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CN110609434A - X光成像板系统 - Google Patents

X光成像板系统 Download PDF

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CN110609434A
CN110609434A CN201910511307.0A CN201910511307A CN110609434A CN 110609434 A CN110609434 A CN 110609434A CN 201910511307 A CN201910511307 A CN 201910511307A CN 110609434 A CN110609434 A CN 110609434A
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Abstract

X光成像板系统(10)具有X光成像板(12)，该X光成像板设置成用于在拍摄区域中利用X光曝光，且该X光成像板至少在一侧上载有遮蔽标记(16)，该遮蔽标记布置在所述拍摄区域中。此外所述系统具有成像板读出器(14)，该成像板读出器设置成，读出曝光的所述X光成像板(12)，以用于产生X光照片(36,36')。在此所述遮蔽标记(16)抵抗X光的遮蔽效果如此小，即使得所述遮蔽标记(16)在由使用者观察所述X光照片(36,36')时只能够微弱识别、只能够通过图像伪影识别和/或不可识别。替而代之，所述成像板读出器(14)具有识别算法(40)，该识别算法设置成识别，在曝光时所述X光是否由所述遮蔽标记(16)遮蔽。

Description

X光成像板系统
技术领域
本发明涉及一种X光成像板系统带有
a)X光成像板，该X光成像板设置成用于在拍摄区域中利用X光曝光，且该X光成像板至少在一侧上载有遮蔽标记，该遮蔽标记布置在拍摄区域中，
b)成像板读出器，该成像板读出器设置成，读出曝光的X光成像板，以用于产生X光照片。
背景技术
X光成像板系统在工业、医学和/或在牙科学中使用，以用于立即为使用者产生规定的检查区域、如例如在下颚中的牙齿的X光照片。为此X光成像板关于X光源布置在待X光检查的检查区域、例如下颚之后且利用来自X光源的X光曝光。成像板然后载有潜像，该潜像利用成像板读出器读出且作为X光照片与传统的X光胶片相当地示出在显示器上。
现在常见的X光成像板系统为此使用所谓的光致发光成像板作为成像板，该光致发光成像板在成像板读出器中通过激活光点状地或线状地扫描且读出。因此这样的成像板读出器还简称为扫描器。特别在牙科学中在此使用穿过式扫描器(Durchlaufscanner)，对于该穿过式扫描器而言X光成像板在没有暗盒罩的情况下在一个方向上被输送通过该仪器、在这个过程中被扫描且紧接着被擦除。
原则上这样的成像板能够由X光从成像板的一侧或另一侧进行曝光，因为X光完全穿过成像板。但是许多成像板具有可区别的前侧和背侧，因为常常优选单侧读出成像板。尤其成像板常常在背侧具有保护涂层，该保护涂层例如出于运输原因与在成像板读出器中的规定的摩擦轮或带式驱动器匹配。但是这些涂层在X光方面仅仅具有最小的减弱效果。
成像板因此具有优选的前侧和背侧。
如在US7,140,769B2中描述的那样，在诊所日常中能够发生，尤其牙科的成像板(其未在暗盒中运输)在曝光范围内无意地以其背侧而不是以其前侧朝向X光源布置。这导致在X光照片中的图片信息的镜像。
因此值得期望的是，在稍后评估X光照片时能够识别出，从哪一侧对成像板进行曝光。
为此如同样在US7,140,769B2中描述的那样已知使用遮蔽标记，其在成像板的拍摄区域中在单侧施加在成像板上。遮蔽标记由带有针对于X光有高效截面的材料制成且当曝光从遮蔽标记这一侧进行时强烈地遮蔽X光。由此遮蔽标记在观察X光照片时在一种情况中可看见而在另一种情况中不可看见。
此外还已知的是，非对称地设计遮蔽标记，以用于进一步识别与成像板相对于X光源的定向相关的推断或者进一步识别在读出器之内可能发生的图片变换。
但是迄今为止的遮蔽标记的缺点是，在从遮蔽标记这一侧曝光成像板时在X光照片中检查区域的部分区域被遮盖且因此不可供诊断使用。
发明内容
因此本发明的任务是，给出一种开头提及的类型的X光成像板系统，其在遮蔽标记方面改进，尤其该X光成像板系统允许，识别曝光方向，而图片信息未丢失。
根据本发明这通过开头提及类型的X光成像板系统来实现，在该X光成像板系统中
c)所述遮蔽标记具有抵抗X光的遮蔽效果，该遮蔽效果如此小，尤其不大于入射X光强度的约30％，即使得所述遮蔽标记在由使用者观察所述X光照片时只能够微弱识别、只能够通过图像伪影识别和/或不可识别，且
d)所述成像板读出器具有识别算法，该识别算法设置成识别，在曝光时所述X光是否由所述遮蔽标记遮蔽。
与已知的系统相反，发明人已经意识到，不必要的是，给遮蔽标记设有显著的遮蔽效果，其引起使用者在正常观察时在最后示出的X光照片中直接可看见所述遮蔽标记。替而代之发明人建议，设置带有如此小的遮蔽效果的遮蔽标记，即使得所述遮蔽标记在实际的X光照片(其通常示出给使用者)中不可看见或最多只可微弱地看见。
尤其在低遮蔽效果下，应当仍能够使用所述X光照片进行诊断。也就是说用于相应的诊断的令人感兴趣的结构应保持可识别。这特别是当待检查的结构处于拍摄区域的部分(遮蔽标记也布置在该部分中)中时是有利的。
图像伪影(image artefacts)在此也理解为，只可看见所述遮蔽标记的一部分，因为其它部分由待检查的结构重叠覆盖。
因此，借助于这种遮蔽标记，在遮蔽部位处所述X光照片仅在其动态范围中受到轻微限制
但是为了确认从哪一侧对所述成像板进行曝光，在所述读出器中设置有识别算法，该识别算法专门设置成，识别仅仅通过所述遮蔽标记造成的小的遮蔽且相应地确定曝光侧。
所述识别算法能够为此例如找寻如有可能存在的图像伪影如例如微弱的阴影。
但是这样的图像伪影不妨碍检查区域的实际的结构的可识别性，因为遮蔽效果如此小。
由于所述遮蔽效果一般取决于使用的标记材料和曝光参数如例如X光电压、X光强度、所述X光照片的信噪比等等，所述遮蔽标记的各种各样的精确的设计是可行的，其分别取决于所预期的曝光参数和所预期的检查区域。但是在根据本发明的考虑的情况下，允许对于任何使用情况能够采取合适的选择，以便为了一方面在正常观察时实现仅微弱的可见性且另一方面实现所述识别算法的足够的鲁棒性。
所述成像板读出器在本发明的范围中结合所述识别算法不言而喻不仅理解为所述识别算法直接集成到用于读出的单独的扫描单元中的成像板读出器，而且理解为包括在单独的数据处理器、如商业常见的PC中的相应的带有所述识别算法的评估软件的成像板读出器。在此所述识别算法是在硬件还是软件中实现或甚至作为在服务器上的外包服务实现是不重要的。
X光照片在此理解为X光强度分布的任何表示。大多数情况下所测量的强度值在二维阵列中存储或已经作为灰度值储存。
优选设置成，所述遮蔽标记具有带有独特特征的几何形状且所述识别算法使用所述独特特征，以用于识别可能的遮蔽效果。
由此所述识别算法能够目标明确地找寻在评估的图片中的遮蔽效果，且获悉遮蔽效果即适当的曝光是否在所述遮蔽标记侧进行。因此只要所述独特特征在待X光检查的检查区域中还未存在，则能够进行可靠的识别。独特特征能够例如是所述遮蔽标记的尺寸。
优选设置成，所述遮蔽标记具有限定的周期性且所述识别算法在所述周期性方面评估所述X光照片。
如果所述X光成像板系统使用在医学或牙科学中，则在所述检查区域中通常不出现周期性结构。因此能够由所述识别算法对带有例如提前在其几何形状和/或其遮蔽效果方面已知周期性的遮蔽标记进行可靠地识别。
优选设置成，所述识别算法将所述X光照片从空间域转变成频域且在所述频域中找寻属于所述遮蔽标记的周期性的频率。
周期性能够在所述频域中特别良好地识别。一种选择在此由转变成傅里叶域来表示，例如经由离散傅里叶变换(DFT)。
但是由于在空间域和频域和相应的图片评估滤波器之间的关系，还能够利用另外的图片滤波器发生所述遮蔽标记的周期性，所述另外的图片滤波器如有可能直接在所述空间域中工作。
优选设置成，所述遮蔽标记至少是安置在所述X光成像板处的射频标记的一部分。
射频标记、尤其RFID标记在现有技术中经常使用，以为了通过如下方式使大量对象个性化，即通过向这些对象分配唯一的ID，该ID能够经由射频读出。这能够即使在成像板的情况下也是有利的，因为相应的成像板那么能够直接或借助于相应的数据库间接分配给特定的曝光过程和/或病人。所述射频标记还能够确定读出参数，其导致在所述成像板读出器中的优化的读出。为此能够在所述X光曝光装置处以及在所述成像板读出器处设置有相应的射频读和/或写设备。
出于制造原因因此有利的是，使用均在所述X光成像板的一侧上设置的射频标记同时作为遮蔽标记。
优选在此设置成，所述识别算法在识别所述遮蔽时访问分别链接到各个射频标记的信息项目。
例如数据库能够包含相应的射频标记的独特特征，从而在读出所述射频标记信息之后所述识别算法能够针对性地找寻相关遮蔽特征。
因此通过所述识别算法获取相应的信息，例如使对不同的成像板尺寸的遮蔽识别得到改进或在产品护理的范围中有助于将所使用的射频标记更换成另外不同设计的射频标记。
优选设置成，所述遮蔽标记是所述射频标记的天线结构。
这样的天线结构能够例如为RFID标记的天线。
优选设置成，所述射频标记的天线结构具有螺旋形状且所述识别算法在所述X光照片中找寻所述螺旋形状的独特特征且由此确定，是否存在遮蔽效果。
螺旋形的天线结构在螺旋臂之间具有近似相同的间距，该间距多次重复，从而存在周期性。所述周期性转而能够在所述频域中非常良好地识别。
优选设置成，所述遮蔽标记由可导电的材料构造。
这使得所述遮蔽标记同时为了其它目的而被使用如例如用作为天线结构。
为此所述遮蔽标记能够例如由铜构造。但是所述遮蔽标记还能够由轻金属、尤其铝构造。由轻金属制成的遮蔽标记只引起X光线的小的遮蔽，因为其X光相互作用截面是小的。
优选设置成，所述遮蔽标记借助于印刷方法作为印刷油墨印到所述X光成像板上。
印刷方法如丝网印刷例如是在X光成像板上的所述遮蔽标记的简单的制造过程。对于所述遮蔽效果，所述印刷油墨能够例如具有硫酸钡。
优选设置成，所述遮蔽标记引起小于入射的X光强度的约20％、优选小于约10％、尤其小于约5％的遮蔽效果。
这样小的遮蔽效果确保，所述遮蔽标记在观察时恰好不可看见，在该观察时待X光检查的检查区域的令人感兴趣的结构对于使用者仍可识别。
优选设置成，所述遮蔽标记引起大于入射的X光强度的约1％、优选大于约2％、尤其大于约4％的遮蔽效果。
用于所述遮蔽效果的下限保证所述识别算法的足够的鲁棒性，以为了毫无疑问地确认，是否存在错误曝光。
附图说明
下面借助于附图进一步解释本发明的实施例。在这些附图中：
图1显示了带有遮蔽标记的X光成像板系统的示意图；
图2显示了X光照片的示图，其在正常观察时显示给使用者，其中在遮蔽标记侧进行曝光；
图3显示了在X光照片变换到频域中之后X光照片的频域图；以及
图4显示了来自图2的X光照片的示图，其由于在遮蔽标记侧的曝光而被镜像且显示用于曝光侧的信息指示。
具体实施方式
图1总体上显示了在牙科学领域中的X光照片的典型循环，带有在图1的下部分中示出的X光成像板读出系统10。
X光成像板读出系统10包括X光成像板12以及成像板读出器14。
如从图1的左上方可看出的那样，X光成像板12具有遮蔽标记16，该遮蔽标记布置在X光成像板12的一侧、典型地其背侧上。遮蔽标记16至少还布置在X光成像板12的拍摄区域中，该拍摄区域设置成用于实际的曝光。但是遮蔽标记16相对于已知的例如由铜制成的遮蔽标记16只具有小的遮蔽效果。
遮蔽标记16在此处显示的实施例中构造为RFID标记20的螺旋形天线结构18，该RFID标记使X光成像板12个性化以更容易地与X光成像板读出系统10的其它X光成像板12的关联。
天线结构18的螺旋形状具有通过电磁特性预设的基本上沿着螺旋形状保持相同的在各铝制导体印制线之间的间距22。
在间距22保持相同的情况下，遮蔽标记16在此处显示的实施例中具有铝制导体印制线和在导体印制线之间的间隙的周期性交替的区域作为独特的特征。
如在图1的右上部分中显示的那样，X光成像板12引入到下颚24的内腔中以用于曝光且利用X光曝光装置26(该X光曝光装置26不一定是X光成像板读出系统10的一部分)和布置在其中的X光源28曝光。
在此X光成像板12的载有遮蔽标记16的背侧指向X光源28，从而曝光在遮蔽标记16侧进行。这对应于意外错误地插入的X光成像板12。
为了更好地理解不同的曝光方向，此外以虚线显示X光曝光装置26'和X光源28'的互补的位置。
在X光成像板12曝光之后，X光成像板引入到成像板读出器14中。成像板读出器具有从这样的成像板读出器14中已知的在扫描单元30中的部件以用于读出成像板12。
扫描单元30在此构造为穿过式扫描器，但是能够使用任意的适合于光致发光探测X光成像板12的扫描方法。
此外，扫描单元30具有RFID读取器38，利用该RFID读取器经由射频读出RFID标记20的信息。
X光照片的读出的数据以及RFID标记20的信息(如有可能)接着传递到评估单元32处，该评估单元在此示出为商业上常见的PC。
在评估单元32的显示器34上能够示出X光照片的常见的灰度值图片36。但是在灰度值图片36中对于使用者而言在正常观察时遮蔽标记16由于其小的遮蔽效果不可识别。
因此评估单元32具有识别算法40，该识别算法设置成，通过在X光照片中找寻遮蔽标记16的遮蔽效果，识别从哪一侧对X光成像板12进行曝光。
识别算法40如下工作：
识别算法40获取X光照片作为输入信息，该X光照片作为灰度值图片36(其在图2中再次显示)示出给使用者。如从图2中显而易见的是，在灰度值图片36旁边和/或上面示出了患者信息42。此外设置有错误曝光指示44，该错误曝光指示显示，从哪一侧对X光成像板12进行曝光。
如从图2中还再次显而易见的是，从灰度值图片36(其设置成用于由使用者正常观察)中不能够由使用者视觉上推断出存在遮蔽标记16的遮蔽效果。
识别算法40现在通过图片数据经受傅里叶变换而将X光照片从空间域转变成频域。相应的频域图片46的示出能够看起来近似如在图3中显示的那样。
由于天线结构18带有间距22的周期性如在图3中可看见的那样在频域图片46的通过周期性限定的位置48处产生强度峰值50。
因此识别算法40在提前已知的位置48处找寻这样的强度峰值50的存在。
提前已知的位置48能够在此依赖于由RFID标记20获取的关于X光成像板12且由此还关于安置在其上的遮蔽标记16的信息而确定。
通过使用决策标准，识别算法40因此由于在当前示例中存在强度峰值50而确定，X光成像板的曝光在遮蔽标记16侧存在。
识别算法40能够因此如在图4中显示的那样激活错误曝光指示44，从该错误曝光指示明确了曝光在遮蔽标记16侧进行。
此外现在由于识别了遮蔽效果能够对X光照片进行镜像，从而在图4中显示的灰度值图片36'显示了下颚24的正确定向。
附加地，识别算法40还能够具有遮蔽标记抑制算法，该遮蔽标记抑制算法否定通过遮蔽效果引起的效果如例如轻微的背景遮蔽。
不言而喻，识别算法40能够省掉示出中间步骤，从而对于使用者仅仅显示最终的灰度值图片36'。

Claims (10)

1.一种X光成像板系统(10)，带有
a)X光成像板(12)，该X光成像板设置成用于在拍摄区域中利用X光曝光，且该X光成像板至少在一侧上载有遮蔽标记(16)，该遮蔽标记布置在所述拍摄区域中，
b)成像板读出器(14)，该成像板读出器设置成，读出曝光的所述X光成像板(12)，以用于产生X光照片(36,36')，
其特征在于，
c)所述遮蔽标记(16)具有抵抗X光的遮蔽效果，该遮蔽效果如此小，尤其不大于入射X光强度的约30％，即使得所述遮蔽标记(16)在由使用者观察所述X光照片(36,36')时只能够微弱识别、只能够通过图像伪影识别和/或不可识别，且
d)所述成像板读出器(14)具有识别算法(40)，该识别算法设置成识别，在曝光时所述X光是否由所述遮蔽标记(16)遮蔽。
2.根据权利要求1所述的X光成像板系统，其特征在于，所述遮蔽标记(16)具有带有独特特征(22)的几何形状且所述识别算法(40)使用所述独特特征(22)，以用于识别可能的遮蔽效果。
3.根据前述权利要求中任一项所述的X光成像板系统，其特征在于，所述遮蔽标记(16)具有限定的周期性(22)且所述识别算法(40)在所述周期性(22)方面评估所述X光照片(36,36')。
4.根据权利要求3所述的X光成像板系统，其特征在于，所述识别算法(40)将所述X光照片(36,36')从空间域转变成频域(46)且在所述频域(46)中找寻属于所述遮蔽标记(16)的周期性(22)的频率(50)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的X光成像板系统，其特征在于，所述遮蔽标记(16)至少是安置在所述X光成像板(12)处的射频标记(20)的一部分。
6.根据权利要求5所述的X光成像板系统，其特征在于，所述遮蔽标记(16)是所述射频标记(20)的天线结构(18)。
7.根据权利要求6所述的X光成像板系统，其特征在于，所述射频标记(20)的天线结构(18)具有螺旋形状且所述识别算法(40)在所述X光照片(36,36',46)中找寻所述螺旋形状的独特特征(22)且由此确定，是否存在遮蔽效果。
8.根据前述权利要求中任一项所述的X光成像板系统，其特征在于，所述遮蔽标记(16)由可导电的材料构造。
9.根据前述权利要求中任一项所述的X光成像板系统，其特征在于，所述遮蔽标记(16)借助于印刷方法作为印刷油墨印到所述X光成像板(12)上。
10.根据前述权利要求中任一项所述的X光成像板系统，其特征在于，所述遮蔽标记(16)引起小于入射的X光强度的约20％、优选小于约10％、尤其小于约5％的遮蔽效果。
CN201910511307.0A 2018-06-15 2019-06-13 X光成像板系统 Active CN110609434B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

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