成像设备和在检查期间确定患者的位置和/或运动的方法与流程

本发明涉及一种医疗成像设备以及一种用于在医疗成像检查期间确定患者的位置和/或运动的方法。

背景技术：
医疗成像设备、特别是磁共振设备，具有用于医疗成像检查、特别是磁共振检查的运动记录传感器，通过所述运动记录传感器记录患者监测数据以记录医疗成像检查期间患者的运动和/或位置改变。根据所记录的患者监测数据在患者运动方面修正在医疗成像检查期间记录的图像数据。所记录的患者监测数据也可用于数据获取的预期修正，例如在磁共振检查中用于跟踪梯度。如果在此将运动记录传感器布置在医疗成像设备的运动的部件上，则可能发生的是例如由于部件的振动也使得被布置在部件上的运动记录传感器随同运动和/或随同振动。这可能导致在记录患者的运动和/或在记录患者的位置改变时的不希望的误差。

技术实现要素：
本发明的任务特别是实现在医疗成像检查期间精确地记录患者运动。此任务通过独立权利要求的特征解决。有利的构造在从属权利要求中描述。本发明也从医疗成像设备、特别是磁共振设备出发，所述医疗成像设备带有检测器单元、至少部分地被检测器单元包围的患者容纳部分和运动记录单元，所述运动记录单元具有至少一个第一运动记录传感器以记录患者的运动的患者监测数据。建议使得运动记录单元具有至少一个另外的运动记录传感器以记录第一运动记录传感器的运动的另外的运动数据。在此可记录第一运动记录传感器的运动、特别是振动，且因此有利地修正所记录的患者监测数据。如此，可特别地精确地记录患者的运动且可有利地防止在记录患者监测数据时的不希望的误差。因此，实现了在医疗成像检查、特别是磁共振检查期间的取决于时间的通过运动记录单元的特别精确的患者局定位。例如，在磁共振检查期间，尽管出现包围患者容纳区域的壳体壁的振动，但第一运动记录传感器仍保持被布置在患者容纳区域内特别是被布置在壳体壁上，以记录患者监测数据，使得可实现患者运动的直接的且尽可能完全的记录。至少一个另外的运动记录传感器在此可与至少一个第一运动记录传感器的运动和/或振动解耦，所述另外的运动记录传感器例如为布置在壁上以用于监测至少一个第一运动记录传感器的运动的照相机。此外，也可构思使得至少一个另外的运动记录传感器被布置在医疗成像装置内，使得所述另外的运动记录传感器经历与至少一个第一运动记录传感器相同的运动，特别是振动。至少一个第一运动记录传感器优选地由常规的运动记录传感器形成，如由照相机形成，特别地由用于记录三维患者监测数据的3D照相机形成，和/或由用于记录红外患者监测数据的红外照相机形成，和/或由用于记录紫外患者监测数据的紫外照相机形成，和/或由另外的对于专业人员有意义的第一运动记录传感器的构造形成。患者监测数据特别地由患者监视数据形成，优选地由三维患者监视数据形成。此外，也可构思使得运动记录单元具有超过一个第一运动记录传感器，其中运动记录传感器可分别具有相同的设计或不同的设计。此外，建议至少一个另外的运动记录传感器具有加速度传感器。如此，可基于运动和/或振动到加速度传感器的传递，可直接记录第一运动记录传感器的此运动和/或振动。此外，可在此省去第一运动记录传感器的运动和/或振动的运动数据的光学记录，使得可避免第一运动记录传感器的运动和/或振动的另外的运动数据的错误记录，其中另外的运动数据的错误记录可能由于布置在至少一个另外的运动记录传感器的光学轴线和/或射线轴线内的干扰物体导致。优选地，通过加速度传感器记录沿三个不同的相互正交地定向的空间坐标轴的运动和/或振动。进一步建议将至少一个第一运动记录传感器和至少一个另外的运动记录传感器布置在患者容纳区域内，以此可实现直接记录第一运动记录传感器的运动。特别地，在此可在例如将至少一个另外的运动记录传感器形成为照相机时，实现对于第一运动记录传感器的不受阻碍的观察。在此，另外的运动记录传感器包括加速度传感器且被布置在患者容纳区域内，使其经历与至少一个第一运动传感器相同的运动。但在本发明的替代的构造中，也可构思将至少一个第一运动记录传感器和/或至少一个另外的运动记录传感器也布置在患者容纳区域外。特别有利的是将至少一个另外的运动记录传感器布置在与第一运动记录传感器相同的部件上。在此，此部件的从其传递到第一运动记录传感器的运动和/或振动也可直接地传递到至少一个另外的运动记录传感器上，且在此处被直接记录。优选地，在此至少一个另外的运动记录传感器包括加速度传感器。此外，建议将至少一个另外的运动记录传感器直接布置在第一运动记录传感器上，由此第一运动记录传感器的运动和/或振动改变可直接传递到至少一个另外的运动记录传感器上，以用于记录第一运动记录传感器的运动和/或位置改变的另外的运动数据。优选地，在此至少一个另外的运动记录传感器包括加速度传感器。在本发明的另外的构造中建议，将至少一个另外的加速度传感器布置在患者容纳区域内，使得另外的运动记录传感器的记录方向与检测器单元和/或第一运动记录传感器的空间方向一致。以此，可有利地省去至少一个另外的加速度传感器的昂贵的校准(Kalibrieren)，特别是在加速度传感器内实施的坐标系的昂贵的校准。特别地，在此可实现至少一个另外的加速度传感器的运动数据以及第一加速度传感器的患者监测数据的特别节约时间且特别快速的评估。此外，也可构思使得可实现至少一个另外的加速度传感器的运动数据以及检测器单元的磁共振数据的特别节约时间且特别快速的评估。此外，建议使得运动记录单元具有校准单元以校准另外的加速度传感器的坐标系以及第一加速度传感器的坐标系和/或检测器单元的坐标系。以此，可特别简单地将记录另外的运动数据的至少一个另外的运动记录传感器的坐标系与第一运动记录传感器的坐标系和/或检测器单元的坐标系匹配。优选地，为此由校准单元制订变换规定。在本发明的有利的扩展中建议使得运动记录单元具有评估单元，所述评估单元设计为根据通过另外的运动记录传感器所记录的另外的运动数据确定第一运动记录传感器的运动的运动修正数据。如此，可特别节约时间地确定第一运动记录传感器的运动的运动修正数据，且将其用于患者监测数据和/或磁共振数据的另外的评估。此外，评估单元此外可设计为确定和/或计算患者的位置和/或运动，其中评估单元为此考虑第一运动记录传感器的位置改变和/或运动的所确定和/或计算的运动修正数据以计算和/或确定患者的运动和/或位置。由此，可特别地节约时间地提供患者的精确的运动数据以用于另外的数据评估和/或另外的数据记录。在此，第一运动记录传感器的运动修正数据应理解为特别是关于第一运动记录传感器是否已发生运动和/或位置改变的信息。此外，第一运动记录传感器的运动修正数据在存在第一运动记录传感器的所发生的运动和/或位置改变时也包括第一运动记录传感器的运动数据的时间相关性。优选地，在此第一运动记录传感器和另外的运动记录传感器在记录时间方面被同步，使得实现了患者监测数据的简单的修正。如果评估单元由第一运动记录传感器所包括，则可实现特别紧凑的运动记录单元。此外，在此可实现患者的已修正的运动数据的特别简单和快速的数据传递，因为该已修正的运动数据具有比例如具有视频数据形式的未评估的患者监测数据更低的数据量。例如，修正的运动数据包括特别是待检查的患者的身体区域的平移和/或旋转的取决于时间的平移数据和/或旋转数据，使得实现了运动数据与磁共振数据的简单的关联以用于磁共振数据的回顾性和/或预测性评估和/或修正。此外，本发明从通过医疗成像设备、特别是磁共振设备记录医疗成像检查期间的患者的运动的方法出发，所述方法带有如下步骤：-通过第一运动记录传感器记录患者监测数据，-通过另外的运动记录传感器记录另外的运动数据，-根据另外的运动数据确定第一运动记录传感器的运动修正数据，和-根据患者监测数据且根据第一运动记录传感器的所确定的运动修正数据确定患者的修正的运动数据。在此，可记录第一运动记录传感器的位置改变和/或运动特别是振动，且因此有利地修正患者的运动的患者监测数据。因此，可实现通过运动记录单元的取决于时间的患者的特别精确的定位。此外，如此可实现运动数据与磁共振数据的简单的关联，以用于磁共振数据的回顾性和/或预测性评估和/或修正。此外，在此可实现已修正的患者运动数据的特别简单且快速的数据传递，因为此已修正的运动数据具有比例如具有视频数据形式的未评估的患者监测数据更低的数据量。此外，修正的患者运动数据应特别地理解为通过第一运动记录传感器所记录的患者监测数据，其中患者监测数据的修正通过运动修正数据进行。在此，优选地第一运动记录传感器和另外的运动记录传感器关于记录时间被同步。此外建议，将至少一个另外的运动记录传感器的坐标系关于第一运动记录传感器的坐标系和/或医疗成像设备的检测器单元的坐标系校准。以此，可特别简单地将用于记录另外的运动数据的至少一个另外的运动记录传感器的坐标系与第一运动记录传感器的坐标系和/或检测器单元的坐标系匹配。以此，可简单且节约时间地执行另外的运动数据和患者监测数据的数据评估。此外，也可通过患者的修正的运动数据实现对于医疗检查数据的节约时间的评估。此外，本发明从计算机程序出发，所述计算机程序直接可载入到运动记录单元和/或医疗成像设备的可编程评估单元的存储器内，所述计算机程序带有程序装置，以当计算机程序在运动记录单元和/或医疗成像设备的评估单元内执行时，执行在医疗成像检查期间特别是医疗磁共振检查期间的患者运动记录方法。此类软件实现的优点是能以合适的方式通过实施计算机程序来修改目前的运动记录单元和/或磁共振设备的评估单元，以通过根据本发明的方式尽可能精确地记录患者的运动。附图说明本方面的另外的优点、特征和细节从如下的根据附图的实施例描述中得到。各图为：图1在示意性图示中示出了带有运动记录单元的根据本发明的医疗成像设备，图2在示意图中示出了通过运动记录传感器在第一运动记录传感器的不同的位置的情况下(图2上部和中间)和患者的假设的运动的情况下(图2的下部)的患者运动记录，图3在示意图示中示出了对于图1的运动记录单元的替代构造，图4示出了在医疗成像检查期间用于记录患者运动的方法的流程图。具体实施方式在图1中示意性地图示了医疗成像设备，所述医疗成像设备在本实施例中由磁共振设备10形成。但医疗成像设备的设计不限制于磁共振设备10。总是可构思医疗成像设备的另外的构造。磁共振设备10包括由磁体单元11形成的检测器单元，所述检测器单元带有用于产生强的且特别是恒定的主磁场13的主磁体12。此外，磁共振设备10具有柱形患者容纳区域14以容纳患者15，其中患者容纳区域14在周向方向上被磁体单元11柱形地包围。但原则上总是可构思与之不同的患者容纳区域14的设计。患者15可通过磁共振设备10的患者支承设备16被推入到患者容纳区域14内。患者支承设备16为此可运动地被布置在柱形患者容纳区域14内。磁体单元11此外具有梯度线圈单元17以产生磁场梯度，所述磁场梯度用于成像期间的位置编码。梯度线圈单元17通过梯度控制单元18控制。磁体单元11此外包括高频天线单元19和高频天线控制单元20以激励极化，所述极化在由主磁体12产生的主磁场13中形成。高频天线单元19由高频天线控制单元20控制，且将高频磁共振序列辐射到基本上由患者容纳区域14形成的检查空间内。为控制主磁体12、梯度控制单元18和控制高频天线控制单元20，磁共振设备10具有由计算单元形成的系统控制单元21。系统控制单元21对于磁共振设备10进行中央控制，例如预先确定的成像梯度回波序列的执行。此外，系统控制单元21包括评估单元22以评估磁共振图像数据。控制信息例如成像参数，以及重构的磁共振图像可在显示单元23上为操作者显示，例如在磁共振设备10的至少一个监视器上显示。此外，磁共振设备10具有输入单元24，通过所述输入单元24在测量过程期间由使用者可输入信息和/或参数。此外，磁共振设备10具有用于记录患者15的运动的运动记录单元30。通过运动记录单元30，在磁共振检查期间记录定位在患者容纳区域14内的患者15的患者监测数据，且此运动数据在记录磁共振数据和/或评估所记录的磁共振数据期间被考虑，例如具有回顾性和/或预测性运动修正的形式。运动记录单元30为此具有第一运动记录传感器31和另外的运动记录传感器32。第一运动记录传感器31在此被布置在磁共振设备10的患者容纳区域14内，其中第一运动记录传感器31被布置在磁体单元11的包围患者容纳区域14的壳体壁26的朝向患者支承设备16的支承面25的内侧上。在本实施例中，第一运动记录传感器31在与支承面25对置的侧上被布置在壳体壁26上。在本发明的替代的构造中，此外也可构思使得运动记录单元30也具有超过一个的第一运动记录传感器31，其中多个第一运动记录传感器31优选地可布置在壳体壁26的内侧上的不同的位置处。此外，至少一个第一运动记录传感器31在替代的构造中也可布置在患者容纳区域14的外部。第一运动记录传感器31设计为用于记录在磁共振检查期间患者15的运动的第一运动数据，其中为此第一运动数据由患者监测数据形成。为此，第一运动记录传感器31由常规的运动记录传感器31形成，例如照相机、特别是用于记录三维患者监测数据的3D照相机形成，和/或由用于记录红外患者监测数据的红外照相机形成，和/或由用于记录紫外患者监测数据的紫外照相机形成，和/或由另外的对于专业人员有意义的第一运动记录传感器31的构造形成。运动记录单元30的另外的运动记录传感器32设计为用于记录第一运动记录传感器31的运动的另外的运动数据。为此，另外的运动记录传感器32也被布置在患者容纳区域14内。在本实施例中，另外的运动记录传感器32具有加速度传感器，所述加速度传感器为记录另外的运动数据而记录作用在第一运动记录传感器31和/或作用在另外的运动记录传感器32上的加速度。为此，另外的运动记录传感器32直接被布置在第一运动记录传感器31上，使得第一运动记录传感器31的运动也直接地传递到另外的运动记录传感器32上且可被其记录。通过另外的运动记录传感器32记录的另外的运动数据因此包含第一运动记录传感器31的运动的运动信息。在本发明的替代构造中，另外的运动记录传感器32也可以具有与加速度传感器不同的设计。此外，也可构思在本发明的替代的构造中使得运动记录单元30具有超过一个另外的运动记录传感器32。例如，多个另外的运动记录传感器32可联接在多个第一运动记录传感器31上。运动记录单元30此外具有评估单元33，其中评估单元33设计为根据通过另外的运动记录传感器32所记录的另外的运动数据确定第一运动记录传感器31的运动的运动修正数据。评估单元33在此被第一运动记录传感器31包括。评估单元33、第一运动记录传感器31和另外的运动记录传感器32之间的数据传递通过未详细图示的数据传递单元进行。基于评估单元33在运动记录单元30内的、特别是第一运动记录传感器31内的布置，实现了第一运动数据和/或另外的运动数据的快速的评估。通过评估单元33，将由运动记录单元评估的数据、特别是患者的修正的运动数据-所述修正的运动数据基本上对应于修正的患者监测数据-传递到评估单元22和/或系统控制单元21的另外的单元。已评估的数据的传递为此要求低的带宽。评估单元33和系统控制单元21之间的数据传递通过未详细图示的数据传递单元实现。为评估第一和/或另外的运动数据，评估单元33具有为评估所记录的第一和/或另外的运动数据所要求的软件和/或计算机程序，所述软件和/或计算机程序可载入到评估单元33的处理器内且具有程序装置，以执行所记录的第一和/或另外的运动数据的评估。作为现有的实施例的替代，也可构思评估单元33在另外的运动记录传感器32内的布置。此外，也可构思使得通过运动记录单元30所记录的第一和/或另外的运动数据的评估也可通过系统控制单元21的评估单元22和/或磁共振设备10的另外的评估单元实现。但第一和/或另外的运动数据的通过系统控制单元21的评估单元22的评估要求了与用于传递已评估的运动数据所要求的带宽相比更大的带宽，以用于视频数据从运动记录单元30到评估单元22的数据传递。另外的运动记录传感器32，特别是加速度传感器在此设计为记录沿三个记录方向34、35、36的加速度。另外的运动记录传感器32被布置在患者容纳区域14内特别是被布置在第一运动记录传感器31上，使得另外的运动记录传感器32的三个记录方向34、35、36与磁体单元11的各空间方向x、y、z和/或与第一运动记录传感器31的坐标系内的空间方向和/或记录方向一致。在此，两个空间方向x、y张成了患者容纳区域的进入开口，且空间方向z对应于患者支承设备16的行驶方向，和/或在患者支承设备16到患者容纳区域14内的进入过程期间的进入方向。优选地，另外的运动记录传感器32的记录方向34、35、36分别与第一运动记录传感器31的空间方向和/或记录方向一致，且分别与磁体单元11的空间方向x、y、z的一个一致。此外，运动记录单元30具有校准单元37，通过所述校准单元37进行另外的运动记录传感器32的坐标系、特别是另外的运动记录传感器32的三个记录方向34、35、36与磁体单元11的坐标系、特别是磁体单元11的三个空间方向x、y、z的校准。在此，由校准单元37产生变换规定，所述变换规定应用于由另外的运动记录传感器32所记录的运动数据，使得变换的另外的运动数据与磁体单元11的坐标系相容，以用于磁共振数据的运动修正。通过校准单元37的校准优选地进行一次，且在未进一步图示的存储单元内存储。替代地或补充地也可构思使得校准单元37设计为另外的运动记录传感器32的坐标系与第一运动记录传感器31的坐标系一致，这通过为另外的运动记录传感器32的三个记录方向34、35、36制订变换规定来实现。以此，另外的运动记录传感器32的这三个记录方向34、35、36与第一运动记录传感器31的三个记录方向相容和/或一致。校准单元37在本实施例中被评估单元33包括。作为其替代，校准单元37也可与评估单元33分开地设计。在图2的上部、中间和下部中，分别图示了运动记录单元30在壳体壁26的与支承面25对置的侧上在相对于患者15的位置的壳体壁26的不同位置上的布置(图2的上部和中间)，这也可解释为患者15的假想的运动(图2的下部)。在图2的上部、中间和下部中以一维图示了第一运动记录传感器31的位置改变。但第一运动记录传感器31的位置改变不限制于一维，且例如对于所有三个空间方向理解。在图2的上部中，壳体壁26图示为处于静止状态。在壳体壁26的此静止状态中，患者15和第一运动记录传感器31之间的距离38保持恒定和/或相等。患者15和第一运动记录传感器31之间的距离38的改变在此由于可通过第一运动记录传感器31记录的患者15的运动导致。在图2的中间中，壳体壁26经历了位置改变39，所述位置改变39特别地由于传递到壳体壁26的振动和/或震动导致。在此，患者15和第一运动记录传感器31之间的距离38改变，所述改变的值为位置改变39。在图2的中间中例如根据其距患者15的缩短的距离38图示了壳体壁26的位置改变39、特别是震动。患者15和壳体壁26之间的此缩短的距离38由第一运动记录传感器31记录，这通过将第一运动记录传感器的运动直接传递到另外的运动记录传感器上来进行。无另外的运动记录传感器32的信息，则此位置改变39、特别是壳体壁26的振动和/或震动将被解释为患者15在壳体壁26的方向上的运动(图2的下部)。但通过另外的运动记录传感器32也记录了壳体壁26的此位置改变39，所述位置改变39由第一运动记录传感器31和另外的运动记录传感器32根据第一运动记录传感器31与另外的运动记录传感器32一起在壳体壁26上的布置而执行。评估单元33在评估第一运动数据特别是患者监测数据时考虑通过另外的运动记录传感器32所记录的另外的运动数据，使得震动或另外的由壳体壁26执行的位置改变39根据另外的运动数据被识别到。由评估单元33根据所确定的第一运动记录传感器31的运动进行所记录的患者监测数据的修正，这通过提供修正的患者15的运动数据来进行。所图示的磁共振设备10在本实施例中当然可包括磁共振设备通常所具有的另外的部件。磁共振设备10的一般的功能此外对于专业人员是已知的，因此省去了一般部件的详细描述。在图3中图示了运动记录单元的替代实施例。基本上保持相同的部件、特征和功能原则上以相同的附图标号指示。如下描述基本上限制于与图1至图2的下部中的实施例的差异，其中对于保持相同的部件、特征和功能，参考图1至图2中的实施例的描述。图3中的运动记录单元100类似于图1至图2的实施例的构造包括第一运动记录传感器101，所述第一运动记录传感器101设计为用于记录由患者监测数据形成的、患者15的运动的第一运动数据。运动记录单元100此外具有另外的运动记录传感器102，所述运动记录传感器102设计为用于记录第一运动记录传感器101的运动的另外的运动数据。第一运动记录传感器101的设计和第一运动记录传感器101在磁共振设备10内的布置对应于图1中的实施例的构造。另外的运动记录传感器102在本实施例中也由加速度传感器形成且被布置在磁共振设备10的患者容纳区域14内。在此，另外的运动记录传感器102被布置在患者容纳区域14内的与第一运动记录传感器101相同的部件上。在本实施例中，第一运动记录传感器101以及另外的运动记录传感器102都被布置在壳体壁26的与支承面25对置的侧上。在此，优选地另外的运动记录传感器102以距第一运动记录传感器101的小距离被布置在壳体壁26上，使得相同的加速度和/或运动作用在另外的运动记录传感器102和第一运动记录传感器101上。优选地，两个运动记录传感器101、102之间的距离最大为20cm，优选地最大为10cm，且特别优选地最大为5cm。在替代的构造中，另外的运动记录传感器102也可以对于患者15不可见地安装在壳体壁26的朝向高频天线单元19的侧上。运动记录单元30的另外的构造对应于图1至图2中的实施例的构造。在图4中示意性地图示了在医疗成像检查期间特别是医疗磁共振检查期间记录患者15的运动的方法的流程图。在磁共振检查期间记录患者15的运动通过磁共振设备10的运动记录单元30、100进行。在此，在第一方法步骤200中，通过第一运动记录传感器31、101记录患者监测数据且将其传递到运动记录单元30、100的评估单元33。同时，在另外的方法步骤201中通过另外的运动记录传感器32、102记录另外的运动数据。为通过第一运动记录传感器31记录患者监测数据且同时通过另外的运动记录传感器32记录另外的运动数据，将所述两个运动记录传感器31、32同步。另外的运动记录传感器32、102的另外的运动数据也传递到运动记录单元30、100的评估单元33。然后，由评估单元33在另外的方法步骤202中首先关于第一运动记录传感器31、101的运动来评估另外的运动数据，且确定具有第一运动记录传感器31、101的运动修正数据的形式的运动。运动修正数据在此包括第一运动记录传感器31、101的运动方式和/或也包括第一运动记录传感器31、101的运动的时间段。在另外的方法步骤203中然后根据患者监测数据且根据由评估单元33确定的第一运动记录传感器31、101的运动修正数据确定具有修正的运动数据的形式的患者15的运动。如果要求，则在评估另外的运动数据的方法步骤202中也进行另外的运动数据的校准，以得到另外的运动数据的坐标系与磁共振单元11的坐标系和/或三个空间轴线x、y、z和/或第一运动记录传感器的坐标系和/或空间轴线之间的一致性和/或相容性。根据患者监测数据且根据第一运动记录传感器31、101的运动修正数据所确定的患者15的运动特别是修正的运动数据由评估单元33在另外的方法步骤204中通过未详细图示的数据传递单元传递到磁共振设备10的系统控制单元21，且在此处用于评估和预测性修正磁共振数据。为评估另外的运动数据和患者监测数据，评估单元33具有处理器单元和评估所要求的软件和/或计算机程序。软件和/或计算机程序直接存储在未详细图示的可编程评估单元33的存储器单元内。在评估单元33内执行计算机程序和/或软件时，执行在医疗成像检查特别是在医疗磁共振检查期间用于记录患者15的运动的方法。虽然本发明通过优选实施例详细图示和描述，但本发明不通过公开的示例限制，且由专业人员可从中导出另外的变体而不偏离本发明的保护范围。