CN116546925A - 用于医学成像系统的患者处理系统 - Google Patents

Abstract

一种用于医学成像系统的患者处理系统(PHS)，该医学成像系统具有延伸通过系统的至少一个扫描部分的隧道。PHS包括第一可移动基座，该第一可移动基座支撑包括第一患者的可拆卸的第一托盘。第一基座使第一托盘移动通过隧道以使得能够扫描第一患者。PHS还包括位于隧道出口处的第二可移动基座。当第一托盘移动通过隧道时，第二基座附接到第一托盘，并且第一基座随后从第一托盘拆卸。然后，第二基座远离隧道出口移动，以从隧道移除第一托盘。当第一托盘移动通过隧道时，要扫描的第二患者同时准备在第二托盘上进行扫描，以便增加通过系统的患者吞吐量。

Description

用于医学成像系统的患者处理系统

技术领域

本发明的各方面涉及一种用于医学成像系统的患者处理系统(PHS)，该医学成像系统具有延伸通过该成像系统的至少一个扫描部分的隧道，并且更特别地，涉及一种PHS，该PHS包括第一可移动基座和第二可移动基座，第一可移动基座支撑可拆卸的第一托盘，第一托盘移动通过隧道以使得能够扫描第一患者，第二可移动基座位于隧道出口处，当第一托盘移动通过隧道时，第二可移动基座附接到第一托盘，其中第一基座随后从第一托盘拆卸，并且然后第二基座远离隧道出口移动以从隧道移除第一托盘。

背景技术

正电子发射断层摄影(PET)是一种核医学成像技术，其产生患者体内功能过程的三维图像或三维图。通过提高飞行时间(ToF)性能和通过延长PET系统的轴向视场(FoV)以提供PET探测器的更大的立体角覆盖范围，PET系统的灵敏度性能已经被改进。这样的长轴向FoV系统是昂贵的，并且因此每天扫描尽可能多的患者是有成本效益的。长轴向FoV系统的改进的灵敏度和ToF性能允许减少患者扫描时间。然而，在给定时间段内可以扫描的附加患者的数量受到使患者准备进行扫描连同在扫描之前和之后在系统的患者床上装载和卸载患者所需要的时间量的限制。

例如，混合PET/计算机断层摄影(CT)成像系统经常用于分别生成PET和CT图像，所述PET和CT图像被共同配准(co-register)以提供组合图像，该组合图像为医务人员给出关于患者身体的解剖和代谢信息两者。参考图1，示出了具有CT部分12和PET部分14的示例性PET/CT成像系统10。CT部分12包括具有记录单元的台架15，该记录单元包括X射线源16和X射线探测器18。记录单元在记录断层摄影图像期间关于纵轴线20旋转，并且X射线源16在记录期间发射X射线22。

系统10的PET部分16包括至少一个PET探测器环，每个PET探测器环包括多个已知的PET探测器，这些已知的PET探测器以环形配置布置在背板上。PET探测器定义了在与纵轴线20相同的方向上延伸的FoV。在系统的PET部分的已知操作期间，在FoV中发生湮灭事件，其中电子与正电子相互作用以引起伽马辐射的生成，然后该伽马辐射被PET探测器探测到。伽马辐射的探测用于生成PET图像，然后结合由系统16的CT部分14生成的CT图像使用该PET图像，以提供如先前所描述的图像。

系统10包括延伸通过CT 12和PET 14部分的台架和隧道24，以及具有支撑患者30的可移动患者床28的工作台底座26。在初始位置中，床28位于隧道24的外部，以使得能够装载患者30。在使用中，床28从初始位置移动，并且然后通过隧道24，以沿着纵轴线20平移患者，并通过CT 12和PET 14部分，以便分别生成PET和CT图像。在扫描之后，床28然后返回到初始位置以卸载患者30。工作台底座26包括连接到计算机34的控制单元32，该计算机34控制系统10的操作。系统10可以由确定单元36利用可以在计算机34上执行的存储的计算机程序来配置。计算机34连接到输出设备38(诸如计算机监视器)和输入设备40。输出设备38上的输出42包括例如用于致动系统10的个体单元和控制单元32的图形用户接口。另外，所记录数据的不同视图可以显示在输出设备38上。例如，输入设备42可以包括键盘和鼠标。

发明内容

公开了一种用于医学成像系统的患者处理系统(PHS)，其中成像系统包括延伸通过该成像系统的至少一个扫描部分的隧道。PHS包括第一可移动基座，该第一可移动基座支撑包括第一患者的可拆卸的第一托盘。第一基座使第一托盘移动通过隧道以使得能够扫描第一患者。PHS还包括位于隧道出口处的第二可移动基座。当第一托盘移动通过隧道时，第二基座附接到第一托盘，并且第一基座随后从第一托盘拆卸。然后，第二基座远离隧道出口移动，以从隧道移除第一托盘。当第一托盘移动通过隧道时，要扫描的第二患者同时准备在第二托盘上进行扫描，以便增加通过系统的患者吞吐量。

在另一个实施例中，公开了一种用于医学成像系统的患者处理系统(PHS)，该医学成像系统具有延伸通过该成像系统的至少一个扫描部分的隧道。PHS包括支撑包括第一患者的第一托盘的第一可移动基座，其中第一基座使第一托盘移动通过隧道以使得能够扫描患者。PHS还包括支撑包括第二患者的第二托盘的第二可移动基座，其中第一托盘和第二托盘相对于彼此以一角度定向。另外，PHS包括旋转成像系统以将成像系统与第一托盘或第二托盘对准的工作台，其中当第一患者的扫描完成时，工作台旋转以将成像系统与第二托盘对准，并且第二基座使第二托盘移动通过隧道以使得能够扫描第二患者。

本领域技术人员可以以任何组合或子组合联合或分别应用本发明的相应特征。

附图说明

本发明的示例性实施例在以下结合所附附图的详细描述中进一步描述，在附图中：

图1描绘了具有CT部分和PET部分的示例性PET/CT成像系统。

图2A-图2C描绘了根据本发明一个方面的患者处理系统(PHS)。

图3描绘了根据本发明的一个替代实施例的PHS。

图4描绘了根据本发明的另外的替代实施例的PHS。

图5示出了图3和图4中所示替代实施例的采集和运动控制系统的流程图。

具体实施方式

尽管本文中已经示出并详细描述了并入本公开教导的各种实施例，但是本领域技术人员可以容易地设计出仍并入这些教导的许多其他变化的实施例。本公开的范围不限于其在说明书中阐述或在附图中图示的示例性实施例的构造细节和组件布置的应用。本公开涵盖以各种方式实践或实行的其他实施例。此外，应理解，本文中使用的措辞和术语是出于描述的目的，并且不应该被认为是限制性的。本文中“包含”、“包括”或“具有”及其变体的使用意指涵盖其后列出的项目及其等同物以及附加项目。除非另有指定或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变体被广泛使用，并且涵盖直接和间接的安装、连接、支撑和耦合。另外，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。

参考图2A-图2C，示出了根据本发明一个方面的患者处理系统(PHS)50。PHS 50可以与具有用于接收患者的患者隧道的医学成像系统——诸如磁共振成像(MRI)系统、正电子发射断层摄影(PET)系统、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)系统、PET/MRI系统、X射线计算机断层摄影(CT)系统、PET/CT系统、SPECT/CT系统以及其他系统——结合使用。出于说明的目的，将结合包括具有PET探测器16的CT 12和PET 14部分的PET/CT成像系统10来描述本发明。另外，系统10可以包括形成长轴向视图系统的细长轴向视场。例如，长轴向视场的长度可以近似为1米或更长。替代地，本发明可以与具有标准或更短视场的PET扫描仪结合使用。

隧道24延伸通过CT 12和PET 14部分，并且包括隧道入口52和隧道出口54。PHS 50和系统10被示出位于医疗机构的辐射屏蔽扫描室56中，例如，具有入口58和出口60以及由辐射玻璃64屏蔽的操作员室62。PHS 50包括第一基座66和第二基座68以及支撑第一患者72的第一患者托盘70。第一基座66和第二基座68每个独立地朝向和远离系统10可移动。在本发明的一个方面中，第一基座66和第二基座68分别可移动地安装到第一轨道或导轨74和第二轨道或导轨76，以引导第一基座66和第二基座68的移动。第一轨道74和第二轨道76每个包括线性致动器(诸如线性马达)，以在水平方向78上朝向或远离系统10独立地移动第一基座66和第二基座68中的任一个或两个。使用与关联于系统10的计算机(诸如计算机34)通信的运动控制器来控制线性马达。第一托盘70的第一端80和第二端82分别包括第一附接设备84和第二附接设备86，它们分别可移除地附接到第一基座66和第二基座68。

在图2A中，第一基座66示出为在装载位置88中与隧道入口52间隔开，并且第二基座68在托盘取回位置90中位于邻近隧道出口54。在装载位置88中，第一托盘70的第一端80通过第一附接设备84附接到第一基座66，使得仅第一基座66支撑第一托盘70。此外，第一托盘70上的第一患者72已经为通过CT 12和PET 14部分的扫描做好准备，并准备好进行扫描。致动第一基座66以朝向系统10移动，该系统10移动第一托盘70，使得第二端82经由隧道入口52插入隧道24中。第一托盘70由第一基座66前进通过隧道24，以使得能够对第一患者72进行连续的CT和PET扫描，并继续前进，直到第二端82从隧道出口54延伸为止。在图2A中，先前扫描的患者92被定位在另一个托盘94上，该另一个托盘94已经从隧道24移除并从系统10卸载。托盘94位于具有轮子98的担架96上，以使得能够经由出口60将先前扫描的患者92运送出室56。

参考图2B，第一托盘70的第二端82示出为由第二附接设备86附接到托盘取回位置90中的第二基座68。当第二端82从隧道出口54延伸时，第二端82附接到第二基座68。然后，将第一托盘70的第一端80从第一基座66拆卸，使得仅第二基座68支撑第一托盘70。图2B还描绘了定位在位于第二担架104上的第二托盘102上的新的或第二患者100，第二担架104具有轮子106，以使得能够经由入口58将第二患者100运送到室56中。当第一托盘70前进通过隧道24以进行连续的CT和PET扫描时，第二托盘102上的第二患者100同时准备由医务人员进行CT和PET扫描。例如，使患者准备进行CT和PET扫描可以包括将来自心电图设备的引线附接在患者身上和/或连接呼吸设备并设置该设备。

参考图2C，第二基座68远离托盘取回位置90移动到缩回位置108，其中第二基座68与系统10间隔开，并且第一托盘70从隧道24移除。然后将第一托盘70从第二基座68拆卸，以使得能够从第二基座68卸载第一托盘70。第一托盘70然后被定位在担架96上(如图2A中所示)。当第一托盘70正被第二基座68从隧道24移除时，第一基座66同时返回到装载位置88(如图2A中所示)，其中第二托盘102的第一端80通过第一附接设备84附接到第一基座66，如先前所描述的。当第一托盘70从隧道24移除时，第一基座66然后朝向系统10移动，使得第二托盘102的第二端82进入隧道24，以使得能够对先前准备好的第二患者100进行连续的CT和PET扫描，并且该过程重复。

因此，由于节省了时间，通过系统10的患者吞吐量被优化，这继而降低了系统10的总拥有成本。特别地，在正扫描第一患者时，第二患者同时准备进行扫描。此外，当包括第一患者的第一托盘正被第二基座从隧道移除时，包括先前准备好的第二患者的第二托盘同时被装载在第一基座上，并准备好被插入隧道24中以扫描第二患者。另外，标准生产PET/CT系统和软件可以与当前实施例的PHS结合使用，从而最小化成本。

室56由辐射屏蔽墙壁110限定，并且可以配置为单个长室，该单个长室包括：第一基座66和第二基座68，托盘70、94、102，担架96、104，和系统10。辐射屏蔽玻璃或辐射屏蔽折叠式室分离器112可以用于分离室56。这减少了医务人员和/或正准备进行扫描的患者暴露于来自另一个被扫描患者的X射线辐射和/或来自例如与PET扫描相关的注射到患者体内的放射性同位素的放射性。替代地，室56可以由墙壁分离以形成邻近的室，其中系统10延伸通过墙壁中的开口。在另一种配置中，可以使用两个室和位于两个室之间的杂物室，其中系统10的一部分位于杂物室中，并且系统10的剩余部分延伸通过杂物室的墙壁到扫描室56中。

参考图3，示出了根据本发明的一个替代实施例的PHS 120。在该实施例中，第一托盘70相对于第二托盘102以近似90度的角度定向(如图3中的俯视图所示)。第一托盘70和第二托盘102附接到第一基座66和第二基座68。此外，系统10位于可旋转工作台122上，该可旋转工作台122使得系统10能够旋转90度，以使得系统10能够与第一托盘70或第二托盘102对准。应理解，第一托盘70和第二托盘102可以相对于彼此以大于或小于90度的角度定向，并且工作台122以对应于第一托盘70和第二托盘102的取向的旋转角度旋转。

所示工作台122被示出为定向成使得系统轴线124与第一托盘70的第一轴线126对准，并且第二托盘102的第二轴线128相对于系统轴线124成90度定向。第一基座66被示出为在第一初始位置130中与隧道入口52间隔开，在该第一初始位置130中可以装载或卸载患者。第一患者72和第二患者100分别位于第一托盘70和第二托盘102上。

致动第一基座66以朝向系统10移动，系统10移动第一托盘70，使得第二端82经由隧道入口52插入隧道24中。第一基座66使第一托盘70前进通过隧道24，以使得能够对第一患者72进行连续的CT和PET扫描。当第一托盘70前进通过隧道24以进行CT和PET扫描时，第二托盘102上的第二患者100同时准备由医务人员进行CT和PET扫描。例如，使患者准备进行CT和PET扫描可以包括将来自心电图设备的引线附接在患者身上和/或连接呼吸设备并设置该设备。

一旦第一患者72的扫描完成，第一基座66和第一托盘70移回到第一初始位置130。然后，工作台122旋转近似90度，直到系统轴线124与第二托盘102的第二轴线128对准为止。在该位置中，第二基座68在第二初始位置132中与隧道入口52间隔开，在该第二初始位置132中可以装载和卸载患者。然后第二基座68使第二托盘102前进通过隧道24，以使得能够对第二患者100进行连续的CT和PET扫描。当第二托盘102前进通过隧道进行CT和PET扫描时，第一患者72从第一托盘70卸载，并且第三患者被装载并且同时由在第一托盘70上的医务人员准备进行CT和PET扫描。一旦完成对第二患者100的扫描，第二基座68和第二托盘102就移回到第二初始位置132，并且该过程如先前所描述的那样重复。在本发明的另一个方面中，第一基座66和第二基座68可以每个包括碰撞避免系统，以便使基座66或基座68以及因此相关联的托盘70、102朝向或远离CT部分12移动，从而防止系统10和托盘70、102之间的碰撞。例如，如果使用床延伸件，则碰撞避免系统可以被激活。

因此，由于节省了时间，通过系统10的患者吞吐量被优化，这继而降低了系统的总拥有成本。特别地，当患者正在第一托盘70上被扫描时，先前扫描的患者从第二托盘102被卸载，并且下一个患者被装载并同时准备进行扫描。另外，标准生产PET/CT系统和软件可以与当前实施例的PHS 120结合使用，从而最小化成本。室56可以具有正方形或矩形形状。此外，操作员室62可以位于室56的角落中，使得操作员持续观察系统10的两侧，从而可以监视患者和扫描室56。

参考图4，示出了根据本发明的另外的替代实施例的PHS 134。在该实施例中，第一托盘70相对于第二托盘102以近似180度的角度定向。如先前描述的，第一托盘70和第二托盘102分别附接到第一基座66和第二基座68。此外，系统10位于可旋转工作台136上，该可旋转工作台136使得系统10能够旋转180度，以使得系统10能够与第一托盘70或第二托盘102对准。

所示的工作台136被定向成使得系统轴线124分别与第一托盘70和第二托盘102的第一轴126和第二轴128对准。第一基座66被示出为在第一初始位置130中与隧道入口52间隔开，在该第一初始位置130中可以装载或卸载患者。第一患者72和第二患者100分别位于第一托盘70和第二托盘102上。

图4中所示的替代实施例的操作与图3中所示的实施例相似。第一基座66使第一托盘70前进通过隧道24，以使得能够对第一患者72进行连续的CT和PET扫描。当第一托盘70前进通过隧道24以进行CT和PET扫描时，第二托盘102上的第二患者100同时准备由医务人员进行CT和PET扫描。

一旦第一患者72的扫描完成，第一基座66和第一托盘70就移回到第一初始位置130。工作台136然后旋转180度，直到系统轴线124与第二托盘102的第二轴线128对准为止。在该位置中，第二基座在第二初始位置132中与隧道入口52间隔开，在该第二初始位置132中可以装载和卸载患者。然后第二基座66使第二托盘102前进通过隧道24，以使得能够对第二患者100进行连续的CT和PET扫描。当第二托盘102前进通过隧道24以进行CT和PET扫描时，第一患者72从第一托盘70卸载，并且第三患者被装载并且同时由在第一托盘70上的医务人员准备进行CT和PET扫描。一旦完成对第二患者100的扫描，第二基座68和第二托盘102就移回到第二初始位置132，并且该过程如先前所描述的那样重复。

图5示出了图3和图4中所示实施例的采集和运动控制系统的流程图140。控制台计算机是系统和操作员之间的接口，并且包括显示每次扫描的状态的一个显示器或多个显示器。在步骤150处，操作员将患者信息、扫描协议、剂量、用于扫描患者的基座、和其他信息输入到计算机中。然后，在步骤160处，扫描协议被传递到采集系统，该采集系统管理来自系统的数据采集。在步骤170处，切换用于扫描患者的基座。在步骤180处，运动控制系统控制选定的基座。此外，在步骤190处，工作台旋转由运动控制系统控制。

虽然已经对本公开的特定实施例进行了图示和描述，但是对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种其他改变和修改。因此，意图是在所附权利要求中覆盖在本公开范围内的所有这样的改变和修改。

Claims (20)

1.一种用于医学成像系统的患者处理系统(PHS)，所述医学成像系统具有延伸通过成像系统的至少一个扫描部分的隧道，所述PHS包括：

第一可移动基座，其支撑包括第一患者的可拆卸的第一托盘，其中第一基座使第一托盘移动通过隧道以使得能够扫描第一患者；和

位于隧道出口处的第二可移动基座，其中当第一托盘移动通过隧道时，第二基座附接到第一托盘，并且第一基座随后从第一托盘拆卸，并且其中所述第二基座远离隧道出口移动以从隧道移除第一托盘。

2.根据权利要求1所述的PHS，其中包括准备进行扫描的第二患者的第二托盘附接到第一基座，同时第二基座从隧道移除第一托盘，以便增加通过成像系统的患者吞吐量。

3.根据权利要求2所述的PHS，其中在扫描期间当第一托盘移动通过隧道时，第二患者同时准备在第二托盘上进行扫描，以便增加通过成像系统的患者吞吐量。

4.根据权利要求2所述的PHS，其中通过将医疗设备的引线附接在第二患者身上或者连接并设置医疗设备来使第二患者准备进行扫描。

5.根据权利要求2所述的PHS，其中当第二托盘附接到第一基座时，第一基座在装载位置中与隧道间隔开。

6.根据权利要求1所述的PHS，其中第一托盘的第一端和第二端分别可移除地附接到第一基座和第二基座。

7.根据权利要求1所述的PHS，其中当从隧道移除第一托盘时，第二基座移动到缩回位置，其中所述第二基座在缩回位置中与隧道出口间隔开。

8.根据权利要求1所述的PHS，其中所述第一基座和所述第二基座分别可移动地安装到第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和第二轨道分别引导第一基座和第二基座的移动。

9.根据权利要求1所述的PHS，其中所述成像系统是正电子发射断层摄影(PET)/计算机断层摄影(CT)成像系统。

10.根据权利要求8所述的PHS，其中PET/CT成像系统的PET部分具有长轴向视场。

11.一种用于医学成像系统的患者处理系统(PHS)，所述医学成像系统具有延伸通过成像系统的至少一个扫描部分的隧道，所述PHS包括：

第一可移动基座，其支撑包括第一患者的第一托盘，其中第一基座使第一托盘移动通过隧道以使得能够扫描患者；

第二可移动基座，其支撑包括第二患者的第二托盘，其中所述第一托盘和所述第二托盘相对于彼此以一角度定向；和

旋转成像系统以将成像系统与第一托盘或第二托盘对准的工作台，其中当第一患者的扫描完成时，工作台旋转以将成像系统与第二托盘对准，并且第二基座使第二托盘移动通过隧道以使得能够扫描第二患者。

12.根据权利要求11所述的PHS，其中在扫描期间当第一托盘移动通过隧道时，第二托盘上的第二患者同时准备进行扫描，以便增加通过成像系统的患者吞吐量。

13.根据权利要求12所述的PHS，其中通过将医疗设备的引线附接在第二患者身上或者连接并设置医疗设备来使第二患者准备进行扫描。

14.根据权利要求11所述的PHS，其中第一基座和第一托盘在扫描之后移动到第一初始位置，其中所述第一基座与隧道入口间隔开，以使得能够装载或卸载下一个患者。

15.根据权利要求11所述的PHS，其中所述第一基座和所述第二基座相对于彼此以90度或180度的角度定向。

16.根据权利要求11所述的PHS，其中所述成像系统是正电子发射断层摄影(PET)/计算机断层摄影(CT)成像系统。

17.根据权利要求16所述的PHS，其中PET/CT成像系统的PET部分具有长轴向视场。

18.一种增加医学成像系统的患者吞吐量的方法，所述医学成像系统具有延伸通过成像系统的至少一个扫描部分的隧道，所述方法包括：

提供第一可移动基座，其支撑包括第一患者的可拆卸的第一托盘，其中第一基座使第一托盘移动通过隧道以使得能够扫描患者；

提供位于隧道出口处的第二可移动基座，其中当第一托盘移动通过隧道时，第二基座附接到第一托盘，并且第一基座随后从第一托盘拆卸，并且其中所述第二基座远离隧道出口移动以从隧道移除第一托盘；和

在扫描期间当第一托盘移动通过隧道时，同时使第二托盘上的第二患者准备在第二托盘上进行扫描。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括将第一托盘的第一端和第二端分别可移除地附接到第一基座和第二基座。

20.根据权利要求18所述的方法，其中所述成像系统是具有长轴向视场的正电子发射断层摄影(PET)/计算机断层摄影(CT)成像系统。