专利名称：X 射线设备的制作方法计算机断层摄影(CT)是一种医学成像方法，在其中X射线设备扫描感兴趣的对象，例如患者，并且拍摄一系列的X射线图像。从该系列X射线图像中，借助数字几何处理方法可以生成该对象内部的三维图像。通常，该系列图片拍摄于X射线成像装置绕旋转轴移动期间。可以进一步操作用于编码感兴趣的对象的三维图像的该体数据，比如可以将其处理为感兴趣对象的切片，显示在显示装置上。通常地，基于在感兴趣对象的内部的多种结构阻挡来自X射线成像装置的X射线束的能力，来可视化该结构。CT在支持癌症诊断中是一种非常有用的工具。尤其是对于肝细胞癌(HCC)的诊断，在流程的第一阶段，将造影剂注射进入患者的肝脏中，并且在一段等待期后第一次扫描肝脏。在该流程的第二阶段，再一次将造影剂注射进入肝脏，并且在比第一次扫描之前的等待期更长的第二等待期之后，第二次扫描肝脏。通过比较两次扫描，可在肝细胞癌的诊断中支持医师。在第一阶段的扫描中，由于造影剂的原因，肝细胞癌(HCC)和伪病变(如动-门静脉瘘)均会被可视化。在第二阶段的扫描中，肝细胞癌通常显示出环状增强，对于伪病变预计没有该增强，使得可以从肝脏的其他结构和病变中区分出肝细胞癌。在图像里显露出该环状结构，因为肝细胞癌是一种类型的肿瘤，其包括围绕着肿瘤的小血管，这些小血管在与第二次造影剂注射后的第二次等待期间相对应的一定时间后被在肝脏内部散开的造影剂填充。在造影剂到达小血管之后的时间段是短暂的。因此，传统的计算机断层摄影设备不能够在造影剂在肝脏内部散开至小血管时对患者进行两次扫描。这就是为什么，照惯例， 在诊断期间注射两次造影剂的原因。然而，注射两次造影剂对于患者将是一种巨大的压力。更进一步的，整个过程将变得非常耗时。
存在使得通过在短时间段中扫描患者至少两次来实现三维图像的采集的需求。这需要通过独立权利要求的主题来实现。本发明的示例性实施例通过从属权利要求而变得明显。本发明的第一个方面涉及一种X射线设备。根据本发明的一个实施例，X射线设备包括X射线成像装置，用于支撑X射线成像装置的臂及用于控制X射线成像装置和臂的控制器。控制器适于控制臂的第一次移动，以使X射线成像装置绕对象沿着第一路径前向移动。X射线成像装置适于在第一次移动期间拍摄对象的第一多个图像。控制器适于从第一多个图像生成第一体数据。控制器适于控制臂的第二次移动，以使X射线成像装置在后向上沿着第二路径移动。X射线成像装置适于在第二次移动期间拍摄对象的第二多个图像。控制器适于从第二多个图像中生成第二体数据。换句话说，X射线设备将在前向移动期间执行对对象的第一次扫描并且在后向移动期间执行第二次扫描。如果两次扫描在相同的方向上执行，在两次扫描之间将X射线成像装置移动进入一个初始位置将是必要的。由于X射线成像装置的扫刷式(Wiper-like) 移动，进入初始位置的移动可以省略并且可以节省时间。一种X射线成像装置可以包括X射线源，例如X射线管，以及X射线探测器。X射线成像装置可以拍摄对象(例如患者)的图像，通过从X射线源发射一束X射线穿过对象到探测器上。第一和第二多个图像可以是例如在X射线成像装置在一个方向上旋转移动期间的一系列时间点拍摄的一系列图像，其将是等距的。通常，第一多个图像包含与第二多个图像同样数目的图像。用于支撑X射线成像装置的臂可以是一种细长的构件，其部分地围绕着对象。特别的，可以存在这样的对象区域，其不被此臂围绕。X射线成像装置的X射线源可以接附到臂的一端并且X射线成像装置的X射线探测器可以接附到臂的另一端。进一步的，可以存在一致动器，例如一马达，该致动器可以由控制器控制来移动臂。X射线设备的控制器可以包括有输入和输出装置的计算机，该输入和输出装置连接到如X射线探测器或障碍检测机构的传感器，以及如用于移动臂的马达的致动器。需要理解的是，前向和后向将仅仅是相反的方向。例如，X射线成像设备在后向上执行或实施第一次移动并在后向上执行或实施第二次移动将是可能的。进一步的，前向和后向不需要是完全反向平行的。例如，第一路径和第二路径不需要是相等的。在第一路径和第二路径之间有一个小的比如小于10°的角度是可能的。进一步的，第二路径可能包括第二路径或者是第二路径的至少一部分。然而，第一路径和第二路径可以重合。根据本发明的一个实施例，X射线设备是断层摄影设备。换句话说，X射线设备将通过生成穿过对象的切片视图的方式来生成第一和第二体数据。根据本发明的一个实施例，第一次移动是旋转移动而且第二次移动是旋转移动。 例如，支撑X射线源和X射线探测器的臂将以这样的方式来绕该对象移动，该方式使X射线源和X射线探测器进行旋转移动或枢轴移动。根据本发明的一个实施例，臂是C形臂。例如，该C形臂包括的细长构件可以由圆的一部分形成的。根据本发明的一个实施例，臂可以在不完全围绕对象的一区域中独立地移动。例如，用于移动臂的马达可以以这样的方式接附到臂上，该方式使得臂可以被马达从一端移动到另一端。因为臂可以不完全围绕对象并且接附在臂的末端的装置(X射线源和X射线探测器)将关于对象被彼此相对的布置，存在臂的末端不能到达的区域。根据本发明的一个实施例，控制器适于在第一次移动开始后的可预先定义的时间开始第二次移动。X射线设备的用户，例如医师，可以输入时间值给控制器，以关于第一次移动调整第二次移动的开始。可以针对由获得的图像所要支持的特定的诊断来适当的选取该时间值。5根据本发明的一个实施例，控制器适于在第一次移动开始后不到30秒内开始第二次移动。通过调整在两次移动的两次开始之间的时间或者在第一次移动的结束和第二次移动的开始之间的时间，可以以这样一种方式及时调整扫描，该方式使得，例如，在HCC检查中出现的环状结构在第二次扫描中可能会以最好的方式被显示或识别。可能需要不到30秒的时间段来在注射造影剂之后扫描患者两次，用来支持HCC类型的癌症的诊断。只有适于在不到30秒内扫描患者两次的X射线设备才可以用一次造影剂注射来支持这类癌症的诊断。用传统的X射线C形臂设备，仅可以在一个方向上进行扫描，使它可能太慢而不能回到旋转的开始点并在30秒内进行第二次扫描。根据本发明的一个实施例，控制器适于在第一次移动和第二次移动之间等待可预先定义的时间段。X射线设备的用户不仅可以输入或者调整在移动的开始之间的时间，还可以输入或者调整在第一次移动结束和第二次移动开始之间的时间。根据本发明的一个实施例，控制器适于在第一次移动后直接开始第二次移动。在两次移动之间可能没有等待期。根据本发明的一个实施例，控制器适于在第一次移动之前的安全移动中控制臂的移动，其中，控制器适于检测在安全移动期间是否有障碍在阻挡路径。出于安全的原因，X射线设备可能必须检查，是否臂的全部运动能够完成，而在臂的路线中没有障碍。例如，可能的情况是，治疗患者的医师没有离开患者周围的区域，该区域可能在臂的移动期间被占用。根据本发明的一个实施例，控制器适于在至少三次移动中控制臂的移动，以使X 射线成像装置交替地前向和向移动，其中，X射线成像装置适于在至少三次移动的每次期间拍摄多个图像。例如，可能的情况是，X射线成像装置在前向、后向以及前向上扫描患者。通过这种方式，患者或对象的三次扫描可以在扫描之间仅用短时间段来完成。根据本发明的一个实施例，控制器适于在至少三次移动中控制臂的移动，使得每次后继的移动在之前的移动后直接开始。该X射线设备有能力在下一次扫描之后直接开始第二次(第三次、第四次...)扫描(或移动)。用户可以决定他想要多少次扫描和/或在扫描之间的延迟或者等待时间是多少。在扫描之间的等待时间可以是不同的。在两次扫描的开始之间的时间可以仅由单次扫描的持续时间限制并没有其他的开销。根据本发明的一个实施例，X射线设备进一步包括显示装置，其中，显示装置适于将第一体数据显示为第一显示图像以及将第二体数据显示为第二显示图像，其中，显示装置适于同时显示这些图像。例如，第一和第二显示图像可以在显示装置上并排显示，使得X 射线设备的用户，例如医师，可以方便的比较这两个显示图像。另外的或备选的，第一和第二显示图像可能彼此覆盖或者合并。这两个显示图像可能显示穿过对象的切片的视图。根据本发明的一个实施例，X射线设备适于在生成第一和第二体数据之前拍摄第一多个图像和第二多个图像。例如，X射线设备可以包括存储器，该存储器足够大以存储多于一个系列的图像。因此，通过对所拍摄图像的处理，扫描的速度可能被减慢。本发明的另一方面涉及控制X射线设备的方法。根据本发明的一个实施例，该方法包括如下步骤在第一次移动中移动X射线设备的臂，使得由臂支撑的X射线成像装置绕对象沿着第一路径前向移动；在第一次移动期间用X射线成像装置拍摄对象的第一多个图像；从第一多个图像生成第一体数据；在第二次移动中移动臂，使得X射线成像装置绕对象沿着第二条路径在后向上移动；在第二次移动期间用X射线成像装置拍摄对象的第二多个图像；从第二多个图像生成第二体数据。换句话说，在两个连续的前向和后向移动期间进行对象的两次扫描。可以在第一次移动期间扫描对象并且在可选择的等待期之后，由X射线设备执行第二次移动及第二次扫描。根据本发明的一个实施例，所述方法进一步包括如下步骤在对象的感兴趣区域注射造影剂之后开始第一次移动；当造影剂在感兴趣区域内散开时开始第二次移动。在实施该方法之前，可以将造影剂注射进入感兴趣区域中，比如患者的肝脏。可能的是，在造影剂的注射没有完成时开始第一次移动，即，在第一次移动中移动臂的步骤和造影剂的注射步骤可能交叠。无论如何，患者，尤其是患者的肝脏的穿刺在第一次移动前会完成，并且，例如，造影剂的注射可能由通过X射线设备的控制器控制的泵完成。通过这种方式，可能的是，在注射的开始、注射的结束、第一次移动的开始和/或第二次移动的开始之间来对定时进行同步。在肝癌的诊断期间，可以在动脉间(interarterial)注射造影剂。此后，造影剂将跟随血流穿过动脉和接下来的血管并将在含有血管的区域内散开。通常，注射进入肝脏动脉的造影剂在25到30秒后进入环绕在HCC类型的癌周围的小血管。第一次移动可以是第一阶段并且第二次移动可以是该方法的第二阶段。因此，该方法将是一种双阶段的方法。该方法可以使用在肝癌的治疗或诊断期间。治疗可以是动脉栓塞化疗(TACE)或者切除。此双阶段技术将在动脉间造影剂注射之后的两个连续阶段中实现肝细胞癌的可视化。这些连续的扫描将帮助确认病变确实是HCC且需要治疗。利用这种技术，肝动脉注射将继之以一次扫描(即，在第一阶段中)、等待期(通常25到30秒)及之后的第二次扫描(即，第二阶段)。在第一阶段中，HCC和伪病变(如动-门静脉瘘)均可被展示或显示为超衰减病变，其通过第一阶段的扫描将不会被区分出。在第二个阶段中， HCC应当显示出环状增强，对于伪病变预计没有此增强，这允许了两者之间的区分。显示装置，比如监视器，可以并排并行展示相同的切片平面而且可以给出一个好的概览用于评估。该双阶段方法将在血管造影室内仅用一次造影剂注射来完成。伪病变能够与HCC 相区分，伪病变在诊断的MR或CT中经常是不清楚的，尤其对于多病灶病变。在X射线设备实施多于两次，比如至少三次的移动的情况下，该方法将是一种多阶段的方法。在扫描期间的移动可被描述为C形臂的扫刷式移动。该扫刷式移动意味着，在C 形臂的前向旋转和后向旋转中均可实现三维重建。需要理解的是，在之前和之后的X射线设备的背景下描述的方法步骤可以包括在该方法的实施例中，而且反之亦然。本发明的另一方面是一种计算机可读介质，在其中存储用于控制X射线设备的计算机程序，当通过处理器执行时，该程序适于实现如在前文和后文中所描述的方法的步骤。计算机可读介质可以是软盘、硬盘、⑶、DVD、USB(通用串行总线)存储装置、 RAM(随机存取存储器)、R0M (只读存储器)及EPROM (可擦写可编程的只读存储器)。计算机可读介质也可能是数据通信网络，例如允许下载程序代码的互联网。本发明的另一方面涉及用于控制X射线设备的程序单元，当通过处理器执行时，7该程序单元适于实现如前文及后文所描述的方法的步骤。例如，X射线设备的控制器可以包括存储器和处理器。存储器可以储存程序单元并且处理器适于执行储存在存储器中的程序单元。例如，可以将程序单元从计算机可读介质中载入到控制器的存储器中。本发明的这些和其他方面参照下文中描述的实施例将是显而易见的并得到阐述。

下面将参考附图，更详细的描述本发明的实施例。图1示出了根据本发明的示例性实施例的X射线设备的示意图。图2示出了根据本发明的示例性实施例的方法的流程图。图3示意性的示出了根据本发明的示例性实施例的X射线成像装置的移动。图4示出了根据本发明的示例性实施例的一个实施例的时间关系。图5是在根据本发明的示例性实施例的X射线设备的第一次移动期间拍摄的穿过患者的切片图片。图6是在根据本发明的示例性实施例的X射线设备的第二次移动期间拍摄的穿过患者的切片的图片。在附图中使用的参考数字，以及它们的含义，以概要形式列在参考数字列表中。原则上，在图中为相同的部分提供同样的参考数字。参考数字列表10 X射线设备12 C 形臂14 底座15 旋转轴线16 马达18 X射线成像装置20 X射线管22 X射线探测器24 X射线束26 患者28 感兴趣区域30 台子32 控制器34 存储器36 处理器38 监视器40 安全移动42 第一次移动44 第二次移动46 造影剂的注射
48造影剂50肝脏52癌54环状结构

在第一次移动之后，在步骤S18中，X射线成像装置在第二次移动中绕患者沈在后向B上移动。在第二次移动期间，X射线成像装置18拍摄第二多个或者第二系列图片， 这些图片储存在控制器32的存储器34中。在任选的步骤S20中，进一步的，可以通过X射线设备10实施前向和后向的交替移动。在每次移动期间，可以拍摄和储存更多的系列或更多组图像。在步骤S22中，控制器32，尤其是控制器32的处理器36，从第一多个图像建立第一体数据并从第二多个图像建立第二体数据。此外，也可以从更多组图像建立更多的体数据。可能的是，体数据的生成或建立是直接在拍摄每一组图像之后进行的，或者首先拍摄所有组图像并在那之后生成所有的体数据。在步骤S24中，控制器32从第一和第二体数据生成显示图像并且在监视器38上显示这些图像。例如，两个显示图像在监视器38上并排显示或者在连续的时间段内交替显示或者重叠在一幅图像中。图3示出了在如图2中所示出的方法中X射线成像装置18的可能移动。在任选的安全移动40中，C形臂12绕患者沈旋转。随在安全移动40之后，在前向F上跟随与在安全移动40中相同的路径完成第一次移动42。在第一次移动42之后，在后向B上跟随与在第一次移动42中相同的路径完成第二次移动44。图4示出了图2的方法的不同方法步骤的时间关系的方面。在T = 0时刻，开始造影剂46的注射。之前，空心针已经由医师刺入患者体内。在T = 3秒时刻，开始第一次移动42。在接下来的10秒期间，通过X射线成像装置18拍摄多个图像直到T= 13秒，此时第一次移动结束。与此同时，在T= 10秒造影剂46的注射也已经完成。在3秒和10秒之间的时间中，造影剂46的注射和第一次移动42是重叠的。例如，以2毫升/秒的速率注射造影剂，即，一共注射20毫升。在T = 13秒和T = 22-25秒之间的时间中，可以允许患者再次呼吸，因为在这段时间中，X射线设备10不扫描患者26。在T = 28秒和T = 38秒之间，实施第二次移动44 并且X射线设备10在这段时间中拍摄第二多个图像。在第一次移动42开始后25秒，开始第二次移动44。在图4中示出的许多参数可以由X射线设备的用户，例如医师，通过输入不同的数值来调整。通过调节这些参数，可以优化HCC癌症的诊断。例如，医师可以调整造影剂注射的速率、造影剂注射的持续时间、造影剂注射的开始和第一次扫描的开始之间的时间、第一次扫描开始和第二次扫描开始之间的时间、或者第一次扫描42结束和第二次扫描44开始之间的时间。图5示出了在第一次移动42期间拍摄的穿过患者沈的切片。如可从图5中看到的，注射造影剂48，其在患者沈的肝脏50内部散开。由于造影剂的注射，肿瘤52 (其也可能是一个癌肿瘤52)，在图5的图片中显现。图6是与图5类似的图片，在第二次移动44期间拍摄。造影剂48进一步的散开进入患者的肝脏50内部并且现在环状结构44意味着，该癌或肿瘤52可能是肝细胞癌。功能性模块可以分别作为编译的软件模块或者程序而实现；无论如何，本领域的技术人员会理解，功能性模块可全部的或者部分的在硬件中实现。虽然已经在附图和前述说明中对本发明进行了详细说明和描述，但是将这些说明
10和描述将被视为说明性或者示例性而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域的技术人员在实施所要求的发明时可以通过对附图、公开和所附权利要求的研究而理解和实现对所公开实施例的改变。在权利要求中，单词“包括”不排除其它元件或者步骤，并且不定冠词“一”或者“一个”不排除多个。单一处理器或控制器或者其它单元可以完成在权利要求中叙述的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实不表明不可以使用这些措施的组合进行改进。不应该将权利要求中的任何参考标记解释为对范围的限制。


一种X射线设备10，其在前向移动F期间执行对象的第一次扫描并且在后向移动B期间执行第二次扫描。由于通过X射线设备10的臂12支撑的X射线成像装置18的扫刷式移动，两次扫描之间的时间可能是非常短的。