[发明专利]用于成像系统的曝光对中装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种辐射成像装置，其包含用于提供辐射源相对于用来记录辐射成像的成像探测装置的恰当的校准的定位装置。

背景技术

为了获得X射线成像，在辐射源与用来记录成像数据的二维接收器之间一般得有一个优化的角度。大多数情况下，最好让X射线源提供的辐射的方向垂直于记录介质的表面。为此，大规模放射学系统都将辐射头与记录介质支架彼此安装成特定角度。辐射头与接收器的角度调整，通常需要相当大尺寸的、沿这两大部件的全距离延伸的支撑臂。在这样的大规模系统上，靠成像系统本身的硬件来防止接收器不希望有的倾斜或歪扭。

随着诸如用于特别照护区(Intensive Care Center，ICU)这类环境的便携式辐射成像装置的出现，不再由系统本身的支撑硬件来排布辐射源与二维辐射接收器之间的固定的角度关系。代之以需要一个操作者来将辐射源对准接收器表面，通过视察估计，要调节到尽可能垂直的角度。在计算机放射学系统(CR)中，该二维成像传感装置本身是一个便于插入和取出的装有可读成像介质的卡盒。

对于帮助操作者调节源与接收器角度的方法和工具的问题有几种解决办法。在MacMahon的题名“Mobile Radiography Alignment Device(可移动的放射学校准装置)”(美国专利号4752948)中提供了一种简便的机械校准的经典的办法，其中提供了装有可枢转的标准的平台来维持成像卡盒与辐射源之间的校准。然而这类采用的复杂的机械办法却降低了这种X射线系统的灵活性和方便性。在Kwasnick等人的题为“Digital X-rayImager Alignment Method(X射线成像器的数字校准方法)”(美国专利号6422750)中提出了另一类办法，采用初始低曝光脉冲来探测校准栅格；然而，这种方法并不适合便携式成像的工作环境，因为接收器得在安装在病员背后之后再进行校准。

别的一些办法是从辐射源投射一束光到接收器上以便实现二者间的校准。这类办法的例子有：美国专利号5388143题名“放射学校准方法及采用这种方法的放射学装置”，以及美国专利号5241578题名“便携式放射学的光学栅格校准系统及采用这种系统的便携式放射学装置”，二者都属MacMahon。类似的有Cumings的美国专利号6154522题名“用于发射辐射束的装置的对准的方法、系统和设备”，其中描述了采用反射的激光束来进行辐射靶的校准。然而，所述的这些采用光来进行CR卡盒或DR接收器的校准的方案都受到几个因素的制约。在MacMahon的‘143和‘578两个专利所述需要预先确定固定的SID(源-像距离)，然后利用该固定的SID值进行三角测量。一旦SID值变了就得对三角测量设定的结果做几步调整。而便携式成像系统中的SID是可变的，所以是不太希望采用这样的安排的。在Cumings的专利‘522所述的采用激光的那类装置，固有地存在某些布居障碍的问题，在进行调整时有些情况下会需要大大超过实际需求的精确度。

在Tanaka等人的美国专利号7156553题名“便携式辐射成像系统及配备了角度信号输出装置的辐射成像探测设备”中描述了保持辐射源与二维成像探测设备之间基本垂直关系的另一种方案。在Tanaka等人的‘553专利中描述了在成像探测设备的顶上或沿其一边设置一个角度传感装置。该角度传感装置发送信号来调整成像探测设备的倾斜角或者辐射源的取向角，以便保持成像探测设备相对于辐射源的垂直关系。与此相似的办法在以前已经用于几种X射线产品，例如在Siemens Mobilett XP混合便携式X-射线源中就采用了内置的倾斜传感器。

与这些早期办法类似的还有利用相对于重力的倾斜，在Tanaka等人的‘553专利也提出这种方案，它对于实施图像传感设备与辐射源之间的对准的价值有限。测量相对于重力的倾斜只在一个特例下是合适的：就是，想要图像传感设备为水平的场合，其中辐射源应该垂直于图像传感设备的表面。然而，对于任何别的取向，随着图像传感设备的表面从完全水平方位偏离，这种方案都会越加无效。对于对准辐射源的中心射线与图像传感设备表面的法线，这类方案缺乏足够的定位信息。在最差情况的位置，图像传感设备处在接近竖直或竖直的方位时，对于图像传感设备表面是否垂直于辐射源，从倾斜传感器只能得到很少信息或得不出信息。