具有CT模式、多层析摄像模式和乳腺摄像模式的竖立式X射线胸部成像.pdf

本发明涉及在一种或多种胸部压缩或固定上利用基本相同的设备通过X射线以CT模式、窄角度层析摄像模式、宽角度层析摄像模式和乳腺摄像模式中的一种或多种对患者胸部成像的多模式系统和方法。

权利要求书
1.   一种用于对竖立患者的胸部成像的x射线系统，其包括：
胸部固定单元，所述胸部固定单元被构造成在两个面向压缩表面之间固定竖立患者的胸部；
在所述胸部固定单元的一侧上的x射线源和在另一侧上的x射线成像接收器，所述源选择性地发出x射线的成像束，所述接收器在所述成像束穿过所述胸部固定单元之后接收所述成像束，并且所述源和接收器被安装成用于绕所述胸部固定单元选择性地运动；
x射线数据采集单元，所述x射线数据采集单元与所述源和接收器联接，并且被构造成选择性地以CT模式操作所述系统，在所述CT模式中，所述源和接收器绕所述胸部固定单元运动且由此绕固定在所述胸部固定单元中的竖立患者的胸部运动过至少180°的CT角度，并且所述接收器生成图像数据，以用于在所述CT角度内不同角度处取得的胸部的多个投影图像CTp；
图像处理单元，所述图像处理单元被构造成接收和计算机处理用于所述图像CTp的所述图像数据中的至少一些，由此生成表示具有选择厚度和取向的胸部切片的重新构建的图像CTr，并且基于此产生显示切片图像CTrd；以及
显示单元，所述显示单元接收和选择性地显示所述显示图像CTrd，以用于查看。

2.   根据权利要求1所述的系统，其中：
所述x射线数据采集单元被进一步构造成选择性地以层析摄像模式T来操作该系统，在所述层析摄像模式T中，所述源横过小于180°的层析摄像角度，并且所述接收器生成在所述层析摄像角度内的所述源的不同角度位置处取得的胸部的层析摄像投影图像Tp；
所述图像处理单元被进一步构造成接收和计算机处理所述图像Tp中的至少一些，由此生成表示具有选择厚度和取向的胸部切片的重新构建的图像Tr，并且基于所述图像Tp产生显示切片图像Trd和显示投影图像Tpd；
所述显示单元被进一步构造成选择性地显示所述显示图像Tpd、Trd和CTrd；并且
所述数据采集和显示单元被进一步构造成选择CT和T操作模式中的至少一种，以检查固定在所述固定单元中的患者胸部。

3.   根据权利要求2所述的系统，其中：
所述x射线数据采集单元被进一步构造成在所述模式T中选择性地以以下模式操作：（i）使得至少所述源使角度位置相对于胸部横过较窄角度Tn，并且使得所述接收器生成在所述角度Tn内的不同角度位置处取得的胸部的层析摄像投影图像Tpn，和（ii）以较宽角度模式Tw，使得至少所述源使角度位置相对于胸部横过比所述角度Tn宽的角度Tw，并且使得所述接收器生成在所述角度Tw内的所述源的不同角度位置处取得的胸部的层析摄像投影图像Tpw；
所述图像处理单元被进一步构造成接收和计算机处理用于图像Tpn和Tpw的图像数据中的至少一些，由此生成表示具有选择厚度和取向的胸部切片的重新构建的图像Tr，并且基于用于投影图像Tpn和/或Tpw的图像数据产生显示切片图像Trd和显示投影图像Tpnd和/或Tpwd；
所述显示单元被进一步构造成选择性地显示所述显示图像Tpnd、Tpwd、Trd和CTrd；以及
所述数据采集和显示单元被进一步构造成选择所述CT、Tn和Tw操作模式中的至少一种。

4.   根据权利要求3所述的系统，其中：
所述x射线数据采集单元被进一步构造成选择性地以乳腺摄像模式M操作所述系统，由此生成用于一个或多个投影乳腺摄像Mp的图像数据，每个投影乳腺摄像Mp都以比单个所述图像Tp高的患者x射线剂量获得；
所述图像处理单元被进一步构造成接收和计算机处理用于所述一个或多个图像Mp的图像数据中的至少一些，由此生成一个或多个显示乳腺摄像图像Mpd；
所述显示单元被进一步构造成选择性地显示所述显示图像Tpd、Trd、CTrd和Mpd；以及
所述数据采集和显示单元被进一步构造成选择所述CT、Tn、Tw和M操作模式中的至少一种。

5.   根据权利要求4所述的系统，其中所述显示单元被构造成同时显示共同对齐的图像CTrd中的至少一个以及图像Tpd和Trd中的至少一个，使得同时显示的图像的一个图像中解剖特征的选择自动地识别同时显示的图像的至少另一个图像中匹配的解剖特征。

6.   根据权利要求5所述的系统，其中所述数据采集单元被进一步构造成至少在CT和T操作模式之一中利用源相对于胸部的运动改变x射线的成像束的硬度。

7.   根据权利要求7所述的系统，其还包括患者防护物，所述患者防护物固定到所述系统，并且在所述系统以所述CT模式和所述T模式操作时在竖立患者和至少所述x射线源的轨迹之间形成屏障。

8.   根据权利要求7所述的系统，其中所述胸部固定单元包括面向彼此且具有面向部分的上部板和下部板，所述面向部分是凹的，在该凹的位置处接合胸部以用于固定胸部。

9.   根据权利要求2所述的系统，其还包括患者防护物，所述患者防护物固定到所述系统，并且在所述系统以所述CT模式和所述T模式操作时在竖立患者和至少所述x射线源的轨迹之间形成屏障。

10.   根据权利要求9所述的系统，其中所述显示单元被构造成同时显示共同对齐的图像CTrd中的至少一个以及图像Tpd和Trd中的至少一个，使得同时显示的图像的一个图像中解剖特征的选择自动地识别同时显示的图像的至少另一个图像中匹配的解剖特征。

11.   根据权利要求10所述的系统，其中所述数据采集单元被进一步构造成至少在CT和T操作模式之一中利用源相对于胸部的运动改变x射线的成像束的硬度。

12.   根据权利要求10所述的系统，其中：
所述x射线数据采集单元被进一步构造成选择性地以乳腺摄像模式M操作所述系统，由此生成用于竖立患者的胸部的一个或多个投影乳腺摄像Mp的图像数据；
所述图像处理单元被进一步构造成接收和计算机处理用于所述一个或多个图像Mp的图像数据中的至少一些，由此生成一个或多个显示乳腺摄像图像Mpd；
所述显示单元被进一步构造成选择性地显示所述显示图像CTrd和Mpd；以及
所述数据采集和显示单元被进一步构造成选择所述CT和M操作模式中的至少一种。

13.   根据权利要求12所述的系统，其中：
所述x射线数据采集单元被进一步构造成选择性地以层析摄像模式T来操作该系统，在所述层析摄像模式T中，所述源横过小于180°的层析摄像角度，并且所述接收器生成在所述层析摄像角度内的所述源的不同角度位置处取得的胸部的层析摄像投影图像Tp；
所述图像处理单元被进一步构造成接收和计算机处理所述图像Tp中的至少一些，由此生成表示具有选择厚度和取向的胸部切片的重新构建的图像Tr，并且基于所述图像Tp产生显示切片图像Trd和显示投影图像Tpd；
所述显示单元被进一步构造成选择性地显示所述显示图像Tpd、Trd和CTrd；并且
所述数据采集和显示单元被进一步构造成选择CT和T操作模式中的至少一种，以检查固定在所述固定单元中的患者胸部。

14.   根据权利要求12所述的系统，其还包括患者防护物，所述患者防护物固定到所述系统，并且在所述系统以所述CT模式和所述T模式操作时在竖立患者和至少所述x射线源的轨迹之间形成屏障。

15.   根据权利要求13所述的系统，其中所述显示单元被构造成同时显示共同对齐的图像CTrd中的至少一个以及图像Tpd和Trd中的至少一个，使得同时显示的图像的一个图像中解剖特征的选择自动地识别同时显示的图像的至少另一个图像中匹配的解剖特征。

16.   根据权利要求13所述的系统，其中所述数据采集单元被进一步构造成至少在CT和T操作模式之一中利用源相对于胸部的运动改变x射线的成像束的硬度。

17.   一种利用x射线对竖立患者的胸部成像的方法，其包括：
将竖立患者的胸部固定在上部板和下部板之间；
提供在所述板的一侧上的x射线源和在另一侧上的x射线成像接收器；
利用来自所述x射线源的x射线选择性地以以下模式对患者的固定的胸部成像，所述x射线在穿过胸部之后在所述x射线接收器处被接收：
（a）计算机化的层析摄像（CT）模式，生成通过使至少所述x射线源绕固定的胸部运动过至少180°的CT角度而取得的胸部的多个二维投影x射线图像CTp，并且对于所述CT角度的相应增量生成所述CTp中的每一个；
（b）层析摄像模式T，生成通过使至少所述源运动过显著小于所述CT角度的层析摄像角度而取得的固定胸部的多个二维层析摄像投影x射线图像Tp，并且对于所述层析摄像角度的相应增量生成所述图像Tp中的每一个，
（c）乳腺摄像模式M，生成压缩的胸部的一个或多个二维投影图像Mp，每个二维投影图像Mp使用的患者剂量大致相当于用于常规乳腺摄像的剂量；
选择性地由所述图像CTp重新构建切片图像CTr和由所述图像Tp重新构建切片层析摄像图像Tr，在每种情况下，对于成像的胸部的相应三维切片，所述切片具有相应的选择的厚度和取向；
选择性地计算机处理所述图像CTr、Tp、Tr和M，以产生相应的显示图像CTrd、Tpd、Trd和Md；以及
显示所述CTrd、Tpd、Trd、Md图像中的一种或多种的选择的组合，以用于同时查看。

18.   根据权利要求17所述的方法，其中所述选择性地以所述模式T对胸部成像包括：
（a）窄角度层析摄像模式，生成在x射线源相对于胸部的相应不同角度的较窄范围内取得的胸部的多个层析摄像投影x射线图像Tpn；以及
（b）宽角度层析摄像模式，生成在x射线源相对于胸部的相应不同角度的较宽范围内取得的胸部的多个层析摄像投影图像Tpw；并且
所述重新构建还包括选择性地将所述图像Tpn和Tpw重新构建为表示具有相应厚度和取向的成像的胸部的相应三维切片的层析摄像切片图像Tr。

19.   根据权利要求17所述的方法，还包括：
选择性地使x射线源和x射线成像接收器在大致沿着固定的胸部的长度的方向上从用于所述模式中的一种模式的位置运动到用于所述模式中的另一种模式的位置。

20.   根据权利要求17所述的方法，还包括：
在所述模式的至少一种模式中，利用x射线源相对于固定的胸部的角度改变来自所述源的撞击在固定的胸部上的x射线的硬度。

说明书具有CT模式、多层析摄像模式和乳腺摄像模式的竖立式X射线胸部成像
技术领域
本专利说明书涉及胸部x射线成像，更具体地，涉及一种系统，其用于以CT模式、一种或多种层析摄像模式（例如窄角度胸部层析摄像和宽角度胸部层析摄像）以及乳腺摄像模式中的一种或多种选择性地成像竖立患者的胸部。该系统优选地一体形成为使得设备可以用于这些成像模式中的任意一种或多种。患者可以站立，如通常对于乳腺摄像和层析摄像而言，而不是如常规CT中那样躺下。在CT模式中，当常规CT系统用来对胸部成像时，成像x射线束仅仅穿过胸部，而不穿过患者的躯干。
背景技术
x射线乳腺摄像形成为用于胸部癌症和其它病变的拍摄形式，并且还用于诊断和其它目的。历史上，胸部图像记录在x射线胶片上，但是近年来，数字x射线图像接收器已经得到广泛使用，比如可得自本申请的共同受让人（马萨诸塞州贝德福德的Hologic有限公司）以及其部门（康涅狄格州丹伯里的Lorad公司）的商品名为Selenia的乳腺摄像系统。在乳腺摄像中，通常，棱锥形x射线束穿过压缩的胸部，并且形成二维投影图像，即在本文中乳腺摄像表示为图像M。可以使用多种取向中的任一种，例如CC（头‑尾）或MLO（中侧‑倾斜）。
最近，胸部x射线层析摄像已经得到使用。共同受让人具有安装的在该国家用于临床使用的胸部层析摄像系统，并且该系统在海外销售。该技术通常涉及以x射线束相对于胸部的多个角度中的每一个角度取得固定胸部的二维（2D）投影图像，其在本文中表示为图像Tp。所得的x射线测量结果进行计算机处理以重新构建胸部切片的图像，其在本文中表示为图像Tr，该图像通常处于与x射线束轴线成横向的平面中，例如平行于同一胸部的乳腺摄像的图像平面，但是也可以处于任何其它取向并且可以代表所选厚度的胸部切片。该角度范围显著小于常规CT（计算机化的层析摄像）中的角度范围，即显著小于180°加上扇角（例如±15°的范围）。
胸部x射线层析摄像系统的实例是能够以商品名Selenia Dimensions获得的共同受让人的系统，该系统在海外销售且在这个国家已经安装以用于临床测试，并且包括层析摄像操作模式和乳腺摄像操作模式。还可参见美国专利No.7,123,684、美国专利申请公开2005/0113681A1和2009/0003519A1、美国专利No.4,496,557、No.5,051,904、No.5,359,637、No.6,289,235、No.6,375,352、No.6,645,520、No.6,647,092、No.6,882,700、No.6,970,531、No.6,940,943、No.7,356,113、No.7,656,994、公开的美国专利申请2004/0066904和2007/0263765、以及数字临床报告层析摄像（GEBrochure98‑5493，1998年11月）。在DG Grant，“层析摄像：三维的成像技术（Tomosynthesis：a three‑dimensional imaging technique）”，IEEE会报生物医学工程（IEEE Trans.Biomed.Engineering），Vol BME‑19，#1，（1972年1月），pp20‑28中讨论了如何重新构建层析摄像图像。还可参见2004年11月15日提交的名称为“乳腺摄像和层析摄像图像的匹配几何形状生成和显示（Matching geometry generation and display of mammograms and tomosynthesis images）”的美国临时申请No.60/628,516，以及由意大利博洛尼亚的I.M.S.国际米兰医学院（I.M.S.Internazionale Medico Scintifica）公布的名称为Giotto图像3D的系统。通过增加活组织检查工位（例如，该系统能够以商品名StereoLoc II竖立式立体定位胸部活组织检查系统（Stereo LocII Upright Stereotactic Breast Biopsy System）得自共同的受让人），乳腺摄像和层析摄像系统还可以用于介入性手术过程，例如活组织检查。在此，以上引用的以及以下引用的专利、申请、简介和文献以引用方式并入本专利申请中，如同它们全文在本文中示出。
已知有能够选择性地取得层析摄像投影图像和常规乳腺摄像的x射线胸部成像系统，例如可得自商品名塞莱尼亚尺寸系统（Selenia Dimensions System）的系统。它们包括x射线源和x射线成像接收器，x射线源和x射线成像接收器能够彼此保持固定的关系且作为一个单元移动以取得常规的乳腺摄像M，并且能够彼此脱开以使得至少一个能够相对于另一个移动且移动到患者的胸部而取得层析摄像投影图像Tp。还可参见共同转让的美国专利No.7,583,786。
CT技术还没有广泛用于胸部x射线成像。在常规CT中，患者躺在轮床或平台上，而x射线源和检测器绕患者旋转。x射线测量结果被重新构建为患者的典型平面切片图像，其在本文中称为图像CTr。与胸部相交的成像平面也与躯干相交，因此当仅仅关注胸部的x射线图像时，患者的身体不必经受x辐射。此外，使用胸部图像的常规CT可能是过分昂贵的。已经提出CT系统将仅仅对胸部成像，而不对躯干成像，但是它们需要患者处于躺卧位置并且还没有发现被广泛使用。例如，参见美国专利No.3,973,126，其提出将躺卧的患者的胸部悬浮于一开口中，x射线源和x射线检测器将围绕该开口在水平平面中旋转。还可参见美国专利No.6,987,831，其提出了使用更加现代化的部件的非常类似的构造。此外，公开的美国专利公开2010/0080343A1提出一种胸部CT系统，其中患者的胸部伸过竖直壁中的开口，由此延伸到该壁的另一侧，其中吊架使x射线源和检测器以螺旋扫描运动或连续切片扫描运动旋转，以对胸部的伸出部分成像。
对于许多原因，可能期望的是评估不同类型的患者胸部的x射线图像。例如，在读取常规乳腺摄像M的过去数十年中，医疗专业人员已经提出了有价值的解释专门技术。乳腺摄像M可以提供微钙化的良好视觉化，并且与层析摄像图像Tp或Tr相比可以提供较高的空间分辨率。层析摄像图像Tr可以具有不同的期望特性——例如，它们可以提供较佳的结构视觉化，在常规的乳腺摄像M中，这些结构可能被上覆或下盖的组织阻挡。CT图像CTr可以提供其它优点，例如能够获得用于胸部内侧特定组织的衰减值并且生成胸部中体积元素（体元）的三维图像，该图像通常不会几何失真，从而能够便利地重新处理为任何取向且具有任何厚度的胸部切片的图像。然而，发明人在这里知道没有系统能够选择用单个系统取得这三种类型的胸部图像中的一种或多种，而不需要将患者从一个成像系统移动到另一个成像系统且可能从一个医疗设施移动到另一个医疗设施。
还可能期望的是，共同对齐利用不同x射线形式取得的胸部图像，例如以使得可以在两种或更多种形式的图像中查看和评估相同的真实或疑似病变，原因是每种形式都可以贡献有关病变的不同信息。虽然已经为层析摄像图像Tr和Tp以及乳腺摄像M提供了某些方面的共同对齐（例如参见共同拥有的美国专利7,577,282和7,616,909），但是已知的是对于x射线CT胸部图像没有共同对齐，尤其是在Tr、Tp和M胸部x射线图像取自竖立的患者的情况下。
发明内容
本专利说明书描述了多模式系统，其包括x射线CT系统，该系统取得相对于系统以与相对于常规乳腺摄像系统的患者位置类似的方式定位的竖立患者的CT胸部x射线图像CTr，同时利用独特地适合于胸部x射线CT扫描的设计提供保护而不移动组件。同一系统能够被构造成在至少两个层析摄像模式（例如宽角度模式和窄角度模式）的一个中选择性地不取得CT图像，而取得层析摄像图像Tp。并且，同一系统能够被构造成选择性地取得乳腺摄像M，该乳腺摄像M与利用乳腺摄像系统取得的常规乳腺摄像基本上相同或在外观上相似。从而，同一系统能够以用于胸部成像的多种模式中的任一种或任两种或更多种进行操作：CT模式、包括例如宽角度层析摄像模式和窄角度层析摄像模式的多层析摄像模式以及乳腺摄像模式。本专利的胸部图像能够以这些模式中的单个模式取得，或者以这些模式中的两种或更多种模式取得，同时患者的胸部保持固定，或者在相同的研究期间或在不同时刻处于不同的胸部固定。优选地，成像x射线接收器为二维接收器，其能够以乳腺摄像模式对整个胸部成像，使得优选地，同一接收器可以在单个旋转运动中用于CT扫描模式，从而避免需要围绕胸部多次扫描以获得用于多个胸部切片的x射线测量结果。
附图说明
图1为竖立式胸部x射线成像系统的一部分的透视图，该系统示出为以CT模式操作，但是也被构造成选择性地以至少两种层析摄像模式和乳腺摄像模式操作。
图2为图1的系统的侧正视图。
图3为示出了与图1和2中所示类似的系统的患者防护物的前正视图。
图4为与图2相同但是示出了患者防护物的侧正视图。
图5和6分别与图1和2类似，但是示出了该系统用于层析摄像模式或乳腺摄像模式，并且示出了吊架，该吊架与支撑支柱间隔得比在图2和4中更远。
图7为示出了能够在接收器壳体内枢转的成像接收器的透视图。
图8为穿过患者的压缩胸部的x射线的不同路径长度的示意图。
图9为示出一体化x射线体系的方框图。
图10和11示出了可以提高系统操作和患者舒适性的可选实施例的各部分。
具体实施方式
在所述的实例和附图所示的优选实施例中，为了清楚起见而采用特定的术语。然而，本专利说明书的公开并不旨在限于所选的特定术语，其应当被理解为每个特定元素都包括以类似的方式操作的所有技术等效。
图1和2示出了多模式胸部x射线成像系统的非限制性实例的各部分，该系统能够以CT模式操作，但是也被构造成选择性地以乳腺摄像模式和包括宽角度层析摄像模式和窄角度层析摄像模式的层析摄像模式操作。为了图示清楚起见，用于CT模式的患者防护物在图1和2中省略，但是图3、4、10和11中示出了各个实例。支撑支柱100固定到地板，并且容纳机动化机构，该机动化机构用于升高和降低沿水平延伸的轴102，该轴102伸过支柱100中的开口100a，并且该机动化机构用于使轴102绕其中心轴线旋转。继而，轴102支撑同轴的轴102a，该轴102a能够随轴102一起旋转或独立于轴102进行旋转。轴102支撑胸部固定单元，该胸部固定单元包括上部板104a和下部板104b，使得每个板能够与轴102和102a一起沿着支撑支柱100的长尺寸向上和向下移动，板中的至少一个可以朝向另一个移动，并且单元104可以绕轴102和102a的共同中心轴线旋转。此外，轴102支撑吊架106，以用于进行两种类型的机动化运动：绕轴102的中心轴线旋转，以及相对于轴102沿着吊架106的长度的运动。吊架106在一个端部处承载总体用108表示的x射线源（例如遮蔽的x射线管），并且在另一个端部处承载封闭成像x射线接收器112（在图1和2中未示出，但是在图7中示出）的接收器壳体110。
当以CT模式操作时，图1和2的系统将患者的胸部固定在板104a和104b之间。为此，单元104与轴102一起升高或降低到胸部的高度，同时患者是竖立的，例如站着或坐着。患者从图2中所示的系统的左侧朝向单元104倾斜，健康专业人员（通常为x射线技术人员）调节板104a和104b之间的胸部，同时将组织拉向图2中的右侧，并且将板104a和104b中的至少一个移向另一个，以固定胸部且将胸部保持就位，优选地尽可能地使胸部组织处于单元104内。在取得代表CT投影x射线图像CT[的x射线测量结果（从该测量结果重新构建相应胸部切片的图像CTr）的过程中，吊架106绕轴102的中心轴线旋转，同时胸部在单元104中保持固定不动。优选地，在吊架106旋转期间，壳体110内的成像接收器112相对于x射线管108保持固定。来自管108的棱锥形x射线束与固定在单元104中的胸部成横向，并且撞击在成像接收器112上，作为回应，该成像接收器112生成与在接收器的成像平面中相应像素位置处对于每个旋转增量所接收的x射线能量的量相关的相应的像素值二维阵列。这些用于图像CTp的像素值阵列被传递到计算机系统（图1和2中未示出，但是在图9中示出），并且由该计算机系统处理，以重新构建胸部切片图像CTr。吊架106可以被构造成用于朝向支柱100机动化运动，从而方便x射线技术人员接近患者的胸部以将胸部定位在单元104中，以及远离支柱100以确保x射线管108和壳体110内的成像接收器112能够对适当的胸部组织成像。或者，吊架106可以保持从支柱100到图2所示的位置左侧的固定距离，从而成像x射线束可以尽可能地穿过固定在单元104中的胸部，在这种情况下将不需要改变距离的机构。
由于在CT操作模式中患者的竖立定位以及x射线管108和接收器壳体110转过大的角度而产生独特的挑战。众所周知，CT扫描通常涉及源和接收器转过180°角度加上由成像x射线束对向的角度，并且优选地转过较大的角度，例如360°。然而，如果旋转包括如图1和2所示的x射线源108的0°位置，那么患者的头部可能太靠近x射线源108。通过使用将患者与甚至旋转整个360的组件分隔开的防护物，可以避免旋转组件与患者的冲突以及对这种冲突的关注，如本专利说明书中下文所讨论的，但是取决于该防护物和旋转组件的设计，在特定实施例中，这可能要求患者将她的身体弯成弓形，使得她的头部和腿部离开该系统，到如图2所示的左侧。还如下所述，可供选择的方案是绕图1和2所示的x射线管108的位置从旋转中排除一扇段或节段。作为非限制性实例，如果图1和2所示的x射线管108的位置被指定为0°位置，那么用于CT成像的旋转排除在45°和315°之间的90°的扇段或节段中、或在60°和300°之间的120°的扇段或节段中、或在足以使患者的头部位置隔开而同时在足够的旋转角度范围内取得用于重新构建高质量的CTr图像的x射线CT数据的某些其它扇段或节段中的x射线源108的位置。虽然x射线管108和接收器壳体110的旋转仍然必须不接触患者身体的下部部分，但是患者通常更容易保持她的身体的下部部分远离旋转部件，到图2所示的左侧（并且优选地处于防护物后方），而不是使她的头部和肩部后屈。
图3和4示出了这种防护物的实例。图4为在其它方面与图2相同的侧正视图，但是额外示出了具有中心开口114c的患者防护物114。防护物114在前正视图中可以是完整的圆形，如前正视图中包括图3的虚线弧的圆所示。在这种情况下，在CT模式中，吊架106可以旋转过完整的圆。作为可选形式，防护物114可以使得在图3中示出为虚线弧下方和防护物114的实线之间的区域的扇段或节段114a敞开。在这种情况下，吊架106在CT模式中可以仅仅转过小于360°的角度，但是患者可以在防护物114的V形切口114b中具有用于她的头部的空间，并且还可能具有用于肩部和臂的空间，以用于更加舒适的身体姿势。具体地，如图3所示，吊架106可以仅仅在防护物114的处于V形切口114b外侧的部分中旋转。用实线示出了吊架106和管108和接收器壳体110的可能的位置中的一个位置。另一个可能的位置用虚线示出，并且指定为吊架106′，吊架106′承载x射线源108′和接收器壳体110′。图4以侧正视图示出了防护物114的可能的形状。防护物114沿着离开支柱100的方向突出离开中心开口114c，以允许患者的胸部到达并固定在单元104中，同时患者的身体通过防护物114与旋转部件（即吊架106和x射线源108和接收器壳体110）分隔开。开口114c可以制成为较大，并且可以成形为与图3和4（其未按比例绘制）所示的不同，以方便当胸部固定不动时x射线技术人员接近患者的胸部。防护物114的各部分可以是可移除的或铰接的，以进一步方便接近。例如，虚线114d和114e上方的防护物114可以是可移除的或铰接的，使得它们在技术人员定位和固定患者胸部时能够被移开，并且能够在以CT模式开始扫描之前放回到原处以保护患者。患者防护物可以安装在支柱100和/或地板上。在图3和4的实例中，旋转吊架106可以移动到左侧或右侧，使得其更加靠近或进一步远离患者，即图4所示的位置和图6所示的位置中的一个位置到另一个位置。从而，对于利用图3的实例的胸部CT成像，旋转吊架106将与支柱100间隔开，到图6所示的相对于支柱100的位置，而实际上仅仅在接收器壳体110处于切口114b外侧时对患者的胸部成像。从而，患者可以部分地向前倾斜到切口114b中，使得被成像的胸部的大部分以及可能的周围组织能够移动到x射线成像区域中。
在竖立式胸部CT中，另一个挑战在于如何固定胸部。在某些情况下，出于各种原因，可能期望胸部被较小地压缩或不被压缩。在其情况下，可能期望的是，压缩或者作用在胸部上，例如使得胸部组织能够被拉离患者的胸壁并且牢固地保持在单元104中以用于成像。为此且通常为了增加患者的舒适性，板104a和104b中的至少一个（且优选地为两个）具有如图6所示的凹陷面向表面，该表面设计成保持胸部以用于CT成像，同时保持该胸部靠近围绕且由此紧密靠近至少处于各个CT切片中的相等路径长度的x射线。板104a和104b可以可移除地固定，使得不同组的板能够用来容纳不同尺寸或形状的胸部。不同程度的胸部压缩可以用作操作图1‑4的系统的健康专业人员的选择。在其它情况下，可能期望的是，使用其它装置将胸部和胸壁组织拉入x射线成像区域，例如提供杯形或漏斗形封闭件，胸部和可能的周围组织通过真空、附着或其它手段被拉入到该封闭件中，如图9中的方框图形式中所示。
在竖立式胸部CT中，另一个挑战在于，根据x射线横过的胸部部分，穿过胸部的x射线的路径长度可能是不同的。例如，穿过在乳头处或附近的胸部部分的路径长度可能要远短于穿过在胸壁附近的胸部部分的路径长度。当以CT模式操作时，x射线技术人员可以在患者胸部被固定在单元104中时利用x射线透明的枕头或类似的物品、通过将乳头端部推向胸壁且将如此成形的胸部固定在单元104中而使得患者胸部成形为使胸部横截面是几乎均匀的，从而使得穿过胸部的x射线路径长度几乎相同。作为不涉及使固定胸部如此成形的可选方案，在x射线管108的壳体中可以使用成形x射线过滤器，以便将成像x射线束的x射线能量分布成形为使得束硬度沿着从乳头向胸壁的方向增大。作为另一种方法，在来自x射线源的x射线束的路径中，通过围绕胸部布置的适当地成形的x射线衰减材料，可以使得x射线路径长度相等或至少更加均匀。
在图5和6中示出了在层析摄像模式中使用该系统，图5和6在其它方面分别与图1和2相同，不同的是吊架106相对于胸部固定单元104和轴102和支柱100处于不同的定位中，并且没有示出防护物114。具体地，x射线源108远离单元104和支柱100，并且接收器壳体110更靠近单元104。在层析摄像模式中，患者胸部也被固定在板104a和104b之间，板在成像期间保持就位。在一个实例中，x射线管108和接收器壳体110可以绕固定的胸部进行与CT模式操作中类似的旋转，但是转过较小的角度。当壳体110内的x射线管108和成像接收器112作为一个单元旋转时，对于每个旋转增量取得相应的二维投影图像Tp，x射线管108和成像接收器112相对于彼此固定，和CT模式中一样，或者如共同转让的美国专利7,123,684的原理所示，该美国专利以引用方式并入本文中。或者，x射线管108和接收器112相对于固定胸部的运动可以和以共同受让人的、商品名Selenia Dimensions提供的所述系统中一样，其某些方面记载于共同拥有的美国专利7,616,801中，该美国专利以引用方式并入本文中。在这种可选的情况下，x射线管绕轴102的中心轴线旋转，但是当成像接收器112在壳体110内绕一轴线旋转或枢转时，接收器壳体110保持就位，该轴线通常穿过接收器的图像平面，与轴102的中心轴线平行，并且平分成像接收器112。接收器112的旋转或枢转通常转过比x射线管108的旋转角度小的角度，该角度计算成使得接收器112的成像平面的法线可以继续指向发出成像x射线束的x射线管108中的焦点或靠近该焦点，并且使得该束继续照亮接收器112的所有或大部分成像表面。在层析摄像模式操作的一个实例中，x射线管108转过大约±15°的弧，而成像接收器绕将成像接收器的成像表面平分的水平轴线旋转或枢转过大约±5°。在这个运动期间，以旋转角度的规则增量取得多个投影图像Tp，例如20或21个图像。x射线源108旋转的±15°弧的中心角度可以是0°角度（即图5和6中所示的x射线源108的位置）或某个其它的角度（例如通常用于常规乳腺摄像中MLO成像的x射线源位置的角度）。在层析摄像模式中，胸部可以固定在单元104中，但是作为另外一种选择，下部板104b可以被移除，以使得胸部以与胸部固定在以商品名Selenia提供的所述系统中类似的方式支撑在接收器壳体110的上表面和上部板104a之间。在层析摄像模式中，在操作者的控制下，可以使用比在CT模式中大的胸部压缩的程度。当胸部由接收器壳体110的上表面支撑时，可以使用同样的凹陷板104a和104b，或者大致平的板可以被取代，或者可以使用单个压迫桨状物，如以商品名Selenia提供的所述系统中所用的。
当以层析摄像模式操作时，图5和6的系统提供该模式的多种选择，以供操作者选择，例如窄角度模式和宽角度模式。在窄角度层析摄像模式中，x射线源108绕单元104和固定在其中的患者胸部旋转过例如±15°的角度，而在宽角度层析摄像模式中，x射线管108旋转过例如大约±15°到±60°范围内的角度。宽角度模式可以涉及取得与窄角度模式相同数量的投影图像Tp，或者取得更多数量的投影图像Tp。作为非限制性实例，如果当x射线源108移过其绕胸部的弧时窄角度模式涉及取得全部或者20或21个层析摄像投影图像Tp，那么宽角度模式可以涉及通常以规则角度增量取得同样数量的图像Tp或更多数量的，例如40或60个或者某个其它数量的图像Tp。x射线源108的旋转角度的实例是非限制性的。重要的是提供层析摄像操作的多种模式，其中一种模式涉及x射线源绕胸部旋转过比另一种层析摄像模式大的角度。
图7示出了接收器壳体110内的成像接收器112。接收器112可以相对于壳体110处于固定位置，其中成像表面平行于壳体110的上表面，或者其可以如上所述相对于壳体110旋转或枢转。图7示出了处于其旋转或枢转的一个极端处的接收器112。另一个极端为其左侧（如图7所示）一直向上靠着或靠近壳体110的上壁，并且其右侧一直向下。此外，图7示出了防散射格栅116，其能够移出x射线成像束，移到图7所示的位置，或者其能够在由操作者或操作x射线成像系统的计算机提供的指令下通过格栅马达控制器118向前移动，使得其与接收器112的成像表面重叠。通常，当接收器112在x射线研究期间在壳体110内旋转或枢转时格栅116处于成像束之外，并且当接收器112在胸部暴露于x射线期间在壳体110中保持在固定位置时格栅116处于成像束之中。为了用于上述各个模式，成像接收器112可以是二维的、基于硒的平板数字检测器，其可得自共同受让人且当前用于以商品名Selenia提供的所述系统。为了适应特定成像接收器的刷新率，可以相应地调节在CT模式和层析摄像模式中取得接续投影图像的时刻。如果期望的话，可以使用能够以较快速率取得接续投影图像的成像接收器。作为另一种替代形式，通过在一次或多次扫掠中相对于胸部扫描接收器以覆盖整个胸部，可以使用不能够在同一时刻对整个胸部成像的成像接收器。
在层析摄像模式，不同的患者防护物可以用来保护患者，和/或可以使用用于管108的不同的轨迹，例如共同转让的美国专利7,245,694中所公开的，该美国专利以引用方式并入本文中。这样的患者防护物在图6中示意性地示出为项120。
当以乳腺摄像模式M操作时，图5和6的系统将成像接收器112保持在壳体110内，相对于x射线源108和固定在单元104中的胸部两者保持固定。为了取得CC乳腺摄像Mp，该源可以处于图5和6所示的位置。为了取得MLO乳腺摄像Mp，从单元104释放患者胸部，吊架106作为一单元绕轴102的中心轴线与单元104一起旋转，并且以与常规乳腺摄像中所用的方式类似的方式且利用以商品名Selenia提供的所述系统将患者胸部再次固定在单元104中。或者，当处于系统的层析摄像模式时，下部板104b可以被移除，并且胸部可以固定在接收器壳体110的上表面和上部板104a之间。通常，用于取得乳腺摄像Mp的本专利的x射线剂量显著高于用于取得层析摄像投影图像Tp中任一个的剂量。例如，用于一个乳腺摄像Mp的剂量与x射线源108在其整个弧中的一次扫掠所取得的所有图像Tp所用的总剂量相同或相当。当处于层析摄像模式时，可以使用同样的凹陷板104a和104b，或者可以将大致平的板替换为以商品名Selenia提供的所述系统中使用的类型，并且壳体110的上表面可以取代下部板104b。
在某些或全部模式中，固定在单元104中的胸部的冠状横截面可以是大致椭圆的，如图8中的胸部122所示，使得固定的或压缩的胸部122的宽度显著大于其厚度。在这种情况下，如图8所示，穿过胸部122的沿着线A的路径长度“a”比成像束中的x射线沿着线B的路径长度“b”短。为了适应这种状态，可能期望的是利用成像束相对于胸部的角度改变x射线的光谱。例如，较软的x射线可以用于路径“a”而不是用于路径“b”，以便改善x射线图像。为此，当以CT模式或层析摄像模式使用时或者用于固定到显著宽于该厚度的横截面的胸部122时，系统可以例如通过改变驱动x射线管108的电压（kV）在计算机控制下操作，以相应地改变x射线束硬度。对于健康专业人员而言可能重要的是，同时观察以不同x射线形式取得的患者胸部的图像。本专利说明书中公开的系统提供了这样的机会，原因是其能够生成CT图像CTr、层析摄像图像Tp和Tr、以及乳腺摄像M。
如图9所示，利用包括如上所述操作的x射线源108和成像接收器112的数据采集系统124获得的x射线测量结果被提供到控制台126，该控制台包括图像处理单元，该图像处理单元被构造成将x射线测量结果（其可以为投影图像CTp、Tp和Mp的形式）计算机处理为用于相应显示图像CTrd、Trd和Md的图像数据以用于查看，并且用于控制数据采集系统124如上所述地进行操作。为了清楚和简明起见，没有示出常规的元件，例如电源、操作者控制器和安全装置。对于层析摄像图像和乳腺摄像，控制台126的操作可以与以商品名Selenia提供的所述系统中使用的类似或相同，或者与以上所述的参考中所讨论的相似或相同。对于CTr图像，计算机处理可以如所述美国专利No.6,987,831中所述地进行操作。对于乳腺摄像，该处理可以和以商品名Selenia提供的所述系统中一样。从控制台126中的处理所获得的图像可以提供到工作站128，该工作站可以是由共同受让人以商品名Secur View提供的工作站，和/或可以提供到显示单元130，该显示单元包括一个或多个计算机显示屏幕，以同时显示两个或更多个胸部图像。例如，显示单元130可以同时显示CTrd图像以及Tpd图像和/或Trd图像，和/或Mpd图像。这些类型的图像中的任一种可以示出为单个图像、示出为两个或更多个图像，或者以影院模式示出。例如，可以以影院模式示出Trd图像，从一个胸部切片图像变化到另一个切片图像。同时显示的图像可以共同对齐，使得同时显示的图像的一个图像中解剖特征的选择自动地识别同时显示的图像的至少另一个图像中匹配的解剖特征。如果期望利用与单元104不同的装置固定和定位用于成像的胸部，那么数据采集系统124可以相反包括例如杯形或漏斗形胸部接收器104’（图10）的装置，胸部和可能的周围组织可以通过例如真空或附着的手段被拉到该装置中，并且这样的装置可以由图9所示的控制器125控制。在来自x射线源108的成像束中，杯或漏斗将取代单元104。
图10示出了另一个实施例，其中支柱1000从竖直方向绕枢转支撑件1002的枢转轴线1001枢转过例如如图所示的10°角度，使得患者能够靠着防护物1004向前倾斜。旋转C臂1006可以承载x射线成像接收器壳体110和发射x射线束109的x射线源108，并且能够沿支柱1000上下移动，以匹配不同高度的患者，和以上所述的实施例中一样。防护物1004在x射线源108绕胸部压缩单元104旋转时防护患者免于x射线源108，并且防护患者免于x射线成像接收器壳体110的任何旋转。防护物1004还用来稳定靠着其倾斜的患者，并且可以包括柄部，患者可以握住该柄部以进一步方便患者舒适性和稳定性。防护物1004可以围绕源108和壳体110的旋转轨迹，并且可以包括前部部分1004b，该前部部分具有用于患者胸部的开口，该开口可以足够大以允许健康专业人员能够进入来在胸部被压缩时调节胸部。防护物1004还可以包括在壳体110和胸部压缩单元104的一部分之间的胸部平台，患者胸部可以靠着该胸部平台上并且被胸部另一侧上的桨状物压缩，尤其是对于CT操作模式而言，但是同样也可能是在其它模式中。胸部平台可以是平的，或者其可以成形为胸部的轮廓（例如该平台可以是凹型的），并且能够以从一个患者到另一个患者变化的不同尺寸制成。可选的防护物1004可以来代替或辅助防护物1004。防护物1004a围绕压缩单元104（104’），并且优选地包括也保护患者免于吊架1006运动的部分1004b。部分1004b的某些或全部可以是可移除的，尤其是对于取得乳腺摄像M。
图11示出了另一个实例，其在其它方面与图10类似，但是具有不同地成形的患者防护物1004d，其可以被支撑在轴102上，并且可以包括前部部分1004b’，该前部部分与图10中的部分1004b在位置和功能上类似，但是形状上稍稍有所不同。和防护物1004一样，防护物1004d可以包括平的或成形的胸部平台，并且该胸部平台可以为不同的尺寸且可以包括患者柄部。除了防护物1004d之外或者代替防护物1004d的是，可以使用可选的防护物1004e，该防护物1004e具有与防护物1004a不同的形状，但是起到相似的作用。对于患者的下部身体相对于x射线系统的防护物1004的定位，图12的实例允许较大的自由度。
以上示出了特定实例和实施例，在不脱离本公开的精神的情况下，在这些实例和实施例上可以引入许多变化。例如，在本公开的范围内，上述不同图示的实施例的元件和/或特征可以彼此组合和/或彼此代替。
从而，本专利说明书描述了一种用于对竖立患者的胸部成像的多模式x射线系统，其包括：胸部固定单元，该胸部固定单元被构造成固定竖立患者的胸部；在固定在所述单元中的患者胸部的一侧上的x射线源和在胸部的另一侧上的x射线成像接收器，所述源选择性地发出x射线成像束，所述接收器接收所述成像束，并且所述源和接收器安装成用于选择性地绕胸部运动；x射线数据采集单元，该x射线数据采集单元与所述源和接收器联接，并且被构造成选择性地以CT模式操作所述系统，在该CT模式中，源和接收器绕竖立患者的固定的胸部运动过至少180°的CT角度，并且接收器生成图像数据，以用于在所述CT角度内不同角度处取得的胸部的多个投影图像CTp；图像处理单元，该图像处理单元被构造成接收和计算机处理用于所述图像CTp的所述图像数据中的至少一些，由此生成表示具有选择厚度和取向的胸部切片的重新构建的图像CTr，并且基于此产生显示切片图像CTrd；以及显示单元，该显示单元接收和选择性地显示所述显示图像CTrd，以用于查看。
x射线数据采集单元还可以被构造成选择性地以层析摄像模式T而不是以CT模式来操作该系统，在该模式T中，源使角度位置相对于胸部横过小于180°的层析摄像角度T，并且接收器生成在所述角度T内的源的不同角度位置处取得的胸部的层析摄像投影图像Tp；图像处理单元还可以被构造成接收和计算机处理用于图像Tp的图像数据中的至少一些，由此生成表示具有选择厚度和取向的胸部切片的重新构建的图像Tr，并且基于用于图像Tp的图像数据产生显示切片图像Trd和显示投影图像Tpd；显示单元还可以被构造成选择性地显示所述显示图像Tpd、Trd和CTrd；并且数据采集和显示单元被进一步构造成选择CT模式或层析摄像模式进行操作。
层析摄像模式可以包括窄角度层析摄像模式Tn和宽角度层析摄像模式Tw，其中：x射线数据采集单元还被构造成选择性地以下列模式操作：（i）以模式T，通过至少使得源使角度位置相对于胸部横过较窄角度并且使得接收器生成在窄角度内的不同角度位置处取得的胸部的层析摄像投影图像Tpn，和（ii）以模式Tw，通过至少使得源使角度位置相对于胸部横过比窄角度宽的较宽角度并且使得接收器生成在角度Tw内的源的不同角度位置处取得的胸部的层析摄像投影图像Tpw；图像处理单元还被构造成接收和计算机处理用于图像Tpn和Tpw的图像数据中的至少一些，由此生成表示具有选择厚度和取向的胸部切片的重新构建的图像Tr，并且基于用于投影图像Tpn和/或Tpw的图像数据产生显示切片图像Trd和显示投影图像Tpnd和/或Tpwd；显示单元还被构造成选择性地显示该显示图像Tpnd、Tpwd、Trd和CTrd；并且数据采集和显示单元被进一步构造成在CT、Tn和Tw模式之间选择操作模式。
x射线数据采集单元还可以被构造成选择性地以乳腺摄像模式M而不是以CT模式或层析摄像模式T来操作该系统，从而生成用于每个都以比单个图像Tp高的患者x射线剂量获得的一个或多个投影乳腺摄像Mp的M图像数据；图像处理单元还可以被构造成接收和计算机处理用于一个或多个图像Mp的图像数据中的至少一些，由此生成一个或多个显示乳腺摄像图像Mpd；显示单元还可以被构造成选择性地显示该显示图像Tpd、Trd、CTrd和Mpd；并且数据采集和显示单元被进一步构造成选择CT、T或M操作模式。
数据采集单元可以被构造成至少在CT和T操作模式之一中利用源相对于胸部的运动改变x射线的成像束的硬度。
胸部固定单元可以包括面向彼此的上部板和下部板，其中板的面向部分是凹的，在该凹的位置处接合胸部以用于固定胸部。
显示单元可以被构造成同时显示共同对齐的图像CTrd中的至少一个以及图像Tpd和Trd中的至少一个，使得同时显示的图像的一个图像中解剖特征的选择自动地识别同时显示的图像的至少另一个图像中匹配的解剖特征。
数据采集单元包括防护物，在各个所述操作模式中，该防护物将患者与移动的源和x射线接收器分隔开，同时允许胸部在平台和桨状物之间保持固定。
在另一个优选的实施例中，一种利用x射线对患者的压缩胸部成像的x射线系统包括：胸部固定单元，该胸部固定单元被构造成压缩患者胸部；在固定单元一侧上的x射线源和在另一侧上的x射线成像接收器，它们被安装成用于绕在所述单元中被压缩的胸部运动；x射线数据采集单元，该x射线数据采集单元与所述源和接收器联接，并且被构造成选择性地以CT模式操作该系统，在该CT模式中，源和接收器绕胸部运动过至少180°的角度，并且x射线接收器生成用于胸部的多个投影图像CTp的图像数据；图像处理单元，该图像处理单元被构造成接收和计算机处理用于图像CTp的图像数据中的至少一些并且计算机处理接收到的数据，以生成表示具有选择厚度和取向的胸部切片的重新构建的CT图像CTr，并且基于此产生显示切片图像CTrd；以及显示单元，该显示单元接收和选择性地显示该显示图像CTrd，以用于查看。
固定单元可以被构造成压缩竖立患者的胸部。
压缩的胸部的沿第一方向的尺寸可以显著小于沿第二方向的尺寸，该第二方向与第一方向成横向，并且数据采集单元可以被构造成利用源相对于胸部的运动改变x射线的成像束的硬度，从而当x射线距第二方向比距第一方向更近时x射线束更硬。
x射线源可以包括x射线管，并且数据采集系统可以被构造成通过驱动x射线管的电源的选择的特性来改变成像束的硬度。选择的特性可以是驱动x射线管的电源的电压（kV）。
在另一个优选的实施例中，公开的发明可以是一种用于对患者胸部成像的x射线系统，其包括：彼此面向的上部板和下部板，该上部板和下部板被构造成固定患者胸部；所述板中的每一个都具有凹的胸部接合表面，在凹的位置处接合压缩的胸部；在所述板的一侧上的x射线源和在另一侧上的x射线成像接收器，其中至少所述源被安装成用于绕胸部运动；数据采集单元，该数据采集单元与源和接收器接合，并且被构造成使得源选择性地在源相对于胸部的多个角度中每个角度处生成成像x射线束，并且使得接收器生成用于胸部的多个投影x射线图像的图像数据；图像处理单元，该图像处理单元被构造成接收和计算机处理接收到的数据中的至少一些，以生成胸部的显示图像；以及显示单元，该显示单元接收和选择性地显示该显示图像，以用于查看。在该系统中，数据采集单元还可以被构造成使得x射线束具有的x射线硬度根据所述束相对于胸部的角度而变化。
另一个实施例为用于对患者胸部成像的多模式x射线层析摄像系统，其包括：胸部固定单元，该胸部固定单元被构造成固定患者胸部；在固定单元一侧上的x射线源和在另一侧上的x射线成像接收器；至少x射线源被安装成绕固定的胸部运动；x射线数据采集单元，该x射线数据采集单元与源和接收器联接并且被构造成选择性地以（i）预设的窄角度层析摄像模式Tn和（ii）预设的宽角度层析摄像模式Tw来操作该系统，其中（a）在Tn模式中，至少源使得角度位置相对于胸部横过较窄角度Tn，并且接收器生成用于所述角度Tn内的胸部的层析摄像突出x射线图像Tpn的图像数据，并且（b）在Tw模式中，至少源使得角度位置相对于胸部横过较宽角度Tw，并且接收器生成用于角度Tw内的胸部的第二多个层析摄像突出x射线图像Tpw的图像数据；图像处理单元，该图像处理单元被构造成接收和计算机处理用于图像Tpn和Tpw的图像数据中的至少一些，以选择性地生成（i）所述图像Tpn和Tpw中的至少一些的和（ii）源自用于图像Tpn和Tpw中的至少一些的图像数据且表示选择厚度和取向的胸部切片的重新构建的层析摄像图像Tr的显示图像；以及显示系统，该显示系统选择性地显示各组一个或多个所述显示图像，以用于查看；其中数据采集和显示单元被进一步构造成选择Tn或Tw操作模式。
另一个实施例为用于对患者胸部成像的多模式x射线系统，其包括：胸部固定单元，该胸部固定单元被构造成固定患者胸部；在固定单元一侧上的x射线源和在另一侧上的x射线成像接收器，x射线源和x射线成像接收器被安装成绕固定的胸部运动；x射线数据采集单元，该x射线数据采集单元与源和接收器联接并且被构造成选择性地以（i）窄角度层析摄像模式Tn、（ii）宽角度层析摄像模式Tw、（iii）计算机化层析摄像（CT）模式和（iv）乳腺摄像模式M来操作所述系统，其中：（a）在Tn模式中，至少源使得第一多个角度位置相对于胸部横过较窄角度，并且接收器生成用于胸部的第一多个层析摄像投影x射线图像Tpn的图像数据，（b）在Tw模式中，至少源使得第二多个角度位置相对于胸部横过较宽角度，并且接收器生成用于胸部的第二多个层析摄像投影x射线图像Tpw的图像数据；并且（c）在CT模式中，源和接收器绕胸部的长度旋转过的角度大于所述宽角度，并且接收器生成用于胸部的第三多个投影图像CTp的图像数据，其中图像CTp在数量上比多个图像Tpn和Tpw中的每一个中的图像多，并且（d）在M模式中，源和接收器生成一个或多个胸部投影图像Mp，对于每个所述图像Mp所使用的患者x射线剂量大于图像Tpn和Tpw中任一个所用的剂量；图像处理单元，该图像处理单元被构造成接收所述图像数据中的至少一些并且计算机处理接收的数据，以生成以下图像中至少一些的显示图像：（i）所述投影图像Tpn和/或Tpw，（ii）源自用于所述投影图像Tpn和/或Tpw中的至少一些且表示具有选择厚度和取向的胸部切片的图像数据的重新构建的层析摄像图像Tr，（iii）表示具有选择厚度和取向的胸部切片的重新构建的CT图像CTr，和（iv）表示胸部投影图像的一个或多个乳腺摄像；以及显示系统，该显示系统选择性地显示各组一个或多个所述显示图像，以用于查看。
另一个实施例为用于对患者胸部成像的多模式x射线系统，其包括：胸部固定单元，该胸部固定单元被构造成固定患者胸部；在固定单元一侧上的x射线源和在另一侧上的x射线成像接收器，x射线源和x射线成像接收器被安装成绕固定的胸部运动；x射线数据采集单元，该x射线数据采集单元与源和接收器联接并且被构造成操作所述系统，以生成用于在至少x射线源相对于胸部的不同角度处取得的投影图像的图像数据；图像处理单元，该图像处理单元被构造成接收所述图像数据中的至少一些并且计算机处理接收的数据，以生成表示具有选择厚度和取向的胸部切片的胸部CT切片图像，并且进一步生成以下图像中的至少一些：（i）层析摄像投影图像Tp，和（ii）由用于所述图像Tp的图像数据中的至少一些重新构建的且表示具有选择厚度和取向的胸部切片的层析摄像切片图像Tr；以及显示系统，该显示系统选择性地显示所述CT图像、所述Tp和Tr图像中的至少一种或多种，以用于查看。
另一个实施例为用于对患者胸部成像的x射线系统，其包括：x射线源和x射线成像接收器，x射线源和x射线成像接收器被安装成绕患者胸部的位置运动，使得成像x射线束在穿过胸部之后撞击在接收器上；x射线数据采集单元，该x射线数据采集单元与源和接收器联接并且被构造成使得至少源相对于胸部运动到不同的角度位置且在每个角度位置处发出成像x射线束，并且使得接收器生成用于在所述角度位置处取得的投影图像的图像数据；所述数据采集单元被进一步构造成使得所述成像x射线束的x射线硬度随着源从所述角度位置中的一个到另一个的运动而变化；图像处理单元，该图像处理单元被构造成接收所述图像数据中的至少一些并且计算机处理接收的数据，以生成源自所述投影图像的胸部显示图像；以及显示系统，该显示系统接收且选择性地显示所述显示图像，以用于查看。
另一个实施例为采集和显示以用于同时查看共同对齐的x射线CT图像和患者胸部的其它x射线图像的系统，其包括：x射线图像数据源，其描述了（i）表示患者胸部的第一切片的CT切片图像和（ii）胸部的非CTx射线图像；图像处理单元，该图像处理单元被构造成接收所述图像数据中的至少一些并且由此生成（i）胸部切片的显示CT图像和（ii）胸部的非CT显示图像；以及显示单元，该显示单元被构造成显示以用于同时查看所述显示CT图像中的至少一个和所述非CT显示图像中的至少一个；所述显示单元被进一步构造成使得所述同时显示的图像共同对齐，使得由系统或使用者放置在显示的图像中的一个图像上的解剖特征处的标记自动地出现在至少一个另外的同时显示的图像的匹配解剖特征处。
根据上述公开的胸部成像的方法的实施例包括：在上部板和下部板之间压缩竖立患者的胸部；提供在所述板的一侧上的x射线源和在另一侧上的x射线成像接收器；利用来自x射线源的x射线选择性地以以下模式对患者的压缩的胸部成像，该x射线在穿过胸部之后在x射线接收器处被接收：（a）窄角度层析摄像模式，生成在x射线源相对于胸部的相应不同角度的相对较窄范围内取得的压缩的胸部的多个层析摄像投影x射线图像Tpn，（b）宽角度层析摄像模式，生成在x射线源相对于胸部的相应不同角度的相对较宽范围内取得的压缩的胸部的多个层析摄像投影图像Tpw，（c）计算机化的层析摄像（CT）模式，生成在x射线源和x射线成像绕胸部在大于所述相对较宽范围的角度内运动时取得的压缩的胸部的多个CT图像，和（d）乳腺摄像模式，生成压缩的胸部的一个或多个投影图像Mp，每个图像使用的患者剂量大致相当于用于常规乳腺摄像的剂量；选择性地使x射线源和x射线成像接收器在大致沿着压缩的胸部的长度的方向上从用于一个所述模式的位置运动到用于另一个所述模式的位置；在取得所述图像Tpw和/或所述CT图像时利用x射线源相对于胸部的角度改变x射线源kV；选择性地计算机处理所述图像Tpn和Tpw，以产生选择的所述胸部的切片的重新构建的层析摄像图像Tr；以及显示所述Tpn、Tpw、Tr和CT图像中的一种或多种的选择的组合，以用于同时查看。