[发明专利]使用数字射线摄影探测器的曝光控制

说明书

公开了一种用于感测从辐射源穿过受试者并朝着数字射线摄影探测器直射的离子化辐射的水平的装置和方法。获得使受试者的位置与数字射线摄影探测器有关的图像数据，并分配数字射线摄影探测器的一个或多个辐射能量感测元件作为一个或多个曝光控制感测元件。在曝光期间对一个或多个曝光控制感测元件采样一次或多次以测量直射到受试者的曝光。根据从数字射线摄影探测器内的一个或多个曝光控制感测元件获得的曝光测量结果提供信号以终止曝光。

本申请是国际申请号为PCT/US2011/032035、国际申请日为2011年4约12日，并于2012年12月12日进入我国国家阶段且申请号为201180029009.X的专利申请的分案申请。

发明领域

本发明通常涉及射线摄影成像的领域，且更具体地涉及用于X射线系统中的曝光能量的控制的装置和方法。

发明背景

自动曝光控制(AEC)装置广泛用在常规诊断X射线设备中以控制患者所接收的X射线曝光水平。使用AEC设备可通过感测在曝光路径中的适当位置处的辐射水平并提供指示何时足够的辐射被接收到的输出信号来帮助限制接收到的辐射的量。该输出信号接着用于禁用到X射线发射部件的功率，从而停止离子化辐射的产生。

图1A的示意性方框图示出用于提供患者或其它受试者14的射线摄影图像的X射线成像系统10。当技术人员操作控制装置24时，X射线源16产生用于曝光并将图像形成到探测器12上的离子化辐射。自动曝光控制(AEC)装置20具有通过产生指示所接收的辐射的量的信号来对入射辐射作出响应的一个或多个传感器元件22。发生器控制装置18解释该信号并作出响应以在适当的点处终止x射线发射。

AEC传感器元件22一般位于恰好在患者或其他受试者14后面的适当位置处，以便感测在受试者14的特定区域上接收的辐射的量。传感器元件22可以是单独的传感器元件，或可以集成到位于患者后面的面板中，如在图1A中示出的。在其它实施方案中，AEC装置20的传感器元件22设置在探测器12的表面上或用于保持探测器12的bucky或其它夹持器中。

图1A的基本示意图可与任何类型的X射线探测器技术一起，即，与膜一起，与计算射线摄影(CR)板一起或与数字射线摄影(DR)平板探测器一起使用。

图1B的平面图示出具有三个传感器元件22的AEC装置20的常规布置。在常规使用中，AEC传感器元件22在X射线探测器12前面的固定位置上；在一些系统中，探测器12或保持AEC传感器元件22的板可以在平面内旋转，以便相对于患者适当地定位传感器元件22的设备。来自单独的传感器元件22的信号被收集和组合用于传输到发生器控制电路。

如图1B所示的在固定位置上的AEC传感器元件22的标准模式的使用可能提出一些问题。AEC传感器元件22当被放置在最有诊断利益的骨骼或组织的区域后面时工作得最好。该区域可能从一个患者到下一患者不同。此外，患者身体尺寸和比例在一个范围内变化，所以AEC传感器元件22的固定模式中没有一个对所有患者尺寸和对所有成像情况都最佳地工作。当使用常规AEC布置时对在特定的条件下成像产生某种折衷。

在一些常规x射线系统中，可对特定的图像禁用一个或多个AEC传感器元件22，允许操作员稍微补偿正被成像的解剖体中的差异或补偿患者定位。然而，这个解决方案可能意味着曝光水平的较不准确的探测并对获得患者或其它受试者的图像承受曝光过度或曝光不足的风险。

对使用常规AEC装置有很多内在的问题。一个问题涉及图像信号的一部分的阻塞。如在图1A的例子中示出的，AEC传感器元件22布置在成像路径中在探测器12前面。即使AEC传感器元件22由减小其对信号内容的干扰的低密度材料制成，某个量的信号恶化也由于AEC设备而出现。另一问题涉及固定定位；由于所成像的解剖体的类型中的差异、患者尺寸、且特别是使用射线摄影装置、相对于受试者14和AEC传感器元件22定位的可变探测器12，AEC传感器元件22并不总是处于对获得图像的最佳位置上。