具体实施方式

现在将参考附图更全面地对示例实施例进行描述。

参考图1，在手术室或手术房间10中，如外科医生12的用户可对如患者14的受试者执行手术。在执行手术中，用户12可使用成像系统16来获取患者14的图像数据，以允许所选择的系统生成或创建图像来帮助执行手术。图像数据可由用于产生受试者14的一个或多个投影的电力产生。然而，应当理解，可以收集各种类型的图像数据，并且可以使用各种类型的图像数据来生成或重建图像18。

图像18可以包括可以使用图像数据生成并作为图像18显示在显示装置20上的模型(例如三维(3D)图像)。显示装置20可为处理器系统22的一部分和/或连接到所述处理器系统，所述处理器系统包含输入装置24(例如键盘)和处理器26，所述处理器可包含与处理系统22结合的一个或多个处理器或微处理器。处理系统22还可包括选定类型的非暂时性和/或暂时性存储器27。可在处理器26与显示装置20之间提供连接28用于数据通信，以允许驱动显示装置20显示或示出图像18。

成像系统16可具有各个部分，例如由在美国科罗拉多州路易斯维尔(Louisville,CO,USA)具有营业地点的美敦力导航有限公司(Medtronic Navigation,Inc)出售的成像系统的那些。成像系统16还可以包括和/或替代地包括各种部分，例如美国专利申请公开案2012/0250822、2012/0099772和2010/0290690中公开的那些，将它们全部通过引用并入本文。

成像系统16可以包括移动推车30以允许成像系统是可移动的。成像系统16还可包括控制器和/或控制系统32。在各种实施例中，控制系统32可并入推车30或其他适当位置。进一步，控制系统32可包括处理器33a和存储器33b(例如，非暂时性存储器)。存储器33b可包括由处理器33a执行以控制成像系统(包括成像系统16的各个部分)的各种指令。

成像系统16的成像台架34中可以放置有源单元或系统36，并且检测器38可以连接到移动推车30。台架34可为O形或环形的，其中台架34为基本上环形的，并且包括形成源单元36和检测器38可在其中移动的体积的壁。移动推车30可从一个手术室移动到另一手术室，并且台架34可相对于推车30移动，如本文中另外讨论的。这允许成像系统16相对于受试者14为移动的和可移动的，从而允许其在多个位置和以多种程序使用，而不需要专用于成像系统的资本支出或空间。处理器可包括通用处理器或特定的应用程序处理器和存储器系统(例如，非暂时性存储器，如旋转盘或固态非易失性存储器)。举例来说，存储器系统可包括待由处理器执行以执行功能并且确定结果的指令，如本文所讨论的。

源单元36可为x射线源，也称为发射器，其可发射朝向和/或穿过患者14的x射线以由检测器38检测。如本领域的技术人员所理解的，由源36发射的x射线可以锥形发射并且由检测器38检测。源36/检测器单元38通常在台架34内在直径上相对。检测器38可在台架34内围绕患者14以360°运动移动，而源36保持与检测器38大致180°相对(如，使用固定的内部台架或移动系统)。

台架34可相对于可放置在患者支撑架或工作台15上的受试者14通常在如图1中所示的箭头40的方向上等距移动。台架34还可相对于患者14倾斜，如箭头42所示，相对于患者14的纵向轴线14L和推车30沿线44纵向移动，可相对于推车30并且横向于患者14通常沿线46上下移动，以允许源36/检测器38相对于患者14定位。可精确地控制成像装置16以相对于患者14移动源36/检测器38，以生成患者14的精确图像数据。成像装置16可经由连接50与处理器26连接，所述连接50可包括从成像系统16到处理器26的有线或无线连接或物理介质传输。因此，使用成像系统16收集的图像数据可传输到处理系统22用于导航、显示、重构等。

如本文所讨论的，源36可以包含一个或多个用于对受试者14成像的x射线源。在各种实施例中，源36可以包含单个源，其可以由一个以上的电力源供电以产生和/或发射具有不同能量特性的x射线。此外，多于一个x射线源可以是可以被供电以在选定时间发射具有不同能量特性的x射线的源36。

根据各种实施例，成像系统16可以与非导航或导航程序一起使用。在导航手术中，定位器和/或数字化器，包括光学定位器60和电磁定位器62中的任一个或两个，可用于在相对于患者14的导航域内生成场和/或接收和/或发送信号。相对于患者14的导航或可导航空间或域可与图像18配准。如本领域中所理解的，相关性允许在导航域内定义的导航空间和由图像18定义的图像空间的配准。患者跟踪器或动态参考框架64可连接到患者14，以允许动态配准和维持患者14与图像18的配准。

然后可以相对于患者14跟踪患者跟踪装置或动态配准装置64和器械66以允许导航程序。器械66可包含跟踪装置，例如光学跟踪装置68和/或电磁跟踪装置70，以允许利用光学定位器60或电磁定位器62中的任一个或两个来跟踪器械66。器械66可以包括具有导航/探测接口装置74的通信线路72，例如具有通信线路76的电磁定位器62和/或具有通信线路78的光学定位器60。分别使用通信线路74、78，接口74然后可以通过通信线路80与处理器26通信。应当理解，任何通信线路28、50、76、78或80可以是有线、无线、物理介质传输或移动，或任何其它适当的通信。然而，适当的通信系统可以配备有相应的定位器，以允许相对于患者14跟踪器械66，从而允许图示器械66相对于图像18的跟踪位置以执行手术。

本领域技术人员将理解，器械66可为任何适当的器械，如心室或血管支架、脊柱植入物、神经支架或刺激器、消融装置，或类似物。器械66可为介入器械，或可包括或为可植入装置。跟踪器械66允许使用配准图像18查看器械66相对于患者14的位置(包括x、y、z位置和定向)，而无需在患者14内直接查看器械66。

此外，台架34可以包括光学跟踪装置82和/或电磁跟踪装置84，以用相应的光学定位器60或电磁定位器62进行跟踪。因此，成像装置16可相对于患者14被跟踪，器械66也可跟踪，以允许患者14相对于图像18的初始配准、自动配准或继续配准。配准和导航程序在美国专利号8,238,631中讨论，其以引用的方式并入本文中。在配准和跟踪器械66后，可以相对于图像18显示图标90，包含叠加在所述图像上。

转到图2，根据各种实施例，源单元36可以包括各种组件或特征，如本文所讨论的。例如，源单元36可以包括x射线源，例如可以连接到开关102的单个x射线管100，该开关可以将第一电源A 104和第二电源B 106与x-射线管100互连。x射线可以从x射线管100大体呈锥形108朝向检测器38发射并且大体在如箭头、射束箭头、射束或向量110所指示的从源100的方向上发射。

开关102可以在电源A 104和电源B 106之间切换以在不同的电压和/或安培数下为x射线管100供电以大体在向量110的方向上以不同的能量特性朝向探测器38发射x射线。向量110可以是x射线锥体108内的中心向量或射线。x射线束可以作为锥体108或其它合适的几何结构发射。向量110可以包含与射束的进一步相互作用相关的选定线或轴线，例如与滤光器部件的相互作用，如本文进一步讨论的。

然而，将理解，开关102也可以连接到能够提供不同电压和/或安培数下的功率特性的单个可变电源，而不是连接到两个不同电源A 104和/或B 106的开关102。此外，开关102可以是用于在不同电压和安培数之间切换单个电源的开关。此外，源单元36可以包括多于一个的源，例如x射线源，每个源被配置或可操作以发射具有一种或多种能量特性和/或不同能量特性的x射线。开关或选定系统可以操作以向两个或多个X射线管供电以在选定时间产生X射线。

为了获取投影，也称为图像投影或一般称为图像，患者14可以位于x射线锥体108内。然后基于在向量110的方向上朝向检测器38的x射线的发射，在检测器38处获取患者14的图像数据。如本文所讨论的，X射线投影的生成可用于收集或获取受试者的图像数据以用于生成图像。

可以在源单元36内提供两个电源A和B 104、106。替代地或此外，电源104、106可以与源单元36分开并且通过适当的电连接例如第一电缆或电线112和第二电缆或电线114简单地与开关102连接。开关102可以以适当的速率在电源A 104和电源B 106之间切换，以允许通过患者14以两种不同能量发射x射线以用于各种成像程序，如本文进一步讨论的。不同的能量可用于患者14的材料分离和/或材料增强的重建或成像。

开关102的切换速率可以包括约1毫秒(ms)至约1秒，进一步包括约10ms至500ms，并且进一步包括约50ms。根据各种实施例，可以以大约30Hz的速率切换电源。因此，可以根据每个电源A和B发射具有能量特性的x射线持续大约33ms。

此外，基于选择的对比度增强要求，电源A 104和电源B 106可以被提供为包括不同的功率特性，包括不同的电压和不同的安培数。不同的功率特性允许x射线包括不同的能量特性。两种或多种不同的x射线发射的不同能量特性相互作用并被同一材料不同地衰减(例如吸收、阻挡、偏转等)。例如，如本文进一步讨论的，可以选择不同的能量特性以允许患者14的软组织(例如肌肉或脉管系统)和硬组织(例如骨骼)之间的对比度增强(例如增强的观察和识别)，这可以是在没有任何造影剂的情况下完成。此外，不同的能量特性可以有助于增加通过注射或供应泵120注射或提供给患者14的造影剂与未在患者14体内注射造影剂的区域之间的对比度，所述注射或供应泵可由患者14中的图像控制器32(或其他适当的控制系统)控制。

如本文进一步讨论的，在选定能量特性下每次发射x射线可包括x射线能谱范围。然而，任何给定功率水平的x射线能谱范围通常可以是宽的。宽例如可以包括发射x射线的能量范围，而不仅仅是特定和/或单一能量水平。因此，即使使用两种不同的供电特性，发射的x射线也可在由两个电源A和B产生的x射线的两次发射之间重叠。滤光器组合件150可以包括滤光器材料的滤光器构件，如在本文中所讨论的，其可用于衰减一种或多种X射线发射的光谱中的一些。在衰减x射线发射光谱的一部分时，两次发射之间的差异可能更大，并且光谱重叠可以最小化。例如，当x射线管由较高功率的电源A或B供电时，滤光器构件可以衰减较低能量的x射线。源单元36可以称为准直器和/或滤光器组合件可以并入准直器组合件中，如本文所讨论的。

例如，电源A 104可具有约75kV的电压且可具有约50mA的安培数，这可不同于可具有150kV和20mA的电压的电源B。然后可以用开关102切换选定的电压和安培数以向x射线管100供电，以大体在向量110的方向上在患者14处和/或穿过患者向检测器38发射具有选定能量特性的x射线。将理解，电源A的电压范围可以是大约40kV到大约80kV并且安培数可以是大约10mA到大约500mA。通常，第一电源A 104和第二电源B 106之间的功率特性差异可以是大约40kV到大约60kV以及大约20mA到大约150mA。换言之，例如，电源B可以以比电源A大大约40kV到大约60kV的电压和大约20mA到大约150mA的安培数为x射线管100供电。除了能量和mA差异之外，曝光的脉冲宽度也可以有1ms到50ms的不同。

双电源允许由x射线管100发射双能量x射线。如上所述，两个或双能量x射线可以允许基于获取的患者14的图像数据对受试者14的模型进行增强和/或动态对比度重建。然而，应当理解，可以提供多于两个的电源或者可以在操作期间改变它们以提供具有多于两个能量特性的X射线。除非特别说明，否则本文对二或双能量的讨论仅是示例性的并且不旨在限制本公开的范围。

然而，应当理解，成像系统也可用于以单一功率生成投影。因此，可以使用单或双功率成像系统来生成图像数据投影。投影，无论它们如何收集，都可用于生成图像。

图像18可以通过从图像数据重构来生成。在各种实施例中，可以使用迭代或代数过程来重建图像18。基于获取的图像数据，图像18可以包括患者14的至少一部分的模型。应当理解，模型可以包括基于图像数据的患者14的成像部分的三维(3D)渲染。渲染可以基于选定的技术来形成或生成，例如这里讨论的那些。

电源可为x射线管100供电以生成患者14、患者14的选定部分或任何感兴趣的区域、区或体积的二维(2D)x射线投影。2D x射线投影可以如本文所讨论的那样被重建，以产生和/或显示患者14、患者14的选定部分，或任何感兴趣的区域、区或体积的三维(3D)体积模型。如本文所讨论的，2D x射线投影可以是用成像系统16获取的图像数据，而3D体积模型可以被产生或对图像数据建模。

为重建或形成3D体积图像，适当的代数技术包含期望最大化(EM)、有序子集EM(OS-EM)、同时代数重建技术(SART)和总变异最小化(TVM)，如本领域技术人员一般理解。基于2D投影执行3D体积重建的应用允许有效和完整的体积重建。通常，代数技术可包含迭代过程以执行患者14的重建以供显示为图像18。例如，纯或理论图像数据投影，例如基于或从“理论”患者的图集或风格化模型产生的那些投影，可以反复更改，直到理论投影图像与获取的患者14的2D投影图像数据匹配。然后，风格化模型可以被适当地改变为所获取的所选患者14的2D投影图像数据的3D体积重建模型，并且可以用于手术治疗，例如导航、诊断或规划。理论模型可以与理论图像数据相关联以构建理论模型。以此方式，模型或图像数据18可以基于用成像设备16获取的患者14的图像数据来构建。

由于源/检测器36/38围绕患者14移动以最佳运动定位，投影图像数据可以是2D投影并且可以通过源/检测器36/38围绕患者14的基本上全部或部分环形或360°定向移动来获取。最佳运动可以是源/检测器36/38单独或随着台架34的运动在圆圈中的预定运动，如上所述。最佳运动可以是允许获取足够的图像数据以重建图像18的选定质量的运动。这种最佳移动可以允许通过沿着路径移动源/检测器36/38来最小化或试图最小化患者14和/或用户12对x射线的暴露以获取选定数量的图像数据，而无需更多或基本上更多的x射线曝光。

此外，由于台架34的运动，检测器从不需要以纯圆形运动，而是可以以螺旋线运动或围绕或相对于患者14的其他旋转运动。此外，基于成像系统16(包括台架34和检测器38一起)的运动，路径可以是基本上非对称的和/或非线性的。换句话说，路径不需要是连续的，因为检测器38和台架34可以在遵循最佳路径的过程中停止、向其刚来的方向后移(例如振荡)等。因此，检测器38永远不需要围绕患者14行进完整的360°，因为台架34可倾斜或以其他方式移动并且检测器38可停止并沿它已经通过的方向移回。

在检测器38处获取图像数据时，基于患者14中组织或造影剂的特性和由x射线管100发射的两束x射线的能量，发射的能量，在各种实施例中包括双能量x射线，通常与患者14中的组织和/或造影剂不同地相互作用。例如，患者14的软组织可以吸收或散射具有由电源A 104产生的能量的x射线，其不同于具有由电源B 106产生的能量的x射线。类似地，造影剂例如碘可以吸收或散射由电源A 104产生的x射线，其不同于由电源B 106产生的x射线。电源A 104和电源B 106之间的切换可以允许确定患者14内的不同类型的材料特性(例如硬或软解剖结构或两种类型的软解剖结构(例如血管和周围组织))、造影剂、植入物(例如金属植入物)和周围的自然解剖结构(例如骨骼)等等。通过在两个电源104、106之间切换并且知道电源A 104用于生成x射线而不是电源B 106用于生成x射线的时间，在检测器38处检测到的信息可以用于识别或隔离正在成像的不同类型的解剖结构或造影剂。

可以使用定时器来确定第一电源A 104被使用的时间和第二电源B 106被使用的时间。这可以允许对图像进行索引和分离以生成患者14的不同模型。此外，如本文所讨论的，定时器可以是单独的系统或者包括在成像系统16或处理器系统26中，可以用于索引用注入患者14的造影剂生成的图像数据。

至少因为x射线管100在可移动的成像系统中，例如成像系统16，因此它可以相对于患者14移动。因此，X射线管100可以相对于患者14移动，同时用于X射线管100的能量在电源A 104和电源B 106之间切换。因此，使用电源A 104获取的图像相对于患者14的姿势或位置可能与电源B 106不同。然而，如果希望或选择模型由患者14中的单个位置形成，则可以使用各种内插技术来生成模型。可以在第一次获取的图像数据和第二次获取的图像数据之间进行插值。第一次和第二次的图像数据可以用两种不同的能量产生。因此，可以使用获取的图像数据之间的插值来形成包括来自两种能量的图像数据的模型。此外，内插可以考虑在获取使用电源A 104的投影和使用电源B 106的投影之间的x射线管100的移动量(例如线性、旋转等)。

由于两个电源104、106，由x射线管100发射的x射线的双能量可以允许在患者14的脉管系统和肌肉组织之间进行充分有效和增强的对比度鉴别确定。此外，开关102在电源A104和电源B 106之间的切换允许源36的有效构造，其中单个x射线管100可以允许产生两种不同能量的x射线以允许对患者14进行增强或动态对比度建模，例如对其中包括造影剂的患者14的脉管系统进行建模。

双能量成像系统可以包括在美国专利申请公开案2012/0099768和2012/0097178中公开的那些，均通过引用并入本文。

除了产生不同能量的x射线，包括如上所述的双能量x射线之外，滤光器组合件200可用于帮助在x射线到达检测器38之前确保或产生两个不同能量的x射线的x射线谱之间的选择差异。滤光器组合件200还可以与切换x射线能量、使用开关102、使用泵120注射造影剂或其他合适的定时相结合来定时。因此，可以操作滤光器组合件200来对患者14成像以实现x射线的双能量之间的差异。

转向参考图3，单元36的选定部分可以包括或已经相对于其定位准直器组合件210。准直器组合件210可包括滤光器组合件200。应当理解，可以使用选定的滤光器组合件，例如在美国专利申请公开案2018/0310900中公开的那些，通过引用并入本文中。如本文所讨论的，滤光器组合件200包括各种组件。

准直器210可以包括各种组件，例如滤光器组合件200，如本文进一步讨论的，其可以与底座或安装板214可移动地连接或互连。安装板214可具有面向源的侧218和面向患者或受试者的侧222。安装板214还可限定延伸穿过安装板314的孔口226。

在面向患者的侧222上可以安装各种环或盖，例如孔盖230和孔特征或部分234。孔环或部分234可由选定材料形成，例如铅或其他不透x射线的材料。因此，为了对受试者14成像，基本上所有的x射线束108都可以延伸或穿过孔口226，并且额外部分将被环234阻挡。

此外，安装到安装位置214可以是轴线选择组合件240。轴线选择组合件240可包括可相对于源100移动以移动或引导束108的一部分通过孔口226的各部分或叶片。轴线选择组合件240可以是任何适当类型的轴线选择组合件，例如包括在由Medtronic,Inc.销售的 成像系统中的和/或在美国公开2018/0310900中公开的，将该申请通过引用并入本文中。轴线选择组合件240可选择小于孔口226的整个面积的区域，包括孔口226的选定部分或区域，x射线可通过该部分或区域。X射线可由滤光器组合件200过滤，如本文进一步讨论的。然而，可以根据任何适当的孔选择组合件执行轴线或孔添加和/或尺寸的特定选择。因此，在此不详细描述轴线选择组合件240，因为本领域技术人员可以理解为合适的。

滤光器组合件200在图5中详细示出并且将在本文中继续参考图3和图4更详细地讨论。滤光器组合件200可以包括可以固定地安装和/或可移动地联接到安装板214的各种组件。例如，安装位置214可以包括支座或间隔件246，其允许将轴线选择组合件240定位成与安装板214间隔开。因此，滤光器组合件200可以定位在安装板214(例如面向源的侧218)和轴线选择组合件240之间限定的空间或体积中。因此，在各种实施例中，滤光器组合件200可存在于一定体积中或具有可与间隔件246的高度250基本相等或相同的高度。然而，应当理解，滤光器组合件200的各个部分可以从安装板214伸出，因此具有大于间隔件246的高度250的尺寸。

如上所述，安装板214可以用作各种组件的安装板或底座。特别地，安装板214可以允许滤光器组合件200的安装和移动。滤光器组合件200可以包括各种组件，例如梯形框架或梯形构件260。梯形构件260可包括外框架或边界部分264和一个或多个横向构件，例如在两个细长构件或侧构件276、278之间延伸的四个横向构件266、268、270、274。具有端部横向构件279的侧构件276、278可以形成边界部分264。横向构件266-274与边界部分264结合可以形成或限定多个开口或滤光器区域280a-280e。

滤光器区域280a-280e可以具有选择的滤光器材料和/或相对于其形成或定位的开放空间以允许过滤来自源100的光束108，如本文进一步讨论的。在各种实施例中，滤光器框架260可具有安装或固定到其上的多个滤光器构件或材料，例如铜构件282、铅构件284和开放位置286、狭缝滤光器290和替代或附加位置294。应当理解，任何合适的材料都可以设置在梯形框架260中以形成滤光器组合件200的滤光器部分，并且上述材料仅是示例性的。此外，如本文进一步讨论的，梯形框架260可以相对于孔口226移动，以在源100和孔口226之间定位滤光器构件或部分282-294中的选定的一个或多个。因此，梯形框架260可用于定位选定的过滤材料或区域以相对于受试者14过滤光束108。

安装板214可以具有固定到其上的各种组件，这些组件可以关联和/或允许或选择性地确定或限制滤光器框架260的操作。例如，滤光器框架260可具有安装位置或突出部300。如本文进一步讨论的，突出部300可用于将各种组件安装到滤光器框架260。

在各种实施例中，框架260和/或其部分可以接触第一止动件310和第二止动件314。在各种实施例中，突出部300可以接触一个或多个止动件或限制器310、314。止动件可由挤压和机械加工的材料形成，例如铝。通常，止动件可具有安装板接合部313和框架接合部315。框架接合部315可以是基本上平坦的或平面的。

止动件310、314可以任何适当的方式固定到安装板214，例如用紧固件318。紧固件318可以是合适的紧固件，例如螺栓、螺钉、铆钉等。此外或可替代地，选定的搭扣配合、粘合剂等可用于将止动件310、314固定到安装板214。然而，应当理解，止动件310、314也可以与框架板214一体地形成为单件或部分。例如，板214的一部分可以被切割和弯曲以用作止动件，例如止动件310、314中的一个或两个。

滤光器框架260可以相对于安装板214移动，并且突出部300可以在滤光器框架260的移动的选定极限或结束极限处接合止动件310、314。止动件310、314可以限制框架260的移动。进一步，止动件可操作以指示框架260的最终位置或选定位置，例如初始位置。滤光器构件相对于框架260的位置是已知的，因此相对于框架260的任何位置。因此，框架相对于板214的位置，包括孔口226，可以通过止动件知道并且如本文所讨论的。

框架260可以可移动地连接到轨道324。轨道324可以以任何适当的方式固定到安装板214，例如使用轨道安装件，包括第一轨道安装件326和第二轨道安装件328。在各种实施例中，滤光器组合件200可以仅包括单个轨道324。

两个轨道安装件326、328可以以适当的方式固定到安装板214，例如使用包括紧固件330的选定紧固件。紧固件330可以是螺钉、螺栓、铆钉或其他合适的紧固件。此外，如上所述，选定的粘合剂或搭扣配合可用于将安装件326、328紧固到安装板214。

安装件326、328可包括接收轨道324的相应端部的相对的孔或通孔。因此，轨道324可以在选定位置固定到安装板214。如图5中示例性示出的，轨道324可以固定在相对于孔口226的选定位置。

继续参考图5并另外参考图6，框架260安装到或连接到一个或多个衬套，例如第一衬套350和第二衬套354。应当理解，可以提供任何适当数量的衬套，并且这里仅讨论两个衬套仅仅是为了当前讨论的清楚。此外，可以提供两个衬套以最小化或消除框架260相对于轨道324和/或孔口226的旋转。应当理解，还可以提供额外的衬套以帮助减少或消除旋转。此外，还可提供选定尺寸的单个衬套以提供框架260相对于轨道324的适当稳定性。

继续参考图6A和6B，将更详细地描述衬套350。衬套350可以与衬套354基本相同，因此将不再重复讨论第二衬套354。然而，衬套350可以包括轨道接合部360，该轨道接合部可以包括或限定通孔364。因此，如本文进一步讨论的，衬套350可以沿着轨道324移动，例如沿着其滑动。此外，衬套350可以包括框架接合部或区域368。

框架接合区域368可以包括第一接合表面或部分372和第二表面或接合部376。两个接合表面或部分372、376可以相对于彼此成角度382形成。例如，角度382可以允许衬套354在相对于框架260的选定位置处配准框架260。例如，由于两个表面372、376相对于衬套350基本上处于单一或唯一的位置或取向，所以侧轨道或延伸部276可以被接收到框架接合部368中。因此，衬套350可以在基本上单个位置处相对于框架260配准或定位。应当理解，如上所述，衬套350可以相对于框架260定位在任何合适的位置，例如相对于滤光器位置280定位。

一旦衬套350相对于框架260配准，它就可以固定或安装到框架260上。例如，紧固件388可以接合框架260。紧固件388可包括螺钉、螺栓、铆钉等，其穿过衬套350的孔392并接合框架260，例如沿着梁276或在梁上。因此，框架260可以安装到可相对于轨道324例如以滑动方式移动的衬套350。

通过将框架260安装到衬套350，框架260可以沿着轨道324移动。框架构件260相对于和/或沿着轨道324的移动允许选择的滤光器构件或位置相对于孔口226定位，例如在受试者14和源100之间的孔口上方。如本文进一步讨论的，框架构件260的移动，例如沿着轨道324，允许将各个滤光器的选定部分和/或选定滤光器定位在孔口226上方。

如上所述，框架260可以相对于轨道324相对于安装板214移动。轨道324可由任何合适的材料形成，例如挤压铝、不锈钢、钛或任何合适的材料。通常，轨道324由硬化的材料形成并且在包括框架构件260的移动的使用期间不会弯曲。因此，框架构件260可以相对于孔口226移动，例如通过利用选定运动系统400与衬套350、354协作而沿着轨道324滑动。

继续参考图5，运动系统400可以包括各种组件或组合件。组件可以以适当的方式安装到安装板214，例如使用马达安装支架或构件404。马达安装支架404可以包括马达安装部分406和板安装或连接部分408。安装支架404可以用一个或多个紧固件(例如紧固件410)固定到固定板214。紧固件410可以是任何合适的紧固件，例如螺钉、螺栓、铆钉或其他合适的紧固件。此外，支架404可以用一种或多种粘合剂固定到板214。此外，如上所述，支架404可以与板214一体地形成，例如通过切割和弯曲板214的一部分。

安装支架404可以允许固定一个或多个马达420。马达420可以是任何合适的马达，例如具有选定绕组的电动机，例如包括步进马达。马达420可以被配置为在选定的电压下操作，例如大约5伏(V)。马达可以形成具有螺杆424的致动组合件422的一部分。选定的致动器可包括由Haydon Kerk Motion Solutions,Inc.销售的Kerk^TM致动器，该公司在美国康涅狄格州设有营业地点。

致动器螺杆424可由致动器组合件422的马达420旋转。马达420可以以任何适当的方式安装到支架404，例如使用一个或多个紧固件430。紧固件可以是任何合适的紧固件，例如上面讨论的那些。此外，马达420可以通过任何合适的机构安装到支架404，例如粘合剂等。此外，马达424可由选定的控制系统提供动力，该选定的控制系统可通过选定的连接434连接到马达420。如上所述，连接434可以连接到成像系统控制器32。因此，致动器组合件422可由图像控制器32操作和/或控制以获取受试者14的图像数据或投影，如本文进一步讨论的。

致动器组合件422可以以适当的速率旋转螺杆424。例如，螺杆424可以是具有选定螺距的螺纹螺杆。例如，螺杆424可以包括任何选定量的螺距，例如螺杆424的每旋转一次引起框架260沿着轨道324的轴向移动。例如，螺杆424可包括导致每转约0.005英寸轴向移动(约0.1毫米/转(mm/rev)至约0.1英寸/转(约2.5mm/rev)的螺距，包括约0.01英寸/转(约0.3mm/rev)至约0.05英寸/转(约1.3mm/rev)，进一步包括约0.024英寸/转(约.61mm/rev)。轴向运动通常可以是框架260沿着轨道324的并且旋转是螺杆424每旋转一圈(即360度旋转)。马达可以是步进马达并且具有大约7.5度的步长。因此，马达420的全步长可产生约0.0001英寸(约0.003mm)至约0.01英寸(约0.3mm)的运动，包括约0.003英寸(约0.08mm)至约0.007英寸(约0.2mm)/每全步长，还包括约0.0005英寸(约0.01mm)。因此，致动器组合件422可以通过连接到框架260而选择性地移动框架，如本文所讨论的，螺杆424每旋转一圈以适当的量。

如上所述，致动器组合件422的马达420可以固定到固定到板214的支架404。致动器422包括可从马达420延伸并接合螺母组合件440的螺杆424。螺母组合件440可以以任何适当的方式连接到螺杆424。螺母440可以包括诸如结合到或包括在由Haydon Kerk MotionSolutions，Inc.销售的Kerk^TM26000系列致动器中的螺母，该公司在美国康涅狄格州设有营业地点。

螺母440可包括选定的特征，例如反斜杠部分，其可包括弹性构件，例如弹簧444。螺母440可以安装到螺母支架448，该螺母支架包括螺母安装部分450和框架安装部分454。框架安装部分454可以通过一个或多个紧固件(包括紧固件456)固定到框架260，例如在突出部300处。紧固件456可以是任何合适的紧固件，例如上面讨论的那些。此外，螺母支架448可以用选定的粘合剂或其他合适的部分固定到框架260。此外，如上所述，螺母支架448可以与框架260成一体，例如以合适的方式形成突出部300以接收或接合螺母440。

在各种实施例中，螺母支架448包括通道或通孔460，然后螺母440的一部分例如防反斜杠部分444可以穿过该通道或通孔。螺母440可以包括安装凸缘464，其可以以适当的方式固定到螺母接合部分450，例如使用如上所述的紧固件或粘合剂。

不管螺母440如何固定到支架448，由于螺母440接合到支架448和螺母440接合到螺杆424，螺杆424的旋转可以引起支架448的运动。此外，根据各种实施例，由于螺母支架448与突出部300的接合，支架448的运动可引起框架260的运动。因此，致动器422的螺杆424的移动可引起框架260的移动。

如本文所讨论的，致动器422可以与图像系统控制器32或任何适当的控制器一起操作。可以根据指令操作致动器422以将选定的滤光器定位在孔口226处或将框架260移动到相对于孔口226的选定位置。因此，框架260可以由于致动器422而通过向马达420供电并控制马达以旋转连接到螺母440的螺杆424而移动。

致动器组合件422可以耦合到编码器组合件470。在各种实施例中，螺杆424与螺母组合件440连接，如上所述，并且可以进一步联接到编码器组合件的输入轴或编码器轴474。螺杆424可以用选定的联接器，例如联接器组合件478联接到轴474。联接器组合件478可以在第一端480处接收螺杆424并且在第二端482处接收轴474。螺杆424和轴474可具有相同或基本相同的直径(例如彼此相差约10％以内)。因此，联接器478可以具有单一内径并且没有台阶。选定的固定构件，例如一个或多个固定螺钉484，可用于将相应的螺杆424和轴474固定在联接器478内或固定到该联接器。

编码器组合件470可以固定到编码器支架488。在各种实施例中，支架488可由挤压铝形成并弯曲和/或加工成选定的尺寸和形状。编码器支架488可以包括编码器连接部分490和板连接部分492。板连接部分492可以用适当的紧固件(例如紧固件494)固定到安装板214。如上所述，紧固件494可以是任何合适的紧固件和/或附加的或替代的固定装置或机构可用于将支架488固定到板214。此外，如上所述，支架488可以与板214一体地形成，例如形成为其一部分并弯曲以接合编码器组合件470。

编码器组合件470可以包括各部分，例如输入轴或编码器轴474并且在本文中更详细地讨论并且在图7中示出。轴474可以延伸穿过编码器外壳498。轴474然后可以以适当的方式与编码器模块502相互作用。在各种实施例中，轴474和/或与其连接的部分可以向编码器模块502提供输入。

例如，编码器模块502可以包括磁性编码器。选定的磁性编码器可以包括非接触式磁性编码器模块，其中磁体固定到轴474并且作为编码器模块502的一部分相对于传感器旋转。在各种实施例中，编码器可以包括传感器，例如霍尔效应传感器，以感测磁场的运动和/或位置，例如由磁体产生的那些。编码器模块502可以包括由Renishaw销售的RMB20磁性编码器模块，其在英国格洛斯特郡有营业地点。其他合适类型的编码器可以包括光学和电容式。编码器可包括由在加利福尼亚州圣何塞设有营业地点的Broadcom,Inc.销售的AR18系列或由在伊利诺伊州霍夫曼庄园设有营业地点的OMRON Corporation销售的E6A2-C编码器。

不管编码器用于编码的介质如何，编码器还可以包括增量或绝对量。增量编码器可以对脉冲进行计数(例如在运动期间)，但不知道它在空间中的位置。增量编码器“归位”以建立零位置。可以例如通过硬停止来确定原位位置，如在本文的各种实施例中所讨论的。在编码器内部建立一个索引脉冲，每转发生一次，并提供可靠的位置。在各种实施例中，绝对编码器也可以和/或替代地被使用并且始终知道它在哪里。

因此，编码器模块502可以感测轴474的旋转。由于由固定到轴474的磁体形成的磁场的变化，轴474的旋转可以被读出或测量。由于通过联接组合件478联接到轴474的螺杆424的旋转，轴474可以旋转。编码器支架488和致动器支架404有助于确保致动器组合件422和编码器组合件470相对于板214和/或彼此基本固定。因此，致动器422可以通过螺杆424的致动相对于安装板214移动框架260。当移动框架260时，螺杆424的旋转然后由于联接组合件478而使编码器轴474旋转。因此，包括编码器模块502的编码器组合件470可用于产生关于编码器轴474的旋转的信号。

此外，包括轴474的编码器组合件470与螺杆424成一直线。此外，编码器轴在远离马达420的位置处连接到螺杆424。因此，当确定框架260的运动时，编码器可以考虑螺杆424中的扭转或扭转运动。与螺杆424的连接，特别是当与螺杆成一直线时，允许编码器确认和/或确定螺杆424的实际运动。当螺杆424连接到框架260时，当螺杆424旋转时，框架260移动。尽管可驱动或命令马达420(例如，以选定数量的脉冲)以移动螺杆424，但螺杆424可能因各种原因不移动。由于摩擦、障碍物等，螺杆424和/或马达420可能不旋转。连接到螺杆424的编码器420可以测量和/或确定螺杆424的实际运动。因此，编码器470可用于确认马达420移动了所需距离，并且马达420的运动控制器可以检测移动距离中的误差(如果存在)，并添加额外的增量步长命令以确保马达420和/或螺杆424和/或框架260移动所需距离。

如本文所讨论的，编码器模块502可以包括连接506。连接506可以允许进行通信连接508到选定的模块或处理器系统，例如图像控制器32。图像控制器32可以通过通信线路508接收和/或发送信号到编码器模块502。在各种实施例中，例如，编码器模块502可以将基于编码器轴474的旋转的信号发送到图像控制器32。图像控制器32还可以向致动器组合件422的马达420发送和/或接收信号。因此，图像控制器32可以发送和/或接收关于框架260的移动的信号。因此，由于致动器组合件422和/或编码器组合件470，图像控制器32可用于以已知和选定的方式移动框架260。然而，应当理解，任何合适的处理器系统都可以用于控制致动器组合件422和/或从编码器组合件470接收信号。图像控制器32只是本文讨论的示例。此外，应当理解，通信线路508、434可以是任何适当类型的通信，也如本文所讨论的。通信434、508可以是有线的、无线的、由于访问通信或数据存储网络而进行的传输，等等。

此外，如图5所示，轨道324与框架260的螺杆424相对。因此，螺杆424可以在框架260的第一侧上施加力并且轨道在第二侧与框架260互连。在各种实施例中，如图所示，滤光器组合件200可以仅包括单个轨道和单个螺杆424。螺杆424也可替代地称为驱动螺杆或蜗旋螺杆。致动器422也可以被称为具有轨道324的运动或驱动系统。

螺杆424和编码器轴474彼此大致线性对齐。在各种实施例中，螺杆424和编码器轴474围绕公共轴线旋转。联接器478也大体在同一轴线上并且相对于编码器轴474轴向固定螺杆424。止动件310、314可与螺杆424的轴线大致对齐并放置在平面内。

继续参考图5并另外参考图7，更详细地描述位置确定组合件470。如上所述，位置确定组合件470包括定位确定模块或编码器模块502。位置确定编码器502可以包括任何适当的编码器，例如上面讨论的编码器。通常，编码器502可以感测磁体520的旋转磁场。磁体520可以产生由结合在编码器模块502中的传感器感测的磁极。磁体502可以固定到编码器轴474。在各种实施例中，编码器轴474可以包括第一端，例如包括接合或捕获区域526的基本上第一末端524。磁体520可以固定在捕获端526中。编码器轴474还可包括第二末端或螺杆接合端530。如上所述，螺杆接合端530可以将螺杆424例如与联接组合件478接合。因此，编码器轴474可以以大致轴向或线性的方式固定到螺杆424。然而，编码器轴474可以随着螺杆424旋转，其中螺杆424由马达420旋转，如上所述。因此，编码器轴474可以是编码器502的输入。

编码器组合件470还可包括外壳534，其包括外表面536和内表面538。内表面538可具有穿过其中的轴474。此外，一个或多个轴承，例如第一轴承540和第二轴承544，可以与轴474接合以支撑在轴474和壳体434之间，用于轴474的平滑旋转。

编码器模块502可以固定到外壳434。例如，编码器502可以包括一个或多个通孔544，一个或多个紧固件例如紧固件546可以穿过所述通孔。盖550可以覆盖编码器模块502的至少一部分。盖550可以包括允许连接器508从模块502连接或延伸到控制器32的通道或开口554。盖550可以用穿过盖550和/或模块502的紧固件546固定到外壳534。

位置确定组合件470还可包括闭合或保持部分，例如外部或保持螺母560，其可接合从外壳534延伸的外螺纹或部分564以将轴474保持在适当位置。外壳534可以包括或限定具有从外壳534的第一端或壁延伸的外螺纹564的区域。锁紧垫圈或系统568可以帮助将螺母560相对于外壳534保持在外螺纹564上。然而，应当理解，也可以在螺母560和外壳534和/或螺纹区域564之间设置其他锁定或固定保持部分。在位置确定组合件470的组装和/或维护期间，保持或夹子构件570可用于将轴474保持或固定就位。

因此，位置确定组合件470可以与编码器模块502组装以帮助确定滤光器组合件200的各个部分的位置。例如，编码器轴474可以固定到螺杆424以确定螺杆424的旋转位置和/或旋转次数。螺杆424的位置可用于基于所确定的螺杆424的绝对位置和/或自前一时刻的圈数来确定框架260的位置。

因此，包括编码器502的位置感测组合件470可用于将信号传输到控制器32或任何适当的控制器。继续参考图5并另外参考图8，示出了过程590。过程590可由处理器控制器32或任何适当的处理器系统控制，例如本文中讨论的那些。

通常，过程590可用于相对于孔口226移动框架260和/或其选定的滤光器部分。该过程开始于开始框594，并且在框596中发出信号和/或控制马达以移动框架。如上所述，图像控制器32可以操作滤光器组合件200，因此可以控制马达420。然而，在各种实施例中，控制器32可以传输位置并且马达420可以控制或在其中包括控制部分。此外，也如上所述，可使用替代和/或附加的控制或处理器系统来控制滤光器组合件200。然而，可以控制诸如马达420的马达以移动框架260。

在框架移动之后和/或在框架移动期间，可以在框600中从位置确定系统发送和/或接收信号。如上所述，位置确定系统可以包括系统470。位置确定系统，例如包括编码器模块502，可以在编码器轴474的移动期间或在其他选定时间传输信号。接收到的位置或发送的信号可以是适当的信号，例如索引/归位信号和/或移动或位置信号。

在各种实施例中，可以发送归位或索引信号并且可以在框610中确定是否已经发送或接收了索引或归位信号。例如，控制器32可以通过通信线路508(例如有线、无线或其组合)接收信号并且可以确定是否已经接收到索引或归位信号。如果尚未接收到索引信号，则可遵循否路径614以通过控制马达来继续框架的移动。

如果在框610中已经接收到索引信号，则可以基于索引信号的接收来遵循是路径618。在各种实施例中，框架260的选定位置可以基于选定或确定的原位位置。例如，滤光器组合件200可以被制造和/或组装和校准，使得框架260可以被移动或定位在原位位置或索引位置。位置确定组合件470可以确定或监控原位位置并允许确定框架260相对于原位位置的移动或位置。原位位置可用于参考框架260的移动。

因此，一旦在框610中确定框架260处于原位位置并且遵循是路径618，则可以在框622中进行框架的选定位置的传输。例如，框架260可以被选择为被移动，使得载玻片或通过载玻片滤光器290定位在孔口226之上或处。因此，所选框架位置的传输可以是定位或确定框架260的移动量以相对于孔口226定位载玻片或滤光器。

一旦传输了选定的框架位置，就可以在框626中通过框架控制马达。在框架的移动之后和/或在框架的移动期间，可以在框628中接收来自位置确定系统的框架的位置。如上所述，框架的位置可以用位置确定系统470确定和/或传送到控制器32。无论如何，可以确定框架的位置并且可以从位置确定系统470发送关于框架的位置的信号。该位置可以是编码器轴474的圈数、轴474的转动时间、基于编码器轴474的圈数的框架260的绝对位置、或其他适当的位置确定信号。

控制器32然后可以在框634中确定框架位置是否已经到达所选位置。如果确定框架尚未到达选定位置，则可以遵循否路径638以继续控制马达以移动框架。控制框架的移动可以导致在框628中额外接收位置并且可以在框634中进一步确定框架是否已经到达选择的位置。

一旦框架已经到达如框634中确定的选定位置，则可以遵循是路径642以在框644中控制马达以停止框架。一旦框架由于在框644中控制马达而停止，则可发生适当的操作。例如，可以用成像系统10收集图像以生成受试者14的投影。应当理解，如本领域技术人员将理解的，在框644中停止框架之后可以发生其他适当的操作。

在框644中停止框架之后，可以在框646中确定是否选择了新位置。例如，程序可以继续获取受试者14、不同受试者或其他适当部分的进一步投影。如果没有选择新位置，则可以遵循否路径648，并且过程可以在框650处结束。在框650中结束该过程可以包括任何适当的程序，例如对受试者14执行手术、移动成像系统10或其他适当的步骤。

然而，如果在方框646中选择了新位置，则可以遵循是路径654以在框594中重新开始。因此，如上所述，可以将框架移动到原位位置或索引位置，并且可以选择框架的新位置并且可以如上所述移动框架。可以理解，在将框架启动到原位位置或索引位置之后，不需要将框架移动到索引位置，然而，可以选择这样做。通过在将框架移动到任何其他选定位置之前将框架移动到索引位置，框架的位置可以始终相对于单个原位位置或索引位置移动，以帮助实现框架260相对于孔口226的精确放置。

在各种实施例中，如上所述，框架组合件200可包括如图9所示的狭缝滤光器构件290。狭缝滤光器构件290可包括美国专利申请公开____/_______(12/27/2018提交的美国专利申请系列号16/233,753)中公开的滤光器构件，通过引用将其并入本文。狭缝滤光器290可以包括多个狭缝，例如第一狭缝690、第二狭缝694和第三狭缝698。狭缝690-698可以形成在滤光器构件290中以从第一侧延伸穿过滤光器构件290到第二侧。此外，狭缝可以在滤光器290上在选定位置间隔开。在各种实施例中，外侧狭缝690、698可相对于滤光器构件290的表面的中心轴线或相对于法向轴线成角度。中心狭缝694可以沿着基本上垂直于滤光器构件290的表面的轴线延伸。滤光器构件290可由基本上阻挡或消除来自源100的x射线透射的材料形成。因此，将狭缝滤光器构件290定位在孔口226上方可导致x射线仅通过狭缝690-698到达受试者14和检测器38。

在各种实施例中，可以选择狭缝滤光器290相对于源100和/或检测器38的定位以基本精确和可重复。例如，可以选择以可重复的方式和/或可重复的基本精确的方式相对于孔口226定位狭缝滤光器290，所述方式的方差小于约0.00025英寸(约0.0064mm)至约0.003英寸(约0.08mm)，包括约0.00075英寸(约0.019mm)。在各种实施例中，狭缝滤光器290的可重复性和/或绝对位置可以被选择为基本上在绝对选择位置的10％以内。因此，结合位置确定系统470的x射线组合件422可用于基本上实现和/或实现狭缝滤光器290相对于孔口226的基本上精确定位。在各种实施例中，系统(例如滤光器290)移动的速度或速率可以是结合所选择的丝杠的马达扭矩/速度曲线的函数。在各种实施例中，速度可以是大约0.4in/sec(大约10mm/sec)。然而，应当理解，其他合适的速度也可以通过合适的马达以及相应地尺寸合适的螺距来实现。

提供示例实施例使得本公开全面，并且将范围全面地传达给本领域的技术人员。阐述许多特定细节，如特定部件、装置和方法的实例，以提供对本公开的实施例的透彻理解。本领域的技术人员将明白，不必采用特定细节，实例实施例可按许多不同形式实施，并且不应解释为限制本公开的范围。在一些实例实施例中，没有详细描述众所周知的方法、众所周知的装置结构和众所周知的技术。

指令可以由处理器执行，并且可以包含软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或受试者。术语共享处理器电路涵盖执行来自多个模块的某些或所有代码的单个处理器电路。术语成组处理器电路涵盖结合另外的处理器电路来执行来自一个或多个模块的某些或所有代码的处理器电路。对多个处理器电路的引用涵盖离散裸片上的多个处理器电路、单个裸片上的多个处理器电路、单个处理器单元的多个核心、单个处理器电路的多个线程或上述组合。术语共享存储器电路涵盖存储来自多个模块的某些或所有代码的单个存储器电路。术语成组存储器电路涵盖结合另外的存储器来存储来自一个或多个模块的某些或所有代码的存储器电路。

本申请中描述的设备和方法可以部分或完全由通过配置通用计算机以执行计算机程序中实施的一个或多个特定功能而创建的专用计算机来实施。计算机程序包括存储在至少一个非暂时性、有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于所存储的数据。计算机程序可以包含与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出系统(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或多个操作系统、用户应用程序、背景服务、背景应用程序等。

计算机程序可以包含：(i)汇编代码；(ii)由编译器从源代码生成的目标代码；(iii)由解译器执行的源代码；(iv)由即时编译器编译并执行的源代码，(v)用于解析的描述性文本，诸如HTML(超文本标记语言)或XMT(可扩展标记语言)等。仅作为实例，源代码可以C、C++、C#、Objective C、Haskell、Go、SQL、Lisp、ASP、Perl、HTML5、Ada、ASP(活动服务器页面)、Perl、Scala、Erlang、Ruby、VisualLua或来编写。

通信可以包含本公开中描述的无线通信，其可以完全或部分地遵循IEEE标准802.11-2012、IEEE标准802.16-2009和/或IEEE标准802.20-2008来进行。在各种实施方案中，IEEE 802.11-2012可以由草案IEEE标准802.11ac、草案IEEE标准802.11ad和/或草案IEEE标准802.11ah来补充。

处理器或模块或‘控制器’可以用术语‘电路’代替。术语‘模块’可以指代以下项或是以下项的部分或包括以下项：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合式模拟/数字离散电路；数字、模拟或混合式模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享、专用或成组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享、专用或成组)；提供所述功能性的其他合适的硬件组件；或某些或所有上述的组合，诸如在片上系统中。

前述对实施例的描述是出于说明和描述的目的提供的。上述描述并不旨在是详尽的或对本发明进行限制。特定实施方案的单独要素或特征通常不限于该特定实施方案，但在可适用的情况下，其是可互换的，并且可以用于所选实施方案中，即使没有具体地示出或描述。也可以以许多方式对特定实施方案的单独要素或特征进行改变。此类变型不会被视为脱离本发明，并且所有此类修改旨在包含于本发明的范围内。