CN113967026B - 定位成像相关部件的方法、成像设备以及计算机程序产品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将成像设备的成像相关部件定位在根据应用的位置中以记录患者的目标区域的医学图像数据的方法，所述方法具有如下步骤：检测关于所述患者的目标区域的信息；检测所述患者相对于所述成像相关部件的相对位置；确定所述成像相关部件的根据应用的位置；确定定位指令；输出所述定位指令；并且根据所述定位指令将所述成像相关部件定位在所述根据应用的位置中。本发明还涉及一种具有成像相关部件的成像设备，其中所述成像相关部件具有机械引导部，沿着至少一个运动自由度相对于所述成像设备和/或患者的静态布置来定位所述成像相关部件。

Description

定位成像相关部件的方法、成像设备以及计算机程序产品

技术领域

本发明涉及用于将成像设备的成像相关部件定位在根据应用的位置中以记录患者的目标区域的医学图像数据的方法，其中成像设备的成像相关部件相对于成像设备和/或患者的静态布置移动，以便实现与患者的目标区域相协调的成像。本发明还涉及用于实施根据本发明的方法的计算机程序产品以及根据本发明的成像设备，根据本发明的成像设备包括成像相关部件，其中成像相关部件具有机械引导部，所述机械引导部设计用于沿着至少一个运动自由度相对于成像设备的静态布置和/或患者来定位成像相关部件。

背景技术

医学成像方法典型地需要使患者的诊断相关的身体区域相对于所使用的成像设备精确定位。典型的成像设备，例如磁共振设备、计算机断层扫描设备、荧光透视设备或X射线设备在此具有成像区域，患者的待检查的身体区域定位在所述成像区域中。成像区域例如可以定位在成像设备的预确定的位置例如磁共振设备的等中心处或能够借助于例如在X射线设备的C型臂处的发射器/探测器装置相对于成像设备和/或患者移动。

患者相对于成像区域的定位可以在此对所记录的图像数据的质量有大的影响。在一个示例中，X射线设备的X射线辐射器的以小的度数改变的角度可以引起，关节间隙的二维投影与另外的解剖学结构重叠并且对于诊断不可用。在另一示例中，X射线管的略微过远渐显的辐射锥会从二维投影中渐隐解剖学结构，由此会忽略组织的病理改变。患者相对于成像区域的正确定位在所有成像设备中是相同重要的，以便能够实现图像数据的高质量并因此实现诊断的高质量。由于错误定位而重复成像在临床实践中通常是困难的，因为患者数量通常是高的并且成像设备与此对应地充分负载。此外，基于X射线的成像方法尤其与电离辐射的应用相关联，患者因此不应不必要地或重复地遭受电离辐射。

为了确保患者相对于成像设备的成像区域定位的高精度，现今提供全自动的解决方案。所述解决方案能够实现成像相关部件例如检查床或发射器/探测器装置的自主定位，以便实现将患者的诊断相关的目标区域正确定位在成像设备的成像区域中。然而，全自动的解决方案由于机动化的子部件是高成本的而对于大量最终客户例如较小的和中等的放射诊所不可用。但是，这种较小的和中等的放射诊所通常缺乏受培训的人员，以便在考虑个体患者的诊断相关的问题的情况下确保在患者和/或成像相关部件的手动定位时的可复现的质量。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供方法、设备以及计算机程序产品，其提高患者相对于成像设备定位的质量并且避免与成像相关部件的全自动定位相关联的高成本。

所述目的根据本发明通过实施例的主题来解决。有利的实施方式和符合目的的改进方案是实施例的主题。

在根据本发明的用于将成像设备的成像相关部件定位在根据应用的位置中以记录患者的目标区域的医学图像数据的方法中，成像设备的成像相关部件相对于成像设备和/或患者的静态布置移动，以便实现与患者的目标区域相协调的成像。成像设备优选地是医学设备，所述医学设备适合于执行用于检测图像数据和/或用于记录患者的组织的任意的位置分辨的测量值的成像方法。成像设备的示例是磁共振设备、计算机断层扫描设备、正电子发射断层扫描设备、单光子发射计算机断层扫描设备，但也是X射线设备，如C型臂、伽马相机、乳房X射线摄影设备和滤线栅壁设备。

成像设备的成像相关部件可以在此是成像设备的任意组成部分或组成部分的设置。优选地，成像相关部件满足如下目的：患者的诊断相关的目标区域与成像设备的成像区域相协调，以便能够实现记录患者的目标区域的医学图像数据。成像相关部件的可行示例是计算机断层扫描设备的检查床、C型臂或滤线栅壁设备的发射器/探测器装置以及记录桌或乳房X射线摄影设备的压迫桨(Kompressionspaddel)。优选地，成像相关部件相对于成像设备的基本上静态布置和/或患者的位置和/或取向可以移动，以便能够实现与患者的目标区域相协调的成像。

成像设备的成像相关部件在此尤其定位在根据应用的位置中。根据应用的位置可以是成像相关部件的空间方位和/或取向，在所述空间方位和/或取向中，患者的目标区域与成像设备的成像区域相协调。因此，成像相关部件定位在根据应用的位置中可以实现记录患者的目标区域的图像数据。这可以表示，图像数据以所期望的方式重现患者的目标区域的体积和/或投影。但是，同样可以表示，图像数据的空间分辨率和/或对比度与涉及目标区域的诊断问题或适应症相协调。目标区域可以在此是患者的任意身体区域，例如臂部、腿部、头部、肩部、臀部等。尤其可设想，目标区域例如器官或骨骼的部段处于患者的身体内。根据本发明的方法具有以下步骤。

在根据本发明的方法的一个步骤中，检测关于患者的目标区域的信息。关于患者的目标区域的信息例如可以包括能够辨识目标区域在患者中和/或在患者处的方位的目标区域的名称、目标区域的方位描述和/或医学诊断。可设想，关于患者的目标区域的信息从放射信息系统(RIS)和/或医院信息系统(HIS)调用或由成像设备的用户借助于成像设备的合适的输入接口或操作单元输入。还可设想，在检测到关于患者的目标区域的信息的情况下也读取患者信息，例如年龄、性别、身高、体重和/或病史，以及关于检查的类型的信息，例如患者的肩部、头部、臀部或肿瘤的成像。此外，检测关于患者的目标区域的信息也可以包括检测关于成像相关部件的位置、取向和/或构造的信息。关于成像相关部件的位置和/或取向的信息例如可以是目标区域相对于成像设备的成像区域的优选的相对位置以及X射线辐射器相对于患者的相应的目标区域的优选的角度和/或间距。

在根据本发明的方法的另一步骤中，检测患者相对于成像相关部件的相对位置。相对位置例如可以是患者的目标区域的表面上的点与成像相关部件的表面上的点之间的间距。同样可设想，相对位置代表患者的目标区域的面积重心与成像相关部件的表面上的任意点之间的间距。相对位置也还可以是患者的表面与成像相关部件的表面之间的平均间距。还可设想，相对位置通过患者与成像相关部件之间的中间空间的体积表征。

优选地借助于至少一个传感器对患者相对于成像相关部件的相对位置进行检测。在一个实施方式中，传感器可以是间距传感器，间距传感器在测量技术方面检测患者的目标区域与成像相关部件之间的间距。间距传感器例如可以实施为超声测量设备、激光测量设备、激光雷达测量设备等。但是同样可设想，传感器构成为相机，例如3D相机、2D相机和/或红外相机。优选地，相机记录患者和/或患者的目标区域的二维和/或三维图像信息。传感器还可以构成为增量编码器(Inkrementalgeber)，增量编码器构成用于探测成像相关部件的位置改变。成像相关部件的这种位置改变可以是患者定位在其上的检查床的方位改变和/或角度改变，例如竖直移位、水平移位、倾斜和/或旋转。增量编码器例如可以具有滑动触点、光电扫描、磁性扫描、干涉扫描和/或齿轮编码器等。成像设备尤其可以包括多个传感器，多个传感器又具有多个不同的传感器技术，例如相机、间距传感器和/或增量编码器。

传感器的信号尤其相机的图像数据可以借助于信号连接传输给成像设备的计算单元，以便确定患者相对于成像相关部件的相对位置。优选地，从患者和成像相关部件的图像数据中创建患者和成像相关部件处于其中的检查空间的三维图像。从三维图像中能够确定患者的表面和成像相关部件的表面上的任意点的间距。还可设想，患者和/或成像相关部件具有参考点，参考点使确定患者和/或成像相关部件之间的间距变得容易。这种参考点可以不仅是自然取向点，例如患者的鼻部、眼部或肩部，而且也是人工取向点，例如成像相关部件和/或患者处的反射的或发光的标记。

在根据本发明的方法的另一步骤中，根据关于患者的目标区域的信息来确定成像相关部件的根据应用的位置。根据应用的位置可以在此例如从数据库读取，在数据库中针对患者的多个目标区域存储有关于成像相关部件的根据应用的位置的信息。但是同样可设想，根据身体模型确定成像相关部件的根据应用的位置，借助于所述身体模型，能够以统计学概率确定患者的目标区域的方位。此外，也可以借助于使用智能算法，例如根据来自数据库的患者信息和/或医学图像数据，确定成像相关部件的根据应用的位置。确定成像相关部件的根据应用的位置优选地包括确定坐标或方位信息，所述坐标或方位信息在空间上定义用于记录患者的目标区域的图像数据的成像相关部件的根据应用的位置。在一个示例中，坐标或方位信息可以包括检查床、X射线探测器或伽马相机的位置和/或取向。

依据根据本发明的方法的另一步骤，根据患者相对于成像相关部件的相对位置和成像相关部件的根据应用的位置来确定定位指令。在一个简单的示例中，定位指令可以是比特，例如“零”或“一”。“零”可以在此编码向后移动，而“一”编码向前移动，反之亦然。检查床、记录桌、压迫桨等可以根据这种定位指令已经沿着空间方向、例如沿着水平直线或竖直直线移动到根据应用的位置中。但是，定位指令也可以包括成像相关部件的坐标和/或方位信息，所述坐标和/或方位信息在空间上定义成像相关部件的根据应用的位置。在一个优选的实施方式中，定位指令具有成像相关部件的根据应用的位置的三维坐标。定位指令也还可以包括附加的信息，例如成像相关部件的当前位置相对于成像相关部件的根据应用的位置的差以及关于到达根据应用的位置的信息等。

在根据本发明的方法的另一步骤中，输出定位指令。例如可以借助于模拟或数字信号经由对应设计的电信号连接或无线信号连接输出定位指令。定位指令在输出时优选地在显示单元上可视化并且显示给成像设备的用户。输出可以在此包括定位指令的任意信息。在一个简单的示例中，输出可以是比特，比特触发指向成像相关部件的根据应用的位置的箭头形的第一指示元件发光。第一指示元件可以借助于发光机构发光，直至到达检查床的根据应用的位置。检查床还可以具有与第一指示元件相反取向的第二箭头形指示元件，如果已经超过成像相关部件的根据应用的位置并且需要相反指向的移动，则所述指示元件根据输出变亮。

在另一示例中，输出可以包括检查空间的二维或三维图像，在所述检查空间中，患者的当前位置以及成像相关部件的当前位置和成像相关部件的根据应用的位置重叠。

输出定位信号可以包括输出控制信号。控制信号例如可以用于操控马达设备和/或制动设备，马达设备和/或制动设备可以影响成像相关部件的移动和/或位置。优选地，定位指令的至少一部分借助于显示单元直接输出给成像设备的用户，由此使用户能够将成像相关部件定位在根据应用的位置中。显示单元例如是监视器、银幕、VR眼镜、智能手表、发光的指示元件等。可设想，定位指令连续或以离散时间间距在显示单元上更新，以便将定位的当前状态输出给成像设备的用户。

在根据本发明的方法的另一步骤中，根据定位指令将成像相关部件定位在根据应用的位置中。例如可以借助于成像相关部件的移位、旋转和/或倾斜通过成像设备的用户进行定位。为此，成像相关部件可以例如与轨道系统或伸缩系统连接和/或具有能够实现沿着一个或多个运动自由度移动的旋转活节、球活节、铰链、多活节等。优选地通过成像设备的用户沿着可行运动自由度定位成像相关部件。用户可以根据在显示单元上输出的定位指令来定位成像相关部件。

还可设想，借助于马达元件和/或制动设备支持成像相关部件的定位。支持例如可以包括借助于马达元件修正成像部件小的定位误差或通过制动设备限制成像相关部件的移动。马达元件和/或制动设备可以在此借助于定位指令的控制信号来操控。优选地，马达元件和/或制动设备的操控的时刻借助于当前位置、当前速度或当前位置与成像相关部件的根据应用的位置之间的差以及其他信息、例如成像相关部件的重量和/或患者的体重来修正。这种信息例如可以从患者信息确定或借助于至少一个传感器检测。

通过根据本发明的方法，可以以有利的方式实现成像相关部件的精确定位，同时避免用于全自动定位成像相关部件的高成本的机动化。此外，成像设备的用户可以通过在显示单元上输出定位指令以有利的方式了解定位的当前状态并且对应于定位指令调整成像相关部件的位置。

在根据本发明的方法的一个可行的实施方式中，借助于智能算法和/或借助于身体模型确定成像相关部件的根据应用的位置。智能算法可以表示人工智能的任意应用。人工智能例如可以包括自学习算法、神经网、专家系统等，其根据患者信息和其他数据、尤其多个患者的图像数据来确定根据应用的位置。在一个示例中，可以借助于来自数据库的其他患者的数据来训练用于根据患者的目标区域确定成像相关部件的根据应用的位置的神经网。同样可设想，来自数据库的数据与成像设备的医生或用户的评论关联，所述评论包括关于成像相关部件的相应的定位的质量的结论。这种评论可以由智能算法使用作为边界条件或输入变量，以便确定成像相关部件的根据应用的位置。相反，专家系统可以例如根据成像设备的已知的几何布置、成像相关部件的已知运动自由度，但也根据患者信息和/或患者的目标区域来确定成像相关部件的根据应用的位置。同样可设想，专家系统借助至少一个传感器和/或身体模型的测量数据，以便确定成像相关部件的根据应用的位置。身体模型优选地提供人类患者的虚拟视图，虚拟视图能够根据患者信息适配于虚拟患者。同样可设想，目标区域尤其不同器官的位置已经包含在身体模型中。专家系统还可以构成用于，将患者的目标区域定位在检查空间的三维图像中并且确定成像相关部件的根据应用的位置。

通过使用智能算法和/或身体模型，成像相关部件的根据应用的位置能够在更短的时间中和可重复地根据多个影响因素确定。由此，可以以有利的方式减少执行用于记录患者的目标区域的图像数据的成像的持续时间。

在根据本发明的方法的一个优选的实施方式中，根据定位指令手动将成像相关部件定位在根据应用的位置中。成像相关部件的手动定位可以表示，成像相关部件通过成像设备的用户沿着对应的运动自由度移动到根据应用的位置中。在一个简单的示例中，磁共振设备的检查床与患者一起通过用户在轨道系统或滑架上沿着水平直线移位到根据应用的位置中，使得患者的目标区域定位在磁共振设备的等中心中。磁共振设备的用户在此通过定位指令指导，定位指令例如借助于磁共振设备和/或检查床处的显示单元和/或指示元件输出给用户。

通过成像相关部件的手动定位，以有利的方式避免耗费地机动化成像相关部件来全自动设定根据应用的位置。由此可以有利地降低成像设备的制造成本和运行成本。此外，用于确定成像相关部件的根据应用的位置的人工智能和/或身体模型的使用能够以有利的方式与定位的手动执行组合，由此可以在更短的时间中实现高精度定位。

依据根据本发明的方法的一个可行的实施方式中，输出定位指令包括输出光学信号和/或声学信号和/或力反馈。光学信号例如可以包括发光机构的发光，但也包括提示，例如文本框、几何对象、数字符号、检查空间和/或患者和/或成像相关部件的虚拟视图以及这种提示的任意组合在显示单元上的虚拟显示。在一个优选的实施方式中，定位指令的光学信号包括检查空间连带成像相关部件和患者的三维图像，在所述三维图像中，描述成像相关部件的根据应用的位置，例如描述为半透明的或虚线的示意图。如上所述，检查空间的三维图像可以借助于3D相机检测并且连续或以离散时间间距更新。检查空间的三维图像例如可以借助于监视器、银幕和/或VR眼镜(虚拟现实眼镜)输出给成像设备的用户。在一个实施方式中，成像相关部件的根据应用的位置借助于具有透明视镜的VR眼镜输出给用户。在此，可以舍弃三维检查空间的输出，因为用户可以通过VR眼镜的透明视镜观察检查空间连带患者、成像设备以及成像相关部件。优选地，定位指令在所述实施方式中作为半透明的或虚线的示意图为用户渐显在VR眼镜的视镜上或投影到视镜上，使得用户可以将成像相关部件根据定位指令移动到根据应用的位置中。

但是，定位指令也可以包括声学信号和/或力反馈、例如声调或振动，声学信号和/或力反馈的强度、持续时间和/或频率随着成像相关部件与根据应用的位置的间距增加或减小而改变。在一个简单的示例中，乳房X射线摄影设备的压迫桨被引导到患者的乳房处的根据应用的位置中。乳房X射线摄影设备的用户可以在此借助于移动设备例如智能手表的振动或压迫桨的远程控制被通知：到达压迫桨的根据应用的位置，其方式是：移动设备的振动频率随着压迫桨越来越靠近根据应用的位置而改变。振动也可以借助于各个振动脉冲之间的停顿的可变的持续时间来调整，其中振动脉冲之间的停顿的持续时间例如随着成像相关部件的当前位置距根据应用的位置的间距减小而减小。在到达根据应用的位置时，例如可以输出持续的振动脉冲，以便对应地通知用户。

通过输出光学和/或声学信号和/或力反馈，成像设备的用户能够以直接的方式了解成像相关部件的定位的当前状态。此外，定位指令在输出力反馈、声学信号和/或光学信号时借助于VR眼镜直接定位在用户处和/或用户的视野中，使得可以在单独设立的显示单元上以有利的方式避免定位指令的繁琐追踪。

在根据本发明的方法的一个可行的实施方式中，输出定位指令包括输出控制信号，其中在将成像相关部件定位在根据应用的位置中时借助于制动设备锁止成像相关部件，其中制动设备借助于控制信号转移到固定位置中。控制信号例如可以作为模拟或数字信号经由电信号连接传递给制动设备。优选地，控制信号的传递在时间上与成像相关部件的移动相协调，使得成像相关部件借助于由制动设备施加的力锁止在根据应用的位置中。可设想，成像设备的计算单元构成用于，根据至少一个传感器的数据和/或患者信息确定成像相关部件的位置、速度、重量、推动力等，以便使控制信号输出给制动设备在时间上与成像相关部件的移动相协调。在一个可行的实施方式中，计算单元根据成像相关部件的重量和速度确定成像相关部件的当前动能。根据当前动能能够确定制动力，必须消耗所述制动力，以便将成像相关部件锁止在根据应用的位置中。可设想，制动设备的止动作用在此借助于控制信号改变。此外，成像设备的至少一个传感器也可以构成为增量编码器或绝对编码器(Absolutgeber)，增量编码器或绝对编码器直接检测成像相关部件的当前位置并且将其传递给计算单元。接着，计算单元可以确定成像相关部件的位置和/或速度，并且在确定定位指令时考虑所述位置和/或速度。在另一实施方式中，制动设备可以具有止挡元件，止挡元件在与成像相关部件接触时限制成像相关部件沿着一个或多个运动自由度的移动。可设想，沿着成像相关部件的运动自由度根据定位指令设定止挡元件和/或制动设备的位置。

通过根据定位指令操控制动设备，能够以有利的方式避免用于定位成像相关部件的耗费的马达。由此，相对于全自动的成像设备可以降低制造成本和运行成本。此外，也能够通过提供制动设备由更低资质的人员进行成像相关部件的精确定位，因为可以以有利的方式通过制动设备锁止在根据应用的位置中。

在根据本发明的方法的一个可行的实施方式中，借助于马达元件修正在将成像相关部件定位在根据应用的位置中时小的定位误差，其中在修正小的定位误差时，马达元件根据定位指令将成像相关部件移动到患者处的根据应用的位置中。小的定位误差可以在此是成像相关部件的当前位置与成像相关部件的根据应用的位置之间的小的差。马达元件优选地构成用于在对应于小的定位误差的量级中进行成像相关部件的位置的精细调节。这可以表示，马达元件可以沿着受限的路段例如几毫米或几厘米的路段定位成像相关部件，以便修正成像相关部件的小的定位误差。同样可以表示，可以在受限的时间间隔中，例如在几毫秒至几秒内，由马达元件修正小的定位误差。在一个可行的实施方式中，一旦成像相关部件的小的定位误差处于马达元件的受限的路段内和/或可以在受限的时间间隔内由马达元件修正，则通过用户完成成像相关部件的手动定位。

例如可以通过以定位指令的控制信号操控马达元件来进行成像相关部件的位置的精细调节。这种控制信号可以作为模拟或数字信号从成像设备的计算单元和/或控制单元经由合适的信号连接传输给马达元件。可设想，单个马达元件能够实现沿着成像相关部件的多个运动自由度修正小的定位误差。但是，成像设备同样可以具有多个马达元件，所述多个马达元件根据定位指令的控制信号沿着多个运动自由度修正小的定位误差。

通过使用根据定位指令修正成像相关部件的小的定位误差的马达元件，能够以有利的方式避免用于沿着成像相关部件的移动路径全自动定位成像相关部件的耗费的马达元件。由此可以相对于全自动的成像设备降低制造成本和运行成本，其中可以以有利的方式确保成像相关部件的定位的类似质量。

根据本发明的成像设备包括成像相关部件、至少一个传感器、计算单元以及输出接口，其中成像相关部件具有机械引导部，所述机械引导部设计用于，沿着至少一个运动自由度相对于成像设备的静态布置和/或患者来定位成像相关部件。成像相关部件可以根据上述实施方式中的一个实施方式构成。成像相关部件的机械引导部可以具有构成用于相对于成像设备的静态布置移动成像相关部件的任意机构。机械引导部例如可以包括轨道系统、滑架、伸缩系统、活节等，其能够沿着预确定的移动轨迹或预确定的运动自由度实现成像相关部件的引导。运动自由度可以在此例如是旋转点和/或路段，沿着所述路段，成像相关部件可移动和/或移动式支承。可设想，成像相关部件具有多个运动自由度，例如两个、三个、四个或更多个自由度。同样可设想，机械引导部具有旋转活节或球活节，其在受限的移动空间中能够实现成像相关部件的基本上三维移动。

机械引导部构成用于，能够实现沿着至少一个运动自由度手动定位成像相关部件。优选地，机械引导部为此具有手持件。手持件例如可以构成为具有由成像设备的用户使用的任意形状的把手或杆，以便将成像相关部件手动沿着运动自由度移动到根据应用的位置中。机械引导部还可以具有力减小机构、例如杠杆或滑轮，在定位成像相关部件时，所述力减小机构减小待由用户施加的力。

成像设备的计算单元优选地构成用于处理任意模拟和数字信号和/或信息，并且例如可以包括处理器、微处理器、CPU、GPU等。计算单元还可以具有设计用于检测、输出和/或转换模拟信号和/或数字信号的控制器或微控制器。此外，计算单元可以具有电子和/或磁性存储器，例如RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash(闪存)，但也具有HDD、SSD或其他存储器类型。同样可设想，计算单元具有合适的接口，借助于合适的接口，计算单元可以访问外部存储器，例如数据库、云、服务器或任意其他存储器介质。计算单元在此优选地经由网络接口、总线接口和/或经由模拟信号连接与外部存储器连接。在成像设备的一个优选的实施方式中，计算单元与成像设备的控制单元电地和机械地连接。

至少一个传感器构成用于检测患者的目标区域相对于成像相关部件的相对位置。如上所述，用于检测相对位置的传感器可以构成为例如记录患者的目标区域的二维和/或三维图像数据的相机。传感器还可以构成为间距传感器，间距传感器检测成像相关部件相对于患者的目标区域的表面的间距。在一个优选的实施方式中，成像设备具有多个相机和/或间距传感器，以便确定患者的目标区域相对于成像相关部件的相对位置。多个传感器尤其可以适合于，除了患者的目标区域相对于成像相关部件的间距之外也检测成像相关部件相对于患者的目标区域的角度和/或取向。

成像设备的计算单元构成用于，确定成像相关部件的根据应用的位置并且至少根据患者相对于成像相关部件的相对位置推导出定位指令，其中输出接口设计用于输出定位指令。如上所述，可以借助于计算单元根据智能算法、身体模型以及外部数据、患者信息等确定根据应用的位置。为了确定定位指令，计算单元优选地构成用于确定成像相关部件沿着所述运动自由度或多个运动自由度的轨迹。成像相关部件的运动自由度通常对于给定的成像设备预确定并且例如可以借助于计算单元从数据库或存储器读取。

定位指令在此至少根据患者相对于成像相关部件的相对位置推导出。在一个可行的实施方式中，计算单元为此例如具有图像处理算法，所述图像处理算法构成用于，在相机的图像数据中识别成像相关部件以及患者和/或患者的目标区域并且确定待由成像相关部件克服的空间距离。图像处理算法还可以设计用于辨识成像相关部件与患者之间的不可移动的或外来的对象，使得计算单元可以在确定定位指令时考虑和例如绕过不可移动的或外来的对象。不可移动的或外来的对象可以在此是检查空间的部分中的成像设备的其他部件、人员等。

用于输出定位指令的输出接口可以构成用于输出模拟和/或数字信号。这种信号尤其可以是图像数据、视频数据和/或控制信号。输出接口还可以构成用于将定位指令无线地例如借助于无线电连接、蓝牙连接和/或WLAN连接传输给任意显示单元。

可以根据在显示单元上输出定位指令以有利的方式在定位成像相关部件时支持成像设备的用户。由此，可以加速定位过程并且以有利的方式避免成像相关部件的错误定位。

在根据本发明的成像设备的另一实施方式中，至少一个传感器构成用于检测成像相关部件相对于成像设备的相对位置，其中计算单元构成用于至少根据成像相关部件相对于成像设备的相对位置来确定成像相关部件的根据应用的位置。所述实施方式尤其在成像设备中是重要的，在所述成像设备中患者连续地或分部段连续地在检查床上的近似恒定的位置中通过成像设备被移动并且在此至少部分地被成像设备覆盖。在此，(替代或附加于患者的目标区域相对于成像相关部件的相对位置)例如可以检测检查床相对于成像设备的相对位置，以便确定定位指令。

如上所述，成像设备的至少一个传感器可以在此构成为相机或间距传感器。然而，尤其可设想，至少一个传感器构成为增量编码器，增量编码器例如在测量技术方面检测检查床相对于成像设备的偏转和/或检查床(或其他成像相关部件)相对于成像设备的相对位置。在一个优选的实施方式中，计算单元设计用于根据增量编码器的测量值和相机的图像数据来确定定位指令。为此，计算单元可以具有图像处理算法，图像处理算法根据相机的图像数据在参考测量的过程中确定患者在检查床上的位置。优选地，图像处理算法设计用于，相对于检查床确定患者的目标区域和/或在图像数据中与检查床配准。尚在检查床定位在根据应用的位置中之前，借助于相机检测图像数据例如可以作为参考测量进行一次。计算单元还可以设计用于读取增量编码器的测量数据，以便确定检查床相对于成像设备的位置。根据患者的目标区域在检查床上的位置以及检查床相对于成像设备的位置，例如可以确定对于到达根据应用的位置所需的水平路段和/或竖直路段。之后，可以根据水平路段和/或竖直路段推导出定位指令。自然，至少一个传感器可以设计用于检测任意其他成像相关部件与成像设备之间的相对位置。成像相关部件可以在此具有任意机械引导部，例如轨道系统、伸缩系统、旋转活节、球活节等，它们能够实现成像相关部件相对于成像设备的相对移动。

通过记录用于确定患者的目标区域相对于成像相关部件的相对位置的参考测量，能够以有利的方式根据增量编码器的测量值确定定位指令，增量编码器检测成像相关部件相对于成像设备的相对位置。由此，可以在移动到成像设备中时以有利的方式补偿患者的目标区域的覆盖。此外，可以通过使用增量编码器实现特别时间高效地和精确地确定成像相关部件相对于成像设备的相对位置。

在另一实施方式中，根据本发明的成像设备具有制动设备，所述制动设备设计用于，在由定位指令预确定的位置处限制成像相关部件的至少一个运动自由度和/或根据定位指令将成像相关部件锁止在根据应用的位置中。制动设备可以具有制动块(Bremsklotz)，在转移到固定位置中时，制动块与成像相关部件接触并且构成与成像相关部件的力配合连接。制动设备也可以具有多个制动块，所述制动块构成用于，在一个或多个侧处接触成像相关部件并且在此减小成像相关部件的动能。优选地，制动块与成像相关的连接之间的力配合的连接可调整。这可以表示，制动设备转移到固定位置中的速度和/或制动块施加到成像相关部件的表面上的制动力借助于定位指令可改变。定位指令可以在此尤其具有控制信号，控制信号由成像设备的计算单元生成并且借助于输出接口经由合适的信号连接传输给制动设备。

还可设想，制动设备构成在固定位置中与成像相关部件形状配合的连接。在一个实施方式中，用于建立形状配合的连接的制动设备可以具有止挡元件，例如销钉、螺栓、弹簧、弹性体等，止挡元件根据控制信号被转移到止挡位置中。止挡元件在此可以与成像相关部件的互补的止挡元件，例如螺栓、销钉、格栅、孔网格、空心柱体、壳等相互作用和/或接合，以便提供形状配合的连接。

制动设备尤其构成用于在由定位指令预确定的位置处限制成像相关部件的至少一个运动自由度。这可以表示，制动设备设计用于，根据定位指令的控制信号沿着成像相关部件的运动自由度来改变止挡元件的止挡位置和/或制动块的固定位置。

制动设备还构成用于，根据定位指令将成像相关部件锁止在根据应用的位置中。这可以表示，在使用成像设备的用户的手动力的情况下成像相关部件在制动设备转移到固定位置中之后基本上不可移动。

即使在通过用户手动移动成像相关部件的情况下通过提供制动设备也可以以有利的方式确保成像相关部件根据定位指令的精确定位。

在一个可行的实施方式中，根据本发明的成像设备的成像相关部件具有马达元件，马达元件构成用于，根据定位指令修正成像相关部件的小的定位误差并且将成像相关部件沿着至少一个运动自由度移动到根据应用的位置中。马达元件可以具有驱动装置，驱动装置构成用于，沿着运动自由度移动成像相关部件。驱动装置例如是液压的、气动的、马达式的和/或电的驱动装置，其将驱动介质的内能和/或电能转换成成像相关部件的动能。优选地，马达元件在成像相关部件沿着一个运动自由度的最大可能偏转方面设计得不足。这可以表示，马达元件的作用范围、力和/或速度仅仅适合于沿着受限的路段运输成像相关部件。受限的路段可以在此例如为几毫米至数厘米。但是同样可设想，成像相关部件借助于马达元件的移动速度受限。尤其，借助于马达元件将成像相关部件从初始位置全自动移动到根据应用的位置中对于成像设备的通常工作过程可能是不经济的。

马达元件优选地构成用于修正在通过成像设备的用户手动定位成像相关部件时留下的小的定位误差。计算单元可以构成用于，借助于至少一个传感器检测成像相关部件的小的定位误差并且将对应的定位指令借助于控制信号传输给马达元件。马达元件优选地具有典型的接口，例如模拟的0V-10V或0mA-24mA接口、数字接口或总线接口，以便检测控制信号并且对应地修正成像相关部件的位置。

借助于马达元件，能够以有利的方式修正成像相关部件在通过用户手动定位时的小的定位误差。此外，通过使用仅仅适合于修正小的定位误差的马达元件可以有利地相对于具有较耗费的马达元件的全自动的成像设备降低制造成本和运行成本。

在另一实施方式中，根据本发明的成像设备具有显示单元，其中显示单元具有与输出接口的信号连接，并且设计用于将定位指令输出给成像设备的用户。显示单元可以是适合于输出光学、声学和/或触觉信号的任意设备。触觉信号例如可以是振动或类似的力反馈。优选地，显示单元构成监视器，该监视器构成用于在屏幕上为成像设备的用户显示定位指令。但是，显示单元也可以是将定位指令投影到墙或银幕上的投影仪。还可设想，显示单元是平板电脑、智能手机或类似的可携带设备。

优选地，显示单元构成用于显示定位指令和/或借助于相机检测到的图像数据。定位指令可以在此包括检查空间的视图，连带成像相关部件、患者和成像设备的当前位置，但也带有成像相关部件的根据应用的位置。还可设想，如上所述，成像相关部件的根据应用的位置作为示意图在检查空间的视图中配准或与检查空间的视图重叠。成像设备的用户根据在显示单元上的图像(定位指令)能够将成像相关部件移动到根据应用的位置中。

在另一实施方式中，显示单元可以实施为指示元件或多个指示元件。指示元件可以是对呈光学、声学和/或触觉信号形式的信息进行编码的任意对象。指示元件例如可以具有发光机构，发光机构构成用于根据定位指令发光和/或改变所发射的光的波长。在一个简单的示例中，指示元件实施为借助于LED根据定位指令的控制信号发光的箭头。如果检查床应在对应于箭头的方向上移动，则箭头可以根据定位指令例如发绿光。在到达成像相关部件的根据应用的位置时，可以对应地结束指示元件的发光。可设想，显示单元包括多个指示元件，所述多个指示元件根据定位指令以不同的顺序、不同的图案或不同的颜色可发光。

显示单元还可以构成用于借助于光学、声学和/或触觉信号的可变特性对定位指令的信息进行编码。可以在此尤其借助于信号强度和/或信号频率的改变进行对定位指令进行编码。这例如可以包括声学声调的频率、发光的颜色值以及在声学声调和/或振动脉冲和/或发光脉冲之间的停顿的持续时间等。信号强度和/或信号频率可以在此例如根据成像相关部件距根据应用的位置的间距和/或成像相关部件的当前速度改变。

通过提供用于将定位指令输出给成像设备的用户的显示单元，成像相关部件、患者和/或成像设备的相对位置的传感器支持的检测的上述优点能够与通过成像设备的用户手动定位成像相关部件结合。由此，可以以有利的方式实现将成像相关部件精确地和时间高效地定位在根据应用的位置中。此外，可以以有利的方式通过未受训的用户实现成像相关部件的定位，因为自动确定成像相关部件的根据应用的位置并且将其输出给用户。此外，能够通过借助于信号强度和/或信号频率对定位指令进行编码实现与用户的感知能力的直接反馈，由此以有利的方式向用户直接通知定位的当前状态。

在一个可行的实施方式中，根据本发明的成像设备的显示单元仿形成像设备的用户的身体区域并且能够紧固在用户的身体区域上。这可以表示，显示单元部分地或完全地包围用户的身体区域，例如腿部、臂部、手腕、头部等。显示单元可以在此具有紧固元件，紧固元件将显示单元可逆地与用户的身体区域连接。这种紧固元件例如可以包括张力带、绷带、皮带、搭扣、拉链、夹子等，其将显示单元力配合地和/或形状配合地与身体区域连接。在一个实施方式中，显示单元实施为智能手表，智能手表将呈声学信号和/或振动形式的定位指令输出给用户。智能手表可以具有构成用于将智能手表紧固在用户的手腕上的臂带。在另一实施方式中，显示单元可以实施为可定位在用户的视野中的VR眼镜。在上下文中，AR眼镜(augmented reality(增强现实))以及MR眼镜(mixed reality(混合现实))也视为VR眼镜。VR眼镜可以对应地设计用于，完全数字式产生图像数据，将图像数据与场景或视野的物理图像重叠和/或能够实现与虚拟世界或图像数据中的物理对象交互作用。VR眼镜优选地具有投影仪，投影仪在VR眼镜的朝向用户眼睛的内侧上显示定位指令。优选地，VR眼镜具有透明的视镜，使得用户可以通过VR眼镜的视镜观察检查空间。在这种情况下，投影仪尤其设计用于，将成像相关部件的示意图投影在用户的视野中，使得相对于成像设备和/或患者的目标区域在根据应用的位置中描绘示意图。VR眼镜可以替代透明的视镜同样具有屏幕。屏幕优选地定位在用户的视野中，并且构成用于在根据应用的位置中给用户共同呈现检查空间的视图和成像相关部件的示意图。

显示单元同样可以构成用于，将定位指令作为声学信号和/或力反馈输出给成像设备的用户。参考以上列举的示例，智能手表例如可以设计用于将振动传递给用户的手腕。在另一示例中，VR眼镜具有扬声器，在根据应用佩戴VR眼镜时，扬声器定位在用户的耳部附近。VR眼镜的扬声器可以构成用于将定位指令借助于声学信号例如语音指令或声学声调输出给用户。此外，可设想显示单元的任意其他实施方式，其能够紧固在成像设备的用户上并且设计用于将光学、声学和/或触觉信号输出给用户。

通过提供仿形用户的身体区域的显示单元，用户可以与静态安装的显示单元无关地将成像相关部件定位在根据应用的位置中。由此以有利的方式避免用户朝向静态安装的显示单元的持续取向的必要性。此外，通过用户对成像相关部件的定位改进的关注来降低错误定位的风险。

根据本发明的计算机程序产品能够加载到成像设备的计算单元的存储器中并且具有程序代码机构，以便当在成像设备的计算单元中执行计算机程序产品时，执行根据本发明的方法。通过根据本发明的计算机程序产品可以快速地、相同重复地和稳健地执行根据本发明的方法。计算机程序产品配置成使得计算机程序产品可以借助于计算单元执行根据本发明的方法步骤。计算单元必须在此分别具有先决条件，例如对应的工作存储器、对应的显卡或对应的逻辑单元，使得可以高效地执行相应的方法步骤。计算机程序产品例如存储在计算机可读的介质上或储存在网络、服务器或云上，可以从那里将所述计算机程序产品加载到本地计算单元的处理器中，所述本地计算单元可以构成为独立的系统部件或构成为成像设备的一部分。此外，计算机程序产品的控制信息可以存储在电子可读的数据载体上。电子可读的数据载体的控制信息可以构造成，使得在数据载体使用于成像设备的计算单元中的情况下，控制信息执行根据本发明的方法。电子可读的数据载体的示例是DVD、磁带、U盘或任意其他存储器，在其上存储有电子可读的控制信息、尤其软件。如果所述控制信息由数据载体读取并且存储到根据本发明的成像设备的控制装置和/或计算单元中，则可以执行根据本发明的方法的上述实施方式的所有根据本发明的实施方式。

附图说明

本发明的其他优点和细节从在下文中描述的实施例中以及根据附图得出。在此示出：

图1示出根据本发明的成像设备的实施方式，

图2示出根据本发明的成像设备的实施方式，

图3示出根据本发明的成像设备的实施方式，

图4示出根据本发明的方法的可行流程图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的成像设备的可行实施方式。成像设备当前实施为具有C型臂6的X射线设备1，在所述C型臂处相对置地设置有X射线辐射器7和X射线探测器8。X射线辐射器7和X射线探测器8共同形成发射器/探测器装置，发射器/探测器装置是X射线设备1的成像相关部件。X射线设备1的C型臂6取向成，使得可以记录定位在检查床17上的患者15的目标区域9。借助于C型臂6，X射线辐射器7和X射线探测器8可以关于在检查床17上支承的患者15移置到不同记录位置中。X射线设备1可以为此借助于移动载体单元2沿着空间方向X和Z移动。C型臂6还具有旋转活节31，旋转活节能够实现C型臂6沿着旋转方向Wz的旋转。C型臂6还借助于轨道系统32支承在旋转活节31处，使得C型臂6能够沿着旋转方向Wz移位。

决定性地经由C型臂6沿着旋转方向Wz和Wy的运动自由度以及移动的载体单元2沿着空间方向X和Z的运动自由度实现将发射器/探测器装置取向到患者15的目标区域9上。X射线设备1的用户29可以将C型臂6以及移动的载体单元2为此手动沿着运动自由度移动到根据应用的位置中。此外，检查床17当然也可以沿着空间方向X和Z、以及高度Y可定位。在图1中示出的实施方式中，检查床17具有马达元件61。马达元件61构成用于，根据定位指令的控制信号将检查床17沿着空间方向Y移动了受限的路段。在所示出的示例中，控制信号借助于输出接口43经由信号连接64c传输给马达元件61。由此，可以修正检查床17的小的定位误差并且将患者15的目标区域9定位在X射线辐射器7与X射线探测器8之间的根据应用的位置中。

在本实施方式中，不仅检查床17而且具有X射线辐射器7和X射线探测器8的发射器/探测器装置是成像相关部件。成像相关部件必须彼此且相对于患者15定位在预确定的相对位置中，用于检测患者15的目标区域9的医学图像数据。为了确定成像相关部件的当前位置，X射线设备1具有两个传感器63a和63b。传感器63a在所示出的实施方式中实施为3D相机63a，3D相机检测具有X射线设备1、患者15以及检查床17的检查空间的三维图像。检查空间的三维图像作为模拟或数字信号借助于信号连接64a和控制单元4传输给计算单元40并且处理。对检查空间的三维图像进行处理例如可以包括在发射器/探测器装置、检查床17和/或患者15处识别参考点，参考点能够实现确定成像相关部件与患者15之间的间距和/或取向。在所示出的实施方式中，X射线设备1还具有间距传感器63b，间距传感器检测X射线辐射器7与患者15的目标区域9之间的间距65。间距65例如可以用作为参考值，参考值根据检查空间的三维图像提高确定成像相关部件和患者15的相对位置的精度。

X射线设备1的计算单元40构成用于，根据传感器63a、63b和患者15的目标区域9的数据来确定发射器/探测器装置和检查床17的根据应用的位置并且确定输出给显示单元41a的定位指令。显示单元41a在所示出的示例中实施为VR眼镜，VR眼镜定位在X射线设备1的用户29的头部处并且具有透明的视镜。用户29在本示例中是进行治疗的医生。定位指令例如包括检查床17、发射器/探测器装置和C型臂6在相应的根据应用的位置中的示意图。所述示意图被投影到VR眼镜的视镜上并且使用户29实现将检查床17以及具有X射线辐射器7和X射线探测器8的C型臂6移动到根据应用的位置中。优选地，成像相关部件的示意图在此投影在VR眼镜的视镜上，使得成像相关部件的根据应用的位置定位在相对于检查空间的由用户29通过VR眼镜的视镜观察的局部的正确空间布置中。VR眼镜当然也可以具有电子组件、透明的电子电路、光导体显示器等来替代投影仪，借助于电子组件、透明的电子电路、光导体显示器等，能够在VR眼镜的视镜上输出示意图。

X射线设备1还具有构成用于控制X射线设备1的控制单元4。控制单元4的任务尤其可以包括设定不同的成像参数、协调图像记录和图像处理的不同步骤、将传感器63a和63b的数据传输给计算单元40以及将定位指令输出给显示单元41a并且将控制信号输出给马达元件61。在本实施方案中，计算单元40集成到X射线设备1中并且与控制单元4连接。

显示单元41a与计算单元40或控制单元4之间的信号连接在所示出的示例中无线地实施，以便避免用户29的活动半径和/或运动自由度受线缆限制。为此，输出接口43例如具有WLAN接口、蓝牙接口和/或无线电接口。此外，输出接口43在本实施方式中构成用于，将成像相关部件在根据应用的位置中的定位指令和示意图无线地传输给VR眼镜41a的对应接口。

图2示出根据本发明的成像设备的另一实施方式。在所述示例中，成像设备是具有磁体单元11的磁共振设备10，磁体单元例如具有用于产生强的和尤其均匀的主磁场13的永磁体、电磁体或超导主磁体12。磁共振设备10还包括用于记录患者15的患者记录区域14。患者记录区域14在本实施例中构成为柱形并且在周向方向上由磁体单元11包围。原则上，然而也可设想患者记录区域14的与所述示例不同的构成方案。

患者15可以借助于磁共振设备10的患者支承设备16定位在患者记录区域14中。为此，患者支承设备16具有可在患者记录区域14内移动式构造的检查床17。磁体单元11还具有用于产生磁场梯度的梯度线圈18，磁场梯度用于在成像期间进行位置编码。梯度线圈18借助于磁共振设备10的梯度控制单元19操控。磁体单元11还可以包括高频天线，高频天线在本实施例中构成为固定地集成到磁共振设备10中的体线圈20。体线圈20设计用于激励处于由主磁体12产生的主磁场13中的原子核。体线圈20由磁共振设备10的高频单元21操控并且将高频信号入射到基本上由磁共振设备10的患者记录区域14形成的检查空间中。体线圈20还构成用于接收患者15的磁共振信号。

为了控制主磁体12、梯度控制单元19并且为了控制高频单元21，磁共振设备10具有控制单元4。控制单元4构成用于控制序列例如成像的梯度回波序列或快速自旋回波序列的执行。在所示出的示例中，控制单元4还包括计算单元40，计算单元40也构成用于评估在磁共振检查期间检测到的数字化的磁共振信号。计算单元40和控制单元4还构成用于检测和处理传感器63a和63c的数字和/或模拟信号。

计算单元40在本示例中尤其构成用于，至少根据关于患者15的目标区域9的信息以及传感器63a和63c的数据和/或信号来确定用于检查床17的定位指令并且借助于输出接口43将其输出给显示单元41。显示单元41在所示出的示例中实施为智能手表，智能手表紧固在用户29的手腕上并且借助于振动线圈输出定位指令。如上所述，输出接口43也在所述示例中构成用于将定位指令无线地传输给显示单元41。

传感器63c在所示出的示例中是增量编码器，增量编码器根据相对于患者支承设备16的相对偏转来检测检查床17的当前位置。传感器63c可以将关于检查床17的当前位置的信息无线地或有线地(未示出)传输给计算单元40和/或控制单元4。通过将3D相机63a和增量编码器63c的数据进行组合，能够提高确定检查床17的当前位置的精度并因此也相对于定位指令根据3D相机63a的图像数据的纯基于图像处理的确定提高了定位指令的精度。

在所示出的实施方式中，磁共振设备10具有制动设备62，制动设备62经由信号连接64d与输出接口43电连接。制动设备62例如可以具有制动块(未示出)，制动块在根据定位指令操控制动设备62时转移到固定位置中或从固定位置脱开。优选地，计算单元40构成用于根据检查床17的当前动能来确定操控制动设备62的时刻。检查床17连同患者15的当前动能能够例如从检查床17和患者15的速度和质量中确定。患者支承设备16可以在此具有用于检测检查床17和/或患者15的重量的另一传感器。但是同样可设想，患者15和检查床17的重量由计算单元40从患者信息和/或外部数据库读取。计算单元40还构成用于根据增量编码器63c和/或3D相机63a的数据来确定用户29沿着运动自由度X移置检查床17的当前速度。

计算单元40还可以构成用于，确定应用来将制动设备62转移到固定位置中的时刻和力并且对应地借助于控制信号来操控制动设备62。检查床17可以由此从任意移动中被制动设备62停止并且锁止在根据应用的位置中。此外，可设想用于确定固定制动设备62的时刻和/或力的另外的可行性。在一个示例中，检查床17可以具有用于检测通过用户29施加到检查床17的力的传感器，以便确定检查床17的动能。同样可设想，制动设备62具有止挡元件，止挡元件能够沿着检查床17的运动自由度X定位并且在根据应用的位置中结束检查床17的移动。在这种情况下，可以舍弃对检查床17的动能的确定。

此外，磁共振设备10还包括用户接口23，用户接口23具有与控制单元4的信号连接。用户接口23的显示单元41c优选地实施为监视器，监视器设计用于，给用户29显示患者15的目标区域9的医学图像数据。同样可设想，显示单元41c具有用于设定磁共振设备10的成像参数的图形用户界面。用户接口23尤其可以包括操作单元42，借助于操作单元42，可以由用户29调整磁共振设备10的参数组。此外，用户接口23还可以提供启动、结束和/或参数化根据本发明的方法的可行性。最后，显示单元41c也可以构成用于成像相关部件的定位指令输出给用户29。

此外，磁共振设备10还包括局部线圈26，局部线圈26定位在患者15的目标区域9处并且患者15的目标区域9的磁共振信号传输给磁共振设备10。局部线圈26具有电连接线路27，电连接线路27提供与高频单元21和控制单元4的对应的接收通道的信号连接。接收通道对由局部线圈26接收的信号进行滤波和数字化并且将数据转送给计算单元40，计算单元40从数据推导出图像或谱并且经由显示单元41c提供给成像设备的用户29。

图3示出根据本发明的成像设备的另一实施方式。成像设备在所述实施方式中实施为滤线栅壁设备70，滤线栅壁设备70以空间分离布置的方式具有X射线辐射器7和X射线探测器8。X射线辐射器7由天花板承载件71承载，天花板承载件71借助于轨道系统72a、72b和伸缩系统74在三个空间方向上可移动地支承。X射线辐射器7在所示出的示例中具有至少五个运动自由度，借助于所述至少五个运动自由度，X射线辐射器7可以取向到患者15的目标区域9上。至少五个运动自由度包括沿着空间方向X、Y和Z的三个平移运动自由度以及围绕旋转方向Wz和Wy的两个旋转运动自由度。尤其可设想，X射线辐射器7具有至少一个第六运动自由度，所述至少一个第六运动自由度通过X射线辐射器7的准直器相对于X射线管的定位和/或取向来给定。

滤线栅壁设备70的X射线探测器8借助于轨道系统72c与壁支架73连接。轨道系统72c能够实现X射线探测器8沿着壁支架73的竖直移位，以便可以使X射线探测器8的位置匹配于站立患者15的目标区域9。

滤线栅壁设备70的传感器63在所示出的示例中实施为3D相机63a。3D相机63a安装在壁上并且构成用于记录具有X射线辐射器7、天花板承载件71、壁支架73、探测器8以及患者15的检查空间的三维图像数据。3D相机63a的位置在图3中任意选择。3D相机63a可以安装在至少能够实现滤线栅壁设备70和患者15的共同检测的任意位置中。但是同样可设想，滤线栅壁设备70具有多个相机，所述多个相机取向到检查空间的各个对象例如X射线辐射器7、X射线探测器8和/或患者15上。相机的图像数据可以在此由计算单元40(未示出)转变成检查空间的共同的二维或三维图像。多个相机尤其也可以实施为2D相机和/或红外相机和/或直接定位在X射线辐射器7和/或壁支架73处。

在所示出的实施方式中，滤线栅壁设备70的用户29必须将X射线辐射器7以及X射线探测器8彼此分离地转移到根据应用的位置中，以便记录患者15的目标区域9的医学图像数据。X射线辐射器7和X射线探测器8的根据应用的位置在此优选地根据患者信息和/或身体模型来确定，身体模型借助3D相机63a的图像数据针对患者15来调整。如上所述，但是也可设想使用智能算法，智能算法根据患者信息、身体模型和/或3D相机63a的图像数据来确定X射线辐射器7和X射线探测器8的根据应用的位置。

在所示出的实施方式中，X射线探测器8的壁支架73具有两个指示元件81a和81b，所述两个指示元件81a和81b将定位指令输出给用户29。为此，指示元件81a和81b具有发光机构，发光机构根据定位指令发光并且对定位指令的信息进行编码。指示元件81a和81b示例性地构成为显示X射线探测器8的定位的方向的箭头。在所示出的示例中，指示元件81a发光，因为用户29要将X射线探测器8在竖直方向上沿着壁支架73向上移动以用于建立根据应用的位置。与此相反，如果用户29要将X射线探测器8在竖直方向上向下移动，则指示元件81b可以发光。一旦X射线探测器8处于根据应用的位置中，则两个指示元件81a和81b中的任一个指示元件都不发光。

在所示出的实施方式中，用户29根据指示元件81a和81b的定位指令将X射线探测器8手动转移到根据应用的位置中。可设想，X射线辐射器7也具有用于输出定位指令的指示元件。然而，由于高数量的运动自由度，用于X射线辐射器7的定位指令优选地借助于VR眼镜输出给用户29。同样可设想，X射线辐射器7的天花板承载件71具有至少一个马达元件61和/或制动设备62，以便沿着一个或多个运动自由度修正小的定位误差和/或将X射线辐射器7沿着一个或多个运动自由度锁止在根据应用的位置中。

图4示出根据本发明的用于将成像设备的成像相关部件定位在根据应用的位置中以记录患者15的目标区域9的医学图像数据的方法的可行流程图，其中成像设备的成像相关部件相对于成像设备和/或患者15的静态布置移动，以便实现与患者15的目标区域9相协调的成像。

在步骤S1中，检测关于患者15的目标区域9的信息。关于患者15的目标区域9的信息例如可以由进行治疗的医生29在成像设备的操作单元42处输入。输入可以在此借助于任意输入设备例如键盘、鼠标、控制器来进行，但也可以借助于语音控制装置来进行。同样可设想，关于患者15的目标区域9的信息经由网络从RIS或HIS查询或读取。进行治疗的医生29可以例如手动从数据库调用所述信息。还可设想，成像设备的计算单元40构成用于根据对应的关键词例如患者15的名字、诊断、身体区域等自动从数据库调用关于目标区域9的信息。在检测关于患者15的目标区域9的信息时，尤其也可以读取其他数据，例如患者信息、成像相关部件和/或成像设备的图像数据和/或附加的信息。

在步骤S2中，检测患者15相对于成像相关部件的相对位置。检测患者15相对于成像相关部件的相对位置例如可以借助于光学传感器如3D相机63a、2D相机或红外相机来进行。计算单元40优选地具有图像处理算法，图像处理算法构成用于确定患者15相对于成像相关部件的相对位置。这例如可以根据参考点完成，成像相关部件和患者15必然具有所述参考点。这种参考点的示例是患者15的头部、鼻部和/或眼部以及X射线设备1的检查床17和/或C型臂6的几何尺寸。但是同样可设想，根据间距传感器63b和/或增量编码器63c来确定成像相关部件与患者15之间的相对位置。借助于成像相关部件处的间距传感器63b，可以经由间距65直接在测量技术方面检测相对于患者15的相对位置。增量编码器63c优选地用于确定成像相关部件与成像设备之间的相对位置。在根据增量编码器63c的数据确定定位指令时，优选地借助于另一传感器执行至少一个参考测量，以便确定成像相关部件例如检查床17与患者15的目标区域9之间的相对位置。

在另一步骤S3中，根据关于患者15的目标区域9的信息来确定成像相关部件的根据应用的位置。例如可以根据在步骤1中检测到的关于患者的目标区域9的信息来确定成像相关部件的根据应用的位置。可设想，对于多个诊断问题，根据应用的位置已经储存在数据库、网络或RIS或HIS中，数据库、网络或RIS或HIS已在临床实践中建立。此外，也可以根据身体模型确定成像相关部件的根据应用的位置。身体模型例如可以包括关于人类身体中的相关器官的典型的位置和/或尺寸的信息。在一个优选的实施方式中，身体模型能够借助于患者信息例如患者15的身高、性别和/或体重与患者15的个体特征匹配或对应地进行缩放。

成像相关部件的根据应用的位置优选地借助于计算单元40确定。计算单元40可以在此访问成像相关部件和/或成像设备的附加的信息，例如构件和/或部件的可能的运动自由度、可能的布置和/或尺寸，以便确定对于患者15的目标区域9合适的根据应用的位置。如上所述，确定根据应用的位置同样可以借助于使用智能算法例如自学习算法、专家系统、神经网等来进行。可设想，智能算法在此处理患者信息，来自RIS和/或HIS的诊断数据、身体模型的数据、成像设备的数据、成像相关部件的数据以及来自具有医学信息的数据库的数据。

在另一步骤S4中，根据患者15相对于成像相关部件的相对位置和成像相关部件的根据应用的位置来确定定位指令。如在步骤S3中所述，计算单元40至少可以访问关于成像相关部件的可能运动自由度、可能布置以及尺寸的信息。从所述信息，计算单元40可以确定成像相关部件的可行取向和/或定位以及移动轨迹。取向以及移动轨迹在此例如可以变换成三维坐标，以便生成定位指令。

在确定定位指令时可以考虑成像相关部件相对于患者15的目标区域的当前相对位置。在一个示例中，成像相关部件可以是X射线辐射器7，其相对于患者15的目标区域9的间距和/或取向借助于一个或多个传感器63连续或以离散时间间距被检测。但是同样可设想，成像相关部件是检查床17，其相对于患者15的间距或取向在移动检查床17时保持近乎不变。在这种情况下，对于确定定位指令优选地借助于增量编码器63c检测并且在确定定位指令时考虑检查床17相对于成像设备的当前相对位置。通过根据一个或多个传感器63的数据来确定定位指令，可以由进行治疗的医生29使定位指令连续或以离散时间间距以更新的方式匹配于移动成像相关部件。

在另一步骤S5中，输出定位指令。定位指令例如可以作为光学、触觉或声学信号输出。优选地，定位指令借助于输出接口43传输给显示单元41，以便使进行治疗的医生29能够将成像相关部件转移到根据应用的位置中。定位指令尤其可以包括检查空间的一部分的二维或三维图像，在所述二维或三维图像中示意性描绘成像相关部件的根据应用的位置。定位指令的坐标和/或方位信息可以在此在检查空间的三维图像中配准或作为对象显示。这可以表示，成像相关部件的移动轨迹在检查空间的三维图像中示出。但是同样可设想，仅仅例如呈半透明示意图形式的成像相关部件的根据应用的位置作为定位指令在检查空间的三维图像中描绘。还可设想，定位指令呈声学声调、语音指令或触觉反馈例如振动形式传递给进行治疗的医生29。

在一个可行的实施方式中，定位指令还包括控制信号，控制信号构成用于操控马达元件61和/或制动设备62。控制信号例如可以从控制单元4或输出接口43传输给马达元件61和/或制动设备62。

连续或以离散时间间距输出定位指令。在显示单元41上输出检查空间的视图时，定位方式例如可以比每秒24次更频繁地、比每秒10次更频繁地、比每秒5次更频繁地、但也以秒节奏或一秒的任意倍数输出。相反，声学和/或触觉信号也可以以明显更高的频率输出。

在另一步骤S6中，根据定位指令将成像相关部件定位在根据应用的位置中。在此优选地手动，即由进行治疗的医生29或成像设备的另一用户29定位成像相关部件。成像相关部件可以借助于用户29的力耗费例如压、推、摇、举、按等移动到根据应用的位置中。用户29的力耗费在此优选地与定位指令相协调，定位指令连续或以离散时间间距以更新的方式在显示单元41上输出给用户29。因此，用户29能够将定位成像相关部件的进展与定位指令相协调。

在一个实施方式中，成像设备具有制动设备62，制动设备62将成像相关部件锁止在根据应用的位置中。由此，用户29可以例如沿着由定位指令预设的移动轨迹移动成像部件，而不必注意根据应用的位置的实际到达。成像相关部件在此借助于制动设备62根据定位指令的控制信号停止或锁止在根据应用的位置中。优选地，制动设备62具有制动块，制动块构成用于调整制动设备62的制动作用。由此，在借助于将制动设备62转移到固定位置中而将成像相关部件锁止在根据应用的位置中之前，可以在由用户29移动时轻微降低成像相关部件的速度。

在另一实施方式中，成像设备可以具有马达元件61，马达元件61构成用于修正成像相关部件的小的定位误差。这种定位误差例如由于成像相关部件通过用户29的不精确定位而导致。但是同样可设想，制动设备62由于用户29的不连续的或动态的力耗费而错过将成像相关部件锁止在根据应用的位置中。计算单元40可以借助于传感器63确定所述错误定位并且将控制指令输出给马达元件61，以便将成像相关部件转移到根据应用的位置中。优选地，马达元件61在成像相关部件沿着运动自由度的最大可能偏转的方面设计得不足。这可以表示，马达元件61沿着受限的路段移动和/或运输成像相关部件，仅仅用于修正小的定位误差。

当然，根据本发明的方法和根据本发明的成像设备的在此描述的实施方式应理解为示例性的。因此，各个实施方式能够以另外的实施方式的特征扩展。根据本发明的方法的方法步骤的顺序尤其应理解为示例性的。各个步骤也可以以不同的顺序执行或在时间上部分地或完全地重合。

Claims (11)

1.一种用于将成像设备的成像相关部件定位在根据应用的位置中以记录患者(15)的目标区域(9)的医学图像数据的方法，其中所述成像设备的成像相关部件相对于所述成像设备和/或所述患者(15)的静态布置移动，以便实现与所述患者(15)的目标区域(9)相协调的成像，所述方法具有如下步骤：

·检测(S1)关于所述患者(15)的目标区域(9)的信息，

·检测(S2)所述患者(15)相对于所述成像相关部件的相对位置，

·根据关于所述患者(15)的目标区域(9)的信息来确定(S3)所述成像相关部件的根据应用的位置，

·根据所述患者(15)相对于所述成像相关部件的相对位置和所述成像相关部件的根据应用的位置来确定(S4)定位指令，

·输出(S5)所述定位指令，其中输出(S5)所述定位指令包括：输出控制信号，

·根据所述定位指令将所述成像相关部件定位(S6)在所述根据应用的位置中，其中根据所述定位指令通过所述成像设备的用户(29)手动将所述成像相关部件定位(S6)在所述根据应用的位置中，和

在将所述成像相关部件定位(S6)在所述根据应用的位置中时，借助于制动设备(62)锁止所述成像相关部件，其中借助于所述控制信号将所述制动设备(62)转移到固定位置中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中借助于智能算法和/或借助于身体模型确定(S3)所述成像相关部件的根据应用的位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中输出(S5)所述定位指令包括输出光学信号和/或声学信号和/或力反馈。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中借助于马达元件(61)修正在将所述成像相关部件定位(S6)在所述根据应用的位置中时小的定位误差，其中在修正所述小的定位误差时，所述马达元件(61)根据所述定位指令将所述成像相关部件移动到所述患者(15)处的根据应用的位置中。

5.一种用于在根据权利要求1所述的方法中使用的成像设备，所述成像设备包括成像相关部件、至少一个传感器(63)、计算单元(40)以及输出接口(43)，其中所述成像相关部件具有机械引导部，所述机械引导部设计用于，沿着至少一个运动自由度相对于患者(15)和/或所述成像设备的静态布置来定位所述成像相关部件，并且其中所述至少一个传感器(63)构成用于检测所述患者(15)的目标区域(9)相对于所述成像相关部件的相对位置，

其特征在于，所述机械引导部构成用于能够实现沿着所述至少一个运动自由度手动定位所述成像相关部件，并且所述计算单元(40)构成用于，确定所述成像相关部件的根据应用的位置并且至少根据所述患者(15)相对于所述成像相关部件的相对位置推导出定位指令，其中所述输出接口(43)设计用于输出所述定位指令和控制信号，和

制动设备，所述制动设备设计用于，根据所述控制信号将所述成像相关部件锁止在所述根据应用的位置中。

6.根据权利要求5所述的成像设备，其中所述至少一个传感器(63)构成用于检测所述成像相关部件相对于所述成像设备的相对位置，并且其中所述计算单元(40)构成用于至少根据所述成像相关部件相对于所述成像设备的相对位置来确定所述定位指令。

7.根据权利要求5或6所述的成像设备，其中所述制动设备(62)设计用于，在由所述定位指令预确定的位置处限制所述成像相关部件的至少一个运动自由度。

8.根据权利要求5或6所述的成像设备，其中所述成像设备的成像相关部件具有马达元件(61)，所述马达元件构成用于，根据所述定位指令修正所述成像相关部件的小的定位误差并且沿着所述至少一个运动自由度将成像相关部件移动到所述根据应用的位置中。

9.根据权利要求5或6所述的成像设备，其中所述成像设备具有显示单元(41)，其中所述显示单元(41)具有与所述输出接口(43)的信号连接(64)，并且设计用于将定位指令输出给所述成像设备的用户(29)。

10.根据权利要求9所述的成像设备，其中所述显示单元(41)仿形所述成像设备的用户(29)的身体区域并且能够紧固在所述用户(29)的身体区域上，并且其中所述显示单元(41)构成用于将定位指令作为光学信号和/或声学信号和/或力反馈输出给所述成像设备的用户(29)。

11.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品能够直接加载到根据权利要求5至10所述的成像设备的计算单元(40)的存储器中，所述计算机程序产品具有程序代码机构，以便当在所述成像设备的计算单元(40)中执行所述计算机程序产品时，执行根据权利要求1至4中任一项所述的方法。