CN105266831B - 对x光源的调节变量进行姿势控制的调节的设备和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于对X光源(RQ)的至少一个调节变量进行姿势控制的调节的设备，其中设备具有如下特征：至少一个用于解剖识别适合于姿势控制的身体部分(H)的识别单元(E)，至少一个用于采集由识别单元识别到的身体部分的至少一个姿势的姿势采集单元(E)，至少一个用于显示至少一个调节变量作为对于执行姿势的人员(A)的反馈的光源(LQ)，其中至少一个调节变量被预先调节和/或通过至少一个所采集的姿势被调节。
Description
技术领域
本发明涉及用于对成像装置的X光源的一个或多个调节变量进行姿势控制的调节的设备和方法。
背景技术
本发明主要涉及医学技术和医学信息技术的领域。例如在工业中的其它应用也可以考虑本发明。因此，本发明如需要也可用于材料检验或包裹检查或一般地用于设备操作。
应用领域涉及放射学技术领域，其中通常使用计算机支持的RIS(英语名称“Radiology Information System”(放射学信息系统)的缩写)、HIS(英语“HospitalInformation System”(医院信息系统)的缩写)、KIS(医院信息系统)和PACS(英语名称“Picture Archiving and Communication System”(影像存档与通信系统)的缩写)。放射学技术基于在不同的模态或医疗成像设备上的图像获取，例如计算机断层成像设备(CT)、磁共振断层成像设备(MRT)、正电子发射断层成像设备(PET)、X光设备(X-Ray)或超声波设备(US)。所述的放射检查设备提供了图像数据组。图像数据组通常是包含体积图的图像体积数据组，或是包含一系列图像的图像序列数据组。
在医疗成像和/或处理装置的情况中，例如X光设备或C形臂设备的情况中，可能由于不同的原因而设置为至少部分地和/或至少近似地确定患者和/或其它对象的位置，特别是患者的处理和/或检查区域的空间位置。
在X光设备的情况中，可使用激光投影。为可视地检验在放射过程中的处理或检查区域，常规是使用光源，优选地使用激光器，所述激光器将激光标记投影在患者上，所述激光标记通过图像拍摄被验证。
为调节待照射的检查区域，在X光检查的情况中，通常使用直接安装在管上的光阑。使用整合的、可移动的铅板可改变投射(Einblendung)，以此仅照射实际上关注的区域且也可将散射辐射最小化。为可视化此投射使用了光源，所述光源的光通过镜被偏转，使得可见光对应于射线光程的走向且在患者上显示在拍摄时不可见的X光辐射所到达的位置。
在实际照射前，使用者因此还例如以光阑上的按钮接通光源，且旋转旋钮，直至铅板投射希望的检查区域。为使得所装入的照明并不总是保持接通，可提供自动的、时间控制的关闭。因此，可能发生的是尚在使用者在系统上希望进行调节时将投射关闭，且因此使用者必须将其再次接通。
为在X光拍摄时此外实现对于最优的图像质量的正确的照射时间同时具有较低的辐射负荷，在检测器中安装了测量室。此测试室在被透射的患者后方进行测量，且只要实现所需的照射值则自动关闭发生器。
通常，在目前的检测器中，测试室(“测量场”)处在的区域关于尺寸和位置被严格定义，使用者仅可在预先给定的测量场之间进行选择。此结构是不很灵活的，因为此测量场必须被用于不同患者的不同拍摄类型。成年患者的骨骼检查通常与新生儿的肺部检查要求不同的检查参数。在目前使用的检测器和测试室中，仅有条件地满足此检查要求。
在设备上存在固定的测量场可供使用，所述测量场的位置不可任意地改变。作为替代，必须将整个检测器精确地定位，使得患者的所关注的区域处在测量场前方且因此被最佳地照射。
发明内容
本发明的任务在于开发用于成像X光设备的改进的技术。
此任务以根据本发明的方法和设备解决。本发明的有利的构造是从属权利要求的内容或可从随后的描述以及从实施例中获得。
本发明要求保护用于例如对X光源的检查参数的一个或多个调节变量进行姿势控制的调节的设备，包括：
-至少一个用于解剖识别适合于姿势控制的身体部分的识别单元，
-至少一个用于采集由识别单元识别到的身体部分的至少一个姿势的姿势采集单元，
-至少一个光源，用于显示调节变量，作为对于执行姿势的人员的反馈，
-其中调节变量被预先调节和/或通过至少一个所采集的姿势被调节。
在此，调节变量可自动地与所识别的待检查的对象匹配，和/或借助于光源优选光学地显示在此对象上。调节变量可包括用于激活/取消激活光源的信号。调节变量也可代表光阑调节、照射调节。调节变量也可包括用于调节辐射测量场的参数或此测量场的显示、形状和定位，或包括其它检查参数。反馈可不仅是此调节变量的单纯的显示。反馈也可包括投射和消除或激活和解除激活而作为对于一个或多个所采集的姿势的反应。
识别单元可构造为深度照相机(Tiefenkamera)。识别单元因此可构造为解剖识别待检查的对象。识别单元和姿势采集单元可联合在一个单元内。
待识别的身体部分可以是手部或仅是手指或是臂部。作为姿势，可使用徒手姿势、臂部姿势、头部姿势或眼部运动和类似于触摸板的手势。作为光源，可考虑投影仪或投影器。
本发明的另一方面是用于对X光源的一个或多个调节变量进行姿势控制的调节的方法，所述方法具有如下步骤：
-解剖识别适合于姿势控制的身体部分，
-采集所识别的身体部分的至少一个姿势，
-为显示调节变量将其投影而作为对于执行姿势的人员的反馈，
-其中调节变量被预先调节和/或通过至少一个所采集的姿势调节。
对于设备的扩展相应地适用于方法。
借助于本发明，使用者可节约用于输入检查区域的工作步骤，因为如果应进行基于姿势的输入，则自动进行识别，且相应地接通光源来进行反应。
以此方式，使用者在准备检查期间可直接保持站立在患者旁，以例如辅助或正确地定位患者，且可在患者附近执行所有必需的步骤。使用者不必走向光阑以在其处输入投射。
此外，可合并另外的工作步骤，即，管在检测器上的定心以及投射的调节。以此方式将工作流程加速且对于使用者更简单，因为自动进行了最佳的定位。
通过安装投影器，可提供使用者在患者附近可执行的多种交互可能性。
使用者可甚至直接地与患者接触，即与患者物理接触(例如用于扫描脊柱)，以同时可定位所述测量场。以最优的可能性设置测量场，可实现被良好地照射的图像，且因此有助于可靠的结果。在此，与系统的交互可直观地或容易地学习。投射实时地反应于使用者的输入姿势，使得保证了可靠的交互。
附图说明
本方面的另外的优点、细节和扩展从如下的实施例的描述中结合附图得到。各图为：
图1示出了本发明的构造，所述构造允许自动地接通和关断X光管上的光投射，
图2示出了本发明的构造，其中实现了检查区域的姿势控制的输入，
图3示出了本发明的构造，其中可使用的功能和检查参数可直接在患者上投射且被选择，
图4示出了本发明的构造，其中通过光源特别是通过光源LQ的投射是可移动的，
图5示出了姿势采集单元的构造，
图6(标记为现有技术)示出了在通常的用于采集X射线的检测器上的(辐射)测量场，
图7示出了本发明的构造，其中通过姿势可匹配测量场，和
图8示出了医疗成像设备的示例结构，其中测量场直接投射在患者上。
具体实施方式
图1示例地示出例如X光设备的医疗成像装置或设备的结构。但本发明不限制于此。此设备具有至少一个X光管或X光辐射源RQ，以及对置的检测器D，其中X光源和检测器布置为使得在二者之间可支承或安置待以X光辐射透过的患者P。由X光源产生的X光辐射透过患者P，且在透过之后在检测器上被采集。
设备可另外具有在附图中未示出的适合于执行根据本发明的方法的装置。
为控制设备，通常使用未图示的计算单元。控制自身和检测器输出数据的读取通过与计算单元连接的控制和数据导线进行。在计算单元上为使用者提供操作设备TP，例如触摸屏或触摸板或触摸键盘。
图2此外示意了患者的检查或处理区域OG。患者P通常以无菌覆盖物A覆盖。
此外，在设备上可优选地在X光源侧安装一个或多个例如具有照相机的形式的光学采集单元E。在实施例中，识别单元的功能例如是识别空间深度的照相机，以用于解剖识别适用于姿势控制的身体部分，例如手部H，且姿势识别单元的功能联合在光学采集单元内。也可以的是靠近光源RQ安装用于两个所述功能的分开的单元。
图1示出了例如如何识别到手部H，所述手部H允许通过X光源RQ上的光源LQ自动接通和关断光投射。只要识别到光阑下方的手部，则自动接通或关断用于投射的光。为此，在光阑内安装例如(深度)照相机的采集单元，所述采集单元在射线光程的方向上连续地监测空间。将所有在照相机观察场中获得的对象根据其与手部的解剖结构的类似性进行检验。如果检测到光阑下方的手部H，则也基于使用者A的改变投射的意愿自动激活光投射。只要手部从观察场消失，即此后不应发生另外的交互，则将光源解除激活。
在图2至图5中示例地示出可如何执行通过姿势控制来优化X光设备上的工作流程的方法，其中定心和投射在唯一的步骤中进行。
为此目的，在设备上安装至少一个例如照相机的采集单元E，所述采集单元适合于采集使用者A在房间内的位置且识别使用者A的手部H的位置。例如，房间内的一个照相机可选择为用于定位使用者，且在X光管上的另一个照相机可选择为用于识别手部。
在带有在X光源上的仅一个照相机的构造中，由使用者A粗略地将此照相机预定位，使得所述照相机已指向检测器D的方向。然后，如在图5中所示意以手部示出希望的投射。X光源被实时地电动跟踪且取决于所示的面连续地定位在中心。同时，跟踪铅板使得投射对应于所示的面。此面可在其尺寸和位置上任意地改变，这通过使用者A以手部示出改变来实现。对于多种交互可能性，可考虑在光阑内整合投影器代替传统的光源LQ。然后，可向使用者给出对于其操作的视觉反馈，所述视觉反馈仅通过光投射发出。因此，可显示检查参数param1、param2、param3和功能fct1、fct2，例如记录数据或器官程序，这可在显示屏上被选择。如在图4中所示意，为此目的，整合的照相机例如识别了点击手势或时间控制的输入方法，且将其与相应的选项相关联。
可构思在图4中示意的实施方式，所述实施方式实现了仅以单手实现光投射的记录，以事后移动投射但保持大小。X光源的位置在此也如上所述被自动地跟踪。
在带有用于房间监测的至少一个另外的照相机的实施方式中，也可构思无预定位的类似的流程。识别房间内的使用者位置。只要也可见检查区域OG的显示，则相应地将X光源定位。类似于如上所述的情况，以X光源内的照相机进行另外的定向。为安全释放设备运动，可使用有线或无线的脚开关/手操作单元，这保证了可靠的信号传输。
图6至图8示出了允许任意地形成和定位所述测量场的构造。
图6为此示出了在常规的用于采集X光射线的检测器上的测量场。
所存储的测量场通过光源LQ特别是投影仪或投影器直接从光阑投影到患者上，且可由使用者使用徒手手势实时匹配。为匹配使用简单的手指姿势，所述手指姿势由例如深度照相机的采集单元采集和评估，且以此抓取、移动或放大对象。交互是直观的，因为操作的方式很类似于触摸板的操作方式，且使用者由于投影器投射获得了直接的反馈。
可构思以照相机采集且解剖上正确地识别患者的身体的实施方式。预先调节的测量场可然后根据所选择的检查已投影在正确的位置上，使得使用者仅需进行精细校准。
此方式例如很好地适用于在光栅-壁设备上的拍摄，因为测量场如在图7中所示意可自身精确地调节到单独的脊椎。对于儿科，也开辟了使用最小的测量场的新的可能性。
图8示出了带有用于采集使用者手部的采集单元和用于投射测量场的投影器的全系统的结构。
提供了带有可变测量场的检测器。除平面图像检测器外，这可使用清晰的、高分辨的测量场矩阵来实现。替代地也可构思考虑将平面图像检测器的相应的区域用于测量，其中为此连续可读取的检测器或通过X光脉冲进行预照射的方法是有意义的。
附图标号
A 使用者
D 检测器
E 采集单元
H 手部
LQ 光源，例如投影器
M 测量场
OG 检查区域
P 患者
RO X光源
TP 操作设备
Claims (9)
1.一种用于对X光源(RQ)的至少一个调节变量进行姿势控制的调节的设备，包括：
-至少一个用于解剖识别适合于姿势控制的身体部分(H)的识别单元(E)，
-至少一个用于采集由所述识别单元识别到的身体部分的至少一个姿势的姿势采集单元(E)，
-至少一个光源(LQ)，所述至少一个光源用于显示至少一个调节变量并且所述至少一个光源用于投射和/或消除用于调节辐射测量场的参数或所述辐射测量场的参数和/或用于激活和/或解除激活光源作为对于一个或多个所采集的姿势的反应，
-其中所述至少一个调节变量被预先调节和/或通过至少一个所采集的姿势被调节。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述识别单元被构造为解剖识别待检查的对象。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述至少一个调节变量自动地与所识别的待检查的对象匹配，和/或能够借助于所述光源(LQ)光学地显示在此对象上。
4.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述识别单元和所述姿势采集单元联合为一个单元(E)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其特征在于，所述至少一个调节变量代表了用于调节辐射测量场(M)的参数。
6.一种用于对X光源(RQ)的至少一个调节变量进行姿势控制的调节的方法，所述方法具有如下步骤：
-解剖识别适合于姿势控制的身体部分(H)，
-采集所识别的身体部分的至少一个姿势，
-利用至少一个光源投影至少一个调节变量，所述至少一个光源用于显示至少一个调节变量并且所述至少一个光源用于投射和/或消除用于调节辐射测量场的参数或所述辐射测量场的参数和/或用于激活和/或解除激活光源作为对于一个或多个所采集的姿势的反应，
-其中所述至少一个调节变量被预先调节和/或通过至少一个所采集的姿势调节。
7.根据权利要求6中所述的方法，其特征在于，解剖识别待检查的对象。
8.根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，所述至少一个调节变量自动地与所识别的待检查的对象匹配，和/或能够借助于光源光学地显示在此对象上。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述至少一个调节变量代表了用于调节辐射测量场(M)的参数。
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