CN109316198A - 医学系统中的运行参数的相互作用 - Google Patents

Abstract

应当简化或改进医学系统的运行。为此提出了一种用于运行医学系统(1，2)的方法，其中，根据运动参数，患者(3)相对于系统的部件(5)运动，或者部件(5)相对于患者运动。实现运动参数与医学系统(1，2)的另外的过程参数的自动相互作用，从而过程参数的值动态地随着运动参数的值进行改变。

Description

医学系统中的运行参数的相互作用

技术领域

本发明涉及一种用于运行医学系统的方法，其中，患者根据运动参数相对于系统的部件运动。此外，本发明还涉及一种具有部件和运动装置的医学系统，患者可以利用运动装置根据运动参数相对于部件运动。

背景技术

当前的医学X射线系统(其通常由患者检查台和X射线设备组成)通常使用固定的参数组来通过X射线设备生成图像和执行患者检查台或X射线设备的运动。通过用户生成参数组，并且其在运行期间不再改变。必要时，针对不同的过程使用不同的参数组。

C形臂X射线设备具有一些成像参数。在此例如涉及X射线辐射的剂量、探测器信号的放大、用于成像的缩放系数等。在透射或透视装置中的首要的目的是：针对患者、但也针对操作人员的X射线剂量保持尽可能小，并且实现所谓的ALARA剂量(尽可能低地合理实现)。

此外，透射系统通常包括检查台，患者可以在检查台上相对于X射线设备运动。针对不同的运动可以设置不同的运动参数。检查台尤其是可以电机式地调节。必要时，检查台例如可以借助操纵杆至少在一个平面内自由运动。在该情况下可以以不同速度执行运动。但是，如下检查台也是已知的，一旦制动器松开，该检查台可手动地沿所有方向运动。

在医学系统中，在运行时通常还提供解剖数据。解剖数据可以与身体的当前被透射的区域相关。因此，当前的解剖数据例如可以涉及心脏或心脏区域、脊椎或脊椎区域或者四肢或四肢区域。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，改进或简化医学系统的运行。

根据本发明，上述技术问题通过根据本发明的方法和医学系统来解决。在本发明中给出本发明的有利的扩展。

相应地，根据本发明提供一种用于运行医学系统的方法，其中，根据运动参数，患者相对于系统的部件或部件相对于患者运动。医学系统例如包括成像系统和检查台，患者可以放置在检查台上。针对利用成像系统的检查，患者可以在检查台上相对于成像系统运动。患者借助检查台的运动或成像系统在患者固定时的运动可以通过一个或多个运动参数来表征。

此外，医学系统大多通过一个或多个另外的过程参数在运行时确定。该一个过程参数或多个过程参数与一个或多个运动参数不同。也就是说，存在参数对或三个参数等。运动参数和以相同方式的过程参数可以取不同的值。但通常不是所有的参数值组合对于运行来说是有意义的。因此例如在高的缩放系数的情况下允许相互运动的部件之间的高的速度是没有意义的。在高的移行速度的情况下针对高的图像质量调节高的X射线剂量同样是不太有意义的。因此，本发明涉及运动参数与医学系统的另外的过程参数的自动相互作用，从而过程参数的值动态地随着运动参数的值进行改变。也就是说，运动参数与医学系统的不取决于运动的或不影响运动的另外的参数耦合。因此特殊地，可以避免没有意义的过程参数-运动参数组合。在此可以设置，选择过程参数，并且相应地自动改变运动参数。但是相反地也可以设置，规定运动参数，并且动态地调整过程参数。

运动参数可以是速度或加速度。但原则上，运动参数也可以限定方向、冲击(Ruck)或类似参数。运动参数尤其例如可以涉及医学系统的检查台的电机速度。

在特别的设计方案中，在医学系统中可以设置电机驱动装置，其中，速度自动依据过程参数进行改变。因此，在第一过程参数的情况下例如电机驱动装置自动调节至第一速度，并且在第二过程参数的情况下自动调节至第二速度。因此，患者检查台可以在特定的运行阶段或特定的过程中仅以第一速度运动，并且在第二运行阶段或第二过程中仅以第二速度运动。

在另外的设计方案中可以设置，医学系统具有可手动移动的检查台或另外的可手动移动的部件。在此可以设置，自动依据过程参数来调节针对负加速度的摩擦。特殊地，这可以意味着，摩擦制动器直接依据过程参数进行控制。当例如检查台仅以很小的速度运动是更有意义的时，由此例如可以调节高的摩擦。另一方面，当在一个过程(例如患者从透射区域自动移出)中，高的速度也是允许的或合理的时，例如可以自动完全松开摩擦制动器。

优选地，过程参数是构造为成像装置的部件的成像参数。也就是，过程参数涉及成像装置的成像特性。在该情况下，医学系统的成像参数与医学系统的运动参数耦合。因此，成像质量或数量尤其可以与运动相关。

根据一种实施方式，成像参数是辐射强度、X射线剂量、放大系数或缩放系数。因此例如必需或有意义的是，当患者以高的速度运动时减小辐射强度或X射线剂量。也就是，在高的速度的情况下通常足以获得具有低的分辨率的图像，以便例如到达期望的位置。如果达到目标位置，则通常也减小速度(必要时减小到0)并且期望高的成像质量。在该情况下，在很小的速度下，又应当提高辐射强度或X射线剂量。

在另外的示例中可以选择高的缩放系数。在该情况下不期望患者在成像装置下方快速运动，这是因为由于高倍放大可能会快速丢失取向。也就是，在高倍放大的情况下，图像相应地还更快地在显示屏上运动。

在另外的设计方案中，过程参数可以包含解剖数据。解剖数据此外例如可以包含所示的照片或透射的区段源于哪个身体区域的信息。因此例如可以具有以下优点：在特定的组织类型中允许比在另外的组织类型中更高的速度。

此外可以设置，当运动参数的值超过预定的值时，过程参数的值改变了固定的值。如果患者相对于医学系统的部件运动的速度大于预定的速度，则过程参数例如降低了一个等级，平分或通过其他方式逐级地进行改变。因此例如有利的可以是，当超过患者检查台的一定速度时，缩放系数被设定为最小的等级。

在一种扩展中可以设置，过程参数的值连续地随着运动参数改变。过程参数的值在此不是逐级地改变，而是无级地或连续地改变。因此例如可以出现过程参数与运动参数之间的线性的、二次方的、指数的或其他持续的关系。

上面提到的根据本发明的技术问题也通过医学系统来解决，医学系统具有部件和运动装置，利用运动装置根据运动参数，患者可以相对于部件运动或部件可以相对于患者运动；具有控制装置，控制装置能够实现运动参数与医学系统的另外的过程参数的自动相互作用，从而过程参数的值动态地随着运动参数的值进行改变。

之前结合根据本发明的方法提到的优点和扩展可能性可以相应地也转用到医学系统上。在此，各个方法步骤适用于作为医学系统的合适的部件(例如运动装置、控制装置和类似装置)的功能性特征。

在特殊的设计方案中，部件可以是X射线设备，并且尤其是C形臂X射线设备。也就是，患者相对于X射线设备运动。运动例如是C形臂X射线设备的测角(Angulation)。与此相关的参数现在取决于另外的过程参数，其尤其是X射线设备的成像参数。

在另外的实施方式中可以设置，医学系统具有检查台，患者在检查台上可以以手动方式或以电机方式运动。检查台尤其是可以是手术检查台。如果患者或手术检查台可以以手动方式移动，则当成像的X射线设备的缩放系数很高时，可以自动提高摩擦制动器的摩擦。因此，摩擦例如可以线性地随着缩放系数提高。在手动移动检查台时，操作者必须克服更高的阻力以便使检查台运动。

附图说明

现在根据所附的附图对本发明进行详细阐述，附图中：

图1示出了根据第一实施例的根据本发明的方法的流程图，

图2示出了根据第二实施例的根据本发明的方法的流程图，

图3示出了根据本发明的X射线系统的原理图。

具体实施方式

随后详细描绘的实施例是本发明的优选的实施方式。在此要注意的是，各个特征可以不仅在其描绘的特征组合中，而且也单独地或在其他的在技术上有意义的组合中实现。

基本思路基于如下：在运行期间调整运行参数，以便实现改进的使用和尤其是在成像的医学设备中保持辐射剂量尽可能小。

在图1的示例中，在患者相对于拍摄设备(即医学系统的部件)运动期间减小辐射剂量。特殊地，根据步骤S1，例如为了最佳的图像质量在ALARA剂量中针对不运动的系统固定地调节血管镜系统中的X射线参数。现在相应于步骤S2，例如患者位于其上的检查台或X射线设备的C形臂在拍摄或透射时运动。因此，患者相对于医学系统或X射线设备的部件运动。在运动期间，图像质量通常不变地保持很高，尽管这从用户角度来看是不需要的。可接受的是，剂量在运动期间减小(并且随后又提高)，这是因为人眼在运动期间大多不能够分辨全图像质量。

根据步骤S2的检查台的运动要么以电机方式要么以手动方式实现。在电机方式的运动中，检查台的速度通常直接是已知的。运动参数“速度”的相应的速度值可以由系统提供。然而如果检查台以手动方式运动，则不直接给出检查台的速度。相反地，在该情况下相应于步骤S3必须测量速度。医学系统中的相应的传感器采集患者相对于医学系统的部件(例如X射线探测器)的相对速度。在随后的步骤S4中，剂量依据运动参数进行分配或调节。分配或调节可以逐级地或无级地进行。例如患者与拍摄设备之间的探测到的速度越高，则辐射剂量越进一步减小。

例如当患者检查台或C形臂被带到另外的位置中时，在图像拍摄或透射期间实现自动的剂量减小。在运动期间由此产生例如更小的图像质量。但是，也同时减小在患者和人员上的剂量，而不会影响医学结果。

当系统运动时，调节减小的剂量或提高探测器放大，减小了患者在透射期间的总负荷。在此，剂量减小仅可以以如下方式实现：辐射下降了固定的系数或量。辐射剂量在系统运动时例如自动下降到一半。但是此外也可能的是，直接取决于运动的速度值来选择剂量减小系数。运动越快，则通过人眼能够分辨的细节越少，并且可以实现的剂量减小越多。因此在血管造影过程中例如可以实现与在已知的系统中相比明显更低的剂量。

在根据图2的另外的实施例中，运动速度或系统反馈依据成像调节进行调整。在根据现有技术的常见的系统中，独立于另外的调节，规定系统运动速度或用于手动运动的力等等。当调节为高的缩放系数时，已知的问题例如是血管造影系统的检查台或C形臂在X射线过程期间的精确定位。合适的调节大多取决于用户的经验和知识。因此根据本发明提出，基于例如缩放系数调节或另外的参数来调整对于手动地运动系统所需的力或系统的电机式的运动的速度。这种另外的参数例如可以是SID(源-图像距离)或测角。

能够使检查台手动地运动的力可以通过自动调节检查台上设置的制动器的摩擦力来实现。电机式的运动的速度的调整可以通过相应控制所使用的电机来实现。通过调整速度来获得选择的敏感性，其允许更精确地定位系统。

具体地，例如根据步骤S10调节缩放系数，如这在图2中示意性地以流程图示出的那样。在随后的步骤S11中例如将缩放系数与最大速度或摩擦相关联，其中，摩擦影响加速度。最后根据步骤S12，医学系统的检查台或另外的部件以不超过最大速度的速度运动。

具体地，取决于过程参数，诸如缩放系数、SID(即放大)、测角或医学系统中的解剖数据，可以通过减速或加速电机式的运动和/或通过调节针对手动的运动的摩擦来适配运动的敏感性。也就是例如当成像涉及解剖区域或需要更精密的调节的特殊过程时(例如神经外科或脊椎外科)，这因此可以自动通过相应的过程参数来实现。以该方式，可以在X射线检查时非常精确地放置OP检查台的浮动地支承的检查台板。

图3示意性地示出了一种医学系统，其具有C形臂X射线设备1和患者检查台2，患者3位于检查台上。C形臂X射线设备1在C形臂的末端上具有X射线辐射源4和相对的探测器5。C形臂通过测角6相对于患者3是可运动的或可旋转的。此外，C形臂还可以具有另外的运动自由度。患者检查台2也允许主要在一个平面内的检查台运动7，但也允许与之垂直的检查台运动。

根据图3的医学系统具有部件(例如探测器5)，患者3可以相对于部件借助运动装置(集成到患者检查台2或C形臂X射线设备1中)根据运动参数相对于部件运动。此外，医学系统具有控制装置8，其保证运动参数与医学设备的另外的过程参数的相互作用可能性。特别地，过程参数(例如成像参数，如X射线剂量)的值可以动态地随着运动参数(例如患者检查台2的运动速度)的值进行改变。控制装置也可以例如集成到C形臂X射线设备1或患者检查台2中。

在具体的示例中，将导管插入患者3中。在插入期间，患者在其位置中以如下方式被跟踪：使导管尖端总是位于探测器5的拍摄区域中。因为患者检查台2运动，所以在该运动期间，辐射剂量下降了固定的值或与速度对应的值。以该方式，用于患者的总剂量例如可以在手术期间减小至80％或另外的值。

Claims (12)

1.一种用于运行医学系统的方法，其中，根据运动参数，患者(3)相对于系统的部件(1，4，5)运动，或者所述系统的部件(1，4，5)相对于患者(3)运动(S1，S12)，其特征在于运动参数与医学系统的另外的过程参数的自动相互作用(S4，S11)，从而过程参数的值动态地随着运动参数的值进行改变。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述运动参数是速度或加速度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，电机驱动装置自动地依据过程参数来改变速度。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，自动地依据过程参数来调节针对负加速度的摩擦。

5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述过程参数是构造为成像装置的部件的成像参数。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述成像参数是辐射强度、X射线剂量、放大系数或缩放系数。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述过程参数包含解剖数据。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，当运动参数的值超过预定的值时，过程参数的值关于固定的值进行改变。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述过程参数的值连续地随着运动参数进行改变。

10.一种医学系统，其具有：

-部件(1，4，5)，和

-运动装置，利用所述运动装置根据运动参数，患者(3)能够相对于部件运动或部件(1，4，5)能够相对于患者(3)运动，

其特征在于

-控制装置(8)，所述控制装置能够实现运动参数与医学系统的另外的过程参数的自动相互作用，从而过程参数的值动态地随着运动参数的值进行改变。

11.根据权利要求10所述的医学系统，其中，所述部件(1，4，5)是X射线设备，并且尤其是C形臂X射线设备(1)。

12.根据权利要求10或11所述的医学系统，所述医学系统具有检查台(2)，在检查台上患者(3)能够手动地或电机式地运动。