医学成像系统的制作方法

1.本技术涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种医学成像系统。


背景技术：

2.随着成像技术的快速发展，越来越多的医疗成像设备被广泛应用于辅助患者的病灶诊断。例如，计算机断层扫描设备(computed tomography，ct)、核磁共振设备mr、正电子发射计算机断层显像设备(positron emission tomography pet)、放疗设备(rt)等。
3.在实际应用中，在使用上述成像设备对患者进行全身或部位扫描成像前，患者摆位是一个必不可少的流程，且患者的摆位直接影响之后成像设备的成像质量。目前，患者摆位由医生进入成像室协助患者进行摆位，不仅增加了医生的负担，且极大的降低了成像设备的成像效率。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高成像设备的成像效率的医学成像系统。
5.在一个实施例中提供了一种医学成像系统，所述医学成像系统包括：成像设备、投影设备和终端，所述终端分别与所述成像设备和所述投影设备连接；
6.所述投影设备用于将目标人体影像投射到目标位置；
7.所述成像设备用于扫描成像；
8.所述终端用于控制所述投影设备投射所述目标人体影像，所述目标人体影像包括体位和/或姿势信息，且所述目标人体影像投射的目标位置位于所述成像设备的扫描区域外部或内部。
9.在其中一个实施例中，还包括：床体，所述床体与所述终端连接，所述床体的摆放位置垂直于所述投影设备的投射方向；
10.所述床体用于移动摆位后的患者至所述成像设备的扫描区域进行扫描成像。
11.在其中一个实施例中，所述医学扫描系统还包括：位置检测装置，所述位置检测装置安装于所述床体中或所述床体表面，所述位置检测装置的输出端连接所述终端；
12.所述位置检测装置用于检测所述床体的当前位置，并将所述当前位置传输给所述终端；
13.所述终端用于根据所述当前位置确定是否控制所述投影设备投射所述目标人体影像至所述床体。
14.在其中一个实施例中，所述医学扫描系统还包括：重力检测装置，所述重力检测装置安装于所述床体上，所述重力检测装置的输出端连接所述终端；
15.所述重力检测装置用于检测所述床体的底座上承载的当前重量，并将所述当前重量传输给所述终端；
16.在其中一个实施例中，所述医学扫描系统还包括：语音装置；所述语音装置与所述
终端连接；
17.所述语音装置用于播报所述目标人体影像的体位和/或姿势。
18.在其中一个实施例中，所述医学成像系统还包括：摄像头，所述摄像头与所述终端连接；
19.所述摄像头用于拍摄摆位后的患者的图像，并将所述图像传输给所述终端；所述终端用于比较所述图像中所述患者的摆位信息与所述目标人体影像中的摆位信息，以通过所述语音装置指示所述患者进行摆位校正；所述摆位信息包括体位和/或姿势。
20.在其中一个实施例中，所述终端的显示界面上包括触发控件，所述触发控件用于启动所述投影设备将所述目标人体影像投射至所述目标位置。
21.在其中一个实施例中，所述终端还用于获取所述患者的医疗信息，并根据所述医疗信息和预设的人体模型构建网络进行人体模型构建，得到所述目标人体影像对应的投影数据；所述医疗信息包括所述患者的年龄、身高、体重和性别。
22.在其中一个实施例中，所述投影设备包括：接收单元、重建单元和投射镜头；
23.所述接收单元用于接收所述终端发送的投影指令和投射信息；所述投射信息包括所述投影数据和投射角度；所述投射角度为所述投射镜头的旋转角度；
24.所述重建单元用于根据所述投影数据重建生成所述目标人体影像；
25.所述投影设备通过所述投射镜头将所述目标人体影像按照所述投射角度进行投射。
26.在一个实施例中提供了一种医学成像系统，所述医学成像系统包括：成像设备，包括射线源、探测器，所述射线源与所述探测器相对设置，且所述射线源与所述探测器之间形成扫描区域；
27.投影设备，布置于所述扫描区域外部，所述投影设备用于提供与被扫描对象相关的辅助摆位影像，并将所述辅助摆位影像投射到位于所述扫描区域内部或外部目标位置；
28.终端设备，与所述成像设备及投影设备连接，所述终端设备用于控制所述投影设备及所述成像设备对被扫描对象的医学成像扫描。
29.上述实施例提供的医学成像系统对患者的目标部位进行扫描成像，得到目标部位的医学图像，在此过程中，医学成像系统还可以在对患者进行扫描成像前，为患者提供目标人体影像，方便患者按照目标人体影像的体位和/或姿势进行摆位，从而节省医生指导患者摆位的时间，进而可以提高医学成像系统基于摆位后的患者进行扫描成像的效率。
附图说明
30.图1为一种医学成像系统的结构示意图；
31.图2为一种医学成像系统的结构示意图；
32.图3为一种医学成像系统的实物结构示意图；
33.图4为一种医学成像系统的结构示意图；
34.图5为一种医学成像系统的结构示意图；
35.图6为一种医学成像系统的结构示意图；
36.图7为一种医学成像系统的结构示意图；
37.附图标记说明：
38.成像设备10；
39.投影设备11；
40.终端12；
41.床体13；
42.摄像头14；
43.位置检测装置15；
44.重力检测装置16；
45.语音装置17；
46.底座131；
47.滑动道轨132；
48.支撑柱133。
具体实施方式
49.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
50.本技术的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
51.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
52.参见图1，本实用新型提供一种医学成像系统，该医学成像系统包括：成像设备10、投影设备11和终端12，终端12分别与成像设备10和投影设备11连接；其中，投影设备11用于将目标人体影像投射到目标位置，目标人体影像包括体位和/或姿势信息；成像设备10用于扫描成像；终端12用于控制投影设备11投射目标人体影像，且目标人体影像投射的目标位置位于成像设备的扫描区域外部或内部。
53.可选的，成像设备10可以是磁共振(mr)扫描仪、电子计算机断层(ct)扫描仪、正电子发射断层(pet)扫描仪、数字化血管造影介入(dsa)诊疗仪、数字平板探测仪(dr)、计算机x线摄影仪(cr)中的一种或者多种的组合。成像设备10具有设定范围内的扫描区域，且扫描区域可以形成平板扫描区域、环形腔扫描区域等不同类型。
54.在一个实施例中，成像设备10为ct扫描仪(例如，如图3所示的实物示意图中的ct扫描仪)，该ct扫描仪可以包括射线源、探测器，放线源具体为设置在壳体内部的高压球管，探测器同样设置在壳体内，且探测器与高压球管相对设置，探测器与高压球管之间即形成扫描区域。投影设备11可布置于扫描区域外部，投影设备11用于提供与被扫描对象相关的辅助摆位影像，并将辅助摆位影像投射到位于扫描区域内部或外部目标位置。操作医师可
通过终端12控制投影设备11及成像设备10。在此实施例中，操作医师可实现与被扫描对象的无接触交互，甚至实现对被扫描对象的远程指导。操作医师无需再进入扫描间近距离指导被扫描对象，一方面可以降低甚至完全避免操作医师被感染的概率；另一方面，操作医师无需再进入扫描间内部，有效降低操作医师频繁进出扫描间而接收过多的x射线辐射，提高了操作医师的职业安全性。
55.可选的，投影设备11可以是全息投影设备，也可以是其它类型的投影设备，投影设备11可设置在扫描间的天花板上，也可通过一刚性杆状结构支撑设置在成像设备10的上部。投影设备11的投射方向垂直于目标位置所在的平面。终端12可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备等。终端12通过网络与成像设备10和投影设备11进行通信连接。终端12上安装有成像应用程序，用于与投影设备11和成像设备10进行数据通信。目标人体影像可以是三维的立体人体影像，目标人体影像中的体位可以是仰卧、俯卧、左侧躺、右侧躺、正面站立、后面站立、左侧站立、右侧站立等中的任一种体位，目标人体影像中的体位可以由终端12根据成像需求或医生的诊断需求预先确定。目标人体影像中的姿势可以是抬胳膊、抬腿、扭头等中的任一种可摆放姿势，目标人体影像中的姿势可以由终端12根据成像需求或医生的诊断需求预先确定。患者的目标部位可以是患者身上的任意部位，可以由终端12预先根据诊断需求或病灶的位置确定。
56.具体地，当医生准备利用医学成像系统对患者进行扫描成像时，医生可以通过终端12上的成像应用程序启动投影设备11，然后终端12可以向投影设备11发送投影指令和需要投射的目标人体影像的投影数据，投影设备11在接收到投影指令和投影数据后，即可根据投影数据生成目标人体影像，并将目标人体影像按照预设的投射方式投射到目标位置；可选的，投影设备11在接收到终端12发送的投影指令时，也可以将预先存储的目标人体影像按照预设的投射方式投射到目标位置，目标位置可以是成像设备10的扫描区域外部或内部的空间位置，且目标位置在竖直方向上处于投影设备11和床体13之间。当投影设备11将目标人体影像投射到目标位置时，患者即可移动到目标位置处，并按照目标人体影像中的体位和/或姿势进行摆位，例如，若目标人体影像中的体位为平躺，姿势为屈双腿，则患者则可以平躺在目标位置处的平台上，并屈起双腿。当患者移动到目标位置处并按照目标人体影像中的体位和/或姿势进行摆位后，终端12可以向成像设备11发送控制指令，成像设备11在接收到控制指令后，即可对摆位后的患者的目标部位进行扫描成像，并将成像数据传输给终端12，终端12接收到成像数据后即可根据成像数据重建生成包含患者的目标部位的医学图像。需要说明的是，投影设备11在将目标人体影像投射到目标位置后，还可以在预设时间后自动停止投射，其中预设时间可以预先设置，例如，其可以是15s。
57.上述实施例所述的医学成像系统对患者的目标部位进行扫描成像，得到目标部位的医学图像，在此过程中，医学成像系统还可以在对患者进行扫描成像前，为患者提供目标人体影像，方便患者按照目标人体影像的体位和/或姿势进行摆位，从而节省医生指导患者摆位的时间，进而可以提高医学成像系统基于摆位后的患者进行扫描成像的效率。
58.在上述终端12控制投影设备11进行投射前，上述终端12还用于获取患者的医疗信息，并根据医疗信息和预设的人体模型构建网络进行人体模型构建，得到目标人体影像对应的投影数据；医疗信息包括患者的年龄、身高、体重和性别。
59.其中，人体模型构建网络为终端预先根据样本数据训练好的模型构建网络，其具
体可以是一种神经网络，也可以是其它机器学习网络。具体地，终端12可以从其它医疗系统中获取被诊断患者的医疗信息，并将医疗信息输入至训练好的人体模型构建网络中进行模型构建，得到目标人体模型，该目标人体模型对应的数据即为目标人体影像对应的投影数据。
60.本实施例通过结合患者的医疗信息，并基于模型构建网络得到目标人体影像对应的投影数据，使得目标人体投影与患者的身形更加匹配，从而为患者提供了更加符合患者习惯的目标人体影像的摆位方式，提高了患者根据目标人体影像进行摆位的速度。
61.基于上述实施例所述的终端12，对应的投影设备11包括：接收单元、重建单元和投射镜头；接收单元用于接收终端发送的投影指令和投射信息；投射信息包括投影数据和投射角度；投射角度为投射镜头的旋转角度；重建单元用于根据投影数据重建生成目标人体影像；投影设备11通过投射镜头将目标人体影像按照投射角度进行投射。
62.在上述终端12控制成像设备10进行扫描成像前，终端12还可以根据目标人体影像确定成像设备10的目标扫描区域。该目标扫描区域即为患者的目标部位所在区域。即，终端12根据目标人体影像上目标部位所在区域，以及投射的目标位置，确定具体的目标扫描区域，并在患者移动到目标位置并按照目标人体影像进行摆位后，终端12向成像设备10发送包含目标扫描区域的扫描信息，以指示成像设备10根据目标扫描区域扫描摆位后的患者的目标部位并进行成像。本实施例中的终端通过结合目标人体影像实现了对患者的目标部位的扫描定位，提高了成像设备扫描成像的准确性。
63.具体地，当终端12基于上述实施例所述的方法获取到目标人体影像对应的投影数据时，终端12可以将包括投影数据和投射角度的投射信息，以及投影指令发送给投影设备11，投影设备11中的接收单元在接收到投影指令和投射信息后，进一步的将投影数据传输给重建单元，以使重建单元根据投影数据和预设的重建影像网络重建生成目标人体影像，最后投影设备11通过投射镜头将目标人体影像按照投射角度进行投射。其中的投射角度可以由终端12预先根据实际投射需求方向确定。可选的，也可以预先设定投影设备11的投射角度，并将该投射角度作为投射参数在投影设备11上进行预先配置。
64.参见图2，本实用新型提供一种医学成像系统，该医学成像系统还包括：床体13，床体13与终端12连接，床体13的摆放位置垂直于投影设备11的投射方向，即投影设备11安装于成像设备10的上部；床体13用于移动摆位后的患者至成像设备10的扫描区域进行扫描成像。可选的，投影设备11安装于成像设备10的上部，且可在设定范围内转动。在此实施例中，投影设备11和床体13之间设置一支撑结构，该支撑结构包括支臂和转动杆，支臂可固定设置在成像设备10的顶部，转动杆的一端可转动设置在支臂上，转动杆的另一端连接投影设备11，转动杆可进行伸缩操作，且转动杆可沿床体13的长度方向延伸，以及转动杆伸展的最长长度小于床体13的长度，支臂沿竖直方向延伸，即转动杆的延伸方向与支臂的延伸方向垂直。
65.上述床体13可以由终端12控制进行上下升降和水平移动，即可选的，支撑床体13的底座131上安装有滑动道轨132，终端12可以控制床体13通过滑动道轨132进行水平方向移动(例如，如图3所示的床体13)；支撑床体13的支撑柱133可以上下伸缩，终端12可以控制支撑柱133进行伸缩运动，以带动床体13进行上下升降。床体13的上表面所在区域或附近区域可以为目标位置所在区域，也即投影设备11的投射区域。具体地，当投影设备11进行投射
时，可以将目标人体影像投射至床体13上表面，以使目标人体影像类似于被放置在床体13的上表面，以使投射的目标人体影像更加符合实际患者的摆位方式；可选的，投影设备11也可以将目标人体影像投射至距离床体13上表面一定距离的空间中，以便患者更加清楚的查看目标人体影像中的体位和/或位姿，比如，距离床体上表面1米位置处的空间中投射三维的目标人体影像；可选的，投影设备11也可以将目标人体影像投射至床体13的其它位置，比如，投射至与床体13同一水平面所在区域内。当投影设备11将目标人体影像投射至床体13的上表面或床体13的附近区域时，患者可以走到床体13附近，并按照目标人体影像中的体位和/或姿势躺在床体13上，如果目标人体影像处于床体13的上空中，患者在躺到床体13之后，还可以通过观察空间中的目标人体影像调整自己的体位和/或姿势，使自己摆位更加准确，避免医生反复的告知患者如何摆位导致时间上的浪费，从而提高医学成像系统的成像效率。
66.参见图4，本实用新型提供一种医学成像系统，该医学成像系统还包括：位置检测装置15，位置检测装置15安装于床体13中或床体13表面，位置检测装置15的输出端连接终端12；位置检测装置15用于检测床体13的当前位置，并将当前位置输出给终端12；终端12用于根据当前位置确定是否控制投影设备11投射目标人体影像。
67.上述位置检测装置15可以是一种位移传感器。具体地，当床体13启动时，床体13上的位置检测装置15可以实时检测床体13的当前位置，当前位置可以使用三维位置坐标表示。然后位置检测装置15可以将床体13的当前位置发送给终端12，使终端可以根据床体13的当前位置判断床体13的状态是否处于可以被投射目标人体影像的状态，或者判断目标人体影像投射至床体13的哪一个位置比较容易让患者清楚的观察目标人体影像中的体位和/或姿势。而且，如果床体13的当前位置不符合实用要求，则终端13输出控制信号给床体13，以控制床体13移动至符合实用要求的位置处，例如，在患者还未躺到床体13上时，床体13的高度应该是比较低的高度，以便患者方便的躺到床体上。在终端13根据位置检测装置15发送的床体13的当前位置确定床体13的当前位置符合实用要求的位置处时，终端13启动投影设备11进行投射操作。本实施例中，终端13还可以根据床体13的当前位置并结合患者的目标部位在床体的具体位置确定床体13带动患者进行扫描成像时的移动方向和距离，以控制床体13按照预设的移动方向和距离移动患者至成像设备10的扫描区域进行扫描成像。
68.在实际应用中，在终端12控制投影设备11进行投射前，可以通过手动或自动的方式控制投影设备11将目标人体影像投射至目标位置。上述终端12的显示界面上包括触发控件，该触发控件用于启动投影设备12将目标人体影像投射至目标位置。
69.具体地，在手动控制时，医生可以在终端13的显示界面上通过点击、滑动等方式操作触发控件，以使终端13在检测到触发控件被触发时，启动投影设备12将目标人体影像投射至目标位置。在自动控制时，终端13可以获取床体13的当前位置，当床体13的当前位置满足预设条件时(例如床体13的所处的位置达到预设位置)，终端13上的触发控件自动被触发，则终端13自动启动投影设备12将目标人体影像投射至目标位置。
70.参见图5，本实用新型提供一种医学成像系统，该医学成像系统还包括：重力检测装置16，重力检测装置16安装于床体13上，重力检测装置16的输出端连接终端12；重力检测装置16用于检测床体13上承载平台的当前重量，并将当前重量传输给终端12。
71.上述重力检测装置16可以是一种力传感器。具体地，当床体13启动时，床体13上的
重力检测装置16可以实时检测支撑床体13的支撑柱133上承载的当前重量，然后重力检测装置16可以将当前重量发送给终端12，使终端可以根据当前重量判断患者是否已位于床体13上，如果患者已位于床体13上，则终端12输出控制信号给投影设备11，以控制投影设备11停止投射目标人体影像。
72.参见图6，本实用新型提供一种医学成像系统，该医学成像系统还包括：语音装置17；语音装置17与终端12连接；语音装置17用于播报目标人体影像的体位和/或姿势。
73.上述语音装置17可以独立于终端12以外设置在终端12、或成像设备10、或床体13附近；可选的，上述语音装置17也可以集成安装在终端12或成像设备10中。具体的，终端12可以将目标人体投影中的体位和/或姿势以语音数据的形式发送给语音装置17，语音装置17接收到该语音数据后，即可播报目标人体影像中的体位和/或姿势，使患者更加清楚的知道目标人体影像中的体位和/或姿势,提高患者进行摆位的效率。语音装置17可以在投影设备11进行投影后进行播报，也可以在投影设备11进行投影的过程中进行播报，也可以在投影设备11进行投影之前进行播报，此处不做限定。
74.参见图7，本实用新型提供一种医学成像系统，该医学成像系统还包括：摄像头14，摄像头14与终端12连接；摄像头14用于拍摄摆位后的患者的图像，并将图像传输给终端12，终端12用于比较图像中患者的摆位信息与目标人体影像中的摆位信息，以通过语音装置17指示患者进行摆位校正，摆位信息包括体位和/或姿势。
75.具体地，当患者进行摆位后，为了更进一步的确认患者是否摆位准确，终端12可以向摄像头14发送启动指令，指示摄像头14对摆位后的患者进行拍摄，得到拍摄的图像，并将该图像传输给终端12，终端12可以将该图像与投影设备11当前投射的目标人体影像对应的图像进行比较，比较图像中患者的体位与目标人体影像中的体位是否一致，或者比较患者的姿势与目标人体影像中的姿势是否一致，若存在不一致的问题，则终端12根据比较结果，得到校正体位和/或姿势的校正信息，并可以将校正信息以语音数据的形式发送给语音装置17，使语音装置17可以播报校正信息中所述的校正的体位和/或姿势，从而协助患者进行摆位校正，实现了自动进行摆位校正，不需要医生指导进行摆位校正。需要说明的是，摄像头14可以以一定的时间间隔拍摄患者的图像并传输给终端12进行比较，直到图像中患者的摆位信息与目标人体影像中的摆位信息达到匹配要求为止。可选的，终端12在接收到摄像头14拍摄的图像后，也可以在显示屏上直接展示出该图像的画面，使医生可以通过显示画面查看患者的摆位情况，再在终端12上输入语音指令，告知患者如何进行摆位校正，终端12将语音指令发送给语音装置17，以播报医生的摆位校正语音，这样的方法可以避免患者摆位不准确时，医生还需要跑到成像室人工指导患者进行摆位校正，减少了医生遭受辐射的次数，从而保障了医生的健康，进一步的也提高了成像效率。
76.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
77.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。