CN105982741A - 调节断层成像设备的检查台位置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调节断层成像设备(2)的检查台位置(TP)的方法。测量协议(11)应当独立于成像的身体区域(19)应用。提供ISO模式(27)，在该模式下按照预定的优化标准通过检查台位置(TP)设置身体区域(19)相对于断层成像设备(2)的对称中心(15)的相对位置，和REF模式(25)，在该模式下将检查台位置(TP)调节到预定的参考位置(17)。从ISO模式(27)和REF模式(25)中依据身体区域(19)的解剖信息和/或依据在参考位置(17)给出的身体区域(19)相对于对称中心(15)的相对位置选择运行模式，并在执行所选择的测量协议(11)之前和/或期间按照运行模式调节检查台位置(S8，S9)。

Description

调节断层成像设备的检查台位置
技术领域
本发明涉及一种用于运行控制装置的方法，以便借助控制装置调节检查台相对于断层成像设备的检查台位置。应当借助断层成像设备检查布置在检查台上的身体。还属于本发明的是具有断层成像设备和按照本发明运行的控制装置的设备。
背景技术
检查在此指的是借助断层成像设备获得身体的身体区域的图像数据。由此开始这样的检查或会话，即，身体，例如(人或动物)患者或材料(例如金属或岩石)的材料样本，放置在提到的检查台上并且然后将检查台移到如下检查台位置或调节检查台位置，在该检查台位置，待检查的身体区域具有相对于断层成像设备的对称中心的有利的位置。特别地，具有断层成像设备的成像效能或成像忠实度的最高质量的空间区域被称为对称中心。也就是，对称中心例如可以是断层成像设备的校准的空间区域的中心。在从身体区域以及在另外的身体区域的情况下已经获得了期望的图像数据之后，身体又可以远离检查台，也就是例如患者脱离检查台，并且由此结束检查。
检查可以由使用者，例如医生或助理(MTA，–medizinisch-technischerAssistant，医学技术助理)来引导或监视。对于布置在检查台上的身体，使用者可以首先挑选出检查程序，例如可以取决于身体中待检查的方面，例如病症，来选择该检查程序。检查程序可以划分为检查步骤。在激活的检查程序的情况下断层成像设备的控制单元例如可以要求使用者，对于第一检查步骤在所谓的定位器图像(概览图像)中例如标记身体区域，例如患者的肝脏或心脏，并且对于该身体区域产生图像数据。然后，使用者可以将定位器图像中的断层成像设备的可视区域或选择区域(FOV–Field of View)对齐或定位到期望的身体区域，例如特定的器官。此外，使用者选择测量协议，借助其应当产生图像数据。测量协议是在断层成像设备中必须设置的所有参数的集合，以便对于身体区域产生所需的图像数据。然后，使用者激活拍摄，也就是执行所选择的测量协议。由此产生所选择的或所标记的身体区域的图像数据。然后可以在下一个检查步骤中获得另外的身体区域的图像数据。如果执行了所有检查步骤，则结束检查程序。由此结束检查。检查步骤的顺序表示对于使用者的工作过程或工作流程(Work-Flow)。
通过将对于获得身体区域的图像数据所需的断层成像设备的所有参数综合为测量协议，可以确保获得最好的图像质量，而无需使用者关心技术细节。
但是在此缺陷是，对于不同的身体区域，例如人的身体的不同的身体区域或不同的器官，通常需要专门的测量协议，因为例如对比度比例在不同的身体区域中是不同的，使得一个测量协议不能被用于获得在不同的身体区域中的图像数据。换言之，测量协议对于不同的身体区域是不兼容的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，实现对于不同的身体区域兼容的断层成像设备的测量协议。
按照本发明提供一种用于运行控制装置的方法，用于调节断层成像设备的检查台的检查台位置，以便对身体进行检查。该方法以已知的方式设置为，接收使用者从多个可能的测量协议中对测量协议的选择。此外，接收使用者输入，通过其规定布置在检查台上的身体的身体区域。然后以已知的方式借助断层成像设备通过执行所选择的测量协议产生身体区域的图像数据。
现在为了使所选择的测量协议兼容于不同的身体区域，按照本发明设置为，测量协议本身不具有对于检查台位置的说明或参数，或者在测量协议中忽略检查台位置。取而代之，独立于测量协议地规定检查台位置。为此设置如下步骤。
通过控制装置对于断层成像设备提供两种运行模式。在ISO模式下，按照预定的优化标准通过调节检查台位置来设置身体区域相对于断层成像设备的对称中心的相对位置。换言之，在ISO模式下对于每个拍摄，也就是对于身体区域的每个片形影印或成像，将待成像的身体区域移入对称中心中。也就是由此检查台在执行多个测量协议的情况下也进行多次检查台运动。也就是，ISO模式是主动的运行模式，在该模式中在执行测量协议之前和/或期间监视和/或确保遵守或满足优化标准。
在REF模式下，将检查台位置调节到参考位置。参考位置独立于身体区域相对于对称中心的相对位置。换言之，将检查台位置调节到预定的值。由此可以以优选的方式在执行测量协议期间减小检查台运动的次数。也就是，REF模式是被动的运行模式，在该模式中将检查台位置调节到预定的参考位置。特别地，相对位置不满足优化标准，换言之，产生的相对位置违反了优化标准。
在按照本发明的方法中出于上述原因在选择测量协议之后总是缺少关于哪个检查台位置必须被调节的信息。因此在另一个方法步骤中从ISO模式和REF模式中选择运行模式。该选择依据关于身体区域的解剖信息进行。换言之，依据如下选择运行模式，即，借助测量协议应当成像哪个身体范围，例如哪个器官或人的身体的哪个身体区域。
作为对此的附加或替换，当将检查台带入参考位置时，也就是当调节了参考位置时，依据在身体范围与对称中心之间给出的相对位置选择运行模式。由此，在执行所选择的测量协议之前和/或执行期间按照所选择的运行模式调节检查台位置。由此可以对于调节检查台位置一次利用ISO模式和一次利用REF模式，更确切地说依据待成像的身体区域和/或依据在参考位置中产生的身体区域相对于对称中心的相对位置，来执行相同的测量协议。
通过本发明得出如下优点，即，测量协议可以被转用到不同的身体区域，并且对于图像质量和检查台运动的次数关键的参数，也就是检查台位置，不取决于测量协议以及为此依据检查的身体区域和/或参考位置的适宜性来设置。如果对于身体区域例如需要高精确的测量，则为此可以设置ISO模式。相反，如果关于身体区域已知，其也可以在对称中心之外足够精确地成像，则取而代之其可以借助REF模式基于检查台的参考位置来成像，从而不必须移动检查台。
本发明还包括扩展，通过其特征给出另外的优点。
一种扩展涉及关于身体区域的解剖信息的源。以优选的方式从患者记录(患者数据组)中和/或从为检查而设置的检查程序和/或检查程序的当前检查步骤中确定解剖信息。由此得出如下优点，即，例如可以从数据组中作为文本信息接收解剖信息，例如位于身体区域中的器官的说明。由此通常可以明确地且无错误地确定解剖信息。
一种扩展涉及优选地提高在调节检查台位置时的灵活性。使用者还可以在该扩展中以优选的方式手动地调节检查台位置。为此该扩展设置为，附加地提供FIX模式。在FIX模式下，将检查台位置调节到由使用者规定的参考位置。仅当禁用FIX模式时，执行已经描述的在ISO模式与REF模式之间的选择。否则在执行所选择的测量协议之前按照FIX模式调节检查台位置，也就是调节由使用者规定的参考位置。
一种扩展涉及，当设置参考位置作为检查台位置时，依据身体区域相对于对称中心的相对位置选择运行模式。按照该扩展证实，如果将参考位置设置为检查台位置，则身体区域满足相对于对称中心的预定的足够近标准(Nahe-Genug-Kriterium)。换言之检验，设置参考位置由此身体区域在足够近标准的意义上足够靠近对称中心是否足够。如果满足足够近标准，则选择REF模式。由此得出如下优点，即，可以减小或最小化在检查期间调节或移动的不同的检查台位置的次数，并且在此却还是可以确保图像数据的足够的预定的最小图像质量。可以通过定义足够近标准来确保图像质量。成像清晰度和/或对比度和/或失真例如可以作为图像质量的基础。
为此在一种扩展中，足够近标准包括，参考位置与按照优化标准计算的优化位置的距离小于预定的第一最大值。换言之，首先基于提到的优化标准计算优化位置(如在ISO模式下)，并且然后确定参考位置与优化位置的距离。如果距离小于预定的最大值，则由此满足足够近标准。
按照优选的方式可以依据解剖信息设置提到的第一最大值。由此可以考虑，一些身体区域在比在另外的身体区域的情况下距对称中心更大的距离中还可以以预定的最小图像质量来成像。
按照另一种扩展，足够近标准包括，身体区域或所描述的选择区域的距对称中心最远的点的距离小于预定的第二最大值。换言之，从身体区域或选择区域确定各个最远的点，当检查台位置相应于参考位置时，其与对称中心的距离是最大的。检验该最远的点，其与对称中心的距离是否小于第二最大值。由此得出如下优点，即，对于整个身体区域确保，以预定的最小质量成像所有点。
为此一种扩展设置，依据断层成像设备的磁场的均匀性说明来设置第二最大值。换言之，确定，在从对称中心出发的哪个距离中还可以以预定的最小质量来成像。这通过磁场的均匀性来确定和影响。由此以优选的方式将第二最大值与当前的均匀性说明或成像效能相匹配。
在一种扩展中考虑，使用者通过其选择ISO模式想有针对性地改善图像质量。如果由使用者接收忽略焦点命令(Ignore-Focus–ignoriere Fokus)，则强制选择ISO模式。由此在使用测量协议的情况下还给出更大的灵活性。
按照一种扩展，从之前的检查中复制所描述的参考位置。换言之，例如基于例如至少一天之前产生了的检查数据确定参考位置。由此得出如下优点，即，新产生或获得的图像数据与关于参考位置的之前检查的检查数据兼容。这例如在使用图像处理的算法的情况下是具有优势的，也就是后处理应用，其可以设置，对于所有待处理的图像或图像数据设置相同的检查台位置。
按照一种扩展，可以通过使用者规定参考位置。由此得出如下优点，即，在断层成像设备中可以简单地校正不合适的参考位置。该扩展为此设置，依据使用者的重定义焦点命令(Re-Define-Focus-Befehl，Re-Define–Definiereneu)设置ISO模式，并且执行所选择的测量协议。测量协议例如可以是本身已知的定位器协议，以便从身体获得定位器图像或样本图像或临时图像。在此产生的检查台位置，也就是如其按照优化标准在ISO模式下设置的那样，由此对于检查的另外的过程被规定为参考位置。
关于提到的优化标准在本发明中同样存在扩展。
一种扩展在于，优化标准包括，身体区域或选择区域的几何重心通过调节检查台位置被布置到对称中心中。由此得出如下优点，即，身体区域的所有点与对称中心的平均距离值是特别小的。
在此例如为了考虑在调节检查台位置时的机械可能性，一种扩展为此设置为，优化标准具有调整容差(Justagetoleranz)，如果重心具有距对称中心的小于预定的容差值的距离，则通过该调整容差也满足优化标准。
本发明还包括一种用于检查患者的身体，也就是例如人的或动物的身体的设备。
该设备具有用于放置身体的检查台以及用于对身体的身体区域进行成像的断层成像设备。此外，提供用于调节检查台位置的控制装置。按照本发明的设备的特征在于，控制装置被设计为，用于执行按照本发明的方法的实施方式。
在按照本发明的方法和按照本发明的设备中特别有利的是，断层成像设备是磁共振断层成像设备。磁共振断层成像设备要求，当身体已经处于检查台上并且等待检查时，使用者通常在时间压力下才规定身体区域。使用者在按照本发明的方法和按照本发明的设备中现在特别灵活地选择测量协议。尽管如此，在检查台中却优化地依据关于身体区域的解剖信息和/或关于检查台运动的最小化来调节检查台位置。
附图说明
下面描述了本发明的实施例。附图中：
图1示出了按照本发明的设备的实施方式的示意图，
图2示出了按照本发明的方法的实施方式的流程图，如其通过图1的设备可以执行的那样，
图3至图6示出了用于表示图2的方法的方法步骤的示意图。
具体实施方式
下面解释的实施例是本发明的优选的实施方式。但是在实施例中实施方式的所描述的组件分别表示本发明的单独的、彼此独立地观察的特征，其还彼此独立地扩展本发明并且由此也单独或按照与所示不同的组合视为本发明的部分。此外，所描述的实施方式还可以通过本发明的另外的已经描述的特征来补充。
在附图中，功能相同的元件分别具有相同的附图标记。
图1示出了一种设备，其例如可以布置在医院或健康中心或放射中心。设备1具有断层成像设备2、检查台3、控制装置4和可选的操作装置5。断层成像设备2例如可以是磁共振断层成像设备。
所示的是对身体6，例如患者的身体进行检查的检查情况。检查台3相应地例如可以是患者检查台。身体6可以布置在检查台3上。控制装置4例如可以通过过程装置或计算机来提供。操作装置5例如可以具有显示装置7，例如显示屏，和输入装置8，其例如可以包括键盘和/或计算机鼠标。
检查台3可以以已知的方式具有移动装置或调节装置9，通过其依据控制信号10可以调节检查台3相对于断层成像设备2的检查台位置。由此可以调节或规定身体6相对于断层成像设备2的相对位置，而不必移动身体6本身。控制装置4可以与调节装置8、断层成像设备2和操作装置5耦合。
通过控制装置4可以提供测量协议或简称协议11，其在图1中通过不同的符号P1、P2、P3来区分。每个测量协议可以包含参数和/或控制指令，通过其在实施断层成像设备2的协议11时产生图像数据12，其成像或显示身体6的部分。图像数据12例如可以通过控制装置4在显示装置7上显示给使用者13，该使用者例如可以是对设备1进行操作的医生或助理。可以通过使用者13经由输入装置8选择测量协议11。
在设备1中在检查身体6期间可以以优选的方式将检查台3的检查台运动的次数最小化。但是在此考虑，图像数据12的成像质量却具有最小质量。在此，使用者13可以选择任意测量协议11并且将其应用于身体6的任意身体区域，而不会由此影响图像质量。
为了实现该优点，控制装置4可以实施在图2中示出的方法。此外，对于图2中所示的方法步骤S1至S9的解释下面还要参见图3至图6。
在图3至图6中分别示例性地示出了身体6的头部14，其例如可以如何通过图像数据12成像。此外，示出了可以处于断层成像设备2中的对称中心15的地点。对称中心15的地点表示当使用者开始或启动或命令或触发执行所选择的测量协议11时，通过控制装置4借助控制信号11在调节装置9中调节的检查台位置。此外示出指示器16，其对于如下情况表示对称中心的地点，即检查台位置TP被调节到参考位置17，其坐标或参数例如可以被存储在控制装置4中。指示器16在此例如作为三角形表示。
所描述的位置例如可以分别仅涉及Z方向Z，沿着其可以改变或调节检查台位置。对于检查台位置的位置说明由此可以是一维的(Z值)。
在图3所示的示例中，检查台位置TP相应于参考位置17，因此对称中心15和指示器16重叠。下面，指示器16也可以直接被称为参考位置17，因为总是通过参考位置17得出通过指示器16说明的对称中心15的地点。
此外示出选择区域18，使用者13可以借助输入装置8关于身体6调节其位置或地点。通过选择区域18规定身体区域19，借助断层成像设备2通过实施所选择的协议11应当从该身体区域确定图像数据12。
按照图2中示出的方法在步骤S1中可以借助断层成像设备2获得本身已知的定位器图像(LOC)，例如可以在显示装置7上将其显示给使用者13。例如可以在显示装置7上向使用者13显示分别相应于图3至图6的示图。
在步骤S2中，使用者13可以规定选择区域18的地点，该选择区域相应于断层成像设备2的可视区域(FOV–Field of View)，作为在图像数据12中待成像的身体的部分。
在步骤S3中，可以通过控制装置4对于选择区域18的该第一调节例如规定优化的检查台位置TP，其例如可以根据优化标准来确定，按照该优化标准，身体区域19的几何重心20应当布置在对称中心15中。然后可以通过控制装置4存储该确定的检查台位置TP作为参考位置17。
在步骤S4中，可以通过控制装置4向使用者13示出使用者13应当配置或调节的下一个检查步骤。
如果按照所实施检查程序存在该下一个检查步骤(在图2中通过正号“+”表示)，则在下面的步骤S5中使用者13又可以对于该检查步骤规定选择区域18的地点。如果不存在下一个检查步骤(在图2中通过负号“-”表示)，则在步骤S6中可以结束检查程序，由此结束对身体6的检查。
下面解释在方法步骤S5和下面的方法步骤S7至S9中的参考位置17的使用。
如果执行下一个检查步骤，则使用者可以为此选择测量协议11中的一个。此外，为了阐述方法步骤S5例如可以假设，使用者13按照图4调节选择区域18。现在问题是，现在是否应当将对称中心15重新移动到新的几何重心21。为此应当通过另外的检查台位置替代检查台位置TP。换言之，应当移动检查台3。但是这对于身体6意味着，其例如被摇晃。因此可以在一方面通过将对称中心15定位在重心21中使图像质量最大化与另一方面减小检查台3的检查台运动的次数之间进行均衡。
为此在步骤S7中可以在控制装置4中提供足够近标准(Nahe-Genug-Kriterium)22，并且通过控制装置4来检验。例如可以按照所描述的优化标准中的一个确定优化位置23，并且确定优化位置23与参考位置17的距离24。如果距离24未超出预定的第一最大值，也就是距离24小于第一最大值(在图2中通过加号“+”表示)，则在步骤S8中可以激活参考模式25(REF-MOD)，在该参考模式中可以设置，使得为了执行测量协11而在检查台3中调节参考位置17。
图5示出了如下情况，其中使用者13移动了选择区域18并且由此优化位置23的距离24大于最大值。例如使用者将选择区域18定位在了颈部26的区域中。因为距离24大于第一最大值，则违反了足够近标准22(在图2中通过减号“-”表示)。在步骤S9中可以通过控制装置4激活ISO模式27。ISO模式27可以设置为，使得为了执行所选择的测量协议11而调节与参考位置17不同的检查台位置TP′。相应地得到对于与颈部26对准的选择区域18，在优化位置23上的对称中心15的地点。
REF模式25和ISO模式27分别表示一种运行模式。
在执行所选择的测量协议11之后在步骤S4中又可以检验，是否存在另外的选择步骤。在示例中假设，使用者13在另外的检查步骤中想要再次对头部14成像。在图6中示出，使用者13例如在步骤S5中按照图6中所示的方式倾斜地定位选择区域18。在步骤S7中现在可以通过控制装置4检验，是否满足足够近标准22。足够近标准除了已经描述的条件之外附加地或替换地例如包括，选择区域18的在最远距离的点28必须具有与参考位置的距离29，其必须小于预定的第二最大值，由此满足足够近标准22。点28例如可以表示距对称中心15最远的身体区域19的点(在所调节的参考位置17的情况下)。也可以例如直接通过图像处理算法，例如分割，来确定该点。
在图6中示出的示例中假设，距离29小于第二最大值。因此在步骤S8中设置REF模式25，通过其设置参考位置17作为对于执行测量协议的检查台位置。由此，对于在所设置的参考位置17的情况下依据所选择的身体区域相对于对称中心15的相对位置选择检查台位置，存在所谓的“对齐网格”效应(Einrasten in Raster)或“对齐线”效应(Einrasten an der Linie)。
对于在REF-MOD与ISO-MOD之间进行选择的第二标准可以是关于身体区域19的解剖信息。也就是例如可以对于身体区域“大脑”预定一种运行模式而对于身体区域“颈部”预定另一种运行模式。
总之，示例示出了，怎样通过本发明特定于身体区域地确定对于MR测量的优化的检查台位置并且提供用于优化地规划MR测量的重点概念。

Claims (15)

1.一种用于运行控制装置(4)的方法，用于调节用于检查身体(6)的断层成像设备(2)的检查台(3)的检查台位置(TP)，具有如下步骤：
-从多个可能的测量协议(11)中接收测量协议(11)的使用者选择；
-接收(S5)使用者输入，通过其规定布置在检查台(3)上的身体(6)的身体区域(19)；
-借助断层成像设备(2)通过执行所选择的测量协议(11)产生身体区域(19)的图像数据(12)；
其特征在于如下步骤：
-提供ISO模式(27)，在该ISO模式下按照预定的优化标准通过调节检查台位置(TP)来设置身体区域(19)相对于断层成像设备(2)的对称中心(15)的相对位置，和REF模式(25)，在该REF模式下将检查台位置(TP)设置为独立于相对位置预定的参考位置(17)；
-从ISO模式(27)和REF模式(25)中依据关于身体区域(19)的解剖信息和/或依据在参考位置(17)给出的身体区域(19)相对于对称中心(15)的相对位置来选择(S7)运行模式；
-在执行所选择的测量协议(11)之前和/或执行期间按照所选择的运行模式调节检查台位置(S8，S9)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，从患者记录中和/或从为检查而设置的检查程序和/或检查程序的当前检查步骤中确定解剖信息。
3.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，附加地提供FIX模式，在该FIX模式下将检查台位置(TP)调节到由使用者(13)规定的参考位置(17)，并且仅当禁用FIX模式时，执行选择，否则在执行所选择的测量协议(11)之前按照FIX模式调节检查台位置(TP)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，为了依据相对位置选择运行模式，执行以下步骤：
-验证，如果将参考位置(17)设置为检查台位置(TP)，身体区域(19)满足相对于对称中心(15)的预定的足够近标准，
-如果满足足够近标准，则选择REF模式(25)。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述足够近标准包括，参考位置(17)与按照优化标准计算的优化位置(23)的距离(24)小于预定的第一最大值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，依据解剖信息设置所述第一最大值。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中，所述足够近标准包括，身体区域(19)的距对称中心(15)最远的点(28)的距离(29)小于预定的第二最大值。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，依据断层成像设备的磁场的均匀性说明来设置所述第二最大值。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果使用者接收忽略焦点命令，则在选择时强制选择ISO模式(27)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，从之前的检查中复制参考位置(17)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，依据使用者(13)的重定义焦点命令设置ISO模式(27)，并且执行所选择的测量协议(11)，并且在此产生的检查台位置(TP)对于检查的另外的过程被规定为参考位置(17)。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，优化标准包括，身体区域(19)的几何重心(20)通过调节检查台位置(TP)被布置到对称中心(15)中。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，优化标准具有调整容差，如果重心(20)具有距对称中心(15)的、小于预定的容差值的距离，则通过该调整容差也满足优化标准。
14.一种用于对身体(6)进行检查的设备(1)，具有：
检查台(3)，用于放置身体(6)；断层成像设备(2)，用于产生身体(6)的身体区域(19)的图像数据(12)；控制装置(4)，用于调节检查台(3)的检查台位置(TP)，
其特征在于，
所述设备(1)被设计为，用于执行根据上述权利要求中任一项所述的方法。
15.根据权利要求14所述的设备(1)，其中，所述断层成像设备(2)是磁共振断层成像设备。
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