專利名稱:使用模擬圖象扣除法的x射線機(jī)的制作方法
該發(fā)明涉及的是X-射線機(jī)，它包括X-射線源和X-射線檢測器，它們用來產(chǎn)生和檢測X-射線束和被查物之間相互作用而形成的輻射像;還包括為被顯示像形成的成像裝置。該發(fā)明還涉及到用此機(jī)進(jìn)行X-射線檢查的方法。
在一九八三年三月三日的計算機(jī)層面X-射線攝影術(shù)卷1，PP-10中，一篇名叫“數(shù)字射線攝影術(shù)”的文章里闡述過類似的X-射線機(jī)。這篇文章描述了利用數(shù)字像處理過程的各種X-射線檢查方法。在該文第7和第8頁上敘述了很有用的方法。此方法是含有X-射線像增強(qiáng)器/電視轉(zhuǎn)播線路作為檢測系統(tǒng)的X-射線機(jī)，這樣的檢測系統(tǒng)適合數(shù)字像處理。US.PS、4，204，225透露一種X-射線機(jī)，它就含有這種檢測系統(tǒng)和數(shù)字圖像扣除設(shè)備，此設(shè)備用于在注入反差介質(zhì)之前和之后記錄相同的物體或它的一部分所成之像。同其他的成像方法比較，大體上獲得了無假相的像是這個方法的主要特性。這個發(fā)明是基于承認(rèn)假像的大部分用扣除操作來消除掉的事實之上。因為相等地出現(xiàn)兩個像里的全部本機(jī)假像都從最終的像上被消除掉了。
發(fā)明的目的是為了使其他X-射線機(jī)和檢測方法也能獲得這個好處;為此，根據(jù)發(fā)明所述類似的X-射線機(jī)其特征是為了減少被顯示的像中本機(jī)假像，它形成模擬像，該像在更后階段被用于扣除，至少在基本上，以同樣成像參數(shù)形成物像的同時也含有相同的本機(jī)假像。
因為，根據(jù)本發(fā)明的X-射線機(jī)是利用扣除像法來形成最終像的，所有機(jī)器引入的假像都從最終像上被消除掉。
用構(gòu)造模擬物能夠回避有關(guān)模擬像和被檢物體物像疊加這個相當(dāng)困難的問題，以至大體上至少在X-射線束的有關(guān)截面上呈現(xiàn)出均勻的相互作用。使X-射線束和模擬物之間的相互作用約等于(平均值)X-射線束與被查物之間的相互作用也許是有益的?？鄢ㄊ抢孟竦臄?shù)字化和數(shù)字扣除來優(yōu)化的。數(shù)字像的處理最好是用對數(shù)方法進(jìn)行，例如，在各種各樣的X-射線機(jī)中為診斷成像，無假像的像可通過在US、PS.2，204，225中透露的儀器獲得。正像在其中描述的一樣，在某種程度上說是沒有圖像扣除的。如果愿意，可用在US、PS.4，213，055中描述的X-射線像增強(qiáng)管和在US、PS.3，831，058中描述的電視攝像管。
為了應(yīng)用，要求模擬物或被查物精確的置位或復(fù)位，在GB.2，098，440(PHN10043)中描述的機(jī)器得到應(yīng)用。模擬像應(yīng)適合X-射線性質(zhì)，檢測器的形狀和特性，被查物或部分被查物，射線通道的幾何條件等等。為了用不同強(qiáng)度的X-射線進(jìn)行檢查(又稱雙能量檢查)，可以用帶有供給X-射線管一系列固定激勵脈沖的X-射線發(fā)生器，此X-射線管能夠提供所需的電壓和脈沖間距。合適的模擬物可用于X-射線束每種波長范圍。為自動曝光控制，可以用曝光計，正像在US、PS·3，546，461中所描述的，為了使物像和模擬像的曝光相關(guān)，就用了曝光計。
為像信息的記錄在后階段被處理，應(yīng)該備有數(shù)字磁記錄設(shè)備。一個或更多的模擬像能夠被存儲在這樣的記錄設(shè)備中，也為了長期存儲，用這樣方式使它們能常常讀取。只有當(dāng)執(zhí)行不同的檢查類型或機(jī)器的成像質(zhì)量變化時，這樣的模擬物才要求匹配。而且，在后者的情況中，有關(guān)這樣變化的性質(zhì)和程度的信息可以通過對早期的和較后期模擬像的扣除來獲得。這個信息通常用于滿足定位和消除這樣的變化。類似的模擬像能夠用來測試X-射線機(jī)的質(zhì)量。例如，可把它們寄給X-射線機(jī)的廠家作為比較用。
發(fā)明包括模擬像的構(gòu)成也包括物像的構(gòu)成，為兩種像的構(gòu)成盡可能保持同樣的全部環(huán)境;模擬像適合于X-射線束和被查物之間的相互作用的性質(zhì)和程度。如此形成的兩個像其后須經(jīng)扣除程序扣除最好是數(shù)字化，對短期或長期的像存儲都可用數(shù)字磁像記錄。
根據(jù)本發(fā)明的某些較好的實施方案將在下文結(jié)合附圖加以詳述。
如圖所示的X-射線機(jī)包括X-射線管1，它含有陽極2，陰極4和X-射線束8的出口6，X-射線束8用來輻照安置在目標(biāo)臺12上面物體10，在目標(biāo)臺下面(從圖上看)，在帶有載像信息的X-射線束14中放置X-射線像增強(qiáng)管15，它包括入口熒光屏16、出口熒光屏18和電子光學(xué)系統(tǒng)20，它使電子束22在出口熒光屏上成像，利用X-射線束14從入口熒光屏的光電陰極上把所說的電子束釋放出來。用光學(xué)纖維系統(tǒng)或像這樣情況用透鏡系統(tǒng)24，出口熒光屏18被光偶合到電視攝像管25的入口熒光屏26上。在電視攝像管里被光束27投射到入口熒光屏26上的像是被電子束28掃描。這是為了轉(zhuǎn)換成視頻信號。經(jīng)過前置放大器30，視頻信號被加到第一監(jiān)控器32上，經(jīng)過模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器34，在此，模擬量的視頻信號被轉(zhuǎn)換成數(shù)字化像信號，它可以被送到數(shù)字像記錄設(shè)備36作進(jìn)一步處理。數(shù)字像記錄設(shè)備包括數(shù)字像處理單元38，第一像存儲設(shè)備40，例如磁盤，和第二存儲器42，例如數(shù)字光學(xué)存儲器，在此，像可被長期存放。來自存儲器/算術(shù)運(yùn)算單元的合成數(shù)字像，通過數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器44能被顯示在電視監(jiān)控器46上，或通過硬拷貝單元48被記錄為硬拷貝件。中央控制單元提供控制，如果需要，可對電視射像管25同步控制。對X-射線管1和目標(biāo)臺12從而對物體10的位置控制。
根據(jù)本發(fā)明的執(zhí)行方法，是比得過在US、PS.4，204，226中透露方法的高度，模擬像的制作，例如，模擬物由某物質(zhì)組成，它的吸收作用約等于和等效于被查物的平均吸收作用。為此目的，利用物質(zhì)的吸收率至少大體上等于被查物的吸收率，因此在診斷檢查物質(zhì)的情況下，它的吸收率相當(dāng)于生物細(xì)胞組織或骨骼組織的吸收率等等。吸收度可用選擇模擬物的厚度來調(diào)節(jié)，它置于輻射方向的視野內(nèi)。為了模擬物幾何形狀和輻射特性，考慮下列情況是可能的即所用X-射線的輻射質(zhì)量，以達(dá)到相等的輻射硬度，輻射束的幾何形狀，放射物點(diǎn)的相互位置;物體和入口熒光屏檢測，值得注意的是成像中的均勻性，和散輻射，射線束控制，所用X-射線束的橫截面，對被查物或物的系列的幾何。形狀和質(zhì)性也同樣適用。
至少對這樣的射線機(jī)來說，在盡可能相同的條件下，像形成物像一樣，形成模擬像，此后，用在US.OS.4，204，226中描述的方法形成扣除像，該扣除像現(xiàn)在就是物像，所有本機(jī)假像都從這里被清除。如果希望，模擬像和物像可以短期或長期存儲在數(shù)字存儲器中(在這情況)雖然數(shù)字扣除提供了很多益處，但是本發(fā)明也無需保密。還可用模擬的方法達(dá)到本發(fā)明的利益，例如，電影攝影的像就是視頻信號扣除和光扣除。通常的非數(shù)字圖像扣除中所遇到的重疊問題，此處由于模擬物的均勻傳輸是沒有關(guān)系的。
為了其他的檢查可以任意構(gòu)成新的模擬像，新的模擬像就取代原先的模擬像或者被存入存儲器。也可用X-射線機(jī)提供一套等同的模擬像，它們是能夠從數(shù)字或模擬存儲器中讀取的。
通過對同樣的模擬物的早期和后期模擬像的扣除，可以看出在有效使用期內(nèi)機(jī)器成像的質(zhì)量有變化，并且，變化的性質(zhì)和原因通常是可以識別的。這樣試驗之后，不是后期模擬像可用就是機(jī)器能被修理好。
另一型號可使用本發(fā)明的X-射線機(jī)內(nèi)就是在提到的“數(shù)字射線攝影術(shù)”一文中根據(jù)圖16描述的那種型號。其中發(fā)光熒光屏的任何非均勻性通過模擬像的扣除法從最終診斷圖像上完全地被清除掉了。只不過帶有存儲器的像扣除單元需要加到被描述機(jī)器中的數(shù)字像處理設(shè)備上。
對于雙能X-射線檢查方法，根據(jù)本發(fā)明的方法，也能獲得最終像的改進(jìn)，對所用的每種X-射線波長范圍都構(gòu)成合適的模擬像是有顯著利益的。由于X-射線強(qiáng)度不同而造成的，機(jī)器成像特性的偏差就可從最終像上被消除。用不同強(qiáng)度X-射線記錄的兩個最終像間保留的唯一差別是X-射線束和被查物之間相互作用的差別，因此獲得較好的診斷是可能的。
因為根據(jù)本發(fā)明的方法而獲得的診斷最終像大體上沒有通常所產(chǎn)生的像的虛假物，較小劑量的輻射足夠構(gòu)成物像，因此被查患者將承受小的輻射載荷。
權(quán)利要求
1.-X-射線機(jī)包括X-射線源和X-射線檢測器，它們用于產(chǎn)生和檢測由X-射線束和被查物之間相互作用而產(chǎn)生的輻射像，它還包括形成被顯示像的成像設(shè)備其特征是為了減少被顯示像中的本機(jī)假像，該機(jī)產(chǎn)生模擬像，該像在較后階段用來扣除，并且在形成物像的同時還含有同樣的本機(jī)像，至少，大體上以相同的成像參數(shù)形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1中所述的X-射線機(jī)其特征是成像設(shè)備包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換裝置和數(shù)字像扣除裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2中所述的X-射線機(jī)其特征是為了成像含有像增強(qiáng)器/電視轉(zhuǎn)播線路。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3中所述的X-射線機(jī)其特征是X-射線像增強(qiáng)器/電視轉(zhuǎn)播線路的像增強(qiáng)管。它至少含有約35厘米截面的入口窗口。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3或4中所述的X-射線機(jī)其特征是像增強(qiáng)器/電視轉(zhuǎn)播線路有一個高分辨力電視攝像管。
6.根據(jù)權(quán)利要求
3、4或5中所述的X-射線機(jī)其特征是像增強(qiáng)器/電視轉(zhuǎn)播線路的電視攝像管是適合于形成高集成度信息的。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求
的任一項中所述的X-射線機(jī)其特征是為形成模擬象的模擬物適合于X-射線束和物體之間相互作用度。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求
的任一項中所述的X-射線機(jī)其特征是物的載體允許物體和模擬物的適當(dāng)交換。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求
的任一項中所述的X-射線機(jī)其特征是包括在那里的X-射線發(fā)生器適合給X-射線管產(chǎn)生一系列帶有預(yù)定峰值電壓的激勵脈沖。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求
的任一項中所述的X-射線機(jī)其特征是模擬物體定位能與X-射線束來照射物體的幾何形狀和特性相適應(yīng)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求
的任一項中所述的X-射線機(jī)其特征是含有為模擬像存儲的脫機(jī)像記錄元件。所以它能被讀出。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求
的任一項中所述的X-射線機(jī)其特征是含有的像記錄設(shè)備對各種可識別的模擬像存儲都合適。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求
的任一項中所述的X-射線機(jī)其特征是X-射線源包括的射線束光圈和輻射濾器適合于有關(guān)扣除像的測量技術(shù)。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求
的任一項中的X-射線機(jī)其特征是為自動曝光控制，光電探測器被安置在光束道上。
15.根據(jù)上述權(quán)利要求
的任一項中所述的X-射線機(jī)其特征是對每個輻射能量都能用的模擬像，適用于雙能檢查。
16.為X-射線束和被查物之間相互作用成像方法的特征是除物像的形成外，還在相應(yīng)的成像條件下，至少大體上通過使用等同的X-射線束也形成了模擬像，此兩像都被扣除。
17.根據(jù)權(quán)利要求
16中所述的方法特征是第一次數(shù)字化像中的每一個數(shù)字像都被提供給對數(shù)扣除運(yùn)算。
18.根據(jù)權(quán)利要求
16或17中所述的方法特征是模擬像被存儲在數(shù)字像記錄單元中，以后用作為扣除像。
19.根據(jù)權(quán)利要求
16、17或18中所述的方法特征是每連續(xù)曝光即形成單個的模擬像。
20.根據(jù)權(quán)利要求
16到19中的任一項中所述的方法特征是輻照參數(shù)首先對被查物調(diào)好，此后用同樣的參數(shù)形成模擬物的模擬像，繼之則物橡形成和像扣除。
21.X-射線機(jī)大體上就像按附圖所述的那樣。
22.X-射線束和被查物之間相互作用成像的方法，大體上是根據(jù)附圖所述的那樣。
專利摘要
為了從最終像上消除本機(jī)假像等，在被查物像和X射線機(jī)中的模擬像之間進(jìn)行扣除操作。兩個像是在類似的機(jī)器條件下形成的。用于模擬像的模擬物能適應(yīng)于成像的X射線束和被查物之間的相互作用的特性和程度。圖像扣除操作最好在數(shù)字化圖像正在形成時進(jìn)行。
文檔編號H05G1/60GK85102073SQ85102073
公開日1987年1月31日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者卡拉克·奧云·法列德力克, 范·本瑟坦·艾德里安尼斯 申請人:N·V·菲利浦光燈制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan