CN109387883A - 监控方法和监控系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在利用X射线设备(1)对检查对象(6)进行X射线检查期间监控医学人员(5)的辐射暴露的方法，其具有如下步骤：激活监控单元(4)，其中，监控单元针对对象连续地扫描第一三维体积(8)，第一三维体积包括由X射线束直接辐射的区域，在探测对象的情况下自动评估该对象是否是不相应于检查对象(6)的人体部分，并且当在三维体积(8)内确定不相应于检查对象(6)的人体部分时输出信号或显示。

Description

监控方法和监控系统
技术领域
本发明涉及一种根据本发明的用于监控医学人员的辐射暴露的方法和一种根据本发明的用于执行这种方法的监控系统。
背景技术
对于在发送X射线辐射的医学成像设备的环境中执行操作的医学人员来说重要的是，准确估计直接的X射线辐射或散射辐射准确地位于哪里。出于该原因经常出现，医学人员的身体部分(主要是手臂和手)无意地位于辐射路径中或发生散射辐射的区域中。这特别常见地在X射线辐射下的介入手术和外科手术的环境中出现，在那里，医生的手在手术期间特别靠近患者/检查对象地定位。通过直接的X射线辐射形成针对相关人员的并非不重要的健康风险(特别是当这在更长的时间段内发生时)，例如由于在设备或患者上的散射的散射辐射也代表危险。此外，通过直接的辐射路径中的身体部分产生附加的散射辐射，并且也负面地影响成像。总体上期望的是，提高针对危险的意识，并且总体上减小不期望的辐射暴露的危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于监控医学人员的方法，其能够可靠地指出不期望的辐射暴露；此外，本发明要解决的技术问题是，提供一种适用于执行该方法的监控系统。
根据本发明，上述技术问题通过根据本发明的用于监控医学人员的辐射暴露的方法和根据本发明的监控系统来解决。
根据本发明的用于在利用X射线设备对检查对象进行X射线检查期间监控医学人员的辐射暴露的方法包括如下步骤：激活监控单元，其中，监控单元针对对象连续地扫描第一三维体积，第一三维体积包括由直接的X射线束可辐照和/或辐照的区域，在探测对象的情况下自动评估该对象是否是不相应于检查对象的人体部分，并且当在第一三维体积内确定不相应于检查对象的人体部分时输出信号或显示。通过该方法，在应用X射线辐射期间连续地监控医学人员的人体部分是否位于辐射路径中，并且只要发现这种人体部分，就立即指出危险。由此，医学人员立即意识到危险，并且相关人员可以立即将其身体部分从危险移除。通过该方法，危险意识被增强，并且针对医学人员的健康风险明显下降，这是因为可以降低辐射暴露的持续时间。
根据本发明的实施方案，依据X射线束的辐射路径，特别是自动地预设第一三维体积。为此，关于辐射路径(例如准直等)的信息例如可以被传送至监控单元，并且被使用。针对特别是时间相近的监控以有利的方式，连续更新关于由X射线束辐照的区域的信息，并且相应地调整第一三维体积。
根据本发明的另外的设计方案，监控单元由至少一个3D照相机或红外线设备或太赫兹相机构成。这种装置特别好地适用于全面监控三维空间区段。也可以附加地或替换地使用另外的监控设备。
根据本发明的另外的设计方案，评估通过计算机视觉方法执行。为此例如可以使用对象识别法或对象分类法。合适地，针对自动评估使用神经元网络。
根据本发明的另外的设计方案，在第一三维体积内确定不相应于检查对象的人体部分的情况下，调整X射线源的X射线束的准直，以便降低其身体部分位于辐射路径中的人员的危险。以有利的方式，准直改变由X射线束辐照的区域，使得人体部分不再或以更小的剂量被辐照。因此，隔离身体部分与射束的所谓的手指过滤器例如可以被自动移动到辐射路径中。
根据本发明的另外的设计方案，监控单元附加地针对对象扫描第二三维体积(其包括发生散射辐射的区域)，并且自动评估该对象是否是不相应于检查对象的人体部分，并且当在第二三维体积内确定不相应于检查对象的人体部分时输出信号或显示。以该方式，医学人员也可以关于散射辐射指出危险情况，并且由此进一步降低风险。
以有利的方式，激活监控单元通过激活发送X射线束的X射线源来触发。但是替换地，也可以设置连续的或至少在比X射线辐射应用更长的时间段内延伸的监控。在此，在没有X射线辐射的时间段期间也可以针对对象扫描和评估可能发生X射线辐射的体积。如果确定了在激活射束源时位于辐射路径中的身体部分，则在此同样可以输出信号/显示。
根据本发明的另外的设计方案，信号由光学或声学或触觉信号构成。因此例如可以发送连续的大声的信号声音或闪烁警告光或触发振动警报。在此可以使用相应的引人注意的颜色和/或声音。也可以在显示屏上进行显示，例如色彩高亮显示的文字段。以有利的方式针对特别好的可见性，所确定的人体部分也可以被光学地强调，并且特别是被照亮。
根据本发明的另外的设计方案，在探测对象的情况下，附加地针对预先确定的物体进行评估，并且在辐射路径中确定这种物体的情况下，输出与用于身体部分的信号或显示不同的另外的信号或另外的显示。这种物体例如可以是仪器、剪刀或软管或保持件，其可以通过辐照受到负面影响或者甚至本身代表危险。
为了执行该方法设置一种监控系统，其与由系统控制器控制的、具有构造为用于发送X射线束的X射线源的X射线设备相关联，具有可由系统控制器触发的监控单元，其构造为用于针对对象连续地扫描第一三维体积；评估单元，其构造为用于如下地评估借助监控单元探测的对象：该对象是否是不相应于检查对象的人体部分；和用于输出信号或显示的输出单元。
附图说明
本发明以及根据本发明的特征的另外的有利的设计方案随后借助在附图中示意性示出的实施例详细阐述，而不会由此将本发明局限于这些实施例。附图中：
图1示出了具有监控系统的X射线设备的视图；
图2示出了在由X射线束辐照的体积中的对象的视图；
图3示出了根据本发明的方法的流程图；和
图4示出了如图3那样的具有附加的步骤的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了X射线设备1，其中，X射线设备1与根据本发明的监控系统相关联。X射线设备1具有C形臂，其具有布置在端部上的X射线源2和布置在另一端部上的X射线探测器3，其中，X射线源构造为用于发送X射线束。X射线束在透射布置在检查台上的检查对象(通常是患者6的器官)后到达X射线探测器3。为了形成X射线束设置准直器(未示出)。X射线设备由系统控制器7来控制。通常，医学人员5，如医生或护士位于具有X射线设备的房间内。如果例如在X射线控制下通过医学人员执行外科手术或介入手术，则存在如下危险：医学人员的一个或多个人员的一个身体部分或多个身体部分，例如手或手臂在较长的时间内位于X射线束的辐射路径中，并且以不期望的X射线束被辐照。这例如在图2中示出，在那里，医学人员5的人的手13位于由X射线设备1的X射线束直接辐照的第一三维体积8中。为了阻止这一点，X射线设备与监控系统相关联，其具有至少一个监控单元(以3D照相机4的形式示出)、控制单元10、评估单元9和输出单元(以显示单元12的形式示出)。X射线辐射例如在介入手术的范围内，例如在导入导管或安装植入件(例如支架)或血管内主动脉修复(EVAR)时发生，这应该在X射线控制下执行，以便可以更好地监控准确的定位。
图3示出按照多个步骤的根据本发明的方法的流程图。在第一步骤22中激活监控单元。这可以在任意时间常规地进行，以便设置连续的监控，或者结合设置的或规划的手术进行。激活监控单元可以与激活X射线源相关联(参见图4)或者取决于其地进行。监控单元可以例如是一个或多个3D照相机4，其能够监控三维体积。也可以使用另外的监控单元，例如红外线设备或太赫兹相机。例如可以通过系统的用户或自动地通过系统控制器来事先选择和调节监控单元监控的第一三维体积。所监控的第一三维体积8在此包括由X射线辐射直接辐照的空间区域。也可以设置，监控第二三维体积，其包括发生散射辐射的区域。监控单元(例如3D照相机4)例如可以安装在房间的天花板或墙壁的位置上(X射线设备位于房间内)，或者也可以布置在患者台或例如C形臂上。以该方式能够实现监控单元到被透射的第一三维体积的特别好的视线。
如果激活监控单元，则其理想地至少一直保持这一点，直到通过X射线源进行的辐射结束。监控单元也可以连续地运行，或者例如完全在人员在相关的房间内逗留期间运行。如果在通过监控单元监控期间，在第二步骤23中，在体积中探测到对象，则然后在第三步骤24中例如通过评估单元9检验该对象是否首先是人体部分，并且第二步检验该人体部分是否是不相应于检查对象的人体部分。这种评估例如可以借助计算机视觉方法的算法执行，即例如基于对象识别法或边缘识别法执行。此外为此可以使用自学习神经元网络，以便进一步改进对人体部分的识别。
针对在评估时探测不相应于检查对象的人体部分的情况，在第四步骤25中产生信号或输出显示，以便通知医学人员。因此，例如可以输出警告声音或警告光，或者例如可以彩色地照亮人体部分。也可以在显示屏或移动设备上输出文字显示。光学或声学信号可以发送至特定的为此构造的装置，例如发送到相应的医生的携带式传呼机上或在房间中安装的投影仪上。信号也可以由触觉信号构成。总体上，医学人员立即注意到危险，从而相关的人体部分可以快速从危险区域移除。
除了信号或显示之外也可以设置，X射线设备的准直器被控制为，使得人体部分被屏蔽直接的X射线辐射，或者至少部分减少剂量。为此，例如X射线设备的系统控制器可以控制手指过滤器移动到X射线束的辐射路径中。在通过过滤器减少剂量(没有完全屏蔽)的情况下，可以针对部分屏蔽的图像区域执行调整的图像增强，以便获得在整个拍摄的图像上恒定的亮度。此外以该方式，针对部分屏蔽的图像区域，在质量上可接受的X射线成像也是可能的。
取决于X射线束的辐射路径，特别是自动预设第一三维体积8。为此，关于辐射路径的信息(例如准直等)可以通过X射线设备的系统控制器传送至监控单元的控制单元，并且被使用。以有利的方式针对特别是时间上相近的监控，连续地更新关于由X射线束辐照的区域的信息，并且相应地连续调整第一三维体积8。
除了监控人体部分之外，在探测对象的情况下，评估也可以附加地针对预先确定的物体进行。在此，由此在辐射路径中确定这种物体的情况下可以输出与用于身体部分的信号或显示不同的另外的信号或另外的显示。这种物体例如可以是仪器、剪刀或软管或保持件，其可以通过辐照受到负面影响或者本身代表危险。
图4还示出了另外的步骤，其可选地可以在第一步骤22之前发生。因此，X射线设备1的X射线源2可以在第五步骤20中被激活，以便发送X射辐射，其然后透射过检查对象并且到达X射线探测器。与激活X射线源2在时间上相近地，在第六步骤21中将触发信号传递至监控系统(例如无线地或借助线缆连接)，由此，监控单元在第一步骤22中被激活。
通过本发明，特别是在X射线监控下的外科手术或介入手术时快速和低成本地向医学人员指出通过直接的(和间接的)X射线辐射导致的危险，并且由此可以持续降低健康风险。本发明可以以如下方式简短地概括：用于在利用X射线设备对检查对象进行X射线检查期间监控医学人员的辐射暴露的方法，具有如下步骤：激活监控单元，其中，监控单元针对对象连续地扫描第一三维体积，第一三维体积包括由X射线束直接辐照的区域，在探测对象的情况下自动评估该对象是否是不相应于检查对象的人体部分，并且当在第一三维体积内确定不相应于检查对象的人体部分时输出信号或显示。

Claims (14)

1.一种用于在利用X射线设备(1)对检查对象(6)进行X射线检查期间监控医学人员(5)的辐射暴露的方法，其具有如下步骤：
·激活监控单元(4)，其中，所述监控单元针对对象连续地扫描第一三维体积(8)，所述第一三维体积包括由X射线束可直接辐照和/或辐照的区域，
·在探测对象的情况下自动评估所述对象是否是不相应于检查对象(6)的人体部分，并且
·当在第一三维体积(8)内确定不相应于检查对象(6)的人体部分时输出信号或显示。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述监控单元的激活通过激活发送X射线束的X射线源(2)来触发。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，依据X射线束的辐射路径，特别是自动地预设所述第一三维体积(8)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述监控单元由至少一个3D照相机(4)或红外线设备或太赫兹相机构成。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，评估通过计算机视觉方法执行。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，连续地更新关于由X射线束辐照的区域的信息，并且相应地调整第一三维体积(8)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，针对自动评估使用神经元网络。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述监控单元附加地针对对象扫描包括发生散射辐射的区域的第二三维体积，并且自动评估所述对象是否是不相应于检查对象(6)的人体部分，并且当在第二三维体积内确定不相应于检查对象(6)的人体部分时，输出信号或显示。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在第一三维体积(8)内确定不相应于检查对象(6)的人体部分的情况下，调整X射线源(2)的X射线束的准直。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述准直改变由X射线束辐照的区域，使得人体部分不再被辐照。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述信号由光学或声学或触觉信号构成。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所确定的人体部分被光学地强调，特别是被照亮。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在探测对象的情况下，附加地针对另外的预先确定的物体进行评估，并且在辐射路径中确定这种物体的情况下输出与用于身体部分的信号或显示不同的另外的信号或另外的显示。
14.一种用于执行根据权利要求1至13中任一项所述的方法的监控系统，其与由系统控制器(7)控制的、具有构造为用于发送X射线束的X射线源(2)的X射线设备(1)相关联，具有可由系统控制器(7)触发的监控单元(4)，其构造为用于针对对象连续地扫描第一三维体积(8)；评估单元(9)，其构造用于如下地评估借助监控单元(4)探测的对象：所述对象是否是不相应于检查对象(6)的人体部分；和用于输出信号或显示的输出单元(12)。
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