X射线成像系统及X射线图像跟踪方法技术方案

本文公开了一种在对人或动物实施介入性放射学手术期间用X射线成像系统(10)进行图像跟踪的方法。该方法可包括通过X射线成像系统(10)的第一X射线检测器(30)获取人或动物体内的物体(50)的第一图像；在所述介入性放射学手术期间，在获得第一图像之后，用X射线成像系统(10)获取物体(50)的第二图像；基于第一图像和第二图像确定第一X射线检测器(30)的位移；用X射线成像系统(10)的驱动器(29)使第一X射线检测器(30)以所述位移运动。X射线成像系统(10)包括第一X射线检测器(30)、第二X射线检测器(40)和驱动器(29)。第一X射线检测器(30)的空间分辨率高于所述第二X射线检测器(40)的空间分辨率。

X-ray imaging system and X-ray image tracking method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线成像系统及X射线图像跟踪方法
本专利技术涉及X射线图像跟踪方法，特别涉及用包括两个X射线检测器的X射线成像系统进行X射线图像跟踪的方法。
技术介绍
X射线检测器可以是用于测量X射线的通量、空间分布、光谱或其它特性的器件。X射线检测器可用于许多应用。一个重要的应用是成像。X射线成像是一种射线照相技术，可以用于揭示非均匀组成的以及不透明的物体(例如人体)的内部结构。早期用于成像的X射线检测器包括摄影板和摄影胶片。摄影板可以是具有光敏乳剂涂层的玻璃板。虽然摄影板被照相胶片代替，由于它们提供较好的质量和极好的稳定性，因而仍然可以在特殊情况下使用。摄影胶片可以是具有光敏乳剂涂层的塑料膜(例如，带或片)。在20世纪80年代，出现了光激励萤光板(PSP板)。PSP板可包含在它的晶格中具有色心的萤光材料。在将PSP板暴露于X射线时，X射线激发的电子被困在色心中，直到它们受到在板表面上扫描的激光光束的激励。在激光扫描板时，被捕获的激发电子发出光，发出的光又被光电倍增管收集。被收集的光转换成数字图像。与摄影板以及被照相胶片相反，PSP板可被重复使用。另一种X射线检测器是X射线图像增强器。X射线图像增强器的部件通常在真空中密封。与摄影板、摄影胶片和PSP板相反，X射线图像增强器可以产生实时图像，即不需要曝光后处理来产生图像。X射线首先撞击输入荧光体(例如，碘化铯)，并被转换成为可见光。然后，该可见光撞击光电阴极(例如含有铯和锑化合物的薄金属层)，并引起电子发射。所发射的电子数量与入射X射线的强度成比例。所发射的电子通过电子光学件投射到输出荧光体上，使输出荧光体产生可见光图像。闪烁体的操作与X射线图像增强器有些类似之处在于，闪烁体(例如，碘化钠)吸收X射线并且发射可见光，该可见光然后可以被对可见光合适的图像感测器检测到。在闪烁体中，可见光会在各个方向上传播和散射，从而降低了空间解析度。使闪烁体厚度减少有助于提高空间解析度，但也减少了X射线吸收。因此，闪烁体必须在吸收效率与解析度之间达成妥协。半导体X射线检测器通过将X射线直接转换成电信号而在很大程度上克服了这种问题。半导体X射线检测器可包括半导体层，其在感兴趣的波长吸收X射线。当X射线光子被半导体层中吸收时，产生出多个载流子(例如，电子和空穴)，这些载流子在电场下被扫向半导体层上的电触点。现有的半导体X射线检测器(例如，Medipix)中需要的繁琐的热管理会使得难以生产或者不可能生产出具有大面积和大量像素的检测器。
技术实现思路
本文公开了一种包括下述各项的方法：在对人或动物实施介入性放射手术期间，X射线成像系统的第一X射线检测器获取人或动物体内的物体的第一图像；在该介入性放射手术期间，在获得所述第一图像之后，用X射线成像系统获取所述物体的第二图像；基于所述第一图像和所述第二图像确定所述第一X射线检测器的位移；用X射线成像系统的驱动器将第一X射线检测器以所述位移运动；其中所述X射线成像系统包括第一X射线检测器、第二X射线检测器、驱动器；其中，所述第一X射线检测器和所述第二X射线检测器各自能获得图像；其中，所述第一X射线检测器的空间分辨率高于所述第二X射线检测器的空间分辨率；其中，所述第一X射线检测器的检测区域小于所述第二X射线检测器的检测区域；其中，所述驱动器被配置成使所述第一X射线检测器在一个或多个方向上相对于所述第二X射线检测器运动；其中，所述一个或多个方向中的一个方向不垂直于所述第二X射线检测器的成像平面。根据实施例，所述物体是导管的一部分、探针的一部分、针的一部分、或导线的一部分。根据实施例，所述物体包括标记，该标记配置成显示所述第一图像和所述第二图像中的对比。根据实施例，确定所述位移包括从第一图像或第二图像中减去背景，或包括确定第一图像和第二图像之间的差异。根据实施例，所述第二图像由所述第一X射线检测器拍摄。根据实施例，所述第二图像由所述第二X射线检测器拍摄。根据实施例：所述方法还包括：用所述第二X射线检测器拍摄图像以确定包含所述物体的感兴趣区域；使所述第一X射线检测器运动以使所述第一X射线检测器的检测区域与所述感兴趣区域重叠。根据实施例，通过处理由第二X射线检测器拍摄的图像来确定所述感兴趣区域。根据实施例，所述方法还包括：通过结合由所述第一X射线检测器形成的图像和由所述第二X射线检测器形成的另一图像来制造合成图像。根据实施例，所述第一X射线检测器配置成对入射于其上的X射线的光子进行计数。根据实施例，所述第一X射线检测器是像素化的。根据实施例，所述第一X射线检测器包括碲化镉(CdTe)或碲化镉锌(CZT)。根据实施例，所述第二X射线检测器包括闪烁体。根据实施例，驱动器包括从铝、铝复合材料、碳纤维及其组合组成的组群中选择的材料。根据实施例，所述驱动器包括机械手臂。根据实施例，所述驱动器包括第一轨道和第二轨道；其中，所述第一X射线检测器配置成沿所述第一轨道滑动；并且其中，所述第一轨道配置成沿所述第二轨道滑动，其中所述第一轨道和所述第二轨道不平行。根据实施例，第一X射线检测器包括：X射线吸收层，其包括电极；第一电压比较器，其配置成将电极的电压与第一阈值进行比较；第二电压比较器，其配置成将所述电压与第二阈值进行比较；计数器，其被配置成记录由所述X射线吸收层吸收的X射线光子数；控制器；所述控制器配置成从所述第一电压比较器确定所述电压的绝对值大于等于所述第一阈值的绝对值的时刻起开始时间延迟；所述控制器被配置为在所述时间时延期间激活所述第二电压比较器；所述控制器配置成如果第二电压比较器确定所述电压的绝对值大于等于所述第二阈值的绝对值，则使由所述计数器记录的数字增加1。根据实施例，第一X射线检测器还包括电连接到电极的电容器模块，其中，所述电容器模块配置成从所述电极收集载流子。根据实施例，所述控制器配置成在所述时间延迟的开始或终止时激活第二电压比较器。根据实施例，第一X射线检测器还包括电压计，其中，所述控制器配置成在所述时延迟终止时使所述电压计测量电压。根据实施例，控制器配置成基于在所述时间延迟终止时测量的电压值确定X射线光子能量。根据实施例，所述控制器被配置成将所述电极连接到电接地。根据实施例，在所述时间延迟终止时，电压的变化率基本上是零。根据实施例，在所述时间延迟终止时，电压的变化率基本上是非零的。根据实施例，X射线吸收层包括二极管。根据实施例，第一X射线检测器不包括闪烁体。本专利技术公开了一种计算机程序产品，其包括具有记录在其上的指令的非瞬态计算机可读介质，被计算机执行的指令实施包括下述各项的方法：在对人或动物实施介入性放射学手术期间，用X射线成像系统的第一X射线检测器获取人或动物体内的物体的第一图像；在介入性放射学手术期间，在获得第一图像之后，用X射线成像系统获取物体的第二图像；基于所述第一图像和所述第二图像确定所述第一X射线检测器的位移；用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：/n在对人或动物实施介入性放射学手术期间，用X射线成像系统的第一X射线检测器获取人或动物体内的物体的第一图像；/n在所述介入性放射学手术期间，在获得所述第一图像之后，用X射线成像系统获取所述物体的第二图像；/n基于所述第一图像和所述第二图像确定第一X射线检测器的位移；/n用所述X射线成像系统的驱动器使所述第一X射线检测器以所述位移运动；/n其中，所述X射线成像系统包括第一X射线检测器、第二X射线检测器、驱动器；/n其中，所述第一X射线检测器和所述第二X射线检测器各自能够获取图像；/n其中，所述第一X射线检测器的空间分辨率高于所述第二X射线检测器的空间分辨率；/n其中，所述第一X射线检测器的检测区域小于所述第二X射线检测器的检测区域；/n其中，所述驱动器配置成使所述第一X射线检测器相对于所述第二X射线检测器沿一个或多个方向运动；/n其中所述一个或多个方向中的一个方向不垂直于所述第二X射线检测器的成像平面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：
在对人或动物实施介入性放射学手术期间，用X射线成像系统的第一X射线检测器获取人或动物体内的物体的第一图像；
在所述介入性放射学手术期间，在获得所述第一图像之后，用X射线成像系统获取所述物体的第二图像；
基于所述第一图像和所述第二图像确定第一X射线检测器的位移；
用所述X射线成像系统的驱动器使所述第一X射线检测器以所述位移运动；
其中，所述X射线成像系统包括第一X射线检测器、第二X射线检测器、驱动器；
其中，所述第一X射线检测器和所述第二X射线检测器各自能够获取图像；
其中，所述第一X射线检测器的空间分辨率高于所述第二X射线检测器的空间分辨率；
其中，所述第一X射线检测器的检测区域小于所述第二X射线检测器的检测区域；
其中，所述驱动器配置成使所述第一X射线检测器相对于所述第二X射线检测器沿一个或多个方向运动；
其中所述一个或多个方向中的一个方向不垂直于所述第二X射线检测器的成像平面。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物体是导管的一部分、探针的一部分、针的一部分或导线的一部分。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述物体包括标记，所述标记配置成显示所述第一图像和所述第二图像的对比。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述位移的确定包括从所述第一图像或所述第二图像中减去背景，或者包括确定所述第一图像与所述第二图像之间的差异。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二图像由所述第一X射线检测器拍摄。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二图像由所述第二X射线检测器拍摄。


7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
用所述第二X射线检测器拍摄图像以确定包含所述物体的感兴趣区域；
使所述第一X射线检测器运动，以便使所述第一X射线检测器的检测区域与所述感兴趣区域重叠。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，通过处理所述第二X射线检测器拍摄的图像来确定所述感兴趣区域。


9.根据权利要求1所述的方法，还包括：
通过结合由所述第一X射线检测器形成的图像和由所述第二X射线检测器形成的另一图像来制造合成图像。


10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一X射线检测器配置成对入射于所述第一X射线检测器上的X射线光子进行计数。


11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一X射线检测器是像素化的。


12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一X射线检测器包括碲化镉(CdTe)或碲化镉锌(CZT)。


13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二X射线检测器包括闪烁体。


14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述驱动器包括选自铝、铝复合材料、碳纤维及其组合的组群的材料。


15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述驱动器包括机械手臂。


16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述驱动器包括第一轨道和第二轨道；其中，所述第一X射线检测器配置成沿所述第一轨道滑动；并且其中，所述第一轨道配置成沿所述第二轨道滑动，其中所述第一轨道和所述第二轨道不平行。


17.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一X射线检测器包括：
包括电极的X射线吸收层；
第一电压比较器，该第一电压比较器配置成将所述电极的电压与第一阈值进行比较；
第二电压比较器，该第二电压比较器配置成将所述电压与第二阈值进行比较；
计数器，该计数器配置成记录由所述X射线吸收层吸收的X射线光子数；
控制器；
其中，所述控制器配置成从所述第一电压比较器确定所述电压的绝对值大于等于所述第一阈值的绝对值的时刻起开始时间延迟；
其中，所述控制器配置成在所述时间延迟期间激活所述第二电压比较器；
其中，所述控制器配置成如果所述第二电压比较器确定所述电压的绝对值大于等于所述第二阈值的绝对值，则使由所述计数器记录的数字增加1。


18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一X射线检测器还包括电连接到所述电极的电容器模块，其中，所述电容器模块配置成从所述电极收集载流子。


19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述控制器配置成在所示时间延迟的开始或终止时激活所述第二电压比较器。


20.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一X射线检测器还包括电压计，其中，所述控制器配置成在所述时间延迟期满时让所述电压计测量电压。


21.根据权利要求17所述的方法，其中，所述控制器配置成基于所述时间延迟结束时测量的电压值来确定X射线光子能量。


22.根据权利要求17所述的方法，其中，所述控制器配置成将所述电极连接到电接地。


23.根据权利要求17所述的方法，其中，所述电压的变化率在所述时间延迟结束时基本为零。


24.根据权利要求17所述的方法，其中，所述电压的变化率在所述时间延迟结束时基本上是非零的。


25.根据权利要求17所述方法，其中，所述X射线吸收层包括二极管。


26.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一X射线检测器不包括闪烁体。


27.一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括非瞬态计算机可读介质，该非瞬态计算机可读介质上记录有指令，由计算机执行的所述指令来实施包括下述各项的方法：
在对人或动物实施介入性放射学手术期间，利用X射线成...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹培炎，刘雨润，
申请(专利权)人：深圳帧观德芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44