CN111603190B - 借助可移动的医学x射线设备记录检查对象的全景数据组 - Google Patents

借助可移动的医学x射线设备记录检查对象的全景数据组 Download PDF

Info

Publication number
CN111603190B
CN111603190B CN202010116928.1A CN202010116928A CN111603190B CN 111603190 B CN111603190 B CN 111603190B CN 202010116928 A CN202010116928 A CN 202010116928A CN 111603190 B CN111603190 B CN 111603190B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ray device
ray
imaging path
data set
panoramic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010116928.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111603190A (zh
Inventor
A.格默尔
B.克雷赫
H.昆泽
M.威滕
J.马加拉加
G.克莱因斯基
T.莱尼希
E.佐斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Healthineers AG
Original Assignee
Siemens Healthineers AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Healthineers AG filed Critical Siemens Healthineers AG
Publication of CN111603190A publication Critical patent/CN111603190A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111603190B publication Critical patent/CN111603190B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5205Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of raw data to produce diagnostic data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4405Constructional features of apparatus for radiation diagnosis the apparatus being movable or portable, e.g. handheld or mounted on a trolley
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5235Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT
    • A61B6/5241Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT combining overlapping images of the same imaging modality, e.g. by stitching
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/547Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving tracking of position of the device or parts of the device
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/0002Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012Biomedical image inspection
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/30Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00Image analysis
    • G06T7/30Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration
    • G06T7/33Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods
    • G06T7/337Determination of transform parameters for the alignment of images, i.e. image registration using feature-based methods involving reference images or patches
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/06Diaphragms
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06NCOMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N20/00Machine learning
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2200/00Indexing scheme for image data processing or generation, in general
    • G06T2200/32Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving image mosaicing
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10016Video; Image sequence
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10072Tomographic images
    • G06T2207/10081Computed x-ray tomography [CT]
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10Image acquisition modality
    • G06T2207/10116X-ray image
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20Special algorithmic details
    • G06T2207/20081Training; Learning
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004Biomedical image processing
    • G06T2207/30008Bone
    • G06T2207/30012Spine; Backbone

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本发明涉及一种借助可移动的医学X射线设备记录检查对象的全景数据组的方法、医学X射线设备和计算机程序产品。X射线设备具有X射线源,在第一时间点,记录对检查对象的至少一部分进行成像的第一图像片段,采集映射X射线设备在第一时间点的空间位置的位置数据,在移动X射线设备之后,沿着成像路径记录至少一个另外的图像片段,成像路径位于一个平面中,X射线源发射的X射线束的中心射束不平行于成像路径所在的平面,采集映射X射线设备在记录至少一个另外的图像片段的时间点的空间位置的位置数据,将所采集的位置数据唯一地分配给所记录的图像片段,由所记录的全部图像片段的集合中的、具有相关位置数据的至少两个图像片段,组成全景数据组。

Description

借助可移动的医学X射线设备记录检查对象的全景数据组
技术领域
本发明涉及一种借助可移动的医学X射线设备记录检查对象的全景数据组的方法、医学X射线设备和用于执行该方法的计算机程序产品。
背景技术
从现有技术中已知,为了借助可移动的医学X射线设备、如C形臂X射线系统,对检查对象中的解剖区域的位置进行术前或术中识别,通常使用迭代(iterative)方法。
已知的迭代方法经常包括尤其从解剖学基准点(Referenzpunkt)开始、沿着X射线设备的移动方向迭代地记录多个图像片段,其中第一基准体、如克氏针(Kirschner-Draht)布设在检查对象处并且被X射线设备一同记录。随着每次迭代,该第一基准体都沿移动方向移动,直到检查对象的解剖区域被包含在所记录的、尤其是最后记录的图像片段中为止。在此之后,X射线设备的移动方向经常在到达另一个解剖基准点后反转,其中第一基准体不移动。图像片段的迭代记录与将另一个基准体布置在检查对象上一起重复这样长时间,直到解剖区域包含在图像片段、特别是最后记录的图像片段中为止。在此,所述另一个基准体在每个图像片段中均被X射线设备一同记录。
用于将位置数据分配给借助医学X射线设备记录的多个图像片段的已知方法的缺点在于,由于X射线设备的移动方向的反转,它们需要耗费更多时间。由于基准体被布置在检查对象上、例如在检查对象的表面上,会出现视差误差。这意味着基准体的位置被错误地分配给检查对象的解剖区域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是,借助可移动的医学X射线设备沿着成像路径记录全景数据组。随后,所记录的全景数据组例如可以使得能够驶向(Anfahren)成像路径上的位置。
根据本发明,根据借助可移动的医学X射线设备记录检查对象的全景数据组的方法的第一变型,该技术问题通过本发明的特征来解决。
据此规定,可移动的医学X射线设备具有发射X射线束的X射线源,其中在第一步骤中,在第一时间点记录对检查对象的至少一部分进行成像的第一图像片段,并且其中在第二步骤中,对映射(Abbilden)X射线设备在该第一时间点的空间位置的位置数据进行采集。在第三步骤中,在移动X射线设备之后,沿着成像路径记录至少一个另外的图像片段,其中该成像路径位于一个平面中,并且其中由X射线源发射的X射线束的中心射束不平行于成像路径所位于的平面。在第四步骤中,对映射X射线设备在记录所述至少一个另外的图像片段的时间点的空间位置的位置数据进行采集,其中,将所采集的位置数据唯一地分配给所记录的图像片段。在第五步骤中,由所记录的具有相关位置数据的全部图像片段的集合中的具有相关位置数据的至少两个图像片段组成全景数据组。
通过在X射线设备的相应的移动之后沿着成像路径进行第一和至少一个另外的图像片段的记录,避免了检查对象的安放变化这尤其有利于术中使用。
成像路径例如由目标位置来确定,X射线设备依次移动到所述目标位置,以便在所述目标位置进行图像片段的记录和位置数据的采集。换句话说,目标位置优选是X射线设备应当被移动到的位置,但是不一定是实际位置,因为例如由于电机控制中的不准确,会产生偏差。目标位置尤其可以被视为成像路径的节点(Knoten)。
X射线设备在目标位置之间的移动可以是直线的,但也可以不是直线的。成像路径的方向尤其可以确定为成像路径的两个目标位置或节点之间的轴线。轴线尤其可以是两点之间的连接线。
理想地,成像路径的目标位置对应于所采集的位置数据。成像路径优选由X射线设备在记录图像片段的时间点的位置数据确定。成像路径的方向尤其可以由X射线设备在记录至少一个另外的图像片段的时间点的空间位置与X射线设备在记录在时间上先前记录的图像片段的时间点的空间位置之间的轴线来确定。
成像路径例如可以根据解剖结构、例如脊柱的走向进行适配。
通过将位置数据唯一地分配给所记录的图像片段,有利地将每个图像片段唯一地分配给沿着成像路径的一个位置。成像路径的位置和状况(Lage)优选通过采集位置数据来确定,所述位置数据映射了X射线设备在记录图像片段的时间点的空间位置。由此可以有利地省去将基准体安放在检查对象上。
此外,通过采集位置数据和将位置数据唯一地分配给所记录的图像片段,先前所述的为了改善位置数据的分配而将X射线设备的移动方向反转被废弃不用。由此可以缩短识别解剖区域的位置所需的时长。X射线设备尤其可以通过任意移动、特别有利和/或理想地通过无碰撞的任意移动,而到达记录至少一个另外的图像片段的位置。
在一个优选的实施方式中,全景数据组尤其可以设计成数据文件,该数据文件例如可以存储在存储介质上。
特别是,成像路径可以位于水平面或相对于水平面倾斜的平面中。为此,可移动的X射线设备优选在该平面内具有至少一个移动轴线。移动轴线尤其可以理解为X射线设备可沿其移动的移动方向。X射线设备的移动轴线尤其可以是由X射线设备的多个移动轴线组成的实际移动轴线和/或有效移动轴线。由此可以实际地增加X射线设备的移动自由度的数量,例如在机器人臂的情况下。
位置数据优选包括关于X射线源和/或探测器相对于其在X射线设备上的固定部的定向、尤其是瞬时定向的信息。此外,位置数据尽可能包括关于X射线设备的其它部件的定向、尤其是瞬时定向的信息,例如关于机器人臂的姿势的信息。
理想地,另外的图像片段对检查对象的至少部分不同的区域进行成像。由X射线源发射的X射线束的中心射束有利地不平行于成像路径所位于的平面延伸。在为了记录至少一个另外的图像片段而移动X射线设备之后,优选在所述至少一个另外的图像片段中,对检查对象的与该移动之前至少部分不同的区域进行成像。例如,在第一图像片段中对患者的脊柱的第一区域进行采集,而在至少一个另外的图像片段中对脊柱的相对于第一区域偏移的第二区域进行采集。
理想地,沿成像路径以恒定的视差记录至少两个图像片段。视差通常理解为当观察者的、特别是探测器的位置移动时检查对象的位置的显性变化。由此可使组成的全景数据组中的视差偏差最小化。这可以有利地改善位置数据向各个图像片段的分配。
有利地,重复、特别是迭代地重复第三和第四步骤,直到所记录的图像片段之一对检查对象的目标区域进行了成像为止。理想地,目标区域可以具有检查对象内部的解剖区域。由此例如可以逐渐采集整个脊柱。
在一个有利的实施方式中,可借助全景数据组来确定利用医学X射线设备驶向的驶向位置(Anfahrposition)。例如,驶向位置可以是由位置数据映射的空间位置之一或可以位于这些空间位置之间。这样的中间位置可以例如通过对这些空间位置进行插值来实现。
特别是,驶向位置可以包括沿着成像路径的位置和/或中间位置,该中间位置例如可以位于成像路径的两个节点之间并且通过插值(内插法)来确定。由此,有利地使得能够利用X射线设备目标准确地驶向如下驶向位置,该驶向位置被分配给全景数据组中包含的图像片段的至少一个部分区域。
在另一有利的实施方式中,可以进行对第一和/或至少一个另外的图像片段中的几何和/或解剖结构的识别。在此,优选借助所分配的位置数据以及识别出的几何和/或解剖结构来适配成像路径。例如,特别是在脊柱椎体的情况下,对各种不同的几何结构的识别能够有助于优化用于记录接下来的另外的图像片段的成像路径。此外,通过识别相应图像片段中的几何和/或解剖结构,可以确定几何和/或解剖结构相对于X射线设备、特别是相对于成像路径的取向和/或定向和/或位置。借助在此确定的几何和/或解剖结构相对于成像路径的取向和/或定向和/或位置,可以有利地进行用于记录至少一个另外的图像片段的成像路径的调整或适配。此外,在这种情况下,通过被分配给在其中识别出几何和/或解剖结构的相应图像片段的位置数据,可以进行几何和/或解剖结构相对于这些位置数据的分配。由此,特别是对于借助全景数据组确定驶向位置,可以实现中间位置的精确分配,这些中间位置例如对应于几何和/或解剖结构在包含在全景数据组中的图像片段中的位置。
借助识别出的几何和/或解剖结构以及分配给相应的图像片段的位置数据来适配成像路径,尤其可以自动地或半自动地进行。由此使得能够特别直观地记录全景数据组。
特别是,在预设包括起点和终点的成像路径的情况下,通过尤其是自动地适配成像路径,可以实现尤其通过识别出的几何和/或解剖结构引导的、直至预设的终点的X射线设备的移动的导航。
在另一有利的实施方式中,可以借助解剖图谱来识别第一和/或至少一个另外的图像区段中的解剖结构。在此,解剖图谱尤其可以包括解剖结构(例如器官和/或骨骼和/或血管)与其性质和/或形状和/或物理特性、特别是X射线穿透性和/或X射线吸收行为的对应关系。因此,通过特别是自动地将相应的图像片段中包含的解剖结构与解剖图谱进行比较,可以实现精确识别。在仅部分地对相应的图像片段中的解剖结构进行成像的情况下,在此获得的信息尤其可以用于改善成像路径的适配和/或优化X射线设备的操作参数,例如用于对比度优化。
在另一有利的实施方式中,可以通过机器学习进行对第一和/或至少一个另外的图像片段中的几何和/或解剖结构的识别。在此,几何和/或解剖结构的识别尤其可以借助基于机器学习的经训练的查证算法(Ermittlungsalgorithmus)来进行。例如,可以基于机器学习,利用训练数据来训练查证算法,所述训练数据又具有大量的训练对。在此,训练对分别可以具有训练输入和训练输出,训练输入具有临床数据、例如检查对象的X射线图像,训练输出具有在X射线图像内识别出的几何和/或解剖结构。由此,使得能够在相应的图像片段中特别鲁棒地识别几何和/或解剖结构。
在另一有利的实施方式中,借助识别出的几何和/或解剖结构的虚拟补足来进行成像路径的适配。特别是,可以通过识别尤其沿着相应图像片段的外边缘延伸的切割边缘,来确定补足识别出的几何和/或解剖结构的方向。特别是解剖图谱和/或基于机器学习的查证算法的使用,可能有利于识别出的几何和/或解剖结构的补足。由此,尤其可以确定要补足的几何和/或解剖结构。
通过借助虚拟补足来适配成像路径,尤其使得能够改善X射线设备的用于记录至少一个另外的图像片段的定位和/或定向。另外,在此,可以实现特别是作为整体在由多个图像片段形成的全景数据组中,对虚拟补足的几何和/或解剖结构的改善的成像。
在另一有利的实施方式中,在沿着所确定的成像路径记录至少一个另外的图像片段之后,可以借助在其中识别出的几何和/或解剖结构,来确定成像路径的终点。换句话说,在依据尤其是包含在第一图像片段中的起点记录全景数据组时,当到达在另一个图像片段中识别出的作为终点的几何和/或解剖结构时,可以确定成像路径的终点。例如,在从骨盆出发沿着检查对象的脊柱记录全景数据组时,在识别出颅底时,可以确定脊柱成像的终点。该实施方式使得能够特别直观地并且特别是自动地记录预设的解剖结构。
在另一有利的实施方式中,借助识别出的几何和/或解剖结构,可以适配用于记录接下来的另外的图像片段的透射窗。由此,尤其可以实现在接下来的另外的图像片段中对几何和/或解剖结构的最佳的、特别是完整的成像。换句话说,通过适当地适配透射窗,可以调节、特别是自动地调节改善的视场(field-of-view),以记录接下来的另外的图像片段。另外,通过针对性地适配透射窗,可以在记录至少一个另外的图像片段时实现辐射剂量的最佳适配。
在另一有利的实施方式中,成像路径的适配包括定向信息,其中通过定向信息,来实现在接下来的另外的图像片段中的几何和/或解剖结构的最佳成像。在此,定向信息尤其可以包括关于X射线设备相对于成像路径和/或相应先前记录的图像片段的定向和/或取向的信息。在此,尤其是当识别出可能在多个另外的图像片段中成像的、广泛(ausgedehnten)的几何和/或解剖结构时,可以实现相应的结构在接下来另外的图像片段中的改善的布置和/或定向。例如,当沿弯曲的解剖结构、尤其是脊柱记录全景数据组时,可以沿着适配后的成像路径引导X射线设备的定向。在此,适配后的成像路径理想地可以跟踪几何和/或解剖结构。此外,当识别出另外的、尤其是仅部分地在相应的图像片段中成像的几何和/或解剖结构时,可以适配X射线设备的定向,以改善对另外的结构的成像。例如,在沿着脊柱记录全景数据组时,当到达检查对象的骨盆时,X射线设备的改变后的定向、尤其是经旋转的定向,可以特别有利于记录另外的用于对骨盆进行成像的全景数据组。在此,特别是使用识别出的几何和/或解剖结构的虚拟补足也可以是有利的。
在另一有利的实施方式中,沿着适配后的成像路径对X射线设备的定位,可以借助预设位置、如驶向位置在适配后的成像路径上的图形显示以及瞬时位置数据的图形显示来实现。在此,在将X射线设备移动到成像路径上的预设位置时,优选使这两个图形显示重合。在此,这两个图形显示与至少一个先前记录的图像片段的叠加可以是特别有用的。在X射线设备移动时,可以相对于预设位置的图形显示,更新瞬时位置的图形显示。特别是,在使用识别出的几何和/或解剖结构的虚拟补足的情况下,可以沿着适配后的成像路径预设多个位置。该多个预设位置和/或适配后的成像路径可以单独地或以叠加的图形显示为操作人员示出。由此,在将X射线设备移动到预设位置时,可以实现简单且特别直观的导航。此外,瞬时和/或预设位置可以包括定向信息,该定向信息例如可以借助箭头集成到这两个图形显示中。
在一个有利的实施方式中,可以生成多个全景数据组,其中所述多个全景数据组被组合成公共全景数据组。这在如下情况下是特别有利的,即,多个全景数据组分别包含至少一个对至少部分相同的解剖区域进行成像的图像片段,和/或全景数据组中的至少一个包括如下成像路径,所述成像路径包括X射线设备在记录至少一个其它的全景数据组的图像片段的时间点的至少一个位置。此外,通过将多个全景数据组组合成公共全景数据组,可以将分别在一个平面内延伸的多个成像路径,组合成公共全景数据组的三维成像路径。
特别是,例如当移动X射线设备,以沿着X射线设备的垂直行程轴记录至少一个另外的图像片段时,成像路径也可以在平面外延伸。在此,成像路径可分为多个区段,这些区段分别在一个平面内延伸。通过成像路径的这些区段,可以由相应的多个全景数据组组成公共全景数据组,其中多个全景数据组的成像路径分别在一个平面内延伸。
尤其有利的是,根据本发明的一个优选扩展方案,将X射线设备的位置数据、尤其是瞬时的位置数据显示在显示单元、例如显示器和/或监视器上。由此,可以参照成像路径和/或在空间中实现X射线设备的精确移动协调。
例如,操作人员可以手动移动X射线设备并在显示单元上观察X射线设备的位置数据的变化。由此,操作人员优选获得关于X射线设备的位置的直接反馈。
在一个有利的实施方式中,对基准点、特别是位置固定的基准点相对于X射线设备的位置的位置数据进行采集。由此,在X射线设备沿着该X射线设备的另一移动轴线离开成像路径之后,使得X射线设备能够返回到沿着成像路径的位置。这尤其在“停放并返回(Parkand Return)”过程中可以是有利的,在该过程中,X射线设备在离开成像路径后移动到停放位置,然后返回到沿着成像路径的位置。由此,可以根据可在全景数据组中观察到的解剖结构,例如通过操作人员的选择,借助X射线设备驶向该驶向位置。
在另一有利的实施方式中,在诸如显示器和/或监视器的显示单元上示出X射线设备的位置与基准点之间的距离,尤其是瞬时的距离。有利地,由此,使得能够针对性地驶向基准点、例如停放位置。
此外,本发明可以通过如下方式来进一步扩展,即,在诸如显示器和/或监视器的显示单元上示出X射线设备的位置与成像路径上的位置之间的距离,尤其是瞬时的距离。由此,使得能够沿着X射线设备的移动轴线驶向成像路径上的位置。由此,操作人员可以在特别是手动移动X射线设备期间,在显示单元上观察X射线设备的位置与成像路径上的位置之间的距离,特别是瞬时的距离。在另一个实施方式中,可以通过信号、特别是声音信号,输出可移动的X射线设备向成像路径上的位置的靠近。这可以有利地允许操作人员直观地、特别是手动和/或半自动地驶向成像路径上的位置。
在本发明的另一有利的扩展方案中,借助全景数据组,确定驶向位置,利用医学X射线设备半自动地或自动地驶向所述驶向位置。理想地,在半自动或自动的驶向期间,可以辅助、尤其是用电机辅助X射线设备的移动。在此,驶向的自动化的一个示例性优点是,能够特别是引导X射线设备的移动沿向驶向位置的方向的定向。由此,操作人员移动X射线设备的输入,例如可以简化为移动速度的确定。
此外,通过X射线设备半自动和/或自动驶向该驶向位置,可以限制沿着X射线设备的移动轴线可到达的空间区域。由此,例如可以防止与其它物体发生碰撞。
在另一实施方式中,在诸如显示器和/或监视器的显示单元上显示全景数据组的图形显示。由此,可以用图形显示全景图数据组的一个或多个组成部分。例如,可在显示单元上,以尤其是由全景数据组的多个组成部分组成的图形显示,来显示检查对象的解剖区域,特别是纵长的解剖区域,例如脊柱。
在此,一个优点是,能够根据所分配的位置数据,例如沿着成像路径,以图形方式布置和显示全景数据组中包含的图像片段。
在本发明的另一有利的扩展方案中,为全景数据组分配患者安放信息。由此,该患者安放信息可以在对全景数据组的特别是解剖学评估中使用。这例如对于识别处于不同的患者安放位置的检查对象的区域、特别是对称区域的解剖布置是有帮助的。
在本发明的一个有利实施方式中,将全景数据组配准到改变后的患者安放信息上。由此,可以将为全景数据组中包含的图像片段分配的位置数据和/或成像路径,配准到改变后的患者安放信息上。配准(Registrierung)尤其可以理解为一种用于相对于基准图像片段对至少一个图像片段进行转换的方法,其中,该转换理想地使至少一个图像片段适配于基准图像片段。
一个可能的优点是,即使在患者安放信息改变、特别是成像路径的位置改变的情况下,也能够借助全景数据组确定并且利用医学X射线设备驶向该驶向位置。此外,通过全景数据组的配准,可以对特别是由于手术导致的改变后的患者安放信息做出反应。
在根据本发明的另一实施方式中,可移动的X射线设备具有移动装置,其中通过在移动装置内的变化和/或相对于该移动装置的固定部的变化,来采集X射线设备的位置数据。因为可通过在移动装置内的变化和/或相对于该移动装置的固定部的变化来采集X射线设备的位置数据,所以减少了对附加部件和/或改造措施的需求。
在移动装置具有固定部的可移动的X射线设备的情况下,特别是在轨道系统和/或轨道悬架的情况下,和/或在具有机器人臂的移动装置的情况下,可以通过相对于移动装置的固定部的变化,来采集X射线设备的位置数据。在本发明的一个有利的扩展方案中,可以通过尤其是电气和/或光学传感器,来采集移动装置的变化和/或X射线设备相对于移动装置的固定部的变化。
在本发明的另一有利的实施方式中,移动装置具有至少一个轮子,其中通过至少一个轮子的轮子位置变化,来采集X射线设备的位置数据。由于通过轮子位置变化来采集X射线设备的位置数据,因此可对X射线设备的移动和/或对成像路径上的位置和/或沿着X射线设备的移动轴线之一的位置进行采集。由此,无需附加组件、例如外部照相机系统,就能够确定X射线设备的位置的任意变化。这可以有利地使得能够利用医学X射线设备驶向该驶向位置。在本发明的一个有利的扩展方案中,尤其可以通过电气和/或光学和/或机械传感器,来对X射线设备的移动装置的至少一个轮子的轮子位置变化进行采集。例如,可以借助一个或多个编码器,对轮子位置变化进行采集。
在另一有利的实施方式中,通过X射线设备采集单元来采集X射线设备的位置数据。X射线设备采集单元例如可以包括激光扫描仪系统和/或照相机系统,其被设计用于采集X射线设备在空间中的位置数据。有利地,如此可以高精度地确定X射线设备在空间中的位置。在另一设计方式中,可以将X射线设备采集单元的位置数据,与通过移动装置内的变化和/或相对于该移动装置的固定部的变化采集的位置数据组合。这例如使得能够借助X射线设备采集单元进行X射线设备在空间中的定位,其中X射线设备相对于检查对象的定向,例如机器人臂的姿势,利用通过移动装置内的变化和/或相对于该移动装置的固定部的变化而采集的位置数据来实现。
在本发明的另一优选实施方式中,在记录至少一个另外的图像片段之后并且在记录最后的图像片段之前的时间点,创建临时全景数据组,并在显示单元、如显示器和/或监视器上,显示该临时全景数据组的图形显示。该实施方式有利地使得可以在显示单元上观察临时全景数据组的图形显示,该临时全景数据组包含具有相关位置数据的已经记录的图像片段。由此,理想地可以在沿成像路径的方向达到特别是在检查对象和/或移动装置侧预设的限制之前,就确定用于中断具有相关位置数据的另外的图像片段的记录、特别是迭代记录的判定标准。由此,可以有利地减少时间耗费和辐射剂量。
在本发明的另一有利的实施方式中,医学X射线设备具有至少一个光圈,尤其是准直仪光圈,其中由X射线源发射的X射线束的光路在其传播方向上受所述至少一个光圈限制。在此,由光圈形成透射窗,其中透射窗的纵轴在透射窗的最大伸展尺寸的方向上延伸。透射窗的纵轴可以有利地通过光圈的定向来确定,其中在记录至少一个另外的图像片段的时间点,透射窗的纵轴被定向为不平行于、理想地垂直于X射线设备在该时间点的空间位置与X射线设备在记录在时间上先前记录的图像片段的时间点的空间位置之间的轴线。
图像片段沿着成像路径的伸展尺寸,可以有利地通过改变由光圈形成的透射窗沿着成像路径的伸展尺寸来调节。全景数据组中的位置数据的分辨率,可以通过尤其是以恒定的伸展尺寸在成像路径上沿固定距离记录的图像片段的最大数量来确定。通过缩短透射窗沿成像路径的伸展尺寸,可以减小图像片段沿成像路径的伸展尺寸,因此可以增加成像路径上沿着该固定距离的图像片段的最大数量。由此,理想地,可以实现沿成像路径的位置数据的更高分辨率。这特别是在解剖部分小、例如沿着脊柱的椎体的情况下,对于精确地确定位置数据并且将位置数据分配给各个图像片段是有利的。通过调节透射窗,可以将所记录的图像片段的伸展尺寸,限制为单个解剖学上可界定区域(例如单个椎体)的大小。
在本发明的一个优选的扩展方案中,可以通过将准直仪移动到X射线束的光路中,来减小X射线束扇形散开的角度。特别是在扇形散开的角度小的情况下,X射线束在限定X射线束边界的外部射线与探测器表面之间的角度方面,相对于X射线束的中心射束与探测器表面之间的角度具有小的偏差。这理想地可以明显减少所记录的图像片段内的视差效果。
在本发明的一个扩展形式中,可以借助全景数据组来确定如下驶向位置,利用医学X射线设备通过借助全景数据组实现的导航驶向该驶向位置。在此,驶向位置尤其可以包括X射线设备在记录全景数据组中包含的图像片段的时间点的空间位置和/或中间位置。由于在全景数据组中,每个图像片段都被唯一地分配了X射线设备在记录该图像片段的时间点的一个空间位置,因此使得能够通过全景数据组中包含的图像片段之一,来实现对成像路径上的位置和/或中间位置的识别。
导航有利地可以包括以下步骤:在显示单元上向操作人员显示全景数据组的图形显示。操作人员通过输入单元在全景数据组的图形显示内标记一个位置。然后,该输入被转换为利用医学X射线设备驶向的驶向位置。
此外,特别是可以通过插值方法,利用医学X射线设备驶向另外的驶向位置,所述另外的驶向位置被分配给全景数据组中包含的图像片段内的各个区域。由此,有利地使得能够借助关于在全景数据组中组成的图像片段及其相关位置数据的信息来驶向中间位置。
此外,提出了一种医学X射线设备,其被设计为执行借助可移动的医学X射线设备记录检查对象的全景数据组的方法。特别是,X射线设备包括X射线源,其被设计为发出X射线束。此外,X射线设备被设计为,在第一时间点记录第一图像片段,该第一图像片段适合于对检查对象的至少一部分进行成像。此外,X射线设备被设计为采集位置数据,该位置数据适合于映射X射线设备在该第一时间点的空间位置。此外,X射线设备被设计为,在X射线设备移动之后,记录另外的图像片段。此外,X射线设备被设计为采集位置数据,该位置数据适合于映射X射线设备在记录至少一个另外的图像片段的时间点的空间位置。此外,X射线设备被设计为,将所采集的位置数据唯一地分配给所记录的图像片段。此外,X射线设备被设计为,由所记录的具有相关位置数据的全部图像片段的集合中的、具有相关位置数据的至少两个图像片段,组成全景数据组。此外,提出了一种处理单元,特别是微处理器,其被设计为处理来自医学X射线设备和/或其它部件的信息和/或数据和/或信号。此外,处理单元被设计为向X射线设备和/或其组成部分和/或其它部件发送控制指令。
此外,提出了一种显示单元,例如显示器和/或监视器,其被设计为显示X射线设备和/或其它部件的信息和/或信息的图形显示。
此外,提出了一种移动装置,该移动装置被设计为使得X射线设备能够沿着至少一个移动方向移动。特别是,X射线设备可以被设计为,通过移动装置内的变化和/或相对于该移动装置的固定部的变化,来采集X射线设备的位置数据。
特别是,移动装置可以具有至少一个轮子,其中X射线设备被设计为,通过轮子位置变化,来采集X射线设备的位置数据。
所提出的X射线设备的优点基本上对应于所提出的借助可移动的医学X射线设备记录检查对象的全景数据组的方法的优点。这里提到的特征、优点或替代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,提出了一种计算机程序产品,其包括程序,并且可以直接加载到可编程计算单元的存储器中,该计算机程序产品具有程序装置,例如程序库和辅助功能,用于在执行该计算机程序产品时,执行借助可移动的医学X射线设备记录检查对象的全景数据组的方法。在此,计算机程序产品可以包括软件或者可执行的软件代码,软件具有仍然需要编译和绑定或仅需要解释的源代码,可执行的软件代码为了执行仅仍然需要加载到处理单元中。通过计算机程序产品,能够快速、可一致重复且鲁棒地执行借助可移动的医学X射线设备记录检查对象的全景数据组的方法。计算机程序产品被配置为,其可以借助处理单元执行根据本发明的方法步骤。在此,处理单元必须相应地具有例如相应的工作存储器、相应的显卡或相应的逻辑单元的前提条件,从而可以有效地执行各个方法步骤。
计算机程序产品例如存储在计算机可读介质上或存储在网络或服务器上,可以从那里将计算机程序产品加载到处理单元的处理器中,处理器可以与处理单元直接连接,或可以设计为处理单元的一部分。此外,计算机程序产品的控制信息可以存储在电子可读数据载体上。电子可读数据载体的控制信息可以被设计为,当在处理单元中使用该数据载体时,该控制信息执行根据本发明的方法。电子可读数据载体的示例是DVD、磁带或USB棒,其上存储有电子可读控制信息、尤其是软件。当从数据载体读取该控制信息并将其存储到处理单元中时,可以执行前文描述的方法的所有根据本发明的实施方式。因此,本发明也可以涉及所述计算机可读介质和/或所述电子可读数据载体。
附图说明
在附图中示出了本发明的实施例,下面对本发明的实施例进行详细描述。在不同的附图中,对于相同的特征,使用相同的附图标记。
图1示出了具有移动装置、处理单元和显示单元的可移动的医学X射线设备的示意图,
图2示出了用于记录全景数据组的方法步骤的示意图,
图3示出了具有可移动的医学X射线设备和检查对象的记录情形的示意图;
图4示出了用于记录全景数据组的方法的一个实施方式的示意图,其中识别用于适配成像路径的几何和/或解剖结构;
图5示出了用于记录全景数据组的方法的一个实施方式的示意图,其中识别多个几何和/或解剖结构;
图6示出了用于记录全景数据组的方法的一个实施方式的示意图,其中使用图形显示来对X射线设备进行定位。
具体实施方式
在示例性地在图1中示出的实施方式中,可移动的X射线设备40具有X射线源2、探测器6、移动装置33和处理单元36。
为了记录第一图像片段,处理单元36向X射线源2发送控制指令41,X射线源2发射X射线束32。这里,在第一时间点,记录对检查对象1的至少一部分进行成像的第一图像片段。
这里,X射线设备40具有光圈31。处理单元36被设计成将控制指令42发送给光圈31,其中光圈31的配置发生改变。光圈31的配置的改变,使得X射线束32的扇形展开的角度改变,和/或X射线束32的扩展尺寸改变。特别是在X射线束击中探测器表面之后,探测器6可以将信号50发送给处理单元36。在处理单元36中,可以根据信号50对图像片段进行处理。
在此,X射线设备40具有移动装置33,其中移动装置33又具有传感器单元34和电机驱动器35。在第一时间点记录第一图像片段之后,对映射X射线设备40在该第一时间点的空间位置的位置数据进行采集。X射线设备40的位置数据可以通过移动装置33内部的变化和/或相对于该移动装置33的固定部60的变化来采集。传感器单元34可以将信号51发送给处理单元36,处理单元36将采集到的位置数据分配给所记录的图像片段。
在X射线设备40移动之后,沿着成像路径Y-Y'记录至少一个另外的图像片段。X射线源2发射的X射线束32的中心射束10不平行于成像路径Y-Y'所在的平面地延伸。
可以在记录至少一个另外的图像片段之后和记录最后一个图像片段之前的时间点,创建临时全景数据组,并且可以在显示单元37上显示该临时全景数据组的图形显示。为此,处理单元36可将信号53发送给显示单元37。此外,还可在显示单元37上显示其它信息,例如X射线设备40的位置数据、尤其是瞬时位置数据,和/或X射线设备40的位置与尤其是位置固定的基准点RP之间的距离。
电机驱动器35可以从处理单元36接收控制指令43。由此,X射线设备40沿移动轴线的移动可以由处理单元36控制。使得能够利用X射线设备40半自动或自动地驶向借助全景数据组确定的驶向位置。
在该实施例中,显示单元37具有输入单元38。通过输入单元38上的输入,使得能够在所显示的全景数据组内进行位置选择,输入单元38特别是也可以集成到显示单元37中,例如在电容式显示器的情况下。为此,将控制指令44从输入单元38发送给处理单元36。借助关于在全景数据组的图形显示内的驶向位置的选择的信息、特别是控制指令44,处理单元36可以将控制指令43发送给电机驱动器35。
全景数据组可分配有患者安放信息。在此,患者安放信息可以包括关于检查对象1的状况和/或患者安放装置61的状况的信息。例如,患者安放信息可以包括关于患者1是俯卧、还是仰卧的信息。患者安放信息可以通过患者安放装置61发送到处理单元36的信号52来采集,并且可以分配给全景数据组。由此,可以将全景数据组配准到改变后的患者安放信息上。
图2示出了用于记录全景数据组的方法步骤的示意图。在第一步骤S1中,X射线源2发射X射线束32。随后,在步骤S2中,在第一时间点,记录对检查对象1的至少一部分进行成像的第一图像片段。在步骤S3中,对映射X射线设备40在该第一时间点的空间位置的位置数据进行采集。也就是说,步骤S2和S3可以同时进行。随后,在步骤S4中,移动X射线设备40。此后,在步骤S5中,沿成像路径Y-Y'记录至少一个另外的图像片段,其中,X射线源2发射的X射线束32的中心射束10不平行于成像路径Y-Y'所在的平面地延伸。在步骤S6中,对映射X射线设备40在记录至少一个另外的图像片段的时间点的空间位置的位置数据进行采集。步骤S5和S6可以同时进行。
在判定标准E中,判定是否记录至少一个另外的图像片段。判定标准E、例如用于中断具有相关位置数据的另外的图像片段的记录、特别是迭代记录的判定标准E,可以通过沿成像路径YY′的方向达到预设的极限、特别是在检查对象1和/或移动装置33侧预设的极限来确定。
在判定标准E为肯定判定的情况下,从步骤S4开始重复迄今为止叙述的方法,以记录至少一个另外的图像片段。如果在判定标准E中判定不记录另外的图像片段,则在步骤S7中,将所采集的位置数据唯一地分配给所记录的图像片段。随后,在步骤S8中,由所记录的具有相关位置数据的全部图像片段的集合中的、具有相关位置数据的至少两个图像片段,组成全景数据组。最后,在步骤S9中,利用医学X射线设备40驶向借助全景数据组确定的驶向位置。
图3示出了具有可移动的医学X射线设备40和检查对象1的示例性记录情形。根据步骤S1,X射线源2发射X射线束70。根据步骤S2,在第一时间点,借助探测器6,记录对检查对象1的至少一部分进行成像的第一图像片段。根据步骤S3。对映射X射线设备40在该第一时间点的空间位置的位置数据20进行采集。
根据步骤S4的X射线设备40的移动使得X射线源2和探测器6沿着成像路径Y-Y'移位。根据步骤S5,图3示例性地示出了X射线源2至5和探测器6至9在记录另外的图像片段14至17的不同的时间点的位置。特别是,成像路径Y-Y'可以在一个平面内并且不同于直线地、例如沿着解剖结构延伸。此外,图3还示出了记录图像片段14至17的不同的时间点的X射线束70至73和X射线束的中心射束10至13。
根据步骤S6,对映射X射线设备40在记录图像片段14至17的时间点的空间位置的位置数据20至23进行采集。根据步骤S7,将位置数据20至23唯一地分配给所记录的图像片段14至17。
根据步骤S8,全景数据组18的图形显示包括具有相关位置数据20至23的图像片段14至17,位置数据20至23映射X射线设备40在记录图像片段14至17的时间点的空间位置。
在所示出的示例性记录情形中,在全景数据组18的图形显示中,对具有多个椎体24的脊柱19进行成像。通过沿成像路径Y-Y'记录多个图像片段14至17,并且对其分配位置数据20至23,尤其可沿着纵长延伸的脊柱19将位置数据20至23分配给各个椎体。根据步骤S9,这使得能够利用医学X射线设备40尤其是沿着成像路径Y-Y'驶向该驶向位置,尤其是驶向各个椎体24。
此外,可以通过至少一个光圈31形成透射窗(Transmissionsfenster)(未示出),其中该透射窗的纵轴线在该透射窗的最大延伸尺寸的方向上延伸。特别是,图像片段14至17的定向由透射窗的纵轴线的定向来确定。在记录至少一个另外的图像片段的时间点,透射窗的纵轴线有利地被定向为不平行于、而是理想地垂直于X射线设备在该时间点的空间位置与X射线设备在记录在时间上先前所记录的图像片段的时间点的空间位置之间的轴线。
图4示出了用于记录全景数据组的方法的一个实施方式的示意图,其中识别用于适配成像路径的几何和/或解剖结构。在记录第一图像片段14之后,可以对图像片段中的几何和/或解剖结构进行识别。在此,例如可以沿着脊柱19识别出椎体25。此外,可以对仅部分地在第一图像片段14中成像的另一椎体26进行识别。然后,可以借助所分配的位置数据28以及识别出的几何和/或解剖结构25和26,来适配成像路径Y-Y'。
在此,对第一图像片段14中的解剖结构25和26的识别,特别是可以借助解剖图谱进行。由此,例如可以识别出脊柱及其纵向方向。
可以通过对识别出的几何和/或解剖结构、特别是椎体26的虚拟补足26',来适配成像路径Y-Y'。如果在本实施例中虚拟补足还包括脊柱19',则可以使成像路径Y-Y'沿着脊柱19'的虚拟补足适配于椎体的走向。
在X射线设备40沿着适配后的成像路径Y-Y'移动到预设位置27之后,可以记录另一个图像片段。在此之后,尤其可以迭代地重复所提出的方法的实施方式。在此,可以相应地在记录另一个图像片段15之后,沿着适配后的成像路径Y-Y'预设位置29,以记录下一个另外的图像片段。
对第一图像片段14中和/或另一个图像片段15中的几何和/或解剖结构的识别,特别是可以通过机器学习来进行。这能够特别有利于对各个结构的鲁棒和可靠的识别。此外,查证算法还可以被设计用于确定特别可靠的虚拟补足,基于机器学习对查证算法进行训练,以识别图像片段中的几何和/或解剖结构。
此外,成像路径Y-Y'的适配可以包括定向信息。在此,通过定向信息,可以在接下来的另一个图像片段15中得到几何和/或解剖结构的最佳成像,例如沿着脊柱19的另一个椎体和/或其虚拟补足26'。
图5示出了用于记录全景数据组的方法的一个实施方式的示意图,其中识别多个几何和/或解剖结构。在此,可以沿着脊柱19记录全景数据组,全景数据组包括第一图像片段14和另外的图像片段15、16和16'。在此,有利地可借助识别出的几何和/或解剖结构来适配透射窗,以记录相应的下一个另外的图像片段。这尤其通过图5中的另外的图像片段15、16和16'中的适配后的视野示出。在此,使透射窗适配于在相应的另外的图像片段中成像的椎体的空间伸展尺寸。
在另外的图像片段17中,可以识别出多个几何和/或解剖结构。在所示出的实施例中,既完整地识别出椎体25,又至少部分地识别出骨盆26。因为在该另外的图像片段17中,沿着成像路径Y-Y'不能至少部分地识别出另外的椎体,所以可以确定成像路径Y-Y'的终点28。
如果要记录用于对骨盆119进行成像的另外的图像片段,则可以借助部分地在另外的图像片段17中识别出的骨盆26来适配成像路径Y-Y',和/或将成像路径Y-Y'扩展到先前确定的终点之外。在此,骨盆26'的虚拟补足可以是特别有利的。此外,成像路径Y-Y'的适配可以包括用于记录下一另外的图像片段14'的至少一个位置27的预设。在此,预设的位置尤其可以包括定向信息,由此使得能够沿着适配后的成像路径Y-Y'特别有效地对骨盆119进行成像。在此,适配后的成像路径Y-Y'可以包括另外的预设位置29。
图6示出了用于记录全景数据组的方法的一个实施方式的示意图,其中使用图形显示对X射线设备进行定位。特别是,借助适配后的成像路径Y-Y'上的预设位置27的图形显示和瞬时位置数据28的图形显示,可沿着适配后的成像路径Y-Y',对X射线设备进行定位。在此,当X射线设备40移动到适配后的成像路径Y-Y'上的预设位置27时,可以使两个图形显示28和27重合。在此,两个图形显示27和28优选可以分别包括定向信息27'和28'。由此,使得能够特别直观地将X射线设备40定位和定向到适配后的成像路径Y-Y'上的预设位置27。
最后,应当再次指出,前面详细描述的方法和所示出的X射线设备仅仅是实施例,本领域技术人员可以以各种方式对其进行修改,而不脱离本发明的范围。此外,不定冠词“一”或“一个”的使用不排除相关特征也可以多次出现。同样,术语“单元”不排除以下事实:相关部件由几个配合作用的子部件构成,必要时这些子部件也可以分布在空间上。

Claims (53)

1.一种借助可移动的医学X射线设备记录检查对象的全景数据组的方法,所述医学X射线设备具有X射线源,
其中,所述医学X射线设备的所述X射线源发射X射线束,
其中,在第一时间点,记录对所述检查对象的至少一部分进行成像的第一图像片段,
其中,对映射X射线设备在所述第一时间点的空间位置的位置数据进行采集,
其中,对第一图像片段中的几何和/或解剖结构进行识别,
其中,确定识别出的第一图像片段中的几何和/或解剖结构相对于X射线设备的位置数据的取向、定向或位置中的一个或多个,
其中,基于在第一图像片段中确定的识别出的几何和/或解剖结构的取向、定向或位置中的一个或多个来适配成像路径,
其中,在移动X射线设备之后,沿着所述成像路径记录至少一个另外的图像片段,其中,所述成像路径位于一个平面中,以及其中,所述X射线源发射的X射线束的中心射束不平行于所述成像路径所位于的平面地延伸,
其中,对映射X射线设备在记录所述至少一个另外的图像片段的时间点的空间位置的另外的位置数据进行采集,
其中,将所采集的另外的位置数据唯一地分配给所记录的至少一个另外的图像片段,
其中,由所记录的具有相关位置数据的全部图像片段的集合中的、具有相关位置数据的至少两个图像片段,组成所述全景数据组。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助所述全景数据组来确定利用所述医学X射线设备驶向的驶向位置。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对第一和/或至少另一个图像片段中的解剖结构的识别,借助解剖图谱来进行。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对第一和/或至少一个另外的图像片段中的几何和/或解剖结构的识别,借助机器学习来进行。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述成像路径的适配,借助识别出的几何和/或解剖结构的虚拟补足来进行。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在沿着所确定的成像路径记录至少一个另外的图像片段之后,借助在其中识别出的几何和/或解剖结构,来确定成像路径的终点。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,成像路径的适配包括定向信息,其中,通过所述定向信息,得到接下来的另外的图像片段中的几何和/或解剖结构的最佳成像。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助成像路径上的预设位置的图形显示和瞬时位置数据的图形显示,沿着适配后的成像路径,对X射线设备进行定位,其中,在X射线设备移动到适配后的成像路径上的预设位置时,使这两个图形显示重合。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,生成多个全景数据组,其中,将所述多个全景数据组组合成公共全景数据组。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示X射线设备的位置数据。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示X射线设备的瞬时位置数据。
12.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,相对于X射线设备的位置,采集基准点的位置数据。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,相对于X射线设备的位置,采集位置固定的基准点的位置数据。
14.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示所述X射线设备的位置与所述基准点之间的距离。
15.根据权利要求12所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示所述X射线设备的位置与所述基准点之间的瞬时距离。
16.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示所述X射线设备的位置与成像路径上的位置之间的距离。
17.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示所述X射线设备的位置与成像路径上的位置之间的瞬时距离。
18.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,借助全景数据组来确定利用所述医学X射线设备半自动或自动地驶向的驶向位置。
19.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示全景数据组的图形显示。
20.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对全景数据组分配患者安放信息。
21.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,将全景数据组配准到改变后的患者安放信息上。
22.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,可移动的X射线设备具有移动装置,其中通过所述移动装置内的变化和/或相对于所述移动装置的固定部的变化,来采集X射线设备的位置数据。
23.根据权利要求22所述的方法,其特征在于,所述移动装置具有至少一个轮子,其中通过轮子位置变化,来采集X射线设备的位置数据。
24.根据权利要求1至23之一所述的方法,其特征在于,在记录至少一个另外的图像片段之后且在记录最后的图像片段之前的时间点,创建临时全景数据组,并且在显示单元上显示所述临时全景数据组的图形显示。
25.根据权利要求1至23之一所述的方法,其特征在于,借助全景数据组,来确定利用所述医学X射线设备通过借助全景数据组进行的导航驶向的驶向位置。
26.一种借助可移动的医学X射线设备记录检查对象的全景数据组的方法,所述医学X射线设备具有X射线源,其中,所述医学X射线设备具有至少一个光圈,
其中,所述医学X射线设备的所述X射线源发射X射线束,
其中,所述X射线源发射的X射线束的光路在其传播方向上受所述至少一个光圈限制,
其中,通过光圈形成透射窗,
其中,所述透射窗的纵轴在所述透射窗的最大伸展尺寸的方向上延伸,
其中,所述透射窗的纵轴通过光圈的定向来确定,
其中,在第一时间点,记录对所述检查对象的至少一部分进行成像的第一图像片段,
其中,对映射X射线设备在所述第一时间点的空间位置的位置数据进行采集,
其中,对第一图像片段中的几何和/或解剖结构进行识别,
其中,确定识别出的第一图像片段中的几何和/或解剖结构相对于X射线设备的位置数据的取向、定向或位置中的一个或多个,
其中,基于在第一图像片段中确定的识别出的几何和/或解剖结构的取向、定向或位置中的一个或多个来适配成像路径,
其中,在移动X射线设备之后,沿着所述成像路径记录至少一个另外的图像片段,
其中,所述成像路径位于一个平面中,
其中,在记录所述至少一个另外的图像片段的时间点,所述透射窗的纵轴被定向为不平行于X射线设备在该时间点的空间位置与X射线设备在记录在时间上先前记录的图像片段的时间点的空间位置之间的轴线,
其中,所述X射线源发射的X射线束的中心射束不平行于所述成像路径所位于的平面地延伸,
其中,对映射X射线设备在记录所述至少一个另外的图像片段的时间点的空间位置的另外的位置数据进行采集,
其中,将所采集的另外的位置数据唯一地分配给所记录的至少一个另外的图像片段,
其中,由所记录的具有相关位置数据的全部图像片段的集合中的、具有相关位置数据的至少两个图像片段,组成所述全景数据组。
27.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,借助所述全景数据组来确定利用所述医学X射线设备驶向的驶向位置。
28.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,对第一和/或至少另一个图像片段中的解剖结构的识别,借助解剖图谱来进行。
29.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,对第一和/或至少一个另外的图像片段中的几何和/或解剖结构的识别,借助机器学习来进行。
30.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,所述成像路径的适配,借助识别出的几何和/或解剖结构的虚拟补足来进行。
31.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,在沿着所确定的成像路径记录至少一个另外的图像片段之后,借助在其中识别出的几何和/或解剖结构,来确定成像路径的终点。
32.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,借助识别出的几何和/或解剖结构来适配所述透射窗,以记录接下来的另外的图像片段。
33.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,成像路径的适配包括定向信息,其中,通过所述定向信息,得到接下来的另外的图像片段中的几何和/或解剖结构的最佳成像。
34.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,借助成像路径上的预设位置的图形显示和瞬时位置数据的图形显示,沿着适配后的成像路径,对X射线设备进行定位,其中,在X射线设备移动到适配后的成像路径上的预设位置时,使这两个图形显示重合。
35.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,生成多个全景数据组,其中,将所述多个全景数据组组合成公共全景数据组。
36.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示X射线设备的位置数据。
37.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示X射线设备的瞬时位置数据。
38.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,相对于X射线设备的位置,采集基准点的位置数据。
39.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,相对于X射线设备的位置,采集位置固定的基准点的位置数据。
40.根据权利要求38所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示所述X射线设备的位置与所述基准点之间的距离。
41.根据权利要求38所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示所述X射线设备的位置与所述基准点之间的瞬时距离。
42.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示所述X射线设备的位置与成像路径上的位置之间的距离。
43.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示所述X射线设备的位置与成像路径上的位置之间的瞬时距离。
44.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,借助全景数据组来确定利用所述医学X射线设备半自动或自动地驶向的驶向位置。
45.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,在显示单元上显示全景数据组的图形显示。
46.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,对全景数据组分配患者安放信息。
47.根据权利要求46所述的方法,其特征在于,将全景数据组配准到改变后的患者安放信息上。
48.根据权利要求26所述的方法,其特征在于,可移动的X射线设备具有移动装置,其中通过所述移动装置内的变化和/或相对于所述移动装置的固定部的变化,来采集X射线设备的位置数据。
49.根据权利要求48所述的方法,其特征在于,所述移动装置具有至少一个轮子,其中通过轮子位置变化,来采集X射线设备的位置数据。
50.根据权利要求26至49之一所述的方法,其特征在于,在记录至少一个另外的图像片段之后且在记录最后的图像片段之前的时间点,创建临时全景数据组,并且在显示单元上显示所述临时全景数据组的图形显示。
51.根据权利要求26至49之一所述的方法,其特征在于,借助全景数据组,来确定利用所述医学X射线设备通过借助全景数据组进行的导航驶向的驶向位置。
52.一种X射线设备,被设计为执行根据权利要求1至51之一所述的方法。
53.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序产品,其中,所述计算机程序产品包括程序,并且能够直接加载到处理单元的可编程的计算单元的存储器中,所述计算机程序产品具有程序装置,用于当在所述处理单元的所述计算单元中执行所述程序时,执行根据权利要求1至51之一所述的方法。
CN202010116928.1A 2019-02-25 2020-02-25 借助可移动的医学x射线设备记录检查对象的全景数据组 Active CN111603190B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019202519.6 2019-02-25
DE102019202519 2019-02-25
DE102019205604 2019-04-17
DE102019205604.0 2019-04-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111603190A CN111603190A (zh) 2020-09-01
CN111603190B true CN111603190B (zh) 2023-10-27

Family

ID=72139126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010116928.1A Active CN111603190B (zh) 2019-02-25 2020-02-25 借助可移动的医学x射线设备记录检查对象的全景数据组

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11172902B2 (zh)
CN (1) CN111603190B (zh)
DE (1) DE102020200959A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11769261B2 (en) 2021-03-18 2023-09-26 Medtronic Navigation, Inc. Imaging system
US11922645B2 (en) 2021-03-18 2024-03-05 Medtronic Navigation, Inc. Imaging system

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000056215A1 (en) * 1999-03-23 2000-09-28 Medtronic Surgical Navigation Technologies Navigational guidance via computer-assisted fluoroscopic imaging
DE102006046692B3 (de) * 2006-09-29 2008-02-14 Siemens Ag Verfahren zur Röntgenbildaufzeichnung eines nicht-zentrischen Abbildungsbereiches mit einem Röntgenbildgebungssystem und Röntgenbildgebungssystem
DE102007028902A1 (de) * 2007-06-22 2009-01-02 Siemens Ag Strahlerblende, Verfahren zu deren Steuerung und Röntgen-CT-Vorrichtung mit derartiger Strahlerblende
CN101884544A (zh) * 2009-05-12 2010-11-17 Ge医疗系统环球技术有限公司 图像获取方法及装置和x光拍片机
CN102124320A (zh) * 2008-06-18 2011-07-13 苏尔吉克斯有限公司 用于将多个图像拼接成全景图像的方法和系统
CN102138803A (zh) * 2009-12-22 2011-08-03 富士胶片株式会社 放射线成像系统和用于该放射线成像系统的辅助装置
DE102010023036A1 (de) * 2010-06-08 2011-12-08 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Verschiebung einer mobilen Röntgeneinrichtung, Messeinrichtung und Röntgenanlage
CN102316806A (zh) * 2006-12-20 2012-01-11 卡尔斯特里姆保健公司 采用数字射线照相术的大长度成像
CN104717923A (zh) * 2012-10-02 2015-06-17 株式会社岛津制作所 X射线摄影装置
EP3050509A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-03 Canon Kabushiki Kaisha Control apparatus, control method, and program
CN107174263A (zh) * 2016-03-09 2017-09-19 西门子保健有限责任公司 用于采集和处理检查对象的图像数据的方法
CN107205708A (zh) * 2015-02-24 2017-09-26 三星电子株式会社 医学图像处理设备和医学图像处理方法
CN108652653A (zh) * 2018-05-28 2018-10-16 上海联影医疗科技有限公司 拍摄医学影像的方法、装置、医学影像系统及存储介质

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005041602A1 (de) 2005-09-01 2007-04-05 Siemens Ag Verfahren zur Darstellung eines medizinischen Implantats in einem Bild sowie medizinisches bildgebendes System
US8131031B2 (en) * 2006-11-15 2012-03-06 General Electric Company Systems and methods for inferred patient annotation
US7889841B2 (en) * 2008-03-18 2011-02-15 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. X-ray imaging system for performing automated multi-step imaging of patient anatomy
CN106456082B (zh) * 2014-06-06 2020-11-24 皇家飞利浦有限公司 用于脊椎层面的成像系统
DE102016204618A1 (de) 2016-03-21 2017-09-21 Siemens Healthcare Gmbh Mobile Bildgebungseinrichtung
DE102016205176A1 (de) 2016-03-30 2017-10-05 Siemens Healthcare Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Erstellung einer Röntgenpanoramaaufnahme
US20180049711A1 (en) 2016-08-19 2018-02-22 Whale Imaging, Inc. Method of panoramic imaging with a dual plane fluoroscopy system
DE102016215970B3 (de) * 2016-08-25 2017-11-09 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Röntgengerätes sowie Röntgengerät für ein Erstellen einer dreidimensionalen Angiographie
JP2018068400A (ja) * 2016-10-25 2018-05-10 コニカミノルタ株式会社 動態画像処理装置
DE102017214246B3 (de) * 2017-08-16 2018-10-31 Siemens Healthcare Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Feinjustage der Rekonstruktionsebene eines digitalen Kombinationsbildes sowie zugehöriges Bildauswertesystem und/oder Radiologiesystem nebst zugehörigem Computerprogrammprodukt und computerlesbaren Medium
DE102019204361A1 (de) 2019-03-28 2020-10-01 Siemens Healthcare Gmbh Erhöhung der Genauigkeit einer Positionierung eines beweglichen medizinischen Röntgengerätes relativ zu einem Untersuchungsobjekt mittels eines Kamerasystems

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000056215A1 (en) * 1999-03-23 2000-09-28 Medtronic Surgical Navigation Technologies Navigational guidance via computer-assisted fluoroscopic imaging
DE102006046692B3 (de) * 2006-09-29 2008-02-14 Siemens Ag Verfahren zur Röntgenbildaufzeichnung eines nicht-zentrischen Abbildungsbereiches mit einem Röntgenbildgebungssystem und Röntgenbildgebungssystem
CN102316806A (zh) * 2006-12-20 2012-01-11 卡尔斯特里姆保健公司 采用数字射线照相术的大长度成像
DE102007028902A1 (de) * 2007-06-22 2009-01-02 Siemens Ag Strahlerblende, Verfahren zu deren Steuerung und Röntgen-CT-Vorrichtung mit derartiger Strahlerblende
CN102124320A (zh) * 2008-06-18 2011-07-13 苏尔吉克斯有限公司 用于将多个图像拼接成全景图像的方法和系统
CN101884544A (zh) * 2009-05-12 2010-11-17 Ge医疗系统环球技术有限公司 图像获取方法及装置和x光拍片机
CN102138803A (zh) * 2009-12-22 2011-08-03 富士胶片株式会社 放射线成像系统和用于该放射线成像系统的辅助装置
DE102010023036A1 (de) * 2010-06-08 2011-12-08 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Verschiebung einer mobilen Röntgeneinrichtung, Messeinrichtung und Röntgenanlage
CN104717923A (zh) * 2012-10-02 2015-06-17 株式会社岛津制作所 X射线摄影装置
EP3050509A1 (en) * 2015-01-30 2016-08-03 Canon Kabushiki Kaisha Control apparatus, control method, and program
CN107205708A (zh) * 2015-02-24 2017-09-26 三星电子株式会社 医学图像处理设备和医学图像处理方法
CN107174263A (zh) * 2016-03-09 2017-09-19 西门子保健有限责任公司 用于采集和处理检查对象的图像数据的方法
CN108652653A (zh) * 2018-05-28 2018-10-16 上海联影医疗科技有限公司 拍摄医学影像的方法、装置、医学影像系统及存储介质

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Graphical Model-Based Vertebra Identification from X-Ray Image(s);Xiao Dong;《 Spinal Imaging and Image Analysis 》(第18期);367-369 *
基于层级循环神经网络的术中X线图像腰椎自动识别;李杨等;《计算机辅助设计与图形学学报 》;31(1);132-140 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111603190A (zh) 2020-09-01
US11172902B2 (en) 2021-11-16
DE102020200959A1 (de) 2020-08-27
US20200268334A1 (en) 2020-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9289578B2 (en) Reducing incremental measurement sensor error
US8948472B2 (en) Automated imaging device and method for registration of anatomical structures
EP3073926B1 (en) Interventional x-ray system with automatic iso-centering
EP3206619B1 (en) Navigation of a surgical instrument
US8886286B2 (en) Determining and verifying the coordinate transformation between an X-ray system and a surgery navigation system
US8218843B2 (en) Method for registering two-dimensional image data, computer program product, navigation method for navigating a treatment apparatus in the medical field, and computational device for registering two-dimensional image data
CN113316429A (zh) 用于在坐标系之间配准和导航的系统和方法
EP3494548B1 (en) System and method of generating and updating a three dimensional model of a luminal network
US20170354387A1 (en) Fluoroscopic Guidance System With Offset Light Source and Method Of Use
CN111603190B (zh) 借助可移动的医学x射线设备记录检查对象的全景数据组
CN114008672A (zh) 外科手术期间的三维可视化
CN113613562A (zh) 对x射线成像系统进行定位
US20230410331A1 (en) Imaging system
EP3370616B1 (en) Device for imaging an object
KR102619994B1 (ko) 의용 화상 처리 장치, 기억 매체, 의용 장치, 및 치료 시스템
CN116630382A (zh) 神经调控图像监测配准系统和控制方法
US20080285707A1 (en) System and Method for Medical Navigation
US20180031655A1 (en) Determining two-dimensional image data from at least one sectional surface of an acquisition volume as part of a magnetic resonance imaging process
EP3931799B1 (en) Interventional device tracking
EP3747387B1 (en) Wrong level surgery prevention
US11922645B2 (en) Imaging system
EP4299029A2 (en) Cone beam computed tomography integration for creating a navigation pathway to a target in the lung and method of navigating to the target
US20240212178A1 (en) Imaging System
CN116266369A (zh) 确定要由医学图像采集设备成像的扫描区域的技术
CN117357143A (zh) 一种可自主移动的双机械臂数字化x线摄影系统及装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant