NL1032927C2 - Werkwijze en stelsel voor het automatisch bepalen van zones in een gescand object. - Google Patents

Description

Korte Aanduiding: Werkwijze en stelsel voor het automatisch bepalen van zones in een gescand object

De onderhavige uitvinding heeft in zijn algemeenheid betrekking op werkwijzen en stelsels voor het vormen van beelden, en meer in het bijzonder op werkwijzen en stelsels voor het automatisch bepalen van zones in een gescand object, meer in het bijzonder toepasbaar 5 bij medische beeldvormende stelsels.

Beeldvormende stelsels worden typisch gebruikt voor het scannen van objecten, en worden dikwijls gebruikt voor het identificeren van van belang zijnde zones binnen het object. In bepaalde, op zich bekende, beeldvormende stelsels werkend met "computertomografie" (CT) 10 zendt een bron van röntgenstralen röntgenbundels door een van belang zijnd object. De bundels röntgenstralen gaan door het af te beelden object, zoals een patiënt. De bundels vallen, na door het object te zijn verzwakt, op stralingdetectoren. De intensiteit van de verzwakte bundelstraling zoals ontvangen op de detectormatrix hangt af van de 15 verzwakking van de bundelröntgenstralen door het object. Elk detec-torelement van de reeks produceert een apart elektrisch signaal dat een maat is voor de verzwakking van de bundel ter plaatse van de detector. Metingen van de verzwakkingen met behulp van de detectoren worden gescheiden voor elk detectorelement uitgevoerd en definiëren 20 in hun samenhang en stel projectiedata of een transmissieprofiel.

De bundel röntgenstraling met detector kunnen roteren op een portaal in een beeldvormend vlak rond het af te beelden object zodanig dat de hoek waaronder de bundel röntgenstralen het object snijdt voortdurend verandert. Een groep metingen van de verzwakking van de 25 röntgenstraling (dus het stel projectiedata) verkregen vanuit de reeks detectoren voor een bepaalde portaalhoek wordt aangeduid als een "aanzicht". Een scan van het object omvat een stel aanzichten uitgevoerd onder verschillende portaalhoeken of zichthoeken tijdens één omwenteling van de bundel röntgenstralen en de detector. De stel-30 len projectiedata worden verwerkt voor het construeren van beelden die corresponderen met tweedimensionele plakken, gezien door het object onder verschillende hoeken. Een voorbeeld van een methode voor het vormen van een beeld uitgaande van een stel projectiedata is de techniek van de gefilterde terugprojectie.

1032927 - 2 -

Het verkrijgen van een optimale scan, bijvoorbeeld een optimale scan bij de laagst mogelijke dosis hangt af van informatie die afhankelijk is van de patiënt. Bekend zijn stelsels voor het beheren van de flux röntgenstraling ter verkrijging van van de patiënt afhan-5 gende informatie voor het bepalen van verschillende werkparameters voor het scannen, zoals de juiste buisstroom, het filter, en centreren van de patiënt. Andere informatie, zoals die welke betrekking heeft op waar de patiënt moet worden gescand wordt bepaald door de technicus en kan met de hand op de een of andere wij ze in het systeem 10 worden ingevoerd. In het algemeen wordt deze handbediening uitgevoerd onder gebruikmaking van een grafisch Rx-display door het markeren met een muis en een loper op een verkennend beeld. Een verkennend beeld is een radiografisch projectiebeeld van het object, verkregen met een röntgenbuis die zich bevindt op een vaste stationaire positie terwijl 15 het object in de richting van de Z-as wordt verplaatst. Het markeren van locaties op het verkennend beeld kan een zeer tijdrovend en complex proces zijn dat afhangt van de ervaring van de bediener. Dit reduceert niet alleen de scanprestaties doch kan ook het maken van fouten bevorderen, bijvoorbeeld als gevolg van fouten in de beoorde-20 ling van de bediener.

Voorts zijn vele beheersfuncties voor het bepalen van de potentiële dosis niet praktisch, slecht uitvoerbaar en tijdrovend als gevolg van de noodzaak de vereiste anatomische informatie te identificeren. Zo is er bijvoorbeeld geen reductie van de dosis mogelijk 25 voor voor deze dosis gevoelige organen in de huidige CT-scanners. Een reden daarvoor is dat de bediener de locatie van gevoelige organen zoals borst, schildklier, ogen, baarmoeder en dergelijke moet identificeren en markeren op een grafisch Rx-display. Een voor afmeting bijgestelde ruisindex en het centreren van de patiënt worden in de 30 ideale toestand bepaald onder gebruikmaking van de gemiddelde verkennende projecties die zijn gemiddeld over uitsluitend de torso van het lichaam (toppen van de longen tot aan de heupen) . De resultaten kunnen op nadelige wijze worden beïnvloed wanneer delen van de nek of de benen in het gemiddelde worden opgenomen, wat het geval kan zijn wan-35 neer gebruik wordt gemaakt van de bekende met de hand uitgevoerde wijzen van markeren. Voorts kan het voorkomen dat de radioloog verschillende scanparameters wil gebruiken voor verschillende gebieden bij een schroefvormige scan. Zo kan bijvoorbeeld in een borst-buik- - 3 - holteprotocol een hogere ruisindex voor de longen gewenst zijn omdat beschadigingen als gevolg van knobbels meer contrast vertonen dan beschadigingen in de lever. Verschillende gebieden (zoals de longen) worden met de hand geïdentificeerd op het grafisch Rx-display door de 5 bediener en dit kan als resultaat hebben dat meer anatomie dan nodig is wordt opgenomen in het van klinisch belang zijnd gebied, waarmee zowel de dosis waaraan de patiënt wordt onderworpen als de belasting van de buis toeneemt.

Voorts kunnen sommige gebieden van de anatomie speciale, com-10 puterintensieve beeldreconstructie en aan de verwerking voorafgaande correctiestappen vergen. Het hoofd bijvoorbeeld vergt een compensatie voor verharding van de botbundel en spectrale detectorfouten die anders zouden leiden tot artefacten in de aanwezigheid van bot in de schedel. Deze correcties zijn voor de computer intensief omdat de 15 uitgevoerde bewerkingen een herhaalde benadering vergen. De reconstructietijden van de beelden zouden te lang worden wanneer een dergelijke correctie voor elk beeld zou worden toegepast. Sommige ziekenhuizen voeren in één doorloop traumascans uit van zowel hoofd als lichaam. In dat geval kan het voorkomen dat een correctie wordt uit-20 gevoerd op data die deze correctie in feite niet nodig heeft omdat de gebieden niet op de juiste wijze zijn geïdentificeerd als gevolg van fouten van de bediener in het manuele proces van identificeren. Ook is de effectieve dosis een gemeenschappelijke grootte die het mogelijk maakt het biologisch risico in te schatten en het mogelijk maakt 25 dat doses worden vergeleken van verschillende beeldvormende modaliteiten. Er zijn vele mogelijkheden voor het berekenen van de effectieve dosis doch al deze methoden moeten de organen weten die worden blootgesteld aan de röntgenstraling zodat geschikte doses kunnen worden bepaald. Een nauwkeurige dosis vergt langdurige Monte Carlo-30 simulaties. Teneinde de berekening te versnellen kunnen orgaandoses worden gekenmerkt door een antropomorfisch fantoom en door deterministische vergelijkingen die zijn ontwikkeld voor het omzetten van het blootstellen van een bepaald gebied in het lichaam naar een schatting van een orgaandosis. Ook hier verlengen manuele bepalingen 35 en identificatie van de organen de tijd, nodig voor dit proces.

Aldus zijn bekende werkwijzen voor het identificeren van gebieden in een gescand object dikwijls tijdrovend en gevoelig voor menselijke fouten. Manuele identificatie verlengt de tijd en de com- - 4 - plexiteit van processen die gebruik maken van de manueel geïdentificeerde informatie.

In één uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft voor het besturen van een beeldvormend stelsel. De werkwij-5 ze omvat het uitvoeren van een verkennende scan van het object en het automatisch bepalen van gebieden binnen dit object op basis van ver-zwakkingsinformatie vanuit de verkennende scan.

Volgens een andere uitvoeringsvorm wordt een werkwijze voor het bepalen van de locatie van gebieden in een menselijk persoon met 10 een medisch beeldvormend stelsel verschaft. De werkwijze omvat het uitvoeren van een verkennende scan van het menselijk lichaam met een medisch beeldvormend stelsel en het automatisch bepalen van anatomische locaties binnen het menselijk lichaam gebruikmakend van een verkennende scan.

15 Volgens een nog andere uitvoeringsvorm wordt een medisch beeld van het stelsel verschaft met een scanner geconfigureerd voor het uitvoeren van een verkennende scan en een de anatomie bepalende eenheid geconfigureerd voor het automatisch bepalen van anatomische locaties binnen een menselijk lichaam op basis van de verkennende scan. 20 De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening.

Fig. 1 is een perspectivisch afbeelding van een als voorbeeld gegeven beeldvormend stelsel dat wordt bedreven in overeenstemming met een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Fig. 2 toont een blokschema van het beeldvormend stelsel vol-25 gens fig. 1.

Fig. 3 toont een stroomkaart van een werkwijze voor het automatisch bepalen van gebieden in een gescand object volgens één uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Fig. 4 is een diagram dat een projectiezone toont bepaald in 30 overeenstemming met een uitvoeringsvorm van de uitvinding.

Fig. 1 is een perspectivische afbeelding van een als voorbeeld gegeven beeldvormend stelsel 10. Fig. 2 is een schematisch blokschema van het beeldvormend stelsel (getoond in fig. 1) . In deze, als voorbeeld gegeven uitvoeringsvorm is het beeldvormend stelsel 10 een met 35 een enkele modaliteit werkend beeldvormend stelsel, bijvoorbeeld een gecomputeriseerd tomografie (CT)-stelsel. Het zal echter duidelijk zijn dat verschillende uitvoeringsvormen kunnen worden geïmplementeerd in samenhang met beeldvormende stelsels met meer dan één beeld- - 5 - vormende modaliteit (bijvoorbeeld de multi-modaliteit beeldvormende stelsels). Hoewel de verschillende uitvoeringsvormen worden beschreven in samenhang met een bepaalde beeldvormende modaliteit, bijvoorbeeld CT-beeldvorming, kunnen verschillende beeldvormenmodaliteit, 5 zowel medisch als niet-medisch, worden gebruikt, zoals bijvoorbeeld Positron Emissie Tomografie (PET) of een andere soort beeldvorming werkend met röntgenstralen of op kernbasis.

Verwijzend naar in het bijzonder de fig. 1 en 2 is daarin een CT-beeldvormend stelsel 10 getoond met een portaal 12 voor een CT-10 scanner. Het portaal 12 heeft een bron van röntgenstraling 14 die een bundel röntgenstralen 16 werpt op een detectormatrix 18 aan de daartegenover gelegen zijde van het portaal 12. De detectormatrix 18 wordt gevormd door detectorelementen 20 (bijvoorbeeld een aantal rijen detectoren) die in combinatie de geprojecteerde röntgenstralen 15 detecteren die gaan door een object 22, bijvoorbeeld een medische patiënt. De detectormatrix 18 kan zijn gevormd in een enkele plak of in een configuratie bestaande uit meerdere plakken. Elk detectorele-ment 20 levert een elektrisch signaal dat een representatie is van de intensiteit van de daarop vallende bundel röntgenstraling en dus ook 20 van de verzwakking die de bundel ondergaat wanneer de bundel het object 22 doorloopt. Tijdens een scan voor het verkrijgen van röntgenstralenpro j eet iedata roteren het portaal 12 en de daarop gemonteerde componenten rond een rotatiecentrum 24, dat een as van onderzoek kan bepalen.

25 De rotatie van portaaleenheid 12 en de werking van de bron 14 van de röntgenstralen worden bestuurd door een besturend mechanisme 26 van het beeldvormend stelsel 10, dat in één uitvoeringsvorm is een CT-beeldvormend stelsel. Het besturend mechanisme 26 omvat, in een als voorbeeld gegeven uitvoeringsvorm, de besturing 28 voor de rönt-30 genstraling die vermogensbesturende en tijdbesturende signalen levert aan de bron 14 van de röntgenstralen en de besturing 30 van de por-taalmotor welke de rotatiesnelheid en de positie van portaal 12 bepalen. Een data-acquisitiestelsel (DAS) 32 van het besturend mechanisme 26 bemonstert data (bijvoorbeeld analoge dat), afkomstig van de de-35 tectorelementen 20 en converteert (of conditioneert) de data naar digitale data voor een daaropvolgende verwerking. De DAS 32 levert als uitvoer stellen projectiedata waaronder verzwakkingsmetingen verkregen op bepaalde rotatiehoeken van het portaal, bijvoorbeeld van - 6 - een verkennende scan. Een groep van stellen projectiedata vormt een complete scan van het object 22. Een reconstitutiemodule 34 ontvangt bemonsterde en gedigitaliseerde röntgenstralendata van de DAS 32 en voert een reconstructie van het beeld uit op de hierna te beschrijven 5 wijze. De stellen reconstructiedata geleverd door de reconstructiemo-dule 34 wordt verschaft als invoer voor een computer 36 of een andere verwerkende eenheid die de stellen reconstructiedata opslaat in een geheugen 38. De stellen reconstructiedata kunnen stellen volumetri-sche data representeren en/of beeldplakken door het object 22. De 10 computer 36 ontvangt eveneens commando's en aftastparameters van een bediener via een bedienerlessenaar 40 die een of meer gebruikersin-voeren, bijvoorbeeld een (niet getoond) toetsenbord omvat. Een bijbehorende display, bijvoorbeeld een kathodestraaldisplay 42 maakt het de gebruiker mogelijk het gereconstrueerde beeld en andere data af-15 komstig van de computer 36 waar te nemen. Voorts levert de gebruiker commando's en parameters die worden gebruikt door de computer 36 om besturingssignalen en informatie te leveren naar de DAS 32, de röntgenstralenbesturing 28 en de portaalmotorbesturing 30. Bovendien is de computer 36 werkzaam als besturing van de tafelmotor 44 die een 20 gemotoriseerde tafel 46 aandrijft voor het positioneren van het object 22 in het portaal 12. In het bijzonder beweegt de tafel 46 delen van het object 22 door de opening 48 van het portaal.

In één uitvoeringsvorm omvat de computer 36 een lees- en schrijfinrichting (niet getoond), bijvoorbeeld een floppy disk drive, 25 een CD-ROM-drive, een DVD-drive, een magnetische of optische schijf (MOD)-inrichting, of enige andere digitale inrichting waaronder een inrichting ter verbinding met een netwerk, zoals een ethernetinrich-ting voor het uitlezen van instructies en/of data uit een computer-leesbaar medium zoals een floppy disk, een CD-ROM, een DVD of een 30 andere digitale bron zoals een netwerk of internet, of enig ander, nog niet ontwikkeld, middel. In een andere uitvoeringsvorm voert de computer 36 instructies uit die zijn opgeslagen in (niet getoonde) firmware. De computer 36 is geprogrammeerd voor het uitvoeren van de beschreven functies en wordt gebruikt zoals beschreven, en de aandui-35 ding "computer" is niet beperkt tot geïntegreerde ketens die in de techniek worden aangeduid als computers, doch omvat ook computers, processoren, microcontrollers, microcomputers, programmeerbare logische controllers, geïntegreerde ketens voor specifieke applicaties en - 7 - andere programmeerbare ketens, en de betreffende termen zullen hier afwisselend worden gebruikt.

Een eenheid voor het bepalen van een van belang zijnd gebied van het object 22 is communicatief gekoppeld met een computer 36, en 5 is in één, als voorbeeld gegeven uitvoeringsvorm een anatomie determinerende eenheid. Hoewel de de anatomie determinerende eenheid 31 hier is getoond als een aparte component zal het duidelijk zijn dat de functies die worden uitgevoerd door de de anatomie determinerende eenheid 21 ook kunnen zijn opgenomen in functies uitgevoerd door, 10 bijvoorbeeld, de computer 36. De de anatomie determinerende eenheid 21 kan zijn gerealiseerd in een segment van een softwarecode uitgevoerd op een multifunctionele processor of gerealiseerd in een combinatie van hardware en software.

Hoewel een beschrijving wordt gegeven van een medische omge-15 ving wordt beoogd dat de uitvoeringsvormen van de uitvinding ook kunnen worden geïmplementeerd in samenhang met andere beeldvormende stelsels waaronder industriële beeldvormende stelsels zoals bijvoorbeeld een mechanisch scannend CT-stelsel, typisch gebruikt terug in een transportcentrum, bijvoorbeeld een vliegveld of een treinstation. 20 Verschillende uitvoeringsvormen geven een automatische deter minatie van gebieden van een object op basis van een voorlopige scan. Onder gebruikmaking van verschillende drempelwaarden bepaald door een projectiezone of een ovale verhouding kan de locatie van ten minste één merkteken binnen het object worden bepaald en uitgaande daarvan 25 kunnen andere gebieden worden geïdentificeerd. Fig. 3 toont een stroomkaart van een als voorbeeld gegeven werkwijze 60 die wordt uitgevoerd door de de anatomie detecterende eenheid 21 voor het automatisch determineren van anatomische gebieden of merkpunten in een menselijk lichaam. Opgemerkt wordt dat de werkwijze 60 kan worden gemo-30 dificeerd en kan worden gebruikt in samenhang met scans van objecten anders dan menselijke lichamen en met beeldvormende stelsels anders dan medische beeldvormende stelsels.

Meer in het bijzonder illustreert de werkwijze 60 een automatisch de anatomie determinerend proces te gebruiken met een medisch 35 beeldvormend stelsel en meer in het bijzonder een CT-beeldvormend stelsel. In het bijzonder wordt op 62 een verkennende scan, die kan zijn ofwel een laterale danwel een anterieure of posterieure (A/P) verkennende scan, uitgevoerd op de bekende wijze voor het genereren - 8 - van een verkennend beeld, dat in wezen is een beeld van de verzwakking. De projectiezone (PA) en de ovale verhouding (OR) van de verkennende scan wordt dan gebruikt voor het identificeren anatomische zones of oriëntatiepunten in het lichaam. Opgemerkt wordt dat in een 5 als voorbeeld gegeven uitvoeringsvorm de dwarsdoorsnede van het menselijk lichaam 100 (zoals getoond in fig. 4), kan worden beschouwd te zijn een ellips 102 met een ellipsvormige dwarsdoorsnede en afmetingen x en y. Een projectie van een patiënt bestaat uit een stelsel individuele detectorkanaalmetingen. De kanaalmetingen representeren 10 de transmissie van de röntgenstraling volgens een lijn door de patient. De transmissiewaarden worden verwerkt voor het representeren van verzwakkingseenheden samenhangend met de effectieve μ en de lengte van het object langs de transmissieweg. Het sommeren van individuele kanaalmetingen levert de PA 106. Een· stel van de metingen van de 15 hoogste waarde in dit systeem wordt aangeduid als de projectiemaat (PM) 104. De ovale verhouding is de verhouding x/y van de effectieve ellips. De dimensie in de x-richting voor de ovale verhouding wordt bepaald onder gebruikmaking van de vergelijking voor het oppervlak van een ellips waarbij PA 106 is het oppervlak van de ellips en PM 20 104 is de y-as van de ellips. In wezen is elke plak van de verkennen de scan uitgevoerd door de CT-scanner van het beeldvormingsstelsel een projectie. Het stel projecties levert het verkennend beeld.

Wanneer eenmaal de verzwakking PA voor elke projectie voor monster voor de totale scan is bepaald, bijvoorbeeld voor elke plak 25 uit de scan, wordt in 64 een bepaling gemaakt om te bepalen of de verzwakking voor de PA, initieel en aan de start van de scan lager is dan een eerste drempelwaarde of hoger dan een eerste en lager dan een tweede drempel. Voor bijvoorbeeld een CT-scan wordt op 64 een bepaling gemaakt of al dan niet de verzwakking voor de initiële PA minder 30 is dan 160 of ligt tussen 160 en 400. Opgemerkt wordt dat de waarden, waaronder de verzwakkingswaarden voor de verschillende drempels zoals hier beschreven kunnen worden veranderd of gemodificeerd zoals gewenst of nodig is (bijvoorbeeld op basis van het te scannen object). Wanneer de verzwakking minder is dan 160 wordt in stap 66 de startlo-35 catie van de scan geïdentificeerd als zijnde de hoofdhouder van de CT-scanner en meer in het bijzonder de hoofdhouder van het scanbed voor het ondersteunen van een menselijk hoofd. Deze identificatie kan bijvoorbeeld zijn gebaseerd op de verdeling van een gemiddelde pro- - 9 - jectiezone van een hoofdhouder. Het begin van het hoofd wordt dan gelokaliseerd door het vinden van een cirkelvormig object, bijvoorbeeld een punt waar de ovale verhouding gelijk is aan één . Wanneer deze verhouding ongelijk is aan één zal het object niet cirkelvormig 5 zijn en niet worden geïdentificeerd als het begin van het hoofd. De ovale verhouding is de verhouding tussen lengte en breedte van het gescande lichaam, bijvoorbeeld de x- en y-dimensies zoals getoond in fig. 4.

Wanneer in 64 een bepaling wordt gemaakt dat de initiële ΡΑΙΟ verzwakking ligt tussen 160 en 400 (en dat de verzwakking in hoofdzaak glad of vlak verloopt over dat gebied) wordt op 68 de startlocatie van de scan geïdentificeerd als te zijn de tafel van de CT-scanner en wordt het begin van het hoofd bepaald door het lokaliseren van dat punt in de verkennende scan waar de PA-verhouding groter is 15 dan een derde drempelwaarde, in dit geval waarde PA-verzwakking groter is dan 420. De identificatie van de tabel kan bijvoorbeeld zijn gebaseerd op de verdeling van een gemiddelde projectieoppervlak van een scannertafel. Opgemerkt wordt dat essentieel vlak zijn wordt geïdentificeerd, bijvoorbeeld wanneer de standaard afwijking in een 20 vooraf bepaald aantal optreedt, bijvoorbeeld in de eerste tien datapunten gemeten in de verkennende scan.

Wanneer de initiële PA-verzwakking niet kleiner is dan de eerste drempel of ligt tussen de eerste en de tweede drempel wordt de scanstartlocatie geïdentificeerd als enig punt binnen het object en 25 wordt in 70 een bepaling uitgevoerd of al dan niet de initiële PA-verzwakking lager is dan een vierde drempelwaarde binnen een vooraf bepaalde afstand (dus lengte) langs het gescande object. In dit voorbeeld wordt in stap 70 een bepaling uitgevoerd of de initiële PA-bepaling minder is dan 850 op enig punt binnen ongeveer 300 mm vanaf 30 het initiële scanpunt. Wanneer de initiële PA-verzwakking niet ligt onder een vierde drempel op enig punt langs de vooraf bepaalde afstand wordt in stap 72 de startlocatie van de scan geïdentificeerd als beginnend binnen het lichaam van het object. Wanneer de initiële PA-verzwakking lager is dan een vierde drempel op een punt langs de 35 vooraf bepaalde afstand wordt in stap 74 de startlocatie Van de scan geïdentificeerd als het hoofd van het object.

Essentieel wordt, wanneer in stap 64 een bepaling wordt gemaakt dat de verkennende scan is gestart op een onbezet deel van de - 10 - tafel de bepaling gemaakt waar een eerste significante toename in de PA-verzwakking, bijvoorbeeld boven 400, plaatsvindt en dit identificeert het begin van het hoofd. Wanneer de houder van het hoofd wordt geïdentificeerd als het scanpunt waarde verkennende scan start dan 5 wordt het eerste punt waarin de ovaliteitverhouding in hoofdzaak gelijk is aan één of groter dan één bepaald en geïdentificeerd als de start van de schedel. Wanneer een bepaling is gemaakt inhoudend dat de verkennende scan is gestart op enig punt langs het object wordt een bepaling gemaakt of de scan is gestart aan het hoofd of in een 10 deel van het lichaam door te bepalen of een substantiële afname is in de grootte van de verzwakking aan de start van de verkennende scan, en of het niveau van deze grootte laag genoeg is om te worden geïdentificeerd als de nek van het object.

Na het bepalen of identificeren van de locatie in het lichaam 15 van het startpunt van de verkennende scan wordt, in deze als voorbeeld gegeven uitvoeringsvorm de bepaling gemaakt om het middenrif van het lichaam te identificeren. Dit gebied wordt in het algemeen gekenmerkt door een sterke toename in de verzwakking in de projectie-zone. Wanneer eenmaal de locatie voor de maximum waarde van de PA-20 verzwakking is bepaald, wordt een bepaling uitgevoerd om na te gaan of de afstand redelijkerwijs is gebaseerd op, bijvoorbeeld, de afstand vanaf de start van het lichaam tot waar de maximum PA-verzwakking is bepaald. Wanneer het hoofd is geïdentificeerd is deze afstand voor het identificeren van de maximale PA-verzwakking en meer 25 in het bijzonder de maximale helling beperkt tot een vooraf bepaalde afstand vanaf de top van het hoofd, en anders is deze afstand beperkt tot een lagere grootte. In het bijzonder en opnieuw verwijzend naar fig. 3 wanneer het begin van het hoofd is gelokaliseerd in stap 66 of 68 of wanneer in stap 74 de bepaling is uitgevoerd dat de verkennende 30 scan bij het hoofd is gestart wordt in stap 76 het punt op een vooraf bepaalde afstand vanaf de top van het hoofd tot waar de maximum helling in het verloop van de PA-verzwakking optreedt geïdentificeerd. In dit voorbeeld wordt een bepaling uitgevoerd in stap 76 voor wat betreft het punt dat ligt binnen een bereik van 400 mm tot 600 mm 35 vanaf de geïdentificeerde top van het hoofd tot daar waar de helling in het verloop van de PA-verzwakking maximaal is en dit punt wordt geïdentificeerd als de plaats van het middenrif. Wanneer in stap 72 de bepaling is gemaakt dat de verkennende scan is gestart in het li- -lichaam wordt in stap 78 het punt dat ligt op een andere vooraf bepaalde afstand vanaf het begin van het lichaam, en daar waar de maximum helling in het verloop van de PA-verzwakking optreedt, geïdentificeerd. In het onderhavige voorbeeld wordt in stap 78 een bepaling 5 uitgevoerd voor wat betreft het punt dat ligt binnen 400 mm vanaf de geïdentificeerde start van het lichaam daar waar de helling in het verloop van de PA-verzwakking maximaal is en dit punt wordt geïdentificeerd als de plaats van het middenrif.

Ook moet een bepaling worden uitgevoerd voor wat betreft de 10 breedte van een individuele projectie ter plaatse van het middenrif. Een drempelwaarde voor de breedte kan worden gebruikt om te verzekeren dat de projectie niet valt ter plaatse van de armen of de schouders van het deel die de oorzaak kunnen zijn voor een bepaling van een maximum helling in het verloop.

15 Nadat het punt van de maximale helling in het verloop van de PA-verzwakking is geïdentificeerd in ofwel stap 76 danwel in stap 78 wordt in stap 80 een bepaling gemaakt of de ovaliteitverhouding een vooraf bepaalde waarde, in dit geval punt 55 overschrijdt (ovaliteit-verhoudingen die lager zijn identificeren in het algemeen de nekzone 20 van de persoon) . Wanneer de ovaliteitverhouding niet groter is dan 0,55 wordt in stap 82 de bepaling uitgevoerd dat de schouder of de nek waren geïdentificeerd en wordt het punt waar de maximum helling in het verloop van de PA-verzwakking optreedt opnieuw bepaald voor een vooraf bepaalde aanvullende afstand, in dit geval ongeveer 200 mm 25 tot ongeveer 300 mm. Daarna of wanneer de ovaliteitverhouding hoger was dan 0,55 wordt in stap 84 een bepaling uitgevoerd of al dan niet de locatie van de maximum helling in het verloop plaatsvond op een punt waarvan bekend is dat dit ligt binnen de verkennende scan, bijvoorbeeld op basis van de bekende lengte van de verkennende scan. 30 Wanneer op stap 84 de bepaling wordt uitgevoerd dat het punt ligt binnen' de verkennende scan, wat de locatie van het middenrif identificeert wordt in punt 86 op basis van deze locatie en de PA-verzwakking op dit punt de locatie van andere delen van het lichaam geïdentificeerd, waaronder bijvoorbeeld de heupen of andere van be-35 lang zijnde zones. Aanvullend kan de lichaamsafmeting van de patiënt worden aan de hand van de waarde van de PA-verzwakking, gebruikmakend van bijvoorbeeld gemiddelde waarden van de PA-verzwakking voor patiënten van verschillende afmeting bij het middenrif zoals bepaald door - 12 - klinische evaluaties of studies. In wezen is de PA-verzwakking gerelateerd aan de hoogte van de persoon en ook aan tussenafstanden, bijvoorbeeld de afstand van het middenrif tot de heupen. Opgemerkt wordt dat individuele lineaire pasfuncties kunnen worden gebruikt voor het 5 schatten van de afstand van het middenrif tot andere van belang zijnde gebieden, bijvoorbeeld andere van belang zijnde organen. Voorts kan de zone van het middenrif tot de heupen worden gebruikt voor het berekenen van centreerfouten en het kiesfilter gebruikt voor het identificeren van de locaties van andere gebieden in het lichaam van 10 een persoon op basis van metingen van typische afstanden ten opzichte van het middenrif, gebaseerd op bijvoorbeeld leeftijd en geslacht. Dergelijke informatie kan bijvoorbeeld worden bepaald uit klinische metingen of door gebruikmaking van kaarten en tabellen zoals bijvoorbeeld beschreven in "The Measure of Man & Woman", Henry Dreyfuss, 15 2002, of "IGRP Publication 70: Basic Anatomical & Physiological Data for Use in Radiologic Protection", uitgegeven door Pergamon, 1996, waarvan de inhoud in zijn geheel als hier opgenomen wordt beschouwd.

Wanneer in stap 84 een bepaling is gemaakt dat het punt niet ligt binnen de verkennende scan wordt in 88 een bepaling gemaakt of 20 al dan niet dit punt ligt op de verkennende scan en wordt het begin van het hoofd geïdentificeerd als hierboven beschreven. Wanneer de locatie wordt geïdentificeerd als het begin van het hoofd worden in stap 90 de locaties van andere delen van het lichaam geïdentificeerd waaronder bijvoorbeeld de ogen, schouder en andere van belang zijnde 25 zones, dit op basis van de PA-verzwakking op de hierboven beschreven wijze. Wanneer in stap 88 een bepaling wordt gemaakt dat dit punt niet ligt op de verkennende scan en/of het begin van het hoofd wordt in 92 een bepaling gemaakt dat geen oriëntatiepunt kan worden geïdentificeerd dat kan worden gebruikt voor het lokaliseren van andere 30 gebieden binnen de persoon. Dan kan een foutindicatie (bijvoorbeeld visueel of hoorbaar) worden geleverd.

Aldus leveren, gebruikmakend van de grootte van röntgenstralendata, snelheid van veranderen (helling) en symmetrie en tabellen of bepalingen van verwachte menselijke anatomie (als functie van 35 leeftijd, geslacht, afmeting enz.) leveren verschillende uitvoeringsvormen van de uitvinding een automatische bepaling van gebieden in een gescand lichaam. Zo kunnen anatomische locaties binnen een persoon automatisch worden bepaald onder gebruikmaking van een verken- - 13 - nende scan. Ook kan een a priori protocol en kan patiëntinformatie worden gebruikt om de nauwkeurigheid van de voorspelling te verbeteren.

De automatische locatie van gebieden in een object en meer in 5 het bijzonder anatomische locaties of gebieden in een persoon kan worden gebruikt in samenhang met andere procedures. Zo kunnen de verschillende uitvoeringsvormen worden gebruikt in combinatie met en reductie van de CT-dosis voor voor deze dosis gevoelige organen. Terwijl de locaties van gevoelige organen worden geïdentificeerd kan het 10 systeem dan de mA verlagen respectievelijk verhogen bij het scannen van automatisch geïdentificeerde voor straling gevoelige gebieden. Automatische identificatie kan de noodzaak voor het manueel markeren van locaties op een grafisch Rx-display reduceren of elimineren. Automatische identificatie van de torso van een persoon kan een meer 15 consistent geassisteerd centreren van de patiënt en een op grootte bijgesteld ruisindexgedrag opleveren. Verschillende gebieden (bijvoorbeeld de longen) kunnen automatisch worden geïdentificeerd op het grafisch Rx-display voor het minimaliseren van de noodzaak voor het manueel identificeren van het te scannen gebied. Een automatische 20 identificatie van het juiste scangebied kan een extra scanbereik minimaliseren en een besparing opleveren voor wat betreft de patiëntdo-sis als de belasting van de röntgenbuis. Aanvullend kunnen gebieden van de anatomie die een speciale computerintensieve beeldreconstructie met voorafgaand aan de bewerkstelligd- en correctiestappen ver-25 gen, kunnen automatisch worden geïdentificeerd. De effectieve CT-dosis kan worden berekend door het automatisch bepalen van die organen die aan de röntgenstralen zijn blootgesteld. De automatisch geïdentificeerde locatie-informatie, zoals van de patiënt afhankelijke anatomische locaties en de oriëntatiepunten kunnen ook worden ge-30 bruikt voor het automatisch bijstellen van de positie van start en oriëntatiepunt, evenals de laad en ontlaadpositie van een scanner voor het leveren van medische beelden. Deze informatie kan voorts worden gebruikt voor het centreren van een persoon in een beeldvormende scanner op basis van de positie van oriëntatiepunten of op ba-35 sis van de anatomische structuur.

- 14 - LIJST MET VERWIJZINGSCIJFERS 10 beeldvormend stelsel ~\2 portaal

Ti bron röntgenstralen 16 röntgenstralen 18 detectormatrix 20 detectorelement 21 anatomie bepalende eenheid 22 object 24 rotatiecentrum "26 besturend mechanisme 28 besturing röntgenstralen 30 besturing motor portaal

"32 DAS

34 reconstructiemodule "36 computer 38 geheugen 40 bedienerlessenaar ”42 kathodestraalbuisdisplay

Ti besturing tafelmotor 46 gemotoriseerde tafel 48 opening portaal ~6Ö als voorbeeld gegeven werkwijze 62 voer verkennende scan uit 64 is beginwaarde PA<160, tussen 160 en 400 en vlak verlopend, of geen daarvan? "66 bepaal hoofdhouder en vind begin van hoofdovali- teitsverhouding=l "68 bepaal tafel en vind begin van hoofd uit PA>420 "70 is PA<850 aan begin of binnen 300 mm? 72 bepaal dat verkennende scan begint met lichaam "74 bepaal dat verkennende scan begint met hoofd 76 vind middenrif als maximum helling in PA 400 tot 600 mm van bovenkant hoofd "78 vind middenrif binnen 250 mm van begin van lichaam 80 is ovaliteitsverhouding > 0,55 en de projectie van het middenrif voldoende smal? - 15 - 82 schouders en nek werden gevonden - zoek opnieuw 200 tot 300 mm lager 84 is locatie van locatie van middenrif bekend (en treedt niet op aan het einde van de verkennende scan)? ΊΓβ op basis van de locatie van het middenrif en de PA- waarde daarvan vind de locaties van heupen en andere van belang zijnde zones 88 is locatie van begin van hoofd bekend (niet bij het einde van de verkennende scan)? 90 vind ogen en schouders op basis van locatie van hoofd en PA-waarde "92 geen oriëntatiepunt - kan geen locaties vinden van organen en lever foutindicatie 100 menselijk lichaam 102 ellips 104 maat (PM)

TÖ6 "PA

110 projectiegrootte (gemiddelde van een stel centrale waarden)

Tl2 projectiezone (PA) 114 ~ projectiezone (A) 116 projectiemaat (PM) 118 projectiemaat (y) 1032927

Claims (16)

1. Een werkwijze voor het besturen van een beeldvormend stelsel (10), welke werk wijze omvat: uitvoeren van een verkennende scan van een object (22); en 10 automatisch bepalen van gebieden binnen het object op basis van informatie betref fende de verzwakking verkregen uit de verkennende scan.

2. De werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het automatisch bepalen van gebieden binnen het object op basis van informatie betreffende de verzwakking verkregen uit de ver- 15 kennende scan omvat: het identificeren van een eerste gebied gebaseerd op informatie betreffende de verzwakking verkregen uit de verkennende scan, waarbij het eerste gebied een is van binnen het object en binnen een component van het beeldvormend stelsel, en het automatisch bepalen van een locatie van een tweede gebied gebaseerd op een 20 locatie van het eerste gebied en gebaseerd op de informatie betreffende de verzwakking van de verkennende scan, waarbij het tweede gebied binnen het object is.

3. Een werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin de verkennende scan een rönt-genscan omvat. 25

4. Een werkwijze volgens conclusie 2, waarin de locatie van het tweede gebied wordt bepaald gebaseerd op de snelheid van verandering en symmetrie informatie van de verkennende scan.

5. Een werkwijze volgens conclusie 2, waarin het tweede gebied een middenrif van een mens is en de werkwijze verder het automatisch bepalen omvat van locaties van andere gebieden in de mens gebaseerd op de locatie van het middenrif.

6. Een werkwijze volgens conclusie 2, waarin het object (22) een mens is en het 35 tweede gebied een hoofd van de mens.

7. Een werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin de verkennende scan tenminste een omvat van een laterale en anterieure / posterieure scan. -17-

8. Een werkwijze volgens conclusie 2, waarin het automatisch bepalen van de locatie van het tweede gebied het gebruiken van een ovaal verhouding omvat.

9. Een werkwijze volgens conclusie 1, waarin de verkennende scan meerdere plakken omvat; het uitvoeren van de verkennende scan het verkrijgen omvat van een object projectie voor elke plak, waarbij de object projectie een set met individuele detector kanaal metingen omvat; en 10 het automatisch identificeren en bepalen het sommeren omvat van individuele kanaal metingen voor het verkrijgen van een projectie gebied (PA) voor elke plak.

10. Een medisch beeldvormend stelsel (10) omvattende: een scanner geconfigureerd voor het uitvoeren van een verkennende scan; en 15 een anatomie bepalings eenheid (21), geconfigureerd voor het automatisch bepalen van een eerste anatomische locatie in een mens op basis van de verkennende scan en het automatisch bepalen van een tweede anatomische locatie gebaseerd op de eerste anatomische locatie.

11. Een werkwijze volgens conclusie 2, waarbij het automatisch bepalen van de lo catie van het tweede gebied het bepalen omvat of een karakterisiek van de informatie betreffende de verzwakking aanwezig is binnen een tevorenbepaalde afstand van het tweede gebied, waarbij de karakteristiek van de informatie betreffende de verzwakking ten minste een omvat van verzwakkings data groote, snelheid van veranderen, en symmetrie informatie. 25

12. Een werkwijze volgens conclusie 2, waarbij het uitvoeren van de verkennende scan het scannen omvat van een lengte van het object, waarbij de werkwijze verder omvat het selectief scannen van de locatie van het tweede gebied in een scangebied dat kleiner is dan de lengte van het object. 30

13. Een werkwijze volgens conclusie 2, waarbij het automatisch bepalen van de locatie of het tweede gebied het automatisch identificeren omvat van een dosis-gevoelig gebied, waarbij de werkwijze verder omvat het scannen van het object inclusief het selectief reduceren van een röntgenstralingsdosis terwijl de locatie van het tweede gebied wordt ge- 35 scand.

14. Een werkwijze volgens conclusie 2, voorts omvattende het gebruiken van de locatie van het tweede gebied voor het centreren van het object voor een volgende scan. -18-

15. Een werkwijze volgens conclusie 2, voorts omvattende het gebruiken van de locatie van het tweede gebied voor het bijstellen van ten minste een van een laad en ontlaad positie van een scanner voor een volgende scan van het object. 5

16. Een werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de component van het beeldvormend systeem een tafel of een hoofdhouder omvat.