下文总体涉及在成像流程期间对医学成像对象支撑体的加速度的测量。
背景技术：
在诸如计算机断层摄影(ct)、磁共振(mr)、正电子发射断层摄影(pet)等的成像流程期间，患者或对象倚靠在诸如卧榻或桌台的对象支撑体上。对象支撑体被推进到成像设备的成像区域中，在所述成像区域中测量指示所述对象的特性的信号，诸如衰减的x射线、电磁场改变、发射的伽玛光子等。沿着通过成像区域的轴的推进是z轴。所述推进能够包括沿着y轴提升或抬升对象支撑体以穿过成像设备的成像区域和/或孔膛。
用于测量对象的特性的检测和/或重建算法取决于在指定时间时对象在成像区域中的精确位置。对象支撑体由对信号基本上透明的材料来制造，并且在成像区域中最小化或消除可能干扰信号的其他物体或设备。具有处在基于预期而计算的容限内的一定速率的加速度和速度的电机和驱动机构被用于在被称为冲突避免包络的安全区域中移动对象支撑体。在一些方法中，速度和/或加速度是使用位置标记和时钟时间根据位置的改变来计算的，例如，预期的速度和/或加速度为位置的改变的一阶导数和二阶导数。
移动对象支撑体的摩擦点(诸如螺丝、齿轮或轴承)随时间而磨损。随着摩擦点磨损，磨损的摩擦点会改变对象支撑体在成像流程期间的加速度和/或速度。例如，对象支撑体可能不在指定的时间加速/减速到预期的位置(例如，斜升/斜降)，或者可能不以恒定的速度行进。这样，检测何时摩擦点被足够地磨损或者将被磨损能够有助于安排现场维护。此外，知道哪些摩擦点被足够地磨损或者将被磨损超出可接受的容限能够提供关于待替换的个体零件的信息并且跟踪供应，例如，缺陷批次、目标替换、预防性维护等。
关于对象支撑体的恰当定位的另一问题是偏转。随着对象支撑体被推进到成像区域中，对象支撑体在成像区域和/或成像设备孔膛的一端或一侧处被支撑。对象支撑体的无支撑端被偏转，例如下垂。在孔膛或成像区域内部支撑对象支撑体通常将可能干扰信号的部件/材料放置在成像区域和/或孔膛中。多变的患者尺寸和负载引起可能影响成像流程的不同的偏转。解决偏转的一种方法是包括处在成像区域和/或成像设备孔膛(诸如滚筒)的另一侧上的支撑体，其承接并且最小化对象支撑体的偏转。另一种方法是避免干扰信号的仅被定位在成像区域和/或成像设备外部的激光器的使用，并且具有反射镜和/或光传感器的激光器标识对象支撑体的偏转位置。又一种方法是根据患者年龄、身高和体重来模拟负载，并且在成像流程期间使用查找表来根据经历成像流程的患者的年龄、身高和体重来确定预期的偏转。
技术实现要素：
在本文中所描述的各方面解决了上文所提到的问题和其他问题。
下文描述了对象支撑体的直接加速度测量。所述直接加速度测量是通过被固定到或嵌入在所述对象支撑体中的至少一个惯性测量设备(imu)进行的，所述至少一个惯性测量设备测量至少沿着一个移动轴的加速度。在另一实施例中，被固定到或嵌入在所述对象支撑体中的一个或多个被屏蔽的imu沿着两个移动轴的加速度。
在一个方面中，一种对象支撑体，包括固定部分和可移动部分，所述可移动部分被耦合到所述固定部分并且被配置为相对于所述固定部分沿着至少一个轴移动，并且所述耦合包括一个或多个摩擦点，所述一个或多个摩擦点在所述可移动部分的移动期间移动并且至少由于所述可移动部分的移动而磨损。所述可移动部分在利用成像设备的成像流程期间接收并支撑目标或对象中的至少一个。一个或多个惯性测量单元(imu)被固定到或嵌入在所述可移动部分中，所述一个或多个惯性测量单元直接测量所述可移动部分沿着一个或多个轴的平移的加速度。
在另一方面中，一种测量对象支撑体的移动的方法，包括直接测量被耦合到固定部分的可移动部分的加速度，其中在所述可移动部分与所述固定部分之间具有摩擦点，并且所述可移动部分相对于所述固定部分沿着至少一个轴移动，并且被固定到或嵌入在所述可移动部分中的一个或多个惯性测量单元(imu)直接测量沿着一个或多个轴平移的所述可移动部分的加速度。
在另一方面中，一种测量对象支撑体的移动的方法，包括直接测量可移动部分的加速度，其中在所述可移动部分与固定部分之间具有摩擦点，并且所述可移动部分相对于所述固定部分沿着至少一个轴移动，并且被固定到或嵌入在所述可移动部分的一个或多个惯性测量单元(imu)直接测量沿着一个或多个轴平移的所述可移动部分的加速度。沿着所述至少一个轴的直接测量的加速度指示所述摩擦点的磨损，对所述磨损进行评估并生成用于维护的信号。
附图说明
本发明可以采取各种部件和部件布置以及各种步骤和步骤安排的形式。附图仅仅是出于图示优选实施例的目的，而不应当被解读为限制本发明。
图1示意性图示了具有对象支撑体的可移动部分的直接加速度测量的成像系统的实施例。
图2以流程图示出了直接测量对象支撑体移动的实施例。
图3以流程图示出了使用对象支撑体的可移动部分加速度的直接测量结果来评估摩擦点的磨损的实施例。
具体实施方式
初始参考图1，具有对象支撑体12的可移动部分11的直接加速度测量的范例成像系统10被示意性图示为处在患者加载位置14中和完全延伸位置16中，其中对象支撑体12的可移动部分11的偏转被夸大。所述成像系统包括一种或多种成像设备18或模态，诸如ct、mr、pet等，其以部分截面被示出。成像设备18包括成像区域和/或孔膛20。在成像流程期间，可移动部分11被移动通过成像区域20，例如被沿着z轴平移。
对象支撑体12包括基座22以及桌台或可移动部分11。基座22包括一个或多个电机26以及电气连接。基座22支撑可移动部分11并且提供可移动部分11相对于基座22以及相对于成像设备18的移动，例如，作为单个结构沿着一个或两个轴平移而移动。在一些实施例中，如所图示的，对象支撑体12能够包括中间部分28，中间部分28提供可移动部分11的垂直移动(y轴)，例如，提升或抬升可移动部分11。在一些实施例中，中间部分28被包括在基座22或可移动部分11中，并且提供垂直移动(y轴)和水平移动(z轴)两者。随着可移动部分11移动超出或者延伸超出基座22，延伸超出的可移动部分11偏转，例如下垂。偏转的量能够随着对象/目标的负载和分布而变化，并且能够沿着可移动部分11的长度(平行于z轴)而变化。
对象支撑体12能够包括位置指示器30，诸如在可移动部分11和/或基座22上的可见标记。位置指示器30通过位置传感器被成像系统10所知。所述对象支撑体包括摩擦点32，诸如导向螺丝和螺母、螺丝、轴承、齿轮等。摩擦点32包括处在可移动部分11、基座22和/或中间部分28之间的耦合件。摩擦点32能够包括其他摩擦点，这样的部件处在电机26与可移动部分11之间，其在可移动部分11的移动期间磨损。
成像系统10包括卧榻位置单元40，卧榻位置单元40识别可移动部分11相对于成像区域20的位置。
数据采集单元42采集指示被定位在成像区域20中的对象的部分的特性的信号。所采集的信号能够是在可移动部分11(例如，以预定速度、在加速/减速之间等)的移动期间采集的。所采集的信号能够是在由卧榻位置单元40所识别的预定开始和结束位置处采集的。数据采集单元42能够包括基于可移动部分11的位置和/或相对于可移动部分11和成像区域20的对象定位的采集参数。
重建单元43根据重建算法以及能够包括对象位置的重建参数将所采集的信号重建为一幅或多幅图像。所述重建算法和参数包括本领域中已知的技术。
可移动部分11包括被固定到或嵌入在可移动部分11中的一个或多个惯性测量单元(imu)50。imu50被配置为测量沿着两个轴的加速度/减速度，其包括垂直移动和/或偏转(y轴)以及水平方向(z轴)。imu50被定位为使其对于所采集的成像信号的可视性最小化。在一个实施例中，imu50被固定到和/或嵌入在可移动部分11的前端和/或第一帧中。在另一实施例中，imu50沿着可移动部分11的长度(例如，沿着一侧或两侧)分布、对应于图像或采集帧、对应于摩擦点之间的距离等。例如，被安装到桌台的前边缘的两轴加速度计当在y轴上相对于检查区域升高桌台和对象/目标水平时测量抬升，测量在斜升/斜降期间的加速度，当桌台在z轴上移动时改变到扫描期间的预期的恒定速度，并且在前边缘正在悬臂地通过检查区域时测量前边缘在y轴上的偏转。在另一范例中，沿着横向边缘间隔开的加速度计测量沿着z轴在斜升/斜降期间的加速度，在扫描期间沿着z轴为非零加速度(+/-)时改变到预期的恒定速度，以及在桌台移动通过检查区域并且被悬臂时在扫描期间沿着y轴在每个加速度计的每个位置处的偏转。
imu50包括固态部件并且能够商业上获得，能够诸如利用铅(pb)、铝(al)覆盖物或者其他高z材料、用于法拉第笼的导电网状材料和/或使用辐射硬化硅(si)将其与散射的或直接的辐射和/或电磁场屏蔽开。在一些实施例中，可移动部分11包括碳纤维，所述碳纤维能够被用作高阻抗接地以使来自imu50的接线最小化。imu50能够包括可移动部分11的表面上的印制或涂敷的接线。imu50部件、材料和/或放置被选择为使图像伪影和/或信号干扰最小化。例如，imu被沿着可移动部分的外边缘或外部边缘放置，被取向为使z轴面积最小化，避免与正常患者定位重叠等。imu50被通信地连接到加速度测量单元52。在一些实施例中，imu通过基座部分22被供电并且被通信地连接。在一些实施例中，imu通过由电磁场(诸如利用mr)感生的电流来接收电力。在一些实施例中，imu通过电池接收电力。在一些实施例中，imu无线地通信。在一些实例中，imu50使图像伪影和/或信号干扰最小化。
加速度计测量单元52从imu50中的每个imu接收直接加速度测量结果，并且将所述测量结果存储在直接加速度/减速度数据存储54中。直接加速度/减速度数据存储54能够包括瞬态或非瞬态计算机存储器，诸如固态存储装置、盘存储装置、云存储装置、服务器存储装置等。所述测量结果包括通过针对所测量的每个轴(例如，y轴、z轴)的每个imu50以及imu50的识别符的直接测量的加速度/减速度速率(距离/时间2)。所述测量结果能够包括时间、卧榻位置、图像帧、电机控制命令、成像协议、或者涉及将直接加速度测量结果与摩擦点32相关联的其他相关联的数据。
在一个实施例中，加速度计测量单元52将y轴测量结果传送至卧榻位置单元40，卧榻位置单元40根据所采集的成像数据并且随后根据所重建的图像来识别对可移动部分11以及成像区域20之内的患者的被支撑的部分的y轴位置的调节。例如，每个imu能够提供直接测量的加速度，根据所述直接测量的加速度，能够针对可移动部分11上定位有对应的imu的位置来计算偏转。在一些实例中，归因于间隔的imu50的调节解释了可移动部分11的各部分的偏转，其独立于患者负载或大小，例如，体重和/或体重分布。
磨损评估器56从直接加速度/减速度数据存储54接收测量结果并且评估所述测量结果以确定摩擦点32上的磨损。在一个实施例中，磨损评估器56随着测量结果被存储而动态地评估所述测量结果。在另一实施例中，磨损评估器56以预定间隔(诸如每天、每周、在每次流程之后等)来评估所述测量结果。磨损评估器56确定一个或多个摩擦点32是否超过了预定阈值，例如是否超过了可接受的容限。磨损评估器56能够使用一个或多个阈值限值来确定是否超过了可接受的容限。例如，如果加速度速率/减速度速率针对桌台的斜升/斜降的时段超过了可接受的容限，那么能够生成指示维护或者应当避开行进区域的信号。所述信号(诸如所显示的消息、通过蜂窝和/或计算机网络传送的电子消息等)能够包括在斜升/斜降时的桌台位置。所述信号能够包括基于imu50的直接测量结果的针对所述摩擦点中的每个摩擦点的磨损指示。在一些实例中，所述磨损评估器识别被足够地磨损或者将被磨损以允许预防性维护的摩擦点。
卧榻位置单元40、数据采集单元42、加速度计测量单元52和磨损评估器56包括至少一个处理器58(例如，微处理器、中央处理单元、数字处理器等)，所述至少一个处理器58被配置为运行被存储在计算机可读存储介质中的至少一条计算机可读指令，所述计算机可读存储介质不包括瞬态介质并且包括物理存储器和/或其他非瞬态介质。处理器58也能够运行由载波、信号或其他瞬态介质承载的一条或多条计算机可读指令。处理器58能够包括本地存储器和/或分布式存储器。处理器58能够包括用于有线和/或无线通信的硬件/软件。处理器58能够包括计算设备60，诸如台式计算机、服务器、膝上型电脑、移动设备、组合体等。在一些实施例中，多个处理器(58)能够包括多个计算设备(60)分担工作负载。计算设备60能够包括显示设备62和/或一个或多个输入设备64，诸如键盘、触摸屏、麦克风、鼠标等。
参考图2，以流程图示出了直接测量对象支撑体移动的实施例。在70处，从针对一个或多个轴的一个或多个imu50做出并接收加速度的直接测量结果。例如，在成像流程期间从针对可移动部分11的z轴移动的一个imu50接收加速度的直接测量结果。在另一范例中，在成像流程期间从针对可移动部分11的y轴和z轴移动的一个imu50接收加速度的直接测量结果。在另一范例中，在成像流程期间从针对z轴移动的至少一个imu50以及从针对y轴移动的沿着可移动部分11的z轴间隔开的imu50接收直接测量结果。所述测量结果是通过imu与加速度计测量单元52之间的电子通信来接收的。所述直接测量结果包括以已知单位的加速度/减速度速率。所述直接测量结果能够包括与测量结果相关联的imu的标识。所述直接测量结果能够包括指示测量的时间点的时间值，例如时间戳。所述直接测量结果能够包括测量结果的集合，例如猝发式传送。
所述直接测量结果能够在对象或目标被加载到可移动部分11上之后发生。所述直接测量结果能够在选择了扫描协议并且由卧榻位置单元40确定了可移动部分11的移动之后发生。所述直接测量结果能够包括选定或分立时段的直接测量结果，诸如在斜升期间或者在恒定速度的预期间隔期间的直接测量结果。所述直接测量结果能够包括直接加速度的单轴测量结果，诸如z轴测量结果。所述直接测量结果能够包括两个轴的测量结果，其包括沿着通过成像区域的一轴的平移的z轴测量结果、在移动可移动部分11通过成像区域的准备过程中抬升所述可移动部分的平移、以及由对应imu的位置处的imu独立地测量的移动通过成像区域的可移动部分11的分段的偏转。所述直接测量结果能够包括两轴测量结果，诸如前边缘上的一个imu的z轴测量结果和y轴测量结果。
在72处，所述直接测量结果能够被用于根据诸如由卧榻位置单元40所确定的可移动部分11的位置、电机的预期操作特性等来校准可移动部分11的一个或多个位置。例如，来自卧榻位置单元40的两个位置测量结果之间的时间和距离被用于计算斜升期间的加速度速率，其与直接加速度测量结果相比较。在另一范例中，在两个位置之间的预期的恒定速度的时段期间，高于阈值的非零或加速度/减速度指示速度的改变。在另一范例中，在y轴方向上的加速度的直接测量结果被用于计算偏转的距离。在另一范例中，由间隔的imu对在y轴上的加速度的直接测量结果被用于计算所述可移动部分的各部分的偏转的距离，诸如图像帧，独立于患者负载和分布。校准的结果(诸如偏转距离)能够由数据采集单元42和/或重建单元43用于调节数据采集和/或重建参数。所述校准能够包括由磨损评估器56对校准的评估。
在74处，所接收的直接加速度测量结果被存储在直接加速度/减速度数据存储54中。所存储的直接加速度测量结果能够包括所接收的测量结果或者所接收的测量结果的一部分，诸如根据预期或计算的测量结果而超过阈值量或阈值量的那些测量结果。所存储的测量结果能够包括来自卧榻位置单元40和/或数据采集单元42的额外的信息，诸如图像帧、所述可移动部分的位置、电机控制器命令、预期的加速度/减速度速率等。
参考图3，以流程图示出了使用对象支撑体加速度的直接测量来评估摩擦点的磨损的实施例。
在80处，由磨损评估单元56接收所存储的直接加速度测量结果。能够接收额外的信息，诸如电机的加速度/减速度曲线图(profile)、根据成像流程的速度和加速度曲线图等。
在82处，针对磨损指示或潜在的磨损评估来评估所接收的直接加速度测量结果。所述磨损评估能够包括直接加速度测量结果与根据一个或多个摩擦点的所计算或预测的测量结果之间的评估所述差。例如，针对超过直接测量结果与计算的加速度之间、或者作为直接测量结果的函数的距离与所确定的位置之间的阈值的差而言，指示磨损指示。磨损指示器能够根据基于成像流程的位置或时间点来定位摩擦点。在另一范例中，所述直接测量结果与所计算的加速度之间的差、或者作为所述直接测量结果与通过若干成像操作的所确定的位置的函数的距离能够被用于预测(例如，线性回归)或者指示在预定时间段内的可能的磨损指示器。所述预测能够被用于向对象支撑体12发起现场服务。在一些实例中，所述评估能够包括有助于磨损指示的所识别的摩擦点。
以上内容可以通过被编码或嵌入在计算机可读存储介质上的计算机可读指令的方式来实施，所述计算机可读指令当由(一个或多个)处理器运行时，使所述(一个或多个)处理器执行所描述的动作。额外地或备选地，所述计算机可读指令中的至少一条计算机可读指令由信号、载波或其他瞬态介质承载。
已经参考优选实施例描述了本发明。在阅读并理解了前述的详细描述之后可以想到修改和变型。本发明旨在被解读为包括所有这样的修改和变型，如同其落在随附的权利要求或者其等价方案的范围之内。