CN106308797A - 确定至少一个患者特定的安全参数的方法和医学成像装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对于针对患者的医学成像检查确定至少一个患者特定的安全参数的方法，其中，医学成像检查借助医学成像装置执行，方法包括以下步骤：借助位置数据采集单元采集患者的位置数据，其中，为此将患者定位在医学成像装置的患者支撑装置上，向安全参数确定单元传输所采集的位置数据，对所采集的位置数据进行分析，其中，借助安全参数确定单元根据所采集的位置数据确定患者的位置信息，以及-借助安全参数确定单元根据患者的位置信息确定患者特定的安全参数。

Description

确定至少一个患者特定的安全参数的方法和医学成像装置
技术领域
本发明涉及一种对于针对患者的医学成像检查确定至少一个患者特定的安全参数的方法，其中，医学成像检查借助医学成像装置执行。此外，本发明涉及一种医学成像装置，具有被设计为用于采集医学图像数据的检测单元、位置采集单元和安全参数确定单元。
背景技术
在医学成像检查、例如磁共振检查开始之前，需要采集不同的患者参数，例如患者身高和/或患者体重。借助这些患者参数，针对即将进行的医学成像检查确定患者特定的安全参数，例如比吸收率(spezifische Absorptionsrate)。
迄今为止，患者特定的安全参数的确定基于圆柱体模型，其中，在此圆柱体分别表示例如头部、躯干等身体部位。
发明内容
特别地，本发明要解决的技术问题是，提供用于对于针对患者的医学成像检查的患者特定的安全参数的简单并且准确的确定。该技术问题通过按照本发明的特征来解决。在从属权利要求中描述了有利构造。
本发明涉及一种用于对于针对患者的医学成像检查确定至少一个患者特定的安全参数的方法，其中，医学成像检查借助医学成像装置执行，方法包括以下步骤：
-借助位置数据采集单元采集患者的位置数据，其中，为此将患者定位在医学成像装置的患者支撑装置上，
-向安全参数确定单元传输所采集的位置数据，
-对所采集的位置数据进行分析，其中，借助安全参数确定单元根据所采集的位置数据确定患者的位置信息，以及
-借助安全参数确定单元根据患者的位置信息确定患者特定的安全参数。
在这种情境下，患者特定的安全参数特别地应当理解为包括与患者特定的数据、例如患者身高、患者位置、患者体重等有关的安全值的安全参数。在此，安全参数包括对于医学成像检查期间的患者的安全关系重大的参数。患者特定的安全参数例如可以包括比吸收率和/或在医学成像检查期间对患者的热辐射和/或在医学成像检查期间患者的碰撞几率等。
位置数据采集单元优选包括照相机，例如2D照相机或者3D照相机。医学成像装置可以包括磁共振装置或者计算机断层成像装置或者PET装置(正电子发射断层成像装置)等。
所确定的位置信息例如可以包括患者在患者支撑装置上的方位和/或患者在患者支撑装置上的取向和/或患者在患者支撑装置上的准确位置和/或患者的表面图像。此外，患者的位置信息还可以包括患者模型。在此，位置信息可以根据患者的待检查的部分区域的位置数据来确定。作为其替换，位置信息还可以根据整个患者的位置数据来确定，从而能够准确地确定患者特定的安全参数，例如比吸收率和/或在医学成像检查期间对患者的热辐射。
本发明使得能够对于即将到来的医学成像装置特别简单并且尽可能准确地确定患者特定的安全参数，例如比吸收率和/或在医学成像检查期间对患者的热辐射和/或在医学成像检查期间患者的碰撞几率等。这有利地提高了医学成像检查期间的患者的安全性。
特别地，基于被引入患者特定的安全参数中的位置信息，可以更有效并且更安全地进行医学成像检查，因为患者特定的安全参数的确定基于特别准确的位置信息，而这使得能够特别准确地规划医学成像检查。有利的是，能够以体素精度规划医学成像检查，由此能够为医学成像检查提供时间优化的检查协议。由此，能够有利地减少医学成像检查的测量时间。这又有利地有助于在医学成像检查期间的患者的保护和/或舒适感。特别地，还可以在对儿童进行检查时，专门针对儿童的身高和/或位置调整检查流程，由此减少检查时间。
此外，还可以在医学成像检查期间有利地实现对用户的辅助，因为基于患者特定的安全参数能够向用户显示和/或示出附加的提示和/或指示，特别是自动化的提示或者指示。
此外提出了，位置信息包括患者模型，安全参数确定单元根据患者模型确定患者特定的安全参数。这使得能够特别准确地确定患者在患者支撑装置上的位置信息。在此，特别地，患者模型基于根据所采集的位置数据来确定患者模型能够特别准确地与患者的实际解剖结构匹配，由此还能够特别准确地确定由此得到的患者特定的安全参数。优选借助合适的图像处理模型确定和/或计算患者模型。
在本发明的另一种构造中提出了，借助活动形状模型和/或圆柱体模型确定患者模型。在此，活动形状模型(ASM，Active Shape Model)应当理解为包括多个彼此连接的点的模型，其中，这些点描绘对象、特别是患者的形状和/或轮廓和/或表面。为了在位置数据中确定对象、特别是患者的表面，首先在位置数据中放置截面形状和/或截面轮廓，随后在表面图像的边缘迭代地绘制模型的各个点。替换地或者附加地，可以借助圆柱体模型来确定患者模型，其中，能够将圆柱体模型匹配到表面图像中并且迭代地进行调整。通过本发明的这种构造，能够有利地使患者模型以特别准确并且节省时间的方式接近患者解剖结构，从而为患者特定的安全参数的进一步确定呈现与现实匹配的位置信息。
如果至少一个患者特定的安全参数包括用于医学成像检查的比吸收率，则能够有利地优化检查持续时间，因为基于患者的位置数据，能够特别准确地针对即将进行的医学成像检查确定比吸收率。比吸收率是在医学成像检查期间辐射为多高、由此患者的能量摄入为多高的度量。在此，比吸收率受限于极值，在比吸收率可能超过该极值时，该极值导致插入暂停，由此导致测量时间延长。
本发明的另一种构造设置为，至少一个患者特定的安全参数包括在医学成像检查期间对患者的热辐射。由此，能够特别有利地在医学成像检查期间保护患者免受过高的热辐射，由此提高患者的安全性。过高的热辐射例如可能在患者与检测器表面的距离过小和/或照射持续时间过长和/或照射能量过高时出现。
本发明的另一种构造设置为，至少一个患者特定的安全参数包括患者与医学成像装置的患者容纳区域的壳体的碰撞几率。这样，能够有利地提高患者在医学成像检查期间的安全性。
此外提出了，借助显示单元显示至少一个患者特定的安全参数的值，由此用户和/或医务工作人员能够有利地获得关于患者特定的安全参数的信息和/或监控。特别地，在此可以直接通知用户遵守患者特定的安全参数，例如碰撞几率和/或热辐射。
本发明的另一种构造设置为，借助显示单元显示至少一个工作指示和/或提示。这样，能够向用户显示基于所采集的位置数据和/或所确定的位置信息和/或所确定的患者特定的安全参数在安全参数确定单元内存在的附加信息。在此，例如可以向用户告知方位信息和/或位置信息和/或患者特定的安全参数。特别是在患者特定的安全参数超过预先给定的极值时，用户能够有利地收到指示，指示例如可以包括中断医学成像检查和/或对患者位置进行校正，从而能够保证遵守患者特定的安全参数的极值。
本发明还涉及一种医学成像装置，具有检测单元、位置采集单元和安全参数确定单元，其中，医学成像装置被设计为用于执行用于对于针对患者的医学成像检查确定至少一个安全参数的方法。
这使得能够针对即将到来的医学成像装置特别简单并且尽可能准确地确定患者特定的安全参数，例如比吸收率和/或在医学成像检查期间对患者的热辐射和/或在医学成像检查期间患者的碰撞几率等。此外，这有利地提高了医学成像检查期间的患者的安全性。
特别地，基于被引入患者特定的安全参数中的位置信息，可以更有效并且更安全地进行医学成像检查，因为患者特定的安全参数的确定基于特别准确的位置信息，而这使得能够特别准确地规划医学成像检查。有利的是，能够以体素精度规划医学成像检查，由此能够为医学成像检查提供时间优化的检查协议。由此，能够有利地减少医学成像检查的测量时间。这又有利地有助于在医学成像检查期间的患者的保护和/或舒适感。特别地，还可以在对儿童进行检查时，专门针对儿童的身高和/或位置调整检查流程，由此减少检查时间。
此外，还可以在医学成像检查期间有利地实现对用户的辅助，因为基于患者特定的安全参数能够向用户显示和/或示出附加的提示和/或指示，特别是自动化的提示或者指示。
根据本发明的医学成像装置的优点基本上对应于前面详细描述的根据本发明的用于对于针对患者的医学成像检查确定至少一个患者特定的安全参数的方法的优点。在此，提到的特征、优点或者替换实施方式同样也可以转用于所要求保护的其它主题，反之亦然。
此外提出了，位置数据采集单元包括至少一个照相机，照相机布置在至少部分地被检测单元包围的患者容纳区域内部。这使得能够特别地相对于患者容纳区域的尺寸和/或大小简单地采集患者的位置数据。由此，还能够提供空闲的患者容纳区域的图像，其中，空闲的患者容纳区域优选没有患者，并且将空闲的患者容纳区域的图像与患者的位置数据进行比较，从而能够为患者提供有利的接触保护。在此，有利的是，安全参数确定单元根据患者的位置数据和患者容纳区域的图像数据确定碰撞几率。
本发明的另一种构造设置为，位置数据采集单元包括至少一个照相机，照相机布置在至少部分地被检测单元包围的患者容纳区域外部。这使得能够有利地采集在患者支撑装置上的患者，其中能够采集待检查的身体部位的或者整个患者的位置数据。当位置数据采集单元包括至少一个2D照相机和/或至少一个3D照相机时，能够实现位置数据的特别简单并且成本低廉的采集。
本发明还涉及一种计算机程序产品，其包括程序并且能够直接加载到医学成像装置的可编程的系统控制单元的存储器中，具有程序部件，用于在医学成像装置的系统控制单元中执行程序时，执行根据本发明的用于对于针对患者的医学成像检查确定至少一个患者特定的安全参数的方法。在此，计算机程序也许需要例如程序库和辅助功能的程序部件，以实现该方法的对应实施方式。在此，计算机程序可以包括具有还需要编译和连结或者仅需要解释的源代码的软件或者为了执行仅还需要加载到对应的计算单元中的可执行的软件代码。
附图说明
从下面描述的实施例中以及根据附图，得到本发明的其它优点、特征和细节。
附图中：
图1以示意性示图示出了根据本发明的医学成像装置，以及
图2示出了根据本发明的用于对于针对患者的医学成像检查确定至少一个患者特定的安全参数的方法的示意性流程。
具体实施方式
在图1中示意性地示出了医学成像装置10。在本实施例中，医学成像装置10由磁共振装置11形成。然而，医学成像装置10的构造不局限于磁共振装置11。而是，医学成像装置10可以由对于本领域技术人员来说合理的所有医学成像装置10形成，例如计算机断层成像装置、正电子发射断层成像装置、C形臂装置等。
磁共振装置11包括由磁体单元12形成的、医学成像装置10的检测单元13。磁体单元12包括超导主磁体14，用于产生强并且特别是恒定的主磁场15。此外，磁共振装置具有用于容纳患者17的患者容纳区域16。在本实施例中，患者容纳区域16被构造为圆柱形的，并且在圆周方向上被磁体单元12以圆柱形包围。然而，原则上在任何时候都可以想到患者容纳区域16的与此不同的构造。可以借助磁共振装置11的患者支撑装置18将患者17移入患者容纳区域16。为此，患者支撑装置18具有被构造为在患者容纳区域16内部可移动的患者台19。
此外，磁体单元12具有用于产生磁场梯度的梯度线圈单元20，磁场梯度用于在成像期间进行位置编码。借助磁共振装置11的梯度控制单元21对梯度线圈单元20进行控制。此外，磁体单元12包括用于激励极化的高频天线单元22，极化在由主磁体14产生的主磁场15中产生。高频天线单元22由磁共振装置11的高频天线控制单元23控制，并且向磁共振装置11的患者容纳区域15中射入高频磁共振序列。
为了对主磁体14、梯度控制单元21进行控制，并且为了对高频天线控制单元23进行控制，磁共振装置11具有系统控制单元24。系统控制单元24中央地控制磁共振装置11，例如控制预先确定的成像梯度回波序列的执行。此外，系统控制单元24包括未详细示出的分析单元，用于分析在磁共振检查期间采集的医学图像数据。此外，磁共振装置11包括操作控制台25，其与系统控制单元24连接。可以在操作控制台25的显示单元26上、例如在至少一个监视器上，向用户、例如医务工作人员显示控制信息，例如成像参数以及重建的磁共振图像。此外，操作控制台25具有输入单元27，借助其医务工作人员可以在测量过程期间输入信息和/或参数。
此外，系统控制单元24包括安全参数确定单元28。此外，系统控制单元24包括未详细示出的存储器和未详细示出的处理器。
系统控制单元24与操作控制台25、梯度控制单元21和高频天线控制单元23一起布置在控制室29内。检测单元13、特别是磁体单元12布置在检查室30内，其中，优选检查室30向外并且向内被屏蔽，以屏蔽干扰的影响，该干扰的影响不仅可能影响医学成像检查，而且还可能由医学成像装置10产生。特别地，在作为磁共振装置11的医学成像装置10的构造中，不仅相对于磁场，而且针对电磁辐射、特别是高频辐射，屏蔽检查室30。
此外，医学成像装置10、特别是磁共振装置11具有位置采集单元31，位置采集单元31布置在检查室30内。位置采集单元31包括布置在患者容纳区域16内部的第一照相机32。第一照相机32具有覆盖患者容纳区域16的入口的采集区域35。
此外，位置采集单元31包括布置在患者容纳区域16外部的第二照相机33。优选将第二照相机33布置在检查室30的天花板上，其中，将第二照相机33布置在天花板上，使得第二照相机33的采集区域34指向与医学成像装置10的前侧相邻的区域。
第一照相机32和第二照相机33的采集区域34、35表示能够采集照相机数据、特别是位置数据的区域。在本实施例中，第一照相机32和第二照相机33分别由2D照相机和/或3D照相机形成。
在本发明的替换构造中，位置采集单元31也可以仅包括唯一一个照相机，或者也可以包括多于两个的照相机。
在图2中示出了根据本发明的用于对于针对患者17的医学成像检查确定至少一个患者特定的安全参数的方法的示意性流程。医学成像检查在此借助医学成像装置10、在本实施例中借助磁共振装置11执行。该方法由安全参数确定单元28控制并执行，其中，为此安全参数确定单元28具有必须的软件和/或计算机程序，其存储在系统控制单元24的未详细示出的存储器中。为了执行该方法，由系统控制单元24的未详细示出的处理器执行软件和/或计算机程序。
在第一方法步骤100中，借助位置数据采集单元31、特别是借助第一照相机32和/或第二照相机33，采集患者17的位置数据。为此，已经将患者17定位于患者支撑装置18上、特别是患者台19上。在随后的方法步骤101中，借助未详细示出的数据传输单元将所采集的位置数据从位置数据采集单元31传输到安全参数确定单元28。
在进一步随后的方法步骤102中，对所采集的位置数据进行分析，其中，借助安全参数确定单元28根据所采集的位置数据确定患者17的位置信息。位置信息在此可以包括患者17在患者支撑装置18上、特别是在患者台19上的方位和/或取向。优选位置信息包括患者17在患者支撑装置18上、特别是在患者支撑装置18的患者台19上的位置。
在此，优选患者信息包括根据所采集的位置数据借助安全参数确定单元28计算的患者模型。借助患者模型产生患者17的图像和/或模型，由此尽可能准确地确定患者17在患者支撑装置18、特别是在患者支撑装置18的患者台19上的位置和/或取向和/或方位。患者模型由安全参数确定单元28借助活动形状模型(Active Shape Model)和/或圆柱体模型来确定。在此，迭代地调整临时的患者模型，直到呈现与患者17的解剖结构的最可能的匹配为止。
在进一步的方法步骤103中，借助安全参数确定单元28根据患者17的位置信息确定患者特定的安全参数。患者特定的安全参数优选包括比吸收率。这样，可以基于尽可能准确的患者数据、特别是所确定的患者模型得出和/或确定用于医学成像检查的比吸收率，由此舍弃由于粗略地估计的患者数据而使用并且例如使医学成像检查的测量时间增加的安全容差。
除了比吸收率之外，患者特定的安全参数还可以包括在医学成像检查期间对患者17的热辐射。对患者17的热辐射除了别的之外还取决于在医学成像检查期间患者17与患者容纳区域16的壳体36的距离。此外，对患者17的热辐射还可以取决于医学成像检查的序列选择和/或其它测量参数。
此外，其它的患者特定的吸收参数还可以包括在患者台19驶入患者容纳区域16时，患者17与患者容纳区域16的壳体36的碰撞几率。为此，特别地可以使用布置在患者容纳区域16内部的第一照相机32的数据。为了进行比较，在此安全参数确定单元28可以将在患者台19即将驶入患者容纳区域16之前的、患者17在患者台19上的图像，与空闲的患者容纳区域16的图像进行比较，并且由此得出碰撞几率。空闲的患者容纳区域优选没有患者。在此，可以将空闲的患者容纳区域16的图像存储在系统控制单元24的存储器中，或者也可以已经由第一照相机32采集。
在随后的、然而是可选的方法步骤104中，借助显示单元向用户显示所确定的患者特定的安全参数中的至少一个，从而用户始终可以对患者特定的安全参数进行监控。此外，在该方法步骤中，借助显示单元26向用户显示和/或输出至少一个提示和/或至少一个工作指示。至少一个提示和/或至少一个工作指示例如可以包括当超过患者特定的安全参数的极值时、例如关于患者17与患者容纳区域16的壳体36的可能碰撞和/或关于在医学成像检查期间对患者17的加热太强等的安全警告。此外，至少一个提示或者至少一个工作指示还可以包括工作指示的要求，例如由于在患者17驶入患者容纳区域16时患者17的可能的碰撞危险，和/或由于因为患者17与患者容纳区域16的壳体36的距离太小而对患者17的加热太强，对患者17重新进行定位。
虽然通过优选实施例进一步详细说明并描述了本发明，但是本发明不局限于所公开的示例，本领域技术人员可以从中得出其它变形，而不脱离本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种对于针对患者(17)的医学成像检查确定至少一个患者特定的安全参数的方法，其中，所述医学成像检查借助医学成像装置(10)执行，所述方法包括以下步骤：
-借助位置数据采集单元(31)采集患者(17)的位置数据，其中，为此将患者(17)定位在医学成像装置(10)的患者支撑装置(18)上，
-向安全参数确定单元(28)传输所采集的位置数据，
-对所采集的位置数据进行分析，其中，借助所述安全参数确定单元(28)根据所采集的位置数据确定患者(17)的位置信息，以及
-借助所述安全参数确定单元(28)根据患者(17)的位置信息确定患者特定的安全参数。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，所述位置信息包括患者模型，由安全参数确定单元(28)根据所述患者模型确定患者特定的安全参数。
3.根据权利要求2所述的方法，
其特征在于，借助活动形状模型和/或圆柱体模型确定所述患者模型。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，所述至少一个患者特定的安全参数包括比吸收率。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，所述至少一个患者特定的安全参数包括在医学成像检查期间对患者(17)的热辐射。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，所述至少一个患者特定的安全参数包括患者(17)与医学成像装置(10)的患者容纳区域(16)的壳体(36)的碰撞几率。
7.根据上述权利要求4至6中任一项所述的方法，
其特征在于，借助显示单元(26)显示至少一个患者特定的安全参数的值。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，借助显示单元(26)显示至少一个工作指示和/或提示。
9.一种医学成像装置(10)，具有检测单元(13)、位置数据采集单元(31)和安全参数确定单元(28)，其中，所述医学成像装置(10)被设计为用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的对于针对患者(17)的医学成像检查确定至少一个安全参数的方法。
10.根据权利要求9所述的医学成像装置(10)，
其特征在于，所述位置数据采集单元(31)包括至少一个照相机(32)，所述照相机布置在至少部分地被所述检测单元(13)包围的患者容纳区域(16)内部。
11.根据权利要求9或10所述的医学成像装置(10)，
其特征在于，所述位置数据采集单元(31)包括至少一个照相机(33)，所述照相机布置在至少部分地被所述检测单元(13)包围的患者容纳区域(16)外部。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的医学成像装置(10)，
其特征在于，所述位置数据采集单元(31)包括至少一个2D照相机和/或至少一个3D照相机。
13.一种计算机程序产品，其包括程序并且能够直接加载到医学成像装置(10)的可编程的系统控制单元(24)的存储器中，具有程序部件，用于在医学成像装置(10)的系统控制单元(24)中执行所述程序时，执行根据权利要求1至8中任一项所述的对于针对患者(17)的医学成像检查确定至少一个患者特定的安全参数的方法。
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