用於醫學成像的取向參照系的製作方法
2023-05-09 22:30:01
用於醫學成像的取向參照系的製作方法
【專利摘要】本發明涉及相對於對象對醫學成像系統進行定位。為了提供方便介入期間的工作流程的改進的定位可能性，提供了一種具有圖像採集裝置（12）的醫學成像裝置（10），所述圖像採集裝置（12）能夠相對於對象（16）進行定位從而從不同的方向採集對象的圖像數據（18）。輸出單元（14）被布置為提供圖像數據。根據本發明，提供第一移動方向指示器（22），以指示圖像採集裝置相對於對象的可能移動方向。此外，可以提供一種顯示裝置（24），其包括用於顯示由圖像採集裝置提供的對象的圖像數據（30）的顯示區（26）和移動方向指示（28），其中，所述移動方向指示被配置為提供相對於所顯示的對象的圖像數據的第二移動方向指示器（32），以指示圖像採集裝置相對於對象的可能移動方向。所述第一移動方向指示器和第二移動方向指示器是等價的。
【專利說明】用於醫學成像的取向參照系
【技術領域】
[0001]本發明涉及相對於對象對醫學成像系統進行定位。具體而言，本發明涉及醫學成像裝置、用於顯示對象的醫學圖像數據的顯示裝置、成像系統和用於對醫學成像系統進行定位的方法。
【背景技術】
[0002]通常在(例如)醫院中的(例如)手術程序中執行醫學成像。為了從不同方向採集處於研究或檢查當中的對象的圖像數據，可以使圖像採集設備相對於對象移動。為了在(例如)介入程序中向外科醫生提供有關當前狀況的圖像信息，在(例如)顯示器上提供圖像。一旦外科醫生需要來自不同感興趣區域的或者不同方向的圖像數據，就使所述圖像採集設備和諸如患者的對象相對於彼此移動，從而能夠從不同的位置採集額外的圖像。通常這是由圖像採集操作員執行的。因而，必須向操作員傳達相應的指令。然而，外科醫生的指令可能會造成誤導，例如，就「向上移動」這一指令而言，其可能是指所顯示的圖像，也可能指圖像採集設備本身。因而，已經表明，在進一步的圖像採集步驟之後，往往還是很需要與圖像採集設備相對於患者的位置相關的進一步的調整指令。在W02008/120121A1中描述了一種成像系統，其中，提供了相對於成像單元對支撐臺的調整，從而響應於成像單元圍繞旋轉軸的旋轉使所述感興趣區域保持在所述成像單元的圖像區域內，以確保所述感興趣區域處於成像單元旋轉之後的圖像區內。
【發明內容】
[0003]需要提供方便介入期間的工作流程的改進的定位可能性。
[0004]本發明的目的是通過獨立權利要求的主題解決的，其中，在從屬權利要求中併入了其他實施例。
[0005]應當注意，下文描述的本發明的方面同樣適用於醫學成像裝置、顯示裝置、成像系統和醫學圖像系統定位方法。
[0006]根據本發明的第一方面，提供了一種醫學成像裝置，其包括圖像採集裝置和輸出單元。所述圖像採集裝置能夠相對於對象進行定位，從而從不同的方向採集所述對象的圖像數據。針對所述定位，所述圖像採集裝置能夠沿至少兩個移動方向相對於所述對象移動。所述輸出單元被布置為提供圖像數據。第一移動方向指示器被提供來指示圖像採集裝置相對於對象的可能移動方向。
[0007]在本發明中，「方向」一詞是指移動可能性，所述移動包括平移和旋轉，即，平移和旋轉移動以及它們的組合。因而，「移動方向指示器」一詞是指移動可能性，因而可以將其理解為「移動可能性指示器」。
[0008]例如，圖像採集裝置能夠通過平移移動相對於對象移動。作為另一個範例，圖像採集裝置能夠通過旋轉移動相對於對象移動。所述圖像採集裝置還可以通過旋轉和平移的組合進行移動。[0009]可以在平面內提供旋轉移動、平移移動以及它們的組合作為一維或二維移動。也可以在空間內提供旋轉移動、平移移動以及它們的組合作為三維移動。
[0010]根據本發明示範性實施例，圖像採集裝置是具有X射線源和X射線探測器的X射線成像設備。
[0011]根據另一示範性實施例，所述第一移動方向指示器在圖像採集裝置上提供，使得所述第一移動方向指示器對於用戶可見。
[0012]根據另一示範性實施例，所述第一移動方向指示器被提供為鄰近用於完成定位的控制接口。
[0013]根據另一示範性實施例，所述第一移動方向指示器被提供為使得互補方向的雙射識別成為可能。
[0014]根據本發明的第二方面，提供用於顯示對象的醫學圖像數據的顯示裝置，其包括顯示區和移動方向指示。所述顯示區被配置為顯示由圖像採集裝置提供的對象的圖像數據。所述移動方向指示被配置為提供相對於所顯示的對象的圖像數據的第二移動方向指示器，以指示圖像採集裝置相對於對象的可能移動方向。
[0015]根據另一示範性實施例，所述移動方向指示被配置為在對移動進行定位之後被更新。
[0016]根據本發明的第三方面，提供了一種成像系統，其包括根據上文描述的方面和實施例之一所述的醫學成像裝置，以及根據上文描述的方面和實施例之一所述的顯示裝置。所述輸出單元被配置為向所述顯示裝置提供圖像數據。所述顯示裝置上的移動方向指示涉及圖像採集裝置的移動可能性。所述第一移動方向指示器和第二移動方向指示器是等價的。
[0017]根據另一示範性實施例，所述第一移動方向指示器和第二移動方向指示器具有相同的類型。
[0018]根據本發明的第四方面，提供了一種用於對醫學成像系統進行定位的方法，其包括下述步驟:a)提供指示圖像採集裝置相對於對象的可能移動方向的第一移動方向指示器；b)顯示對象的圖像數據；並且提供相對於所顯示的對象的圖像數據的第二移動方向指示器，所述第二移動方向指示器指示圖像採集裝置的不同移動方向；其中，所述第一和第二移動方向指示器是等價的；c)針對所述圖像採集裝置的想要的移動，識別所述第二移動方向指示器中的至少一個；並且d)代表第一移動移動方向指示器中的至少一個來完成所述圖像採集裝置相對於所述對象的想要的移動，所述第一移動移動方向指示器中的至少一個與所識別的第二移動方向指示器是等價的。
[0019]根據本發明的一方面，例如，就手術介入而言，為外科醫生提供方向指示器，可以採用所述方向指示器指示在對圖像採集設備進行預期的(重新)定位或(重新)調整的情況下所需的移動。由於為了執行圖像採集設備的定位或調整，為(例如)負責完成定位程序的操作員提供了等價的方向指示器，因而有可能給出不會被誤解的清楚直接的指令，相反所述指令能夠為進一步的圖像採集步驟實現精確的定位。因而根據本發明的一方面，提供了一種取向參照系，一方面通過在顯示器上提供移動方向指示器將其呈現給(第一)用戶，另一方面以另一種移動方向指示器的形式將其呈現給負責實施圖像採集設備或布置的實際移動的工作人員(作為第二用戶)，兩個指示器組是相互等價的，因而形成了根據本發明的取向參照系。本發明的取向參照系提供了便於介入程序中的工作流程的改善的定位可能性。具體而言，就X射線成像而言，由於通過所述等價的移動方向指示器提供了改進的定位和調整命令，因而所述取向參照系節省了不必要的，因而不希望出現的X射線輻射程序，由此降低了患者遭受的總輻射量。
[0020]參考下文中描述的實施例，本發明的這些和其他方面將變得顯而易見並將得以闡述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]在下文中，將參考附圖詳細描述本發明的示範性實施例。
[0022]圖1圖示了根據本發明的示範性實施例的醫學成像系統；
[0023]圖2圖示了根據本發明的示範性實施例的顯示裝置；
[0024]圖3圖示了根據本發明的示範性實施例的成像系統；
[0025]圖4圖示了醫學成像裝置的另一示範性實施例；
[0026]圖5圖示了醫學成像裝置的另一示範性實施例；
[0027]圖6A到6E圖示了移動方向指示器的範例；
[0028]圖7圖示了根據本發明的 示範性實施例的方法的基本步驟；並且
[0029]圖8A到8C圖示了本發明的其他方面。
【具體實施方式】
[0030]圖1圖示了具有圖像採集裝置12和輸出單元14的醫學成像裝置10。圖像採集裝置12能夠相對於對象16進行定位，從而從不同的方向採集對象16的圖像數據18。例如，對象16是患者。針對所述定位，所述圖像採集裝置12可沿至少兩個移動方向相對於所述對象移動，通過雙箭頭20對此予以指示。輸出單元14被布置為提供圖像數據18。
[0031]根據本發明，提供第一移動方向指示器22來指示圖像採集裝置相對於對象的可能移動方向。
[0032]根據另一示範性實施例，儘管圖1中未進一步示出，但是為了圖像採集裝置相對於對象的移動，所述圖像採集裝置是能夠移動的。
[0033]所述圖像採集裝置可通過用戶或操作員直接交互來移動，例如，通過手動的定位致動。也可以藉助機械行動裝置或致動器，例如，電磁或氣動驅動設備完成所述移動。
[0034]也可以通過對象本身的移動，例如，藉助諸如可移動患者臺的可移動對象支撐設備來完成所述的圖像採集裝置相對於對象的相對移動。
[0035]也可以通過既移動圖像採集裝置又移動對象本身來完成所述相對移動。
[0036]根據本發明，將在下文中給出更加詳細的討論的第一移動方向指示器允許識別不同的移動方向，因而允許解決以及執行圖像採集裝置相對於對象的移動，從而從不同的方向或不同的位置對對象進行圖像採集。
[0037]圖2示出了用於顯示對象的醫學圖像數據的顯示裝置24。顯示裝置24包括顯示區26和移動方向指示28。顯示區26被配置為顯示諸如患者的對象的圖像數據30，所述數據是由圖像採集裝置提供的。
[0038]術語「圖像數據」是指直接探測到的圖像數據以及經過處理的圖像數據。例如，探測到的圖像被顯示在顯示器上。也可以通過圖像處理步驟轉換所探測到的信息，例如，基於(例如)先前採集到的圖像數據的數字減法步驟。也可以將探測到的信息轉換或者處理成另一圖像信息，例如，所生成的模型或者經分割的結構等。
[0039]移動方向指示28被配置為提供相對於所顯示的對象的圖像數據的第二移動方向指示器32，以指示圖像採集裝置相對於對象的可能移動方向。例如，示出了四個第二移動方向指示器32。當然，其他數量的第一和第二移動方向指示器也是可能的。
[0040]例如，所述移動方向指示被配置為提供根據所顯示的圖像的取向與圖像採集裝置的探測器的取向的相關性的第二移動方向指示器32。
[0041]根據本發明的又一方面，所述顯示裝置上的第二移動方向指示器與圖像採集裝置的移動方向相關，所述移動方向與所顯示的圖像的像平面相關。
[0042]下文還將對所述第一移動方向指示器22和第二移動方向指示器32加以解釋。
[0043]圖3示出了具有醫學成像裝置10和顯示裝置24的成像系統34，上文已經對它們的基本方面給出了描述。
[0044]作為醫學成像裝置10的範例，圖像採集裝置12是具有X射線源38和X射線探測器40的X射線成像設備36。例如，X射線成像系統設備36可以是C型臂設備，如圖3中出於舉例說明的目的所示。例如，如圖所示的C型臂設備可以包括兩端安裝了探測器40和X射線源38的C型臂結構42。C型臂結構42以能夠移動的方式安裝到支架44上，所述C型臂是以能夠滑動的方式安裝到所述支架內的。支架44還允許圍繞橫軸46旋轉移動。支架44被安裝到具有L形的懸掛臂結構48上，如僅出於舉例說明的目的所示。L臂結構48被安裝到支架50上，支架50安裝在操作場所的天花板上，其允許沿支架軌道52水平移動，並且允許圍繞垂直軸54旋轉移動。
[0045]所述C型臂設備被 提供為，能使得對象56位於探測器40和X射線源38之間，從而由於C型臂的不同的移動可能性的原因，有可能從很多沒有進一步示出的不同方向對對象56進行圖像採集。
[0046]對象56被布置到支撐設備，例如，患者臺58上，其允許進行水平和豎直調整，以實現進一步的定位和調整目的。因此，使臺58受到相應的可調節支座60的支撐。
[0047]顯示裝置24被提供在患者臺的附近，例如，通過將其安裝到天花板支架62上，天花板支架62允許根據用戶的需要對顯示裝置24進行位置調整。
[0048]此外，還指示了可調節照明64以及用於對諸如照明64或臺58的外圍裝置進行調整的輸入或控制接口 66。
[0049]此外，在前景中示出了控制布置68，其包括多個顯示設備70以及多個輸入設備，例如，鍵盤72、滑鼠74、圖形輸入板76以及具有操縱手柄80的輸入設備78。
[0050]可以通過提供控制接口 78完成對輸入C型臂設備的醫學成像裝置的定位。例如，可以通過操縱手柄來實施對C型臂移動的致動和控制，利用所述操縱手柄可以輸入定位命令以控制所述醫學成像裝置。
[0051]在所述圖像採集裝置上提供第一移動方向指示器22，從而使其可被用戶看到。例如，將第一移動方向指示器布置到可見的外殼部分上，例如，探測器的外殼上，或者布置到圖像採集裝置的支架部分上，其中，所述外殼或支架部分是根據所述位置移動而移動的。例如，附圖標記82指示在探測器 40的外殼的環繞面上提供的第一移動方向指示器22。因而，所述第一移動方向指示器22識別圖像採集裝置的可能移動方向。
[0052]可以將所述第一移動方向指示器稱為所述圖像採集裝置的取向系統。
[0053]根據本發明的另一示範性實施例，提供第一移動方向指示器22、82作為能夠調節的移動方向指示器84，圖8也對此給出了相關的圖示。例如，可以將所述第一移動方向指示器提供為一個或多個具有可調整的顯示內容的顯示單元。其允許(例如)對所顯示的內容進行調整，即，根據不同的需要和個體狀況對第一移動方向指示器加以調整。
[0054]假設對第一移動方向指示器進行了調節或改變，那麼也可以對第二移動方向指示器進行相應地調節或改變。
[0055]當然，理論上所述第一和第二移動方向指示器可以是不同的，但是這意味著在至少一個用戶一方必須實施解碼或轉化步驟，這可能帶來不必要的誤解。
[0056]例如，可以將可調節的第一移動方向指示器84提供成雙穩態顯示器。這些顯示器只需要分別為其激活和顯示內容的變化供電。也就是說，一旦將其調整為表現或顯示預期的信息，就可以斷開供電。
[0057]如己經聯繫圖2提到地，顯示裝置24包括用於顯示對象56的圖像數據30的顯示區26，圖像數據30是由圖像採集裝置10提供的。
[0058]例如，第二移動方向指示器32顯示在顯示區26的邊緣區帶，例如，其被疊加到了所顯示的圖像數據上。
[0059]作為本發明的一個方面，第一移動方向指示器22和第二移動方向指示器32是等價的。
[0060]術語「等價」是指`第一和第二移動方向指示器是同義的，或者相互之間具有預先確定的參照，或者是可比較的。因而，術語「等價」是指第一和第二移動方向指示器相互對應。
[0061]根據本發明示範性實施例(未進一步示出)，所述第一和第二移動方向指示器具有相同的類型。
[0062]根據本發明示範性實施例(未進一步示出)，所述第一和第二移動方向指示器可以具有不同的構件，但是它們具有相同的種類或者類型的符號以及相同的邏輯。
[0063]通過為所述醫學成像裝置和所述顯示裝置提供具有所述第一和第二移動方向指示器的形式的共同的取向參照系，外科醫生，例如，研究諸如患者的對象的顯示圖像的外科醫生將發現緊鄰圖像的移動方向指示器，使得他能夠識別出對於進一步的採集步驟而言圖像採集裝置相對於對象的預期移動方向。因而，為了確定裝置相對於患者的進一步的必要移動，能夠準確地處理這些方向，這意味著在用戶識別移動方向所需的時間和精力方面所有緩解。
[0064]一旦外科醫生識別了預期的移動方向，諸如技師的負責操作設備的工作人員就能夠容易地完成對圖像採集裝置的位置的重新定位或調整。例如，就定位的直接手動致動而言，即，通過與C型臂本身的直接交互，技術操作員發現探測器的外殼上的等價的移動方向指示器，因而(例如)他將直接了解到對於進一步的採集步驟而言必須對圖像採集裝置進行移動的方向。
[0065]在設備上以及顯示器上示出取向信息還有助於讓外科醫生親自朝正確的方向移動C型臂。
[0066]通過鄰近控制接口 78，例如，鄰近操縱手柄80，提供如小點86所示的第一移動方向指示器，還有可能通過簡單地接收具有第二移動方向指示器的形式的相應的移動命令而通過操縱手柄78輸入相應的控制命令，以及尋找鄰近操縱手柄78的等價的第一移動方向指示器。[0067]當然，也可以在監視器或顯示器70或圖形輸入板76上提供第一方向指示器22，或者聯繫滑鼠74或鍵盤72提供第一移動方向指示器22。
[0068]將聯繫圖6A到6E進一步解釋所述第一和第二移動方向指示器。
[0069]在解釋所述移動方向指示器之前，參考圖4，其示出了作為圖像採集裝置的另一個範例的超聲設備85。超聲設備85具有能夠沿諸如患者的對象90移動的可移動換能器單元87，其中，在換能器單元87的外側提供如附圖標記92所示的第一移動方向指示器。如進一步所示，超聲設備85可以被連接至處理單元94,例如,通過有線連接實施所述連接,也可以將其提供為無線連接。此外，顯示器98可以被連接至處理單元94，採用連接線100對此給出了示意性圖示。顯示器96在(例如)所顯示的超聲圖像102的周圍提供第二移動方向指示器32。當然，所述第二移動方向指示器32也可以被提供為與疊加到超聲圖像102上。其允許通過察看超聲圖像102來識別移動方向，繼而通過尋找第一移動方向指示器92的等價指示而識別出(例如)手持可移動換能器單元87的必要移動。也可能讓一個人實施換能器單元87的移動，另一個人研究超聲圖像102，從而識別出將由第一個人實施的必要的移動。
[0070]圖5示出了圖像採集裝置的另一個具有可操縱導管設備104的形式的範例，所述設備具有手持控制設備106，其用於使導管108在對象結構110內移動和轉向，例如，在患者的血管結構或者其他管狀結構內。在控制設備106的外側上鄰近控制或引導機構提供由附圖標記112指示的第一移動方向指示器。可操縱導管設備可以向通過有線連接或者無線連接116連接至所述導管設備的處理單元114提供圖像數據，所述處理單元114還通過額外的連接120連接至顯示器118。可以鄰近圖像122提供第二移動方向指示器32。因而，可以通過查看顯示器118來識別接下來的圖像採集的移動方向，繼而能夠代表在手持控制設備106上提供的等價第一移動方向指示器112識別所述移動方向。
[0071]根據另一個範例(未示出)，提供了一種可用於關節鏡檢查或腹腔鏡檢查的剛性內窺鏡，其中提供了類似的第一移動方向指示器以及第二移動方向指示器。通過所述移動方向指示器給出的取向便於(例如)用戶按照預定方向移動內窺鏡的取向。
[0072]根據本發明的一方面，通過提供所述移動方向指示器，使得對互補方向的雙射識別成為可能。在本發明的背景下，互補方向是相反的方向，即，在平面或空間內處於同一條線上，但是具有相反的取向。這些內容以及下面的段落可以適用於所述第一和/或第二移動方向指示器。
[0073]例如，對所述移動方向指示器的編碼被提供為使得在所述移動方向指示器被局部掩蓋的情況下，能夠識別出不可見的移動指示器。例如，外科醫生站在圖像採集裝置的一偵牝只能看到所提供的移動方向指示器的部分，負責對成像裝置進行定位的操作員站在另一側，其無法看到外科醫生可以看到的部分，但是能夠看到對於外科醫生而言受到遮擋的部分，在這樣的情況下，兩用戶能夠識別出另一用戶看到的相應的移動方向指示器。
[0074]根據本發明的又一方面，所述移動方向指不器被提供為表不性符號(denominatedsymbol)，從而可以採用無歧義的消息對移動方向尋址。可以按照通信性的方式使用所述消息。例如，所述消息可以是諸如語音的詞語，例如，命令。所述消息也可以是外科醫生傳達的手勢。例如，所述詞語是識別預期的或者目標移動方向的用戶和觸發移動的操作員兩者都使用的詞，例如，其用於確認相應的移動命令。
[0075]根據本發明，所述移動方向指示器涉及不同的移動方向，因而採用不同的表示性符號表示相反的方向，從而允許清晰地識別出相應的移動方向。
[0076]根據本發明的另一示範性實施例，所述移動方向指示器是針對一個移動平面提供的，其中，將所述移動方向指示器提供成平面取向代碼150，將參考圖6A到6D與此予以說明。
[0077]圖6A示出了一幅醫學圖像，例如，X射線圖像152，其中，示出了具有四種不同的顏色154a、154b、154c和154d的環繞色環154作為第二移動方向指示器。例如，所述四種顏色被布置為使得提供相應的相對顏色作為互補色。
[0078]圖6B不出了作為具有第一點符號156a、第二點符號156b、第三點符號156c和第四符號156d的點編碼156的第二移動方向指不器。所述點符號被提供為使相應的相對的符號顯示出總和7。因而，即使只能看到所述符號的一個部分，也能夠識別出相應的相對符號。
[0079]圖6C示出了以字母「N」作為第一基本方向指示器158a、「E」作為第二基本方向158b，「S」作為第三基本方向158c，「W」作為第四基本方向158d的基本方向體系158。
[0080]圖6D示出了採用布置在X射線圖像152周圍的時鐘數字「3」、「6」、「9」、「 12」的時鐘位置160。
[0081]也可以相對於二維直角坐標系提供所述移動方向指示器。
[0082]根據本發明的另一示範性實施例，所述第二 (和第一)移動方向指示器涉及相對於像平面的空間移動，其中，所述移動方向指示器被提供為空間取向編碼162。
[0083]根據另一個範例，示出了由虛擬骰子構成的數字指示符164，其中，所述骰子具有η個面。將所述數字指示符布置為使相對的數字指示符的和為η+1。如圖6Ε所示，圍繞X射線圖像152布置四個數字指示符164a到164d。結合三軸圖166提供了第五數字指示符164e和第六數字指示符164f，其中，採用橫軸168和縱軸170指示所述圖像的平面，採用另一第三軸172指示沿所述像平面的深度的方向。以虛線的方式示出了另一箭頭174，其表示從像平面朝向用戶的方向，即，與深度方向172相反的方向。因而，提供了具有六個面的骰子的所有方向，其中，相應的相對面加和為數字七，從而提供了識別出相應的互補方向的可能性。
[0084]術語「上」、「下」、「右」、「左」、「深度」等涉及像平面，因而涉及探測器平面，但不涉
及實際位置。
[0085]根據另一個範例，儘管未進一步示出，但是所述空間移動還可以得到具有球形顏色模型的形式的空間取向編碼。例如，互補的顏色具有處於所述球形顏色模型的相對側上的取向。
[0086]可以關於三維直角坐標系提供所述第一和第二移動方向指示器。還可以關於柱面或者球面坐標系提供所述移動方向指示器。也可以將所述移動方向指示器稱為取向符號。
[0087]應當明確指出的是，上文關於在所顯示的圖像的背景下示出的第二移動方向指示器描述的各個方面同樣適用於第一移動方向指不器。具體而言，所述第一和第二移動方向指示器被提供為使所述互補方向的雙射識別成為可能。因而所述第一和第二移動方向指示器與所述圖像採集裝置的移動方向相關。
[0088]如上所述，根據本發明的示範性實施例(未進一步示出)，可以將所述顯示區配置為提供與所述圖像數據相結合的第二移動方向指示器。例如，可以提供與所述顯示區的邊緣區域重疊的第二移動方向指示器。所述顯示設備還可以包括處於所述顯示區的邊緣或者外部的取向區域，以提供所述移動方向指示器。當然，也可以與疊加到實際顯示的圖像上的疊加指示器相結合提供處於顯示布置外的邊緣區域的提供。
[0089]在下文中，將參考圖7解釋方法200的基本步驟。在提供步驟210中，提供第一移動方向指示器212，其指示圖像採集裝置相對於對象的可能移動方向。在另一步驟中，提供顯示子步驟214，在該子步驟中顯示對象的圖像數據216。在另一提供子步驟218中，相對於所顯示的對象的圖像數據提供第二移動方向指示器220，所述第二移動方向指示器指示所述圖像採集裝置的不同移動方向。也可以將所述顯示子步驟214和提供子步驟218提供為兩個並行的步驟，還採用虛分隔線221對此給出了指示。
[0090]根據本發明，所述第一和第二移動方向指示器212、220相互等價，通過具有雙箭頭的波浪線對其進行指示。
[0091]在識別步驟224中，對第二移動方向指示器220中的至少一個進行識別，以獲得圖像採集裝置的預定移動。此外，在完成步驟226中，代表與所識別出的第二移動方向指示器等價的第一移動移動方向指示器中的至少一個實施所述圖像採集裝置相對於所述對象的預定移動。因而，也就是說將在識別步驟224中識別出的第二移動方向指示器傳遞給所述第一移動方向指示器212，從而識別出相應的等價信息，如虛線箭頭227所示。
[0092]也可以將第一提供步驟220稱為步驟a)，也可以將所述顯示和提供子步驟214、218稱為步驟b)，將識別步驟224稱為步驟C)，將完成步驟226稱為步驟d)。
[0093]根據另一示範性實施例，所述移動方向指示被配置為在對移動進行定位之後被更新。
[0094]根據沒有進一步示出的範例，檢測醫學成像裝置相對於對象的移動，並將相應的信息提供給顯示器，其中，對第二移動方向指示器進行更新，從而將成像裝置相對於對象的實際位置呈現為第二移動方向指示器相對於對象的圖像的位置的形式。例如，使C型臂相對於對象旋轉X度，以進行定位。因而，處於顯示器上的表現C型臂的某一移動可能性的第二指示器也分別相對於顯示器上的對象的圖像發生旋轉；即，假設保持圖像不變，那麼所述第二指示器也被旋轉了 X度。
[0095]根據另一個同樣未示出的範例，檢測醫學成像裝置相對於對象的移動，並將相應的信息提供至顯示器。此外，採集新的圖像，並在顯示器上提供圖像數據。對所述第二移動方向指示器進行更新，從而將所述成像裝置相對於對象的實際位置呈現為所述第二移動方向指示器相對於所述對象的(新)圖像的位置的形式。
[0096]根據另一個同樣未示出的範例，還可以在第二移動方向指示器的更新當中反映出圖像相對於顯示器的移動。例如，為了更好地理解，在使C型臂保持在其位置上的情況下使圖像旋轉90度。那麼第二移動方向指示器也和所述圖像一起旋轉90度。
[0097]可以在定位移動和進一步的圖像數據採集之後提供所述更新。例如，在完成步驟226之後，提供另一圖像採集步驟228來採集圖像數據，以可以在顯示步驟214中更新圖像數據所使用的圖像數據。這一點是採用從另一圖像採集框228到框214的箭頭230表示的。然而，必須指出所述更新特徵不是聯繫圖7描述的方法的必要特徵，採用線隔離符號232對此給出了表示，其表明更新是一項可能的附加特徵，而不是一項必要的特徵。一旦對圖像數據進行了更新，還要相對於所顯示的對象的圖像數據對第二移動方向指示器進行更新。
[0098]例如，在由於所述定位的另一圖像採集的原因而導致圖像的移動的情況下，根據圖像採集裝置本身的移動安排所述第二移動方向指示器，例如，對其進行定位或者就其顯示給用戶的內容進行修改。例如，就圖像採集裝置的旋轉或鏡象設置而言，同樣對第二移動方向指示器進行旋轉或鏡象設置，從而與新的圖像匹配。
[0099]可以將圖像採集裝置配置為採集投影面或像平面內的圖像數據，第二移動方向指示器涉及相對於所述投影面的移動，例如，隨著投影面的移動和/或與投影面的深度相關的移動。
[0100]在參考圖8A到8C之前，在下文中將描述其他的一些方面。
[0101]就介入C型臂程序而言，可以從任何方向獲取X射線圖像。C型臂操作員可以根據諸如外科醫生的用戶的指令使C型臂從某一投影位置移動到所述投影位置。本發明將通過為所述用戶和C型臂操作員提供相同並且一致的與上次採集的圖像相關的取向信息以及在C型臂本身上可見的取向信息而方便所述用戶和C型臂操作員之間的溝通。因而，用戶和C型臂操作員兩者都能夠清楚地定義位置調整，因而改善了對C型臂取向的一般理解，還改善了用戶和C型臂操作員之間的溝通。因此，能夠顯著減少X射線圖像採集所需的，也可以說是所耗費的時間。作為本發明的另一個優點，必須指出，本發明還減少或者幾乎消除了X射線的過量使用，因為其避免了不必要的X射線圖像採集。
[0102]具體而言，假設相對於患者解剖學結構從側臥位對C型臂進行操作，其大多數情況下都會導致必須在X射線監視器上對X射線圖像進行旋轉調整，以確保處於直立取向(頭向上)的用戶對投影解剖學結構做出慣常的解釋，還有可能對所顯示的圖像進行鏡象設置，在這種情況下，根據本發明方便了對取得預期投影所需的C型臂移動方向的清晰定義，因而改進了 C型臂介入程序中的總的工作流程。
[0103]具體而言，本發明通過針對圖像採集裝置本身以及關於呈現給外科醫生的顯示圖像提供公共的取向參照系而極大地緩解了各方面的問題，例如，X射線監視器上的圖像的旋轉和/或鏡象設置；位置調整過程中操作員投向操作位(operation field)的視線的阻斷；操作位的小的可見區域，例如，在患者完全被無菌布覆蓋的情況下；尤其是外科醫生發出的使C型臂朝向某一方向移動的指令，所述指令可能造成誤解，因為諸如「向上移動」的指令可能是指所顯示的X射線圖像，也可能是指C型臂本身，而它們可能代表不同的調整方向。
[0104]根據本發明，X射線圖像取向在X射線監視器上的可視澄清以及C型臂本身上的一致方向或者諸如操縱手柄的相應輸入或控制設備節省了時間並且減少了X射線圖像的過多採集的量。
[0105]本發明是切實可行的，例如，尤其是對於移動的C型臂而言，所述C型臂是從系統的背面受到操作而進行位置調整的，其將妨礙C型臂操作員對操作位的觀察，因此尤其缺少有關C型臂相對於所採集到的大部分都將在X射線監視器上受到旋轉的X射線投影的可視取向信息。因而，根據本發明，避免了用戶和C型臂操作員之間的誤解，並且確保了對C型臂的正確位置調整。
[0106]根據本發明的又一方面，還提供了取向符號的呈現，換言之在C型臂上的幾個位置提供第一移動方向指示器，從而(例如)確保相應符號組之一的至少一部分對於用戶是可見的。假設探測器示出了第一移動方向指示器，那麼也可能提供透明簾的無菌覆蓋，以確保手術或介入過程中的系統的可見性。
[0107]當然，有可能提供不同類型和不同數量的第一和第二移動方向指示器。例如，假設採用矩形平探測器，那麼其外殼就將有四個可見的側面，在這種情況下可以為其配備相應數量的標示相應方向的符號。就圓柱形圖像增強器而言，也可以提供三個、四個、五個等等的第一和第二移動方向指示器。當然，假設系統具有降低數量的移動可能性，那麼可以在移動方向指示器的數量上以及其相對於雙射解碼方面的內容上對所述移動方向指示器進行相應地調整。
[0108]如圖8A所示，在顯示器184上示出了以橫向方式表現脊椎結構182的X射線圖像180。X射線圖像180是通過在圖8A到SC中僅部分示出的C型臂設備提供的。但是，還示出了設有第一移動方向指示器188的探測器186，所述第一方向指示器顯示出了「12h」和「3h」，因而與聯繫圖6D描述的時鐘位置相關。
[0109]鄰近X射線圖像180提供了相應的第二移動方向指示器190，所述第二移動方向指示器被提供為使相應的移動方向所具有的相對於X射線圖像180中所示的圖像內容的相互關係與所述探測器上的相應移動指示器所具有的相對於接受檢查的諸如患者的對象的相互關係相同。換言之，所述探測器在朝向附圖標記192表示的患者頭部的側面上具有「12點鐘」符號12h這一點被鄰近脊椎結構呈現出來以指示相同的方向。
[0110]如圖SB所示，為了更好地理解所示的圖像內容，通常使X射線圖像180旋轉，從而將所述脊椎結構的相應的「12點鐘」方向布置成所謂的患者頭部向上。如果外科醫生現在正在研究圖像內容並且希望得到更靠近頸部的脊椎結構的區域的X射線圖像，即，相對於患者使圖像向上移動一點，那麼他或她可以簡單地下達在沿「12點鐘」方向移動之後的位置上獲取X射線圖像的命令。於是，C型臂操作員能夠通過簡單地沿相應方向手動移動所述X射線裝置而使C型臂沿相應的方向移動，就圖8A到SC而言所述方向對於站在外科醫生的對面的人是可見的，或者操作`員可輸入相應的命令，如前所述。
[0111]假設外科醫生希望從沿脊椎結構向下一些的位置獲取X射線圖像，那麼其必須說「向6點鐘方向移動」。由於6點鐘符號對於站在另一面的人是看不到的，但是由於雙射識別的原因，移動C型臂的操作員知道6點鐘與12點鐘相反，因而方便了所需的交互。
[0112]如果(例如)外科醫生希望接收到9點鐘信息指示的圖像一側的相關信息，那麼情況類似。因而，其可以給出「再朝9點鐘一點」的移動方向，從而使C型臂操作員相應地移動C型臂，並採集圖SC所示的另一圖像，在該圖像中，這裡通過附圖標記194表示的脊椎結構參照所述顯示區更朝右側一點。
[0113]必須指出，已經參考不同的主題描述了本發明的實施例。具體而言，一些實施例是參考方法型權利要求描述的，而其他實施例則是參考裝置型權利要求描述的。不過，本領域的技術人員將從以上和下面的描述中了解到，除非另行指出，除了屬於一種主題的特徵的任何組合之外，涉及不同主題的特徵之間的任何組合也被認為是本申請所公開的。不過，可以組合所有特徵，提供了超過特徵的簡單相加的協同效應。
[0114]儘管已經在附圖和前面的描述中詳細例示和描述了本發明，但是這樣的例示和描述被認為是例示性或示範性的而非限制性的。本發明不限於所公開的實施例。通過研究附圖、公開和從屬權利要求，本領域的技術人員在實踐請求保護的本發明時能夠理解和實現所公開實施例的其他變化。
[0115]在權利要求中，「包括」 一詞不排除其他元素或步驟，定語「一」或「一個」不排除多個。單個處理器或其他單元可以完成權利要求中記載的幾個項目的功能。儘管在互不相同的從屬權利要求中記載了特定手段，但是並不表示不能有利地使用這些手段的組合。權利要求中的任何附 圖標記不應被解釋為對範圍的限制。
【權利要求】
1.一種醫學成像裝置(10)，包括: -圖像採集裝置(12);以及 -輸出單元(14); 其中，所述圖像採集裝置能夠相對於對象(16)進行定位以從不同的方向採集所述對象的圖像數據(18);其中，針對所述定位，所述圖像採集裝置能夠沿至少兩個移動方向(20)相對於所述對象移動； 其中，所述輸出單元被布置為提供所述圖像數據；並且 其中，第一移動方向指示器(22)被提供以指示所述圖像採集裝置相對於所述對象的可能移動方向。
2.根據權利要求1所述的醫學成像裝置，其中，為了所述圖像採集裝置相對於所述對象的移動，所述圖像採集裝置是能夠移動的。
3.根據權利要求1或2所述的醫學成像裝置，其中，所述圖像採集裝置是具有X射線源(38)和X射線探測器(40)的X射線成像設備(36)。
4.根據權利要求1至3中的一項所述的醫學成像裝置，其中，所述第一移動方向指示器被提供在所述圖像採集裝置上，使得所述第一移動方向指示器對於所述用戶是可見的。
5.根據權利要求1至4中的一項所述的醫學成像裝置，其中，所述第一移動方向指示器被提供為鄰近用於完成所述定位的控制接口(78)。
6.根據權利要求1至5中的一項所述的醫學成像裝置，其中，所述第一移動方向指示器被提供為能夠調節的移動方向指示器(84)。
7.根據權利要求1至6中的一項所述的醫學成像裝置，其中，所述第一移動方向指示器被提供為使得互補方向的雙射識別成為可能。
8.根據權利要求1至7中的一項所述的醫學成像裝置，其中，所述第一移動方向指示器被提供為表示性符號，使得能夠採用無歧義消息對所述移動方向尋址。
9.根據權利要求1至8中的一項所述的醫學成像裝置，其中，所述第一移動方向指示器是針對移動平面提供的；並且其中，所述第一移動方向指示器被提供為平面取向編碼(150),所述平面取向編碼例如是: a)時鐘位置(160);和/或 b)主方向(158);和/或 c)色環上的顏色(154)。
10.根據權利要求1至9中的一項所述的醫學成像裝置，其中，所述第一移動方向指示器涉及相對於圖像平面的空間移動；並且其中，所述第一移動方向指示器被提供為空間取向編碼(162),所述空間取向編碼例如是: a)虛擬骰子上的數字指示符(164)，其中，所述骰子具有η個面；並且其中，所述數字指示符被布置為使得相對的數字指示符的和為η+1 ;和/或 b)球面顏色模型的顏色。
11.一種用於顯示對象的醫學圖像數據的顯示裝置(24)，包括: -顯示區(26);以及 -移動方向指示(28)； 其中，所述顯示區被配置為顯示由圖像採集裝置提供的對象的圖像數據(30);並且其中，所述移動方向指示被配置為提供相對於所顯示的對象的圖像數據的第二移動方向指示器(32)，以指示所述圖像採集裝置相對於所述對象的可能移動方向。
12.根據權利要求11所述的顯示裝置，其中，所述移動方向指示被配置為在對移動進行定位之後被更新。
13.一種X射線成像系統(34)，包括: -根據權利要求1至10中的一項所述的醫學成像裝置(10);以及 -根據權利要求11或12中的一項所述的顯示裝置(24)； 其中，所述輸出單元被配置為向所述顯示裝置提供所述圖像數據； 其中，所述顯示裝置上的所述移動方向指示涉及所述圖像採集裝置的移動可能性；並且 其中， 所述第一移動方向指示器和所述第二移動方向指示器是等價的。
14.根據權利要求13所述的X射線成像系統，其中，所述第一移動方向指示器和所述第二移動方向指示器具有相同的類型。
15.一種用於對醫學成像系統進行定位的方法(200)，包括以下步驟: a)提供(210)第一移動方向指示器(212)，其指示圖像採集裝置相對於對象的可能移動方向； b)顯示(214)所述對象的圖像數據(216);並且提供(218)相對於所顯示的所述對象的圖像數據的第二移動方向指示器(220)，所述第二移動方向指示器指示所述圖像採集裝置的不同移動方向； 其中，所述第一移動方向指示器和所述第二移動方向指示器是等價的(222)； c)針對所述圖像採集裝置的預定移動，識別(224)所述第二移動方向指示器中的至少一個；並且 d)代表所述第一移動移動方向指示器中的與所識別的第二移動方向指示器等價的至少一個來完成(226 )所述圖像採集裝置相對於所述對象的所述預定移動。
【文檔編號】A61B6/04GK103533895SQ201280023791
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2012年5月7日 優先權日:2011年5月13日
【發明者】P·貝萊伊, B·卡雷爾森 申請人:皇家飛利浦有限公司