JP6796729B2 - 移動式患者支持ユニット上のｘ線画像取得装置の位置決めデータを決定する装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定する装置、及び移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定する方法に関する。

X線イメージングは、患者の骨格構造をイメージングするために使用される。一般的なX線イメージング装置は大型のCアームシステムであり、電気、画像取得ユニット、スペースなどの複雑なインフラストラクチャが必要である。インフラストラクチャはさらに、X線管とX光線イメージング装置のX線検出器との間に一定の距離を提供する。この距離は、X線管からX線検出器に放射されるX線放射線をフォーカスするために必要である。複雑なインフラストラクチャに起因する制限のため、病院及び農村地域では、限られた数の固定型X線イメージング装置しかない。

ＵＳ２０１５ ／ ０１２４９４０Ａ１は、Ｘ線撮像装置が、ＩＤ情報を記憶するように構成される記憶ユニット及び取り付け位置検出ユニットを含む少なくとも１つのＸ線検出器と、X線検出器が取り付けられている少なくとも1つの取り付けユニットと、ＩＤ情報と取り付け位置検出ユニットの出力値とに基づいて、少なくとも１つのＸ線検出器のうちのどのＸ線検出器が、少なくとも１つの取り付けユニットの間の何れの取り付けユニットに取り付けられるかを決定するように構成される制御ユニットとを含むことができることを記載している。

地方の環境において、患者の自宅や養護施設の環境では、大規模なCアームシステムを提供できない。しかしながら、患者の関心領域を所定の位置に保持するための特別な可動椅子と可動X線撮像システムとを含む可動システムを使用することができる。完全なシステムジオミトリは柔軟である。通常は看護師であるオペレータは、患者と環境に合わせて移動式コンポーネントを調整できる。

しかしながら、必要な倍率で関心領域の有用な画像を取得するには、オペレータは、患者の関心領域に対してばかりでなく、X線管とX線検出器との間の正確な距離を調整する必要があるため、移動式コンポーネントの調整は難しく、時間がかかる。

したがって、単純で操作しやすい構造を有するＸ線撮像システムを提供する必要がある。

本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決される。さらなる実施形態は、従属請求項に組み込まれている。以下に記載する本発明の態様は、システム及び方法にも適用されることに留意される。

一態様では、添付の請求項１に規定されるような移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定する装置が提供される。

別の態様では、添付の請求項５で規定されるような移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定するためのシステムが提供される。

別の態様では、添付の請求項９で規定される移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定する方法が提供される。

別の態様では、添付の請求項１４で規定されるコンピュータプログラム要素が提供され、別の態様では、添付の請求項１５で規定されるコンピュータ可読媒体が提供される。

本発明によれば、移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定する装置が、処理ユニットと、状態検出器とを有し、前記状態検出器は、移動式患者支持ユニット及び移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置のジオミトリデータ及びタイプデータを収集し、前記ジオミトリデータ及び前記タイプデータを含む状態信号を送信するように構成され、前記処理ユニットは、状態信号及び患者の関心領域位置に関するデータを受信するように構成され、前記状態信号及び前記関心領域位置に基づいて、前記処理ユニットは、移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決め及び位置合わせデータを決定し、前記Ｘ線画像取得装置に画像取得プロトコルを提供するように構成される。

本装置は、Ｘ線画像取得装置の構成要素及び／又は移動式支持ユニットの構成要素の位置決めデータを自動的に決定してもよい。これは、装置がそれらのコンポーネントの角度方向と空間位置とに関する情報を取得することを意味する。その情報は、装置の状態検出器によって取得できる。

状態検出器は、コンポーネントの調整可能性だけでなく幾何学的寸法に関する情報を提供する各コンポーネントのタイプを取得してもよい。例えば、移動式患者支持ユニットのコンポーネントの特定のタイプの長さが異なる場合、その可変性の拡張はタイプ情報により提供される。

ジオミトリとタイプについて取得したデータは、コンポーネントの正確な距離と正しい角度を決定するために装置によって使用される。さらに、この装置は、取得したジオミトリデータ及び取得したタイプデータに基づいて、Ｘ線画像取得装置の画像取得プロトコルを提供する。画像取得プロトコルは、X線管から放出されるX線放射線の強度の値を提供してもよい。装置は、画像取得プロトコルを、取得したジオミトリ及びタイプデータに調整するために、画像取得プロトコルの1つ又は複数のパラメータ設定を修正できる。追加又は代替として、装置は、主要なプロトコル特性が異なる少なくとも2つの画像取得プロトコルから画像取得プロトコルを選択してもよい。これらの少なくとも２つの画像取得プロトコルは、装置の記憶ユニットに保存されてもよい。

したがって、この装置は、移動式患者支持ユニット上の移動式Ｘ線画像取得装置でX線画像を取得するための正確な距離を決定する簡単な方法を提供する。これにより、移動式患者支持ユニット上の移動式Ｘ線画像取得装置の操作が簡単になる。

本発明をさらに説明する前に、いくつかの用語の簡単な説明を提供する。

用語タイプデータは、移動式患者支持ユニットのタイプ、移動式患者支持ユニットのコンポーネントのタイプ、X線画像取得装置のタイプ、及び/又はX線画像取得装置のコンポーネントのタイプであってもよい。

用語ジオミトリデータは、移動式患者支持ユニットの構成要素及び/又は移動式支持ユニットに関連するX線画像取得装置の構成要素の位置及び位置合わせデータを含むことができる。

用語関心領域位置は、移動式患者支持ユニットに関連して、X線画像取得装置によってイメージングされるべき領域の位置を決定することであってもよい。

一例では、状態検出器は、接触スイッチ、位置検出素子、異なる長さを備える異なるコンポーネントの識別用のRF-IDタグ、又は角度検出用センサ、距離コントローラ、加速度計、又はコンポーネントの傾斜角などを測定するためジャイロセンサを有する。

一例によれば、装置はさらにインターフェースを有し、前記インターフェースは、位置決め及び位置合わせデータをオペレータに提供し、及び／又はオペレータから患者の関心領域位置に関するデータを受信するように構成される。

インターフェースは、可視及び/又は可聴形式で位置決め及び位置合わせデータに関する情報を提供する。したがって、インターフェースは、モニタ及び/又はボックスを備えてもよい。さらに、インターフェースは、可視、可聴、及び/又はジェスチャ形式でオペレータからデータを受信してもよい。したがって、インターフェースは、装置の簡素化と取り扱い、及び移動式患者支持ユニット上の移動X線画像取得装置の操作を向上させる。

さらなる例によれば、処理ユニットは、コンパレータをさらに有し、前記コンパレータは、ジオミトリデータを位置決め及び位置合わせデータと比較し、ジオミトリデータが位置決め及び位置合わせデータと一致するかの情報を含む結果信号を提供するように構成される。

したがって、コンパレータは、オペレータがX線画像取得装置と移動式患者支持ユニットのコンポーネントを正しく調整したかをチェックする。コンポーネントの位置決め後、ジオミトリデータが位置決め及び位置合わせデータと一致しない場合、コンパレータは警告信号を提供する場合がある。コンパレータは、ジオミトリデータが位置決め及び位置合わせデータと一致することを示す別の信号を提供する場合もある。これにより、装置の取り扱いと単純性、及び移動式X線画像取得装置と移動式患者支持ユニットのコンポーネントの位置合わせがさらに改善される。

別の例では、処理ユニットは最適化モジュールを有し、前記最適化モジュールは、状態信号及び関心領域位置に基づいて、最適化される位置決め及び位置合わせデータ及び最適な画像取得プロトコルを決定するように構成され、処理ユニットは、最適な画像取得プロトコルに基づいて画像取得プロトコルを提供するように構成される。

最適化モジュールは、画質を考慮して位置合わせと位置合わせのデータを最適化する。これにより、X線取得プロセスの結果の品質が向上するので、画像取得プロセスの繰り返しを回避できる。

一例では、移動式患者支持ユニットは、Ｘ線画像取得システムのコンポーネントを移動式患者支持ユニットに取り付けるための接続要素を含む。

本発明によれば、移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定するシステムは、移動式患者支持ユニット、X線画像取得システム、及び上記の説明による装置を有し、移動式患者支持ユニットは、支持ユニットを有し、前記支持ユニットは、前記Ｘ線画像取得システムの少なくとも一つの構成要素を前記移動式患者支持ユニットに取り付け、状態検出器は、支持ユニット及び移動式患者支持ユニットのタイプ及びジオミトリを検出するように構成され、位置及び位置合わせはジオミトリデータを規定する。

支持ユニットは、X線画像取得システムに柔軟な位置決めシステムを提供する。位置決めは、Ｘ線画像取得システムの構成要素の距離と角度を含むことができる。さらに、Ｘ線画像取得システムは、支持ユニットによって正確に位置決めされ得る。

一例では、移動式患者支持ユニットは、例えば、椅子、位置決め支持体、車椅子、特別な移動式ベッド、又はテーブルなどである。移動式患者支持ユニットは、患者の身体部位のための固定具、例えば、患者の腕のための固定具を有する。

一例では、移動式患者支持ユニットは動きセンサを有し、動きセンサは、移動式患者支持ユニット上の患者の運動を決定し、動き信号を提供するように構成され、処理ユニットは、動き信号を受信するように構成され、さらに動き信号に基づいてＸ線画像を取得するための時点を決定するように構成される。

動きセンサを用いて、画像取得プロセスで患者の動きを監視し、考慮することができる。したがって、患者の動きが既定の最小値を下回るときに画像が取得されるため、画像のぼやけは回避される。

別の例では、支持ユニットは少なくとも2つの支持装置を有し、Ｘ線画像取得装置は、X線検出器及びＸ線管を含み、少なくとも２つの支持装置の少なくとも１つがＸ線管に取り付けられ、残りの支持装置の少なくとも１つがＸ線検出器に取り付けられる。

さらなる例では、少なくとも2つの支持装置はジョイントコネクタ及び／又は回転軸受要素を有し、回転軸受要素は、移動式患者支持ユニットに接続され、少なくとも２つの支持装置のうちの少なくとも１つは、移動式患者支持ユニットに移動可能に取り付けられ、又は各々の支持装置はX線管とX線検出器のための固定マウントを提供する。

一例では、Ｘ線画像取得装置は、Ｘ線管、Ｘ線検出器、Ｘ線発生器、画像データ取得ユニット、及び画像データ処理ユニットを備えてもよい。

一例では、移動式患者支持ユニットは、患者の身体部分、例えば、患者の腕を保持するための固定具を有する。さらに、移動式患者支持ユニットは、支持装置を備えてもよく、支持装置は、支持装置の長さを変更するための入れ子要素を備える。

一例において、ジョイントコネクタは、３つの異なる回転軸の周りの回転運動を可能にするジョイントを含む。

一例では、回転軸受要素は、移動式患者支持ユニットの周りの支持装置の回転運動を提供し得る。

一例では、さらなる支持装置のさらなるジョイントコネクタは、Ｘ線画像取得装置のさらなる要素に接続するように構成される。

一例では、処理ユニットはさらに、移動式患者支持ユニットの構成要素の位置を監視するように構成される。さらに、処理ユニットは、同様に支持ユニットの構成要素に関するデータに基づいて、オペレータが、画像取得プロトコルに従って、提案される位置にマッチするように、オペレータのガイダンスのためのデータを提供してもよい。移動式患者支持ユニットは、所定の目的に応じて適切にセットアップされるか、又は取得が適切に行われる前に何を変更する必要があるかを報告することができる。

一例では、撮像位置は最適な撮像位置である。撮像位置とは、X線管とX線検出器が移動式患者支持ユニット内の患者からX線画像を取得できる位置である。

一例では、画像タスクに応じて、Ｘ線管とＸ線検出器の正しい相対位置を見つけるために、焦点を合わせた可視画像を展開することができる。 X線検出器の距離と中心点は、鮮明な可視画像が得られる距離を見つけることによって、つまり距離を変更することによって焦点を合わせることによって見つけられることができる。これにより、Ｘ線画像取得装置の操作がさらに簡単になる。

さらなる例では、Ｘ線管とＸ線検出器の相対位置は、光学誘導により支援され得る。すなわち、イメージングタスクに応じて、X線管は光学誘導、例えば正方形のグリッドとフレームを投影し、与えられた距離でのX線検出器のサイズに対応する。このようにして、オペレータは、光グリッドがX線検出器に完全に投影されるとき、X線検出器を見つけて固定することができる。これにより、Ｘ線画像取得装置の位置合わせプロセスがさらに簡素化される。

一例では、移動式患者支持ユニットは、撮像されるべき患者の腕、脚、頭などの位置決め要素を含む。

一例では、支持装置は脚要素を備えてもよく、脚要素は足要素及び頭部要素を備え、頭部要素はジョイントコネクタに取り付けられ、足要素は、足要素が地面に接触するとき、脚要素を運ぶように構成される。

一例では、回転軸受は移動式患者支持ユニットに取り付けられ、ジョイントコネクタは、X線管又はX線検出器に取り付けられ、処理ユニットは、位置状態信号を受信するように構成され、処理ユニットは、移動式患者支持ユニットに対してジョイントコネクタ及び／又は回転ベアリング要素の位置状態を監視するように構成される。

さらに、本発明によれば、移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置のための位置決めデータを決定する方法であって、前記方法は、ａ）移動式患者支持ユニット及び状態検出器で移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置のジオミトリデータ及びタイプデータを収集するステップと、b）患者の関心領域位置に関するデータを取得するステップと、c）関心領域位置データ、ジオミトリデータ、及びタイプデータに基づいて、移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置のための位置決め及び位置合わせデータを決定するステップと、d）関心領域位置データ、ジオミトリデータ、及びタイプデータに基づいて画像取得プロトコルを提供するステップとを有し、ステップb）及びc）は、同時に又は任意の順序で実行されることができる、方法が提供される。

一例では、この方法は、ｅ）位置決め及び位置合わせデータをインターフェースによりオペレータに提供するステップを更に有する。

別の例では、この方法は、f）ジオミトリデータをコンパレータで位置決め及び位置合わせデータと比較するステップと、 ｇ）ジオミトリデータが位置決め及び位置合わせデータと一致するかのデータを含む結果信号を提供するステップとを更に有する。

さらに、例では、ステップc）は、c1）状態信号に基づいて、最適化される位置決め及び位置合わせデータと最適な画像取得プロトコルを決定するステップと、 c2）最適な画像取得プロトコルに基づいて画像取得プロトコルを決定するステップとのサブステップを有する。

さらなる例では、この方法は、h）移動式患者支持ユニット上の患者の動きを決定するステップと、 ｉ）患者のＸ線画像を取得するための時点を決定するステップとを更に有する。

例では、方法は自動的に実行される。

さらに、本発明によれば、処理装置によって実行されるとき、上述の装置を制御するためのコンピュータプログラム要素が上述の方法ステップを実行するように構成される。

また、本発明によれば、コンピュータ可読媒体は、上述のプログラム要素を記憶している。

本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施形態から明らかになり、説明される。

本発明の例示的な実施形態を、以下の図面を参照して以下に説明する。

移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定するための装置の概略図を示している。 移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定するための装置の他の概略図を示している。 移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定するための装置の他の概略図を示している。 移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定するための装置の他の概略図を示している。 動きセンサ、インターフェース、状態検出器、及び画像データ取得ユニットに接続される処理ユニットの概略図を示している。 移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置の位置決めデータを決定する方法の概略フロー図を示している。

装置及びシステムをさらに説明する前に、方法の例を図3を参照してさらに詳細に説明する。

方法６は、移動式患者支持ユニット３上のＸ線画像取得装置２の位置決めデータを決定するために使用される。ステップ６０において、移動式患者支持ユニット３のジオミトリデータ及びタイプデータが状態検出器１１で取得される。ジオミトリデータは、移動式患者支持ユニット３に対するＸ線画像取得装置２及び移動式患者支持ユニット３の構成要素の位置を含む。状態検出器１１は、Ｘ線画像取得装置２及び移動式患者支持ユニット３に配置されるジオミトリセンサ１４及びタイプセンサ１６に問い合わせることによってジオミトリデータ及びタイプデータを収集することができる。

さらなるステップ６１では、患者の関心領域位置に関するデータが取得される。その関心領域は、例えばオペレータが指示する患者の腕、脚、又はその他の器官である。それから、その関心領域の位置は、移動式患者支持ユニット３に関連する。ステップ６０及び６１により、Ｘ線画像取得装置２及び移動式患者支持ユニット3の構成要素の調整に必要な関連位置が取得されることができる。

ステップ６０及び６１は、同時に又は任意の順序で実行することができる。関心領域位置データの取得が、移動式患者支持ユニット３及びＸ線画像取得装置２のジオミトリデータ及びタイプデータの取得の前に実行されるかは重要ではない。

さらに、さらなるステップ６２では、移動式患者支持ユニット３上のＸ線画像取得装置２の位置決め及び位置合わせデータが、ステップ６１の関心領域位置データを考慮して決定され、ジオミトリデータ及びタイプデータはステップ６０で取得される。したがって、方法6は、Ｘ線画像取得装置コンポーネントの位置決めと位置合わせに関する情報を提供する。その情報を使用して、オペレータは、位置決め及び位置合わせデータに従ってX線画像取得装置2を位置決め及び位置合わせして、取得した画像が正しい倍率及び適切な品質で関心領域を示すことを保証する。

さらなるステップ６３において、方法は、関心領域位置データ、ジオミトリデータ及びタイプデータに基づいて、Ｘ線画像取得装置２のための画像取得プロトコルを提供する。 Ｘ線画像取得装置２の画像取得プロトコルは、Ｘ線画像取得装置２による画像取得のパラメータを提供する。画像取得プロトコルは、例えば、X線放射線源の動作時間とともにフラックス及びスペクトルの電圧及び電流の値を含み、画像収集に必要なX線放射線強度又は関心領域位置にX線放射線を適用するための期間を決定する。

画像取得プロトコルを用意するステップ６３は、サブステップを含むことができる。それにより、サブステップ６４において、状態信号に基づいて最適化される位置決め及び位置合わせデータ及び最適な画像取得プロトコルが決定され得る。これは、方法が画像取得プロトコルと位置決め及び位置合わせデータのチェックを実行することを意味する。さらに、この方法は、画像取得の結果をシミュレートしてもよい。シミュレーションに基づいて、最適化される画像が取得されるという結果がシミュレーションで得られるまで、画像取得プロトコルと位置決め及び位置合わせデータを変更できる。

さらなるサブステップ６５において、対応する画像取得プロトコル及び位置決め及び位置合わせデータは、最適化される位置決め及び位置合わせデータ及び最適な画像取得プロトコルであると決定される。

ステップ６３の後のさらなるステップ６６において、位置決め及び位置合わせデータは、インターフェースによりオペレータに提供され得る。それから、オペレータは、インターフェースがオペレータに伝達する位置及び位置合わせデータに基づいて、Ｘ線画像取得装置２を位置決め及び位置合わせすることができる。

代わりに、位置決め及び位置合わせデータを使用して、Ｘ線画像取得装置２の構成要素を自動的に位置決め及び位置合わせすることができる。これは、Ｘ線画像取得装置２による画像取得をさらに単純化することができる。

この方法は、ステップ６７をさらに含むことができ、ジオミトリデータは、コンパレータを用いて位置決め及び位置合わせデータと比較される。この比較は、位置決め及び位置合わせデータとジオミトリデータとの間の偏差を提供することができ、ジオミトリデータは、X線画像取得装置2及び移動式患者支持ユニット3の構成要素の実際の位置及び位置合わせを提供する。偏差がしきい値間隔内にある場合、比較の結果、ジオミトリデータが位置決め及び位置合わせデータと一致する可能性がある。そうでない場合、比較の結果、ジオミトリデータが位置決め及び位置合わせデータと一致しない。

結果は、データへのジャンプが位置決め及び位置合わせデータと一致するかの情報を含む結果信号が提供されるさらなるステップ68で通信されてもよい。ジオミトリデータが位置決め及び位置合わせデータと一致しない場合、信号は、Ｘ線画像取得装置のコンポーネントが正しく位置決め及び位置合わせされていないことをオペレータに警告する警告信号であり得る。さらに、ステップ６８による信号は、Ｘ線画像取得装置２の構成要素が位置決め及び位置合わせデータに従って正しく位置合わせ及び位置決めされるという情報を提供する確認信号を提供し得る。

さらに、この方法は、移動式患者支持ユニット３上の患者の動きが決定されるステップ７０を含むことができる。患者の動きの決定は、動きセンサ３０によって実行されてもよい。患者の動きに関する情報は、患者のＸ線画像を取得する時点が決定されるステップ７１で使用されてもよい。患者のX線画像を取得する時点の決定は、患者がどれだけ動いているかを考慮してもよい。患者が大きく動いた場合、X線画像を取得する時点が遅れる。患者があまり動いていない場合、X線画像の取得の時点は実際の時点に設定される。したがって、画像取得の時点をそのように決定することにより、患者の動きに起因するぼやけ又は画質の低下を回避することができる。

図１は、移動式患者支持ユニット３上のＸ線画像取得装置２の位置決めデータを決定するシステム７の概略図を示す。システム７は、移動式患者支持ユニット3上のＸ線画像取得装置２の位置決めデータを決定する装置１を備える。

移動式患者保持ユニット３は、図１ａから図１ｄでは椅子として示される。移動式患者支持ユニット３は、着座プラットフォーム３１、背部支持体３２、及び腕支持体３３を有する。背部支持体３２及び腕支持体３３の位置は、着座プラットフォーム３１に対して変更することができる。背部支持部３２及びアーム支持部３３の位置は、状態センサ１４によって監視される。状態センサ１４は、着座プラットフォーム３１に対して背部支持部３２及びアーム支持部３３の位置を提供することができる。

さらに、移動式患者支持ユニット３は、着座プラットフォーム３１を支える脚部４０を備える。脚部４０は、可変長を有する入れ子要素であってもよい。さらに、脚部４０は、脚部４０のタイプを提供するタイプセンサ１６を備えてもよい。タイプは脚40をどれだけ伸ばすかを決定する。

脚部４０は、移動式患者支持ユニット３を可動にするためのロール３４を含むことができる。さらに、脚４０は、移動式患者支持ユニット３の位置を固定するために移動式患者支持ユニット３を固定する停止要素３５を含むことができる。

移動式患者支持ユニット３は、回転ベアリング３８によって移動式患者支持ユニット３に接続される２つのアーム３６及び４１を有する支持ユニットをさらに含むことができる。回転ベアリング３８により、アーム３６、４１は、移動式患者支持ユニット３の周りで向きを変えることができる。アーム３６、４１は、それぞれのアーム３６、４１の少なくとも一部の角度配置を可能にするジョイントコネクタ３９を含むことができる。さらに、アーム３６、４１は、Ｘ線画像取得装置２のＸ線画像のコンポーネントを担持する。回転軸受３８は、回転運動が阻止されるように固定されてもよい。

図１ａによれば、Ｘ線画像取得装置２の構成要素は、例えば、 Ｘ線管２０、Ｘ線検出器２１、画像データ取得ユニット２２、及び画像データ処理ユニット２４である。Ｘ線管２０及びＸ線検出器２１は、信号ケーブル25、26によって画像データ取得ユニット22に接続されてもよい。

アーム３６はＸ線検出器２１を支持する。アームはＸ線管２０を支持する。したがって、２０へのＸ線とＸ線検出器２１は異なるアーム３６、４１に配置される。さらに、アーム４１及び３６は、互いに対して一定の角度位置、特に180度の角度を有する。したがって、一方のアームの角度位置を修正すると、他方のアームの位置も修正される。

別の実施形態では、アーム３６及び／又はアーム４１は、固定装置、例えば、壁又は支持部に取り付けられる。これは、X線管20又はX線検出器21の位置が固定されることを意味する。図１ｂに従ってＸ線検出器２１が固定される場合、Ｘ線管２０は移動式患者支持ユニット３に調整可能に取り付けられ得る。図１ｃに従ってＸ線管２０が固定される場合、Ｘ線検出器２１は、移動式患者支持ユニット３に調整可能に取り付けられてもよい。

さらに、図１ｄによれば、Ｘ線管２０とＸ線検出器２１の両方を固定することができる。その構成では、Ｘ線管２０とＸ線検出器２１との間の距離は固定される。それから、Ｘ線画像を取得するための調整は、可動支持ユニット３上の患者の位置決めを介して実行され得る。

さらに、システム７は、光誘導ユニット２８を備えてもよい。光誘導ユニット２８は、Ｘ線管２０に配置されてもよい。第１の実施形態において、光誘導ユニット２８は、Ｘ線検出器２１上に光学画像を提供してもよい。それから、オペレータは、Ｘ線検出器２１に光学画像の焦点を合わせることができる。Ｘ線検出器２１に光学画像の焦点を合わせると、Ｘ線管２０の正しい角度及びＸ線管２０及びＸ線検出器２１の間の正確な距離を示すことができる。

代替又は追加の実施形態では、光学誘導ユニット２８は、レーザーベースのグリッドを提供するレーザーを備えてもよい。レーザーベースのグリッドは、X線検出器21に投影されてもよい。

レーザーベースのグリッドを使用すると、フレームがX線検出器21表面又は対応するガイド又はルーラ上に完全に囲まれるときにX線検出器21からX線管20までの距離が与えられるように、光グリッドのサイズの変化がもたらされる。これは非常に直感的なガイダンスである。光フレームがＸ線検出器２１上に完全に描かれていない場合、オペレータは、それが現れるまで距離を延長することのみを必要とする。角度誤差、つまり正方形のフレームの歪みも補正できるため、レーザーグリッドの使用は特に適切である。

さらなる代替実施形態（図示せず）では、さらなるガイダンスツール、例えば電子RFベースのガイダンスを使用できる。

装置１は、処理ユニット１０及び状態検出器１１を備える。状態検出器１１は、タイプセンサ１６及び状態センサ１４に接続され得る。タイプセンサ１６及び状態センサ１４は、Ｘ線画像取得装置2のコンポーネントと移動式患者支持ユニット3のコンポーネントとの上に配置され得る。

タイプセンサ１６は、それぞれＸ線画像取得装置２又は移動式患者支持ユニット３の構成要素のタイプに関する情報を提供し得る。状態センサ１４は、状態に関する情報、すなわち、それぞれの構成要素の位置、位置合わせ及び／又はモードを提供することができる。これは、移動式患者支持ユニット３のコンポーネントが拡張可能である場合、状態センサ１４はその構成要素の拡張状態に関する情報を提供することを意味する。移動式患者支持ユニット３の構成要素がジョイントである場合、状態センサ１４は、ジョイント及びその構成要素の向きに関する情報を提供し得る。

状態検出器１１は、ジオミトリデータ及びタイプデータを装置１のさらなるコンポーネントに提供することができる。

装置１は、インターフェース１２をさらに備えることができる。オペレータは、インターフェース１２を介して関心領域位置データを装置１に提供することができる。関心領域位置データは、Ｘ線画像取得装置2によって撮像される関心領域の位置を示す。

処理ユニット１０は、ジオミトリデータ、タイプデータ、及び関心領域位置データを受け取ることができる。処理ユニット１０は、これらのデータを使用して、移動式患者支持ユニット３上のＸ線画像取得装置２の画像取得プロトコルとともに位置及び位置合わせデータを決定する。したがって、処理ユニット１０は、ジオミトリデータ、タイプデータ、及び関心領域位置データを考慮して、X線画像取得装置2のコンポーネントと移動式患者支持ユニット3のコンポーネントをどのように配置し、位置合わせするかについての情報をオペレータに提供する。

図２に関して、処理ユニット１０は、コンパレータ１００をさらに備えることができる。コンパレータ１００では、ジオミトリデータを位置決め及び位置合わせデータと比較することができる。コンパレータ１００による比較は、オペレータがＸ線画像取得装置２の構成要素を位置合わせ及び位置決めする前に、Ｘ線画像取得装置２の構成要素の位置決め及び位置合わせは関心領域の画像を取得する準備ができていないことを示す信号をコンパレータ１００が提供するように、連続的に実行され得る。これはさらに、Ｘ線画像取得装置２の構成要素の位置決め及び位置合わせが正しいか、又はオペレータはこれらの構成要素をさらに位置決め及び位置合わせすべきかをオペレータが確認するのに役立つ。

さらに、処理ユニット１０は、位置決め及び位置合わせデータを最適化し、最適な画像取得プロトコルを提供するように構成される最適化モジュール１０１を備えてもよい。最適化モジュール１０１は、ジオミトリデータ、タイプデータ及び関心領域位置データを使用して、位置及び位置合わせデータを最適化し、最適な画像取得プロトコルの決定を行う。最適化モジュール１０１は、画像取得のシミュレーションを実行してもよく、そのシミュレーションに基づいて、最適化モジュール１０１は、シミュレートされる画像が関心領域を示す最適化される特性を有するまで、変数、例えばX線放射線の供給時間、X線放射線の強度、Ｘ線画像取得装置2のコンポーネントと関心領域との間の距離、放射線画像取得装置2のコンポーネント及び移動式患者支持ユニット3の間の距離、及び/又はX線画像取得装置2の構成要素及び移動式患者支持ユニット3の構成要素の角度を変更してもよい。

処理ユニット１０は、インターフェース１２及び状態検出器１１にさらに接続されてもよい。さらに、処理ユニットは、Ｘ線画像取得装置２の画像データ取得ユニット２２及び／又は移動式患者支持ユニット3に取り付けることができる動きセンサ３０に接続されてもよい。

処理ユニット１０は、方法６を実行するように構成されてもよい。したがって、処理ユニット１０は、以下のステップを実行するように構成されてもよい。

ステップ６０において、移動式患者支持ユニット３のジオミトリデータ及びタイプデータが状態検出器１１で取得される。ジオミトリデータは、移動式患者支持ユニット３に関してＸ線画像取得装置２及び移動式患者支持ユニット３の構成要素の位置を含む。状態検出器１１は、Ｘ線画像取得装置２及び移動式患者支持ユニット３に配置されるジオミトリセンサ１４及びタイプセンサ１６に問い合わせることにより、ジオミトリデータ及びタイプデータを収集することができる。

さらなるステップ６１では、患者の関心領域位置に関するデータが取得される。その関心領域は、例えばオペレータが指示する患者の腕、脚、又はその他の器官である。それから、その関心領域の位置は、移動式患者支持ユニット３に関連する。ステップ６０及び６１により、Ｘ線画像取得装置２及び移動式患者支持ユニット３の構成要素の調整に必要な関連位置が取得される。

ステップ６０及び６１は、同時に又は任意の順序で実行することができる。関心領域位置データの取得が、移動式患者支持ユニット３及びＸ線画像取得装置２のジオミトリデータ及びタイプデータの取得の前に実行されるかは重要ではない。

さらに、さらなるステップ６２では、移動式患者支持ユニット３上のＸ線画像取得装置２の位置決め及び位置合わせデータが、ステップ６１の関心領域位置データを考慮して決定され、ステップ６０でジオミトリデータ及びタイプデータが取得される。したがって、方法6は、Ｘ線画像取得装置コンポーネントの位置決めと位置合わせに関する情報を提供する。その情報を使用して、オペレータは、位置決め及び位置合わせデータに従ってX線画像取得装置2を位置決め及び位置合わせして、取得画像が正しい倍率及び適切な品質で関心領域を示すことを保証する。

さらなるステップ６３において、方法は、関心領域位置データ、ジオミトリデータ及びタイプデータに基づいて、Ｘ線画像取得装置２に画像取得プロトコルを提供する。 Ｘ線画像取得装置２の画像取得プロトコルは、Ｘ線画像取得装置２による画像取得のパラメータを提供する。画像取得プロトコルは、例えば、X線放射線源の動作時間とともに、スペクトル及びフラックスのための電圧及び電流の値を有し、画像収集に必要なX線放射線強度又は関心領域位置にX線放射線を適用するための時間を決定する。

画像取得プロトコルを提供するステップ６３は、サブステップを含むことができる。それにより、サブステップ６４において、状態信号に基づいて最適化される位置決め及び位置合わせデータ及び最適な画像取得プロトコルが決定され得る。これは、方法が画像取得プロトコルと位置決め及び位置合わせデータのチェックを実行することを意味する。さらに、この方法は、画像取得の結果をシミュレートしてもよい。シミュレーションに基づいて、最適化される画像が取得されるという結果がシミュレーションで得られるまで、画像取得プロトコルと位置決め及び位置合わせデータを変更できる。

さらなるサブステップ６５において、対応する画像取得プロトコル及び位置決め及び位置合わせデータは、最適化される位置決め及び位置合わせデータ及び最適な画像取得プロトコルであると決定される。

ステップ６３の後のさらなるステップ６６において、位置決め及び位置合わせデータは、インターフェースによりオペレータに提供され得る。それから、オペレータは、インターフェースがオペレータに伝達する位置及び位置合わせデータに基づいて、Ｘ線画像取得装置２を位置決め及び位置合わせすることができる。

代わりに、位置決め及び位置合わせデータを使用して、Ｘ線画像取得装置２の構成要素を自動的に位置決め及び位置合わせすることができる。これは、Ｘ線画像取得装置２による画像取得をさらに単純化することができる。

この方法は、ステップ６７をさらに含むことができ、ジオミトリデータは、コンパレータを用いて位置決め及び位置合わせデータと比較される。この比較は、位置決め及び位置合わせデータとジオミトリデータとの間の偏差を提供することができ、ジオミトリデータは、X線画像取得装置2及び移動式患者支持ユニット3の構成要素の実際の位置及び位置合わせを提供する。偏差がしきい値間隔内にある場合、比較は、ジオミトリデータが位置決め及び位置合わせデータと一致する結果をもたらし得る。そうでない場合、比較は、ジオミトリデータが位置決め及び位置合わせデータと一致しない結果をもたらし得る。

結果は、データへのジャンプが位置決め及び位置合わせデータと一致するかの情報を含む結果信号が提供されるさらなるステップ68で通信されてもよい。ジオミトリデータが位置決め及び位置合わせデータと一致しない場合、信号は、Ｘ線画像取得装置のコンポーネントが正しく位置決め及び位置合わせされていないことをオペレータに警告する警告信号であり得る。さらに、ステップ６８による信号は、Ｘ線画像取得装置２の構成要素が位置決め及び位置合わせデータに従って正しく位置合わせ及び位置決めされるという情報を提供する確認信号を提供し得る。

さらに、この方法は、移動式患者支持ユニット３上の患者の動きが決定されるステップ７０を含むことができる。患者の動きの決定は、動きセンサ３０によって実行されてもよい。患者の動きに関する情報は、患者のＸ線画像を取得する時点が決定されるステップ７１で使用されてもよい。患者のX線画像を取得する時点の決定は、患者がどれだけ動いているかを考慮してもよい。患者が大きく動いた場合、X線画像を取得する時点が遅れる。患者があまり動いていない場合、X線画像の取得の時点は実際の時点に設定される。したがって、画像取得の時点をそのように決定することにより、患者の動きに起因するぼやけ又は画質の低下を回避することができる。

本発明の別の例示的な実施形態では、適切なシステム上で前述の実施形態の１つによる方法６の方法ステップを実行するように構成されることを特徴とするコンピュータプログラム４又はコンピュータプログラム要素が提供される。

したがって、コンピュータプログラム要素は、本発明の実施形態の一部であり得るコンピュータユニットに記憶され得る。この計算ユニットは、上記の方法のステップの実行を実行又は誘発するように構成されてもよい。さらに、上記の装置の構成要素を操作するように構成されてもよい。計算ユニットは、自動的に動作するように、及び/又はユーザーの命令を実行するように適合させることができる。コンピュータプログラムは、データプロセッサのワーキングメモリにロードされる。したがって、データプロセッサは、本発明の方法を実行するために装備され得る。

本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラム４と、最新の手段により既存のプログラムを本発明を使用するプログラムに変えるコンピュータプログラム４の両方をカバーする。

さらに、コンピュータプログラム要素は、上述の方法の例示的な実施形態のプロシージャを実行するために必要なすべてのステップを提供できる可能性がある。

本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、ＣＤ―ＲＯＭなどのコンピュータ可読媒体５が提示され、コンピュータ可読媒体５は、その上に記憶されるコンピュータプログラム要素４を有し、コンピュータプログラム要素は上記に記載される。コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに、又はその一部として提供される光記憶媒体又はソリッドステート媒体などの適切な媒体に記憶及び/又は配布することができるが、インターネット又はその他の有線又は無線の通信システムのような他の形態でも配布される。

しかしながら、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブのようなネットワークを介して提示することもでき、そのようなネットワークからデータプロセッサのワーキングメモリにダウンロードできる。本発明のさらなる例示的な実施形態によれば、コンピュータプログラム要素をダウンロード可能にする媒体が提供され、そのコンピュータプログラム要素は、本発明の前述の実施形態の１つによる方法を実行するように構成される。

本発明の実施形態は、異なる主題を参照して説明されることに留意されるい。特に、いくつかの実施形態は、方法タイプのクレームを参照して説明され、他の実施形態は、装置タイプのクレームを参照して説明される。しかしながら、当業者は、上記及び以下の説明から、特に断りのない限り、1つのタイプの主題に属する特徴の組み合わせに加えて、異なる主題に関連する特徴間の組み合わせも考慮されることを収集するだろう。このアプリケーションで開示される。しかしながら、すべての機能を組み合わせて、機能の単純な合計以上の相乗効果を提供できる。

本発明を例示し、図面及び前述の説明で詳細に説明したが、そのような例示及び説明は、限定的ではなく、例証的又は例示的であると見なされるべきである。本発明は、開示される実施形態に限定されない。開示される実施形態に対する他の変形は、図面、開示、及び従属請求項の検討から、請求される発明を実施する際に当業者によって理解され、達成され得る。
請求項において、「含む」という語は他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載されているいくつかのアイテムの機能を果たす場合がある。特定の手段が相互に異なる従属請求項で引用されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。請求項中の参照符号は、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (15)

1. 移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置のための位置決めデータを決定する装置であって、前記装置は、
   処理ユニットと、
   状態検出器と
   を有し、
   前記状態検出器は、前記移動式患者支持ユニット及び前記移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置のジオミトリデータ及びタイプデータを取得し、前記ジオミトリデータは、前記移動式患者支持ユニットに関する前記Ｘ線画像取得装置のコンポーネントの位置、角度方向、及び位置合わせデータを有し、前記移動式患者支持ユニットは、少なくとも2つの支持装置を有し、前記少なくとも2つの支持装置はジョイントコネクタ及び／又は回転軸受要素を有し、前記回転軸受要素は、前記移動式患者支持ユニットに接続され、前記少なくとも２つの支持装置の少なくとも１つは、前記移動式患者支持ユニットに可動的に取り付けられ、前記Ｘ線画像取得装置は、X線管及びX線検出器を有し、前記少なくとも2つの支持装置の少なくとも1つは前記X線管に取り付けられ、前記残りの支持装置の少なくとも1つは前記X線検出器に取り付けられ、
   前記状態検出器は、前記ジオミトリデータ及び前記タイプデータを有する状態信号を送信するように構成され、
   前記処理ユニットは、前記状態信号及び患者上の関心領域位置に関するデータを受信するように構成され、
   前記状態信号及び前記関心領域位置に基づいて、前記処理ユニットは、前記移動式患者支持ユニットに関連する前記Ｘ線画像取得装置の前記コンポーネントの空間位置、角度方向、及び位置合わせデータを前記位置決めデータとして決定し、前記Ｘ線画像取得装置の画像取得プロトコルを提供するように構成される、
   装置。
2. 前記装置は
   インターフェース
   をさらに有し、
   前記インターフェースは、前記空間位置、角度方向、及び位置合わせデータをオペレータに提供し、及び／又は前記オペレータから前記患者上の関心領域位置に関するデータを受信するように構成される、
   請求項１に記載の装置。
3. 前記処理ユニットは、
   コンパレータ
   をさらに有し、
   前記コンパレータは、前記ジオミトリデータを前記空間位置、角度方向、及び位置合わせデータと比較し、前記ジオミトリデータが前記空間位置、角度方向、及び位置合わせデータと一致するかの情報を有する結果信号を提供するように構成される、
   請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記処理ユニットは、
   最適化モジュール
   を有し、
   前記最適化モジュールは、前記状態信号及び前記関心領域位置に基づいて、最適化された空間位置、角度方向、及び位置合わせデータ及び最適な画像取得プロトコルを決定するように構成され、
   前記処理ユニットは、前記最適な画像取得プロトコルに基づいて画像取得プロトコルを提供するように構成される、
   請求項１乃至３の何れか一項に記載の装置。
5. 移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置のための位置決めデータを決定するシステムであって、前記システムは、
   移動式患者支持ユニットと、
   X線画像取得装置と、
   請求項１乃至４の何れか一項に記載の装置と
   を有し、
   前記移動式患者支持ユニットは、
   支持ユニット
   を有し、
   前記支持ユニットは、少なくとも2つの支持装置を有し、前記少なくとも2つの支持装置はジョイントコネクタ及び／又は回転軸受要素を有し、前記回転軸受要素は、前記移動式患者支持ユニットに接続され、前記少なくとも２つの支持装置の少なくとも１つは、前記移動式患者支持ユニットに可動的に取り付けられ、
   前記状態検出器は、前記支持ユニット及び前記移動式患者支持ユニットの前記タイプ及び前記ジオミトリを検出するように構成され、前記空間位置、角度方向、及び前記位置合わせは前記ジオミトリデータを規定する、
   システム。
6. 前記移動式患者支持ユニットは、
   動きセンサ
   を有し、
   前記動きセンサは、前記移動式患者支持ユニット上の患者の動きを決定し、動き信号を提供するように構成され、
   前記処理ユニットは、前記動き信号を受信するように構成され、前記動き信号に基づいてＸ線画像を取得するための時点を決定するようにさらに構成される、
   請求項５に記載のシステム。
7. 前記Ｘ線画像取得装置は、
   Ｘ線管と、
   X線検出器と
   を有し、
   前記少なくとも２つの支持装置の少なくとも１つは前記Ｘ線管に取り付けられ、前記残りの支持装置の少なくとも１つは前記Ｘ線検出器に取り付けられる、
   請求項５又は６に記載のシステム。
8. 前記少なくとも2つの支持装置は、
   ジョイントコネクタ、及び／又は
   回転軸受要素
   を有し、
   前記回転軸受要素は、前記移動式患者支持ユニットに接続され、
   前記少なくとも２つの支持装置の少なくとも１つは、前記移動式患者支持ユニットに可動的に取り付けられ、又は各々の支持装置は前記X線管及び前記X線検出器のための固定取り付け部を提供するように構成される、
   請求項７に記載のシステム。
9. 移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置のための位置決めデータを決定する方法であって、前記方法は、
   ａ) 状態検出器で前記移動式患者支持ユニット及び前記移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置のジオミトリデータ及びタイプデータを取得するステップであって、前記ジオミトリデータは、前記移動式患者支持ユニットに関する前記Ｘ線画像取得装置のコンポーネントの空間位置、角度方向、及び位置合わせデータを有し、前記移動式患者支持ユニットは、少なくとも2つの支持装置を有し、前記少なくとも2つの支持装置はジョイントコネクタ及び／又は回転軸受要素を有し、前記回転軸受要素は、前記移動式患者支持ユニットに接続され、前記少なくとも２つの支持装置の少なくとも１つは、前記移動式患者支持ユニットに可動的に取り付けられ、前記Ｘ線画像取得装置は、X線管及びX線検出器を有し、前記少なくとも2つの支持装置の少なくとも1つは前記X線管に取り付けられ、前記残りの支持装置の少なくとも1つは前記X線検出器に取り付けられる、ステップと、
   b）患者の関心領域位置に関するデータを取得するステップと、
   c）前記関心領域位置に関するデータ、前記ジオミトリデータ、及び前記タイプデータに基づいて、前記移動式患者支持ユニット上のＸ線画像取得装置のための空間位置、角度方向、及び位置合わせデータを前記位置決めデータとして決定するステップと、
   d）前記関心領域位置に関するデータ、前記ジオミトリデータ、及び前記タイプデータに基づいて前記Ｘ線画像取得装置に画像取得プロトコルを提供するステップと
   を有し、
   ステップb）及びc）は、同時に又は何れかの順序で実行されることができる、
   方法。
10. 前記方法は、
    e）インターフェースによってオペレータに前記空間位置、角度方向、及び位置合わせデータを提供するステップ
    を更に有する、請求項９に記載の方法。
11. 前記方法は、
    f）コンパレータで前記ジオミトリデータを前記空間位置、角度方向、及び位置合わせデータと比較するステップと、
    ｇ）前記ジオミトリデータが前記空間位置、角度方向、及び位置合わせデータと一致するかの情報を有する結果信号を提供するステップと
    を更に有する、請求項９又は１０に記載の方法。
12. ステップc）は、
    c1）前記状態信号に基づいて、最適化された位置決め及び位置合わせデータ及び最適な画像取得プロトコルを決定するステップと、
    c2）前記最適な画像取得プロトコルに基づいて画像取得プロトコルを決定するステップと
    のサブステップを有する、請求項９乃至１１の何れか一項に記載の方法。
13. 前記方法は、
    h）移動式患者支持ユニット上の患者の動きを決定するステップと、
    ｉ）前記患者のＸ線画像を取得するための時点を決定するステップと
    を更に有する、請求項９乃至１２の何れか一項に記載の方法。
14. 処理ユニットによって実行されるとき、請求項９乃至１３の何れか一項に記載の方法ステップを実行するように構成される、請求項１乃至８の何れか一項に記載の装置を制御するためのコンピュータプログラム要素。
15. 請求項１４に記載のコンピュータプログラム要素を記憶したコンピュータ可読媒体。

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