用于基于模型的定位的断层成像设备以及方法和计算机程序的制作方法_3

文档序号:9818053阅读:来源:国知局
,包括X射线源形式的放射源8以及X射线检测器形式的放射检测器9。记录单元17在记录投影的同时绕系统轴5旋转,并且X射线源在记录期间发出X射线形式的射线2。在这里所示的示例中,X射线源涉及X射线管。在这里所示的示例中,X射线检测器涉及具有若干行的行检测器。
[0051]在这里所示的示例中,在记录投影时,患者3位于患者床6上。患者床6连接到床基架(pedestal) 4,使得基架4承载具有患者3的患者床6。患者床6被设计成沿着记录的方向移动患者3通过记录单元17的开口 10。记录的方向通常由系统轴5给定,记录单元17在X射线投影的记录期间绕系统轴5旋转。在螺旋记录中,患者床6被连续地移动通过开口 10同时记录单元17绕患者3旋转并且记录X射线投影。因此,X射线描述患者3的表面上的螺旋。
[0052]另外,这里所示的断层成像设备具有3D照相机18,3D照相机18配备有用于接收REC由3D照相机18记录的第一 3D图像B-1的接口 16。在这里所示的示例中,接口 16被实施为计算机12的部分。计算机12连接到显示屏11形式的输出单元并且连接到输入单元7。显示屏11被设计为用于基于3D图像来显示各种图像信息的屏幕SCR。特别地,可以显示患者3或者适合患者3的患者模型的摄影图像23。输入单元7被设计成选择SEL至少一个第一记录区域A-1。输入单元7涉及例如用于语音输入的键盘、鼠标、触摸屏或麦克风。
[0053]至少一个第一位置P-1的校准CAL借助于计算单元15来进行并且基于受训模型Mo计算单元15可以包括计算机可读介质13或者可以与所述介质交互。在这里所示的示例中,控制单元19被集成到计算机12中并且发送用于患者床6的定位POS的控制信号20。控制信号20被发送给例如用于移动患者床6的电机。可以沿着系统轴5 (即水平地)以及垂直于系统轴5 (尤其是竖直地)移动床。在这样的情况下,可以独立于彼此来做出患者床6在不同空间方向上的运动。
[0054]在断层成像记录之后或期间,可以重构基于所记录的投影的断层成像图像。对于断层成像图像的重构,这里示出的成像系统还具有被设计成重构断层成像图像的重构单元14ο
[0055]图2示出具有触敏屏幕的断层成像设备的机架。在附图中,3D照相机18与患者床6对准。触敏屏幕11还可以可拆卸地连接到机架I。这样的连接可以由用于移动触敏屏幕11 (也被称为触摸板)的支持物(holder)来提供。该支持物尤其可以是可枢转的。还示意性地示出了图像信息以及所选择的第一记录区域A-1。可以通过用户与触敏屏幕11的交互来修改第一记录区域A-1。特别地,可以移位整个第一记录区域A-1连同第一开始位置S-1和第一结束位置E-1 ο作为替选,也可以彼此分离地移位第一开始位置S-1和第一结束位置E-10
[0056]图3从上面示出具有第一记录区域的屏幕视图。这里呈现的图像信息包括患者3的图像23。在这里所示的示例中,第一记录区域A-1用与其周围环境相比被加亮的表面来表示。其由用实线象征性地表示的第一开始位置S-1以及用虚线象征性地表示的第一结束位置E-1来界定。另外,象征性地描绘了记录方向,其在这里示出的示例中用箭头22示出。基于第一记录区域A-1的选择,现在可以校准第一位置P-1。在本发明的一种形式的实施例中,基于图像信息中的检查区域的标记来做出选择SEL。另外,可以象征性地示出检查区域。
[0057]图4在侧视图中示出具有第一记录区域的屏幕视图。基于受训模型M并且基于第一记录区域A-1来校准CAL第一位置P-1,其中模型M已经使用训练位置P-tb-P-tn被训练。在本示例中,第一位置P-1涉及第一记录区域A-1的放射学焦点。本发明的其他形式的实施例可以分别涉及几何学焦点或另一焦点。
[0058]图5示出用于基于模型的定位的方法的流程图。其包括下面的步骤:
[0059]-基于受训模型M以及第一记录区域A-1来校准CAL第一记录区域A_1相对于记录单元17的第一位置P-1,其中模型M已经使用训练位置P-tb-P-tn被训练,
[0060]-通过相对于具有中央系统轴5的记录单元17移动患者床6来在第一位置P-1中定位POS第一记录区域A-1,
[0061]-使用记录单元对第一位置P-1中的第一记录区域A-1进行第一断层成像记录TOM-10
[0062]另外,这里所示的方法还可以包括以下步骤:
[0063]-接收REC被支承在具有第一记录区域A-1的患者床6上的患者3的第一3D图像B-1,其中模型M已经被训练使得训练位置P-tb-P-tn各自被分配给3D训练图像B-tn,其中计算单元15被设计用于基于第一 3D图像B-1的校准CAL,
[0064]-基于第一3D图像B-1在屏幕11上显示SCR图像信息,
[0065]-通过输入单元7在显示的图像信息中选择SEL第一记录区域A-1。
[0066]图6示出训练值的示意性分配。根据本发明,基于受训模型M来校准第一位置P-1,其中模型M已经使用训练位置P-tb-P-tn被训练。尤其可以在多个手动定位的基础上获得训练位置P-tb-P-tn。通常,训练位置如下:
[0067]P-tb-P-tn在每种情况下被分配给若干训练区域A-tb-A-tn之一。在这种情况下,训练区域A-tb-A-tn被精确地分配给已经借助于例如手动定位被校准用于相应的训练区域Α-?Ρ..Α-1:η的训练位置Ρ-?Ρ..Ρ-1:η。训练区域Α-?Ρ..Α-1:η可以对应于记录区域或检查区域。
[0068]然而,还可以向训练位置P-tb-P-tn分配其他训练值,例如关于放射吸收R-tL...R-tn的训练信息。这一关于放射信息R-tb-R-tn的训练信息可以基于x射线记录,其中x射线记录涉及以下变量之一:
[0069]内存储信息位置图示,
[0070]低剂量螺旋记录,
[0071]第一断层成像记录T0M-1的前趋,
[0072]第一断层成像记录T0M-1的后继。
[0073]另外,模型M可以被训练使得训练位置P-tb-P-tn各自被分配给3D训练图像Β-?1...Β-?η,其中计算单元15被设计用于基于第一 3D图像B-1的校准CAL。如果在每种情况下在训练期间例如通过计算单元15来获取记录协议C-tl^.C-tn或记录参数D-tL...D-tn,则也可以在记录协议C-tpuC-tn和/或记录参数D-tpuD-tn与相应的训练位置P-tb-P-tn之间建立关系。校准CAL步骤因此也可以基于所存储的可取得的第一记录协议C-1和/或第一记录参数D-1。例如,由断层成像设备的用户来选择第一记录协议C-1和/或第一记录参数D-1。另外,训练值可以存储在数据库DB中。数据库DB可以实施为直接连接到断层成像设备的计算机12的部件以及与断层成像设备在空间上分离的服务器(也被称为云)的部件。
[0074]图7示出受训模型如何操作的示意图。对于校准CAL,可以使用以下各项作为用于受训模型M的输入值:
[0075]-第一记录区域A-1或检查区域,
[0076]-第一图像B-1,
[0077]-关于第一记录区域A-1或检查区域的放射吸收R-1的第一信息,
[0078]-另外的信息,诸如例如第一记录协议C-1或第一记录参数D-1。
[0079]仅这些输入值中的一个输入值可以用于校准CAL,然而也可以使用若干输入值。计算单元15然后基于模型M来校准第一记录区域A-1的第一位置P-1。这里受训模型M建立输入值与第一位置P-1的形式的输出之间的函数关系。在本发明的一种形式的实施例中,基于所选择的输入值来校准第一位置P-1。在这种情况下,可以由用户来选择输入值。在另外的形式的实施例中,模型M被训练使得在训练期间向不同的训练值给予不同
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