用于调节体内部分相对于X射线敏感表面的相对位置的系统

技术领域

本发明涉及一种用于自动和/或交互地调节在检查中的对象的体内部分与X射线敏感设备的X射线敏感表面之间的相对位置和/或相对取向的系统。具体地，本发明涉及一种用于X射线射线照相系统的X射线探测系统。X射线探测系统具有辐射剂量传感器或用于控制X射线探测器探测器的曝光，并且X射线探测系统被配置用于自动和/或交互地调节辐射剂量传感器的辐射敏感表面的位置和/或程度。

背景技术

现有技术中已知的是X射线成像系统，其被提供有自动曝光控制，该自动曝光控制被配置为递送一致和可再现的曝光。这种自动曝光控制系统通常基于X射线敏感探测器，例如电离室、固态探测器、以及荧光屏与光电倍增管或光电二极管的组合。在成像期间，曝光控制系统生成一信号，该信号指示辐射剂量。取决于信号，曝光控制系统控制X射线源，使得在一方面辐射剂量足以获得允许可靠的诊断的放射线照片，并且在另一方面，辐射剂量不导致患者的过度曝光。

然而，已经示出，正确确定辐射剂量关键取决于在检查中的体内部分相对于辐射剂量传感器的位置。因此，放射学家或放射科医师必须依靠他的经验来正确地将对象定位在探测器前方。此外，已经示出，辐射剂量传感器的固定位置和范围使得自动曝光控制不适合于儿科成像。值得注意的是，在儿童时期发生的持续增长导致身体比例变化，使得很难在所有年龄范围内使用这些固定的辐射剂量传感器。

因此，存在对允许改进的X射线成像的改进的系统、方法、计算机程序单元和计算机可读介质的需要。

发明内容

本发明的实施例涉及一种用于针对多个对象中的每个对象自动或交互地调节在检查中的相应对象的体内部分与X射线敏感设备的X射线敏感表面之间的相对位置和/或相对取向的系统。所述系统包括数据处理系统，所述数据处理系统被配置为针对所述对象中的每个对象读取和/或确定指示所述相应对象的位置和/或取向的一个或多个参数的位置和/或取向数据。所述数据处理系统还被配置为针对所述对象中的每个对象确定所述相应对象的体内部分的一个或多个位置和/或取向参数。所述数据处理系统还被配置为针对所述对象中的每个对象还根据相同模型数据来确定相应对象的所述体内部分的所述一个或多个位置和/或取向参数。所述模型数据指示模型对象的体内部分在所述模型对象的身体内的内部位置和/或内部取向的一个或多个参数。

该系统可以被配置用于与X射线成像系统一起使用，该X射线成像系统被配置为生成人类对象的身体部分的X射线放射照片。X射线敏感设备可以是X射线辐射剂量传感器的至少部分。X射线辐射剂量传感器可以被配置为监测在X射线敏感表面处吸收的X射线辐射的剂量。额外地或备选地，X射线敏感设备可以是X射线敏感图像探测器的至少部分。

位置和/或取向数据可以指示对象相对于X射线敏感表面和/或相对于用于检测身体部分的X射线图像的X射线图像探测器的X射线敏感表面的位置和/或取向的一个或多个参数。

位置参数的示例是但不限于一个或多个坐标轴的一个或多个坐标值。取向参数的示例是但不限于一个或多个旋转轴的旋转角度值。

用于测量辐射剂量的辐射剂量传感器的采样速率可以等于或大于1kHz，等于或大于2kHz，等于或大于5kHz，或等于或大于10kHz。

数据处理系统可以包括计算机系统，该计算机系统具有处理器和用于存储可由处理器处理的指令的存储器。处理器可以执行操作系统。处理器可以执行操作以执行本公开内讨论的方法步骤和操作。数据处理系统还可以包括用户接口，特别是图形用户接口。用户接口可以被配置为允许用户从数据处理系统接收数据和/或可以允许用户向数据处理系统提供数据。可以经由诸如计算机鼠标和/或键盘的数据处理系统的输入设备接收用户输入。图形用户接口可以包括显示设备。

数据处理系统可以被配置为接收表示位置和/或取向数据的用户输入。额外地或备选地，数据处理系统可以与系统的位置和/或取向数据采集设备进行信号通信，该位置和/或取向数据采集设备被配置为从对象采集位置和/取向数据。

体内部分可以位于身体的内部内。模型数据可以表示模型对象的体内部分在模型对象的身体内的内部位置和/或内部取向的模型。模型的身体部分和对象的身体部分可以对应(即，具有相同的类型)。体内部分的类型可以被定义为身体的解剖学和/或功能上定义的部分。身体的解剖学上定义的部分可以是身体的骨骼结构和/或组织结构。身体的功能上定义的部分可以是身体的执行解剖功能的部分。体内部分的类型的示例是但不限于以下的至少部分：肺、膝盖、四肢，例如膝关节。

模型数据用于多个对象中的每个。所述模型对象可以表示模型，该模型被应用于确定多个不同对象的体内部分的一个或多个位置和/或取向参数。可以使用从除了在检查中的对象之外的一个或多个对象采集的数据来生成模型数据。通过范例，可以使用从多于5个，多于10个，或多于20个或多于50个对象采集的数据来采集模型数据。

通过范例，模型数据可以包括体内部分的形状的一个或多个坐标值和/或模型对象的外部体型的一个或多个坐标。

确定相应对象的体内部分的一个或多个位置和/或取向参数可包括在模型数据的至少部分与对象的位置和/或取向的位置和/或取向数据之间执行统计拟合。

根据实施例，数据处理系统被配置为针对对象中的每个对象读取和/或生成用于从多个模型数据集中选择模型数据的选择数据。模型数据集中的每个可以与一个或多个模型对象相关联。数据处理系统还可以被配置为针对对象中的每个对象根据选择数据来选择模型数据。

根据实施例，选择数据指示在检查中的对象的至少一个属性中的一个或多个参数或由数据处理系统根据在检查中的对象的至少一个属性中的一个或多个参数来确定。属性的示例是但不限于：年龄和身体属性。身体属性的示例是但不限于：性别、体重、身体质量指数(BMI)和身体尺寸。身体尺寸的示例是但不限于：对象的身高、四肢的长度、由X射线辐照的对象的被辐照部分(例如对象的胸)的厚度，其中，厚度是在X射线的至少部分的方向上测量的。可以在垂直于探测器的图像平面的方向上测量方向。另一个示例是在与X射线的该部分的方向垂直的方向上的对象的被辐照的部分(例如胸部)的厚度。可以垂直于或沿着身体的纵轴来测量垂直于X射线的部分的方向的方向。

根据另一实施例，X射线敏感设备是辐射剂量传感器。辐射剂量传感器可以被配置为生成指示由X射线敏感表面吸收的辐射剂量的辐射剂量测量信号。该系统还可以包括控制器，该控制器被配置为接收辐射剂量测量信号并根据辐射剂量测量信号生成用于控制X射线源的曝光的控制信号。

辐射剂量传感器可以被配置为针对多个采样时间点中的每个生成辐射剂量测量信号。采样点可以在曝光时间间隔期间，在该时间间隔期间X射线敏感表面连续地暴露于由X射线源生成的辐射。辐射剂量信号可以指示自曝光时间间隔起由辐射剂量传感器的X射线敏感表面吸收的辐射剂量。

用于控制X射线源的控制信号可以是用于停用由X射线源生成的X射线的生成的信号。控制信号可以被配置为终止曝光时间间隔。通过范例，信号可以被配置为停止由X射线源在X射线源的目标上生成的电子束的撞击。

根据另一实施例，用于调节体内部分与X射线敏感表面之间的相对位置和/或取向的系统可以包括X射线源，其中，X射线源被配置为接收由控制器生成的控制信号。

数据处理系统可以被配置为经由用户接口从用户接收选择数据的至少部分。模型对象可以涉及不同的属性，特别是不同的物理属性。

属性的示例是但不限于：年龄和身体属性。身体属性的示例是但不限于：性别、体重、身体质量指数(BMI)和一个或多个身体尺寸。身体尺寸的示例是但不限于：对象的身高和一个或多个肢体的长度。

根据另一实施例，数据处理系统被配置为针对对象中的每个对象读取和/或生成二维和/或三维图像数据，其示出了相应对象的身体的至少部分。数据处理系统还可以被配置为针对对象中的每个对象根据针对相应对象采集的图像数据确定位置和/或取向数据。额外地或备选地，数据处理系统可以被配置为针对对象中的每个对象根据针对相应对象采集的二维和/或三维图像数据确定选择数据。

可以使用图像采集系统来采集二维和/或三维图像数据，该图像采集系统被配置为采集二维和/或三维图像数据的至少部分。图像采集系统可以包括图像传感器。图像传感器可能对具有在可见光谱范围内的波长的光敏感。可见光谱范围可以被定义为从380至750纳米的范围。额外地或备选地，图像采集系统可以包括成像光学系统，该成像光学系统被配置为将对象成像到图像传感器上。图像光学系统可以包括一个或多个透镜。通过范例，图像采集系统可以被配置为执行摄影测量。额外地或备选地，可以使用至少两个图像采集系统来采集三维图像数据，该至少两个图像采集系统被配置为从至少两个不同的成像方向从对象采集图像数据。图像采集系统中的每个可以包括具有光轴和/或一个或多个透镜的图像光学系统。成像方向中的每个可以对应于多个图像光学系统之一的光轴。

额外地或备选地，数据处理系统可以被配置为针对对象中的每个对象读取和/或生成表示相应对象的至少部分的二维轮廓的数据和/或表示相应对象的三维表面的数据。数据处理系统还可以被配置为针对对象中的每个对象根据表示二维轮廓的数据和/或根据表示三维表面的数据来确定位置和/或取向数据。

根据另一个实施例，数据处理系统还被配置为使用图形用户接口针对对象中的每个对象显示图形表示。可以根据所确定的相应对象的体内部分的位置和/或取向参数的至少部分来确定图形表示。

图形表示可以显示在数据处理系统的显示设备上。图形表示可以在视觉上指示相应对象的体内部分相对于X射线敏感表面的位置的一个或多个参数和/或取向的一个或多个参数。

根据另一实施例，该图形表示是组合的图形表示，其包括相应对象的体内部分的至少部分的第一图形表示和X射线敏感表面的至少部分的第二图形表示。第一和第二图形表示可以以交叠的方式显示。

根据另一实施例，数据处理系统还被配置为针对对象中的每个对象生成定位数据，该定位数据用于控制X射线敏感设备，以调节相应对象的体内部分与X射线敏感表面之间的相对位置和/或相对取向。可以根据所确定的相应对象的体内部分的位置和/或取向参数来生成定位数据。数据处理系统还可以被配置为输出定位数据。探测器系统可以被配置为接收定位数据并且根据位置数据来调整X射线敏感表面的位置、大小和/或形状的一个或多个参数。大小参数的示例是但不限于：圆的半径、放大倍数和面积。形状参数的示例是但不限于：矩形的边长之比或椭圆的偏心率。

本公开的实施例涉及用于投影X射线成像系统的X射线探测系统。X射线探测系统包括根据前述实施例中任一项的用于自动或交互地调节在检查中的对象与X射线敏感表面之间的相对位置和/或相对取向的系统。X射线探测系统还包括探测器，该探测器用于针对对象中的每个对象采集在检查中的相应对象的至少部分的X射线放射照片。X射线敏感设备是辐射剂量传感器，其由探测器提供或与探测器分开提供。X射线探测系统被配置为根据使用辐射剂量传感器生成的传感器信号来控制探测器的X射线曝光。

根据另一实施例，X射线曝光的控制包括根据传感器信号对于X射线源生成停用信号，该传感器信号是使用辐射剂量传感器生成的。停用信号可以停用由X射线源对X射线的生成。

根据另一实施例，辐射剂量传感器由探测器提供，使得X射线敏感表面由探测器的一个或多个X射线敏感像素提供。探测器可以被配置为测量由探测器的一个或多个X射线敏感像素接收的X射线剂量。探测器可以被配置为使用探测器的一个或多个X射线敏感像素的分箱来测量X射线剂量。

根据实施例，辐射剂量传感器由探测器提供，使得X射线敏感表面由探测器的一个或多个X射线敏感像素提供。X射线探测系统可以被配置为调整X射线敏感表面的位置、形状和/或大小。X射线探测系统被配置为针对对象中的每个对象根据相应对象的体内部分的确定的位置和/或取向参数中的一个或多个执行调整。可以执行调整，使得经调整的X射线敏感表面对应于由探测器采集的X射线图像的一部分。对应于X射线敏感表面的图像部分可以是对应于被成像的体内部分的图像区域的至少部分。

根据实施例，位置、大小和/或形状的调整包括选择探测器的像素，其提供辐射剂量传感器的辐射敏感表面。像素的至少部分可以被分箱在一起以生成辐射剂量传感器的传感器信号。提供辐射敏感表面的像素可以形成多个像素组或可以由多个像素组组成，其中，针对像素组中的每个，相应组的像素可以分箱在一起。像素组中的每个可以表示子阵列。子阵列中的每个可以是矩形或正方形阵列。

本公开的实施例涉及一种用于使用数据处理系统自动或交互地调节在检查中的多个对象中的每个对象的体内部分与X射线敏感设备的X射线敏感表面之间的相对位置和/或相对取向的方法。所述方法包括：针对对象中的每个对象并且使用所述数据处理系统来读取和/或生成指示所述相应对象的位置和/或取向的一个或多个参数的位置和/或取向数据。所述方法还包括：针对对象中的每个对象并且使用所述数据处理系统来确定所述相应对象的体内部分的一个或多个位置和/或取向参数。针对所述对象中的每个对象，对所述相应对象的所述体内部分的所述一个或多个位置和/或取向参数的所述确定是根据相同模型数据来执行的，所述模型数据指示模型对象的体内部分在所述模型对象的身体内的内部位置和/或内部取向的一个或多个参数。

该方法还可以包括根据使用计算机断层摄影生成的数据和/或使用平面X射线放射照相生成的数据来生成模型数据。

本公开的实施例涉及一种程序单元，该程序单元用于使用数据处理系统自动或交互地调节在检查中的多个对象中的每个与X射线敏感设备的X射线接收表面之间的相对位置和/或相对取向。所述程序单元在由所述数据处理系统的处理器执行时适于执行：针对对象中的每个对象并使用数据处理系统读取和/或生成指示相应对象相对于X射线敏感表面的位置和/或取向的一个或多个参数的位置和/或取向数据；针对对象中的每个对象并使用数据处理系统确定相应对象的体内部分相对于X射线敏感表面的一个或多个位置和/或取向参数。针对对象中的每个对象，根据相同的模型数据来执行相应对象的体内部分的一个或多个位置和/或取向参数的确定，所述模型数据指示模型对象的体内部分在模型对象的身体内的内部位置和/或内部取向的一个或多个参数。

本公开的实施例还涉及其上存储有前述实施例的计算机程序单元的计算机可读介质。

附图说明

图1是用于投影射线照相的X射线成像系统的示意性图示，该系统包括根据本文描述的示例性实施例之一的X射线探测系统；

图2A和图2B示意性图示了根据第一示例性实施例的X射线探测系统的一部分；

图3示意性图示了使用根据第一示例性实施例的X射线探测系统执行的体内部分的位置参数的确定；

图4示意性图示了由根据第一示例性实施例的X射线探测系统用于确定体内部分的位置参数的模型数据集；

图5是根据第二示例性实施例的X射线探测系统的一部分的示意图。

具体实施方式

图1是用于投影射线照相的X射线成像系统1的示意性图示，该系统包括根据本文描述的示例性实施例的X射线探测系统。下面还结合图2A至5更详细地讨论根据第一示例性实施例和第二示例性实施例的X射线探测系统的配置。

X射线成像系统1包括作为管组件的X射线源8。X射线源8朝向在检查中的对象4发射X射线2，从而辐照对象4的身体部分，例如对象的肺3。X射线源8从小的发射区域7发射X射线，发射区域7的直径小于5毫米或小于2毫米，由X射线源8生成的电子束21撞击到发射区域7上。因此，发射区域7明显小于对象4的被成像身体部分的范围。因此，X射线源8是点辐射源的良好近似。要进行射线照相的身体部分(即，示例中的肺部3，其如图1所示)布置在X射线源8与探测器5之间，探测器5被配置为生成指示入射在探测器5上的X射线的强度分布的图像。探测器5可以是诸如膜的模拟探测器，或者是数字X射线探测器。

可想到的，本公开的方面和技术可以应用于对其他身体部分成像的X射线投影射线照相。此类身体部分的另外示例是头骨或一个或多个肢体，例如上肢的至少部分或下肢的至少部分。

还可想到的，本公开的方面和技术可以应用于诸如计算机断层摄影系统的其他成像系统。

图2A和2B是根据第一示例性实施例的X射线探测系统的一部分的示意图。X射线探测系统实施在已经参考图1讨论的X射线成像系统1中。图2A是X射线探测系统的支撑结构20的示意性透视图。图2B是穿过支撑结构20的示意性截面视图。支撑结构可以是壳体或框架。

如图2A所图示，支撑结构20包括前面板10，前面板10包括标记11、12、13、14和15，其中每个指示X射线敏感设备的辐射敏感表面的位置、大小和形状。每个X射线敏感设备是辐射剂量传感器，其被配置为测量X射线辐射剂量。探测系统的控制器(未示出)被配置为读取由辐射剂量传感器中一个或多个生成的测量信号，并根据该信号来控制通过支撑结构20支撑并且被配置为生成表示射线照片的图像数据的X射线探测器的曝光。

控制器可以被配置为使得控制X射线探测器的曝光包括停用由X射线源8生成的电子束21到X射线源的目标上，特别是到目标的发射区域4上的撞击。额外地或备选地，控制曝光可以包括控制电子束21的电流。通过示例，控制器被配置为使得控制X射线探测器的曝光包括控制X射线源8(如图1所示)以停用使电子束21朝向发射区域4加速的加速电压。额外地或备选地，可以通过控制设置在电子束的光路中位于阴极和发射区域4之间的栅极的电势来停用电子束21的撞击。

图2B示出了通过沿图2A中图示的截面线A-A'获取的支撑结构20的截面视图。如从图2B中可以看到的，在由标记11、12、13、14和15指示的位置出并且在前面板10后面，X射线敏感设备由支撑结构20支撑，其中的X射线敏感设备17、18和19在图2B的截面视图中可见。如在X射线方向上看到的，X射线敏感设备(例如设备17、18和19)被布置在X射线源1(图1所示)与X射线探测器16(图2B所示)之间，X射线探测器16由支撑结构20支撑，并且由此相对于X射线敏感设备(例如图2B所示的设备17、18和19)保持在固定的关系中。

在示例性实施例中，X射线探测器16包括固态图像传感器。图像传感器可以被配置为像素的阵列，其可以由数字图像处理器控制。该阵列可以例如具有至少10cm或至少15cm的边长s。像素可以以行和列的规则阵列来组织。像素中每个的尺寸可以小于500微米，或者小于300微米，或者小于200微米。像素的大小可以大于50微米。图像传感器的示例是但不限于：CCD区域图像传感器，CMOS区域图像传感器和光电二极管阵列或光电二极管的网络。

像素可能对X射线敏感。备选地，也可想到的，探测器16包括闪烁体，例如磷光体闪烁体，该闪烁体在X射线的方向上查看时被布置在对象与图像传感器之间。图像传感器的像素可以具有光谱响应，该光谱响应与闪烁体的发射带的至少部分匹配。

然而，也可以想到探测器16的其他配置。通过示例，探测器16可以包括膜。该膜可以对X射线敏感，或者可以如在X射线的方向上看到的布置在闪烁体的下游。

在第一示例性实施例中，辐射剂量传感器中的每个被配置为电离室或一个或多个光电二极管。在图2B所图示的示例性实施例中，如在X射线的方向上看到的，辐射剂量传感器被布置在探测器16的上游。然而，也可想到的，辐射剂量传感器被布置在探测器16的下游。通过示例，辐射剂量传感器可以探测通过区域中的图像探测器的X射线，该区域通过由减小的像素填充因子所引起的相邻像素之间的间隙形成。第一示例性实施例的X射线探测系统还可以包括Bucky-Potter栅格，其未在图2A和图2B中示出。

发明人已经示出，在常规X射线成像系统中，难以相对于辐射剂量传感器可靠地定位在检查中的对象，使得辐射剂量传感器相对于要被成像的对象的体内部分位于期望的位置。通过范例，对于肺部射线照相，辐射剂量传感器的优选位置在肺野内。为了对骨骼进行射线照相检查，如在X射线方向上看到的，优选位置是骨骼的下游。

另一方面，发明人已经示出，能够配置成像系统，使得通过患者相对于辐射剂量传感器的有效定位来提供X射线曝光的一致且可再现的自动控制。

如图1所图示的，成像系统1包括位置和/或取向数据采集系统23，其与数据处理系统6进行信号通信并且被配置为采集测量数据，所述测量数据由数据处理系统6使用以确定位置和/或取向数据，其指示对象4相对于探测器5的X射线敏感设备的位置和/或取向的一个或多个参数。

通过范例，位置和/或取向数据采集系统23包括一个或多个相机，其相对于探测器5以固定的关系安装。如果提供一个以上的相机，则该相机的成像轴(特别是其光轴)可以相对于彼此成角度。额外地或备选地，位置和/或取向采集系统23可以包括激光扫描器，其被配置为扫描对象的表面。相机中的每个可以包括用于将对象成像到相应相机的图像传感器上的光学系统。

位置和/或取向数据采集系统23可以被配置为生成二维和/或三维图像数据。数据处理系统6可以被配置为分析图像数据以确定位置和/或取向数据。通过范例，数据处理系统6可以被配置为执行图像数据的分割。

取决于由位置和/或取向数据采集系统23生成的数据，数据处理系统6可以被配置为确定二维轮廓，例如图3A中的实轮廓线24、25和26。额外地或备选地，数据处理系统6可以被配置为确定对象4的身体的至少部分的外表面的三维表面图，例如在图3A中由虚线轮廓线27、28、29和30(即函数沿其具有恒定值的曲线)表示的。要注意，由轮廓线27、28、29和30表示的轮廓图是表示三维表面的数据集的仅一个示例。

二维轮廓线和/或三维外表面的表面图表示位置和/或取向数据，其指示对象4的位置和/或取向的一个或多个参数。

数据处理系统6被配置为使用位置和/或取向数据来确定对象的体内部分相对于辐射剂量传感器的X射线敏感表面的一个或多个位置和/或取向参数。基于体内部分的位置和/或取向参数，放射科医师、放射学家和/或数据处理系统6能够检查对象的位置和/或取向是否正确以便执行自动曝光控制，其确保足够的图像质量并保护对象4免于过度曝光。

发明人已经示出，能够根据模型数据以有效的方式确定体内部分的一个或多个位置和/或取向参数，所述模型数据指示体内部分在模型对象的身体内的内部位置和/或内部取向的一个或多个参数。

在示例性实施例中使用的模型数据是从图4中示意性图示的多个模型数据集的数据库获取的。该数据库可以存储在数据处理系统6的存储设备上和/或可以存储在远程存储系统中，该远程存储系统可以由数据处理系统6经由诸如因特网和/或LAN(局域网)的计算机网络可访问。

如图4中示意性图示的，数据库包括多个模型数据集32、33、34和35，其关于模型对象的不同属性，特别是物理属性。此类属性的示例是但不限于：性别，年龄和身体尺寸，例如身高、体重和身体质量指数(BMI)。

通过范例，如图4所图示的，数据集32和33涉及不同年龄的儿童，并且数据集34和35涉及不同性别的成年人。可以为表示老年人的模型对象提供另外的数据集。模型数据集32、33、34和35中的每个是用于至少一个身体部分32a、32b、33a、33b、34a、34b、35a和35b的内部位置和/或内部取向的一个或多个参数的模型。通过范例，可以使用投影射线照相和/或计算机断层摄影数据来采集模型数据集。模型数据集可以表示从与同一属性集有关的多个不同对象采集的数据的平均。

在模型数据集32、33、34和35中的每个中，可以相对于模型对象的外表面测量体内部分32a、32b、33a、33b、34a、34b、35a和35b的内部位置和/或内部取向的参数。通过范例，可以使用计算机断层摄影数据和/或X射线摄影数据来生成数据集的模型数据。可以使用从在检查中的对象之外的一个或多个其他对象采集的数据来生成模型数据。

数据处理系统被配置为根据选择数据选择一个或多个模型数据集32、33、34和35。数据处理系统还可以被配置为在两个或更多个选定的模型数据集之间进行内插。选择数据可以指示在检查中的对象的属性的一个或多个参数。选择数据的示例是但不限于：性别、年龄和身体尺寸，例如身高、体重和身体质量指数(BMI)。选择数据的另外的示例是由X射线辐照的对象的一部分的厚度(例如胸的厚度)，如在X射线的至少部分的方向上看到的。可以垂直于探测器的图像平面测量方向。另外的示例是在垂直于X射线的部分的方向的方向上测量的由X射线辐照的对象的部位(例如胸)的厚度。垂直于X射线的部分的方向的方向可以垂直于或沿着对象的纵轴来测量。

数据处理系统可以被配置为经由用户接口从用户接收选择数据。额外地或备选地，X射线成像系统1可以被配置为测量在检查中的对象4的属性的一个或多个参数。通过示例，X射线成像系统包括一个或多个传感器(图1中未示出)，其测量对象4的身体的高度。

还可想到的，由位置和/或取向数据采集系统23(图1所示)采集的位置和/或取向数据的至少部分由数据处理系统6用于生成选择数据。

如图3B中示意性图示的，基于模型数据，能够导出一方面对象(由轮廓线24、25和26表示)与另一方面要进行射线照相的体内部分(诸如如图3B所示的膝关节28、29或肺部3(如图1所示))之间的相对位置和/或取向的一个或多个参数。

通过范例，数据处理系统6可以被配置为执行一方面模型数据与另一方面对象的位置和/或取向数据之间的统计拟合，以确定对象的体内部分的一个或多个位置和/或取向参数。还可想到的，模型数据被配置为可调整到对象的身体的姿势。通过范例，模型数据可以包括可以在统计拟合过程期间变化的一个或多个变化参数。

相对位置可以是在平行于探测器的图像平面的平面中的位置。然而，也可想到的，位置参数可以包括在垂直于图像平面的方向上的相对位置。

因此，如图3C所图示的，能够确定膝关节38、39相对于由图形表示38、39所表示的X射线敏感表面的位置的位置。

数据处理系统还被配置为在数据处理系统的显示设备上显示图形表示45，该图形表示45指示体内部分相对于辐射剂量传感器的一个或多个X射线敏感表面的位置和/或取向的一个或多个参数。这允许放射科医师或放射学家调节对象的位置和/或取向，使得确保最佳的辐射剂量测量结果。

通过范例，如图3C所图示的，该图形表示是组合的至少一个身体部分的图形表示46与至少一个X射线敏感表面的一个或多个图形表示(例如图形表示38和39)。X射线敏感表面的图形表示38和39示出了X射线敏感表面的位置、形状和/或大小。

图5是根据第二示例性实施例的探测器系统的探测器5的示意图。如已经结合第一实施例描述并且在图1中图示的，第二示例性实施例的探测器系统可以在X射线成像系统中实施。

第二示例性实施例的探测器5包括固态图像传感器40。固态图像传感器40可以对从闪烁体(图5中未示出)发射并如在X射线的方向上看到的布置在图像传感器40的上游的光敏感。备选地，可想到的，图像传感器40被配置为固态直接X射线图像传感器，其对X射线敏感，使得不需要提供用于将X射线转换为不同波长的光子的闪烁体。

设置在图像传感器40上的电路被配置为生成剂量感测信号，该剂量感测信号是通过对布置在子阵列中的多个像素进行分箱而生成的，其中，剂量感测信号的读出过程不会破坏个体像素的图像读出信号。因此，该电路形成超像素的阵列，其中每个是子阵列。通过范例，形成超像素的每个子阵列可以是包括至少9个像素或至少100个像素或至少1000个像素的矩形或正方形阵列。图像传感器40的像素可以被分组为超像素，使得超像素可以包括图像传感器40的所有像素。然而，也可想到的，图像传感器40的像素的仅部分形成超像素的部分。

图像传感器40还被配置为使得对于超像素中的每个，用于读出相应超像素的剂量感测信号的采样速率大于500Hz，大于一个1kHz或大于5kHz。这允许对剂量感测信号进行快速且有效的读出过程，使得可以提供有效的曝光控制。

这样的图像传感器的布置例如公开于Franklin等人的美国专利US7601961中，通过引用将其内容并入本文。

图像传感器40与数据处理系统(在图1所示的第一实施例中以附图标记6指定的)进行信号通信。数据处理系统被配置为选择要在成像过程期间用于控制曝光的超像素的数量。

数据处理系统被配置为根据所确定的体内部分的位置和/或取向参数(例如，膝关节在与探测器的图像平面平行的平面中的位置)选择一个或多个超像素，其在成像过程中用于控制曝光。

通过示例，如从图5所图示的示例中可以看到的，数据处理系统选择超像素43和44的两个矩形阵列，当成像对象的两个膝关节36和37时，超像素43和44的两个矩形阵列用于控制曝光。

取决于对象的解剖学尺寸、对象的位置和取向，并且还取决于要进行射线照相的身体部分，能够调节由用于控制曝光的超像素43和44的阵列表示的区域的位置、形状和/或大小。这由超像素41和42的阵列示意性图示的，所述阵列用于在图像采集期间控制具有不同的身体尺寸和相对于探测器的不同的位置和/或取向的不同对象的射线照相中的曝光。

发明人已经示出，这允许更准确的剂量感测测量，其适于在检查中的对象的解剖特征以及成像期间对象的姿势。具体地，发明人已经示出，这克服了自动曝光控制的传统技术中的主要缺点。常规辐射剂量传感器的固定位置较大，因此自动曝光控制不适用于儿科成像。值得注意的是，童年期间发生的持续生长导致变化的身体比例，使得固定辐射剂量传感器不能有效地用于所有年龄范围。然而，根据第二示例性实施例的X射线探测系统使得能够调整辐射剂量传感器的X射线敏感表面，使得针对各种解剖学变化提供有效的曝光控制。可以执行调整，使得经调整的X射线敏感表面对应于由探测器采集的X射线图像的一部分。对应于X射线敏感表面的图像部分可以是图像区域的至少部分，其对应于已经确定了位置和/或取向参数的体内部分。

要注意的是，图像传感器40的电路不必提供用于执行辐射剂量测量的超像素。可想到使用图像传感器，其允许在图像采集期间无损地读取一个或多个个体像素。还可想到的，用于控制曝光的像素或超像素不是矩形或正方形阵列，而是在图像传感器的有源表面上表示其他形状。具体地，数据处理系统可以被配置为使由用于辐射剂量测量的像素提供的X射线敏感表面的位置、形状和/或大小适应于要进行射线照相的体内部分的位置、形状和/或大小。此外，用于辐射剂量测量的像素不需要组织在像素簇中，而是彼此隔离，而图像传感器的其他像素布置在它们之间。

所描述的以上实施例仅是说明性的，并不旨在限制本发明的技术方法。尽管参考优选实施例详细描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明权利要求的保护范围的情况下，可以对本发明的技术方法进行修改或同等替换。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。权利要求中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。