用于在成像模态中定位患者的成像布置和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及成像布置，其具有成像模态、控制设施、可移动患者诊查台和定位装置。
【背景技术】
[0002]如果要使用比如计算机断层扫描系统(CT)来执行放射学检查，则必须小心地选择要检查的身体/器官区域并且将其限制为在诊断上所需要的区域，以便避免不必要的放射暴露。当今，传统的方法是借助于布置在扫描平面中的激光光束定位器来定义计划检查(诊断扫描)的开始点。用这一方法，躺在CT诊查台上的患者通过移动诊查台直到激光光束定位器的光带与检查区域的期望的开始点对准而被移动到CT设备的隧道中。在磁共振检查期间，这一瞄准在断层扫描系统的外部被执行，并且患者随后被移动到断层扫描系统的隧道中如此远以致所选择的检查区域位于断层扫描系统的中央。
[0003]调节诊查台位置本身通常通过手动地致动控制元件而被执行，以便在诊查台纵向方向上或者在有可能的情况下在垂直方向上移动诊查台。
[0004]光带在龙门台架中的患者上的显示在此仅是用于进行计划的人员的视觉反馈。在此，与所计划的检查及其在扫描协议中定义的参数(身体区域/器官、开始位置、扫描方向和长度)相关的知识通常是通过检查人员进行定位而在团队和/或回忆内的口头通信。
[0005]这一定位工作的正确性仅在扫描已经被触发并且结果在监视器上作为出现的内存储信息位置图示或者作为实时图像的解剖序列可见的时候是清楚的。
[0006]在已知的过程的情况下，存在不能在控制台上执行定位的问题，其中与要计划的检查以及所定义的扫描协议相关的知识可用，但是相反直接在检查室中的诊查台上执行定位。另外，定位方法在不得不在隧道的外部的一定距离处估计激光光束定位器的光带的位置的情况下是不准确的。仅借助于扫描本身检查定位，因此患者的X射线在CT设备的情况下已经被记录。
【发明内容】
[0007]因此，本发明的目的是规定一种实现改进的定位的成像模态和对应的定位方法。
[0008]这一目的根据本发明通过如权利要求1中要求保护的成像布置以及如权利要求12中要求保护的方法来实现。本发明的方法优选地在本发明的装置上被执行。本发明的有利发展形成从属权利要求的主题。
[0009]在本发明的情况下，通过光学图像记录设施来检测患者诊查台的位置。这优选地是2D相机(照片相机或视频相机)。图像记录装置被配置以使得其记录诊查台的顶侧的图像(如果适用，还有位于其上的患者)。本发明例如结合在患者诊查台上的患者的当前二维(2D)照片图像或视频图像、用检查区域的开始点和结束点来实现逼真的图形计划。表示和计划可以使用显示装置本地地(在成像布置的视觉范围上或中)或者远程地(在控制台上，例如在控制中心中)被执行，例如用龙门台架上的适合的触摸屏或者任何其他交互式图形输入系统。在已经进行计划和调节之后，患者可以借助于比如一个单个移动命令来直接向在诊查台上的患者的图像上计划的目标位置移动。
[0010]图像记录装置优选地是(单个)2D数字相机(相片相机或者优选地，视频相机)，使得其仅提供二维图像而非三维图像。这实际上未实现3D空间中的定位，但是这一问题优选地通过定位装置来克服，该定位装置被校准以使得逼真图像上的患者诊查台的顶侧上的每个点能够被分配到沿着纵向方向的位置或者被分配到患者诊查台的表面上的位置。能够提供到诊查台的横向方向上的位置的分配，但是该分配在CT设备的情况下不是决定性的，因为检查区域总是在整个扫描平面上延伸，整个扫描平面以直角与诊查台纵向方向对准。另一方面，在磁共振断层扫描系统的情况下，检查区域(视场)能够更小，并且诊查台表面上的两个方向上的定位可能是必要的。
[0011]因此，定位信息(例如检查的开始点和结束点)优选地关于患者诊查台的图像而被输入，其中检查人员将他/她自己取向为例如朝着没有被患者或者他/她的衣服掩盖的那些区域。
[0012]图像上的计划需要清楚的坐标变换，即(患者诊查台的图像上的)计划区域中的像素必须被清楚地变换成成像模态的坐标系，简言之，必须可能计算所显示的图像的哪个像素对应于哪个诊查台坐标。如果使用绝对位置传感器用于成像装置中的诊查台位置并且图像记录装置被布置在固定位置，则诊查台坐标转而是已知的。
[0013]对于空的定义的诊查台表面，如果功能系统中的空的诊查台的尺寸、表面和位置在任何时间点已知并且因此可能计算诊查台表面的像素对应的空间坐标，则坐标变换是可能的。然而，如果任何三维对象(患者)位于诊查台上，则会要求经修改的对象表面的三维检测，以便能够在位于诊查台上的三维对象的区域中执行这样的变换。本发明通过基于二维诊查台表面执行计划来解决这一问题。为了便利定位信息的输入，根据优选实施例，关于没有被患者掩盖的患者诊查台的图像的区域、特别是关于诊查台边缘来输入定位信息。
[0014]因此，能够使用成本有效的2D (视频)相机，以便能够在合适的显示器上基于患者在诊查台上的逼真映射来执行检查区域的图形计划。
[0015]如果需要，则针对每个成像布置将与成像模态相比较的患者诊查台的相对位置校准一次。根据本发明的一种实施例，这借助于布置在空的诊查台的表面上的精确地定义的位置处的合适的二维几何结构(例如棋盘状图案)来实现。然后通过图像记录装置记录图像或视频，并且借助于合适的算法估计图像或视频像素与诊查台坐标之间的联系，合适的算法识别图像/视频上的几何结构。有利地，这在成像装置的每次安装时仅需要执行一次，或者仅在相机移动到另一位置时重复。另外，在此有利的是，如果用绝对位置传感器提供患者诊查台的位置检测，则使得成像布置(例如CT)的图像像素/视频像素诊查台坐标系的坐标系之间的联系仅必须校准一次，并且系统中的诊查台的位置或者诊查台表面上的相关点的位置总是已知的。
[0016]这也适用于其中能够调节患者诊查台的高度的成像布置。由于绝对位置传感器，诊查台表面相对于已校准位置的高度或者到图像记录装置的绝对距离是已知的。可以例如通过使用截线定理根据其确定映射规则，所述映射规则向图像/视频上的每个像素分配在诊查台表面上的位置。然而，本发明优选地适用于没有垂直诊查台位移的成像布置。
[0017]至少一个位置标记可以优选地覆盖使用图像记录装置记录的患者诊查台的至少一个图像。位置标记在此实际上仅被示出为覆盖显示装置上的患者诊查台的表示。这是有利的，因为其总是可以被识别，而比如患者的衣服可以覆盖光学位置标记。位置标记的实施例也可以任意变化，因此，其可以根据检查人员的需要被调节。诊查台边缘的虚拟条带借助于计算机图形特别优选地示出在左右。这一虚拟边带按照定义对应于空的诊查台边缘，并且因此被定义，并且能够关于其坐标(如整个空的诊查台)被计算。虚拟条带可以根据要求优选地被示出/掩盖。位置标记优选地在纵向方向上(例如以厘米步长)被栅格化。栅格的条带的对准在此优选地平行于成像模态的扫描平面。
[0018]例如在诊查台边缘处示出的虚拟位置标记然后可以有利地用于执行检查区域的计划。为此，检查人员能够很容易交互式地标记比如期望的检查区域(例如向左或向右)并且定义方向。换言之，例如交互式区域梁上的开始坐标和目标坐标，并且根据需要对其进行调节。至于本方法的正确性，重要的是，检查区域的定义仅在所示的虚拟侧边缘上进行，因为在此仅确保坐标总是被清楚地定义并且不能受到诊查台上的对象的影响。根据优选实施例，图像在经标记的检查区域中用彩色指出，而经标记的检查区域的外部的图像的其余部分用黑白颜色示出。
[0019]关于正确的计划的没有反馈的问题(根据扫描协议)也可以被解决，尤其因为在加载扫描或检查协议时，其中定义的检查参数(诸如扫描方向和长度、检查区域(视场)和所选择的身体区域/器官以及检查类型)在显示装置上被指出。另外，不一致性(诸如错误的扫描方向或者超过可能的扫描长度或位置)的指示已经可以在检查区域的有效扫描阶段期间被指出。因此，所配置的记录参数的检查可以基于使用图像记录装置记录的图像而被执行。如果识别出不许可的位置信息输入项，则