CN110267594A - C型臂计算机断层摄影中的等中心 - Google Patents

C型臂计算机断层摄影中的等中心 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在用于对C型臂CT检查装置中的患者进行检查的计算机断层摄影(CT)之前将感兴趣对象等中心。为了提供方便的定位并且为了克服或者至少使这些缺点最小化，提供了用于针对患者的检查的CT扫描的C型臂CT检查装置(10)。所述装置包括患者支撑单元、采集单元、数据处理和控制单元以及显示单元。所述患者支撑单元被配置为将没有运动的患者安置在患者支撑体上。所述采集单元被配置为在具有位置参数的装置的相应位置中采集包括感兴趣对象的患者的定位图像。所述数据处理和控制单元被配置为：存储图像和至少一个相应的位置参数，所述至少一个相应的位置参数包括相对于所述图像的等中心位置；并且将所述装置的位置大体上调节到针对感兴趣对象的CT扫描的当前位置中；并且从所存储的图像中选择至少一幅等中心图像，并且通过首先使用包括所存储的等中心位置的等中心图像的至少一个所存储的位置参数并且其次使用包括当前等中心的所述装置的当前位置的至少一个位置参数进行几何计算，采用所述至少一幅等中心图像的外观，使得等中心图像的外观是根据包括当前等中心的C型臂的当前位置。所述显示单元被配置为在显示设备上与针对等中心的当前等中心的表示一起并且相对于其来显示至少一幅采用的图像。

Description

C型臂计算机断层摄影中的等中心
技术领域
本发明涉及在用于对C型臂检查装置中的患者进行检查的锥形射束计算机断层摄影(CBCT)扫描之前将感兴趣对象等中心(iso-centering)，并且具体涉及一种用于将几何改变应用于采集前的定位图像的方法。
背景技术
在本发明的背景下的锥形射束计算机断层摄影(CBCT)涉及相应检查装置的C型臂在采集图像的同时跟随围绕感兴趣对象的旋转轨迹，例如圆形轨迹或者能够被用于采集断层摄影重建的任何其他合适的轨迹。在示例中，在大约180度的旋转角内采集六百幅图像。这允许通过计算机来重建感兴趣对象的断层摄影体积。已知的是这种移动的旋转点被称为等中心。
在进行旋转采集之前，患者可以被定位在检查装置的桌台上，使得患者的感兴趣解剖结构处在视场之内。这可以通过纵向地和侧向地移动患者桌台(平移)并且改变其高度同时在荧光透视图像上检查相关界标来完成。
等中心涉及侧向地和横向地平移桌台，并且调节桌台高度以将相关解剖结构(感兴趣区域)置于等中心位置中。为了核实感兴趣区域确实在等中心中，在桌台移动期间或者在桌台移动之后立即保持荧光透视踏板被压下。由此，患者和临床工作人员被暴露于X射线辐射。
此外，为了在桌台平移之后核实位置，希望从前后(AP)位置来查看，而为了在桌台高度改变之后核实位置，最好从侧向位置进行查看。为了在单平面C型臂上完成这两者，需要在AP位置与侧向位置之间移动C型臂，这花费时间。
发明内容
可能存在对方便的定位并且克服或者至少使这些缺点最小化的需要。
本发明的目的是通过独立权利要求的主题来解决的；其中，在从属权利要求中包含了另外的实施例。
应当注意，本发明的下文所描述的各方面还适用于装置、方法、计算机程序单元以及计算机可读介质。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于对包括感兴趣对象的患者进行医学成像的装置，例如被配置用于CBCT扫描的成像装置。
在实施例中，所述装置包括患者支撑单元、采集单元、数据处理和控制单元以及显示单元。
所述患者支撑单元被配置为接收患者。所述数据处理和控制单元被配置为：
i)接收在所述装置的相应位置中采集的所述患者的至少一幅定位(scout)图像，所述位置由至少一个位置参数来表示；
ii)通过使用所述定位图像的至少一个位置参数和对应的表示所述装置的当前位置的至少一个位置参数进行几何计算而从所述定位图像中选择至少一幅等中心图像，并且
iii)根据所述装置的所述当前位置来采用所述至少一幅等中心图像的外观。所述显示单元被配置为显示所采用的等中心图像。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于使用C型臂成像装置来定位医学成像装置中的感兴趣对象(例如，为了对患者进行CBCT检查而相对于等中心来定位感兴趣对象)的方法。
在实施例中，所述方法包括以下步骤：接收在所述检查装置的相应位置中采集的所述患者的至少一幅定位图像，所述位置由至少一个位置参数来表示；通过使用所述定位图像的至少一个位置参数和对应的表示所述采集单元和/或所述患者支撑单元的当前位置的至少一个位置参数进行几何计算而从所述定位图像中选择至少一幅等中心图像；根据所述装置的所述当前位置来采用所述至少一幅等中心图像的外观，并且显示至少一幅采用的图像。
因此，所述方法包括接收定位图像的步骤。所述定位图像可能先前已经在所述装置的相应位置中被采集。所述装置在采集定位图像时的位置可以由一个或多个位置参数来表示。
所述方法还包括根据所述定位图像的位置参数和对应的表示所述装置的当前位置(例如，装置的单元(诸如C型臂和患者支撑单元)的位置)的位置参数中的至少一项而从所述定位图像中选择至少一幅等中心图像的步骤。
所述选择可以涉及几何计算，所述几何计算涉及至少一个位置参数，例如，确定针对所述定位图像的位置参数集与所述装置的当前位置之间的距离，如在下文中更详细描述的。
所述方法还包括根据所述装置的当前位置来采用所述至少一幅等中心图像的外观的步骤。因此，所采用的等中心图像可以提供用于相对于感兴趣对象将所述装置从当前位置调节到等中心位置的引导。
例如，所述等中心图像的外观可以根据C型臂的当前位置或取向而采用；例如，调整是使得所述等中心图像的外观好像是在当前C型臂取向处获取的。
在备选方案中，不管当前C型臂取向如何，在前后(AP)或侧向视角的等中心图像是根据C型臂和/或患者支撑体的当前位置而采用的。在这方面中，AP视图是患者支撑体上的患者的“自上而下”视图，而侧向视图是患者的侧视图或“从左向右”视图。AP视图和侧向视图近似垂直于彼此。
在另外的示例中，所述等中心图像是根据等中心图像中的当前位置(“当前等中心”)通过指示等中心来调整的。换言之，如果CBCT检查(即，旋转图像采集)是使用C型臂和患者支撑体的当前位置来执行的，则CBCT检查的等中心能够在等中心图像中进行指示。
所述方法还可以包括例如在显示设备上显示至少一幅采用的等中心图像的步骤。
因此，如果用户在所显示的等中心图像中观察到等中心未被准确地定位在感兴趣对象之内，则他可以调节C型臂和/或患者支撑体的位置以便更好地将等中心与感兴趣对象对齐。因此，当前等中心的表示可以作为用于为了即将到来的CBCT检查准确地将所述装置等中心的视觉引导而被示出给用户。
根据示例，从所述定位图像中选择等中心图像的步骤包括选择在AP或侧向方向采集并且因此具有AP或侧向视角的定位图像。
备选地，在选择步骤中，在不同方向采集的定位图像被选择，并且采用的步骤包括等中心图像被变换为使得其以AP或侧向视角出现的变换。
根据示例，在显示设备上显示至少一幅采用的图像的步骤包括在显示设备上彼此靠近地显示至少两幅等中心图像，所述至少两幅等中心图像包括具有AP视角的图像和具有侧向视角的图像。例如，每幅图像与用于等中心的视觉引导(诸如当前等中心的表示)一起被显示。
根据另外的示例，所采用的等中心图像还可以包括CBCT扫描相对于图像的范围，换言之，在CBCT检查使用C型臂和患者支撑体的当前位置来执行的情况下将被采集的体积的指示。
根据另外的示例，从所存储的图像中选择等中心图像的步骤是通过将等中心图像确定为包括处于最中心的感兴趣对象和/或所述图像的位置参数局部最靠近所述装置的当前位置的参数和/或相对于所述装置的当前位置的参数被最小地透视(perspectively)偏置或最小扭曲的图像来执行的。
根据另外的示例，所述定位图像已经通过X射线采集单元来采集，然而，备选地或额外地，可以使用例如超声或光学采集单元。定位图像也可以是来自3D图像(诸如CT图像或MR图像)的投影。
在另外的示例中，所述定位图像已经通过采集单元自身例如在要针对其完成等中心的CBCT检查之前执行的对同一患者的检查期间被采集。同样地，也可以使用来自更早检查的定位图像。
根据另外的示范性实施例，为了将患者支撑体或桌台和/或C型臂的任何移动施加到所采用的等中心图像上，所述方法包括重复基于更新的位置来采用所述等中心图像的外观的步骤。如果需要的话，例如，如果另一定位图像比原始定位图像更靠近所述装置的更新的位置，则所述选择的步骤也可以被重复以选择更适当的定位图像作为新的等中心图像。
在这种情况下，例如，几何计算现在可以使用所述装置的更新的位置的至少一个位置参数来重复。
根据另外的示范性实施例，几何计算是使用等中心图像的至少一个位置参数(例如，坐标系内的原点、视图的尺寸、比例、视图方向、消失点和/或视角取向)、在等中心图像的采集期间从装置的相应位置得到的图像参数和/或CBCT扫描的至少一个图像参数(如果在装置的当前位置中获取)来执行的。
作为定位图像，当前患者的前述检查的荧光透视和暴露采集能够连同其几何信息(C型臂观察入射角、L型臂位置、探测器位置、桌台高度等)一起被获得。在等中心期间，例如最靠近当前桌台位置的AP和侧向图像能够被显示为等中心图像。此外，图形交叠能够指示在CBCT检查在所述装置的当前位置处被执行的情况下将被重建的感兴趣区域。
如果需要的话，等中心图像的采用可以包括平移和/或缩放操作，以便将图像与当前桌台位置和/或采集单元的当前位置相匹配。在示例中，如果该操作导致所采用的图像针对所述装置在其当前位置中的视场仅具有局部覆盖，则这例如通过将纯色的一个或多个区域添加到所述图像来合适地指示。
例如，当临床用户“平移”桌台(即，对其水平地和/或侧向地移动，其中，桌台顶部和患者保持在相同平面中)时，所显示的图像优选平移以相对于当前桌台位置反映其内容。这同样适于桌台高度改变。
当桌台被移动到更好匹配的定位图像可用的位置时，后者可以被选择为新的等中心图像并且被显示。
由于在图像采集时的视角，校正定位图像中的完整可见场景以将其调节到当前患者支撑体位置可能是困难的。因此，优选地，等中心图像的任何变换都聚焦于作为参考点的当前等中心位置。
例如，感兴趣对象中或周围的解剖结构能够由于相对于采集单元(例如，X射线源和探测器)的视角和距离而被不同地放大。在桌台上方的“固定点”(例如，桌台上方的某一高度(例如15cm))处的放大因子能够被用作折中。在示例中，其可以被计算如下：m＝SID/SOD，由此，m代表放大因子，SID代表源到图像的距离(也被称为源到探测器的距离)，并且SOD代表源到对象的距离(X射线源到桌台上方的固定点的距离)。SOD能够通过改变桌台高度来改变，而SID能够通过移动探测器来改变。
平移所述桌台(即，平行于患者支撑体的顶部移动桌台)将等中心图像连同桌台移动一起平移(平移)，或者备选地在相反方向上将等中心图像中的指示重建视场的图形表示移动相同距离。
当C型臂CT装置的桌台或支撑体沿着与相对于桌台顶部的平行不同对齐的向量被移动时，即，当移动也包括沿着z轴(桌台高度)的位移时，根据示例，移动向量能够被分解成平行平移向量和SOD垂直于平面的改变。
在采集定位图像期间，在等中心之前，所有图像连同其几何信息(例如，C型臂观察入射角、L型臂位置、探测器位置、桌台高度等)以及创建时间一起被存储。
例如：所述几何信息可以通过被表示为P的参数集来表示，其包括一组参数(p1,…,pN)，其中，pn代表具体的参数(例如，SID、或桌台高度、或创建时间)。
一般地，两个参数集之间的距离然后能够被定义为d(P1,P2)，并且指示两个集之间的相似性。所述几何计算然后可以包括确定这样的距离，所述距离例如能够被计算为：
其中，wn指示每个参数差异的贡献作为加权系数。其他距离函数也是可能的(例如，当某一参数pn,1-pn,2大于预定的阈值时，将距离设置为无限的)。
优选地，对于被采集的每幅图像，反映在采集时的几何结构的参数集P被存储。
在等中心期间，优选的是，AP图像和侧向图像中的至少一幅例如以并排视图同时地显示。AP和侧向图像能够被选择如下：对于每幅图像，组合表示针对当前C型臂位置的几何信息的参数集P视图。例如，C型臂视图参数(旋转和形成角度)能够被设置为预定值，例如针对AP为0,0，并且其他参数能够基于当前几何位置(桌台位置、L型臂平移等)来填写。
可用定位图像的参数集然后与该P视图进行比较，对更早定义的距离d(P图像,P视图)进行评估，并且定位图像是基于评估的结果来选择的。例如，参数集具有到当前位置中的AP视图和/或侧向视图的参数集的最小距离的定位图像被选择用于显示。
换言之，在示例中，多幅定位图像可以是可用的，并且距离计算是针对定位图像的至少一部分来执行的。定位图像中的一幅定位图像然后基于计算结果被选择为等中心图像；具体地，作为等中心图像，具有到成像装置的当前位置中的“虚拟”AP或侧向视图的最小参数集距离的定位图像被选择。
如所述的，AP和横向视图优选(例如，并排地或者在彼此上方或者在两个单独的监视器上)被同时地呈现。任选地，在同一视图中，所估计的具体示出C型臂CT检查的范围或视场的典型重建立方体或锥体能够被示出。
在患者支撑体的几何改变(例如，平移)期间，等中心图像优选被实时地更新(平移或缩放或者由具有更小参数距离的图像来替换)。由于视觉引导能够被给予用户(如使用根据示例中的一个示例的装置或方法的医师)，关于当前几何位置对于等中心图像并且由此等中心的位置的影响，如果CBCT检查是在当前位置处被执行的，则不存在对创建用于评价等中心(在示例中，用于评价视场)的新X射线图像的需要。
小的患者移动可以被忽略，因为等中心通常不会由于数毫米的偏移而无效。然而，大的患者运动(例如，由临床工作人员将患者重新定位)会使定位图像“无效”，具体地，因为几何情况已经改变并且因此所存储的位置参数不再反映在图像中所描绘的感兴趣对象的当前取向。因此，在实施例中，例如使用被连接到患者的深度相机或传感器的自动患者跟踪能够被用于建立大的患者移动。在示例中，所述定位图像的至少一个位置参数然后可以通过表示所建立的患者移动的偏移来校正。
在采用等中心图像的示例中，等中心图像相对于作为CBCT范围的指示的固定重建立方体或正方形而被移动和/或缩放。备选地或额外地，能够以相反的方式移动和/或缩放等中心图像内的这样的重建立方体。
在选择定位图像的示例中，替代选择表示AP视图和侧向视图的等中心图像，从任意预定观察角度的任意数量的视图都能够被选择。例如，等中心图像可以对应于当前C型臂取向。备选地，特定的视图取向可以由用户来定义，并且对应的定位图像可以被相应地选择为等中心图像。
在选择定位图像的另外的示例中，阈值可以被应用于距离d(P图像,P视图)，意指当最小找到的距离大于该阈值时，针对具体视图不选择和示出等中心图像。当针对视图不示出图像时，替代地可以提供警告指示器。额外地或备选地，可以示出关于如何采集该视图的指令。
在另外的示例中，替代采用一幅或多幅先前采集的定位图像并且对当前等中心和/或视场进行可视化，也能够通过用户交互(例如，通过在图像上点击)让用户指示在等中心图像上的期望的等中心和/或视场并且使用机动化定位系统将患者支撑体(桌台)和/或采集单元(C型臂)自动地移动到期望的位置。
在另外的示例中，为了减少对敏感器官(例如，头部扫描中的眼睛)的剂量，除了在x方向、y方向和z方向定位患者之外，也能够相对于患者的取向来改变C型臂的旋转轴。改变C型臂的旋转轴例如导致使用利用在侧向位置中的C型臂的形成角度的滚动扫描的CBCT检查。改变患者的取向例如可以通过侧向地(即，向旁边)倾斜患者支撑体(桌台)来实现。
根据装置和方法的实施例的具体定位也能够被称为“零辐射”等中心，因为等中心能够使用现有的定位图像来实现，并且不需要单独的X射线采集用于等中心自身的特定目的。
作为先前采集的X射线定位图像的备选方案或者除了先前采集的X射线定位图像之外，也能够使用不同源的图像。例如，如果感兴趣区域已经通过例如超声来可视化，并且超声相对于C型臂CT装置被几何地配准，那么也能够使用这些超声图像。备选地，能够使用光学图像，例如，通过被附接到C型臂机架的相机来采集。备选地，虚拟投影图像可以根据使用例如CT或MR成像系统采集的3D定位图像来生成。
替代使用方法的实施例用于为CBCT检查做准备的等中心的目的，这些实施例也可以被有利地应用在调节采集单元和/或患者支撑单元相对于感兴趣区域的3D位置是相关的其他X射线采集中。
在示例中，可以提供视觉引导来将移动式成像系统(例如，在骨科或血管处置中所使用的推车上的C型臂)的位置恢复到更早检查或者这样的示范性处置的更早阶段被执行的位置和任选地取向。在该示例中，来自更早检查的定位图像被采用到移动式C型臂的当前位置和任选的取向，并且在定位图像(即，所选择的定位图像)中的图形表示例如可以包括针对其当前位置和取向的移动式C型臂的视场的指示。
参考结合附图给出的描述，本发明的其他目的和优点将变得更加显而易见并且将容易被理解。
附图说明
本发明的示范性实施例将在下文中参考附图来进行描述：
图1是C型臂检查装置的示例的示意性侧视图；
图2a、2b是在对患者的检查期间C型臂检查装置在C型臂的AP和侧向视图位置中的示例的示意图；
图3是方法的示例的流程图；并且
图4是显示单元在患者的检查期间的显示的示例。
具体实施方式
在下文中，本发明被示范性地描述为在C型臂CT检查装置10的背景下使用。
图1和图2示意性示出了适合于针对患者401的检查进行CBCT扫描的C型臂检查装置10，根据图3的方法可以由C型臂检查装置10来执行。
根据图3，流程图表示用于定位感兴趣对象110并且特别是对所述对象进行等中心的方法的以下步骤。
等中心意指相对于装置10的各单元(亦即，L型臂104、C型臂102、X射线源100、X射线探测器101和患者支撑体111)的彼此调节几何、空间参数，使得装置10的等中心105的位置——即C型臂102的水平旋转轴(以点划线方式描述)与视图轴(CT扫描和图像采集单元100、101的视图方向；以点划线方式描述，在所描绘的装置10的状态下垂直)的交点105在针对C型臂检查装置10中的患者401的检查进行锥形射束计算机断层摄影(CBCT)扫描之前被定位在感兴趣对象100(例如，患者401的头部110)之内。
如在图1中所指示的，在示例中，C型臂CT检查装置10包括患者支撑体111、包括C型臂102的采集单元、数据处理和控制单元(未示出)以及显示单元120。
在示例中，所述方法包括：
A)接收患者401的定位图像，所述定位图像包括先前由C型臂检查装置10中的X射线采集单元在由至少一个位置参数表示的所述装置的相应位置中采集的感兴趣对象110。
所述定位图像可以是在等中心或者更一般地对装置相对于感兴趣对象的定位要被执行的流程或检查之前已经被采集的图像。例如，在图像缓存器或诸如PACS系统的数据库中所存储的流程前诊断图像或导航图像能够重新用作用于等中心目的的定位图像。
至少一个位置参数例如包括通过C型臂102的旋转(滚动运动107的角度)和/或形成角度(螺旋桨运动108的角度)所表示的采集单元的查看方向、支撑C型臂的L型臂104的三维位置、患者支撑体111的三维位置，以及探测器101在感兴趣对象110上方的高度和/或源-成像器距离(SID)和/或源-对象距离(SOD)。
所述装置的当前位置能够通过类似的位置参数来表示。任选地，所述方法包括：
B)将装置10的位置大体上调节成当前位置以用于对感兴趣对象110的CBCT扫描。例如，医师可以手动地将所述装置移动到用于要被执行CBCT检查的近似位置。在备选示例中，医师可以手动地选择可用的定位图像，并且所述装置自动地移动到对应的位置。
所述方法还包括：
C)通过使用所述定位图像的位置参数和表示装置的当前位置的对应位置参数中的至少一个进行几何计算从所述定位图像中选择至少一幅等中心图像。
例如，如在图2a中所示的在AP方向采集的一幅等中心图像以及如在图2b中所示的在侧向方向采集的一幅等中心图像是从可用的定位图像中选择的。具体地，相应的等中心图像被确定为处于最中心并且完全且分别包括感兴趣对象110的图像。
所述选择是基于几何计算，例如，基于每幅定位图像的位置参数集相对于表示所述装置的当前位置的位置参数集之间的距离函数中的最小值的确定。
所述方法还包括：
D)采用至少一幅等中心图像的外观，使得等中心图像的外观是根据所述装置的当前位置，例如根据C型臂102和患者支撑体111的位置。
图4示出了两幅采用的等中心图像的示例，一幅是AP视图201并且一幅是侧向视图202。所采用的图像还包括所述装置的等中心105根据其当前位置的表示205，以及表示重建立方体(即，如果CBCT检查使用装置在其当前位置中执行则将被重建的体积)的边界框206。换言之，边界框指示要被执行的CBCT扫描在当前位置处的当前范围。
所述方法还包括：
E)在显示设备上彼此靠近地显示两幅采用的等中心图像。
在选项中，提供了；
F)确定所述装置(例如，C型臂102或患者支撑体111)的位置的改变，即，所述装置的任何单元的用户调节的位置是否导致当前位置参数的改变。
如果这样的话，并且运动任选地超过阈值，则选择和采用等中心图像的步骤能够被重复。可以是先前选择的相应等中心图像仍然是最中心地并且完整包括感兴趣对象110的图像；备选地，可以是不同的定位图像被选择作为新的等中心图像，因为其更靠近所述装置的更新的位置。
在任一种情况下，所述等中心图像适于所述装置的更新的位置，这可以涉及所述图像的新变换和/或更新等中心位置的表示205和表示CBCT扫描范围的边界框206。
如果不存在移动，并且用户任选地确认所述系统已经被带到用于要被执行检查的期望位置，则所述方法前进到执行检查的任选步骤，具体地：
G)对感兴趣区域110进行CBCT扫描。
应当理解，在此处不重复参考本发明的方法所提供的所有示例和解释的情况下，本发明的装置旨在被布置为执行上文所描述的方法的步骤。因此，尽管参考方法来提供，所有以上示例和解释也旨在通过装置来实施。这能够例如通过合适的硬件和/或软件来实现。
在本发明的另一示范性实施例中，提供了一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于适于在适当系统上运行根据前述实施例中的一个实施例所述的方法的方法步骤。换言之，在前述示例中，所述方法可以是计算机实施的方法。
所述计算机程序单元可以被存储在计算机单元上，所述计算机单元也可以是本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或诱发执行上文所描述的方法的步骤。此外，其可以适于操作上文所描述的装置的部件。所述计算单元能够适于自动地操作和/或适于执行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。因此，所述数据处理器可以被装备为执行本发明的方法。
本发明的该示范性实施例涵盖从最开始就使用本发明的计算机程序以及通过更新将现有程序转变为使用本发明的程序的计算机程序两者。
此外，所述计算机程序单元可以能够提供所有必要步骤，以履行如上文所描述的方法的示范性实施例的流程。
根据本发明的另外的示范性实施例，提出了一种计算机可读介质，诸如CD-ROM，其中，所述计算机可读介质具有被存储在其上的计算机程序单元，前述章节描述了所述计算机程序单元。计算机程序可以被存储和/或分布在适当的介质上，诸如与其他硬件一起被提供或者作为其他硬件的部分被提供的光学存储介质或固态介质，但是所述计算机程序也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或者其他有线或无线通信系统分布。然而，所述计算机程序也可以在如万维网的网络上提供并且能够从这样的网络下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另外的示范性实施例，提供一种用于令计算机程序单元可用于下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的前文所描述的实施例中的一个实施例的方法。
必须注意，参考不同主题描述了本发明的实施例。具体地，参考方法类型的权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型的权利要求描述了其他实施例。然而，除非另有说明，本领域技术人员将从以上和以下描述中获悉，除了属于一种类型的主题的特征的任意组合之外，涉及不同主题的特征之间的任何组合也被视为由本申请所公开。然而，能够组合所有特征，从而提供了比特征的简单加和更多的协同效果。
尽管已经在附图和上述描述中详细图示并且描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被视为是说明或示范性的，而非限制性的。本发明并不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容和从属权利要求，在实践所请求保护的本发明时，能够理解并实现所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行在权利要求中记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能够有利地使用这些措施的组合。权利要求书中的任何附图标记都不应当被解释为对范围的限制。

Claims (14)

1.一种用于对包括感兴趣对象的患者进行医学成像的装置(10)，所述装置包括：
患者支撑单元；
数据处理和控制单元；以及
显示单元；
其中，所述患者支撑单元被配置为接收患者；
其中，所述数据处理和控制单元被配置为：
i)接收在所述装置的相应位置中采集的所述患者的至少一幅定位图像，所述位置由至少一个位置参数来表示；
ii)通过使用所述至少一幅定位图像的至少一个位置参数和表示所述装置的当前位置的至少一个位置参数进行几何计算从所述定位图像中选择至少一幅等中心图像，
iii)根据所述装置的所述当前位置来采用所述至少一幅等中心图像的外观，并且
其中，所述显示单元被配置为显示所采用的等中心图像。
2.一种用于在医学成像装置中定位感兴趣对象的方法，包括以下步骤：
接收(A)在检查装置的相应位置中采集的患者的至少一幅定位图像，所述位置由至少一个位置参数来表示；
通过使用所述定位图像的至少一个位置参数和对应的表示所述装置的当前位置的至少一个位置参数进行几何计算从所述定位图像中选择(C)至少一幅等中心图像；
根据所述装置的所述当前位置来采用(D)所述至少一幅等中心图像的外观，并且
显示(E)至少一幅采用的图像。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所采用的等中心图像包括用于等中心的当前等中心的表示。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，从所述定位图像中选择至少一幅等中心图像的步骤包括选择在AP方向上采集的定位图像以及选择在侧向方向上采集的定位图像。
5.根据权利要求3和4所述的方法，其中，所述显示的步骤包括在显示设备上彼此靠近地显示所选择的等中心图像，在每幅图像中包括所述当前等中心的所述表示。
6.根据权利要求2至5中的任一项所述的方法，其中，所采用的等中心图像还包括CBCT扫描相对于所述图像的范围的表示。
7.根据权利要求2至6中的任一项所述的方法，其中，选择等中心图像的步骤包括将所述等中心图像确定为这样的图像：所述图像包括处于最中心的所述感兴趣对象和/或所述图像的位置参数局部最靠近所述装置的经调节的位置的参数和/或相对于所述装置的经调节的位置的参数被最小地透视偏置。
8.根据权利要求2至7中的任一项所述的方法，其中，采用所述等中心图像包括根据所述装置的所述当前位置来变换所选择的定位图像。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述变换包括平移和/或缩放操作以便使所述图像与所述装置的所述当前位置相匹配。
10.根据权利要求2至9中的一项所述的方法，其中，所述选择的步骤包括对所述定位图像的位置参数集与所述当前位置之间的距离进行几何计算。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，具有到所述当前位置的最小参数集距离的定位图像被选择为所述等中心图像。
12.根据权利要求2至11中的一项所述的方法，还包括：
重复选择所述等中心图像并且然后采用所述等中心图像的所述外观的步骤，包括重复使用所述装置的更新的位置的至少一个位置参数的所述几何计算。
13.一种用于控制根据权利要求1所述的装置的计算机程序单元，所述计算机程序单元当由处理单元运行时适于执行根据权利要求2至12中的一项所述的方法的步骤。
14.一种存储有根据权利要求13所述的程序单元的计算机可读介质。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4052651A1 (en) * 2021-03-04 2022-09-07 Koninklijke Philips N.V. Image-based planning of tomographic scan

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006051199A (ja) * 2004-08-12 2006-02-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射線治療装置、放射線治療装置の患部追尾方法及びイメージング画像の画質向上方法
DE102007005377A1 (de) * 2007-02-02 2008-07-10 Siemens Ag Verfahren zur Positionierung eines Objektes bei der Röntgenbildgebung sowie Röntgengerät zur Durchführung des Verfahrens
US20080198972A1 (en) * 2005-09-14 2008-08-21 Koninklijke Philips Electronics N. V. Low-Dose Iso-Centering
US20090161821A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Siemens Aktiengesellschaft Method for detemining a defined position of a patient couch in a C-ARM computed tomography system, and C-arm computed tomography system
US20090238338A1 (en) * 2006-02-28 2009-09-24 Elekta Ab (Publ) Radiotherapeutic apparatus
US20090262886A1 (en) * 2006-07-31 2009-10-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Rotational x-ray scan planning system
US20100027742A1 (en) * 2006-09-25 2010-02-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Shifting an object for complete trajectories in rotational x-ray imaging
JP2012130542A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ｘ線ｃｔ装置
US20130281838A1 (en) * 2008-05-15 2013-10-24 Covidien Lp Automatic pathway and waypoint generation and navigation method
US20150297166A1 (en) * 2014-04-21 2015-10-22 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray computer tomographic apparatus and scan plan setting supporting apparatus
US20150302556A1 (en) * 2012-12-17 2015-10-22 Brainlab Ag Removing Image Distortions based on Movement of an Imaging Device
US20160038113A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-11 General Electric Company Systems and methods for adjustable view frequency computed tomography imaging

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5457724A (en) * 1994-06-02 1995-10-10 General Electric Company Automatic field of view and patient centering determination from prescan scout data
DE19962666A1 (de) * 1999-12-23 2001-07-05 Siemens Ag Verfahren zum Rekonstruieren von 3D-Bilddaten bezüglich eines interessierenden Volumens eines Untersuchungsobjekts
US6795526B2 (en) * 2002-03-04 2004-09-21 Ge Medical Systems Global Technology Co., Llc Automatic exposure control for a digital image acquisition system
US7170968B2 (en) * 2003-10-22 2007-01-30 Xoran Technologies, Inc. CT scanner system and method for improved positioning
CN100411590C (zh) * 2005-06-30 2008-08-20 上海西门子医疗器械有限公司 在ct定位像上沿身体边界自动设置重建视野的方法
JP2007202842A (ja) 2006-02-02 2007-08-16 Shimadzu Corp Ｘ線撮影装置
JP5774302B2 (ja) * 2010-12-20 2015-09-09 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Ｘ線ｃｔ装置
US10918347B2 (en) * 2012-04-24 2021-02-16 Terry L Ancar System and method for x-ray imaging alignment
US20130336445A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-19 Carestream Health, Inc. Roi selection for imaging apparatus
US20130343511A1 (en) * 2012-06-25 2013-12-26 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Quantitative Two-Dimensional Fluoroscopy via Computed Tomography
CN103892862B (zh) * 2012-12-28 2018-12-25 Ge医疗系统环球技术有限公司 用于侦查图像的自动扫描定位装置
EP2767236A1 (en) * 2013-02-15 2014-08-20 Koninklijke Philips N.V. X-ray collimator size and position adjustment based on pre-shot
DE102013219737B4 (de) * 2013-09-30 2019-05-09 Siemens Healthcare Gmbh Angiographisches Untersuchungsverfahren eines Gefäßsystems
FI125206B (fi) * 2013-11-29 2015-07-15 Planmed Oy Anatomian osavolyymien asemointi
WO2015121301A1 (en) * 2014-02-13 2015-08-20 Siemens Aktiengesellschaft Medical imaging optimization
CN104905766B (zh) * 2014-03-11 2019-09-24 Ge医疗系统环球技术有限公司 基于定位像确定扫描参数的医疗扫描系统和方法
CA2953694A1 (en) * 2014-07-02 2016-01-07 Covidien Lp Alignment ct
WO2016149757A1 (en) * 2015-03-23 2016-09-29 Straxcorp Pty Ltd Automated identification and selection of a region of interest in imaging
US10299740B2 (en) * 2015-09-29 2019-05-28 General Electric Company Methods and systems for cone-beam computed tomography
WO2017195797A1 (ja) * 2016-05-09 2017-11-16 東芝メディカルシステムズ株式会社 医用画像診断装置
WO2018076109A1 (en) * 2016-10-24 2018-05-03 Torus Biomedical Solutions Inc. Systems and methods for producing real-time calibrated stereo long radiographic views of a patient on a surgical table
FI128589B (fi) * 2016-12-30 2020-08-31 Planmeca Oy Tietokonetomografia ja kuvautuvaksi halutun anatomian asemointi
CN107212899B (zh) * 2017-05-25 2020-12-11 上海联影医疗科技股份有限公司 医学成像方法及医学成像系统
US10918346B2 (en) * 2017-09-06 2021-02-16 General Electric Company Virtual positioning image for use in imaging

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006051199A (ja) * 2004-08-12 2006-02-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射線治療装置、放射線治療装置の患部追尾方法及びイメージング画像の画質向上方法
US20080198972A1 (en) * 2005-09-14 2008-08-21 Koninklijke Philips Electronics N. V. Low-Dose Iso-Centering
US20090238338A1 (en) * 2006-02-28 2009-09-24 Elekta Ab (Publ) Radiotherapeutic apparatus
US20090262886A1 (en) * 2006-07-31 2009-10-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Rotational x-ray scan planning system
US20100027742A1 (en) * 2006-09-25 2010-02-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Shifting an object for complete trajectories in rotational x-ray imaging
DE102007005377A1 (de) * 2007-02-02 2008-07-10 Siemens Ag Verfahren zur Positionierung eines Objektes bei der Röntgenbildgebung sowie Röntgengerät zur Durchführung des Verfahrens
US20090161821A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Siemens Aktiengesellschaft Method for detemining a defined position of a patient couch in a C-ARM computed tomography system, and C-arm computed tomography system
US20130281838A1 (en) * 2008-05-15 2013-10-24 Covidien Lp Automatic pathway and waypoint generation and navigation method
JP2012130542A (ja) * 2010-12-22 2012-07-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ｘ線ｃｔ装置
US20150302556A1 (en) * 2012-12-17 2015-10-22 Brainlab Ag Removing Image Distortions based on Movement of an Imaging Device
US20150297166A1 (en) * 2014-04-21 2015-10-22 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray computer tomographic apparatus and scan plan setting supporting apparatus
US20160038113A1 (en) * 2014-08-05 2016-02-11 General Electric Company Systems and methods for adjustable view frequency computed tomography imaging

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Publication number Publication date
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