用于在医疗程序中检测对象和患者之间的可能的碰撞的系统和方法
【技术领域】
[0001]本申请的领域涉及用于在医疗程序期间检测对象和患者之间的可能的碰撞(collis1n)的系统与方法，其中，对象可以是医疗设备的一部分。
【背景技术】
[0002]放射疗法涉及将人体的某些区域(诸如癌性肿瘤)选择性地暴露于高剂量放射的医疗程序。放射疗法的意图是照射靶向生物组织，使得有害组织被破坏。在放射疗法期间，放射源可以围绕患者转动，以在患者体内的靶向区域处从不同的角度递送放射。放射源可以安装在臂或环形机架上。在某些放射疗法中，支撑患者的患者支撑件(support)也可以被移动。尽管经过了仔细治疗计划，但是在医疗程序期间，在医疗设备的移动部分和患者之间可能出现碰撞。例如，放射机器的机架和患者可能在放射治疗期间碰撞。因为剂量递送计划变得更加复杂，所以在治疗期间转动机架和针对非共面束递送的床移动的结合增加了碰撞的机会。
[0003]虽然机架安装的激光防范系统和房间安装的扫描仪已经被用来检测可能的碰撞，但是这些方法都有缺点。虽然机架安装的激光防范系统具有检测由激光扫描限定的平面何时与入侵对象相交的能力，但是在床被转动的很多种情形下，它不工作。
[0004]在基于房间的扫描系统的情况下，房间安装的扫描仪创建患者在床上的简档(profile)，并且该简档被添加到具有跟踪机器部件移动的软件的机器的知识库。基于房间的扫描系统是基于模型的，因此要求该模型用每个床移动来更新。另外，从某些角度看，扫描仪可能不能为患者重制简档(re-profile)。
[0005]本主题申请的申请人确定，可以需要开发一种防撞系统，其不管床和医疗设备的其它部件的位置和移动，都能工作。
【发明内容】
[0006]—种在医疗程序中检测可能的碰撞的方法包括:获得参考深度图像；获得输入深度图像；使用参考深度图像的至少一部分和输入深度图像的至少一部分来确定合成图像，其中，使用处理单元来执行确定合成图像的动作；并且基于合成图像来确定对象和患者之间是否存在可能的碰撞。
[0007]任选地，基于飞行时间技术(time-of-flight technique)来生成参考深度图像。
[0008]任选地，利用红外照明来生成参考深度图像。
[0009]任选地，通过接收参考深度图像和输入深度图像的处理单元来执行获得参考深度图像和输入深度图像的动作。
[0010]任选地，该方法还包括:使用深度传感相机来生成参考深度图像。
[0011]任选地，输入深度图像包括使用深度传感相机获得的实时深度图像。
[0012]任选地，深度传感相机被安装为使得其位置相对于患者支撑件是固定的，并且正在从脚到头方向观察患者。
[0013]任选地，确定合成图像的动作包括:使用所述参考深度图像的至少一部分和输入深度图像的至少一部分来执行减法。
[0014]任选地，该方法还包括:识别患者在参考深度图像中的轮廓。
[0015]任选地，该方法还包括:基于参考深度图像中患者的轮廓来确定检测区域。
[0016]可选地，参考深度图像的至少一部分的部分包括检测区域中的图像数据。
[0017]任选地，确定是否存在可能的碰撞的动作包括:确定合成图像中的图像数据的值是否大于或小于阈值。
[0018]任选地，该方法还包括:获得患者的可视图像。
[0019]任选地，该方法还包括:将可视图像与合成图像一起在屏幕中显示。
[0020]任选地，确定对象和患者之间是否存在可能的碰撞的动作是基于合成图像和可视图像两者。
[0021]任选地，该方法还包括:获得红外图像。
[0022]任选地，该方法还包括:将红外图像与合成图像一起在屏幕中显示。
[0023]任选地，确定对象和患者之间是否存在可能的碰撞的动作是基于合成图像和红外图像两者。
[0024]任选地，该方法还包括:响应于所确定的可能的碰撞，来生成警告信号、生成控制信号以停止医疗设备的操作、或两者。
[0025]任选地，该方法还包括:获得附加的参考深度图像；获得附加的输入深度图像；并且使用附加参考深度图像的至少一部分和附加的输入深度图像的至少一部分来确定附加的合成图像。
[0026]任选地，使用第一深度传感相机来生成参考深度图像和输入深度图像，并且使用第二深度传感相机来生成附加的参考深度图像和附加的输入深度。
[0027]任选地，该方法还包括:使用安装在患者支撑件上的深度传感相机来生成参考深度图像。
[0028]任选地，确定是否存在可能的碰撞的动作包括:使用入侵检测区域，其中，入侵检测区域的形状独立于支撑患者的患者支撑件的移动。
[0029]—种用于在医疗程序中检测可能的碰撞的装置，包括:深度传感相机，用于提供参考深度图像和输入深度图像；以及处理单元，被配置用于:利用参考深度图像的至少一部分和输入深度图像的至少一部分来确定合成图像，并且基于合成图像确定对象和患者之间是否存在可能的碰撞。
[0030]任选地，深度传感相机被配置成基于飞行时间技术来生成参考深度图像。
[0031]任选地，深度传感相机被配置成使用红外照明来生成参考深度图像。
[0032]任选地，处理单元被配置成使用输入深度图像作为实时深度图像。
[0033]任选地，该装置还包括紧固机制，用于将深度传感相机固定在相对于患者支撑件的固定位置中，其中，深度传感相机被定向为从脚到头方向观察该患者。
[0034]任选地，处理单元被配置用于通过使用参考深度图像的至少一部分和输入深度图像的至少一部分执行减法来确定合成图像。
[0035]任选地，处理单元进一步被配置用于识别参考深度图像中患者的轮廓。
[0036]任选地，处理单元进一步被配置用于基于参考深度图像中患者的轮廓来确定检测区域。
[0037]可选地，参考深度图像的至少一部分包括检测区域中的图像数据。
[0038]任选地，处理单元被配置用于通过确定合成图像中图像数据的值是否大于或小于阈值来确定是否存在可能的碰撞。
[0039]任选地，处理单元进一步被配置成获得患者的可视图像。
[0040]任选地，处理单元被配置成输出可视图像和合成图像以供在屏幕上显示。
[0041]任选地，处理单元被配置用于基于合成图像和可视图像来确定是否存在可能的碰撞。
[0042]任选地，处理单元还被配置成获得红外图像。
[0043]任选地，处理单元被配置成输出红外图像和合成图像以供在屏幕上显示。
[0044]任选地，处理单元被配置用于基于合成图像和红外图像确定对象和患者之间是否存在碰撞。
[0045]任选地，处理单元还被配置用于响应于所确定的可能的碰撞，来生成警告信号、生成控制信号以停止医疗设备的操作、或两者。
[0046]任选地，该装置还包括用于生成附加的参考深度图像和附加的输入深度图像的附加的深度测量相机；其中，处理单元被配置用于使用附加的参考深度图像的至少一部分和附加的输入深度图像的至少一部分来确定附加的合成图像。
[0047]任选地，深度传感相机被安装到患者支撑件。
[0048]任选地，处理单元被配置成使用入侵检测区域来确定对象和患者是否存在可能的碰撞，并且其中，入侵检测区域的形状独立于支撑患者的患者支撑件的移动。
[0049]—种计算机产品包括存储指令集合的非暂态介质，由处理单元对该指令集合的执行使得用于在医疗程序中检测可能的碰撞的方法被执行，该方法包括:获得参考深度图像；获得输入深度图像；使用参考深度图像的至少一部分和输入深度图像的至少一部分来确定合成图像；并且基于合成图像来确定对象和患者之间是否存在可能的碰撞。
[0050]一种在医疗程序中检测可能的碰撞的方法包括:获得参考深度图像；使用参考深度图像来确定感兴趣区域；获得参考光学图像；获得输入光学图像；使用参考光学图像和输入光学图像来确定合成图像，其中，使用处理单元来执行确定合成图像的动作；并且基于与感兴趣区域相对应的合成图像的至少一部分来确定对象和患者之间是否存在可能的碰撞。
[0051 ] 任选地，参考光学图像包括参考红外图像。
[0052]任选地，确定合成图像的动作包括:执行图像减法。
[0053]任选地，确定是否存在可能的碰撞的动作包括:确定合成图像中像素的绝对值是否超过阈值。
[0054]任选地，合成图像中的像素与感兴趣区域中的位置相对应。
[0055]任选地，感兴趣区域的形状独立于支撑患者的患者支撑件的移动。
[0056]—种用于在医疗程序中检测可能的碰撞的系统，包括:深度传感相机，用于获得参考深度图像；光学相机，用于获得参考光学图像并且获得输入光学图像；以及处理单元，其被配置用于:使用参考深度图像确定感兴趣区域，使用参考光学图像和输入光学图像来确定合成图像，并且基于与感兴趣区域相对应的合成图像的至少一部分来确定对象和患者之间是否存在可能的碰撞。
[0057]任选地，参考光学图像包括参考红外图像。
[0058]任选地，处理单元被配置成执行图像减法来确定合成图像。
[0059]任选地，处理单元被配置成确定合成图像中像素的绝对值是否超过阈值。
[0060]任选地，合成图像中的像素与感兴趣区域中的位置相对应。
[0061]任选地，感兴趣区域的形状独立于支撑患者的患者支撑件的移动。
[0062]—种计算机产品包括存储指令集合的非暂态介质，由处理单元对该指令集合的执行使得用于在医疗程序中检测可能的碰撞的方法被执行，该方法包括:获得参考深度图像；使用参考深度图像来确定感兴趣区域；获得参考光学图像；获得输入光学图像；使用参考光学图像和输入光学图像来确定合成图像；并且基于与感兴趣区域相对应的合成图像的至少一部分来确定对象和患者之间是否存在可能的碰撞。
[0063]其它和进一步的方面和特征将通过阅读以下【具体实施方式】而变得清楚。
【附图说明】
[0064]附图图示了实施例的设计和用途，其中，相似的元件以相同的附图标记表示。这些附图不必按比例绘制。为了更好地理解如何获得上述和其它优点和目的，在附图中图示的实施例的更具体的描述将被再现。这些附图仅描绘了示例性实施例，并且因此不被视为对权利要求的范围的限制。
[0065]图1A图示了根据一些实施例的被配置用于在医疗程序期间检测医疗设备的移动部分和患者之间的可能的碰撞的放射治疗系统。
[0066]图1B图示了用于检测可能的碰撞的系统。
[0067]图1C图示了图1B的系统的变型。
[0068]图2图示了根据一些实施例的用于确定患者和对象之间是否存在可能的碰撞的方法。
[0069]图3A图示了参考图像的示例。