医学成像组件、医学成像装置和用于采集患者运动的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有患者容纳区域、至少部分地包围患者容纳区域的壳体单元、检测器单元和运动采集单元的医学成像装置，其中运动采集单元具有至少两个或多个采集元件，其被设计为用于采集采集元件与患者的距离。
【背景技术】
[0002]在需要较长的测量时间的医学成像检查，例如磁共振检查、SPECT检查、PET检查等中，患者运动可能在医学截面图像中导致伪影。在所采集的医学数据中对该患者运动进行校正至少能够减小该伪影。
【发明内容】
[0003]特别地，本发明要解决的技术问题是，特别精确地采集医学成像期间的患者运动。上述技术问题按照本发明的特征来解决。在从属权利要求中描述了有利构造。
[0004]本发明涉及一种医学成像组件，具有患者容纳区域、至少部分地包围患者容纳单元的壳体单元、检测器单元和运动采集单元，其中所述运动采集单元具有两个或多个采集元件和分析单元，所述采集元件被设计为用于采集采集元件与患者的距离，其中所述分析单元被设计为，用于从各个运动采集元件的所采集的距离数据中，确定患者在患者容纳区域内部的三维运动。
[0005]由此能够提供一种成本特别低廉的运动采集单元，其使得能够可靠并且快速地采集患者在患者容纳区域内部的运动。优选以高时间分辨率读出两个或多个采集元件，从而能够针对医学成像检查采集患者的特别精确并且始终当前的位置改变和/或运动，特别是三维运动。借助所确定的患者运动，能够在分析医学成像检查的医学图像数据时考虑患者的运动，并且因此能够特别有利地至少减小和/或抑制医学截面图像中的伪影。
[0006]在此，医学成像组件例如应当被理解为医学成像装置的具有包围患者隧道的壳体单元和/或检测器单元的患者隧道和/或磁共振线圈单元等。此外，特别地，确定三维运动应当被理解为沿着三个不同的维度和/或空间方向采集运动和/或运动数据。
[0007]此外，提出了将两个或多个采集元件布置在壳体单元上的不同的位置上。因此能够有利地从不同的视角采集患者的位置改变和/或运动。特别地，因此能够特别简单地采集沿着三个不同的维度和/或空间方向的运动。
[0008]特别有利的是，运动采集单元具有采集阵列，其包括两个或多个采集元件，由此特别地由于采集阵列内部的各个采集元件的阵列布置，特别是矩阵布置，能够特别简单地补偿各个采集元件的故障。有利的是，在两个相邻的采集元件，特别是直接相邻的采集元件之间的距尚最大是20cm，特别优选最大是10cm。
[0009]在本发明的一种有利构造中，提出了两个或多个采集元件至少部分地布置在壳体单元内部。因此能够提供两个或多个采集元件在医学成像组件内部的特别紧凑并且节省空间的布置，如这在作为距离传感器的采集元件的构造中是特别有意义的那样。
[0010]特别地，可以将两个或多个采集元件至少部分地布置在壳体单元的背向患者容纳区域的一侧，由此能够提供特别节省空间并且紧凑的医学成像组件。有利的是，为此壳体单元具有透明的部分区域，其被构造为对于两个或多个采集元件的运动采集信号是透明和/或可穿透的。
[0011]在本发明的另一种构造中，提出了两个或多个采集元件分别具有采集方向，并且这些采集方向对准患者容纳区域的中心轴和/或中心。因此，有利的是，各个采集元件能够聚焦到患者，并且由此能够采集患者，并且由此还能够采集患者的位置改变和/或运动。在此，采集方向特别地应当被理解为借助采集元件进行距离测量的方向。
[0012]特别有利的是，两个或多个采集元件分别包括距离传感器，由此采集元件能够直接布置在包围患者容纳区域的壳体单元的表面上。此外，由于使用距离传感器作为采集元件，特别地能够有利地防止与焦距相关联的问题，如其例如在光学照相机中出现的那样。
[0013]当两个或多个采集元件分别包括PSD传感器(位置敏感的设备传感器，Posit1nSensitive Device Sensor)时，能够有利地提供成本特别低廉的运动采集单元。此外，由于PSD传感器的紧凑的结构，还能够实现运动采集单元的特别节省空间的布置。借助PSD传感器，能够采集一维或二维的光点的位置和/或与光点的距离。
[0014]作为对此的替换，两个采集元件中的至少一个还可以包括飞行时间传感器(Time-of Flight-Sensor)。
[0015]此外，本发明涉及一种具有医学成像组件的医学成像装置，其中医学成像组件具有患者容纳区域、至少部分地包围患者容纳区域的壳体单元、检测器单元和运动采集单元，其中运动采集单元具有两个或多个采集元件和分析单元，所述采集元件被设计为用于采集采集元件与患者的距离，其中分析单元被设计为，用于从各个采集元件的所采集的距离数据中，确定患者在患者容纳区域内部的三维运动。通过这种构造，能够提供一种成本特别低廉的运动采集单元，其使得能够可靠并且快速地采集患者在患者容纳区域内部的运动。借助所确定的患者运动，能够在分析医学成像检查的医学图像数据时考虑患者的运动，并且因此能够特别有利地至少减小和/或抑制医学截面图像中的伪影。
[0016]根据本发明的医学成像装置可以由所有对于本领域技术人员来说视为合理的医学成像装置构成，其中医学成像检查包括较长的检查持续时间。然而，特别有利的是，医学成像装置由磁共振装置、PET装置和/或SPECT装置构成。
[0017]根据本发明的医学成像装置的优点基本上相应于前面详细描述的根据本发明的医学成像组件的优点。在此提及的特征、优点或者替换实施方式同样也可以转用到其它要求保护的内容，反之亦然。
[0018]在本发明的另一种构造中，医学成像组件包括磁共振线圈装置，由此特别是对于磁共振检查，可以实现有利的、特别是靠近患者的运动采集单元的布置。在此，磁共振线圈装置可以由局部磁共振线圈装置(例如头部线圈装置)和/或固定地安装在磁共振装置内部的磁共振线圈装置(例如集成在磁体单元内部的高频线圈单元)构成。
[0019]替换地或附加地，医学成像组件还可以包括医学成像装置的患者隧道，从而能够在医学成像装置内部实现有利的、特别是靠近患者的运动采集单元的布置。患者隧道优选包括壳体单元和被壳体单元包围的患者容纳区域，其中借助可运动地支承的患者台将患者布置到患者容纳区域中，以进行医学成像检查。
[0020]此外，本发明涉及一种用于采集患者的患者运动的方法，患者能够布置在医学成像组件的患者容纳区域内部，其中医学成像组件包括具有两个或多个采集元件的运动采集单元，所述采集元件被设计为用于采集采集元件与患者的距离，所述方法包括以下步骤:
[0021]-对于患者的至少一个部分区域的身体形状使用标准模型；
[0022]-对于患者的身体形状的至少一个部分区域，借助两个或多个采集元件采集第一距离数据，以确定可能与标准模型不同的患者模型；
[0023]-借助两个或多个采集元件采集其它距离数据，其中根据其它距离数据，针对患者模型确定运动。
[0024]通过这种构造，能够特别精确地采集患者的运动，并且将其提供用于对医学图像数据的校正。特别地，在此能够提供对患者的运动的极其可靠的确定，因为由于身体模型，即使在一个或多个采集元件发生故障时，仍然能够可靠地确定患者运动。
[0025]根据本发明的方法的优点基本上相应于前面详细描述的根据本发明的医学成像组件的优点。在此提及的特征、优点或替换实施方式同样也可以转用到其它要求保护的内容，反之亦然。
【附图说明】
[0026]本发明的其它优点、特征和特性从下面描述的实施例中以及根据附图得出。
[0027]附图中:
[0028]图1以示意性示图示出了具有医学成像组件的根据本发明的医学成像装置，
[0029]图2以示意性示图示出了医学成像组件的替换实施例，以及
[0030]图3示出了根据本发明的用于确定患者运动的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0031]在图1中示意性地示出了医学成像装置10。在本实施例中，医学成像装置10由磁共振装置构成。然而，医学成像装置10的构造不限于磁共振装置。而是，医学成像装置10可以由所有对于本领域技术人员来说视为合理的医学成像装置构成，诸如计算机断层成像装置、正电子发射断层成像装置、SPECT装置等。
[0032]磁共振装置包括由磁体单元11构成的、具有用于产生强并且特别是恒定的主磁场13的超导主磁体12的检测器单元。此外，磁共振装置具有用于容纳患者15的患者容纳区域14。在本实施例中，患者容纳区域14被构造为圆柱形的，并且在圆周方向上被磁体单元11圆柱形地包围。然而原则上，任何时候都可以考虑不同于此的患者容纳区域14的构造。患者15可以借助磁共振装置的患者支承装置16移动到患者容纳区域14中。此外，磁共振装置具有包围磁体单元11和患者容纳区域14的壳体单元24。
[0033]此外，磁体单元11具有用于产生磁场梯度的梯度线圈单元17，该磁场梯度用于在成像期间的位置编码。借助磁共振装置的梯度控制单元18对梯度线圈单元17进行控制。此外，磁体单元11包括用于激励极化的高频天线单元19，该极化在由主磁体12产生的主磁场13中形成。高频天线单元19由磁共振装置的高频天线控制单元20控制，并且将高频的磁共振序列入射到主要由磁共振装置的患者容纳区域14形成的检查室中。
[0034]为了控制主磁体12、梯度控制单元18并且为了控制高频天线控制单元20，磁共振装置具有控制单元21。控制单元21对磁共振装置进行中央控制，例如执行预先确定的成像梯度回波序列。此外，控制单元21包括未详细示出的用于分析图像数据的分析单元。控制信息(例如成像参数)以及重建的磁共振图像可以在磁共振装置的显示单元22上，例如在至少一个监视器上向操作者显示。此外，磁共振装置具有输入单元23，借助其操作者可以在测量过程期间输入信息和/或参数。
[0035]此外，磁共振装置包括局部磁共振线圈装置25，在本实施例中其由头部线圈装置构成。作为对此的替换，局部磁共振线圈装置25也可以由膝部线圈装置、臂部线圈装置、胸部线圈装置等构成。
[0036]为了在磁共振检查期间采集患者15的运动，磁共振装置具有医学成像组件28。医学成像组件28包括磁体单元11的高频天线单元19。
[0037]医学成像组件28在图1中示出，并且包括磁共振装置的患者容纳区域14。此外，医学成像组件28包括包围患者容纳区域14的壳体单元24。高频天线单元19在此包含在医学成像组件28的检测器单元中。此外，医学成像组件28具有运动采集单元30，其具有多个采集元件31。各个采集元件31布置在运动采集单元30的采集阵列32内部，特别是二