DE102010038272A1

DE102010038272A1 - Medizinisches Bildgebungssystem und Patientenpositionierungssystem mit einem beweglichen Transportband

Info

Publication number: DE102010038272A1
Application number: DE102010038272A
Authority: DE
Inventors: Yossi Tirat Birman
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2009-10-20
Filing date: 2010-10-19
Publication date: 2011-04-28
Also published as: JP2011087930A; US20110092792A1; US8731634B2; JP5586411B2

Abstract

Geschaffen ist ein medizinisches Bildgebungssystem, das dazu dient, einen interessierenden Bereich (ROI) eines Patienten abzubilden. Das Bildgebungssystem enthält eine Bildgebungsmodalitätseinheit mit einem Sichtfeld (FOV) und einer Untersuchungsplattform. Die Untersuchungsplattform weist ein Paar gegenüberliegende Enden und eine Plattformoberfläche auf, die sich dazwischen längs einer Untersuchungachse erstreckt. Die Plattformoberfläche erstreckt sich in das FOV. Das Bildgebungssystem enthält ferner ein Patiententransportband, das durch die Untersuchungsplattform getragen wird und sich entlang der Plattformoberfläche zwischen den Enden der Untersuchungsplattform erstreckt. Das Bildgebungssystem enthält weiter einen Antrieb, der betriebsmäßig mit dem Transportband verbunden ist und der dazu eingerichtet ist, sich entlang der Plattformoberfläche in einer Richtung entlang der Untersuchungsachse zu bewegen. Der Antrieb bewegt das Transportband, so dass sich ein vorbestimmter Abschnitt des Transportbands in dem FOV befindet.

Description

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
Die hier beschriebene Erfindung betrifft allgemein Patientenpositionierungs- und Bildgebungssysteme und speziell Bildgebungssysteme, die in der Lage sind, einen Patienten zwischen verschiedenen axialen Positionen zu bewegen, um den Patienten zu scannen.
Multimodale Bildgebungssysteme sind in der Lage, einen interessierenden Bereich (ROI, Region Of Interest) eines Patienten unter Verwendung unterschiedlicher Bildgebungsmodalitäten zu scannen. Beispielsweise können multimodale Bildgebungssysteme Computertomographie-(CT), Magnetresonanz-Tomographie-(MRI, Magnetic Resonance Imaging), Positronenemissionstomographie-(PET, Positron Emission Tomography), radiographische und/oder Einzelphotonemissionscomputertomographie-(SPECT, Single Photon Emission Computed Tomography)-Bildgebungssysteme beinhalten. In diesen multimodalen Bildgebungssystemen weisen die verschiedenen Bildgebungsmodalitätseinheiten entsprechende Sichtfelder (FOVs, Field Of Views) an unterschiedlichen axialen Position auf. Im Betrieb wird ein Patient zu einem ersten FOV bewegt, wo ein Bild des ROI gewonnen wird, und wird anschließend zu einem zweiten FOV bewegt, wo ein weiteres Bild des ROI gewonnen wird. Ein Arzt oder eine medizinische Fachkraft (oder das System selbst) kann anschließend die Daten der mehreren Bilder, die von ein und derselben oder von anderen Bildgebungsmodalitäten stammen, zusammenführen.
Allerdings weisen herkömmliche multimodale Bildgebungssysteme möglicherweise gewisse Nachteile auf. Beispielsweise nutzen herkömmliche multimodale Bildgebungssysteme bewegliche Bildgebungspaletten, um den Patienten zu einem oder mehreren FOVs zu befördern. Die gesamte Bildgebungspalette ist freitragend gelagert und wird in einen Tunnel des Bildgebungssystems hineinbewegt (d. h. ausgestreckt). Wenn die Bildgebungspalette in die Bohrung gestreckt wird, kann sie allerdings aufgrund der Gewichts des Patienten durchhängen. Ein solcher Durchhang kann sich nachteilig auf die Bilder des ROI auswirken und kann auch für eine eventuelle Verarbeitung der Daten zum Zusammenführen der verschiedenen Bilder von Nachteil sein.
Um das Problem des Durchhängens zu lösen, können herkömmliche Bildgebungspaletten mit einer größeren Dicke bemessen sein, die geeignet ist, das Gewicht korpulenter Patienten zu tragen. Allerdings kann die dicker bemessene Bildgebungspalette beim Gewinnen eines Bilds des ROI einen größeren Anteil der von dem Bildgebungssystem stammenden Energie absorbieren. Diese Abschwächung verzerrt oder reduziert möglicherweise die Qualität des Bildes. Außerdem kann eine Erweiterung einer Abmessung der Bildgebungspalette die Fähigkeit von Abtastdetektoren einschränken, sich um den Patienten zu bewegen.
Außerdem können gewisse Geometrien der Bildgebungspalette in Abhängigkeit von dem verwendeten Bildgebungsverfahren Artefakte der Bilder hervorrufen. Dementsprechend kann jedes Bildgebungsverfahren eine andere Palettengeometrie erfordern, um die Artefakte zu verringern. Da sich die Bildgebungspalette mit dem Patienten mitbewegt, wenn der Patient zwischen den unterschiedlichen FOVs bewegt wird, ist es allerdings schwierig, die Geometrie der Bildgebungspalette zu ändern, die den ROI des Patienten trägt.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In einem Ausführungsbeispiel ist ein medizinisches Bildgebungssystem geschaffen, um einen interessierenden Bereich (ROI) im Körper eines Patienten abzubilden. Das Bildgebungssystem enthält eine Bildgebungsmodalitätseinheit, die ein Sichtfeld (FOV) und eine Untersuchungsplattform aufweist. Die Untersuchungsplattform weist ein Paar gegenüberliegende Enden und eine Plattformoberfläche auf, die sich dazwischen entlang einer Untersuchungsachse erstreckt. Die Plattformoberfläche erstreckt sich in das FOV. Das Bildgebungssystem enthält ferner ein Patiententransportband, das durch die Untersuchungsplattform getragen wird und sich entlang der Plattformoberfläche zwischen den Enden der Untersuchungsplattform erstreckt. Das Bildgebungssystem enthält weiter einen Antrieb, der im Betrieb mit dem Transportband verbunden ist und der dazu eingerichtet ist, das Transportband entlang der Plattformoberfläche in einer Richtung entlang der Untersuchungsachse zu bewegen. Der Antrieb bewegt das Transportband, so dass sich ein vorbestimmter Abschnitt des Transportbands in dem FOV befindet.
In noch einem Ausführungsbeispiel ist ein Patientenpositionierungssystem geschaffen, das dazu eingerichtet ist, einen Patienten zu bewegen, der auf einer Untersuchungsplattform eines Bildgebungssystems liegt. Das Positionierungssystem enthält ein Patiententransportband, das dazu eingerichtet ist, durch die Untersuchungsplattform getragen zu werden und sich entlang einer Plattformoberfläche der Untersuchungsplattform zu erstrecken. Das Positionierungssystem enthält ferner einen Antrieb, der im Betrieb mit dem Transportband verbunden ist und der dazu eingerichtet ist, das Transportband entlang der Plattformoberfläche in einer axialen Richtung zu bewegen. Der Antrieb bewegt das Transportband, so dass ein vorbestimmter Abschnitt des Transportbands in ein Sichtfeld (FOV) des Bildgebungssystems bewegt wird.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist ein Verfahren zur Bildgebung eines interessierenden Bereichs (ROI) im Körper eines Patienten mittels eines Bildgebungssystems geschaffen. Das Bildgebungssystem enthält eine Plattformoberfläche und ein Patiententransportband, das dazu eingerichtet ist, sich entlang der Plattformoberfläche in einer axialen Richtung zu bewegen. Zu dem Verfahren gehören die Schritte: gleitendes Bewegen des Transportbands entlang der Plattformoberfläche, um einen Patienten zu einem FOV zu bewegen, das einer Bildgebungsmodalitätseinheit zugeordnet ist; und Scannen des ROI des Patienten bei dem ersten FOV. Optional kann das Verfahren beinhalten, den Patienten zu einem weiteren FOV zu bewegen, der einer anderen Bildgebungsmodalitätseinheit zugeordnet ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine perspektivische Seitenansicht eines exemplarischen multimodalen Bildgebungssystems, das gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen konstruiert ist.
2 veranschaulicht schematisch ein Positionierungssystem, das gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen ausgebildet ist, das in Zusammenhang mit dem Bildgebungssystem nach 1 genutzt werden kann.
3 zeigt eine Draufsicht auf einen Patienten in einer ersten axialen Position auf einem Transportband, das in Zusammenhang mit dem in 2 dargestellten Positionierungssystem verwendet werden kann.
4 zeigt eine Draufsicht des Patienten in einer zweiten axialen Position auf dem Transportband.
5 zeigt eine Draufsicht des Patienten in einer dritten axialen Position auf dem Transportband.
6 veranschaulicht einen abgewandelten Antriebsmechanismus, der in Zusammenhang mit dem in 1 dargestellten Positionierungssystem verwendet werden kann.
7 zeigt eine teilweise auseinandergezogene Ansicht des in 2 dargestellten Positionierungssystems.
8 veranschaulicht einen Querschnitt einer Untersuchungsplattform längs der in 7 dargestellten Schnittlinie 8-8.
9 veranschaulicht einen weiteren Querschnitt der Untersuchungsplattform längs der in 7 dargestellten Schnittlinie 9-9.
10 veranschaulicht einen weiteren Querschnitt der Untersuchungsplattform längs der in 7 dargestellten Schnittlinie 10-10.
11 zeigt ein Blockschaltbild eines Bildgebungssystems, das gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen konstruiert ist.
12 zeigt in einem Blockschaltbild ein Verfahren zur Bildgebung eines interessierenden Bereichs (ROI) eines Patienten gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die vorausgehende Kurzbeschreibung sowie die folgende detaillierte Beschreibung spezieller Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung wird nach dem Lesen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verständlicher. In dem hier verwendeten Sinne sollte ein im Singular erwähntes Element bzw. Schritt, dem der unbestimmte Artikel vorangestellt ist, in dem Sinne verstanden werden, dass der Plural der Elemente oder Schritte nicht ausgeschlossen ist, es sei den ein derartiger Ausschluss ist ausdrücklich erwähnt. Außerdem sind Bezugnahmen auf ”ein Ausführungsbeispiel” der vorliegenden Erfindung nicht als Ausschluss der Existenz zusätzlicher, die aufgeführten Merkmale ebenfalls beinhaltender Ausführungsbeispiele zu interpretieren. Darüber hinaus können, wenn nicht ausdrücklich anders lautend festgestellt, Ausführungsbeispiele, die ein oder mehrere Elemente ”aufweisen” oder ”enthalten”, die eine spezielle Eigenschaft aufweisen, zusätzliche Elemente enthalten, die die betreffende Eigenschaft nicht aufweisen.
Vielfältige Ausführungsbeispiele der Erfindung schaffen ein Bildgebungssystem 100, wie es in 1 gezeigt ist. Das Bildgebungssystem 100 kann ein Bildgebungssystem beliebiger Bauart sein, beispielsweise ein multimodales Bildgebungssystem. Beispielsweise kann das Bildgebungssystem 100 verschiedene Arten von Bildgebungsmodalitätseinheiten beinhalten, z. B. eine Positronenemissionstomographie-(PET)-Bildgebungsmodalitätseinheit, eine Einzelphotonemissionscomputertomographie (SPECT)-Bildgebungsmodalitätseinheit, eine Computertomographie-(CT)-Bildgebungsmodalitätseinheit, eine Ultraschallbildgebungsmodalitätseinheit, eine Magnetresonanz-Tomographie-(MRI)-Bildgebungsmodalitätseinheit, Röntgenographie- oder Röntgendurchleuchtungs-Bildgebungsmodalitätseinheit und/oder eine beliebige sonstige Bildgebungsmodalitätseinheit, die in der Lage ist, Bilder eines interessierenden Bereichs (ROI) zu erzeugen. In speziellen Ausführungsbeispielen ist das Bildgebungssystem 100 ein medizinisches Bildgebungssystem. Die vielfältigen hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele sind nicht auf multimodale medizinische Bildgebungssysteme beschränkt, sondern können vielmehr auch Bildgebungssysteme mit einer einzigen Bildgebungsmodalität, beispielsweise ein eigenständiges PET-Bildgebungssystem oder ein eigenständiges SPECT-Bildgebungssystem beinhalten. Darüber hinaus sind die vielfältigen Ausführungsbeispiele nicht auf medizinische Bildgebungssysteme beschränkt, die dazu dienen, Menschen abzubilden, sondern können auch veterinärmedizinische Systeme beinhalten. In dem hier verwendeten Sinne kann sich der Begriff ”Patient” auf einen Patienten oder ein beliebiges sonstiges Lebewesen beziehen.
Mit Bezug auf 1 ist das Bildgebungssystem 100 ein multimodales medizinisches Bildgebungssystem, das eine erste Bildgebungsmodalitätseinheit 102 und eine zweite Bildgebungsmodalitätseinheit 104 aufweist. Die erste und zweite Bildgebungsmodalitätseinheit 102 und 104 ermöglichen es dem Bildgebungssystem 100, einen (nicht gezeigten) Patienten in einer ersten Bildgebungsmodalität unter Verwendung der ersten Bildgebungsmodalitätseinheit 102 zu scannen, und den Patienten außerdem in einer zweiten Bildgebungsmodalität unter Verwendung der zweiten Bildgebungsmodalitätseinheit 104 zu scannen. Das Bildgebungssystem 100 erlaubt mehrere Abtastungen in verschiedenen Bildgebungsmodalitäten, um gegenüber Einzel-Bildgebungsmodalitätssystemen eine gesteigerte diagnostische Fähigkeit zu erzielen. In einem Ausführungsbeispiel ist das medizinische Bildgebungssystem 100 ein Computertomographie-/Nuklearmedizinisches (CT/NM) Bildgebungssystem. Beispielsweise kann die erste Bildgebungsmodalitätseinheit 102 ein NM-Bildgebungssystem sein, und die zweite Bildgebungsmodalitätseinheit 104 kann ein CT-Bildgebungssystem sein.
Das Bildgebungssystem 100 ist ferner mit einer Gantry 108, die einem NM-Bildgebungssystem zugeordnet ist, und mit einer Gantry 120 gezeigt, die einem CT-Bildgebungssystem zugeordnet ist. Die Gantry 108 enthält einen Rotor 114, der NM-Kameras 119 trägt. Die NM-Kameras 119 können beispielsweise auf Gamma-Kameras, SPECT-Detektoren und/oder PET-Detektoren basieren. Der Rotor 114 ist dazu eingerichtet, die NM-Kameras 119 um eine Untersuchungsachse 190 zu drehen, die sich durch ein Zentrum eines Tunnels 123 des Bildgebungssystems 100 erstrecken kann. Der Tunnel 123 kann sich entlang der Untersuchungsachse 190 durch die Gantrys 108 und 120 erstrecken. Der Tunnel 123 ist dimensioniert und gestaltet, um es zu ermöglichen, einen Patienten in den Tunnel 123 hinein und aus diesem heraus zu bewegen.
Das Bildgebungssystem 100 enthält ferner ein Patientenpositionierungssystem 124, das dazu dient, den ROI des Patienten zu einer vorbestimmten oder gewünschten axialen Position entlang der Untersuchungsachse 190 zu bewegen. Während des Betriebs des Bildgebungssystems 100 kann das Positionierungssystem 124 den Patienten in einer axialen Richtung (d. h. in einer Richtung entlang der Untersuchungsachse 190) durch eine zentrale Öffnung 122 des Tunnels 123 bewegen.
Wie in 1 dargestellt, kann das Positionierungssystem 124 eine Untersuchungspalette bzw. -plattform 130, ein Aktuatorsystem 132, ein Patiententransportband 134 und einen (in 2 dargestellten) Antriebsmechanismus 136 enthalten. Die Untersuchungsplattform 130 kann das Transportband 134 tragen, das wiederum einen Patient tragen kann, während dieser sich in einer im Wesentlichen horizontalen Stellung (z. B. Bauch- oder Rückenlage) befindet. Wie gezeigt, weist die Untersuchungsplattform 130 ein Paar gegenüberliegende Enden 140 und 142 und eine (in 2 dargestellte) Plattformoberfläche 144 auf, die sich entlang der Untersuchungsachse 190 zwischen den Enden 140 und 142 erstreckt. Die Plattformoberfläche 144 kann sich in ein Sichtfeld (FOV) wenigstens einer Bildgebungsmodalitätseinheit hinein erstrecken.
Das Transportband 134 wird durch die Untersuchungsplattform 130 getragen und erstreckt sich entlang der Plattformoberfläche 144 zwischen den Enden 140 und 142. Das Transportband 134 kann bewegt werden, um den Patienten entlang der Untersuchungsachse 190 zu einer vorbestimmten axialen Position zu bewegen. Das Aktuatorsystem 132 kann die Untersuchungsplattform 130 entlang einer vertikalen Achse 192 bewegen, um den Patienten dadurch auf eine vorbestimmte Höhe zu bewegen. Dementsprechend kann das Positionierungssystem 124 den Patienten selektiv entlang der Untersuchungsachse 190 und entlang der vertikalen Achse 192 zu einer gewünschten räumlichen Position bewegen, um den Patienten zu scannen.
Die Plattformoberfläche 144 und die Untersuchungsplattform 130 können eine (auch als Hubstrecke bezeichnete) Spurlänge L₁ zwischen den gegenüberliegenden Enden 140 und 142 verlängern. Der Patient kann während des Betriebs des Bildgebungssystems 100 über die gesamte Spurlänge L₁ hinweg bewegt werden. In dem Ausführungsbeispiel verändert sich die Spurlänge L₁ während des Betriebs des Bildgebungssystems 100 nicht. Spezieller weist die Untersuchungsplattform 130 keine verlängerbaren Abschnitte auf, die sich entlang der Untersuchungsachse 190 bewegen, um die Spurlänge L₁ zu ändern. Allerdings kann die Untersuchungsplattform 130 in abgewandelten Ausführungsbeispielen verlängerbare Abschnitte enthalten, die ausgefahren und zurückgezogen werden, um die Spurlänge L₁ zu vergrößern und zu verkleinern.
Das Bildgebungssystem 100 kann ferner eine Verfolgungsvorrichtung 150 enthalten, die es ermöglicht, einen Patienten zu verfolgen oder eine Position des Patienten in Bezug auf die Bildgebungsmodalitätseinheiten 102 und 104 zu ermitteln. Die Verfolgungsvorrichtung 150 kann es ermöglichen, eine axiale Position des ROT in Bezug auf eine entsprechende Bildgebungsmodalitätseinheit zu bestimmen. In einigen Ausführungsbeispielen kann die Verfolgungsvorrichtung 150 mindestens entweder eine Bewegung des Transportbands 134 und/oder eine Bewegung des Patienten bestimmen.
Beispielsweise kann die Verfolgungsvorrichtung 150 einen Bewegungssensor, beispielsweise einen Lichtdioden-(LED)-Sensor und/oder einen komplementären Metalloxidhalbleiter-(CMOS)-Sensor enthalten, der auf einen interessierenden Punkt gerichtet ist. Spezieller kann eine LED auf einen interessierenden Punkt auf dem Transportband 134 gerichtet sein und Licht von dem Transportband 134 und auf einen CMOS-Sensor zurückwerfen lassen. Der CMOS-Sensor kann jedes Bild zu einem digitalen Signalverarbeitungsprozessor (DSP) übertragen, der Muster in den Bildern erfasst. Der DSP untersucht die Art und Weise, wie sich die Muster seit der Aufnahme des vorhergehenden Bildes bewegt haben. Auf der Grundlage der über eine Folge von Bildern hinweg aufgetretenen Veränderung der Muster kann der DSP die Strecke bestimmen, um die sich das Transportband 134 bewegt hat, und die betreffenden Daten zu einer (nicht gezeigten) Steuereinrichtung übertragen.
Wenn sich das Transportband 134 in der axialen Richtung bewegt, tauscht der Bewegungssensor in solchen Ausführungsbeispielen Daten mit der Steuereinrichtung des Bildgebungssystems 100 aus, um eine Bewegung des Transportbands anzuzeigen, und um dadurch eine Bewegung des Patienten anzeigen. Alternativ oder zusätzlich kann die Verfolgungsvorrichtung 150 einen (nicht gezeigten) Geber enthalten, der an dem Patienten oder an einem vorbestimmten Abschnitt des Transportbands 134 angebracht ist. Andere Verfolgungsvorrichtungen können eingesetzt werden, die mindestens entweder (a) den Patienten oder einen vorbestimmten Abschnitt des Transportbands 134 verfolgen und/oder (b) eine Bewegung des Transportbands 134 erfassen.
2 veranschaulicht das Positionierungssystem 124 schematisch in einer Seitenansicht. Das Transportband 134 ist dazu eingerichtet, sich entlang der Plattformoberfläche 144 zu bewegen, so dass ein ROI des Patienten abgetastet werden kann. Beispielsweise kann das Transportband 134 den ROI zu einer vorbestimmten axialen Position bewegen und dort fixieren. Das Transportband 134 kann den ROI auch mit einer vorbestimmten Rate durch ein FOV bewegen, während der ROI abgetastet wird. Als ein weiteres Beispiel kann das Transportband 134 in Verbindung mit einem Point-and-Shoot-Bildgebungssystem verwendet werden, so dass das Transportband 134 den ROI an eine vorbestimmte axiale Position bewegt und dort fixiert, und anschließend den ROI an eine benachbarte vorbestimmte axiale Position bewegt und dort fixiert.
In einigen Ausführungsbeispielen ist das Transportband 134 dazu eingerichtet, sich entlang der Plattformoberfläche 144 zu bewegen, so dass ein vorbestimmter Abschnitt des Transportbands 134 an einer vorbestimmten axialen Position positioniert werden kann. Der vorbestimmte Abschnitt kann beispielsweise ein Abschnitt des Transportbands 134 sein, der einer Position des ROI des Patienten zugeordnet ist (d. h. der ROI kann sich unmittelbar oberhalb des Transportbands 134 befinden). Dementsprechend kann der ROI, wenn der vorbestimmte Abschnitt des Transportbands 134 innerhalb eines FOV des Bildgebungssystems bewegt wird, ebenfalls in dem FOV bewegt werden.
Das Transportband 134 kann sich entlang der Plattformoberfläche 144 bewegen, während der Patient zwischen verschiedenen axialen Positionen bewegt wird. Beispielsweise kann das Transportband 134 auf der Plattformoberfläche 144 zwischen verschiedenen axialen Positionen gleiten. In dem Ausführungsbeispiel kann sich die Plattformoberfläche 144 und das Transportband 134 in die Nähe eines FOV₁ der Bildgebungsmodalitätseinheit 102 (1) an einer ersten axialen Position X₁ erstrecken. Die Plattformoberfläche 144 und das Transportband 134 kann sich außerdem in die Nähe eines FOV₂ der Bildgebungsmodalitätseinheit 104 (1) an einer zweiten axialen Position X₂ erstrecken. Die erste und zweite axiale Position X₁ und X₂ können axial durch einen axialen Abstand D_X1 voneinander beabstandet sein.
Außerdem kann die Untersuchungsplattform 130 in einigen Ausführungsbeispielen mehrere zusammengesetzte Abschnitte 151–155 aufweisen, die Plattformabschnitte 151, 153 und 155 und Brückenabschnitte 152 und 154 beinhalten. Die zusammengesetzten Abschnitte 151–155 können Stirn-an-Stirn angeordnet und zueinander axial ausgerichtet sein. Jeder zusammengesetzte Abschnitt 151–155 weist eine entsprechende Fläche 171–175 auf, die einen Abschnitt der Plattformoberfläche 144 bildet. Die Flächen 171–175 können in Bezug zueinander so ausgerichtet und angeordnet sein, dass die Plattformoberfläche 144 im Wesentlichen eben ist (d. h. die Plattformoberfläche 144 kann sich parallel zu der Untersuchungachse 190 (1) erstrecken). Die Plattformoberfläche 144 kann auch im Wesentlichen glatt sein, so dass das Transportband 134 in der Lage ist, auf der Plattformoberfläche 144 zu gleiten, während der Patient zu unterschiedlichen axialen Positionen bewegt wird.
Allerdings kann die Untersuchungsplattform 130 in abgewandelten Ausführungsbeispielen einstückig ausgebildet (z. B. gegossen) sein. Beispielsweise kann die Untersuchungsplattform anhand von Verbundmaterial, Aluminium, oder verstärkten Kunststoffen hergestellt sein.
Das Transportband 134 kann auf einem langem biegsamen Körper basieren, der in der Lage ist, sich entlang der Plattformoberfläche zu bewegen 144, wenn eine Kraft das Transportband 134 in der axialen Richtung zieht oder drückt. In speziellen Ausführungsbeispielen ist das Transportband 134 in der Lage, sich an die Plattformoberfläche 144 anzupassen, so dass eine Querschnittsform des Transportbands 134 im Wesentlichen einem Umriss der Plattformoberfläche 144 ähnelt. Das Transportband 134 kann auf einem hochfesten Material basieren, das eine beträchtliche Verschleißfestigkeit aufweist. Beispielsweise kann das Transportband 134 ein Gewebe enthalten, z. B. Cordura^® (Nylon), Kevlar^® (Polyaramidpolyparaphenylenterephthalamid), Mylar^® (biaxial gereckte Polyethylenterephthalat-(boPET)-Polyesterfolie) und dergleichen. Das Transportband 134 kann mehr als eine Schicht oder mehr als ein Gewebe aufweisen. In weiteren Ausführungsbeispielen kann das Transportband 134 auch auf einem Verbundstoff basieren, der mehrere Elemente enthält. Beispielsweise kann das Transportband auf einer Kette basieren, die zahlreiche zusammengesetzte Verbindungselemente oder Segmente aufweist. In solchen Ausführungsbeispielen kann der Patient während des Transports zwischen den axialen Positionen auf den Verbindungselementen oder Segmenten ruhen.
Außerdem kann das Transportband 134 auf einem Schlitten basieren, der gegenüberliegende Enden aufweist, die beispielsweise an einem hochfesten Material oder an Ketten befestigt sind, um den Schlitten zu bewegen. In solchen Ausführungsbeispielen kann der Patient auf dem Schlitten ruhen, während er zwischen den axialen Positionen bewegt wird. Das Transportband 134 kann auch auf einem beliebigen Material und/oder auf Elementen basieren, die ein Förderband bilden können. Ferner kann das Transportband 134 in einigen Ausführungsbeispielen einen Körper beinhalten, der für Bildgebungssignale, die von einer oder mehreren Bildgebungsmodalitätseinheiten stammen, durchlässig ist.
Die Plattformabschnitte 151, 153 und 155 können durch vertikale Säulen 161, 163 bzw. 165 getragen sein. Der Brückenabschnitt 152 kann die Plattformabschnitte 151 und 153 vereinen, und der Brückenabschnitt 154 kann die Plattformabschnitte 153 und 155 vereinen. In einigen Ausführungsbeispielen sind die Brückenabschnitte 152 und 154 entfernbar an den entsprechenden Brückenabschnitten angebracht oder befestigt. Solche entfernbaren Brückenabschnitte können den Zusammenbau oder eine Neukonfigurierung des Positionierungssystems 124 erleichtern. Wie gezeigt, kann der Brückenabschnitt 152 durch Vorsprünge der Plattformabschnitte 151 und 153 getragen sein, und der Brückenabschnitt 154 kann durch Vorsprünge der Plattformabschnitte 153 und 155 getragen sein. Die Plattformabschnitte 151, 153 und 155 können bemessen und gestaltet sowie aus einem geeigneten Material ausgebildet sein, um einen starren Träger für den Patienten zu schaffen In speziellen Ausführungsbeispielen sind die Brückenabschnitte 152 und 154 in dem FOV₁ bzw. FOV₂ des Bildgebungssystems 100 angeordnet. Die Brückenabschnitte 152 und 154 können dimensioniert und aus einem geeigneten Material geformt und ausgebildet sein, um eine Schwächung der Energie während des Abtastens des ROI des Patienten zu reduzieren. Wie nachfolgend beschrieben, können die Brückenabschnitte 152 und 154 auf einem anderen Material basieren als die Plattformabschnitte 151, 153 und 155. Außerdem können die Brückenabschnitte 152 und 154 in einigen Ausführungsbeispielen andere Querschnittsformen aufweisen als die Plattformabschnitte 151, 153 und 155.
Wie in 2 dargestellt, kann der Antriebsmechanismus 136 wenigstens einen Antrieb 202 und mindestens eine Walze 204 enthalten, die betriebsmäßig mit dem Transportband 134 verbunden sind. In dem Ausführungsbeispiel enthält der Antriebsmechanismus 136 ein Paar Antriebe 202A und 202B, die in unmittelbarer Nachbarschaft der Enden 140 bzw. 142 positioniert sind. Die Antriebe 202A und 202B können betriebsmäßig mit Walzen 204A und 204B verbunden sein. Beispielsweise können die Antriebe 202A und 202B Trommelantriebe sein, bei denen die Walzen 204A und 204B Trommelschalen der Trommelantriebe sind. Die Walzen 204A und 204B können sich um entsprechende Rotationsachsen drehen.
Die Antriebe 202A und 202B können mit der Untersuchungsplattform 130 unmittelbar verbunden sein. Insbesondere kann der Antrieb 202A unmittelbar mit der Untersuchungsplattform 130 verbunden sein, so dass der Antrieb 202A in Bezug auf die Untersuchungsplattform 130 eine feststehende Beziehung aufweist. Die Walze 204A kann ebenfalls unmittelbar mit der Untersuchungsplattform 130 verbunden sein. Desgleichen kann der Antrieb 202B unmittelbar mit der Untersuchungsplattform 130 verbunden sein, so dass der Antrieb 202B relativ zu der Untersuchungsplattform 130 eine feststehende Beziehung aufweist. Die Walze 204B kann ebenfalls unmittelbar mit der Untersuchungsplattform 130 verbunden sein. In solchen Ausführungsbeispielen können sich die Antriebe 202A und 202B gemeinsam mit der Untersuchungsplattform 130 bewegen. In speziellen Ausführungsbeispielen ist der Antrieb 202A unmittelbar mit dem Plattformabschnitt 151 verbunden, und der Antrieb 202B ist unmittelbar mit dem Plattformabschnitt 155 verbunden.
In einigen Ausführungsbeispielen kann sich wenigstens ein Abschnitt des Transportbands 134 entlang der Plattformoberfläche 144 in der axialen Richtung bewegen und anschließend umgelenkt werden. Beispielsweise kann das Transportband 144 umgelenkt werden, indem das Transportband 134 gebogen wird, so dass es sich in einer Richtung bewegt, die sich von der Axialrichtung unterscheidet. Wie in 2 dargestellt, kann das Transportband 134 umgelenkt werden, indem das Transportband 134 um die Rotationsachsen der Walzen 204A und 204B gekrümmt wird. Spezieller kann das Transportband 134 wenigstens einmal um die Walzen 204A und 204B gewickelt werden.
Beispielsweise kann die Walze 204B, wenn das Transportband 134, wie durch den Pfeil A₁ angedeutet, in eine erste Axialrichtung bewegt wird, das Transportband 134 aufnehmen, indem das Transportband 134 um die Walze 204B gewickelt wird. Die Walze 204A kann das Transportband 134 zu einem solchen Zeitpunkt von der Walze 204A abwickeln. In ähnlicher Weise kann die Walze 204A, wenn das Transportband 134, wie durch den Pfeil A₂ angedeutet, in eine entgegengesetzte zweite Axialrichtung bewegt wird, das Transportband 134 aufnehmen, indem das Transportband 134 um die Walze 204A gewickelt wird. Die Walze 204B kann das Transportband 134 zu einem solchen Zeitpunkt von der Walze 204B abwickeln. Dementsprechend können die Walzen 204A und 204B das Transportband 134 umlenken, wenn das Transportband 134 längs der Untersuchungsplattform 130 bewegt wird.
In einigen Ausführungsbeispielen können das Transportband 134, die Walzen 204, die Antriebe 202 und die Untersuchungsplattform 130 voneinander getrennt werden, um für eine Wartung oder einen Austausch von Komponenten des Bildgebungssystems 100 auf das medizinische Bildgebungssystem 100 zuzugreifen.
3–5 veranschaulichen einen Patienten in verschiedenen axialen Positionen während einer Bildgebungssitzung. Das Transportband 134 kann mehrere Bandabschnitte 211–213 aufweisen. In einigen Ausführungsbeispielen kann das (in 2 gezeigte) Positionierungssystem 124 den Patienten höchstens um einen maximalen axialen Abstand D_X2 (5) entlang der (in 1 gezeigten) Spurlänge L₁ bewegen. Dementsprechend können einige der Bandabschnitte umgelenkt werden, während sich andere Bandabschnitte lediglich linear entlang der (in 2 gezeigten) Plattformoberfläche 144 bewegen. Beispielsweise weist das Transportband 134 in dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel ein Paar Endabschnitte 211 und 213 und einen Körperabschnitt 212 auf, der sich zwischen den Endabschnitten 211 und 213 erstreckt. Der Körperabschnitt 212 kann die Endabschnitte 211 und 213 vereinen.
Der Körperabschnitt 212 kann sich lediglich entlang der Plattformoberfläche 144 bewegen. D. h., der Körperabschnitt 212 kann um keine der Walzen 204 (2) gewickelt werden. Außerdem können die Endabschnitte 211 und 213 dazu eingerichtet sein, sich auf die Plattformoberfläche 144 und von dieser herunter zu bewegen, wie in 3–5 gezeigt, und über eine der Walzen 204 umgelenkt (z. B. gefalzt oder gebogen) zu werden. Beispielsweise können die Endabschnitte 211 und 213 dazu eingerichtet sein, um um die Walzen 204A bzw. 204B gewickelt zu werden. Desgleichen sind möglicherweise (nicht bezeichnete) aufgewickelte Abschnitte vorhanden, die an einer entsprechenden Walze unmittelbar befestigt sind und nie von der entsprechenden Walze abgewickelt werden.
In Ausführungsbeispielen, bei denen sich der Körperabschnitt 212 lediglich entlang der Plattformoberfläche 144 bewegt, kann der Körperabschnitt 212 auf einem starren oder nicht nachgiebigen Material basieren, das dazu eingerichtet ist, sich entlang der Plattformoberfläche 144 zu bewegen, und die Endabschnitte 211 und 213 können aus einem biegsamen Material hergestellt sein. Außerdem kann der Körperabschnitt 212 eine oder mehrere Befestigungsmittel 216 aufweisen die ein Anschließen von (nicht gezeigtem) Patientenhalterungszubehör an das Transportband 134 erleichtern. Das Halterungszubehör kann an dem Transportband 134 abnehmbar angebracht sein. Beispiele beinhaltet das Halterungszubehör eine Matte, eine Kopfstütze, eine Kopfrückhaltevorrichtung, eine Kniestütze, eine Armstütze, eine Beinstütze, eine pädiatrische Liege, Gurte, EKG-Elektroden und dergleichen.
In abgewandelten Ausführungsbeispielen kann das Transportband 134 einem Förderband ähneln, das sich vollständig um die Untersuchungsplattform 130 herum erstreckt. Spezieller kann das Transportband 134 eine Schleife aufweisen, die sich von dem Ende 140 zu dem Ende 142 axial entlang der Plattformoberfläche 144 erstreckt und anschließend gekrümmt wird, um sich unter der Untersuchungsplattform 130 zu befinden, und danach sich axial längs der Untersuchungsplattform 130 erstreckt, um zu dem Ende 140 zurückzukehren. In anderen Ausführungsbeispielen kann das Transportband 134 auch entlang einer Seite der Untersuchungsplattform 130 oder entlang der Gantrys oder unter Verwendung von Lenkwalzen und dergleichen um diese herum umgelenkt werden.
In abgewandelten Ausführungsbeispielen kann das Positionierungssystem 124 auf mehreren kleineren, einzelnen Positionierungssystemen basieren, die sämtliche ein Transportband aufweisen, das auf einer eigenen Untersuchungsplattform liegt. Die mehreren Positionierungssysteme können in Bezug zueinander Stirn-an-Stirn angeordnet sein. Jedes gesonderte Transportband kann betriebsmäßig mit einem entsprechende Antriebsmechanismus verbunden sein. Während der Patient in der axialen Richtung bewegt wird, kann sich der Patient von einem ersten Transportband auf einer ersten Untersuchungsplattform zu einem separaten, zweiten Transportband auf einer zweiten Untersuchungsplattform bewegen. In solchen Ausführungsbeispielen können die voneinander unabhängigen Positionierungssysteme verschiebbar sein, so dass ein Anwender auf verschiedene Teile des Bildgebungssystems zugreifen kann.
Mit nochmaligem Bezug auf 2 kann das Aktuatorsystem 132 mehrere Vertikalestellglieder 221–223 enthalten, die dazu eingerichtet sind, die Untersuchungsplattform 130 zu bewegen, um Höhen auszuwählen. Spezieller können die Vertikalstellglieder 221–223 die Untersuchungsplattform 130 entlang der vertikalen Achse 192 (1) in einer Richtung bewegen, die im Wesentlichen rechtwinklig zu der Untersuchungachse 190 ist. Die Vertikalestellglieder 221–223 können auf Säulen 161, 163 bzw. 165 basieren. Die Säulen 161, 163 und 165 können die Plattformabschnitte 151, 153 bzw. 155 tragen. Obwohl es nicht gezeigt ist, können die Vertikalestellglieder 221–223 einen Elektromotor oder einen sonstigen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Mechanismus aufweisen, um die Säulen 161, 163 und 165 selektiv zu bewegen, um die Plattformabschnitte 151, 153 und 155 zu bewegen.
Dementsprechend kann das Positionierungssystem 124 einen Patienten selektiv entlang der Untersuchungsachse 190 durch den Tunnel 123 (1) zu einer gewünschten axialen Position bewegen und den Patienten außerdem selektiv auf einer gewünschten Höhe in dem Tunnel 123 positionieren.
Außerdem können die Vertikalstellglieder 221–223 in einigen Ausführungsbeispielen individuell betrieben werden, so dass sich die Untersuchungsplattform um eine Zentralachse drehen kann. Spezieller kann das Positionierungssystem 124 veranlasst werden, die Untersuchungsplattform 130 zu neigen, so dass der Patient in Bezug auf die Untersuchungsachse 190 unter einem Winkel ausgerichtet ist.
Außerdem können die Vertikalstellglieder 221–223 (oder die Säulen 161, 163 und 165), wie in 2 dargestellt, entlang der Untersuchungsachse 190 voneinander beabstandet angeordnet sein. Spezieller können die Vertikalstellglieder 221 und 222 (oder die Säulen 161 und 163) zwischen sich eine Beabstandung S₁ aufweisen. Die Beabstandung S₁ kann dimensioniert und gestaltet sein, um die Bildgebungsmodalitätseinheit 104 (1) dazwischen unterzubringen. Die Vertikalstellglieder 222 und 223 (oder die Säulen 163 und 165) können zwischen sich eine Beabstandung S₂ aufweisen. Die Beabstandung S₂ kann dimensioniert und gestaltet sein, um die Bildgebungsmodalitätseinheit 102 (1) dazwischen unterzubringen.
Das Bildgebungssystem 100 ist somit in der Lage, ein Gewicht der Untersuchungsplattform 130 und ein Gewicht des Patienten an mehr als einer axialen Position zu tragen. In einigen Ausführungsbeispielen enthält das Bildgebungssystem 100 mindestens zwei Vertikalestellglieder (oder Säulen), die voneinander axial beabstandet sind. Dementsprechend kann das Bildgebungssystem 100 ein Durchhängen oder jede unerwünschte vertikale Bewegung des Patienten verringern, während der Patient längs der Untersuchungsplattform 130 bewegt wird.
Außerdem können abgewandelte Antriebsmechanismen in Verbindung mit dem Positionierungssystem 100 verwendet werden. Beispielsweise veranschaulicht 6 einen Antriebsmechanismus 536 und zeigt einen Abschnitt einer Untersuchungsplattform 530 und eines Transportbands 534. Das Transportband 534 kann betriebsmäßig mit einer unter der Untersuchungsplattform 530 angeordneten Walze 504 verbunden sein. Im Einsatz wird das Transportband 534 durch eine Endwalze 506 umgelenkt, die an einem Ende der Untersuchungsplattform 530 angeordnet ist. Die Endwalze 506 lenkt das Transportband 534 um, so dass es sich unterhalb der Untersuchungsplattform 530 erstreckt. Das Transportband 534 kann um die Walze 504 gewunden oder aufgewickelt werden, die im Betrieb über einen Antriebsriemen 508 mit einem Antrieb 502 verbunden ist. Die Endwalze 506 und die Walze 504 rotieren, wenn der Antrieb 502 den Antriebsriemen 508 antreibt.
7 zeigt eine teilweise auseinandergezogene Ansicht des Positionierungssystems 124. In dem Ausführungsbeispiel weist die Plattformoberfläche 144 der Untersuchungsplattform 130 eine konkave krummlinige Kontur auf (z. B. kann die Plattformoberfläche 144 wiegenförmig sein). Das Transportband 134 (1) kann so gestaltet oder eingerichtet sein, das es der Plattformoberfläche 144 entspricht. Die krummlinige Kontur der Plattformoberfläche 144 kann den Patienten wirkungsvoll halten oder sichern, während der Patient in der axialen Richtung bewegt wird. Dementsprechend kann die Plattformoberfläche 144 es erleichtern, den Patient in einer gewünschten Ausrichtung zu halten oder zu verhindern, dass der Patient unbeabsichtigt von der Plattformoberfläche 144 herunter rollt. In einigen Ausführungsbeispielen sind die Flächen 171–175 (2) der zusammengesetzten Abschnitte 151–155 (2) spiegelglatt poliert, um Reibung zwischen der Plattformoberfläche 144 und dem Transportband 134 zu reduzieren, so dass das Transportband 134 in der Lage ist, sanft über die Plattformoberfläche 144 zu gleiten.
Außerdem kann das Positionierungssystem 124, wie gezeigt, eine Systembasis 210 enthalten, in der wenigstens ein vertikales Stellglied untergebracht ist. Die Systembasis 210 kann dimensioniert sein, um es einem Patienten zu ermöglichen, sich auf das auf der Untersuchungsplattform 130 angeordnete Transportband 134 zu begeben und davon abzusteigen. Die Systembasis 210 kann sich mindestens bis zu dem Ende 142 der Untersuchungsplattform 130 erstrecken. Das Transportband 134 kann in die Systembasis 210 umgelenkt werden.
In abgewandelten Ausführungsbeispielen kann die Systembasis 210 ein eigenes Positionierungssystem enthalten, wie es im Vorausgehenden beschrieben ist, um dem Patient ein Besetzen und Verlassen der Untersuchungsplattform 130 zu erleichtern.
8–10 veranschaulichen verschiedene Querschnitte der in 7 gezeigten Untersuchungsplattform 130. 8 veranschaulicht einen Querschnitt des Plattformabschnitts 153, genommen längs der Schnittlinie 8-8. 9 veranschaulicht einen Querschnitt des Brückenabschnitts 154 längs der Schnittlinie 9-9, und 10 veranschaulicht einen Querschnitt des Brückenabschnitts 152 längs der Schnittlinie 10-10. Die Brückenabschnitte 152 und 154 können mit Bezug auf die Plattformabschnitte 151, 153 und 155 verschiedene Querschnittsformen (z. B. Dicken, Geometrien, Konturen) aufweisen. Die Brückenabschnitte 152 und 154 können außerdem auf einem anderen Material basieren als die Plattformabschnitte 151, 153 und 155.
Einige Geometrien von Patiententischen können Verzerrungen oder Artefakte in Bildern hervorrufen. Eine Geometrie ruft möglicherweise im Falle einer ersten Bildgebungsmodalitätseinheit Artefakte hervor, während sie in einer zweiten Bildgebungsmodalitätseinheit keine Artefakte erzeugt. Dementsprechend können die Brückenabschnitte 152 und 154 außerdem voneinander unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen. Beispielsweise können die Brückenabschnitte 152 und 154 in Verbindung mit einer NM-Bildgebungsmodalitätseinheit bzw. einer CT-Bildgebungsmodalitätseinheit verwendet werden.
Spezieller können die Flächen 172 und 174 der Brückenabschnitte 152 und 154 Umrisse aufweisen, die dem Umriss der Oberfläche 173 des Plattformabschnitts 153 weitgehend ähneln. Außerdem kann der Plattformabschnitt 153, wie gezeigt, eine Dicke T₃ aufweisen, und die Brückenabschnitte 152 und 154 können mit Dicken T₂ bzw. T₄ bemessen sein. Die Dicken T₂ und T₄ können sich voneinander unterscheiden, um unterschiedlichen Bildgebungsmodalitäten zu entsprechen. Die Dicke T₃ kann dazu eingerichtet sein, der Untersuchungsplattform 130 strukturelle Festigkeit zu verleihen und den Patienten zu stützen, während dieser darauf liegt. In einigen Ausführungsbeispielen kann eine Dicke über eine Breite W der Untersuchungsplattform 130 hinweg im Wesentlichen einheitlich sein, wie z. B. die Dicke T₄, oder eine Dicke kann über die Breite W hinweg variieren, wie z. B. die Dicken T₂ und T₃.
In abgewandelten Ausführungsbeispielen erstrecken sich die Brückenabschnitte 152 und 154 nicht über die gesamte Breite W der Untersuchungsplattform. D. h., die Brückenabschnitte 152 und 154 können eine Öffnung oder ein Loch aufweisen. Beispielsweise können abgewandelte Ausführungsbeispiele ein Paar Schienen aufweisen, die entlang der Breite W der Untersuchungsplattform 130 getrennt angeordnet sind. Das Paar Schienen kann sich entlang der Untersuchungsachse 190 erstrecken und sich an benachbarte Plattformabschnitte anschließen. In solchen Ausführungsbeispielen kann das Transportband 134 (1) entlang der Schienen gleiten und ausreichend steif sein, um den Patienten zu stützen. Allerdings ist die Krümmung der Plattformoberfläche 144 in dem Ausführungsbeispiel über die Untersuchungsplattform 130 hinweg im Wesentlichen gleichmäßig.
11 zeigt ein Blockschaltbild eines Bildgebungssystems 300, das dem in 1 veranschaulichten Bildgebungssystem 100 ähneln kann. Das Bildgebungssystem 300 kann eine Workstation 334 enthalten, die über eine oder mehrere (mit gestrichelten Linien angedeutete) Kommunikationsverbindungen in Datenaustausch mit verschiedenen Bildgebungsmodalitätseinheiten 302 und 304, einem Positionierungssystem 324 und einer Verfolgungsvorrichtung 350 steht. Die Kommunikationsverbindungen können festverdrahtete und/oder drahtlose Datenaustauschverbindungen sein. Die Workstation 334 kann beispielsweise ein PC, ein Laptoprechner oder eine von Hand geführte Vorrichtung sein. In dem Ausführungsbeispiel steuert die Workstation 334 den Betrieb der Komponenten des Bildgebungssystems 300 in Echtzeit. Die Workstation 334 kann auch programmiert werden, um Schritte der diagnostischen Akquisition und Rekonstruktion medizinischer Bilder durchzuführen.
Die Workstation 334 enthält eine Zentraleinheit (CPU) oder Steuereinrichtung 340, einen Anzeigeschirm 342 und ein Eingabegerät 344. In dem hier verwendeten Sinne kann der Begriff ”Steuereinrichtung” beliebige prozessorgestützte oder mikroprozessorgestützte Systeme einschließlich von Systemen beinhalten, die Mikrocontroller, Computer mit reduziertem Befehlssatz (RISCs, Reduced Instruction Set Computer), anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs), feldprogrammierbare Gate-Matrices (FPGAs, Field Programmable Gate Arrays), Logikschaltungen und sonstige Schaltkreise oder Prozessoren verwenden, die in der Lage sind, die hier beschriebenen Funktionen auszuführen. In dem Ausführungsbeispiel führt die Steuereinrichtung 340 einen Satz von Befehlen aus, die in einem oder mehreren Speicherelementen oder Speichern gespeichert sind, um Eingabedaten zu verarbeiten. Die Speicherelemente können darüber hinaus nach Wunsch oder Bedarf Daten oder sonstige Informationen speichern. Das Speicherelement kann in Form einer Datenquelle oder eines physikalischen Arbeitsspeicherelements in der Steuereinrichtung 340 vorliegen.
Der Satz von Befehlen kann vielfältige Steuerbefehle beinhalten, die die Steuereinrichtung 340 als eine Verarbeitungsmaschine anweisen, spezielle Arbeitsschritte, beispielsweise Verfahren und Schritte vielfältiger hierin beschriebener Ausführungsbeispiele, durchzuführen. Der Satz von Befehlen kann in Form eines Softwareprogramms vorliegen. In dem hier verwendeten Sinne sind die Begriffe ”Software” und ”Firmware” austauschbar und beinhalten ein beliebiges Rechnerprogramm, das in einem Arbeitsspeicher, beispielsweise in einem RAM-Speicher, ROM-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher oder nicht-flüchtigen RAM-(NVRAM)-Speicher, gespeichert ist, um durch einen Computer ausgeführt zu werden. Die oben erwähnten Arten von Arbeitsspeichern sind lediglich exemplarisch und sind daher mit Blick auf die Arten von Arbeitsspeichern, die zur Speicherung eines Rechnerprogramms geeignet sind, nicht beschränkend.
Die Software kann in vielfältiger Weise verwirklicht sein, beispielsweise als Systemsoftware oder als Anwendungssoftware. Darüber hinaus kann die Software als eine Zusammenstellung eigenständiger Programme, als ein Programmmodul innerhalb eines größeren Programms, oder als ein Abschnitt eines Programmmoduls vorliegen. Die Software kann auch auf einer modularen Programmierung in Form einer objektorientierten Programmierung basieren. Die Verarbeitung von Eingabedaten durch die Verarbeitungsmaschine kann in Antwort auf Benutzersteuerbefehle, oder in Reaktion auf Ergebnisse einer vorherigen Verarbeitung, oder in Reaktion auf eine durch eine weitere Verarbeitungsmaschine getätigte Anforderung erfolgen.
Die Steuereinrichtung 340 nimmt von dem Eingabegerät 344 Anwendereingaben, z. B. Benutzersteuerbefehle, entgegen. Das Eingabegerät 344 kann beispielsweise auf einer Tastatur, einer PC-Maus, einem Touchscreen, einem Spracherkennungssystem und dergleichen basieren. Ein Anwender kann den Betrieb des Bildgebungssystems 300 über das Eingabegerät 344 steuern. Spezieller kann ein Anwender das Positionierungssystem 324 und die Bildgebungsmodalitätseinheiten 302 und 304 steuern, um eine oder mehrere Abtastungen eines ROI des Patienten durchzuführen. Darüber hinaus kann der Anwender Anwendereingaben bereitstellen, die vorprogrammierte Bildgebungssequenzen oder Protokolle auslösen. In ähnlicher Weise kann der Anwender die Wiedergabe des sich auf dem Display 342 ergebenden Bildes steuern und kann mittels Programmen, die durch die Steuerungseinrichtung 340 ausgeführt werden, Bildverbesserungsfunktionen durchführen.
12 zeigt in einem Blockschaltbild ein Verfahren 400 zur Bildgebung eines interessierenden Bereichs (ROI) gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen. Das Verfahren 400 kann in Verbindung mit einem multimodalen Bildgebungssystem, z. B. dem oben beschriebenen Bildgebungssystem 100, verwendet werden. Das Bildgebungssystem kann eine Untersuchungsplattform enthalten, die sich entlang einer Untersuchungsachse durch einen Tunnel des Bildgebungssystems erstreckt. Das Bildgebungssystem kann ferner erste und zweite Bildgebungsmodalitätseinheiten enthalten. Die erste Bildgebungsmodalitätseinheit kann ein FOV an einer ersten axialen Position aufweisen, und die zweite Bildgebungsmodalitätseinheit kann ein FOV an einer zweiten axialen Position aufweisen. Die Untersuchungsplattform kann sich in die Nähe sowohl des ersten als auch des zweiten FOV erstrecken.
In Schritt 402 kann ein Patient auf der Untersuchungsplattform positioniert werden. Spezieller kann der Patient auf einem beweglichen Patiententransportband positioniert werden, das sich axial längs einer Plattformoberfläche der Untersuchungsplattform erstreckt. Der Patient kann an einer bekannten oder gewünschten Stelle positioniert werden, um eine Verfolgung des Patienten zu erleichtern.. Der Patient kann sich an einer Ausgangsposition oder einer axialen Position befinden. In Schritt 404 kann das Transportband in einer axialen Richtung entlang der Plattformoberfläche bewegt werden, so dass ein vorbestimmter Abschnitt des Transportbands (oder des Patienten) sich innerhalb eines FOV befindet, das einer der Bildgebungsmodalitätseinheiten zugeordnet ist. Spezieller kann der vorbestimmte Abschnitt des Transportbands zu einer Position innerhalb des ersten FOV der ersten Bildgebungsmodalitätseinheit bewegt werden.
In Schritt 406 wird mindestens entweder der Patient oder das Transportband verfolgt, um eine Position des Patienten relativ zu den Bildgebungsmodalitätseinheiten zu ermitteln. In Schritt 408 kann ein ROI des Patienten bei dem ersten FOV gescannt werden. Bilddaten des ROI können an eine Steuereinrichtung des Bildgebungssystems übertragen werden. In Schritt 410 kann das Transportband in dieselbe Axialrichtung entlang der Plattformoberfläche bewegt werden, so dass sich der vorbestimmte Abschnitt des Transportbands (oder des Patienten) innerhalb des zweiten FOV befindet. In Schritt 412 kann der ROI des Patienten mittels der zweiten Bildgebungsmodalitätseinheit abgetastet werden, und die Bilddaten können an die Steuereinrichtung übertragen werden. In Schritt 414 können die von der ersten und zweiten Abtastung stammenden Daten verarbeitet werden, um Einzelbilder zu erzeugen, oder können verarbeitet werden, um ein zusammengesetztes Bild zu erzeugen, das Daten sowohl der ersten als auch der zweiten Abtastung beinhaltet. Am Ende der Patientenscansitzung kann der Patient entlang der Untersuchungsachse zu der Ausgangsposition bewegt werden.
In abgewandelten Ausführungsbeispielen kann der Patient von einer Ausgangsposition auf einer Seite eines Bildgebungssystems durch einen Tunnel des Bildgebungssystems zu einer Auslassposition auf einer entgegengesetzten Seite des Bildgebungssystems bewegt werden. Beispielsweise kann der Patient ausgehend von der Ausgangsposition in einer axialen Richtung zu einem ersten FOV in dem Tunnel bewegt werden. Nachdem der Patient bei dem ersten FOV gescannt ist, kann der Patient in derselben Axialrichtung zu einem zweiten FOV bewegt werden. Nachdem der Patient bei dem zweiten FOV gescannt ist, kann der Patient in derselben Axialrichtung zu der Auslassposition bewegt werden, wo der Patient die Untersuchungsplattform verlassen kann.
Es versteht sich, dass die oben erwähnte Beschreibung zur Veranschaulichung dient und nicht beschränken soll. Beispielsweise können die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele (und/oder Aspekte von diesen) miteinander kombiniert genutzt werden. Darüber hinaus können viele Abwandlungen vorgenommen werden, um eine besondere Situation oder ein spezielles Material an die Lehre der Erfindung anzupassen, ohne von deren Schutzumfang abzuweichen. Beispielsweise muss die in einem Verfahren aufgeführte Anordnung von Schritten nicht in einer speziellen Reihenfolge ausgeführt werden, es sei denn, diese sei ausdrücklich erwähnt oder implizit erforderlich (z. B. wenn ein Schritt das Vorliegen der Ergebnisse oder eines Produkts eines vorherigen Schritts erfordert). Während die im Vorliegenden beschriebenen Abmessungen und Arten von Materialien die Parameter der Erfindung definieren sollen, sind sie keinesfalls beschränkend und dienen lediglich als Ausführungsbeispiele. Nach dem gründlichen Lesen der obigen Beschreibung werden dem Fachmann viele weitere Ausführungsbeispiele offenkundig. Der Schutzumfang der Erfindung sollte daher anhand der beigefügten Patentansprüche gemeinsam mit dem vollen Schutzumfang äquivalenter Formen ermittelt werden, zu denen derartige Ansprüche berechtigen. In den beigefügten Patentansprüchen werden die Ausdrücke ”enthalten” und ”bei denen” wie Klartextäquivalente der entsprechenden Begriffe ”aufweisen” und ”wobei” verwendet. Darüber hinaus sind die Begriffe ”erster”, ”zweiter”, ”dritter” usw. in den nachfolgenden Ansprüchen lediglich als Kennzeichnungen verwendet und sollen die Objekte nicht numerisch festlegen. Weiter sind die Beschränkungen der nachfolgenden Ansprüche nicht im Mittelplus-Funktion-Format geschrieben und sie sind nicht auf der Grundlage von 35 U. S. C. § 112, Absatz sechs, zu interpretieren, es sei denn derartige Beschränkungen von Ansprüchen verwenden ausdrücklich den Begriff ”Mittel für”, gefolgt von einer Feststellung einer von weiterer Struktur freien Funktion.
Die vorliegende Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung einschließlich des besten Modus zu beschreiben, und um außerdem jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung in der Praxis einzusetzen, beispielsweise beliebige Einrichtungen und Systeme herzustellen und zu nutzen, und beliebige damit verbundene Verfahren durchzuführen. Der patentfähige Schutzumfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann andere dem Fachmann in den Sinn kommende Beispiele umfassen. Solche anderen Beispiele sollen in den Schutzumfang der Ansprüche fallen, falls sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem wörtlichen Inhalt der Ansprüche nicht unterscheiden, oder falls sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden gegenüber dem wörtlichen Inhalt der Ansprüche enthalten.
Geschaffen ist ein medizinisches Bildgebungssystem, das dazu dient, einen interessierenden Bereich (ROI) eines Patienten abzubilden. Das Bildgebungssystem enthält eine Bildgebungsmodalitätseinheit mit einem Sichtfeld (FOV) und einer Untersuchungsplattform. Die Untersuchungsplattform weist ein Paar gegenüberliegende Enden und eine Plattformoberfläche auf, die sich dazwischen längs einer Untersuchungachse erstreckt. Die Plattformoberfläche erstreckt sich in das FOV. Das Bildgebungssystem enthält ferner ein Patiententransportband, das durch die Untersuchungsplattform getragen wird und sich entlang der Plattformoberfläche zwischen den Enden der Untersuchungsplattform erstreckt. Das Bildgebungssystem enthält weiter einen Antrieb, der betriebsmäßig mit dem Transportband verbunden ist und der dazu eingerichtet ist, sich entlang der Plattformoberfläche in einer Richtung entlang der Untersuchungsachse zu bewegen. Der Antrieb bewegt das Transportband, so dass sich ein vorbestimmter Abschnitt des Transportbands in dem FOV befindet.
Bezugszeichenliste

100: Medizinisches Bildgebungssystem
102: Erste Bildgebungsmodalitätseinheit
104: Zweite Bildgebungsmodalitätseinheit
108: Gantry
114: Rotor
119: NM-Kameras
120: Gantry
122: Zentrale Öffnung
123: Tunnel
124: Positionierungssystem
130: Untersuchungsplattform
132: Aktuatorsystem
134: Patiententransportband
136: Antriebsmechanismus
140 und 142: Enden
144: Plattformoberfläche
150: Verfolgungsvorrichtung
151, 153, 155: Plattformabschnitte
152 und 154: Brückenabschnitte
161, 163, 165: Säulen
171–175: Flächen
190: Untersuchungachse
192: Vertikale Achse
202A und 202B: Antriebe
204A und 204B: Walzen
210: Systembasis
211 und 213: Endabschnitte
212: Körperabschnitt
216: Befestigungsmittel
221–223: Vertikalestellglieder
300: Bildgebungssystem
302 und 304: Bildgebungsmodalitätseinheiten
324: Positionierungssystem
334: Workstation
340: Steuereinrichtung
342: Display
344: Eingabegerät
350: Verfolgungsvorrichtung

Claims

Medizinisches Bildgebungssystem (100) zum Abbilden eines interessierenden Bereichs (ROI) eines Patienten, wobei das Bildgebungssystem (100) aufweist: eine Bildgebungsmodalitätseinheit (102) mit einem Sichtfeld (FOV); eine Untersuchungsplattform (130) mit einem Paar gegenüberliegenden Enden und einer Plattformoberfläche (144), die sich längs einer Untersuchungachse (190) dazwischen erstreckt, wobei sich die Plattformoberfläche (144) in das FOV erstreckt; und ein Patiententransportband (134), das durch die Untersuchungsplattform (130) getragen wird und sich entlang der Plattformoberfläche (144) zwischen den Enden der Untersuchungsplattform (130) erstreckt, wobei das Transportband (134) entlang der Plattformoberfläche (144) beweglich ist, so dass sich ein vorbestimmter Abschnitt des Transportbands (134) in das FOV bewegt.
Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Plattformoberfläche (144) im Wesentlichen glatt ist, wobei das Transportband (134) auf der Plattformoberfläche (144) gleitet, wenn es entlang desselben bewegt wird.
Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei das Transportband (134) der Plattformoberfläche (144) entspricht, so dass eine Querschnittsform des Transportbands (134) im Wesentlichen einer Kontur der Plattformoberfläche (144) ähnelt.
Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1, zu dem ferner ein Antrieb (202) gehört, der betriebsmäßig mit dem Transportband (134) verbunden ist, wobei der Antrieb (202) das Transportband (134) entlang der Plattformoberfläche (144) in einer Richtung entlang der Untersuchungsachse (190) bewegt.
Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Bildgebungsmodalitätseinheit eine erste Bildgebungsmodalitätseinheit (102) ist, und wobei das FOV eine erste axiale Position entlang der Plattformoberfläche (144) aufweist, wobei zu dem Bildgebungssystem (100) ferner eine zweite Bildgebungsmodalitätseinheit (104) mit einem FOV gehört, das eine unterschiedliche zweite axiale Position entlang der Plattformoberfläche (144) aufweist, wobei das Transportband (134) dazu eingerichtet ist, den vorbestimmten Abschnitt zwischen der ersten und zweiten axialen Position zu bewegen.
Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1, zu dem ferner eine Walze (204) gehört, die dazu eingerichtet ist, das Transportband (134) umzulenken, wobei sich das Transportband (134) um eine Rotationsachse der Walze (204) krümmt, wenn die Walze (204) in einer Richtung in Umdrehung versetzt wird.
Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei die Untersuchungsplattform (130) erste und zweite Plattformabschnitte (151 und 153) aufweist, die durch einen Brückenabschnitt (152) vereinigt sind, der sich dazwischen erstreckt, wobei der Brückenabschnitt (152) in dem FOV der Bildgebungsmodalitätseinheit (102) angeordnet ist.
Bildgebungssystem (100) nach Anspruch 1, wobei das Transportband (134) ein Paar Endabschnitte (211 und 213) und einen Körperabschnitt (212) aufweist, der sich zwischen den Endabschnitten (211 und 213) erstreckt, wobei der Körperabschnitt (212) sich entlang der Plattformoberfläche (144) bewegt, wobei sich die Endabschnitte (211 und 213) auf die Plattformoberfläche (144) und davon herunter bewegen, wenn der Körperabschnitt (212) entlang der Plattformoberfläche (144) wird bewegt.
Verfahren zur Bildgebung eines interessierenden Bereichs (ROI) im Körper eines Patienten mittels eines Bildgebungssystems (100), wobei das Bildgebungssystem (100) eine Plattformoberfläche (144) und ein Patiententransportband (134) aufweist, das dazu eingerichtet ist, sich in einer axialen Richtung entlang der Plattformoberfläche (144) zu bewegen, wobei das Verfahren beinhaltet: gleitendes Bewegen des Transportbandes (134) entlang der Plattformoberfläche (144), so dass sich ein vorbestimmter Abschnitt des Transportbands (134) innerhalb eines FOV befindet, das einer Bildgebungsmodalitätseinheit (102) zugeordnet ist; und Abtasten eines ROI eines Patienten bei dem ersten FOV.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei das FOV ein erstes FOV ist, und die Bildgebungsmodalitätseinheit eine erste Bildgebungsmodalitätseinheit (102) ist, wobei das Verfahren ferner den Schritt beinhaltet: gleitendes Bewegen des Transportbandes (134) entlang der Plattformoberfläche (144), so dass der vorbestimmte Abschnitt des Transportbands (134) innerhalb eines zweiten FOV liegt, das einer zweiten Bildgebungsmodalitätseinheit (104) zugeordnet ist; und Abtasten des ROI des Patienten bei dem zweiten FOV.