专利名称：拍摄检查对象的断层图像的医疗检查设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于拍摄检查对象的断层图像的医疗检查设备，尤其是磁共振设备，包括控制图像拍摄的控制装置，该控制装置具有至少一个对应的监视器，上面可以显示用于设置图像拍摄模态的图形单元，这些图形单元可以由用户通过输入装置根据同时输出到监视器上的图像来定位，其中该控制装置根据图形单元的位置和类型来控制图像拍摄。
背景技术：
为了拍摄检查对象的断层图像，尤其是采用磁共振或计算机断层造影设备。为了能精确设置图像拍摄模态，为医生或助理医生在一个或多个监视器上显示事先拍摄的、展示检查对象的平面断层图像。在该图像中显现出一个或多个必要时可能是不同类型的图形单元，并且可以通过该图形单元定义并由医生单独设置图像拍摄模态。举例来说，在此有详细定义图像拍摄的位置、也就是检查位置的图形单元，确定待拍摄断层的位置和方向的2D和3D断层单元，或者用于CSI光谱学(CSI＝化学漂移成像)的立体单元或空间栅格。此外还可以定位用于在所示平面图像中几乎遮蔽确定可见区域的图形单元，这些区域是饱和的，这可以通过对应的饱和单元定义。
根据不同的检查方法或检查对象可以要求，对一次测量或一次测量任务(测量记录)定位多个图形单元，其中在例如通过3个相互正交的、事先拍摄的平面图像定义的三维患者空间中，将该多个图形单元开始时对准患者的解剖结构，但同时通常相互之间也按固定的空间关系对准(例如以预定间隔平行，垂直并具有共同的中心点，按照预定的角度关系等等)。图形单元由医生单独定位，也就是说，医生近似逐步地通过定位各个图形单元来建立测量任务或测量记录。如果医生例如在结束定位之后确定，由他选择的设置由于某种原因总是需要修改，则这会导致在手动进行了很多步骤之后对每个图形单元重新单独定位，这是非常繁琐和耗时的。微小的中心改动总是会导致要对相互对准的对象进行校正，但这些校正对于具有说服力的图像拍摄来说是必须进行的。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种医疗检查设备，其可以在采用图形单元的条件下简单设置图像拍摄模态。
为了解决该技术问题，在本文开头所述类型的检查设备中，至少一部分所显示的图形单元根据需要其位置关系可以相互耦合，从而在更改所选择的图形单元的位置时与该图形单元耦合的所有图形单元在保留他们的位置关系的条件下可以相互一起运动。
根据本发明的检查设备向医生提供了这样的可能，即，在监视器上显示的、例如已经由医生定位了的图形单元在需要的情况下通过合适的输入装置相互耦合，也就是近似“冻结”相互之间的位置关系，并形成一个单元组，其在以校正为条件的该组内更改所选择的图形单元的位置时全部运动，也就是说，所有耦合单元的位置关系保持不变。耦合图形单元可以在已进行的耦合之后由使用者交互的任意定位。由于可以根据需要获得该耦合，因此医生可以一方面向目前那样根据他期望的测量来任意定位图形单元，另一方面可以在必要时非常快速地进行必要的修改，因为取消了基于该耦合对所有单个图形元素进行繁琐的重新定位。
适当的是，图形单元可以可逆的耦合和去耦合，其中可以单独更改去耦合的图形单元。也就是说，医生或助理医生可以在任意时刻影响或取消耦合或分组，从而对单元定位给出了很高的灵活度。耦合可以通过合适的输入装置、例如常规计算机鼠标或键盘参数输入等被影响或取消，同样，可以通过该输入装置根据位置更改耦合的单元组。
在本发明的扩展中，用户可以选择待耦合的图形单元，也就是说，就医生或助理医生本人可以例如通过输入装置确定他希望为随后组合的重新定位来耦合哪些图形单元来说，为医生和助理医生给予了行动自由。或者还可以考虑，在选择耦合模式时自动耦合所有显示的图形单元。也就是说，耦合连接几乎是可任意配置的。
如已经说明的，不同类型的图形单元可以同于确定图像拍摄模态。虽然基本上存在这样的可能，即在耦合不同类型的图形单元时通过选择一个任意的组单元实现连接平移，但合适的本发明的实施方式却是相反的作为耦合图形单元跟随其位置改变的图形单元，只选择一个预定类型的图形单元，其中其它类型的图形单元不能在给定耦合时单独移动，或者可以相对于其它耦合的、位置固定的图形单元单独移动。根据该实施方式，根据图形单元的类型分级地划分图形单元，可以区分为可被选择为位置确定的单元的初级单元，以及不能被选择的次级对象。例如，作为图形单元只能选择一个这样的图形单元，即通过该图形单元确定图像拍摄的地点，尤其是按照平面或立体的形式确定。这种图形单元可以例如是2D或3D断层单元、立体单元或空间栅格，通过他们可以限定检查区域。也就是说，如果在该组内包含一个这样的单元，则可以选择该单元，并根据该单元的运动来移动连接。如果连接了其它分类为次级单元的单元、例如饱和单元，则关于这些单元在耦合情况下就其可运动性来说可以考虑不同的实施方式。一方面其它类型的图形单元在给定耦合时不能单独运动，也就是说，在存在耦合时不能重新定位饱和器。或者，存在这样的可能性，即这些单元可以单独运动，而所有其它耦合单元保持位置固定。可以考虑这种情况在该组内多个确定各个断层的2D和3D断层单元也像多个饱和单元那样连接。在该组内可以选择一个断层单元作为耦合情况下的初级单元，在该初级单元运动时整个连接一起运动。但如果其中一个饱和单元在给定耦合时运动，则其它饱和单元保持位置固定。
有时可以考虑的还有这样的应用，其中只定位用于确定图像拍摄地点的图形单元就足够了，而例如一个或多个已定位的饱和单元可以完全保持位置固定。这有时取决于运动的类型或运动的方向。可以考虑例如在拍摄心室时，其中多个2D断层单元是星形的并在中心定位成十字，在该星形设置围绕中间平面点旋转时只旋转确定该平面的图形单元，并且外周设置的饱和单元保持不动，而在纵向平移时整个连接在哪个方向上跟随都无所谓。为此合适的是，在共同运动时只有一部分耦合图形单元只连同那些与所选择的图形单元同类型的图形单元一起运动。
总之，本发明的医疗检查设备明显可以更为简单、快速和灵活地设置图像拍摄模态。可以避免定位误差(例如疏忽的重叠或径向断层的相互漂移等)。此外还可以实时定位复杂的MR图形单元结构。作为应用实例举出以下并非完全包括的实施例a)例如为了心脏或膝盖成像而定位径向(星形)断层，b)例如为了跟踪导管而定位3个正交断层，其中该正交断层与导管尖端耦合，并通过这种方式在导管运动时自动夹带这些断层，从而可以在导管穿过血管的运动过程中实现穿越(fly through)拍摄模式，此外还在交互成像或心脏成像时，c)在CSI光谱学范围中定位CSI栅格，该栅格尤其是通过所有空间方向上的饱和单元来限制，d)例如为了用于外围血管造影成像的“连续扫描”或全身检查而定位相互依赖的2D或3D断层单元，以及e)定位平行于2D或3D断层的饱和单元。
下面借助实施例和附图给出本发明的其它优点、特征和细节。其中示出图1是本发明的检查设备的原理图，用于显示设置断层图像拍摄模态的基本措施，图2是用于在事先通过运动所选择的图形单元进行耦合之后定位单元的实施例，图3是在给定耦合时单独更改次级图形单元的示意图，图4是更改CSI空间栅格的示意图。
具体实施例方式
图1按照原理图的形式示出磁共振设备形式的本发明的检查设备1，具有用于拍摄图像的实际设备部分2以及包括对应监视器4的控制装置3，在该监视器上可以输出所拍摄的图像。在监视器4上示例性地显示3个截面图像，它们以矢状图、冠状图和横截面图展示检查对象(在此是患者的头部)。为了能为随后的测量确定针对该实际检查区域的图像拍摄模态并最佳地拍摄该检查区域，可以为医生或助理医生在相应拍摄的图像中显现出对应于特定功能(这些功能可以在控制装置3上识别)的图形单元，并且该图形单元使得可以设置图像拍摄模态，这可以接着由控制装置3来理解。在所示例中，在图像显示a)中示出3个图形单元，也就是第一图形单元5a，其是例如由多个断层组成的3D断层单元，通过该第一图形单元限定中心感兴趣检查对象(在此是大脑)的各个断层。在3D断层单元5a上方和下方示出两个图形单元5b，它们是饱和单元，其作用是将通过该饱和单元限定的图像区域在以后获得的图像中例如显示为黑色。通过可以是计算机鼠标或键盘等等的输入装置6，医生一方面可以选择他到底想显示哪些图形单元，另一方面他可以根据位置来定位这些图形单元。此外，还可以在需要时将所显示的单元相互耦合，以便能在需要时连接地定位这些单元。下面将借助图2-4中的不同实施例来描述这一点。
图2按照原理图的形式示出了显示在监视器上的检查对象7，例如左心室的短轴显示。医生已经星形地定位了多个(在所示例中是4个)图形单元8，它们全部都是2D断层单元，这是一种径向-切片排列，图形单元8在中心点P交叉。在拐角处还定位了按照单个饱和单元形式的其它图形单元9。
如果医生确定要更改由他选择的星形定位，则他可以通过输入装置6，例如通过选择与图像显示平行展示在监视器上的相应按钮，将图形单元按照其位置关系相互耦合，其中他可以对所有图像单元8、9都这样做，或者只针对例如图形单元8，也就是说他可以在相应配置整个布局时选择这样做。还可以考虑，始终自动将所有显示的图形单元相互耦合。
医生在图形单元8内选择一个断层单元，医生将该断层单元定义为初级单元。在所示例中选择断层单元8a。选择图形单元9来将该图形单元确定为初级单元是不可能的，因为合适的配置是这种类型，即作为初级单元只能选择那些用于确定断层图像拍摄地点的图形单元，断层单元同样如此。
医生对如何重新定位已耦合的连接拥有不同的可能性。一方面可以考虑，星形排列围绕其中心P旋转，也就是说进行纯粹的旋转位置变动。这显示在图2的上部。通过例如经鼠标光标进行选择，断层单元8a如箭头所示向右旋转角度α，旋转到右上图所示的状态下。所有耦合断层单元8跟随该旋转运动并改变它们的位置，其中所有断层单元8的位置关系保持不变，也就是说它们不改变相互之间的角度。如在图2的上图中所示，在该实施方式中图形单元9的位置保持固定，也就是说尽管给定耦合图形单元9也不运动。在该例中，这些饱和单元的共同运动取决于运动方向或运动类型。在纯旋转运动的情况下，不需要更改图形单元9的位置，这在控制装置3上可以自动识别，因此几乎自动的根据运动暂时取消了耦合。
除旋转之外，还有图2下部示出的纵向平移。在该情况下例如按照事先选择断层单元8a或截面点P将整个耦合连接稍稍向右上平移，如箭头所示。在该情况下，所有耦合单元、也就是图形单元8a和图形单元9都根据所选的断层单元8a的位置变动稍稍向右上平移，也就是说该连接完全运动。
图3示出另一个实施例。在此4个图形单元10按照2D断层单元的形式基本上定位成平行排列。在断层单元连接的上方和下面，分别是一个按照饱和单元定位的图形单元11。为了能平移整个连接，医生必须选择图形单元10并定义为初级单元。在旋转或平移时，所有耦合单元、即其它断层图形单元10以及耦合饱和图形单元11都跟随该位置变动。如果在已存在耦合时不是整个连接、而是只有例如下面的断层单元旋转，如箭头所示，则尽管给定了耦合饱和图形单元11还是进入新的位置，如图3右侧所示。因为尽管给定了耦合，这种虽然耦合、但不是所选择的初级单元的图形单元还是可以随时改变其位置。如图3右侧所示，不是改变所有其它图形单元的位置，而是只改变下面的被选图形单元11的位置。
图4示出另一个实施例，其中图形单元12以CSI栅格的形式示出，通过该CSI栅格在CSI光谱学框架下确定一个立体区域。CSI光谱学使得可以确定所选择的立体区域内的化学成分，该立体区域由该CSI立体栅格限定，其本身也是由多个立体单元组成。还有4个按照独立饱和单元形式的图形单元对应于图形单元12。如果医生选择所示图形单元12、13的耦合，并且希望扩大图形单元12，也就是CSI立体栅格，如两个箭头所示，则由于耦合两个饱和单元13a一起跟随，它们向上或向下平移，而两个饱和单元13b保持位置固定。医生可以例如按照相同方式进行一侧的扩展，在该情况下将饱和单元13b向外平移。
在这里要指出，概念“设置图像拍摄模态”理解为从检查对象中提供有关检查设备的拍摄信息的设置措施。其不是可光学输出的图像，而是也可以在“图像拍摄”的含义下采集在CSI光谱学的框架下处理的信息。
除了确定由于其类型而适于选择、并且在根据位置的变动中所有耦合单元都跟随的初级单元，以及确定不能选择为连接平移所基于的单元、但作为次级对象随时可以由使用者单独操纵而无需消除整个连接或整个连接都跟随的次级单元，还可以考虑定义第三种图形对象，例如导航探针等等，其一般不能由耦合模式采集。它们不能连接为单元连接，也就是说基本上不跟随初级对象的变动，并随时可以单独定位(就像次级对象那样)。
权利要求
1.一种用于拍摄检查对象的断层图像的医疗检查设备，尤其是磁共振设备，包括控制图像拍摄的控制装置，该控制装置具有至少一个对应的监视器，上面可以显示用于设置图像拍摄模态的图形单元，这些图形单元可以由用户通过输入装置根据同时输出到监视器上的图像来定位，其中该控制装置根据图形单元的位置和类型来控制图像拍摄，其特征在于，至少一部分所显示的图形单元(5a，5b，8，9，10，11，12，13，13a，13b)根据需要其位置关系可以相互耦合，从而在更改所选择的图形单元(8a，12)的位置时与该图形单元耦合的所有图形单元(8，9，13，13a，13b)在保留他们的位置关系的条件下可以相互一起运动。
2.根据权利要求1所述的医疗检查设备，其特征在于，所述图形单元(5a，5b，8，9，10，11，12，13，13a，13b)可以可逆的耦合和去耦合，其中可以单独更改去耦合的图形单元(5a，5b，8，9，10，11，12，13，13a，13b)。
3.根据权利要求1或2所述的医疗检查设备，其特征在于，用户可以选择待耦合的图形单元(5a，5b，8，9，10，11，12，13，13a，13b)，或者在需要时自动耦合所有显示的图形单元(5a，5b，8，9，10，11，12，13，13a，13b)。
4.根据上述权利要求之一所述的医疗检查设备，其特征在于，作为耦合图形单元(8，9，10，11，12，13，13a，13b)跟随其位置改变的图形单元(8，10，12)，只能选择一个预定类型的图形单元，其中其它类型的图形单元不能在给定耦合时单独移动，或者相对于其它耦合的、位置固定的图形单元单独移动。
5.根据权利要求4所述的医疗检查设备，其特征在于，作为图形单元(8，10，12)只能选择一个这样的图形单元，即通过该图形单元确定图像拍摄的地点，尤其是按照平面或立体的形式确定。
6.根据权利要求5所述的医疗检查设备，其特征在于，作为图形单元(8，10，12)可以选择2D或3D断层单元、立体单元或空间栅格。
7.根据上述权利要求之一所述的医疗检查设备，其特征在于，在给定耦合时，至少一部分与所选择的运动图形单元(8a)耦合的图形单元(8，9)的共同运动根据运动类型和/或运动方向进行。
8.根据权利要求7所述的医疗检查设备，其特征在于，在共同运动时只有一部分耦合图形单元只连同那些与所选择的图形单元(8a)同类型的图形单元(8)一起运动。
全文摘要
本发明涉及一种用于拍摄检查对象的断层图像的医疗检查设备，包括控制图像拍摄的控制装置，该控制装置具有至少一个对应的监视器，上面可以显示用于设置图像拍摄模态的图形单元，这些图形单元可以由用户通过输入装置根据同时输出到监视器上的图像来定位，其中该控制装置根据图形单元的位置和类型来控制图像拍摄，其中至少一部分所显示的图形单元(5a，5b，8，9，10，11，12，13，13a，13b)根据需要其位置关系可以相互耦合，从而在更改所选择的图形单元(8a，12)的位置时与该图形单元耦合的所有图形单元(8，9，13，13a，13b)在保留他们的位置关系的条件下可以相互一起运动。
文档编号A61B5/05GK1695550SQ20051007046
公开日2005年11月16日 申请日期2005年5月13日 优先权日2004年5月13日
发明者马丁·哈德, 克里斯琴·凯格尔迈耶 申请人:西门子公司