CN108024781A - 用于计算x射线成像设备和患者之间的碰撞风险的方法 - Google Patents

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Abstract

针对锥形束计算机断层扫描(CT)系统中的碰撞避免，提供多种方法和系统。在一个实施例中，一种用于成像设备的方法，包括，基于对象的模型而计算成像设备和对象和/或其支撑件之间碰撞的可能性，响应于可能性低于阀值而执行对象的扫描，以及否则不执行扫描。以此方式，可避免患者和成像设备之间的碰撞。

Description

用于计算X射线成像设备和患者之间的碰撞风险的方法
技术领域
本文公开的主题的实施例涉及非侵入性成像，且更具体地涉及锥形束计算机断层扫描中的碰撞避免。
背景技术
在锥形束计算机断层扫描(CT)系统中，x射线源和x射线探测器大体上安装在大致C形台架的相对端部上，使得由源以锥形束发射的x射线照射在x射线探测器上且可由其探测。源和探测器定位成使得，当物体(例如，人类手足)放入其间且利用x射线辐射时，探测器产生代表放入的物体的特性的数据。产生的数据典型地在显示器上显示或以电子的方式存储。
C形臂台架限定旋转轴线，源和探测器可围绕旋转轴线旋转。通过将该旋转轴线定位在物体处或附近，以及通过使源和探测器围绕物体以轨道运动旋转，可获得在多个不同定向取得的物体的图像。这些图像可组合，以生成物体的全面三维图像，例如使用图像重建的方法。
此CT系统构造典型地具有小视野，且因此在单次扫描中仅可对物体的小部分成像。当对物体的偏心部分(例如说，患者的肝脏)成像时，扫描期间患者静置在其上的检查台典型地定位成使得关注的解剖结构与视野重合。然而，可能的是，探测器和/或源可与患者碰撞，因为患者现在定位得较接近探测器和源的轨迹。当前，成像系统操作者使用试错法，其中患者重新定位，使得不发生此碰撞。在一些情况下，重新定位患者可导致关注的解剖结构在成像视野之外。如果在这些情况下对患者成像，则患者因为关注的解剖结构实际上未成像而不必要地接收辐射剂量。典型地，找到对象的最优位置(其中不发生碰撞且成功地对关注的解剖结构成像)可花费十五分钟的时间。
发明内容
在一个实施例中，一种用于成像设备的方法，包括，基于对象的模型而计算成像设备和对象之间碰撞的可能性，响应于可能性低于阀值而执行对象的扫描，且否则不执行扫描。以此方式，患者所暴露的辐射剂量可最小化。此外，可避免患者和成像设备之间的碰撞。
应理解的是，提供以上简要描述来以简化形成引入在详细描述中进一步描述的一批概念。它不意在标识请求保护的主题的关键或本质特征，主题的范围独特地由跟随详细描述的权利要求限定。此外，请求保护的主题不限于解决上文或本公开中的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
在参照附图阅读非限制性实施例的以下描述之后，将更好理解本发明，其中下面：
图1是根据本发明的实施例的示例性成像系统的示意性框图。
图2是根据本发明的实施例的包括C形臂组件的CT系统的示意性框图。
图3示出了高层次流程图，其示出根据本发明的实施例的用于在锥形束计算机断层扫描中避免碰撞的示例方法。
图4示出关于在成像平面中定心的对象的源和探测器轨迹的图解示图。
图5示出关于在成像平面中偏心定位的对象的源和探测器轨迹的图解示图，其中，没有预期碰撞。
图6示出关于在成像平面中偏心定位的对象的源和探测器轨迹的图解示图，其中，有预期碰撞。
图7示出了高层次流程图，其示出根据本发明的实施例的用于自动地调整患者支撑件的位置的示例方法。
具体实施方式
以下描述涉及医疗成像系统的多种实施例。具体而言，提供方法和系统，用于在计算机断层扫描(CT)成像系统中的碰撞避免。可用于采集根据本技术处理的图像的CT成像系统的示例在图1中提供。尽管CT系统借助于示例描述，但应当理解的是，当应用于使用其它成像模块(诸如，层析X射线照相组合、MRI、PET、SPECT、C形臂血管造影术、乳房造影法、超声等)采集的图像。CT成像模块的本论述仅提供来作为一个适合的成像模块的示例。例如，C形臂构造的CT系统(诸如，图2中绘出的系统)包括在大致C形或半圆形台架、或C形臂的端部上彼此相对地安装的源和探测器，从而限定具有等深点(isocenter)的成像平面。在图像采集期间，C形臂可使源和探测器围绕旋转轴线旋转，旋转轴线可与等深点重合。典型地，待成像的对象(诸如患者)定位在成像平面内，使得由源生成的辐射经过对象且由探测器探测。对于锥形束CT，成像系统的视野(FOV)小且在等深点上定心。在一些情况下，待成像的关注区域(ROI)可关于对象偏心，且故对象应当定位成使得FOV与ROI重合。然而，当对象偏心时，在成像系统和对象之间可能发生碰撞。避免此碰撞的方法(诸如，图3中所示的方法)可包括，确定患者的最优位置，以对ROI成像。ROI可例如从之前重建(CT中的器官分段)或取决于操作者指示潜在随患者大小/高度/重量调整的“解剖结构”而从查找表探测。在一些示例中，对象的最优位置可基于诸如对象的重量和高度的信息来确定。在一些更多示例中，其中整个身体区段由图像覆盖的CT扫描可提供信息以确定和/或近似患者的边界(皮肤)。这还可例如使用若干局部身体扫描(断层成像或荧光检查)来获得。在其它实施例中，可取得在先扫描，其中对象在等深点上定心，如图4中所示的那样，以便确定对象的形状和大小。在确定对象的最优位置以对偏心ROP成像之后，方法还可包括确定成像系统和对象之间的碰撞是否将发生。如果碰撞将不发生，例如图5中所示的那样，则可执行诊断扫描或扫描。此外，患者床和/或成像台架可例如自动地定位在期望位置处。然而，如果碰撞将发生，例如图6中所示的那样，则可通知成像系统的操作者，使得可避免碰撞。
参照图1，CT成像系统示出为包括台架12。在一些示例中，CT系统10可为能量集成、光子计数(PC)或光子能量识别(ED) CT探测器系统。台架12包括x射线源14，其朝探测器阵列18投射x射线束16。x射线经过对象(诸如患者)，以生成衰减的x射线。在备选实施例中，探测器阵列18的各个探测器元件20可为光子能量集成探测器、光子计数探测器、或光子能量识别探测器。各个探测器元件20产生代表衰减的x射线的强度的电信号。在扫描以采集投射数据时，台架12和安装在台架12上的构件围绕旋转轴线24旋转。
台架12的旋转和x射线源14的操作由CT系统10的控制机构26管理。控制机构26包括，提供功率和定时信号至x射线源14的x射线控制器28，以及控制台架12的旋转速度和位置的台架马达控制器30。在一些实施例中，台架马达控制器30可控制台架12的倾角。控制机构26中的数据采集系统(DAS)32对来自控制器元件20的投射数据采样和数字化，且将投射数据转换成经采样和数字化的投射数据，以供随后处理。在一些实施例中，DAS 32可定位在台架12上的探测器阵列18附近，如绘出的那样。
预处理器33接收来自DAS 32的经采样和数字化的投射数据，以预处理经采样和数字化的投射数据。在一个实施例中，预处理包括但不限于，偏移校正、主速度校正、基准通道校正、空气校准和/或应用负对数操作。如本文使用，用语处理器不仅限于本领域中称为处理器的那些集成电路，而是宽泛地指控制器、微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路以及任何其它可编程电路，且这些用语在本文中可互换地使用。预处理器33处理经采样和数字化的投射数据，以生成经预处理的投射数据。
图像重建器34接收来自预处理器33的经预处理的投射数据，且执行图像重建(诸如滤波反投射(FBP))，以生成重建图像。重建图像作为输入应用到计算机36，计算机36在大容量存储装置38中存储重建图像，其中大容量存储装置38可包括(作为非限制性示例)，硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘-读/写(CD-R/W)驱动器、数字多功能盘(DVD)驱动器、闪速驱动器和/或固态存储装置。如本文使用，用语计算机不仅限于本领域中称为计算机的那些集成电路，而是宽泛地指处理器、微控制器、微计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路以及任何其它可编程电路，且这些用语在本文中可互换地使用。x射线控制器28基于重建图像的质量来调整x射线源14内的管电流。
计算机36还经由控制台40从用户(诸如，操作者)接收命令和扫描参数，控制台40包括用户接口装置，诸如键盘、鼠标、声音激活控制器、触摸屏或任何其它输入设备。相关联的显示器42允许用户(诸如，操作者)观察重建图像和来自计算机36的其它数据。命令和扫描参数由计算机36使用来提供控制系统和信息至DAS 32、x射线控制器28和台架马达控制器30。此外，计算机36操作检查台马达控制器44，检查台马达控制器44控制机动检查台46，以将对象22定位在台架12内。具体地，检查台马达控制器44调整检查台46，以移动对象22的部分且将对象22定位在台架开口48中。在一些示例中，台架可为机动的而检查台可固定。在一些更多示例中，可使用多个台架。
在备选实施例中，可替代x射线源14而使用高频率电磁能量投射源，其构造成朝对象22投射高频率电磁能量。在备选实施例中，可替代探测器阵列18而使用探测器阵列，其设置在台架内且构造成探测高频率电磁能量。
在一个实施例中，图像重建器34将重建图像存储在大容量存储装置38中。备选地，图像重建器34将重建数据传输至计算机36，以用于生成有用患者信息供诊断和评估。在某些实施例中，计算机36将重建图像和/或患者信息传输至显示器42，显示器42通信联接至计算机36和/或图像重建器34。在一些实施例中，患者信息可从外部源(可能地，以电子的方式(电子医疗记录))收集，且还可由机器的操作者输入。
在一个实施例中，显示器42允许操作者评估成像的解剖结构。显示器42还可允许操作者选择关注体积(VOI)和/或请求患者信息，例如经由图形用户接口(GUI)，以用于随后扫描或处理。
在一个实施例中，可选的传感器52可在数据采集期间跟踪对象22的位置。如此，传感器52可包括定位在台架12上的一个或多个传感器。作为另一个示例，传感器52可包括定位在台架12上(例如，在探测器阵列18和/或x射线源14上)且构造成感测对象22与传感器52的距离的范围传感器。传感器52可将对象22的感测的位置发送至计算机36、预处理器33和/或图像重建器34。如本文关于图3进一步描述的那样，在扫描期间对象22的感测的位置可随后用于确定对象22的形状和大小，这继而可用于确定，当对象22处于偏心位置时，碰撞是否可能在对象22和成像系统之间发生。
图2示意性地示出医疗成像系统200，以采集2D投射图像，以用于重建物体(诸如，器官)的3D图像。医疗成像系统200包括：支撑件201，其意在接收待检查的患者212，期望对患者212体内的器官(未绘出)成像；源211，其意在发射x射线束210；探测器213，其布置成面向源211且构造成探测由源211发射的x射线；控制单元206；存储单元207；以及显示单元208。x射线源211和探测器213例如借助于C形臂215连接。
探测器213可为半导体图像传感器，例如包括晶体管/非晶硅光电二极管阵列上的碘化铯磷光体(闪烁器)。其它适合的探测器可包括CCD传感器或将x射线直接转换成数据信号的直接数字探测器。图2中所示的探测器213是平坦的且限定平坦图像表面，然而，其它几何形状也显然适合。控制单元206用于通过设定若干参数(诸如，待由x射线源发射的辐射剂量，以及源211和探测器213的定位)来控制采集。它经由有线或无线连接而连接至C形臂215。
存储单元207连接至控制单元206，以记录参数和采集的图像。有可能将存储单元207放置在控制单元206内或外。存储单元207可由硬盘或固态驱动器(SSD)或其它可移除可重写存储器件(USB密钥、存储器卡等)形成。存储单元207可包括控制单元206的ROM/RAM存储器、USB密钥、存储器卡、中央服务器的存储器。
显示单元208连接至控制单元206，以显示采集的图像和/或关于采集控制参数的信息。例如，显示单元208可为计算机屏幕、监视器、平坦屏幕、等离子屏幕、或任何其它类型的显示装置。显示单元208允许从业者控制采集的2D图像的重建和/或显示。
医疗成像系统200与处理系统250联接。处理系统250包括计算单元209和存储单元214。处理系统250接收存储在医疗成像系统200的存储单元207中的采集的图像，处理系统250根据其执行若干数目的处理操作，例如，从2D图像重建3D图像。数据从医疗成像系统200的存储单元207朝处理系统250的计算单元209的传输，可经由内部或外部计算机网络或使用任何适合的物理存储器介质(例如，磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、外部硬盘、USB密钥、SD卡等)发生。
计算单元209例如包括一个或多个计算机、或一个或多个处理器、一个或多个微控制器、一个或多个微计算机、一个或多个可编程逻辑控制器、一个或多个专用集成电路、其它可编程电路、或包括计算机(诸如，工作站)的其它装置。此外，处理系统250包括存储单元214以存储由计算单元209生成的数据。
计算单元209可连接至如所示的显示单元208或另一个显示器(未示出)。此外，处理单元250可包括在医疗成像系统200中。在此示例中，存储单元207、214可包括单个存储单元，且类似地，计算单元206、209可包括单个计算单元。
在例如使用锥形束计算机断层扫描系统的诊断扫描期间，用户或操作者关于在扫描的旋转式采集期间，将关注的解剖结构定位在视野内，同时确保不与患者和/或患者静置在其上的检查台碰撞经常遇到问题。操作者典型地使用试错方法，从而导致较长操作时间以及次优的X射线剂量(在脉管干涉的情况下，有额外造影剂)。期望用于将患者定位在CBCT内的更自动的方法。
图3示出了高层次流程图，其示出根据本发明的实施例的用于在锥形束计算机断层扫描中避免碰撞的示例方法300。具体而言，方法300涉及在使用成像系统(诸如CBCT系统)诊断扫描期间估计检查台位置，以及基于检查台与成像系统的碰撞的预测来在图像采集期间调整检查台位置。方法300可关于图1和图2中所绘的构件和系统来描述，然而，应当了解的是，该方法可应用于其它系统，而不脱离本公开的范围。例如，方法300可由处理器执行，包括但不限于预处理器33、图像重建器34、计算机36、计算单元206和/或计算单元209中的一个或多个，且方法300可存储为非暂时性存储器(诸如，大容量存储装置38、存储单元207和/或存储单元209)中的可执行指令。
方法300可在305处开始。在305处，方法300包括接收关注区域(ROI)数据和患者数据。ROI数据可包括待成像的特定器官或解剖结构或区域。对象或患者数据作为未限制性示例包括诸如患者的高度和重量的数据。
在310处，方法300可选地包括采集侦察扫描数据。采集侦察扫描数据包括执行侦察扫描，侦察扫描包括利用减少剂量的初步扫描。在侦察扫描期间，对象可定位在成像平面的中心中，使得预期在成像系统和对象之间没有碰撞。如此，患者形状可使用一次或多次荧光暴露来估计，其中光子吸收可针对该照射提供患者厚度的估计。例如，多次照射还可精炼患者形状估计。在一些示例中，90°旋转可用于估计患者的厚度且使用对称假设来进一步猜测患者形状。该形状的中心的位置可使用之前信息由检查台提供(例如，假设在检查台上侧向地偏心给定距离)。在一些更多示例中，侦察扫描数据可在不同成像装置而不是当前系统上采集。示例可为来自MRI或CT的数据，其可允许使皮肤线可视化，因为视野在这些机器上未被删节。
例如，图4示出关于定心在成像平面中的对象401的示例源和探测器轨迹的图解示图400。具体而言，探测器轨迹410示出探测器在旋转期间的位置，而源轨迹415示出x射线源在旋转期间的位置。轨迹410和415限定位于(x1,y1)处的等深点，其中FOV 420定心在等深点上。如上文论述的那样，对象401和检查台403可定心在等深点上，使得检查台403的中心与水平位置x1重合。如所示，在成像系统(即，探测器和x射线源)和对象之间没有碰撞。
再次参照图3，在一些示例中，位置传感器(诸如，上文关于图1描述的传感器52)可附接至探测器组件和/或x射线源。在侦察扫描期间，位置传感器可感测从探测器和/或源至对象的距离。如此，当使用位置传感器时，侦察扫描可例如为潜在地无辐射侦察扫描。
如果侦察扫描在310处执行，则方法300前进至315。在315处，方法300可选地包括处理采集的侦察扫描数据。处理采集的侦察扫描数据可包括，从采集的侦察扫描数据重建一个或多个图像，以确定ROI在对象内的位置。例如，形状可表达为图像、方程、点列等。
在320处继续，方法300包括生成对象模型、或包含对象的形状和大小的估计的对象的模型。例如，在315处重建的图像，可用于建立对象的模型，其包括对象的形状和大小。在此示例中，可在重建图像中探测对象的皮肤以建立模型。例如，对象的皮肤可由身体宽度CT扫描探测。此外或备选地，在包括定位传感器的示例中，患者模型可基于310处获得的从探测器和/或源至对象的感测距离而建立。
在一些实施例中，动作310和315可不执行，且因此可使用用于估计对象的形状和大小的备选技术。例如，可基于对象的身体质量指数(BMI)而针对人类对象建立对象模型。BMI可基于在305处接收的对象数据(诸如对象的高度和重量)来计算。作为另一个示例，来自之前荧光图像的x射线衰减可用于估计患者厚度。
在建立对象模型之后，方法300前进至325，方法300包括计算期望的检查台位置来将对象的ROI定位在成像系统的FOV内。作为非限制性示例，期望的检查台位置可基于探测器轨迹、源轨迹、经处理的侦察扫描数据、对象模型和检查台模型中的一个或多个来计算。例如，如果侦察扫描在310处执行且ROI的位置在315处确定，则期望的检查台位置计算成使得，ROI的位置与成像系统的FOV重合。作为另一个示例，ROI的位置可例如基于成像系统的操作者的地图集或之前知识。
在330处，方法300包括，计算成像系统(例如，探测器和/或x射线源)与检查台和/或对象之间碰撞的可能性。作为非限制性示例，碰撞的可能性可基于期望的检查台位置、探测器轨迹、源轨迹、经处理的侦察扫描数据、对象模型(例如，对象的形状和大小)和检查台模型(例如，检查台的形状和大小)中的一个或多个来计算。检查台模型是已知先验的，因为检查台的形状和大小在检查台制造之后不改变。在其中多种不同检查台形状用在同一系统上的示例中，不同模型可嵌入，且检查台形状可基于传感器/装置(例如，RFID)选择，以识别当前使用的检查台模型。
例如，图5示出关于偏心对象501的示例探测器和源轨迹的图解示图500，其中没有预期碰撞。具体而言，探测器轨迹510示出探测器在旋转期间的位置，且源轨迹515示出源在旋转期间的位置。对象501和检查台503远离水平等深点位置x1而定心在水平位置x2处。此外，对象501的ROI定位在FOV 520内。在该示例中，计算碰撞的可能性包括检查，在检查台503定位在x2处时，探测器轨迹510和源轨迹515不与对象501重叠。
相比而言，图6示出关于偏心对象601的示例探测器和源轨迹的图解示图600，其中有预期碰撞)。这里，对象601的ROI定位在FOV 620内，但对象601的大小大于上文论述的对象501的大小。结果，检查台603的中心位于水平位置x3处，其与图5中所示的检查台503的位置x2相比离水平等深点位置x1距离较大。探测器轨迹610和源轨迹615因此与对象601和检查台603重合。在该示例中，由于轨迹与对象和检查台位置重合，预期有碰撞。
再次参照图3，在计算碰撞的可能性之后，方法300前进至335。在335处，方法300包括确定是否预测有碰撞。如果在330处的计算指示，在探测器和源的旋转期间探测器和/或源轨迹与检查台和/或对象的位置重合，则预测有碰撞。在一些示例中，如果碰撞的可能性高于阀值，则可预测有碰撞，阀值可基于轨迹与对象和检查台位置重叠或重合的程度。在此示例中，如果碰撞的可能性低于阀值，则可预测没有碰撞。
如果预测有碰撞(“是”)，则方法300前进至340。在340处，方法300包括提醒成像系统的用户预期有碰撞。作为非限制性示例，提醒用户预期有碰撞可包括，经由图1中所绘的显示装置42或图2中所绘的显示器208而将视觉提醒显示给用户。作为示例，视觉提醒可包括红圆，其指示不应当执行扫描。类似地，如果预测没有碰撞，则可显示绿圆，其指示预期没有碰撞且可执行扫描。直到用户采取动作来避免碰撞，才执行诊断扫描。方法300然后结束。
返回335，如果预测没有碰撞(“否”)，则方法300前进至345。在345处，方法300包括将检查台位置调整至320处计算的期望检查台位置。如上文提到的那样，绿圆可显示至用户，以指示预期没有碰撞。在350处继续，方法300包括执行对象的诊断扫描。方法300然后可结束。
以此方式，ROI的诊断扫描可在没有成像系统与对象的碰撞的情况下获得。此外，成像系统的操作者可避免试错过程，以将对象正确地定位在成像平面内，在试错过程期间，对象可在ROI处于FOV外时接收辐射剂量。
图7示出了高层次流程图，其示出根据本发明的实施例的用于自动地调整患者支撑件的位置的示例方法700。特别地，方法700涉及确定检查台位置是否适合用于使用成像系统来执行诊断扫描，而没有成像系统与检查台和患者中的一个或多个之间碰撞的机会。
在705处，方法700包括确定是否接收到成像请求。成像请求包括来自操作者的对患者执行诊断扫描的请求，且可额外地和备选地包括关注的解剖结构的细节。如果在705处没有接收到请求，则方法结束。
然而，如果在705处接收到成像请求，则方法700前进至710，在那里患者支撑件或检查台自动地移动至最终位置。这里，患者静置在患者支撑件或检查台上，且最终位置确定成使得关注的解剖结构定位在视野内。在锥形束CT中，成像系统的视野(FOV)小且例如在等深点上定心。在一个示例中，支撑件的最终位置可通过解三维运动方程来确定。处理器可能能够解运动方程来确定支撑件的最终位置。在一些实施例中，诸如支撑件的长度、支撑件的高度、支撑件的当前位置、支撑件的形状等的值可包括在查找表中，且随后用于解运动方程，来确定检查台的最终位置，且进一步更新查找表，处理器可然后例如查找该查找表。在一些示例中，患者支撑件的最终位置可进一步基于待成像的关注的解剖结构来调整。在一些示例中，最终支撑件位置可为支撑件的粗糙位置调整，且可之后进一步精细调谐，如下文描述的那样。
一旦确定患者支撑件最终位置，则在710处支撑件可自动地移动至最终位置。然后，方法700前进至715，在那里，执行诊断扫描的旋转式采集的可行性可评估。评估执行诊断扫描的旋转式采集的可行性可额外地或备选地涉及在720处计算患者包络和支撑件包络。如此，患者包络可包括关于患者的形状和大小的信息。患者包络可基于患者模型确定，患者模型进一步基于患者的身体质量指数、使用之前图像确定的患者的皮肤和成像系统中嵌入的传感器的输出中的一个或多个。例如，患者包络可通过使用任何之前的扫描和图像生成。在此示例中，对象的皮肤可在重建图像中探测以建立患者包络。此外或备选地，在之前描述的包括定位传感器的示例中，患者包络可基于从探测器和/或源至对象的感测的距离而建立。
此外或备选地，在一些示例中，在725处，支撑件的最终位置可基于患者包络重新调整。此外，在725处可计算支撑件包络。例如，如果关注的解剖结构是右肝脏的右部分，则支撑件位置可例如基于患者的大小、重量和高度进一步精细调谐。在一个示例中，支撑件包络可包括支撑件的圆周和/或轮廓。在一些示例中，患者包络可在显示器上显示。
此外，在730处，可计算电枢(armature)的轨迹。例如，电枢可包括联接的源和探测器两者，且可能能够围绕患者和/或患者支撑件旋转移动。电枢的轨迹例如可包括源和探测器两者的轨迹。电枢围绕患者和/或患者支撑件(具体地，围绕关注的解剖结构)的轨迹可通过确定电枢围绕关注的解剖结构的路径来计算。在一些示例中，电枢的轨迹可在显示器上显示。
随后，方法700前进至735，在那里，可确定电枢的轨迹是否与患者和支撑件包络相交。确定轨迹是否与患者包络和/或支撑件包络相交，可确定电枢与例如患者和/或患者支撑件中的一个或多个碰撞的可能性。在轨迹和包络在显示器上显示的示例中，如果任何显示的轨迹和包络在显示器上相交，则可确定电枢的轨迹与患者包络和支撑件包络中的一个或多个的任何相交。
如此，当电枢的轨迹与支撑件的包络和/或患者包络相交时，碰撞的可能性较高，并且当电枢的轨迹不与支撑件的包络和/或患者包络相交时，碰撞的可能性较低。
如果电枢轨迹与患者包络和支撑件包络中的一个或多个相交，从而指示碰撞的可能性较高，则方法700前进至745，在那里可中止扫描。此外，在750处，可提醒成像系统的操作者关于碰撞的可能性。提醒可为声音提醒和视觉提醒中的一个或多个。再进一步，在755处，可提示操作者将支撑件位置重新调整至新位置，且方法700返回至715，在那里，可重新评估在新支撑件位置执行诊断扫描的旋转式采集的可行性。
然而，如果电枢轨迹不与患者包络和支撑件包络中的一个或多个相交，从而指示碰撞的可能性较低，则方法700前进至740，在那里可在选择的位置(例如，最终位置)执行诊断扫描且方法结束。以此方式，可执行诊断扫描，而没有成像系统与患者和患者支撑件中的一个或多个的碰撞。此外，成像系统的操作者可在没有碰撞的可能性时选择性地执行扫描，从而避免任何试错调整过程来将患者定位在成像平面内，且从而避免任何不想要的辐射暴露。
本公开的技术效果，计算成像系统以及对象和对象支撑件中的一个或多个之间碰撞的可能性。计算碰撞的可能性的技术效果在于，支撑件位置可自动地调整至碰撞的可能性较低的位置，且扫描可在选择的位置执行。此外，整个调整程序利用最少用户干涉而自动化。
上文描述的系统和方法提供了一种用于成像设备的方法，该方法包括，基于对象的模型而计算成像设备以及对象和对象支撑件中的一个或多个之间碰撞的可能性，响应于可能性低于阀值而执行对象的扫描，且否则不执行扫描。
在第一示例中，该方法可此外或备选地在其中包括，碰撞的可能性基于对象的形状和大小以及成像设备的源和探测器的轨迹来计算。该方法的第二示例可选地包括第一示例且还包括，基于对象的高度和对象的重量中的一个或多个而计算对象的模型。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个且还包括，基于之前图像重建和荧光暴露中的一个或多个来计算对象的模型。该方法的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个且还包括，基于由联接至成像设备的传感器感测的对象的位置来计算对象的模型。该方法的第五示例可选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个且还包括，计算对象静置在其上的对象支撑件的位置，使得对象的关注区域(ROI)与成像设备的视野(FOV)重合。该方法的第六示例可选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个且还在其中包括计算碰撞的可能性进一步基于对象支撑件的位置。在另一个表达中，作为该方法的第七示例，该方法可选地包括第一示例至第七示例中的一个或多个且还在其中包括，患者厚度可基于一次或多次荧光暴露且进一步基于x射线吸收来确定。
上文描述的系统和方法还提供了一种成像系统，成像系统包括：台架；源，其联接至台架且构造成生成能量；探测器，其在源的相对处联接至台架且构造成探测能量；患者支撑件，其定位在源和探测器之间；以及处理器，其通信联接至台架、源、探测器和患者支撑件，处理器配置有在非暂时性存储器中的指令，指令在执行时引起处理器：计算患者支撑件的位置，使得静置在患者支撑件上的对象的关注区域与源和探测器之间的视野重合；计算如果患者支撑件定位在计算的位置则源和探测器与对象和/或患者支撑件碰撞的可能性；以及响应于碰撞的可能性低于阀值，将患者支撑件调整至计算的位置且执行对象的扫描。在成像系统的第一示例中，成像系统可此外或备选地在其中包括，碰撞的可能性基于对象的形状、大小和重量中的一个或多个以及成像系统的源和探测器的轨迹来计算。成像系统的第二示例可选地包括第一示例且还在其中包括，阀值基于源和探测器的轨迹与患者支撑件和/对象包络之间重叠的程度。该系统的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个且还包括，对象包络基于之前图像重建、患者模型和传感器输出中的一个或多个。该系统的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个且还包括，响应于碰撞的可能性高于阀值，不在该位置执行扫描，重新计算患者支撑件的新位置，以及重新评估在新位置碰撞的可能性。
上文描述的系统和方法还提供了一种方法，包括：接收对患者的解剖结构成像的请求；将在支撑件上的所述患者自动地定位在基于患者包络和所述患者的解剖结构中的一个或多个确定的位置处；以及通过计算成像系统与支撑件和患者中的一个或多个之间碰撞的可能性，来评估使用成像系统在患者上执行扫描的旋转式采集的可行性。在方法的第一示例中，该方法可此外或备选地在其中包括，患者包络基于患者模型确定，患者模型基于患者的重量、患者的高度、患者的身体质量指数、使用之前图像确定的患者的厚度和成像系统中嵌入的传感器的输出中的一个或多个。本方法的第二示例可选地包括第一示例且还在其中包括，成像系统包括安装在成像系统的电枢上的探测器和源。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或多个且还在其中包括，当电枢的轨迹与支撑件的包络和/或患者包络相交时，碰撞的可能性较高。该方法的第四示例可选地包括第一示例至第三示例中的一个或多个且还在其中包括，当电枢的轨迹不与支撑件的包络和/或患者包络相交时，碰撞的可能性较低。该方法的第五示例可选地包括第一示例至第四示例中的一个或多个且还包括，当在患者的支撑件的位置处碰撞的可能性低于阀值时，执行扫描。该方法的第六示例可选地包括第一示例至第五示例中的一个或多个且还包括，当碰撞的可能性高于阀值时，中止扫描和提醒成像系统的操作者关于碰撞的可能性中的一个或多个。该方法的第七示例可选地包括第一示例至第六示例中的一个或多个且还包括，提示操作者将支撑件位置重新调整至新位置，以及重新评估在新位置执行扫描的可行性。
如本文使用的那样，以单数叙述且前面贯以词语“一”或“一种”的元件或步骤应当理解为不排除所述元件或步骤的复数，除非明确地指出此排除。此外，参照本发明的“一个实施例”不意在解释为排除也包含所述特征的额外实施例的存在。此外，除非明确相反地指出，否则“包括”、“包含”或“具有”具有具体特性的元件或多个元件的实施例可包括不具有该特性的额外此类元件。用语“包括”和“在其中”用作相应用语“包括了”和“其中”的普通语言等同物。此外，用语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，且不意在对其对象施加数字要求或具体位置顺序。
本书面描述使用示例来公开本发明，并且还使相关领域的普通技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明可获得专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域的普通技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元素，则意在使这些其它示例处于权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于成像设备的方法，包括：
基于对象的模型而计算所述对象和对象支撑件中的一个或多个和所述成像设备之间碰撞的可能性；
响应于所述可能性低于阀值而执行所述对象的扫描；以及
否则不执行所述扫描。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述对象的形状和大小以及所述成像设备的源和探测器的轨迹来计算碰撞的可能性。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，基于所述对象的高度和所述对象的重量中的一个或多个而计算所述对象的模型。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，基于之前图像重建和荧光暴露中的一个或多个来计算所述对象的模型。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，基于由联接至所述成像设备的传感器感测的所述对象的位置来计算所述对象的模型。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，计算所述对象静置在其上的所述对象支撑件的位置，使得所述对象的关注区域(ROI)与所述成像设备的视野(FOV)重合。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，计算碰撞的可能性进一步基于所述对象支撑件的位置。
8.一种成像系统，包括：
台架；
源，其联接至所述台架且构造成生成能量；
探测器，其在与所述源相对处联接至所述台架且构造成探测所述能量；
患者支撑件，其定位在所述源和所述探测器之间；以及
处理器，其通信联接至所述台架、所述源、所述探测器和所述患者支撑件，所述处理器配置有在非暂时性存储器中的指令，所述指令在执行时引起所述处理器：
计算所述患者支撑件的位置，使得静置在所述患者支撑件上的对象的关注区域与所述源和所述探测器之间的视野重合；
计算在所述患者支撑件定位在计算的位置的情况下所述源和所述探测器与所述对象和所述患者支撑件碰撞的可能性；以及
响应于碰撞的可能性低于阀值，将所述患者支撑件调整至所述计算的位置。
9.根据权利要求8所述的成像系统，其特征在于，基于所述对象的形状、大小和重量中的一个或多个以及所述成像系统的源和探测器的轨迹来计算碰撞的可能性。
10.根据权利要求9所述的成像系统，其特征在于，所述阀值基于所述源和所述探测器的轨迹与所述患者支撑件和/或对象包络之间重叠的程度。
11.根据权利要求10所述的成像系统，其特征在于，所述对象包络基于之前图像重建、荧光图像或传感器输出中的一个或多个。
12. 根据权利要求8所述的成像系统，其特征在于，所述方法还包括，响应于碰撞的可能性高于阀值，
重新计算所述患者支撑件的新位置；以及
重新评估在所述新位置碰撞的可能性。
13.一种方法，包括：
接收对患者的解剖结构成像的请求；
将在支撑件上的所述患者自动地定位在基于患者包络和所述患者的解剖结构中的一个或多个确定的位置处；以及
通过计算成像系统与所述支撑件和所述患者中的一个或多个之间碰撞的可能性，来评估使用所述成像系统在所述患者上执行扫描的旋转式采集的可行性。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，基于患者模型确定所述患者包络，所述患者模型进一步基于所述患者的高度、所述患者的重量、所述患者的身体质量指数、使用一个或多个之前图像确定的所述患者的厚度和所述成像系统中嵌入的传感器的输出中的一个或多个。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述成像系统包括安装在所述成像系统的电枢上的探测器和源。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，当所述电枢的轨迹与所述支撑件的包络和/或患者包络相交时，碰撞的可能性较高。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，当所述电枢的轨迹不与所述支撑件的包络和/或所述患者包络相交时，碰撞的可能性较低。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，当在所述患者的支撑件的位置处碰撞的可能性低于阀值时，执行扫描。
19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，当碰撞的可能性高于阀值时，进行下者中的一个或多个：中止扫描，和提醒成像系统的操作者关于碰撞的可能性。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，提示所述操作者将所述支撑件的位置重新调整至新位置，以及重新评估在所述新位置执行扫描的可行性。
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