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1、(10)授权公告号 CN 101301204 B (45)授权公告日 2011.03.09 CN 101301204 B *CN101301204B* (21)申请号 200710102911.5 (22)申请日 2007.05.11 A61B 6/00(2006.01) G03B 42/02(2006.01) (73)专利权人 GE 医疗系统环球技术有限公司 地址 美国威斯康星州 (72)发明人 黄雁南 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 原绍辉 黄力行 CN 1202810 A,1998.12.23, 全文 . CN 1722982 A,2006.01。
2、.18, 全文 . JP 特开2006-122452 A,2006.05.18,全文. US 5493597 A,1996.02.20, 全文 . CN 1696676 A,2005.11.16, 全文 . JP 特开平 7-327170 A,1995.12.12, 全文 . (54) 发明名称 X 射线成像系统 (57) 摘要 披露了 X 射线成像系统， 其以适应的方式实 现 X 射线照射器和 X 射线接收器的定位。X 射线 成像系统使用通过空间彼此相对的 X 射线照射器 和 X 射线接收器， 以给位于两者之间的对象拍摄 射线照片， 并且包括具有X射线照射器和X射线接 收器的拍摄射线照片的装。
3、置， 获取对象的光学图 像的光学拍摄射线照片的装置， 分析光学图像和 确定对象的身体特征的确定装置， 及在确定的身 体特征和对象要拍摄射线照片的部分的基础上定 位拍摄射线照片的装置的 X 射线照射器和 X 射线 接收器的定位装置。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 毕亚琼 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 6 页 CN 101301204 B1/1 页 2 1.一种X射线成像系统， 其使用通过空间彼此相对的X射线照射器和X射线接收器， 以 给位于两者之间的对象拍摄射线照片， 该 X 射线成像系统包括 ： 具有 X 。
4、射线照射器和 X 射线接收器的拍摄射线照片的装置 ； 获取对象的光学图像的光学拍摄射线照片的装置 ； 分析光学图像和确定对象的身体特征的确定装置 ； 以及 在确定的身体特征和对象要拍摄射线照片的部分的基础上定位拍摄射线照片的装置 的 X 射线照射器和 X 射线接收器的定位装置。 2. 根据权利要求 1 所述的 X 射线成像系统， 其中拍摄射线照片的装置还包括 ： 在彼此正交的两个水平方向及还在垂直方向内可移动地并且围绕两个彼此正交的轴 线可旋转地支撑 X 射线照射器的第一支撑装置 ； 及 垂直可移动地并以光接收表面的方向可以变化的方式支撑 X 射线接收器的第二支撑 装置。 3. 根据权利要求 。
5、1 所述的 X 射线成像系统， 其中拍摄射线照片的装置还包括 ： 在彼此正交的两个水平方向及还在垂直方向可移动地并且围绕两个彼此正交的轴线 可旋转地支撑 X 射线照射器的第一支撑装置 ； 及 平台， 所述平台垂直可移动地支撑作为对象运载器的顶板并且在顶板下面水平可移动 地支撑 X 射线接收器。 4. 根据权利要求 1 所述的 X 射线成像系统， 其中所述 X 射线接收器包括第一 X 射线接 收器和第二 X 射线接收器， 并且所述的 X 射线成像系统还包括 ： 在彼此正交的两个水平方向及还在垂直方向可移动地并且围绕两个彼此正交的轴线 可旋转地支撑 X 射线照射器的第一支撑装置 ； 垂直可移动地并。
6、以光接收表面的方向可变化的方式支撑第一 X 射线接收器的第二支 撑装置 ； 及 平台， 所述平台垂直可移动地支撑作为对象运载器的顶板并且在顶板下面水平可移动 地支撑第二 X 射线接收器。 5. 根据权利要求 2 至 4 中的任何一项所述的 X 射线成像系统， 其中第一支撑装置为架 空管悬架。 6. 根据权利要求 2 或 4 所述的 X 射线成像系统， 其中第二支撑装置为壁支架。 权 利 要 求 书 CN 101301204 B1/4 页 3 X 射线成像系统 技术领域 0001 本发明涉及X射线成像系统， 更具体地， 涉及使用通过空间彼此相对的X射线照射 器和 X 射线接收器， 以给位于两者之。
7、间的对象拍摄射线照片的 X 射线成像系统。 背景技术 0002 在 X 射线成像系统中， 使用通过空间彼此相对的 X 射线照射器和 X 射线接收器， 以给位于它们之间的对象拍摄射线照片。X 射线照射器和 X 射线接收器的定位在 X 射线 成像系统内执行。定位通过调整 X 射线照射器和 X 射线接收器的每个的位置和姿态以匹 配对象的结构和要拍摄射线照片的对象的部分实现 ( 例如参看日本未审查的专利公开 No.Hei10(1998)-057360)。 0003 在 X 射线成像系统中， 有其中 X 射线照射器的定位和 X 射线接收器的定位自动执 行的类型。 然而， 因为这样的定位为自动定位至预设的。
8、缺省状态， 不可能处理对象之间的个 体差别。 0004 因此， 本发明的目的为提供X射线成像系统， 其以适应的方式执行X射线照射器的 定位和 X 射线接收器的定位。 发明内容 0005 根据解决上述问题的本发明， 提供使用通过空间彼此相对的 X 射线照射器和 X 射 线接收器， 以给位于两者之间的对象拍摄射线照片的 X 射线成像系统， X 射线成像系统包括 具有 X 射线照射器和 X 射线接收器的拍摄射线照片的装置， 获取对象的光学图像的光学拍 摄射线照片的装置， 分析光学图像和确定对象的身体特征的确定装置， 及在确定的身体特 征和对象要拍摄射线照片的部分的基础上定位拍摄射线照片的装置的X射线。
9、照射器和X射 线接收器的定位装置。 0006 关于有效定位， 优选地， 拍摄射线照片的装置包括 ： 在彼此正交的两个水平方向及 也在垂直方向可移动地并且围绕两个彼此正交的轴线可旋转地支撑 X 射线照射器的第一 支撑装置 ； 和垂直可移动地并以光接收表面的方向可变化的方式支撑 X 射线接收器的第二 支撑装置。 0007 关于有效定位， 优选地， 拍摄射线照片的装置包括 ： 在彼此正交的两个水平方向及 也在垂直方向可移动地并且围绕两个彼此正交的轴线可旋转地支撑 X 射线照射器的第一 支撑装置 ； 和垂直可移动地支撑作为对象运载器的顶板和在顶板下面水平可移动地支撑 X 射线接收器的平台。 0008 。
10、关于有效定位， 优选地， 拍摄射线照片的装置包括 ： 在彼此正交的两个水平方向及 也在垂直方向可移动地并且围绕两个彼此正交的轴线可旋转地支撑 X 射线照射器的第一 支撑装置 ； 垂直可移动地并以光接收表面的方向可变化的方式支撑第一 X 射线接收器的第 二支撑装置， 和垂直可移动地支撑作为对象运载器的顶板和在顶板下面水平可移动地支撑 第二 X 射线接收器的平台。 说 明 书 CN 101301204 B2/4 页 4 0009 关于有效地定位 X 射线照射器， 优选地， 第一支撑装置可以为架空管悬架。 0010 关于有效地定位 X 射线检测器， 优选地， 第二支撑装置可以为壁支架。 0011 根。
11、据本发明的 X 射线成像系统使用通过空间彼此相对的 X 射线照射器和 X 射线 接收器， 以给位于两者之间的对象拍摄射线照片， X 射线成像系统包括具有 X 射线照射器和 X 射线接收器的拍摄射线照片的装置， 获取对象的光学图像的光学拍摄射线照片的装置， 分 析光学图像和确定对象的身体特征的确定装置， 及在确定的身体特征和对象要拍摄射线照 片的部分的基础上定位拍摄射线照片的装置的 X 射线照射器和 X 射线接收器的定位装置。 因此， X 射线成像系统能够以适应的方式实现 X 射线照射器的定位和 X 射线接收器的定位。 附图说明 0012 图 1 为示出了根据实施本发明的最佳模式的例子的 X 射。
12、线成像系统的构造图。 0013 图 2 为示出了 X 射线照射单元的外观的例子的半色调照片。 0014 图 3 为示出了 X 射线接收单元的外观的例子的半色调照片。 0015 图 4 为示出了拍摄射线照片的平台的外观的例子的半色调照片。 0016 图 5 为示出了拍摄射线照片室的俯视图和室内各种部件的布局例子的图。 0017 图 6 为作为实施本发明的最佳模式的例子， 来自 X 射线成像系统的自动定位的观 点的结构图。 0018 图 7 为作为实施本发明的最佳模式的例子， 示出了 X 射线成像系统的操作的流程 图。 具体实施方式 0019 此后参考附图详细地描述实施本发明的最佳模式。 本发明不。
13、限制于实施本发明的 最佳模式。图 1 示出了 X 射线成像系统的示意构造。该系统为实施本发明的最佳模式的例 子。通过该系统的构造， 示出了实施与 X 射线成像系统有关的本发明的最佳模式的例子。 0020 如图 1 所示， 该系统具有 X 射线照射单元 100， X 射线接收单元 200， 拍摄射线照片 的平台 300， 照相机 400 和操作员控制台 500。包括 X 射线照射单元 100， X 射线接收单元 200和拍摄射线照片的平台300的部分为本发明的拍摄射线照片的装置的例子。 照相机400 为本发明的光学拍照装置的例子。 0021 X 射线照射单元 100 配置为支撑在从天花板悬挂的柱。
14、子 110 的下端的 X 射线照射 器120。 这样的支持机构也称为架空管悬架。 架空管悬架为本发明的第一支撑装置的例子。 X 射线照射器 120 为本发明的 X 射线照射器的例子。 0022 柱子 110 能够在垂直方向延长和收缩， 并且可以沿着天花板水平移动。水平移动 的方向为两个彼此正交的方向。在柱子 110 的下端， X 射线照射器 120 可围绕两个彼此正 交的轴线旋转。柱子 110 的延长和收缩， 及在两个方向内的水平移动， 和 X 射线照射器 120 的二轴旋转每个通过例如利用马达的动力执行。图 2 示出了 X 射线照射单元 100 的例子的 外观。 0023 X 射线接收单元 。
15、200 以这样的方式配置， 即托架 220 由垂直于地板的柱子 210 垂 直可移动地支撑， 臂 230 由托架 220 水平支撑， 和第一 X 射线接收器 240 由臂 230 的前端支 撑。这样的支撑机构也称为壁支架。壁支架为本发明中的第二支撑装置的例子。X 射线接 说 明 书 CN 101301204 B3/4 页 5 收器 240 为本发明中 X 射线接收器的例子。 0024 X 射线接收器 240 为平板状结构并且它的光接收表面的方向可以变化以匹配 X 射 线的入射方向。 光接收表面的方向通常为水平的或垂直的， 但这不构成限制， 并且可以采用 任何其他方向。托架 220 的垂直移动和。
16、改变第一 X 射线接收器 240 的光接收表面的方向每 个通过例如利用马达的动力执行。图 3 示出了 X 射线接收单元 200 的例子的外观。 0025 拍摄射线照片的平台 300 具有顶板 310。拍摄射线照片的平台 300 为本发明中的 平台的例子。拍摄射线照片的平台 300 的顶板 310 为水平板并且可相对于地板垂直移动。 对象依靠在顶板 310 上。X 射线接收器 340 设置在顶板 310 下。X 射线接收器 340 为本发 明中的 X 射线接收器的例子。 0026 X 射线接收器可水平移动。顶板 310 的垂直移动和第二 X 射线接收器 340 的水平 移动每个通过例如利用马达的。
17、动力执行。 0027 照相机 400 行使获取光学图形的功能。例如， 使用数字照相机。照相机 400 用来 在拍摄射线照片前获取对象的光学图像。 0028 操作员控制台 500 控制 X 射线照射单元 100， X 射线接收单元 200 和拍摄射线照片 的平台 300。对于 X 射线照射单元 100， 操作员控制台 500 执行 X 射线照射器 120 的自动定 位并控制 X 射线的强度， 及照射时间和照射定时。对于 X 射线照射器 120 的自动定位， 稍后 将再次给出描述。 0029 对于X射线接收单元200， 操作员控制台500执行第一X射线接收器240的自动定 位。对于拍摄射线照片的平。
18、台 300， 操作员控制台 500 不但控制顶板 310 的升高和降低， 而 且执行第二 X 射线接收器 340 的自动定位。当使用第一 X 射线接收器 240 给对象拍摄射线 照片时， 执行第一 X 射线接收器 240 的自动定位， 而当使用第二 X 射线接收器 340 给对象拍 摄射线照片时， 执行第二 X 射线接收器 340 的自动定位。对于第一 X 射线接收器 240 的自 动定位和第二 X 射线接收器 340 的自动定位， 稍后将再次给出描述。 0030 由第一 X 射线接收器 240 检测的信号输入操作员控制台 500。根据来自第一 X 射 线接收器240的输入信号， 操作员控制台。
19、500重建对象的放射图像并把它显示在显示器610 上。X 射线接收器 240 和 340 可以由对 X 射线敏感的感光性的材料制成。在这种情况下， 放 射图像通过显影过程致使可见。 0031 由照相机 400 获取的光学图像输入操作员控制台 500。操作员控制台 500 分析光 学图像并确定对象的身体特征。确定的身体特征例如为身高， 身体厚度， 体形和皮肤状况。 操作员控制台 500 在 X 射线照射器 120 和 X 射线接收器 240 和 340 中利用身体特征。 0032 图 5 示出了拍摄射线照片室的俯视图和各种部件的布局例子。如图 5 所示， 拍摄 射线照片室具有准备隔间 2， 屏蔽。
20、隔间 4 和操作隔间 6。这些隔间具有在它们之间进入和出 去的各自的门。屏蔽隔间 4 使用铅板等屏蔽， 以防止 X 射线泄漏到外部。屏蔽隔间 4 配备 窗口， 使得的它的内部可以从操作隔间 6 侧观察。这个窗口也拥有 X 射线屏蔽能力。 0033 照相机 400 安装在准备隔间 2 内。X 射线照射单元 100， X 射线接收单元 200 和拍 摄射线照片的平台 300 安装在屏蔽隔间 4 内。在操作隔间 6 内， 操作员控制台 500 通过屏 蔽隔间 4 的窗口安装。 0034 对象10首先进入准备隔间2， 在其中获取它的光学图像。 此后， 对象进入屏蔽隔间 6。在屏蔽隔间 6 内， 对象在。
21、 X 射线接收单元 200 前站立或在拍摄射线照片的平台 300 上躺 说 明 书 CN 101301204 B4/4 页 6 下。 0035 图 6 为当从自动定位的观点观看时该系统的框图。操作员控制台 500 具有图像分 析器 502， 协议选择器 504 和自动定位器 506。 0036 由照相机获取的光学图像输入图像分析器 502。图像分析器 502 分析光学图像并 确定对象的身体特征。身体特征的确定例如使用专家系统执行。确定的身体特征输入自动 定位器 506。图像分析器 502 为本发明中的确定装置的例子。 0037 根据由操作员执行的操作， 协议选择器 504 例如选择头， 胸， 。
22、腹， 或四肢。指示要拍 摄射线照片的选择的部分的信息输入自动定位器 506。 0038 自动定位器 506 输出基于对象的身体特征和关于要拍摄射线照片的部分的信息 的信号， 以实现拍摄射线照片的部分 600 的自动定位。自动定位器 506 为本发明中定位装 置的例子。拍摄射线照片的部分 600 由 X 射线照射单元 100， X 射线接收单元 100 和拍摄射 线照片的平台 300 组成。 0039 图 7 为示出了该系统操作的流程图。如图 7 所示， 光学图像获取操作在步骤 71 执 行。这使用照相机 400 实行。这样， 获得了对象 10 的光学图像。 0040 在步骤 72 中， 执行身。
23、体特性的确定。这通过在图像分析器 502 中分析对象 10 的 光学图像进行。这样， 例如确定了身高， 身体厚度， 体形和皮肤状况。 0041 在步骤 73 中， 执行协议选择。这通过协议选择器 504 在操作员执行操作的基础上 进行。这样， 例如选择头， 胸， 腹， 或四肢作为要拍摄射线照片的部分。 0042 在步骤 74 中， 执行自动定位。这通过自动定位器 506 进行。为了通过协议选择指 定的要拍摄射线照片的部分能够被拍摄射线照片， 自动定位器 506 不但根据对象 10 的身 高， 身体厚度， 体形等调整 X 射线照射器 120 的位置和角度， 而且根据 X 射线照射器 120 的 。
24、位置和角度调整第一 X 射线接收器 240 或 340 的位置。对于第一 X 射线接收器 240， 它的光 接收表面的方向也被调整。 0043 从而， X 射线照射器 120， X 射线接收器 240 和 X 射线接收器 340 的定位根据对象 10的身体特征和对象要拍摄射线照片的部分自动执行。 因此， 系统能够充分地处理身高， 身 体厚度， 体形等不同的各种对象。 0044 在步骤 75 中， 执行拍摄射线照片。拍摄射线照片在操作员控制台 500 的控制下执 行。操作员控制台 500 执行拍摄射线照片， 同时使拍摄射线照片的条件， 诸如管电压， 管电 流， 照射时间和照射定时匹配拍摄射线照片。
25、的目的。在步骤 72 中确定的身体特征， 例如身 体厚度， 可以利用来设定拍摄射线照片的条件。 0045 在病人登记时输入的年龄可以利用来设定拍摄射线照片的条件。 年龄也可以利用 来由 X 射线的透射率确定骨骼密度。可以采用其中使用接附到病人的传感器监控呼吸状 态， 并且 X 射线根据平缓的呼吸周期放射的方法。而且， 通过图像分析获得的皮肤的状态可 以在例如估计疾病的状况中利用。 说 明 书 CN 101301204 B1/6 页 7 图 1 说 明 书 附 图 CN 101301204 B2/6 页 8 图 2 说 明 书 附 图 CN 101301204 B3/6 页 9 图 3 说 明 书 附 图 CN 101301204 B4/6 页 10 说 明 书 附 图 CN 101301204 B5/6 页 11 说 明 书 附 图 CN 101301204 B6/6 页 12 图 6 图 7 说 明 书 附 图 。