用于确定X射线成像系统的轨迹的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于确定电动的X射线成像系统的轨迹的方法，X射线成像系统用于获取患者的图像，患者被附接有体模(30)以在由X射线成像系统获取的受关注的身体区域的至少一个2D图像上可见，体模包括具有已知空间布置的不透辐射的基准，所述方法包括以下步骤：由X射线成像系统在给定位置获取体模(30)的一个第一2D图像；在所述获取的第一图像中检测体模(30)的基准；基于所述检测到的基准，确定体模在X射线成像系统的参照中的位置；确定X射线成像系统的适于获取受关注的区域的一组2D X射线图像的一组位置，使得所述一组2D X射线图像符合相对于所述一组图像的一部分对体模的位置的至少一个施加的要求；将所述确定的一组位置进行组合以确定X射线成像系统相对于体模(30)的位置的轨迹。

Method and system for determining the trajectory of X-ray imaging system

The present invention relates to a method for determining the trajectory of an electric X-ray imaging system for obtaining an image of a patient attached with a phantom (30) to be visible on at least one 2D image of a body area of concern acquired by an X-ray imaging system. The phantom includes a reference having impermeable radiation with a known spatial arrangement. The method includes the following steps A first 2D image of the body phantom (30) is acquired by an X-ray imaging system at a given position; a reference for detecting the body phantom (30) in the acquired first image; a position of the body phantom in the reference of the X-ray imaging system is determined based on the detected reference; and a set of positions suitable for acquiring a set of 2D X-ray images of the area of interest of the X-ray imaging system are determined so as to make the said reference. A set of two-dimensional X-ray images meets at least one requirement for the position of the phantom relative to a portion of the set of images; the determined set of positions are combined to determine the trajectory of the position of the X-ray imaging system relative to the phantom (30).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定X射线成像系统的轨迹的方法和系统
本专利技术涉及一种用于确定X射线成像系统的轨迹的方法和系统，该X射线成像系统用于获取受关注的身体区域的图像。
技术介绍
在计算机断层扫描(CT)期间，X射线成像系统围绕给定轨迹(例如，绕轴的简单旋转或更复杂的轨迹)移动，以从不同的投影角度获得图像。根据所述图像重建受关注的身体区域的3D体积。在启动获取图像之前，用户(例如，外科医生或放射科医师)必须确保受关注的身体区域相对于所述轨迹被正确地定位，使得重建的3D体积包含受关注的区域并且图像质量很好。因此，在圆形轨迹的情况下，用户试图将受关注的身体区域定位在轨迹的中心。为此，用于使受关注的身体区域居中的当前过程包括至少两个步骤，在许多情况下，这些步骤可以被迭代若干次。在上述方法期间，患者可能躺在至少部分地被X射线成像系统包围的桌子上。在第一步骤中，X射线成像系统被定向成使X射线束是垂直的，并且获取第一图像(正视图)。在第二步骤中，X射线成像系统被定向成使X射线束是水平的，并且获取第二图像(侧视图)。因此，用户检查两个图像以确定受关注的身体区域是否在图像的中心。如果受关注的身体区域是在图像的中心，他可以开始获取用于重建包含受关注的区域的3D体积的X射线图像。相反，如果受关注的身体区域没有被正确地定位在第一图像和第二图像中的至少一个中，则用户必须相对于X射线成像系统来移动患者(通过移动桌子或通过移动X射线成像系统)并再次执行上述过程。这增加了患者所经受的X射线剂量。由于所述附加照射仅用于相对于X射线成像系统定位患者而不是对受关注的身体区域成像，因此应该避免。居中过程的迭代主要是由于：虽然垂直方向的X射线束很容易使用附接到X射线成像系统的定位激光器来实现，但水平方向很难调整，这是因为使用激光束而难以评估水平面中受关注的区域的高度。除了使患者暴露于过度照射之外，所述迭代过程是耗时且繁重的。因此，期望更容易地获得相对于受关注的身体区域X射线成像系统的合适的轨迹。文献US2015/003577公开了一种用于将受关注的身体区域定位在CT成像系统的等中心点的方法。这种系统包括承载X射线管的C形臂和彼此相对布置的X射线检测器，该X射线检测器能够围绕旋转轴旋转，以从不同的投影角度获得X射线图像。等中心点被限定为中心辐射束与旋转轴相交的点。在该方法中，通过CT成像系统获取患者的定位片(topogram)，所述定位片包括：通过沿着患者身体平移C形臂，使C形臂在第一方向上定向而获得的第一部分；以及通过沿着患者身体平移C形臂，使C形臂在垂直于第一方向的第二方向上定向而获得的第二部分。基于所述两个部分，可以确定在记录定位片期间受关注的身体区域和等中心点之间的距离。然后，将患者或成像系统移动该距离以将受关注的身体区域带入等中心点，并且启动获取X射线图像。然而，获取定位片仍然需要使患者暴露于显著剂量下的X射线。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于确定电动的X射线成像系统的轨迹的方法和系统，该X射线成像系统用于获取患者的受关注的身体区域的2D图像，以及重建该受关注的区域的3D体积。本专利技术的另一个目的是提供一种减少得到X射线成像系统的轨迹所需的时间的方法。本专利技术的另一个目的是在不增加X射线成像系统的面板检测器的尺寸的情况下优化重建的3D体积的尺寸。因此，本专利技术涉及一种用于确定电动的X射线成像系统的轨迹的方法，所述X射线成像系统用于获取患者的图像，所述患者被附接有体模以在由所述X射线成像系统获取的受关注的身体区域的至少一个2D图像上可见，所述体模包括具有已知空间布置的不透辐射的基准，所述方法包括以下步骤：-由所述X射线成像系统在给定位置处获取所述体模的一个第一2D图像；-在所述获取的第一图像中检测所述体模的基准；-基于所述检测到的基准，确定在所述X射线成像系统的参照中所述体模的位置；-确定所述X射线成像系统的适于获取一组2DX射线图像的一组位置，使得所述一组2DX射线图像符合相对于所述一组图像的一部分对所述体模的位置处的至少一个施加的要求；-将确定的所述一组位置进行组合以确定所述X射线成像系统相对于所述体模的位置的轨迹。轨迹被限定为X射线成像系统的连续位置的组合。可以在所述位置中的每一个位置处获取2DX射线图像，并且该组获取的图像用于重建3D体积。根据一实施例，所述施加的要求根据所述X射线成像系统的位置而变化。该方法可以进一步包括：实现所述确定的轨迹以获取2DX射线图像，并且根据所述获取的图像重建所述患者的受关注的身体区域的3D体积。根据一实施例，对所述体模的位置的所述施加的要求是所述受关注的区域相对于所述体模的估计位置。根据一实施例，所述方法进一步包括以交互方式输入对所述体模的位置的所述施加的要求。根据一实施例，所述X射线成像系统的轨迹被确定为使大量的所获取的2DX射线图像包括所述体模的大部分。有利地，所有所获取的2DX射线图像包括所述体模的所有基准。根据一实施例，所述方法还包括显示指令来相对于所述体模移动所述X射线成像系统以得到所述确定的轨迹的步骤。有利地，所述方法可以包括相对于所述体模自动地移动所述X射线成像系统以得到所述确定的轨迹的步骤。根据一实施例，体模的基准包括球体。根据一实施例，受关注的身体区域包括椎骨。根据一实施例，所述体模的第一图像是正视图，并且所述X射线成像系统的所述一组位置中的一个位置是侧视图。有利地，所述体模的第一图像是侧视图，并且所述X射线成像系统的所述一组位置中的一个位置是正视图。本专利技术的另一目的是通过一种用于确定电动的X射线成像系统的轨迹的系统，该系统包括处理器，所述处理器被配置为耦接到所述X射线成像系统并且用于执行以下：-获得被附接到患者的体模的第一2D图像，所述体模包括具有已知空间布置的不透辐射的基准，所述第一2D图像由所述X射线成像系统在给定位置处获取；-在所述获取的第一图像中检测所述体模的基准；-基于所述检测到的基准，确定在所述X射线成像系统的参照中所述体模的位置；-确定所述X射线成像系统的适于获取受关注的区域的一组2DX射线图像的一组位置，使得所述一组2DX射线图像符合相对于所述一组图像的一部分对所述体模的位置的至少一个施加的要求；-将确定的所述一组位置进行组合以确定所述X射线成像系统相对于所述体模的位置的轨迹。所述系统可以进一步包括被耦接到所述处理器的电动的X射线成像系统。附图说明基于附图，根据以下描述，本专利技术的其他特征和优点将显而易见，附图中：图1示出了该方法的流程图；图2示出了患者的脊柱的X射线正面图像，其中在图像上可见体模的不透辐射的基准；图3示出了包括在图2的图像中看到的不透辐射的基准的体模的实施例；图4示意性地示出了对与代表不透辐射的基准的圆的中心的反投影对应的线的计算；图5示意性地示出了采用图4中计算的线进行体模的配准；图6示意性地示出了对与图2中的X射线成像系统的位置不同的X射线成像系统的位置的计算；图7示意性地示出了在X射线成像系统的第一位置(正面)的X射线束(左)以及体模与X射线束相切时在X射线成像系统的第二位置(侧向)处的X射线束(右)；图8示意性地示出了在X射线成像系统的第一位置(正面)的X射线束(左)以及受关注的区域被完全包括在射线束中时在X射线成像系统的第二位置(侧向)处的X本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定电动的X射线成像系统的轨迹的方法，所述X射线成像系统用于获取患者的图像，所述患者被附接有体模(30)以在由所述X射线成像系统获取的受关注的身体区域(ROI)的至少一个2D图像上可见，所述体模包括具有已知空间布置的不透辐射的基准(31)，所述方法包括以下步骤：‑由所述X射线成像系统在给定位置获取所述体模(30)的一个第一2D图像；‑在所述获取的第一图像中检测所述体模的基准(31)；‑基于所述检测到的基准(31)，确定在所述X射线成像系统的参照中所述体模(30)的位置；‑确定所述X射线成像系统的适于获取受关注的区域的一组2D X射线图像的一组位置，使得所述一组2D X射线图像符合相对于所述一组图像的一部分对所述体模(30)的位置的至少一个施加的要求；‑将确定的所述一组位置进行组合以确定所述X射线成像系统相对于所述体模(30)的位置的轨迹。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.28 EP 16306422.31.一种用于确定电动的X射线成像系统的轨迹的方法，所述X射线成像系统用于获取患者的图像，所述患者被附接有体模(30)以在由所述X射线成像系统获取的受关注的身体区域(ROI)的至少一个2D图像上可见，所述体模包括具有已知空间布置的不透辐射的基准(31)，所述方法包括以下步骤：-由所述X射线成像系统在给定位置获取所述体模(30)的一个第一2D图像；-在所述获取的第一图像中检测所述体模的基准(31)；-基于所述检测到的基准(31)，确定在所述X射线成像系统的参照中所述体模(30)的位置；-确定所述X射线成像系统的适于获取受关注的区域的一组2DX射线图像的一组位置，使得所述一组2DX射线图像符合相对于所述一组图像的一部分对所述体模(30)的位置的至少一个施加的要求；-将确定的所述一组位置进行组合以确定所述X射线成像系统相对于所述体模(30)的位置的轨迹。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述施加的要求根据所述X射线成像系统的位置来变化。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：实现所述确定的轨迹以获取2DX射线图像，并且根据所述获取的图像重建所述患者的受关注的身体区域的3D体积。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，对所述体模的位置的所述施加的要求是所述受关注的区域相对于所述体模的估计位置。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，还包括以交互方式输入对所述体模的位置的所述施加的要求。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述X射线成像系统的轨迹被确定为使大量的所获取的2DX射线图像包括所述体模的大部分。7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·阿曼德，阿诺德·皮埃尔，劳伦斯·范贝克，史蒂芬·拉瓦莱，
申请(专利权)人：苏尔吉维索公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR