CN112312839A - 用于便携式荧光检查x-射线成像系统的辐射跟踪 - Google Patents

Abstract

一种用于荧光检查的方法激励辐射源以在检测器上形成观察图像，并且处理观察图像以确定并报告相对于检测器的预定区域的辐射场位置。当报告的辐射场位置完全在预定区域内时，辐射源被激励以用于对象的荧光检查成像。

Description

用于便携式荧光检查x-射线成像系统的辐射跟踪

技术领域

本公开总体上涉及数字医学成像领域，并且特别地涉及用于荧光检查的数字医学成像。更具体地，本公开涉及一种用于便携式荧光检查x-射线成像系统的辐射源跟踪方法。

背景技术

荧光成像在外科或其他介入或诊断过程期间被评价为用于医师指导的有用工具。使用荧光检查装置，医师可在外科手术、在管或其他硬件的定位、造影剂的流动、或特别器官的活动方面获得实时视频反馈。在常规荧光检查成像系统中，辐射源和检测器被机械地耦合，使得其相对于彼此的位置具有刚性的、固定的几何形状。x-射线源与检测器的对准对于操作者来说是不可调整的，而是由成像系统机构固定。

便携式数字射线照相（DR）检测器的出现推进了射线照相成像，并且使得可能改进对成像服务的患者访问，诸如在移动患者以用于进行手术可能是危险的或棘手的情况下。其中这可以是特别通用的区域是在重症监护室（ICU）中，其中针对特别患者可能需要使用多个支持系统。

在使用便携式DR检测器方面的一个困难涉及关于相对的源-到-检测器定位的数据，其不再由成像系统固有地提供。对荧光检查具有特别重要性的定位的方面包括定位源，使得其与检测器和射野界线（field limitation）垂直，从而控制辐射场大小和方向，使得主要辐射场完全位于检测器上。

已经针对具有与源机械地去耦合的DR检测器的系统提出了各种源-检测器对准方法。这些方法已经包括使用各种仪器来检测偏斜、定向、源-图像距离以及针对这些部件的定位的其他方面。其他方法已经包括使用初始曝光，该初始曝光将对准射束的图案朝向检测器引导以用于感测和计算偏斜误差。然而，虽然在这样的方法中存在一些优点，但是其在很大程度上涉及便携式射线照相本身，而不是涉及对荧光检查的特定要求。特征在于较低的辐射水平和较低分辨率下的图像内容的实时显示，荧光检查是指导工具，其帮助医师可视化手术的进展，而不是诊断内部骨头或组织的状况。

存在许多不太适合于荧光检查环境的常规射线照相实践的考虑和要求。例如，在考虑连续射线照相（其中在使用标准射线照相狭窄（stricture）的定时序列中获取一系列曝光）和荧光检查（其中在非常不同的工作条件下并且通常以较低剂量以及因此较低的分辨率来快速地获取一系列曝光）之间的差异时，可以理解这一点。在连续射线照相中，射线照相师和任何主治人员远离成像对象移动，直到一系列曝光完成并且图像被生成并显示。另一方面，在荧光检查中，获取并显示曝光序列，其中医师和人员紧密地定位在患者周围，并且因此非常接近于辐射场。

射线照相和荧光检查环境和实践之间的区别连同便携式检测器使用的优点和风险的意识已经由管理机构识别。因此，根据这些差异，对于射束精度存在不同的要求。

图1总结了已经被采用于射线照相和荧光检查设备的一些单独的管理要求。在射线照相规定下，对于使用便携式检测器的设备给出了某些免除。免除涉及患者的风险/益处关注，在源和检测器未耦合时获得该风险/益处关注，这使得能够在旁边成像，但是限制了满足某些规定的能力。具体地，免除处理了射野界线和辐射路径垂直度。因此，当使用具有便携式检测器的荧光检查时，在满足与常规荧光检查规定相关的等效要求方面存在挑战。

对于全荧光检查序列，可能不总是可以相对于患者固定源和检测器的相对位置。例如，在其中使用荧光检查的ICU和其他环境中，可能存在由患者进行的不需要的移动，并且在成像会话期间需要重新调整源位置。出于各种原因，诸如当源或其支撑结构意外地推挤且在手术期间在适当位置移位时，在荧光检查中可能交替地需要重新定位。

因此，可以认识到，存在对满足用于射束覆盖和与在荧光检查应用中使用的便携式DR检测器的垂直度的管理指导方针的解决方案的需要。特别关注的是需要使用便携式DR检测器来提供荧光检查，同时限制暴露于治疗区以及远离主治医疗团队并且远离患者解剖结构的其他区。

发明内容

本公开的目的是解决对于使用便携式DR检测器的荧光检查x-射线成像系统的改进的辐射跟踪的需要。

这些目的仅作为说明性示例给出，并且这样的对象可以是本公开的一个或多个实施例的示例。固有地实现的其他期望的目的和优点对于本领域技术人员而言是可以想到或变得显而易见的。本公开由所附权利要求限定。

根据本公开的方面，提供了一种用于荧光检查的方法，包括：激励辐射源以在检测器上形成观察图像；处理观察图像以确定并报告关于检测器的预定区域的辐射场位置；以及当报告的辐射场位置完全在预定区域内时，激励辐射源以用于对象的荧光检查成像。

附图说明

如附图中所图示，通过以下对本发明的示例性实施例的更特别的描述，本发明的上述和其他目的、特征和优点将是显而易见的。附图的元件不一定相对于彼此按比例绘制。

图1是给出用于使用固定且便携式的检测器的射线照相和荧光检查系统的管理观景（landscape）的概要视图的图表。

图2是示出入射在数字射线照相检测器的活动成像区域上的x-射线成像场的示意图。

图3是示出入射在数字射线照相检测器的活动成像区域上以及安全区域内的x-射线成像场的示意图。

图4是示出入射在数字射线照相检测器的活动成像区域上以及警告区域内的x-射线成像场的示意图。

图5是示出入射在数字射线照相检测器的活动成像区域上并且延伸到终止区域中的x-射线成像场的示意图。

图6是移动数字射线照相（DR）成像系统的透视图。

图7是示出用于移动数字射线照相（DR）成像系统的源和检测器定位的透视图。

图8是使用移动数字射线照相（DR）成像系统的患者成像的透视图。

图9是移动数字射线照相（DR）成像系统的透视图。

图10A是示出在检测器上限定的安全区域中的辐射场的轮廓的透视图。

图10B是示出在检测器上限定的警告区域中的辐射场的轮廓的透视图。

图10C是示出在检测器上限定的终止区域中的辐射场的轮廓的透视图。

图11是示出根据本公开的实施例的用于荧光检查成像的顺序的逻辑流程图。

图12是示出用于区域和参数设置的操作者界面的平面图。

具体实施方式

本申请要求于2018年12月17日提交的、题为“RADIATION TRACKING FOR PORTABLEFLUOROSCOPY X-RAY IMAGING SYSTEM”的、以Richard等人的名义的美国申请No.16/221,662以及于2018年6月15日临时提交的、题为“RADIATION TRACKING FOR PORTABLEFLUOROSCOPY X-RAY IMAGING SYSTEM”的、以Richard等人的名义的“美国临时申请（美国序列号No.62/685,473）的权益，上述申请以其整体并入本文中。

以下是对优选实施例的详细描述，参考附图，其中相同的参考标号标识若干附图中的每个中的结构的相同元件。

在本文档中，如在专利文档中常见的，术语“一个”或“一”被用于包括一个或多于一个，而独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法。在本文档中，除非另有指示，否则术语“或”用于指代非排他性的或，使得“A或B”包括“A而不是B”、“B而不是A”、以及“A和B”。在本文档中，术语“包括”和“在其中”用作相应术语“包含”和“其中”的简明英语等同物。同样，在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即，包括除了在权利要求中的这样的术语之后列出的元件之外的元件的系统、设备、物件或过程仍然被认为落入该权利要求的范围内。

在下面的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并且不旨在对其对象施加数字或顺序要求。

在本公开的上下文中，术语“观看者”、“操作者”、“观看医师”、“观察者”和“用户”被认为是等效的，并且指代观看和操纵显示监视器或其他观看装置上的x-射线图像的查看医师或其他人。

如本文中所使用，术语“可激励”涉及配置成在接收电力时执行所指示功能且可选地在接收到启用信号时执行所指示功能的设备或部件的集合。

术语“可致动”具有其常规含义，其例如涉及能够响应于刺激（诸如响应于电信号）引起动作的设备或部件。

术语“模态”是指代成像的模式或类型的本领域术语。用于成像系统的模态可以是常规x-射线射线照相、荧光检查或脉冲的射线照相、X射线断层照相组合、X射线断层照相术、超声、MMR或其他类型的成像。术语“对象”指代正在被成像的患者，并且在光学术语中，术语“对象”可以被认为等同于对应的成像系统的“客体”。

在本公开的上下文中，术语“图像”和“图像数据”能够可互换地使用。由成像装置捕获的图像被处理、显示、传输以及存储为图像数据。

申请人的公开针对于满足荧光检查规定的性能目标，同时维持去耦合检测器的优点。申请人的公开聚集于射野界线，其确保主要辐射在荧光检查捕获期间被完全引导到检测器边界内。

适当的射野界线确保辐射场的所有主要辐射被包含在图像接受器内。这是重要的，以便使对患者的剂量最小化并且减少对人员的暴露风险。

荧光检查以多种方式不同于常规射线照相。在荧光检查成像中，例如，操作者控制（典型地如随后描述的脚踏板）用作用于激励辐射源以生成曝光的开关的类型。根据本公开的实施例，当检测到的辐射场处于相对于检测器的适当位置中时，启用该操作者控制。这可意味着当确定这些场条件时，激励电流可用于激励x-射线发射。脚踏板或其他控制的操作然后使电路连接完成，使得辐射源被激励并发射辐射。如果控制被禁用，则操作者不能在不使用超驰（override）控制或命令的情况下使x-射线发射发生。

在常规工作流程的情况下，荧光检查系统通常不包括准直器光场。常规荧光检查系统将辐射通过患者引导到在显示监视器上提供视频输出的电子检测器。x-射线源场或场边界的范围对于操作者来说通常是不可见的。因此，对于这样的系统，通过在视觉上将荧光检查组件与患者对准来执行初始设置。在这点上，单个荧光检查图像帧的获取或少数曝光的获取确认了初始定位。做出调整，并且经由自动亮度控制来设置曝光水平。射野界线是经由结构联动装置自动实现的，其中固定的定位维持在辐射源和检测器之间。

申请人的公开提供/描述了用于利用便携式DR检测器提供合适的射野界线的替代工作流程。

申请人注意到，荧光检查要求x-射线源/管和检测器对准，使得所有x-射线辐射场被数字检测器捕获。当源和检测器机械地耦合时，这种对准在常规荧光检查系统中是固有的。然而，使用不机械地耦合到源的便携式DR检测器的系统不能够容易地确定或提供源/检测器对准以及在成像之前的辐射场位置的后续控制。本公开提供了一种在辐射场射到（impinge）便携式DR检测器的预定/预设边界上或超过便携式DR检测器的预定/预设边界的情况下跟踪、警告和/或终止x-射线辐射的方法。更特别地，如果辐射场射到和/或落在数字检测器的外部，则来自管/源的x-射线发射被自动终止。因此，申请人的方法不需要在管/源和数字检测器之间使用机械联动装置以用于感测辐射场的不正确定位。

根据本公开的实施例，耦合到x-射线源并且通过准直器发射的可见照明可以用于帮助指导源定位。当处于荧光检查模式中时，自动打开准直器照明以提供用于将管定位在患者和检测器上方的辅助。

准直器照明在整个荧光检查测验中保持开启。此外，可以改变准直器照明的外观以指示辐射场定位的状态。因此，例如，如随后所述，当在用于荧光检查的合适位置中（诸如在安全区域内）检测到辐射场时，准直器照明可以是白光。检测器的其他区域（诸如随后描述的警告区域和终止区域）内的辐射场的检测可引起照明颜色的改变。外观改变还可以涉及照明或照明场的部分的闪烁、强度变化、图案化或其他特征。

获取观察图像（其为针对正被成像的区优化的低剂量射线照片），来进行以下两者（i）来确认位置，以及附加地，（ii）来评估射野界线。例如，利用技术设置（其诸如可以用于射线照相成像）的一个集合来获取观察图像。随后的荧光检查成像然后可以使用技术设置的不同集合。观察图像和荧光检查图像可以具有相同的场尺寸。

软件自动地分析观察图像以确保整个辐射场在检测器的边界内。系统不启用荧光检查获取，直到满足该条件为止。

因为大多数系统技术人员/操作者当前被训练为使用光场以用于便携式射线照相对准，并且因为检测器大于用于荧光检查过程的典型ROI（感兴趣区），所以预期在观察图像获取期间辐射场在检测器外部的可能性为低。

根据本公开的实施例，通过定义和监视数字射线照相检测器内的一系列区域来跟踪辐射场的相对位置。基于与检测器的外边缘的相对接近度来定义区域以及按重要性排列区域。在最接近边缘的最外区域中的辐射的检测指示需要调整x-射线源的位置或完全去激励x-射线源，从而终止荧光检查成像直到校正辐射场的定位。因此，关于荧光检查期间的辐射跟踪，在荧光检查获取期间对辐射的跟踪被用于在某些条件下提供x-射线的警告和终止（可选的特征/步骤/过程）。图2、3、4和5的序列描述了用于x-射线场定位的不同可能条件的示例。

例如，参考图2，图示了入射在数字射线照相检测器10的活动成像区域上的x-射线成像场20。尽管辐射场20可以相对于有源DR检测器10成像场的边缘界线或轮廓偏斜，但是全场20良好地位于活动DR检测器10成像场内。

参考图3的示例，x-射线场20的优选位置在检测器10的安全区域S（以虚线轮廓示出）内。荧光检查系统的技术人员或其他操作者通常瞄准x-射线场20，使得主要辐射入射在检测器10上，其中没有x-射线场不安全地靠近检测器10的任何边缘或位于检测器10的任何边缘之外。如所示，被定义用于荧光检查的安全区域S区被良好地设置在检测器的可用成像场内。

参考图4的示意图，限定了第二区，警告区域W从安全区域S的外围延伸并且仍然在检测器10的活动成像区域内。在优选的布置中，警告区域W是几厘米宽，其能够可适合于常规荧光检查应用；用于限定区域W边界的尺寸可以大地变化，如由射线照相领域中的技术人员容易理解的。优选地，警告区域W围绕安全区域S的所有侧/边缘/边界。在替代实施例中，其可足以沿着安全区域S的至少一侧/边缘/边界限定警告区域W。

在优选布置中，如果主要/指定的x-射线辐射场20的任何部分入射在警告区域W内，则生成警告信号，并且警告消息或其他警告指示产生并被报告、显示给操作者。例如，这样的警告指示可以是听得到的或可见的。可见警告可以包括显示在监视器/显示器上或被投影为出现在患者上的消息、文本、符号、图标、标记等。类似地，警告可以是发送到用户的移动设备/平板电脑的消息、文本、符号、图标、标记等。

根据本公开的替代实施例，还可以由提供对荧光检查组的一个或多个成员可见的照明的准直器光提供警告指示。可以改变准直器光的颜色以指示警告条件；可替代地，闪烁或其他光行为可以用于警告指示。

参考图5，从警告区域W的外部边界延伸到检测器10成像区域的内边缘的第三/另一区用作终止区域Z。如果辐射场主要/指定射束的任何部分延伸到终止区域Z中，则存在暴露能量的某部分被误引导经过DR检测器10的边缘的可能性。为了防止这种情况，荧光检查装置的控制逻辑可以连续地感测区域Z中发射的辐射场的任何部分，并且生成用于报告定位状态的适当信号。

倘若检测到终止区域Z内的x-射线辐射，则关闭x-射线能量。在该动作之后，在校正源的瞄准或对准之后，用户/操作者可以通过启动观察图像立即恢复研究。终止区域Z设置在检测器场内。

可选地，当辐射场从安全区域S外部延伸到警告区域W和终止区域Z中的任一个或两者时，可向操作者显示警告。这样的警告可以是听得到的或可见的。可见警告可以包括显示在监视器/显示器上的消息、文本、符号、图标、标记等。类似地，其可以是发送到用户的移动设备/平板电脑的消息、文本、符号、图标、标记等。警告可以包括用户/操作者立即恢复关于观察图像的研究的指令。可替代地，可使用准直器光或相关投影仪将指示投影到患者的表面上。

在优选的布置中，终止区域Z可以是几厘米宽。优选地，终止区域Z围绕警告区域W的所有侧/边缘/边界。在替代实施例中，其可足以沿着警告区域W的至少一侧或至少一边缘限定终止区域Z。

此外，示出辐射场边界的准直器光可以连续地保持开启，或者可以在荧光检查模式中的获取期间和之间闪烁，从而向医师和人员提供关于定位的即时视觉反馈。可以通过改变准直器照明的颜色来提供附加反馈，诸如以指示辐射场是否仅在安全区域S内被检测到或者射到警告区域W或终止区域Z上。

本公开描述了用于便携式荧光检查x-射线成像系统的辐射跟踪的系统和方法，其中该系统包括x-射线源、准直器和与x-射线源未耦合的自由可定位的DR检测器。该方法包括：将x-射线源和DR检测器定位在患者周围；将准直器的孔径调整到已知来生成x-射线辐射场的预定大小以基本上配合在DR检测器的界线内；确定围绕x-射线辐射场并且在检测器的界线内的安全区域区；确定围绕安全区域并且完全在检测器的界线内的警告区域区；确定围绕警告区域的终止区域区；以及通过以下步骤以荧光检查模式操作成像系统：（i）激活x-射线源；（ii）使用激活的x-射线源，迭代地获取DR检测器上的数字图像；（iii）确定用于获取数字图像的x-射线源的x-射线辐射场是否射到安全区域、警告区域或终止区域；（iv）如果x-射线辐射场射到安全区域或警告区域，则提供警告，以及（v）如果x-射线辐射射到终止区域，则去激活x-射线源。

参考于2018年3月26日提交的、题为“BEDSIDE DYNAMIC IMAGING”的、以O’Dea等人的名义的PCT/US18/24274，其通过引用以其整体并入本文中。

当获得x-射线图像时，通常在辐射源和记录图像数据的二维数字射线照相（DR）检测器之间存在最佳的距离和角度。在大多数情况下，优选的是x-射线源在大致垂直于DR检测器的表面的方向上提供辐射。出于该原因，大规模射线照相系统以相对于彼此的特定角度安装辐射头和DR检测器保持器。定向辐射头和DR检测器通常需要相当大尺寸的C-臂，其向外延伸完全地超过这两个部件之间的整个距离。利用这样的大规模系统，源-到-图像距离（SID）被紧紧地控制，并且因此由成像系统本身的硬件阻止了DR检测器的不需要的倾斜或偏斜。此外，因为常规大规模系统的空间定位和几何形状是良好控制的，所以x-射线源和DR检测器的适当对准是固有的且直接的。

移动x-射线装置在重症监护室（ICU）和其他环境中具有特别的价值，其中，及时获取射线照相图像是重要的。因为移动x-射线系统可以围绕ICU或其他区域手动地推动并直接被带到患者的床边，所以移动x-射线系统允许主治医师或临床医师具有关于患者状况的最新信息，并且帮助减少将患者移动到放射学设施中的静止装备所承担的风险。随着移动辐射成像系统（诸如在重症监护室（ICU）环境中使用的那些）的出现，辐射源和二维DR检测器之间的固定角度关系，以及伴随的网格（grid）（如果有的话）不再被系统本身的安装硬件维持。代替地，要求操作者将辐射源瞄准朝向DR检测器成像表面，从而通常使用视觉评估来提供尽可能垂直的定向。然而，一旦DR检测器本身定位在患者的下方或后方，则DR检测器本身对于技术人员而言可能是不可见的。这使得用于移动系统的对准任务复杂化，从而需要用于测量SID（源-到-图像距离）和倾斜角度的某种方法和装置，并且使得更难以有效地使用网格来减少辐射散射的影响。

当前的便携式辐射成像系统允许由放射学技术人员放置DR检测器的一些灵活性。患者不需要处于用于成像的水平位置中，而是可以以任何角度，这取决于所需的图像的类型并取决于移动患者进行x-射线测验的能力。技术人员可以针对每个成像会话独立地手动调整DR检测器和辐射源两者的位置。因此，可以理解，用于确定辐射源和DR检测器之间的SID和角度的系统必须能够适应最适合于获得特别射线照相图像的任何定向。

参考图6-9，根据一个实施例示出了移动数字射线照相（DR）成像系统400的透视图，该移动数字射线照相（DR）成像系统400可以包括：处理控制台420（其体现为推动的移动x-射线推车（cart）900），其具有提供控制逻辑电路（诸如计算机或其中具有电子存储器的专用控制逻辑单元（CPU））的处理系统421；大致平面的DR检测器404；x-射线源408，其被配置成生成射线照相能量；准直器401，其用于对由源408发射的x-射线射束403进行成形；以及数字监视器422，其被配置成显示由DR检测器404捕获的射线照相和荧光检查图像。处理控制台420还可以在其上包括在操作上类似于数字监视器422的数字监视器。DR检测器404可包括如以上本文中所描述的可寻址光敏单元（像素）的二维阵列。DR检测器404可被定位成在射线照相荧光检查会话期间接收穿过躺在床407上的患者406的准直的x-射线射束403。移动射线照相成像系统400可以使用发射准直的x-射线（例如，x-射线射束403）的x-射线源408，其选择性地瞄准并穿过对象患者406的预选区。DR检测器404以尽可能多的垂直关系定位在患者406下方，正交于x-射线射束403的基本上中心的射线17。可根据如本文中所描述的列和行记录检测器404中的特别像素的定位，以便确定像素中的选择的像素之间的距离。特别DR检测器中的像素的密度是已知的。例如，像素密度可以包括在平面DR检测器404的一个或两个直线（列×行）维度中从每毫米大约十个像素到每毫米大约二十个像素之间的范围中选择的任何一个设计的像素密度。

检测器404的光敏单元由本文中所述的数字图像处理电子器件读出，以最终显示在数字监视器422上以用于在荧光检查成像会话期间观看。

读出电子器件可通过无线发射器与处理控制台420通信，以将荧光检查图像数据发射到处理控制台420。

处理控制台420包括具有电子存储器的处理系统，并且还可以用于通过操纵电子准直器孔径、管头405电流大小以及因此x-射线射束403中的x-射线的积分通量以及因此x-射线射束403的能量水平，来控制x-射线源408、电子准直器401的孔径大小和形状以及x-射线射束403相对于管头405的投影角。处理控制台420可以将图像和其他数据发射到连接的数字监视器422以用于在其上显示。

如本文中所述，处理控制台420的处理系统还可以用于通过用于已经吸收特别量的射线照相能量（诸如高强度和能量水平）的行×列索引来选择性地识别阵列中的像素，并且用于记录那些像素的行和列索引以用于源-到-图像距离和倾斜计算。

处理控制台420功能的一部分或全部可驻留在如本文中所述的机载处理系统中的检测器404中。

DR检测器404可包括三维或三轴倾斜计，其可在本文中被称作加速计、惯性传感器或倾斜传感器。在一个实施例中，DR检测器404可配置成将其三维倾斜坐标发射到处理控制台420。在一个实施例中，具有倾斜计503的DR检测器404可配置成接收从准直器401发射的三维倾斜坐标，其可包括准直器401自身的单独三维倾斜计。在一个实施例中，DR检测器404和准直器401两者可被配置成将其三维倾斜坐标发射到处理控制台420。

三维倾斜坐标的接受者、处理控制台420或DR检测器404可以被配置成计算DR检测器404和准直器401的相应平面位置，以确定DR检测器404和/或准直器401相对于其平行定向的角位移。如此确定的角位移可以显示在监视器422上，所述位移可以包括具有零值的计算的位移，所述零值指示准直器401和检测器404彼此平行地设置。角位移可以包括计算的位移，其具有指示准直器401和检测器404从平行定向移位30度的30°值。

x-射线源408和准直器401合起来可以在本文中被称为管头405。准直器401可以包括电子准直器401，其被配置成与检测器404或与处理控制台420无线地通信。准直器401可传达如由其连接的倾斜计确定的三维坐标505。例如，准直器401可以传达关于准直器叶片的位置的数据，所述准直器叶片的位置使其孔径成形，诸如准直器孔径的宽度和长度尺寸。如本文中所描述，准直器401可包括配置成将所测量的三维倾斜坐标动态地发射到检测器404和/或发射到处理控制台420的三维倾斜计。包含在电子准直器401中的准直器叶片控制准直器的孔径的形状和大小，并且由此控制检测器404上的曝光区域，该曝光区域接收由x-射线源408生成和发射的x-射线射束403的x-射线。曝光区域或辐射场中的像素在接收到x-射线辐射时转变为充电状态。准直器叶片可以被配置为形成矩形孔径的一对平行叶片，该叶片可以在编程的电机控制下单独地可调整。

用于调整电子准直器孔径501的控制指令可以从处理控制台420发射，处理控制台420还可以从准直器401接收指示电子准直器孔径501的精确高度和宽度尺寸的定位反馈数据，然后，可以在数字显示监视器422上数字地显示该精确高度和宽度尺寸。

准直器光502可以提供照明，该照明用作到辐射场的定位、以及指示辐射场的相对位置的指导。

包含处理控制台420的推动的移动推车可以与由轻型支架424支撑的显示监视器422一起使用。轮427可经由多个稳定支腿425附接到轻型支架424，以用于将支架424与处理控制台420一起滚动穿过诸如地板之类的表面。具有一个或多个踏板的脚踏板组件426可以被配置成启动和终止连续射线照相图像获取（荧光检查）。脚踏板组件426还可以被配置成将移动射线照相成像系统400切换成交替的射线照相操作模式，诸如在荧光检查成像模式和标准单图像投影射线照相模式之间。

图9是移动数字射线照相成像系统400的推动的移动x-射线推车900的透视图。图9描绘了在推动的移动x-射线推车900上的其收起位置中的移动射线照相成像系统400的主部件，所述主部件被配置用于在患者护理设施中可滚动地运输移动射线照相成像系统400。移动射线照相成像系统400的优点在于，连续射线照相（例如，荧光检查）本质上变得完全移动，因为必要的部件使用推动的移动x-射线推车900可容易地运输到患者床边。当期望将移动射线照相成像系统400用于通用射线照相时，本文中描述的用于连续射线照相的硬件可用于通用成像。

如图9中所示，存储嵌套（nest）901被配置成存储轻质支架424。支架424的特征在于稳定支腿425可以被折叠以最小化用于运输所需的空间，并且存储嵌套901被配置成容纳处于折叠状态中的支腿425。上约束件902具有嵌套特征组件，该嵌套特征组件被定尺寸成容纳支架424的杆并且包括柔性带，以将其固定。监视器存储装置903用于在运输期间紧固数字显示器422。数字显示器422可在由对应箭头指示的方向上插入到监视器存储装置903中。监视器存储装置903形成为连续且圆形的形状，使得其不妨碍或抑制可沿着移动射线照相成像系统400悬挂的高压线缆的移动。脚踏板组件存储装置904用于在运输期间紧固脚踏板组件426。脚踏板组件426可以在由对应箭头指示的方向上插入到脚踏板组件存储装置904中。脚踏板组件426的特征是被配置成在插入脚踏板组件存储装置904中之前容纳其连接性缆线的外部凹槽。竖直支撑柱905的底部附接到包含处理控制台420的推动的运输框架907并且可相对于以轮运动的运输框架907旋转。包括x-射线源408和电子准直器401的管头附接到水平悬臂906的一端，该水平悬臂906转而附接到竖直支撑柱905的顶端。管头配置成相对于水平悬臂906可移动到多种角位置。

仍然参考图6-9，描述了一种操作移动荧光检查成像系统的方法，其中x-射线源和数字射线照相（DR）检测器被手动地定位在患者周围。定义x-射线源和准直器的空间配置的数据存储在系统中。该系统被配置成通过激活x-射线源并捕获DR检测器中的观察图像来确定x-射线源和DR检测器的源-到-图像距离。计算观察图像的尺寸，并且基于定义x-射线源和准直器的空间配置的数据以及基于观察图像的尺寸来确定源-到-图像距离。在实施例中，一种操作移动荧光检查成像系统的方法包括将x-射线源和DR检测器定位在患者周围。定义x-射线源和准直器的空间配置的数据存储在系统中。该系统被配置成确定x-射线源和DR检测器的源-到-图像距离，其包括通过激活x-射线源并在DR检测器中捕获观察图像。计算观察图像的尺寸，并且基于定义x-射线源和准直器的空间配置的数据以及基于观察图像的尺寸来确定源-到-图像距离。在另一实施例中，一种操作具有安装的x-射线源、准直器和可自由定位的DR检测器的移动荧光检查成像系统的方法包括将x-射线源和DR检测器定位在患者周围。在x-射线源和检测器上提供倾斜计，以确定x-射线源和检测器在可接受的容差内平行。准直器的孔径被设置为预选尺寸，并且观察在DR检测器上捕获观察图像。确定DR检测器上的观察图像的辐射场的大小，并且计算增加的孔径大小，使得增加的孔径大小的辐射场配合在DR检测器的界线内。孔径被设置为增加的大小并且荧光检查测验开始。

根据本公开的实施例，准直器光502包括投影仪，所述投影仪被配置成在荧光检查会话期间将与辐射射束跟踪相关的信息投影到患者或成像客体上。利用该布置，处理系统421（图6）中的控制逻辑根据检测到的在检测器404处生成的图像内容的边界，可以控制来自准直器光502的照明的时间和空间图案。图10A、10B和10C示出了投影的照明输出的一些不同的示例和特征。为清楚起见，患者未在图10A-C中表示；在实践中，投影轮廓30和其他内容可以显示在患者上和附近。因为检测器404的边缘对于操作者或医师可能不是清晰可感受到的，所以投影的照明图案对于指示定位状态可能是有用的。

图10A示出了来自准直器光502的辐射场轮廓30的投影，其中存在源和检测器404的良好定位。如先前所描述，在图10A示例中，轮廓30指示由轮廓界定的辐射场明显良好地在检测器404的边缘内且在安全区域S内。例如，可以以适当的颜色显示在轮廓30内以及延伸到轮廓30的照明以指示安全区域定位。

图10B的示例示出了来自准直器光502的投影照明的改变，其中观察或荧光检查辐射场延伸超过安全区域S的边界并进入警告区域W。准直器照明可以相应地改变颜色以指示位置状态。此外，轮廓30的一部分或完整的轮廓可以改变颜色以向主治人员报警。例如，文本消息40可显示可用于帮助在荧光检查会话继续时动态调整管头位置的信息或指令信息。箭头或其他符号可以被投影为警告或用于指示推荐的校正。

图10C的示例示出了当辐射场延伸超过警告区域W并进入终止区域Z中时，投影可如何改变，使得发射被暂停。准直器照明可以改变为合适的颜色（诸如红色），以指示该条件。此外，在提供投影装置的情况下，可以改变轮廓30的部分或全部的颜色以反映这种情况。类似地，符号的颜色和外观也可以被适当地改变。

图11的逻辑流程图示出了用于在跟踪来自x-射线源的辐射场的位置的同时进行荧光检查成像的顺序。该顺序可以由处理系统421（图6）在荧光检查会话之前和期间来执行。初始获取步骤S1110获取用于检查如由检测器记录的辐射场的位置的观察图像。场边界检查步骤S1120感测并报告如由检测器记录的所接收的辐射场的位置，以确定场是否完全位于安全区域S内。如果在安全区域S外部，问题报告步骤S1130控制来自准直器光502的被照明的内容，诸如控制颜色、定时，以及其他外观因素，如参考图10A-10C的示例所描述的。操作者校正定位误差并且可以获取如所示的第二观察图像，从而根据需要重复步骤S1110和S1120，以便确保安全区域S内的辐射场的位置。

一旦已经满足使用观察图像的初始放置所需的条件，荧光检查成像就可以开始。继续图11，循环顺序如下，在整个荧光检查获取过程中连续地检查辐射场的位置。获取步骤S1140获取荧光检查图像帧。场边界检查步骤S1150确定所获取的帧的辐射场是否在终止区域Z内被检测到；如果是，则禁用和报告步骤S1160禁用辐射发射以进行荧光检查，直到场位置被正确地设置并且报告关于控制监视器和/或使用准直器光显示器的定位问题。例如，步骤S1160可以禁用操作者脚踏板426（图6）。如果辐射场不射到终止区域Z，则荧光检查可以继续。第二场边界检查步骤S1170检查射到警告区域W上的场。报告步骤S1180显示警告消息或其他信号但允许成像继续。处理继续通过步骤S1140、S1150、S1160、S1170和S1180的循环，直到荧光检查会话终止为止。

应注意，当在步骤S1160中禁用荧光检查时，操作移动到步骤S1110以进行观察图像获取，使得医师能够进行并验证用于返回到荧光检查的任何所需的位置调整。

可存在以下优点：允许操作者设置安全区域S、警告区域W和/或终止区域Z的边界阈值并且允许选择可适合于患者的其他操作参数和针对其使用荧光检查的程序。

图12示出了示例性操作者界面1210，其允许配置安全区域、警告区域和终止区域的尺寸，以及确定来自准直器光502的投影信息的外观。

尺寸控制功能1220使得能够调整区域以适合特别的系统。如图12中所示，可以利用对应的阈值和行为设置来设置多个警告区域W。可以根据诸如英寸、毫米、像素的数量、活动检测器面积的百分比或其他准则之类的各种尺寸度量来设置值。

显示控制功能1230控制投影的准直光的外观以用于辐射场表示或轮廓、消息内容和其他特征。

根据本公开的实施例，可以提供超时输入1240，以便在终止区域Z内检测到辐射场时立即延迟辐射发射的终止。默认超时可以在制造时预设置或者可以是操作者可配置的。可选的第二超时可以由操作者设置，以允许操作者超控（override），诸如在荧光检查会话期间的某个时间。该第二超时可以添加除了默认超时之外的时间测量。可以根据图像帧的总剂量或数量交替地测量时间段。可替代地，所使用的时间段可以是用于x-射线启用的时钟时间，而不依赖于实际的曝光时间。例如，超时时段可以基于诸如在安全区域S外部检测到的辐射场的相对面积之类的因素而变化。

根据本公开的实施例，基于安全区域S或警告区域W内的辐射场的百分比面积提供加权超时。因此，例如，当在警告区域W内检测到小于2-4%的辐射场并且场的平衡位于安全区域S内时，整个超时时段应用。随着在安全区域S外部检测到的辐射场的量减小，超时时段减小，诸如成比例地减小，或者随着在警告区域W内的量增加而相反地减小。

在本公开中，本公开的实施例可以被描述为软件程序。本领域技术人员将认识到，也可以在硬件中构造这样的软件的等同物。因为图像操纵算法和系统是众所周知的，所以本说明书将特别针对形成根据本公开的方法的一部分或更直接与根据本公开的方法协作的算法和系统。本文中未具体示出或描述的这样的算法和系统以及用于产生和以其他方式处理与其相关的图像信号的硬件和/或软件的其他方面可以从本领域中已知的这样的系统、算法、部件和元件中选择。

例如计算机程序产品可包括一个或多个非暂时性存储介质；磁性存储介质，诸如磁盘（诸如软盘）或磁带；光学存储介质，诸如光盘、光带或机器可读条形码；固态电子存储设备，诸如随机存取存储器（RAM）或只读存储器（ROM）；或被采用于存储具有用于控制一个或多个计算机来实践根据本公开的方法的指令的计算机程序的任何其他物理设备或介质。

可参考流程图来描述上文所描述的方法。通过参考流程图来描述方法使得本领域技术人员能够开发这样的程序、固件或硬件，包括用于在合适的计算机上执行方法、执行来自计算机可读介质的指令的这样的指令。类似地，由服务计算机程序、固件或硬件执行的方法也由计算机可执行指令组成。

Claims (24)

1.一种用于荧光检查的方法，包括：

激励辐射源以在检测器上形成观察图像；

处理所述观察图像以确定并报告相对于所述检测器的预定区域的辐射场位置；以及

当所述报告的辐射场位置完全在所述预定区域内时，激励所述辐射源以用于对象的荧光检查成像。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括根据所述报告的所述辐射场的位置来防止激励所述辐射源以进行荧光检查。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括响应于操作者超控指令的输入而激励所述辐射源。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括相对于所述对象照明所述辐射场位置。

5.根据权利要求4所述的方法，其中照明所述辐射场位置还包括根据所述报告的辐射场位置改变所述照明的外观。

6.根据权利要求4所述的方法，其中照明所述辐射场位置还包括根据观察图像或荧光检查获取改变所述照明的外观。

7.根据权利要求6所述的方法，其中改变所述外观包括改变颜色。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括在相同的辐射场位置处获取所述观察图像和荧光检查成像。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述观察图像是使用技术设置的第一集合形成的，并且荧光检查使用技术设置的第二集合。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括显示如由所述检测器报告的所述辐射场位置的轮廓。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述辐射场相对于针对所述检测器限定的警告区域的所述位置，并且当在所述警告区域内检测到所述辐射场时提供警告。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述辐射场相对于针对所述检测器限定的终止区域的所述位置，并且在所述终止区域内检测到所述辐射场之后暂停所述辐射源的激励。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括根据所述报告的辐射场位置自动调整所述辐射场的尺寸。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括迭代地执行以下操作：

显示根据所述辐射场位置生成的所述荧光检查图像；以及

处理所述生成的荧光检查图像并且提供与在所述检测器上的预定义的警告区域内检测到所述辐射场位置相关的警告。

15.根据权利要求1所述的方法，还包括迭代地执行以下操作：

显示根据所述辐射场位置生成的所述荧光检查图像；以及

在所述检测器上的预定义的终止区域内检测到所述辐射场位置之后，处理所述生成的荧光检查图像并且暂停用于荧光检查的所述辐射源的激励。

16.根据权利要求15所述的方法，其中暂停所述辐射源的激励根据预定的超时而延迟。

17.根据权利要求15所述的方法，还包括响应于第一操作者超控而延迟所述辐射源的激励的暂停。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述第一操作者超控具有预定的时间限制。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括响应于第二操作者超控而重新激励所述辐射源。

20.一种用于荧光检查的方法，包括迭代地执行以下操作：

在数字辐射检测器上获取根据发射的辐射场生成的荧光检查图像；

当所述发射的辐射场射到所述检测器上的预定义的警告区域上时，提供警告信号。

21.根据权利要求20所述的方法，还包括：

如果所述发射的辐射场射到所述检测器上的预定义的终止区域上，则终止所述图像的获取。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括接受定义所述警告区域或终止区域的操作者输入的尺寸。

23.根据权利要求21所述的方法，其中终止发生在超时时段之后，并且其中所述超时时段由操作者预定。

24.根据权利要求20所述的方法，其中所述警告信号被投影到对象上。

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