конструкции 40 источника рентгеновского излучения, содержащей блок 42 источника рентгеновского излучения, блок 44 коллиматора и блок 46 управления, и конструкции 10 детектора рентгеновского излучения содержащей блок 12 детектора рентгеновского излучения и блок 14 поворота. Блок 46 управления выполнен с возможностью обнаружения пространственного смещения между конструкцией 40 источника рентгеновского излучения и конструкцией 10 детектора рентгеновского излучения. Обеспечен перемещающий узел для осуществления относительного перемещения для приведения конструкции 10 детектора рентгеновского излучения в соответствие с конструкцией 40 источника рентгеновского излучения на основании обнаруженного пространственного смещения.
В этом варианте осуществления перемещающий узел содержит подвижный детекторный узел 62 и подвижный узел 64 источника. Однако перемещающий узел также может обеспечиваться в виде подвижного детекторного узла или в виде подвижного узла 64 источника.
α
D
Блок 12 детектора рентгеновского излучения устанавливается на подвижном детекторном узле 64, который может перемещать блок 12 детектора рентгеновского излучения вдоль осей x, y и z. Блок 14 поворота выполнен с возможностью поворота детектора 16 рентгеновского излучения вокруг оси 20, перпендикулярной поверхности 18 детектора. Действие поворота указывается первой круглой стрелкой . В примере детектор 16 рентгеновского излучения расположен в корпусе. В примере детектор 16 рентгеновского излучения поворачивается внутри корпуса. В другом примере детектор 16 рентгеновского излучения поворачивается вместе с корпусом.
β
α
S
S
Блок 42 источника рентгеновского излучения устанавливается на подвижном узле 62 источника с помощью способной скользить подвесной тележки 66, телескопической руки 68 и корпуса 70. Блок 42 источника рентгеновского излучения расположен внутри корпуса 70. Способная скользить подвесная тележка 66 дополнительно содержит x-дорожку 72 и y-дорожку 74, которые позволяют перемещать блок 42 источника рентгеновского излучения вдоль осей x и y соответственно. Кроме того, телескопическая рука 68 может перемещать блок 12 детектора рентгеновского излучения вверх и вниз вдоль оси z и может также поворачивать блок детектора рентгеновского излучения вокруг оси z, что обозначается второй круглой стрелкой . На конце телескопической руки 68 предусмотрен шарнир 76, который обеспечивает поворотное движение блока 42 источника рентгеновского излучения, которое обозначено третьей круглой стрелкой . Другими словами, подвижный узел 62 источника позволяет использовать несколько степеней свободы для позиционирования блока 42 источника рентгеновского излучения в требуемом положении относительно исследуемой области 60.
Блок 44 коллиматора содержит регулируемое отверстие 50 коллиматора, которое определяет размер и форму поля 48 излучения. Размеры отверстия коллиматора можно регулировать, например, для установки в книжный размер. Кроме того, блок 44 коллиматора может поворачиваться для достижения лучшего соответствия с анатомией пациента.
В примере подвижным узлом 62 источника и конфигурацией коллиматора может управлять оператор, такой как лаборант, с помощью консоли 78, например, такой как компьютер. Размеры регулируемого отверстия 50 коллиматора также можно регулировать с помощью колесиков или кнопок.
В другом примере консоль 78 не требуется. Вместо этого геометрия, такая как размер, форма и ориентация исследуемой области 60 может быть обнаружена с помощью камер, таких как дальномерные камеры, оптические камеры или ультразвуковые камеры. Из данных изображения могут быть получены анатомические ориентиры для того, чтобы определить требуемое положение блока источника рентгеновского излучения относительно исследуемой области 60 и конфигурацию коллиматора, такую как размеры отверстия и ориентацию коллиматора для того, чтобы адаптировать поле 48 излучения к анатомии пациента.
В примере блок 46 управления сохраняет по меньшей мере параметры конфигурации коллиматора вместе с рабочими параметрами конструкции 10 детектора рентгеновского излучения.
При изменении положения конструкции 40 источника рентгеновского излучения и/или конструкции 10 детектора рентгеновского излучения блок 46 управления обнаруживает пространственное смещение и подвижный узел, т.е. подвижный узел 62 источника и/или подвижный детекторный узел 64, выполняет относительное движение для приведения конструкции 10 детектора рентгеновского излучения к выставлению с конструкцией 40 источника рентгеновского излучения на основании обнаруженного пространственного смещения.
Кроме того, блок 46 управления обнаруживает геометрическое соотношение между полем 52 коллимации и поверхностью 18 детектора рентгеновского излучения. После того, как отклонение выявлено, например, поле 52 коллимации не покрыто поверхностью 18 детектора рентгеновского излучения, например, в связи с регулировкой отверстия 50 коллиматора или в связи с поворотом блока 44 коллиматора, блок 46 управления определяет угловое смещение по конфигурации коллиматора и отправляет дополнительный или обновленный сигнал 22 поворота на блок 14 поворота. В примере сигнал 22 поворота передается через электрическую линию и/или через волоконную оптику. В другом примере сигнал 22 поворота выдается в виде радиосигнала. После приема сигнала 22 поворота блок 14 поворота поворачивает детектор 16 рентгеновского излучения так, что поле 52 коллимации снова покрывается поверхность 18 детектора. Во время поворота блок 46 управления отключает генерацию рентгеновского излучения. После поворота генерация рентгеновского излучения активируется блоком 46 управления снова.
Другими словами, блок 44 коллиматора выполнен с возможностью быть ведущим блоком, который управляет поворотным положением детектора 16 рентгеновского излучения, т.е. ведомого блока, путем отправки сигнала от ведущего устройства ведомому устройству, т.е. сигнала 22 поворота. Сигнал 22 поворота может также сообщать угловое смещение блоку 14 поворота. Блок 14 поворота поворачивает детектор 16 рентгеновского излучения на угловое смещение так, что поле 52 коллимации покрывается поверхностью 18 детектора.
Следует отметить, что система 100 получения рентгеновских изображений в примерном варианте осуществления крепится к стенам кабинета для исследований. Однако предлагаются также другие системы рентгеновской визуализации, например, система с рамой С-типа с пациентом, лежащим на диагностическом столе, а не стоящим.
На Фиг. 5 показан способ 200 выставления детектора, содержащий следующие этапы:
- На первом этапе S210 регулируется конфигурация коллиматора в конструкции источника рентгеновского излучения.
- На втором этапе S220 обнаруживается конфигурация коллиматора.
- На третьем этапе S230 сигнал поворота выдается на блок поворота. Сигнал поворота основан на обнаруженной отрегулированной конфигурации коллиматора
- На четвертом этапе S240 детектор рентгеновского поворачивается в соответствии с сигналом поворота.
Первый этап S210 также обозначается как этап a); второй этап S220 также обозначается как этап b); третий этап S230 также обозначается как этап c); а четвертый этап S340 обозначается как этап d).
В другом примерном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечена компьютерная программа или элемент компьютерной программы, который характеризуется тем, что выполнен с возможностью исполнять этапы способа согласно одному из предыдущих вариантов осуществления на соответствующей системе.
Поэтому элемент компьютерной программы может быть сохранен в вычислительном блоке, который также может быть частью варианта осуществления настоящего изобретения. Этот вычислительный блок может быть выполнен с возможностью исполнения или вызова исполнения этапов способа, описанного выше. Кроме того, он может быть выполнен с возможностью работы компонентов описанного выше аппарата. Вычислительный блок может быть выполнен с возможностью работы автоматически и/или исполнения команд пользователя. Компьютерная программа может быть загружена в оперативную память процессора обработки данных. Процессор обработки данных, таким образом, может быть предусмотрен для выполнения способа согласно изобретению.
Этот примерный вариант осуществления изобретения охватывает как компьютерную программу, которая с самого начала применяется в изобретении, и компьютерную программу, которая посредством обновления превращает существующую программу в программу, используемую в изобретении.
Далее элемент компьютерной программы может быть в состоянии обеспечить все необходимые этапы для выполнения процедуры примерного варианта осуществления способа как описано выше.
Согласно еще одному примерному варианту осуществления настоящего изобретения обеспечен машиночитаемый носитель, такой как CD-ROM, где машиночитаемый носитель имеет элемент компьютерной программы, хранимый на нем, этот элемент компьютерной программы описан в предыдущем разделе.
Компьютерная программа может храниться и/или распространяться на подходящем носителе, таком как оптический носитель данных или твердотельный носитель, поставляемые вместе с или как часть другого аппаратного обеспечения, но также могут распространяться в других формах, как через Интернет или другие проводные или беспроводные телекоммуникационные системы.
Однако компьютерная программа может быть также обеспечена через сеть, такую как всемирная компьютерная сеть и может быть загружена в оперативную память процессора обработки данных из такой сети. Согласно еще одному примерному варианту осуществления настоящего изобретения обеспечен носитель для создания элемента компьютерной программы, доступного для скачивания, причем элемент компьютерной программы выполнен с возможностью исполнения способа в соответствии с одним из описанных выше вариантов осуществления изобретения.
Следует отметить, что варианты осуществления изобретения описаны в отношении различных предметов изобретения. В частности, некоторые варианты осуществления описаны в отношении пунктов формулы изобретения, описывающих способы, тогда как другие варианты осуществления описаны в отношении пунктов формулы изобретения, описывающих устройства. Однако профессионал в данной области поймет из приведенного выше и нижеследующего описания, что, пока не указано иное, в дополнение к любому сочетанию признаков, принадлежащих объекту изобретения одного вида, любое сочетание признаков, относящихся к различным объектам изобретения, также полагается раскрытым в этой заявке. Тем не менее, все признаки могут быть объединены, обеспечивая синергетический эффект, который больше, чем простое суммирование признаков.
Хотя изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и предшествующем описании, такие иллюстрации и описание должны рассматриваться как иллюстративные или приведенные в качестве примера, а не ограничивающие. Изобретение не ограничивается описанными вариантами осуществления. Изучив чертежи, раскрытие и приложенную формулу изобретения, специалисты в данной области смогут понять и осуществить при практической реализации заявленного изобретения другие вариации показанных вариантов осуществления.
В формуле изобретения слово «содержит» не исключает других элементов или этапов, а формы единственного числа не исключают множественного числа. Один процессор или другой блок может выполнить функции нескольких пунктов перечисленных в формуле изобретения. Сам факт того, что определенные меры перечислены во взаимно отличных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что сочетание этих мер нельзя использовать с пользой. Любые ссылочные позиции в формуле изобретения не должны рассматриваться в качестве ограничения объема.