阅读说明：本技术 多位置准直装置和x射线成像系统 (Multi-position collimation device and X-ray imaging system ) 是由 M·阿布拉莫维奇 A·布拉特斯拉弗斯基 C·史密斯 S·曼德尔克姆 黄亮 于 2018-03-20 设计创作，主要内容包括：提供了多位置准直装置和包括多位置准直装置的x射线成像系统。多位置准直装置包括准直器壳体和准直器板,准直器板被构造成至少部分地阻挡x射线的通过。准直器板可相对于准直器壳体移动到与第一x射线探测器尺寸对应的第一位置和与第二x射线探测器尺寸对应的第二位置。(A multi-position collimation apparatus and an x-ray imaging system including the multi-position collimation apparatus are provided. The multi-position collimation device includes a collimator housing and a collimator plate configured to at least partially block the passage of x-rays. The collimator plate is movable relative to the collimator housing to a first position corresponding to a first x-ray detector size and a second position corresponding to a second x-ray detector size.)

多位置准直装置和X射线成像系统

本申请要求于2017年3月20日提交的美国专利申请No.15/463,325的优先权，该申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本申请一般而言涉及用于x射线源的多位置准直装置和使用该多位置准直装置的x射线成像系统。

背景技术

X射线照相术可以通过将x射线源定位在物体(例如，患者或其一部分)的一侧并且从该x射线源穿过物体并且朝位于物体的另一侧的x射线探测器(例如，射线胶片、电子数字探测器或光激励荧光板)发射x射线来执行。当x射线穿过物体时，它们会取决于物体的组成成分而不同程度地衰减。到达x射线探测器的x射线基于通过物体的累积吸收形成二维(2D)x射线图像(也称为射线照片)。

断层合成以从小于计算机断层扫描(CT)或锥形束计算机断层扫描(CBCT)的扫描角度(例如，与CBCT中的至少180°相比，±20°)的扫描角度内的多个视角拍摄的患者的x射线图像重建的断层扫描图像切片的形式提供关于患者的三维信息。

为了将x射线暴露限制到仅诊断查询的那些区域，准直x射线束使得仅辐射患者的感兴趣的体积(与诊断查询相关的空间区域)是有益的。确保x射线源相对于x射线探测器正确定位和对准也是有益的。因此，期望具有能够提供有益的准直并且有助于在断层合成成像操作期间的定位和对准的准直装置。

发明内容

通过本文描述的准直装置和x射线成像系统可以减少一个或多个上述限制。

在一个实施例中，提供了一种用于牙科成像设备的准直装置。该准直装置包括准直器壳体和准直器板，该准直器板被构造成至少部分地阻挡x射线的通过。该准直器板可相对于准直器壳体移动到与第一x射线探测器尺寸对应的第一位置和与第二x射线探测器尺寸对应的第二位置。

在另一个实施例中，提供了一种x射线成像系统。该x射线成像系统包括：x射线源，被配置为产生x射线束；以及准直装置。该准直装置连接到x射线源并且包括：准直器壳体和准直器板。该准直器板被构造成至少部分地阻挡x射线的通过。该准直器板可相对于准直器壳体移动到与第一x射线探测器尺寸对应的第一位置和与第二x射线探测器尺寸对应的第二位置。该准直装置被布置为接收由x射线源产生的x射线束。

附图说明

根据示例性实施例进一步描述了本文要求保护和/或描述的教导。参考附图详细描述了这些示例性实施例。这些实施例是非限制性示例性实施例，其中相同的附图标记贯穿附图的若干视图表示类似的结构，并且其中：

图1是x射线成像系统的框图；

图2是口腔内断层合成系统的框图；

图3是x射线成像系统的一个实施例；

图4A-C示出了断层合成成像操作，其中x射线源被定位在患者的颌下方；

图5A是根据本发明的一个实施例的处于水平位置的准直装置的透视图；

图5B是根据本发明的一个实施例的处于垂直位置的准直装置的透视图；

图5C是根据本发明的一个实施例的准直装置的分解图；

图6A是准直器壳体组件的分解透视图；

图6B是准直器安装组件的分解透视图；

图6C是准直器底盘的分解透视图；

图7A-C是根据一个实施例的准直装置的剖视图，其示出了在三个不同位置处的准直器安装组件；

图8是相对于图7A-C中的视图旋转90度的剖视图；

图9是来自与图8相同的透视图的剖视图，但示出了组装在一起的准直器壳体组件、准直器安装组件和准直器底盘；

图10是根据一个实施例的准直装置的剖视图；

图11A是对准环的图示；

图11B图示了其中x射线源相对于x射线探测器被正确定位和对准的情况；以及

图11C图示了其中x射线源相对于x射线探测器未被正确定位和对准的情况；

不同的图可能具有至少一些相同的附图标记以便识别相同的部件，但是每个这样的部件的详细描述在下面可能没有相对于每个图提供。

具体实施方式

根据本文描述的示例方面，提供了用于口腔内x射线图像生成和x射线准直的系统和设备。

本文描述的准直装置可以用于任何射线照相成像系统，包括x射线成像系统100(图1中所示)和断层合成成像系统200(图2中所示)。现在将更详细地描述这些系统。

图1是x射线成像系统100的框图。x射线源104向包括一个或多个子物体52的物体50发射x射线110。x射线110穿透物体50，但是当它们穿过物体50时衰减。其x射线衰减特性与周围材料不同的子物体52与周围材料不同地使x射线110衰减。因此，如果子物体52具有比周围材料更大的x射线衰减特性，则穿过子物体52的x射线束将比不穿过子物体52的平行x射线衰减更大的程度。因此，接收已穿过子物体52的x射线110的x射线探测器102的一部分将记录与未穿过子物体52的平行x射线相比不同的能量值。这些记录的能量(数据)被传送到计算机系统106，计算机系统106形成可以在显示单元108上显示的二维x射线图像。计算机系统106通信地连接到x射线子系统116和输入单元114。计算机系统106处理通过输入单元114接收的命令并相应地配置x射线子系统116。

图2是口腔内断层合成系统200的框图。断层合成以从小于计算机断层扫描(CT)或锥形束计算机断层扫描(CBCT)的扫描角度(例如，与CBCT中的至少180°相比，±20°)的扫描角度内的多个视角利用x射线源拍摄的患者的图像重建的断层扫描图像切片的形式提供关于患者的三维信息。一般而言，断层合成可以以单个二维x射线不能解释的方式解释子物体的深度。x射线源围绕中心位置平移，同时旋转，使得x射线束的质心保持入射在同一焦点上。通过这种平移和旋转，穿过子物体的x射线束在每个成像位置处入射在x射线探测器的不同部分上。这允许计算机系统获得不能通过单个二维x射线图像获得的关于子物体的深度的信息。

如图2所示，系统200包括x射线探测器202和x射线子系统216，两者(包括其子部件)都电耦合到计算机系统206。在一个示例中，x射线子系统216从天花板或者墙上安装的机械臂上悬挂，以便相对于物体50自由定位。x射线子系统216还包括安装在机动平台218上的x射线源204和机载马达控制器220。机载马达控制器220控制机动平台218的运动。

计算机系统206电耦合到显示单元208和输入单元214。显示单元208可以是输出和/或输入用户界面。

x射线探测器202被定位在物体50的一侧并且x射线探测器202的接收表面在笛卡尔坐标系中的x-y平面中延伸。x射线探测器202可以是小型口腔内x射线传感器，其包括例如互补金属氧化物半导体(CMOS)数字探测器像素阵列、电荷耦合器件(CCD)数字探测器像素阵列，等等。在本文的示例实施例中，x射线探测器202的尺寸根据物体50所属的患者的类型而变化，并且更特别地，x射线探测器202可以是牙科行业中采用的标准尺寸之一。标准牙科尺寸的示例包括尺寸大约为27×37mm并且通常用于成年患者的“尺寸-2”探测器、尺寸大约为21×31mm并且通常用于小于尺寸-2成人患者的患者的“尺寸-1”探测器，以及尺寸大约为20×26mm并且通常用于儿科患者的“尺寸-0”探测器。在本文的另一个示例实施例中，x射线探测器202的每个像素具有15μm的像素宽度，并且相应地，尺寸-2探测器具有在1700×2400像素阵列中的大约400万像素，尺寸-1探测器具有在1300x2000像素阵列中的大约270万像素，并且尺寸-0探测器具有在1200x1600像素阵列中的大约190万像素。在本文的一个示例实施例中，x射线探测器202的颜色分辨率可以是12位灰度级分辨率，但是这个示例不是限制性的，并且其它示例颜色分辨率可以包括8位灰度级分辨率、14位灰度级分辨率和16位灰度级分辨率。

x射线源204被定位在物体50的与x射线探测器202相对的一侧。x射线源204发射穿过物体50并由x射线探测器202检测的x射线210。x射线源204被定向成使得在笛卡尔坐标系的至少z轴方向上朝x射线探测器202的接收表面发射x射线210，其中z轴正交于与x射线探测器202的接收表面相关联的x-y平面。

x射线源204还可以在被定位在扫描角212内的多个不同地方中的每个地方时发射x射线210，其中扫描角212中的0°位置对应于沿着z轴发射x射线210的位置。在本文的一个示例实施例中，用户最初将x射线子系统216以及因此x射线源204定位到相对于物体50的预定起始位置。x射线源204可以包括用于确保正确定位和对准的对准辅助件(下面进一步详细讨论)。然后，计算机系统206控制机载马达控制器220，以基于已知的起始位置经由机动平台218移动x射线源204，以逐步通过扫描角212内的每个不同地方。计算机系统206控制x射线源204以使源204在那些地方中的每个地方发射x射线210。

x射线210的质心在扫描角212内的每个不同地方穿过焦点222。焦点222可以例如位于探测器202附近，使得从定位在扫描角212的外部界限处的x射线源204发射的x射线210瞄准并且不会错过x-射线探测器202。在图2中，0°位置由x射线源204表示，而附图标记204a和204b表示相同的x射线源204，但是在扫描角212内的另外两个示例位置中。扫描角212可以是例如距0°位置±20°，但是这个示例不是限制性的。

此外，x射线源204沿着扫描角212的运动可以形成不同的扫描路径，诸如，例如，线性扫描、弯曲扫描或圆形扫描。在线性扫描中，x射线源204在x-y平面内线性移动，同时朝焦点222发射x射线210，从而形成三角形扫掠。在弯曲扫描中，x射线源204以弧形移动，同时朝焦点222发射x射线210，从而形成扇形束扫掠。在圆形扫描中，x射线源204围绕z轴旋转，同时朝焦点222发射x射线210，从而形成锥形束扫掠。扫描位置也可以布置在笛卡尔坐标系的任何特定的一个或多个平面中。

当发射的x射线210穿过物体50时，x射线210的光子将被物体50的高密度结构(诸如富含钙的牙齿和骨骼)更高度地衰减，并且被软组织(诸如牙龈和面颊)较少地衰减。衰减结构中的一个或多个可以是(一个或多个)子物体52。穿过物体50并被物体50衰减的x射线210被投射到x射线探测器202上，x射线探测器202将x射线210转换成电信号并将电信号提供给计算机系统206。在一个示例实施例中，x射线探测器202可以是间接类型的探测器(例如，闪烁体x射线探测器)，其首先将x射线210转换成光学图像，然后将光学图像转换成电信号，在另一个示例实施例中，x射线探测器202可以是直接类型的探测器(例如，半导体x射线探测器)，其将x射线210直接转换成电信号。计算机系统206处理电信号以形成物体50的二维投影图像。在本文的一个示例实施例中，二维投影图像的图像尺寸对应于x射线探测器202的尺寸和像素数量。

如上所述，系统200可以通过首先以不同角度(包括至少0°位置)定位x射线源204并且以这些不同角度中的每个角度朝x射线探测器202发射x射线210通过物体50来收集多个投影图像。例如，多个投影图像可以包括总共五十一个投影：当x射线源处于0°位置时获得的一个正交投影图像，以及每个当x射线源204被定位在距离z轴±20°的范围内的不同角度(对应于扫描角度112)时获得的五十个投影图像。在其它示例实施例中，投影图像的数量可以在二十五到七十之间不等。因为当x射线源处于0°位置时获得正交投影图像，因此正交投影图像具有与x射线图像相同的外观。即，二维正交投影图像不具有深度感知，并且物体50内的一个或多个子物体52可以在正交投影图像中看起来彼此重叠。另一方面，当沿着扫描角度112从不同角度成像时，物体50内在z轴的不同深度处的(一个或多个)子物体52经历不同程度的视差。

计算机系统206处理多个投影图像以重建一系列二维断层合成图像切片，也称为图像的断层合成堆叠。每个图像切片平行于x射线探测器202的接收表面在其中延伸的平面并且在z轴的不同深度处。

计算机系统206还以下面将描述的方式处理断层合成图像切片，以生成与物体50(例如，患者的牙齿解剖结构)相关，并且在本文的另一个示例实施例中，与(一个或多个)子物体52相关的临床相关信息。在本文的一个示例实施例中，计算机系统206经由输入单元214和/或显示单元208获得来自用户的输入，以指导断层合成切片的进一步处理。

正交投影图像、断层合成堆叠中的一个或多个图像切片以及提取出的信息由计算机系统206提供，以在显示单元208上显示给用户。

如图3所示，x射线源204可以连接到可调节臂302，可调节臂302可以是分段的并且包括一个或多个接头，诸如：铰链、旋转接头、万向接头，等等。可调节臂302允许x射线源204在三维空间中自由平移。x射线源204可以连接到准直装置500。附接到可调节臂302的一端的是垂直构件304。可调节臂302的另一端可以安装到固定结构，诸如墙壁或天花板。垂直构件304通过接头垂直悬挂在可调节臂上，该接头允许垂直构件304围绕基本上由垂直构件304限定的轴(A1)自由旋转，而与可调节臂302的位置和朝向无关。垂直构件304包括轴承组件，该轴承组件充当穿过垂直构件304的通道。轭306可移动地约束在通道内，并且可以通过轴承组件并因此通过垂直构件304成角度地移位，从而允许相对于轴A3旋转。制动器可以将轭保持就位并且基本上防止轭306通过轴承组件的任何运动，从而锁定轭306相对于垂直构件304的位置。还可以提供一个或多个制动释放按钮，使得操作者可以释放制动器并允许轭306通过垂直构件304旋转。

机动平台218可以包括臂312和314，臂312和314分别可移动附接到轭端部308和310，每个附接点形成枢轴，使得机动平台118可以围绕基本上由轭端部308和310限定并且基本上正交于x射线源204的轴(A3)的轴(A2)倾斜。在图3所示的示例性布置中，x射线源204可以适当地定位在三维空间中的任何期望地点，使得x射线源204的轴A3基本上垂直于x射线探测器202的表面。

图4A-C示出了断层合成成像操作，其中x射线源被定位在患者的颌下方。为了简洁起见，示出了准直装置500(其连接到x射线源204)，而不是整个x射线源204和准直装置500。x射线源204在患者的颌下方的定位是示例性的；x射线源204可以放置在与期望诊断视图对应的任何其它位置中。在图4A-C中，患者的牙齿对应于图1中所示的物体50和(一个或多个)子物体52。对于断层合成操作，x射线源204最初被定位在扫描角中的0°位置，其通常对应于扫描范围中的中间位置。但是，x射线源204可以最初被定位在扫描范围内的任何地方。在扫描范围内的任何一个成像位置处产生的单个二维x射线图像等同于x射线成像操作的结果，其中x射线源204不平移和旋转。

如图4B所示，优选地，与x射线探测器202的表面对应的平面与y-z平面中x射线源204的成像方向正交。如图4C所示，可以提供对准装置400来帮助x射线源204相对于x射线探测器202的对准。对准装置400包括对准环402，也称为瞄准环，其设置在连接臂404的一端。准直装置500可以放置在对准环附近，但是具有足够的间隙，使得用户可以看到投射到环上的光。在一个实施例中，在对准环402和准直装置500的直径相同的情况下，间隙量为大约2-3cm的间隙。连接臂404的另一个端设置有用于保持x射线探测器202的保持架(holder)。在一个实施例中，连接臂404可以与保持架一体化。例如，保持架可以是具有突起的板，该突起将x射线探测器202保持在板上。保持架也可以使用粘合剂或带子将x射线探测器202固定到板上。

为了确保发射的x射线准直到成像轴，每个x射线源104/204连接到准直装置500，准直装置500被构造成使x射线束准直。图5A是根据本发明的一个实施例的准直装置500在水平位置(第一朝向)的透视图，其中准直装置500的光圈处于横向朝向。图5B是根据本发明的一个实施例的准直装置500在垂直位置(第二方向)的透视图，该垂直位置是从图5A所示的位置顺时针旋转90°，使得准直装置500的光圈为纵向朝向。图5C是准直装置500的分解图。如图5A-C所示，准直装置500可以分成三个主要部分：准直器壳体组件510、准直器安装组件520和准直器底盘530。

图6A是准直器壳体组件510的分解图。准直器壳体组件510包括准直器壳体602，准直器壳体602可以由塑料、金属或其它刚性或半刚性材料形成。在一个实施例中，准直器壳体602可以包括设置在其一端附近或在其一端处的发光对准装置604。发光对准装置可以瞄准由准直装置500限定的纵轴上的点。发光对准装置604可以投射光学光(即，可见光谱内的波长)、激光或落在可见光谱之外但可由诸如能够检测到那些波长的相机之类的观察装置检测到的光。如下面更详细地讨论的，发光对准装置604可以用于将图案投射到对准环402上以帮助确定准直装置500是否相对于口腔内成像传感器(x射线探测器202)正确对准和定向。虽然图6A中所示的发光对准装置604投射圆形图案，但是本公开不限于此。发光对准装置604可以投射其它形状的图案，包括例如正方形图案、三角形图案或具有n条边的正多边形，其中n大于或等于5。在另一个实施例中，发光对准装置604可以发射一对平行线、十字线激光标记或限定矩形的四个点。发射的图案优选地对应于对准环402上的图案(如下面所讨论的)。例如，如果对准环402包括限定矩形的角的四个凹陷，则发射的图案应该是四个点。发光对准装置604也可以位于不同的地点。例如，发光对准装置604可以安装在准直器底盘530或图3中所示的x射线系统部件之一(诸如：x射线源204、机动平台218、轭端部308和310、或臂312和314)上。

准直器壳体602包括多个准直器安装定位槽606A和606B，在示例性实施例中，这些槽相隔180°，即，在准直器壳体602的相对侧上设置。在一个实施例中，槽606A和606B的形状为矩形。当然，槽606A和606B可以具有不同的形状。此外，可以提供两个以上的槽，或者可以仅提供单个槽。槽606A和606B允许准直器安装组件520的相应部分突出超过准直器壳体602。操作者可以操纵准直器安装组件520的部分并施加使得准直器安装组件520相对于准直器壳体602移动的力。因此，准直器安装组件520可在槽606A和606B内移动到准直装置500的纵向方向上的不同位置。在槽606A的每一侧是与不同尺寸的口腔内传感器对应的位置指示符608A、608B和608C。位置指示符608A指示用于尺寸-0口腔内传感器的准直器安装组件520的期望位置。位置指示符608B指示用于尺寸-1口腔内传感器的准直器安装组件520的期望位置。位置指示符608C指示用于尺寸-2口腔内传感器的准直器安装组件520的期望位置。虽然位置指示符608A、608B和608C显示在槽606A的两侧，但这仅是示例性的。位置指示符也可以位于槽606A的一侧。定位指示符608A、608B和608C可以是罗马数字、***数字或任何其它字母或符号。

准直器壳体602还包括多个定位孔610。每个定位孔610的尺寸被设计为容纳准直器壳体定位磁铁612。准直器定位磁体612与准直器安装定位磁体632A和632B一起起作用，以将准直器安装510标定(index)到期望位置(对于所选择的传感器尺寸)。也可以通过使用棘爪、弹簧销和孔以及其它方法来实现标定。因此，例如，如果使用尺寸-0口腔内传感器，则将准直器定位磁体612***到位于位置指示符608A下方的定位孔610中。准直器定位磁体612和准直器安装定位磁体632A和632B之间的吸引力抵御作用在准直器安装组件520上的可能导致准直器安装组件520移出位置的任何力。

如下面所讨论的，准直器壳体602可以相对于准直器底盘530旋转。为了促进这种相对旋转同时确保准直器壳体组件510保持连接到准直器底盘530，通过准直器壳体602中的螺纹孔616提供锁定螺钉614并且将它们分别与准直器底盘主体638中的导轨640A-B接合。利用这种配置，准直器壳体602可以相对于准直器底盘530旋转。在示例性实施例中，准直器壳体602可以从第一方向(图5A和图6A中所示)顺时针旋转90°到第二方向(图5B中所示)。当然，这种配置仅仅是示例性的。准直装置500可以被配置为使得准直器壳体602相对于准直器底盘530逆时针旋转并且通过不同的角度范围，例如，高达180°。

为了帮助准直器壳体602与准直器底盘530在不同朝向上的对准，可以提供多个标定元件。例如，多个标定元件可以包括位于准直器壳体602和准直器底盘主体638中的多个磁体。更具体而言，多个磁体620A-D可以分别放置在多个磁体孔618A-D中。多个磁体620A-D可以分组为两对，第一对磁体620A和620C以及第二对磁体620B和620D。这些对中的每一对可以被认为是一对标定元件。准直器底盘中的磁体642A和642B也可以被认为是一对标定元件。在一个实施例中，每个磁体620A-D彼此间隔90°放置。因此，当准直器壳体602处于第一朝向(图6A中所示)时，磁体620A和620C(第一对磁体)接近并吸引到准直器底盘530中的对应磁体642A和642B(第三对磁体)。磁体620A和620C与准直器底盘530中的对应磁体642A和642B之间的吸引力产生对旋转运动的阻力，使得可能作用在准直器壳体组件510上的不期望的旋转力不会引起不期望的旋转。类似地，当准直器壳体602处于第二朝向(从第一朝向旋转90°)时，磁体620B和620D(第二对磁体)接近并吸引到准直器底盘530中的对应磁体642A和642B。磁体620B和620D与准直器底盘530中的对应磁体642A和642B之间的吸引力产生类似的对旋转运动的阻力，使得可能作用在准直器壳体组件510上的不期望的旋转力不会引起不期望的旋转。

在一个实施例中，可以提供除磁体之外的其它标定元件来维持准直器壳体602和准直器底盘530之间的相对朝向。标定元件可以包括机械连接。例如，准直器底盘主体638可以设置有弹簧加载的销来代替磁体642A和642B，并且准直器壳体可以设置有棘爪来代替磁体620A-D。销可以由弹簧驱动到棘爪中，从而产生对可能作用在准直器壳体组件510上的不期望的旋转力的阻力。当然，可以通过足够的力(例如，由操作者)克服该阻力，从而允许准直器壳体组件510相对于准直器底盘530旋转。在这种情况下，位于磁体620A和620C所示之处的棘爪将是第一对标定元件，位于磁体620B和620C所示之处的棘爪将是第二对标定元件，并且位于磁体642A和642B所示之处的弹簧加载的销将是第三对标定元件。

图6B是准直器安装组件520的分解透视图。准直器安装组件520包括准直器盖624和准直器板626。因此，准直器板可与准直器安装组件520一起移动。准直器板626由铅或另一种x射线吸收材料制成，因此强烈地衰减入射在其上的x射线，从而阻止它们通过(在一个实施例中，≥99％的x射线被阻挡)。准直器板626具有矩形光圈，其允许来自x射线源104/204的x射线通过。准直器板626中的矩形光圈的尺寸与准直器安装组件520的不同位置和x射线源204与x射线探测器202之间的预期距离相关，并且可以基于这样的信息来计算。在一个实施例中，x射线源204与x射线探测器202之间的距离是12.0英寸±0.5英寸。矩形光圈的尺寸被设计成使得在每个位置处对应的传感器被完全照射，但是存在最小过度曝光，即，光束的横截面积等于或略大于传感器的面积。例如，当准直器安装组件520处于尺寸-0位置时，尺寸-0传感器(具有大约20×26mm的尺寸)被完全照亮而几乎没有过剩。将准直器安装组件520移动到尺寸-1位置，即，更靠近x射线源204，增加了x射线束的尺寸，使得尺寸-1传感器(具有大约21×31mm的尺寸)被完全照亮而几乎没有过剩。将准直器安装组件移动到尺寸-2位置，即，再更靠近x射线源204，进一步增加x射线束的尺寸，使得尺寸-2传感器(具有大约27×37mm的尺寸)被完全照亮而几乎没有过剩。

准直器安装组件520还包括准直器安装主体628。准直器安装主体628包括四个弯曲凸缘630A-D，其尺寸和形状被设计为与准直器壳体602的内表面接合。凸缘630B和630C间隔开(在图6B中的垂直方向上)的距离等于位于准直器壳体602内的第一内部导轨652A的尺寸。类似地，凸缘630A和630D间隔开的距离也等于位于准直器壳体602内与第一内部导轨652B成180°的第二内部导轨652B的尺寸。当组装准直装置500时，准直器安装组件520可在第一内部导轨652A和第二内部导轨652B上移动到不同位置。在示例性实施例中，定位孔610突出穿过内部导轨652A和652B，并且与准直器安装主体628中的准直器安装定位磁体632A和632B同轴。这允许***到定位孔610中的定位磁体612紧靠准直器安装主体628中的准直器安装定位磁体632A和632B。

如以上所讨论的，准直器安装组件520能够移动到准直装置500内的多个位置。为了便于该移动，使用螺钉636A将第一和第二手柄件634A和634B附接到准直器安装主体628，螺钉636A***到螺纹手柄件孔636B中。第一和第二手柄件634A和634B中的每一个的一部分从槽606A和606B突出，从而为操作者提供用于抓握的把柄。

图6C是准直器底盘530的分解图。准直器底盘530包括准直器底盘主体638。准直器底盘主体638在一端附近包括多个导轨640A和640B，如以上所讨论的，导轨640A和640B允许锁定螺钉614从一端滑动到另一个端。这允许准直器壳体602相对于准直器底盘530可旋转。准直器底盘主体638在与导轨640A和640B所位于的相对端处接收来自x射线源104/204的x射线束。准直器底盘主体638还包括凹陷的磁体642A和642B，它们位于准直器底盘主体638的顶部和底部，相隔180°度。磁体642A和642B被吸引到磁体620A-D(取决于朝向)，使得如上所述，当准直器壳体602相对于准直器底盘530处于第一和第二朝向时，存在对可能导致准直器壳体602相对于准直器底盘530的不期望的旋转运动的旋转力的阻力。

在图6C所示的实施例中，两个激光器安装支架644和646附接到准直器底盘凸缘部分648A和648B。激光安装支架644包括第一安装件644A，第一安装件644A包括用于容纳激光器650A的圆形开口。激光安装支架644还包括第二安装件644B，第二安装件644B包括用于容纳激光器650A的c形光圈。当第一安装件644A和第二安装件644B附接到准直器底盘凸缘部分648A时，它们为激光器650A提供结构支撑。以类似的方式，激光安装支架646包括第一安装件646A，第一安装件646A包括用于容纳激光器650B的圆形开口。激光安装支架646还包括第二安装件646B，第二安装件646B包括用于容纳激光器650B的c形光圈。当第一安装件646A和第二安装件646B附接到准直器底盘凸缘部分648B时，它们为激光器650B提供结构支撑。

图7A-C是准直装置500的剖视图，其示出了准直器安装组件520在三个不同位置，分别对应于尺寸-0、尺寸-1和尺寸-2口腔内传感器。在图7A中，准直器安装组件520处于与尺寸-0传感器对应的位置。图7B示出了在与尺寸-1传感器对应的位置处的准直器安装组件520。图7C示出了在与尺寸-2传感器对应的位置处的准直器安装组件520。为了将准直器安装组件520固定在这些位置中的任何一个位置，将定位磁铁612***到对应的定位孔610中，其然后被准直器安装定位磁铁632A和632B吸引。

图8是相对于图7A-C中的视图旋转90度的剖视图，其示出了尺寸-2传感器位置处的准直器安装组件520。图9是来自与图8相同的视角的剖视图，但示出了组装在一起的准直器壳体组件510、准直器安装组件520和准直器底盘530。如图9所示，磁体620A和642A彼此靠近(即，彼此相邻定位)并且彼此吸引，从而阻止准直器壳体组件510相对于准直器底盘530旋转。以类似的方式，磁体620B和642B彼此相邻定位，并进一步抑制准直器壳体组件510相对于准直器底盘530的旋转。

图10是示出组装在一起的准直器壳体组件510、准直器安装组件520和准直器底盘530的剖视图。在图10中，准直器安装组件520处于与尺寸-0口腔内传感器对应的位置。如图10所示，锁定螺钉614突出到导轨640A中并与导轨640A的端部接触。通过这种接触，防止准直器壳体组件510沿着逆时针方向进一步旋转。

如以上所讨论的，x射线源104/204可以与包括对准环402的对准装置400结合使用。图11A是对准环402的图示。对准环402被显示为大致圆形，但可以是任何形状。对准环402通常分为以下项目：多个开口1102A-D、窗口开口1104、主对准沟槽1106、垂直对准沟槽1108A-B和水平对准沟槽1110A-B。多个开口1102A-D被构造成容纳对准装置400的对应臂404。在一个实施例中，臂404可以具有不同的横截面轮廓。因此，开口1102A-D中的每一个可以具有不同的横截面轮廓，以便与臂404匹配。每个臂404可以对应于特定类型的放射线图像。例如，当一个臂404在对应的开口1102A-D中使用时，可以提供颊的图像，而当另一个臂404在其对应的开口1102A-D中使用时，可以提供舌侧图像。无论放射线图像的类型如何，每个臂404被设计为将口腔内传感器(x射线探测器202)定位在窗口开口1104的中心，该口腔内传感器由其一端处的保持架保持。

在图11A中，主对准沟槽1106被示出为C形沟槽，但这仅仅是示例性的。例如，主对准沟槽1106可以是圆形；具体而言，是通过连接图11A中的C形沟槽1106的由水平对准沟槽1110B分开的远端而形成的圆形。主对准沟槽1106也可以是其它形状，例如：正方形、三角形或多边形。优选地，发光对准装置604投射与主对准沟槽1106的形状匹配(或基本上匹配)的图案。因此，在图11A所示的实施例中，主对准沟槽1106是基本上与由发光对准装置604发射的图案匹配的C形状。

对准环402上的垂直对准沟槽1108A-B和水平对准沟槽1110A-B也可以用于确定正确的对准和定位。准直装置500可以包括将光投射到垂直和水平对准沟槽上的附加发光对准装置。在一个实施例中，激光器650A和650B投射激光束，如果x射线源104/204和x射线探测器202正确地对准和定位，则激光束入射在水平沟槽1110A-B上。

如以上所讨论的，为了确保x射线源104/204正确地对准并且距x射线探测器202正确的距离，准直装置500设置有将光束1112投射到对准环402上的发光对准装置604。当光图案落在瞄准环上的目标内时，准直器正确对准。如以上所讨论的，在一个实施例中，光束1112是圆形的。如果x射线源104/204相对于对准环402正确地定位和对准，则由发光对准装置604发射的光束1112将落在主对准沟槽1106上。

图11B图示了其中x射线源104/204相对于x射线探测器202正确定位和对准的情况。如图11B所示，从发光对准装置604发射的圆形光束1112落入在主对准沟槽1106内。此外，从激光束650A和650B发射的激光1114落入在水平对准沟槽1110A-B内。图11B还示出了由保持架保持并且以窗口开口1104为中心的x射线探测器202(以口腔内传感器的形式)。

但是，图11C图示了其中x射线源104/204相对于x射线探测器202未被正确定位和对准的情况。如图11C所示，从发光对准装置604发射的圆形光束1112至少部分地落在主对准沟槽1106的外部，指示x射线源104/204相对于x射线探测器202未被正确定位和/或对准。虽然由激光束650A和650B发射的激光1114落在水平对准沟槽1110A-B内，但是这单独地并不指示正确的定位和对准，而是仅指示对应的轴被正确对准。如以上所讨论的，发光对准装置604还可以投射一对平行线或四个点。对准环402可以在其一侧包括对应的沟槽(例如，一对平行沟槽)或凹陷(例如，四个凹陷)。在前一种情况下，如果该对平行线入射在该对平行沟槽上，则它指示x射线源104/204和x射线探测器202在XYZ坐标系中对准并且不存在偏航、倾斜或滚动错位。类似地，在后一种情况下，如果四个点落在四个凹陷内，则它指示x射线源104/204和x射线探测器在XYZ坐标系中对准并且不存在偏航、倾斜或滚动错位。

利用上述特征，x射线源可以设置有准直装置500，准直装置500可取决于正在被使用的x射线探测器(例如，口腔内传感器)的尺寸进行调节。准直装置500有助于确保由x射线源发射的x射线被限制在诊断感兴趣的区域。准直装置500可以用于x射线成像(例如x射线成像系统100)或断层合成成像系统200中。此外，准直装置500可以设置有发光对准装置604，当与对准环402结合使用时，可以帮助确保x射线源和x射线探测器的正确定位和对准。

已经通过示例而非限制的方式呈现了上述各种实施例。对于相关(一个或多个)领域的技术人员将清晰的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行形式和细节上的各种改变。因此，本发明不应受任何上述示例性实施例的限制，而应仅根据所附权利要求及其等同物来限定。

此外，应该理解的是，突出显示本文描述的功能的附图被呈现为说明性示例。本发明的体系架构足够灵活和可配置，使得它可以以不同于附图中所示的方式来利用和导航。

另外，摘要的目的是使普通公众，尤其是不熟悉专利或法律术语和/或措辞的相关(一个或多个)领域的科学家、工程师和从业者能够从粗略检查中快速确定本文公开的技术主题的性质和本质。该摘要不旨在以任何方式限制本发明的范围。还应该理解的是，权利要求中所述的程序不需要以所呈现的顺序执行。