用于采集对象的位置变化的方法和系统与流程

文档序号:15683620发布日期:2018-10-16 20:49阅读:306来源:国知局
用于采集对象的位置变化的方法和系统与流程

本发明涉及一种用于采集对象的位置变化的方法和系统。在此,本发明的优选应用情况在于医学成像方法领域和基于其的延伸措施、例如放射治疗应用的准备。



背景技术:

在该应用领域,现在常见的方法是根,据患者的诊断图像确定患者的位置,例如治疗射线要击中或入射到该位置,或者在该位置处要放置稍后用于验证患者的方位或姿势的标记。例如也可以在患者上、例如在解剖结构稳定的点处对应地标记参考点。然后,在患者上标出该位置,然而其中,患者在记录诊断图像和标出之间的位置变化可能导致未识别的错误。visionrtltd.公司的alignrt系统使用激光投影仪将网格投影到患者上,并且使用两个照相机采集参考图像并且稍后采集患者的对比图像。通过比较这些图像,可以根据投影的网格的变化来确定患者的位置变化。这使得治疗医生然后能够重新对患者进行定向。然而现在,在希望患者不移动或者至少不太强烈地移动的情况下,也经常在识别出或者猜测出位置变化的情况下创建新的诊断图像。在此,患者的剂量负荷不利地增大。



技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是,使得能够可靠地并且以特别小的开销采集对象的位置变化。

根据本发明,上述技术问题通过本发明的主题来解决。在说明书中以及在附图中给出本发明的有利构造和扩展。

在根据本发明的用于采集对象的位置关系的方法中,首先,利用医学成像方法产生处于扫描位置的对象的诊断图像。在产生诊断图像之后,记录处于当前位置的对象的照相机图像。在此,从如下视角记录照相机图像:该视角与诊断图像和/或与用于采集诊断图像(或其基于的原始数据)的图像产生装置成预先给定的空间位置关系。然后,通过诊断图像和照相机图像之间的对比,来确定对象的当前位置和相对于扫描位置定义的对象的目标位置之间的偏差。

优选对象可以是患者。与此对应,下面根据该示例来解释本发明。然而,由此,本发明不局限于用于采集患者的位置变化的应用,因为可以使用或利用任意物体作为对象。

诊断图像例如可以是x射线图像、计算机断层成像图像或者磁共振断层成像图像等。产生诊断图像可以包括采集或者记录图像或其所基于的原始数据或者图像数据以及需要时数据处理和/或提供诊断图像。在此,扫描位置是对象在产生诊断图像时、特别是在采集诊断图像所基于的原始数据或者图像数据时处于或已处于的实际位置或者方位。因此,扫描位置可以特别是相对于用于采集这些数据的图像产生装置、即例如相对于使用的ct或者mri设备定义或者给出。

照相机图像可以借助照相机来采集或者记录。在此,照相机图像可以在光学或者可见频率范围或谱范围内映射对象,然而,附加地或者替换地,对于照相机图像,也可以使用其它、例如不可见的频率范围或者谱范围。这里,通过巧妙地进行选择,例如可以根据对象的类型或者性质,特别是例如根据对象的表面性质或者反射率,在照相机图像中实现照相机图像的改善的精度和/或对象的改善的成像或者可识别性。用于记录照相机图像的照相机优选可以布置或者固定在用于诊断图像的图像产生装置上。

可以刚性地定位或者可移动地保持照相机。在此,在前一种情况下,有利地在照相机和图像产生装置之间确保了一致的空间位置关系。在后一种情况下,例如可以设置用于跟踪或者确定照相机相对于图像产生装置的相应的位置、方位或者姿势的传感装置或者采集装置。由此可以确保诊断图像和照相机图像可以以一致的方式彼此相关联。这特别是在诊断图像和照相机图像从不同的视角映射对象时,和/或在照相机在记录照相机图像的时刻布置在与图像产生装置在产生或者采集诊断图像或诊断图像的图像数据的时刻不同的位置时,是非常重要的。

目标位置是当对象在记录照相机图像的时刻和采集诊断图像的图像数据的时刻之间未移动或者未以不受控制或者计划外的方式移动、即特别是未以治疗医生或者技术人员未预先给定或设置的方式移动时,对象在记录照相机图像的时刻将所在的位置或者方位。目标位置在此可以与扫描位置一致。然而,患者例如在ct扫描或者mri扫描期间所在的台或者卧榻例如也可以在该扫描之后以受控制的方式移动、移置或者行驶。例如使得能够实现这一点,使得患者不必停留在经常感觉不安局促的ct设备或者mri设备的管道内。图像产生装置、也就是说即例如ct设备或者mri设备也可以以对应的方式相对于患者移动或者行驶。因此,由此在扫描位置和目标位置之间产生受控制并且已知的空间位置关系。患者或对象布置在与扫描位置不同的目标位置在此例如可以具有如下优点:可以特别简单地从最佳视角记录照相机图像,和/或可以特别简单地接近或者靠近对象或患者,以进行其它措施或者治疗步骤。

如果患者在诊断图像的图像数据的记录时刻和照相机图像的记录时刻之间移动了,则这可以通过所设置的在诊断图像和照相机图像之间的比较或者对比来确定、即识别或确认。在迄今为止的方法中,例如相应的技术人员尝试自动在视觉上确定患者的这种移动、即位置变化。与此相对,在此优选可以设置为,自动确定是否给出了这种偏差,也就是说患者是否对应地移动了。为此,例如可以自动计算诊断图像和照相机图像之间的差或差图像。对此,特别是可以设置为,诊断图像和照相机具有相同的维度,即例如两者都是2d图像或者两者都是3d图像。

在本发明的优选构造中,例如可以通过采集对象的三维扫描数据,随后基于扫描数据对对象进行虚拟三维重建或显示对象,来产生诊断图像。然后,优选也作为对象的3d图像来记录照相机图像。为了产生三维诊断图像,可以使用已知的体积绘制技术(vrt,volumenrenderingtechniken)。为了记录三维照相机图像,例如可以使用立体或者3d照相机。但是,例如也可以仅使用二维截面图像作为诊断图像,并且使用传统的二维图像或者照片作为照相机图像。

作为诊断图像和照相机图像之间的差图像的附加或者替换,可以有利地使用自动图像识别,以便在诊断图像中以及在照相机图像中识别彼此对应的点或者区域。因为通过诊断图像和照相机图像采集或者映射的相应的实际空间范围直接或者经由已知的目标位置相对于彼此成已知的空间关系,因此于是例如可以通过诊断图像和照相机图像中的彼此对应的点或者区域的相应的像素坐标或者体素坐标的比较来确定偏差。找出或者识别这种彼此对应的点或者区域的可能性可以在通过经过对应的训练的神经网络对诊断图像和照相机图像的自动处理中给出。

本方法因此设置为,为了确定可能存在的偏差、也就是说对象的位置或者方位变化,结合在诊断图像之后记录的照相机图像,使用所产生的诊断图像。在此有利的是,例如可以放弃在所描述的已知的传统方法中使用的、用于将网格投影到患者上的投影仪。由此,不仅减少或者节省了设备开销、校准开销和成本开销,而且避免了患者可能由于投影网格所使用的激光而恼怒。因为总归要采集并且产生诊断图像的图像数据,并且其必须准确地在扫描位置映射对象,因此也可以在没有例如用于单独记录参考图像的附加步骤的情况下确定位置变化。由此,因为因此可以省去用于记录参考图像以及用于调整投影仪或投影的网格的开销,因此通过本方法,可以有利地使患者的检查、治疗和/或准备时间减到最少。

此外,使用诊断图像提供如下优点:不仅可以使用整个患者或患者的表面或者轮廓的位置或者方位来确定或者采集位置变化。相反,可以使用诊断图像来分析并且使用患者的内部区域、例如要治疗的肿瘤等的实际上真正相关的位置或者位置变化。在此,例如可以根据诊断图像来确定对象或患者的该相关内部区域相对于对象或患者的外表面或者轮廓的位置。例如可能患者发生了移动,但是在此相关内部区域停留在其目标位置或者以例如与患者的外表面区域不同的程度偏离该目标位置。然后,根据照相机图像,例如同样不仅可以确定整个患者或患者的外表面或者轮廓的位置或者方位,而且例如可以确定患者的结构、例如一个或多个骨骼或者关节的位置或者姿势。由此,例如同样可以推断出内部区域的位置或者方位,因为其例如可以与该结构或者这些结构成固定或者已知空间关系地布置或者移动。由此,通过本发明,总体上可以以特别是更小的设备和时间开销以及同时改善的准确度或者精度来确定位置变化、特别是相应地相关的位置变化。这例如可以在随后的治疗步骤中有助于改善治疗效果。

优选可以使位置变化、也就是说对象的当前位置和目标位置之间的偏差在视觉上可识别。由此,例如可以借助显示装置、例如显示屏或者投影装置来显示诊断图像和照相机图像。优选该显示装置可以布置在图像产生装置上、即例如布置在ct设备或者mri设备上或者至少布置在与图像产生装置相同的空间内。这使得相应的照管治疗医生或者技术人员能够有利地特别可靠地与所确定的位置变化或者偏差对应地重新定位对象或患者。在特别优选的构造中,可以借助虚拟或者增强现实(augmentierte)来显示位置变化或偏差。因此,例如可以使用头戴式显示器(hmd,head-mounted-display),借助其例如可以作为当前位置的附加或者与当前位置叠加地显示对象的目标位置。由此,使得能够将对象特别准确地定位在目标位置。与此相反,迄今为止的方法依赖于照管技术人员的估计或者目测,其中,通常识别不出相对小的偏差。

通过在此提出的将偏差或目标位置可视化,可以确保对对象的重新定位真正将其运送或移动到目标位置。附加地或者替换地,可以设置偏差的声学指示。在此,例如可以通过不同的音高和/或音量给出方向或者类型、即例如红色旋转或者平移的差和/或偏差的幅度、也就是说量值或者大小。为此,例如可以设置控制设备,用于依据所确定的偏差来控制hmd和/或扬声器。在此可以连续地调整偏差的可视化和/或声学指示。

此外,在本发明的优选构造中,除了该一个照相机图像之外,还可以记录对象的多个另外的照相机图像、特别是视频序列或者连续的视频流。于是特别是可以实时地连续通过诊断图像和该多个另外的照相机图像、特别是视频序列之间的对比来确定偏差。因此,通过另外的照相机图像或视频序列,可以连续地确定或更新对象的当前位置。为此,用于记录照相机图像的照相机可以是视频照相机。然而,也可以附加地在图像产生装置上或者相对于照相机和/或相对于图像产生装置成已知或预先给定的空间位置关系地布置一个或多个视频照相机。由此,在需要时可以从不同的视角或者角度采集对象的当前位置,由此当例如照相机的视野被完全或者部分遮挡时,也可以连续地采集对象的当前位置。

使用虚拟和/或增强现实能够有利地实现或提供直接的、也就是说可立即识别的对针对对象的重新定位或者重新定向的视觉反馈。在此,特别有利的是,正确地重新进行定位所需的所有数据都包含在共同的图示或者视图中。由此,例如可以有利地避免相应的技术人员的如下需要:在重新定位对象时在对象和显示屏之间来回观察或者甚至离开对象所在的空间,以便读取或者了解目标位置。

在本发明的有利构造中,自动补偿所确定的偏差。这特别是可以通过依据所确定的偏差移动支撑对象的对象支撑床和/或移动用于标记对象的标记装置、例如标记读取器来实现。换句话说,即可以设置用于移置或者移动对象支撑床和/或标记装置的移置机构,例如伺服电机或者步进电机。换句话说,即作为对确定或者确认的偏差、也就是说即对象的位置变化的反应,自动进行相对移动。对象支撑床例如可以是在采集诊断图像的图像数据期间患者所在或布置患者的卧榻或者患者台。标记装置例如可以是作为图像产生装置的一部分设置或者设置在图像产生装置上的激光器,借助其可以实际在患者上显示特定位置、例如在诊断图像中识别出的位置。替换地或者附加地,标记装置例如可以布置在与对象支撑床相同的房间中。因此,例如可以在天花板和/或墙上布置一个或多个标记激光器。在此,特别是可以以与图像产生装置和/或与照相机成已知的、在需要时可了解的可变的空间位置关系的方式或关于共同的坐标系布置标记装置。

特别是彼此独立地移动对象支撑床和标记装置的可能性在此是特别有利的,因为由此实现更大的灵活性。因此,例如可以限制对象支撑床和/或标记装置的可能的行驶路径或者移置范围,使得在偏差相对大的情况下,其不能通过单独移置或者移动对象支撑床或者标记装置来补偿,因为例如到达了端部位置。在这种情况下,偏差可以通过移置对象支撑床和标记装置来补偿。此外,对象支撑床和标记装置可以具有完全或者部分不同的自由度,也就是说,例如不同的方向和/或移置模式。因此,例如可以将标记装置以可旋转的方式保持在围绕对象支撑床的纵轴或者纵向方向的圆形轨道上。由此,使得能够在特别是许多不同的情形下可靠地补偿偏差。

作为可能的实现可以设置为,对应于、即依据所确定的偏差,虚拟地移动或者移置诊断图像或诊断图像的显示。这也可以自动化地或者由操作人员进行。在后一种情况下,可以自动采集由操作人员促成的移动或者移置。可以依据诊断图像或其显示的移动或者移置产生控制信号,将其馈送到标记装置和/或对象支撑床。然后,可以依据或者根据控制信号,自动将标记装置移置到正确的位置和/或移动对象支撑床。由此,特别是在患者和标记装置之间有效地产生相对移动,从而借助标记装置在患者上标记或可以标记所设置的位置。如果设置了另外的照相机图像、例如视频序列或者视频流的记录,则可以连续地控制或移动对象支撑床和/或标记装置,以对对象支撑床和/或标记装置进行连续跟踪。因此,可以连续地自动补偿连续地确定的偏差。

在本发明的有利构造中,仅当偏差超过预先给定的阈值时,自动补偿偏差。阈值在此例如可以由治疗医生或者技术人员单独或者依据情形预先给定。也可以自动选择或者确定阈值。为此,例如可以存储特征曲线族或者关联表,其中更多地给出例如针对不同的情形、治疗策略、使用的设备或者装置等相应地要使用的阈值。例如也可以通过利用各个设备或者装置可实现的定位精度或者对应的容差来预先给定或者确定阈值。通过使用这样的阈值,可以避免不必要的移动或者移置。由此,可以有利地节省对应的移动或者移置所需的移置时间。此外,例如可以有利地避免在没有阈值的情况下例如为了补偿患者的呼吸运动等而可能更多地产生的、对象支撑床和/或标记装置的连续来回移动。由此,可以有利地避免对应的设备、装置或者移置机构的不必要的负荷、由此避免不必要的磨损,并且提高患者舒适度。示例性地,例如可以预先给定5mm的偏差来作为阈值。在此,可以针对一个维度或者方向上的偏差或者针对产生的总偏差或者总方向预先给定阈值。也可以针对不同的方向或者维度例如预先给定不同的阈值。由此,例如可以有利地考虑例如治疗射线的不同的方向特征。

作为阈值的附加或者替换,例如可以定义对象的不相关部分区域,或预先给定或者采集对应的定义。因此,例如对于设置的对患者的髋关节或腿的治疗,患者的头部的运动或者位置变化可以是不相关、即不重要的。于是可以忽略在不相关的区域中确定的偏差。由此,例如可以有利地避免不必要的移置,由此也避免了移动相应的相关区域的危险。因此,例如可以避免或者解决不是患者的全部部分区域可以移动到其各自的目标位置时的冲突。

在本发明的有利构造中,在诊断图像中采集第一虚拟标记。该第一虚拟标记在此在诊断图像的坐标系中给出预先给定的真实标记在对象上的目标位置。在因此也用于诊断图像的相同的或者对应的坐标系上对照相机图像进行定向,其中,在照相机图像中在第一虚拟标记在该坐标系中的位置处显示第二虚拟标记。换句话说,即可以通过第一和第二虚拟标记,不仅在诊断图像中、而且在照相机图像中关于相应的坐标系,特别是与图像内容无关地标记相同的位置。即通过第一虚拟标记不一定标记或者显示与第二虚拟标记相同的患者的位置,因为患者可能相对于坐标系或例如相对于照相机和/或图像产生装置的视野或者记录区域发生了移动。坐标系例如可以相应地在诊断图像或照相机图像的中心或者例如在相应的左下角具有其原点、即零点。坐标系因此与相应的图像截面或者真实的采集区域相关。

如果在诊断图像和照相机图像的记录时刻之间对象发生了位置变化,则由此不移动相应的图像截面或者采集区域,因此也不移动坐标系,而是关于该固定的坐标系以在照相机图像中相对于诊断图像移动的方式显示对象。在这种情况下,因此进一步关于坐标系在两个图像中相同或彼此对应的位置显示第一和第二虚拟标记,然而其中,这些位置可以显示或者表示真实对象的不同的点。因此与此对应,可以在考虑虚拟标记的条件下根据两个图像、也就是说诊断图像和照相机图像的比较,确定对象的可能的位置变化。

替换地可以设置为,照相机图像与诊断图像重叠,与此对应,在两个图像重叠的情况下、也就是说即在两个图像中显示虚拟标记。通过诊断图像和照相机图像之间的重叠,可以直接并且特别简单地确定或读取偏差。

可以例如在不同的显示屏上特别是彼此独立地显示诊断图像和照相机图像的第一替换方式,具有不影响各个显示的可识别性的优点。因此,这使得相应的治疗医生或者技术人员能够特别简单、准确并且可靠地评估情形或偏差。两个图像重叠的第二替换方式使得能够有利地共同、也就是说一目了然地、特别是同时采集两个图像和偏差。因此,在第一虚拟标记在诊断图像中给出要标记真实对象的希望或者预期的位置的同时,第一虚拟标记在照相机图像中或者第二虚拟标记在照相机图像中显示例如标记装置、特别是例如标记读取器定向在对象的当前位置的实际位置。因此,当偏差未被补偿时,在当前位置,标记装置实际在真实对象上标记该实际位置或者标记位置。对偏差的补偿可以通过使实际标记位置与目标位置一致,例如通过移动或者重新定向对象、对象支撑床和/或标记装置来实现。

在本发明的另外的有利构造中,根据扫描数据的时间序列产生诊断图像。扫描数据的时间序列因此例如可以是对象的一系列依次记录的图像、即对象的单个图像,其中,这些单个图像可以从相同的视角或者例如从不同的角度记录。此外,在此设置为,除了该一个照相机图像之外,还记录对象的多个另外的照相机图像。该多个另外的照相机图像例如可以是视频序列或者视频流的各个帧。此外,在此设置为,将扫描数据根据其与该多个照相机图像各自的记录时刻的时间相关性,分别与照相机图像中的一个相关联(binning(归入统计堆))。因此,由此可以实现照相机图像和扫描数据的序列的单个图像之间的相关或者关联。由此例如能够考虑在记录或者采集扫描数据的时间序列期间出现的患者的移动或者位置变化。

在此,优选可以通过多个照相机图像来跟踪患者或患者的表面的运动或者位置变化。因此,根据照相机图像,可以特别简单地例如确定患者的呼吸曲线、也就是说由于呼吸运动引起的周期性运动。例如当由于这种运动,患者的治疗相关区域、例如内部肿瘤等的空间位置或者方位也移动或者变化时,患者的呼吸运动或者呼吸曲线可能特别重要。通过扫描数据的序列的单个图像与照相机图像或呼吸曲线之间的关联,可以使对这种区域的位置、方位和运动的了解、与此对应使随后的治疗或治疗规划也变得容易或者得到改善,因为例如使得能够准确地辐照相关区域。

例如,可以根据这种关联,相对于呼吸曲线、也就是说即相对于患者的最终不可避免的运动来确定最佳辐照时刻。与此对应,例如可以使对患者的治疗辐照与其呼吸曲线同步,从而例如分别仅在呼吸最大值和/或呼吸最小值期间辐照相关区域,而不非必要地暴露其它区域。由此,例如可以实现改善的治疗结果和/或减小的患者的剂量负荷。根据本发明的方法使得能够有利地以特别小的开销来实现这一点,因为这里也仅必须使用总归采集的扫描数据以及照相机。因此,与在已知的传统方法中不同,在这里提出的方法中,例如可以放弃患者上的设置为用于采集呼吸曲线的呼吸带或者物理标记元件。由此可以提高患者舒适度,并且降低例如由于错误地操作或者布置呼吸带或者标记元件而导致的错误率。

与已知的传统方法相反,例如也不需要其它另外的系统,由此可以降低设备、安装、维护和数据处理开销。其它传统方法、例如generalelectric的smartdeviceless4d例如使用在这里提出的方法中也可以取消的透视扫描(fluoroskopie-scan),由此可以有利地减少患者的辐射暴露。与使用透视扫描相反,本方法也例如有利地不以患者的连续或者均匀的呼吸为前提。此外,例如可以有利地取消从呼吸带或者所使用的其它系统的数据导入。在本方法中,可以有利地为整个扫描,也就是说为采集扫描数据的时间序列的时间段提供真实的数据,从而不需要根据有限的测量值的数据组进行外推,由此可以改善精度和可靠性并且降低错误概率。

在本发明的有利构造中,根据、也就是说基于诊断图像和/或照相机图像,确定与对象有效连接的辅助对象的位置。然后,存储所确定的辅助对象的该位置或对应的位置数据。辅助对象例如可以是用来支撑或者保持对象的支撑辅助装置。通过确定辅助对象的该位置并且存储给出所确定的位置的对应的位置数据,有利地使对象的位置或者方位的可再现变得容易。在此,位置数据例如可以相对于图像产生装置、相对于照相机、相对于共同的坐标系和/或相对于对象给出辅助对象的位置。

在本发明的优选扩展中,例如从对应的存储装置调用所确定并且存储的辅助对象的位置,以便针对随后对对象的检查或者操作定位对象。换句话说,即例如可以将所确定的位置存储在患者档案或者患者文件或者其它数据库中,然后有利地在稍后的任意时刻提供。由此,例如在将对象例如定位在最初使用的扫描位置时,能够实现改善的可再现性或使其变得容易。在此,可以设置为,特别是在虚拟或者增强现实中,例如以视觉标记的形式,自动调用和/或自动显示辅助对象的位置。也可以设置为,将辅助对象或者在功能上对应的第二辅助对象例如相对于患者自动移动到所调用的位置或者对应的位置。由此,总体上可以降低定位对象时的错误率。

当在根据本发明的方法的范围内标记了患者之后,例如为了进行辐照,而将患者布置或定向或者要布置或定向在理想地对应于扫描位置的位置或者方位时,例如可以有利地应用所述方法的该构造。在此,辐照可能特别是在与产生诊断图像所使用的设备不同的设备处进行。因此,也可以针对例如多个在时间上彼此间隔开的辐照过程可靠地再现对象的相同的位置。这使得能够有利地在同时减小辐射负荷的情况下,实现特别准确并且一致的治疗,由此例如实现改善的治疗结果。特别有利的是,在此不需要附加的设备开销或者测量开销,因为这里也使用总归采集的数据或图像。

例如也可以将所调用的位置数据与在相应地当前使用的设备处、例如在辐照设备处记录的新的照相机图像相关联或进行对比。

根据本发明的用于采集对象的位置变化的系统包括控制设备、图像产生装置、照相机和数据处理装置。照相机在此以与图像产生装置成预先给定的空间位置关系的方式布置。控制设备被配置为用于控制图像产生装置来利用医学成像方法产生对象在扫描位置的诊断图像。控制设备还被配置为用于在产生诊断图像之后,控制照相机来记录处于当前位置的对象的照相机图像。控制设备还被配置为用于控制数据处理装置来通过诊断图像和照相机图像之间的对比,确定对象的当前位置和相对于扫描位置定义的目标位置之间的偏差。

迄今为止并且在下面给出的根据本发明的方法的特性和扩展以及对应的优点,分别可以类似地转用于根据本发明的系统和/或用于或可用于执行根据本发明的方法的部件和装置,反之亦然。因此,具有这里未明确在相应的组合中描述的构造的、根据本发明的方法和根据本发明的系统的这样的扩展也属于本发明。

附图说明

本发明的其它特征、细节和优点从下面对优选实施例的描述中以及根据附图得到,附图中:

图1示出了医学成像设备和利用其待拍摄的处于扫描位置的患者的示意性立体图;

图2示出了具有虚拟标记的借助医学成像设备产生的患者的扫描图示的示意性图示;

图3示出了根据图1的图示,其中,患者在利用医学成像设备扫描之后位于当前位置并且采集患者的照相机图像;以及

图4示出了分别具有虚拟标记的利用医学设备产生的患者的诊断图像和照相机图像的示意性对照。

具体实施方式

下面解释的实施例是本发明的优选实施方式。在这些实施例中,所描述的实施方式的部件分别表示要彼此独立地观察的本发明的各个特征,其还分别彼此独立地扩展本发明,由此也可以单独地或者以与所示出的组合不同的组合视为本发明的组成部分。此外,所描述的实施方式也可以通过已经描述的本发明的特征中的其它特征来补充。

在附图中,分别用相同的附图标记表示相同、在功能上相同或者彼此对应的元素。

图1示出了环形地包围扫描区域2的计算机断层成像设备1的示意性部分立体图。这里同样示出的患者卧榻3可以自动移动到该扫描区域2中以及移出该扫描区域2。在此,患者4在患者卧榻3上处于扫描位置5。为了在该扫描位置5支撑或支持患者4,在患者4和患者卧榻3之间局部地布置支撑患者4的支撑辅助装置6。此外在此,在扫描区域2上方,在计算机断层成像设备1上布置照相机7,照相机7在此是立体或3d照相机。因此,借助照相机7可以记录特别是患者4的三维图像。

现在,下面从在图1中示出的情形出发,解释用于采集患者4的位置变化的方法。

在将患者4布置在扫描位置5之后,将患者卧榻3与位于其上的患者4完全或者部分地移入扫描区域5中。然后,借助计算机断层成像设备1采集或记录或者产生患者4的扫描数据。然后,可以根据该扫描数据重建患者4或利用计算机断层成像设备1采集的患者4的部分区域的虚拟三维表示。为此,可以使用这里未示出的数据处理装置、例如计算机。因此,计算机断层成像设备1或者计算机断层成像设备1与数据处理装置一起形成用于产生患者4的诊断图像16(参见图4)的图像产生装置。

因此,根据借助计算机断层成像设备1记录的扫描数据,自动产生在图2中示意性地示出的患者4的扫描图示8,其例如可以由相应的治疗医生进行分析。在当前示例中设置为,患者4要得到辐照治疗。为此,治疗医生在扫描图示8中预先给定用来标记目标位置10的第一虚拟标记9。目标位置10在此可以给出辐照治疗要发挥其作用的患者4上或者中的位置。但是,替换地或者附加地,目标位置10可以是要放置稍后用于验证患者4的方位或者姿势的标记的位置。目标位置10也可以是相对于实际要辐照或者要标记的位置处于已知的空间关系的、患者上、例如髂骨处或者上的在解剖结构上稳定的参考点。

因为辐照治疗不借助计算机断层成像设备1、而例如借助线性加速器或者质子治疗装置进行,并且在借助计算机断层成像设备1记录扫描数据和辐照治疗之间可能经过明显的时间间隔,因此需要确保可以可靠并且可再现地再次找到所设置的目标位置。为此设置为,在患者4上布设例如纹身等的对应的永久的标记。在此,困难或者问题在于确保该纹身实际标记所设置的目标位置10。

图3示意性地示出了与已经在图1中示出的情形类似的情形。在图3中示出的情形中,患者卧榻3在记录扫描数据之后又移出扫描区域2。因为在图1和图3中示出的情形之间经过了一定的时间间隔,因此患者在该中间时间发生了移动,并且在图3中现在处于特别是可能与扫描位置5不同的当前位置11。

为了解决患者不一定保持不动的该问题,在此设置为,借助特别是通过数据处理装置或者与其连接的控制设备控制的标记装置在患者上自动显示要标记的位置。在此,为此在照相机7上设置发出激光束13的标记激光器12。在此,控制标记激光器12,使得通过激光束13在患者4上显示的标记位置14正好显示或者标记当患者未移动时、在扫描图示中虚拟地预先给定的目标位置10。然而,在此,存在另外的问题,即,在记录扫描数据、通过扫描数据以计算复杂并且耗费时间的方式产生扫描图示8和治疗医生进行必要的分析之间可能经过了相当长的时间间隔、例如5至20分钟。为了使该等待时间对于患者4更舒适,在记录扫描数据之后,又将患者卧榻3移出扫描区域2。在该等待时间期间,患者4可能移动,即发生位置变化。与此对应,患者4的当前位置11可能与扫描位置5不同。

为了应对该另外的问题,在此设置为,在布设纹身之前,借助这里示意性地示出了其记录区域15的照相机7记录照相机图像17(参见图4)。因为照相机7与计算机断层成像设备1成已知空间位置关系、即以该已知空间位置关系布置,因此在记录区域15或照相机图像17和诊断图像16之间也存在已知的位置关系或关联。

图4示出了一方面具有扫描图示8和第一虚拟标记9的诊断图像16与具有处于当前位置11的患者4的照相机图示18的照相机图像17的示意性对照。由于诊断图像16和照相机图像17之间的关系是已知的,因此可以在照相机图像17中显示第二虚拟标记19,其在照相机图像17内的位置对应于第一虚拟标记9在诊断图像16中的位置。此外,第二虚拟标记19显示标记激光器12或激光束13指向的标记位置14。如果患者4在记录扫描数据的时刻和照相机图像17的记录时刻之间发生了移动,则第二虚拟标记19在照相机图示18中标记的位置20不再对应于关于真实的患者4的目标位置10。

在照相机图像17中标记的位置20和目标位置10之间的这种偏差,通过示意性地示出的诊断图像16和照相机图像17之间的对比21来确定。为此,例如可以计算诊断图像16和照相机图像17之间的差。如果如此确定的偏差大于零,则由此采集或确定患者在扫描位置5和当前位置11之间的位置变化。为了补偿该偏差,例如可以自动移动或者移置患者卧榻3,和/或可以自动对标记激光器12重新进行定向。由此可以确保在照相机图像17中标记的位置20显示或者标记与第一虚拟标记9在诊断图像16中所显示或者标记的相同的患者4的位置。这意味着,于是因此患者4上的真实的标记位置14对应于由第一虚拟标记9预先给定的目标位置10。

因此,总体上可以以特别小的开销可靠地采集并且自动补偿对象、也就是说这里患者4的位置变化。

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