r>[0070]图3B图示了基于参考图像的入侵检测区域的示例。
[0071]图3C图示了基于参考图像的入侵检测区域的另一示例。
[0072]图4图示了比较参考深度图像和实时深度图像以确定患者和对象之间是否存在可能的碰撞的方法。
[0073]图5A-图f5D图示了用于基于图像处理来检测可能的碰撞的方法。
[0074]图6图示了根据其它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。
[0075]图7图示了本文中所描述的实施例可以与其一同实现的计算机系统。
【具体实施方式】
[0076]在下文中参考附图对各种实施例进行描述。应当注意，附图不按比例绘制，并且在所有附图中，类似结构或功能的元件由相同的附图标记表示。还应当注意，附图仅旨在便于实施例的描述。它们不旨在作为本发明的穷举描述或作为对本发明的范围的限制。此外，所图示的实施例不必具有所示出的所有方面或优点。即使没有这样地图示或者没有这样明确地描述，但是结合特定实施例所描述的方面或优点不必限于那个实施例，而是可以在任何其它实施例中实施。
[0077]图1A图示了放射治疗系统10。该系统10包括臂机架12、用于支撑患者20的患者支撑件14、以及用于控制机架12的操作和递送放射的控制系统18。该系统10还包括在患者20被支撑在支撑件14上的同时，将放射束26朝向患者20投射的放射源22、以及用于改变放射束26的横截面形状的准直器系统24。在不同实施例中，放射源22可以被配置成生成锥形束、扇形束、或其它类型的放射束。还有，在其它实施例中，源22可以被配置成生成作为放射形式的质子束用于治疗目的。还有，在其它实施例中，系统10可以具有其它形式和/或配置。例如，在其它实施例中，除了臂机架12之外，该系统10还可以具有环形机架12。
[0078]在所图示的实施例中，放射源22是用于提供治疗能量的治疗放射源。在其它实施例中，除了是治疗放射源，放射源22还可以是用于提供诊断能量以供成像目的的诊断放射源。在这样的情况下，系统10将包括相对于源22位于操作位置处(例如，支撑件14下面)的成像器(诸如成像器80)。在进一步的实施例中，放射源22可以是用于提供治疗能量的治疗放射源，其中，治疗能量可以用于获得图像。在这样的情况下，为了使用治疗能量来获得成像，成像器80被配置成响应于具有治疗能量的放射(例如，MV成像器)来生成图像。在一些实施例中，治疗能量通常为160千电子伏特(keV)或更大的，并且更典型地是1兆电子伏特(MeV)或更大的那些能量，并且诊断能量通常是小于高能量范围，并且更典型地小于160keV的那些能量。在其它实施例中，治疗能量和诊断能量可以具有其它能量水平，并且是指分别用于治疗和诊断目的的能量。在一些实施例中，放射源22能够生成介于近似lOkeV和近似20MeV之间的范围内的多个光子能量水平的X射线放射。在进一步的实施例中，放射源22可以是诊断放射源。在这样的情况下，系统10可以是具有一个或多个移动部分的诊断系统。在所图示的实施例中，放射源22由臂机架12携带。可替换地，放射源22可以位于孔内(例如，联接到环形机架)。
[0079]在所图示的实施例中，控制系统18包括耦合到控件(control)40的处理单元54(诸如处理器)。控制系统18还可以包括用于显示数据的监视器56、和用于输入数据的输入设备58 (诸如键盘或鼠标)。放射源22和机架12的操作由控件40控制，其向放射源22提供功率和定时(timing)信号并且基于从处理单元54接收的信号来控制机架12的转动速度和位置。尽管控件40被示出为与机架12和处理单元54分离的部件，在备选的实施例中，控件40可以是机架12或处理单元54的一部分。
[0080]在一些实施例中，系统10可以是被配置成以不同机架角度朝向患者20递送治疗放射束的处理系统。在治疗程序期间，源22围绕患者20转动，并且朝向患者20从不同机架角度提供治疗放射束。尽管源22是以不同机架角度，但是准直器24被操作以改变射束的形状以与靶向组织结构的形状相对应。例如，准直器可以被操作以使射束的形状类似于靶向组织结构的横截面形状。在另一示例中，准直器24可以被操作以使靶向组织结构的不同部分接收不同放射量(如同在IMRT程序中一样)。
[0081]如图1A和图1B所示，医疗系统10还包括碰撞检测系统100，其包括深度测量相机130、用于相对于对象紧固深度测量相机130的紧固机制132、以及支撑件134。
[0082]深度传感相机130被配置成感测深度并且生成表示深度的信号。在一些实施例中，深度传感相机130可以使用结构光用于深度测量(例如，Kinect相机)。在其它实施例中，深度传感相机130可以使用飞行时间方法用于深度测量(例如，Mesa SR4000或新Microsoft Kinect2相机)。在进一步的实施例中，深度传感相机130可以是能够使用任何已知技术感测深度的任何设备。应当注意，如在本说明书中所使用的术语“相机”可以是任何设备，并且不应局限于提供“图像”信号的设备。例如，在一些实施例中，深度传感相机130可以被配置成提供深度信号，其可能或可能不被视为图像信号，不管这样的深度信号是否以图像形式显示。深度信号可以是指示深度或距离的任何信号、或可以从深度或距离得到的任何信号。借助于非限制性示例，信号可以是红外信号、超声信号等。在一些实施例中，当在使用期间被安装时，深度传感相机130的尺寸可以足够小以致于非入侵到治疗过程。例如，在一些实施例中，相机130的尺寸可以为11英寸X2.5英寸X1.5英寸。在其它实施例中，只要相机130的使用不干涉治疗程序，相机130就可以具有其它尺寸，诸如大于或小于上文所提供的示例的那些尺寸。
[0083]还有，在一些实施例中，深度传感相机130可以是基于红外的，在这种情况下，该深度可以使用红外线被相机130感测到。在一些实施例中，这样的深度传感相机130可以被配置成输出由其形成深度图像的红外视频图像。在一些实施例中，这些红外视频图像可以具有与深度图像完全相同的视场。因此，红外视频图像可以与深度图像一起用来确定是否存在可能的碰撞。
[0084]此外，在一些实施例中，深度传感相机130可以包括红外发射器、颜色传感器和红外深度传感器。红外深度传感器被配置成基于由红外发射器输出的红外信号来感测深度。颜色传感器被配置成感测可视图像。
[0085]在一些实施例中，深度传感相机130的检测(或帧)速率可以为每秒30或更高。在其它实施例中，检测/帧速率可以小于每秒30。
[0086]支撑件134可以是柱(post)、支架(bracket)、梁(beam)、臂等，用于支撑深度传感相机130。紧固机制132可以位于支撑件134处。还有，在一些实施例中，支撑件134可以任选地具有一个或多个可移动部分，以允许相对于支撑件14 (或相对于患者20或另一参考位置)调节深度传感相机130的位置和/或取向。在一些实施例中，支撑件134本身相对于支撑件14可以是可移动的，以便相对于患者调节相机位置(例如，纵向地)。在进一步的实施例中，支撑件134可以是具有倾斜电机的基座，其允许相机130相对于基座倾斜一个、两个或三个移动度。在其它实施例中，不需要支撑件134，并且碰撞检测系统1000可以不包括支撑件134。
[0087]在所图示的实施例中，紧固机制132被配置成将深度测量相机130紧固到支撑件14的脚处的支架136。在一些实施例中，支架136可以被视为碰撞检测系统100的一部分。可替代地，支架136可以被视为患者支撑件14的一部分。在一些实施例中，如果有必要，支架136可以具有开口，以允许患者的脚穿过它(图1C)。例如，支架136的开口高度可以大于8英寸，诸如10英寸、12英寸、14英寸等等，以允许患者的脚通过其中进入。
[0088]在其它实施例中，支架136是可选的，并且紧固机制132可以被配置成将深度测量相机130直接紧固到患者支撑件14，或紧固到医疗系统10的(多个)其它部件。在进一步的实施例中，紧固机制132可以被配置成将深度测量相机130紧固到房间(诸如天花板、墙壁或地板)。在更进一步的实施例中，紧固机制132可以被配置成将深度测量相机130紧固到不是医疗系统10的一部分的结构。紧固机制132可以是用于抓持对象的夹具、用于插入到位于深度测量相机130待被紧固抵靠的对象中的螺纹槽中的螺钉、卡扣固定(snap-and-fit)型连接器、钩环(hook-and_loop)型连接器、或者任何其它类型的紧固机制。在又进一步的实施例中，不需要紧固机制132，并且碰撞检测系统100不包括紧固机制132。例如，在其它实施例中，支撑件134可以是基座，并且该基座可以放置在在使用期间支撑深度传感相机130的平坦表面上。
[0089]在所图示的实施例中，深度传感相机130安装在支撑件14的顶部表面上方。高度感测相机130的深度可以是可调节的，以使在他/她的腹部上方，患者20的头部可见。还有，深度传感相机130的取向可以是可调节的以调节视角(例如，相对于水平表面)。应当注意，安装深度传感相机130以使其位置相对于支撑件14是固定的是有利的，因为这样的配置允许深度传感相机130与患者支撑件14 (因此和患者20) —起移动，而不管支持件14的移动。
[0090]如图1B和图1C所示，碰撞检测系统100还包括通信地耦合到深度感测相机130的处理单元140。该处理单元140被配置成处理从深度传感相机130传送的信号，并且基于该信号确定患者和对象之间是否存在可能的碰撞。在一些实施例中，处理单元140可以是处理器，诸如ASIC处理器、FPGA处理器、通用处理器、或任何其它类型的处理器。还有，处理单元140可以包括硬件、软件或两者的组合。还有，在一些实施例中，处理单元140可以与处理单元54或处理单元54的部件相同。在其它实施例中，处理单元140可以被视为治疗系统10的一部分，而不是碰撞检测系统100的一部分。
[0091]图2图示了根据一些实施例的用于使用系统100来确定是否存在可能的碰撞的方法200。首先，患者20被放置在患者支撑件14上，并且在患者设置程序中相对于治疗系统10被定位在所需的位置中。还有，安装深度传感相机130以使其位置相对于支撑件14是固定的。然后，调节相机130的高度及其取向以使相机130正在看向患者身体(例如，从其中脚位于朝向头的一端，或反之亦然)，并且可以捕获患者20周围区域的图像。
[0092]在患者设置程序完成之后，深度传感相机130被激活以捕获参考深度图像，同时患者20在支撑件14上。如本说明书中所使用的术语“图像”可以是指任何组的数据(例如，深度值)，其可以或可以不以图像形式显示。例如，该数据可以被存储在非暂态介质中，和/或可以由处理单元140处理而没有显示给用户用于观察。然后，参考深度图像被传送到处理单元140。在处理单元140获得参考图像(项202)之后，处理单元140然后处理参考图像以创建一个或多个入侵检测区域