專利名稱：用于在斷層造影設(shè)備中調(diào)節(jié)掃描區(qū)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在斷層造影設(shè)備中調(diào)節(jié)掃描區(qū)的方法。本發(fā)明還涉及一種用于實現(xiàn)該方法的裝置。在此，稱作斷層造影設(shè)備的通常是指一種按照分層成像方法工作的醫(yī)學(xué)技術(shù)設(shè)備、尤其是計算機斷層造影設(shè)備或磁共振斷層造影設(shè)備。
背景技術(shù)：
尤其在對患者進行計算機斷層造影前首先要確定所謂的掃描區(qū)。掃描區(qū)是指該待檢查的患者在對彼此相鄰的身體層作連續(xù)拍攝的檢查過程中被掃描的身體區(qū)域以及患者臥榻上與這部分身體區(qū)域相應(yīng)的區(qū)域。
迄今為止，確定此掃描區(qū)通常借助在實際檢查的準備階段拍攝的一幅內(nèi)存儲信息位置圖示相片(Topogrammbild)來實現(xiàn)，在遠離患者的計算機工作位置借助合適的位置輸入裝置(如鼠標、跟蹤球)在此內(nèi)存儲信息位置圖示相片中選擇所希望的掃描區(qū)。
在這種情況下，其缺點主要是為建立該內(nèi)存儲信息位置圖示相片，該患者必不可少地面臨一次來自X射線的一定射線照射。此外，值得期望的是在距患者較近處調(diào)節(jié)該掃描區(qū)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可方便實現(xiàn)和方便操作的調(diào)節(jié)掃描區(qū)的方法。此外本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種特別合適的、特別方便操作的用于實現(xiàn)該方法的裝置。
對于在斷層造影設(shè)備中調(diào)節(jié)掃描區(qū)的方法，上述技術(shù)問題按照本發(fā)明是這樣加以解決的-通過手勢動作來指示配屬于該斷層造影設(shè)備的患者臥榻上額定掃描區(qū)的至少一個邊緣點；-通過至少一個布置在該患者臥榻參考點處的距離傳感器來測量被指示邊緣點至參考點的距離；-從該測得距離或每個測得距離導(dǎo)出被指示邊緣點相對于該患者臥榻的位置；-調(diào)節(jié)該斷層造影設(shè)備實際掃描區(qū)的一個對應(yīng)邊緣與該測得的位置相適配。
對于相應(yīng)的裝置，上述技術(shù)問題按照本發(fā)明是這樣加以解決的用于調(diào)節(jié)斷層造影設(shè)備掃描區(qū)的裝置包括至少一個安裝在一患者臥榻參考點處、用于測量被指示邊緣點至該參考點距離的距離傳感器以及一個分析模塊，該分析模塊被設(shè)計成借助所述或每個測得距離獲知被指示邊緣點相對于患者臥榻的位置，且調(diào)節(jié)該斷層造影設(shè)備實際掃描區(qū)的一個對應(yīng)邊緣與被指示的邊緣點相適配。
這樣一來，一個使用者、即一名放射操作人員在配屬于該斷層造影設(shè)備的患者臥榻旁或附近、從而距患者很近地通過手勢動作來指示待調(diào)節(jié)掃描區(qū)(或額定掃描區(qū))的至少一個邊緣點。在這里，被稱作手勢動作的是指該使用者用裸手或借助一個如指示牌、平板等那樣的指示物體來完成的相應(yīng)手勢。按照本發(fā)明，此時用于實現(xiàn)該方法的裝置被設(shè)計成自動地測量被指示的邊緣點相對于患者臥榻的位置、尤其是該手或指示物體的位置，且使該斷層造影設(shè)備實際調(diào)節(jié)形成的掃描區(qū)(或?qū)嶋H掃描區(qū))的一個對應(yīng)邊緣與所測算出的位置相適配。
在這種情況下，按照本發(fā)明規(guī)定首先對由手勢動作指示的邊緣點到至少該患者臥榻的一個參考點之間的距離進行測量，其中從該測得距離或每個測得距離導(dǎo)出被指示邊緣點相對于該患者臥榻的位置。對于這樣一種距離測量，該裝置包括至少一個布置在參考點處、尤其是與患者臥榻位置相固定的參考點處的距離傳感器。這樣一種優(yōu)選采用紅外技術(shù)或激光技術(shù)通過渡越時間測量或三角方法來測量其到被指示邊緣點距離的距離傳感器是可以在商業(yè)上以較低價格買到。
采用上述方法和相應(yīng)的裝置可以方便地在患者近處直觀地調(diào)節(jié)掃描區(qū)，這樣一來尤其還可以使得掃描區(qū)調(diào)節(jié)出現(xiàn)誤差的危險減到最小。此外，可方便地且省時地進行操作，這尤其從臨床醫(yī)療過程經(jīng)濟性的觀點來看越來越有意義。
這樣一種距離測量可相宜地以平行于該患者臥榻朝向使用者的縱邊方式進行。在這種情況下，至少一個用作距離測量的距離傳感器尤其是布置在該患者臥榻上一個被視作參考點的縱向端部上。
可選擇采用多個位于不同參考點、尤其是位于患者臥榻上沿縱邊對置的兩個終端處的距離傳感器。這樣一來，還可以利用具有較小有效作用距離的距離傳感器在患者臥榻整個長度上進行測量。這種具有約一米典型有效作用距離的距離傳感器在價格上是特別便宜的。
為提高測量精度以及為避免如常用距離傳感器因受三角測量法原理限制在近區(qū)可能出現(xiàn)的摸棱兩可的距離測量結(jié)果，在一個參考點上并聯(lián)兩個具有不同有效作用距離的距離傳感器是有利的。
在本方法相宜的擴展設(shè)計中，使用者不僅指示該額定掃描區(qū)的頭側(cè)邊緣點，也指示其腳側(cè)的邊緣點，其中，對這兩邊緣點測量各自相對于患者臥榻的位置，且調(diào)節(jié)該斷層造影設(shè)備的實際掃描區(qū)與該患者臥榻上兩邊緣點之間形成的縱向區(qū)域相適配。
不僅從衛(wèi)生學(xué)觀點，而且從操作快速簡單考慮，優(yōu)選對被指示的邊緣點的位置采用無接觸方式測量，使用者在指示邊緣點時既不必接觸患者臥榻，又不必接觸該裝置。但作為一種替換方式，也還可以設(shè)置一種帶有接觸性質(zhì)的位置給定方式。在這種情況下，使用者指示邊緣點的手勢動作在于接觸或操作一種合適的對接觸敏感的距離傳感器，例如一線性電位器或類似物。
為了可靠避免因疏忽而對掃描區(qū)出現(xiàn)誤調(diào)節(jié)，優(yōu)選將對由手勢動作指示的邊緣點所測得的位置通過光學(xué)信號反饋給使用者。為實現(xiàn)此反饋，該裝置優(yōu)選包括一個指示部件，該指示部件由一排沿患者臥榻縱邊走向的發(fā)光二極管方便且低成本地實現(xiàn)。在此，作為其替換方式，也可將一個通過作光標記來反饋已調(diào)節(jié)掃描區(qū)的標記用激光器作為指示部件。另一種指示已調(diào)節(jié)的掃描區(qū)的替換可能性是通過在一個使用者可看到的患者和患者臥榻的電視圖像中用一個聚焦標記表征所測得的每個被指示邊緣點位置來實現(xiàn)的。
優(yōu)選該斷層造影設(shè)備實際掃描區(qū)的適配是在使用者認為所反饋的所述或各個被指示邊緣點位置正確并予以認可后才進行。為此，本裝置包括一個布置在患者臥榻旁或附近的操作件，尤其是設(shè)計成操作按鍵或類似物。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作詳細說明圖1以示意俯視圖的方式示出了一臺用于調(diào)節(jié)計算機斷層造影設(shè)備(以斷面方式示出)的掃描區(qū)的裝置以及一個在調(diào)節(jié)標定該掃描區(qū)頭側(cè)邊緣點的使用者；圖2在如圖1的示圖中示出了隨后調(diào)節(jié)設(shè)定該掃描區(qū)腳側(cè)邊緣點的使用者；圖3在如圖1的示圖中示出了在完成該掃描區(qū)調(diào)節(jié)后的裝置和使用者；圖4在如圖1的示圖中示出了本發(fā)明裝置的一種替換實施方式。
在這些附圖中彼此相應(yīng)的部件和尺寸始終采用同樣的附圖標記。
具體實施例方式
圖1以水平視圖的方式示意地示出了一臺計算機斷層造影設(shè)備，以下簡稱為斷層造影設(shè)備1。該斷層造影設(shè)備1包括一個所謂的機架2，即一個基本為環(huán)狀的支承架，在其中心通孔3四周以傳統(tǒng)的方式可轉(zhuǎn)動地放置著一個在圖中未示出的X射線發(fā)射-檢測單元，從而可以得到從不同的投射方向?qū)σ粋€下面稱作拍攝平面4的盤狀空間所拍攝的X射線相片。在此，該拍攝平面4大體位于該通孔內(nèi)部的中間位置，且垂直于該通孔的軸5。
該斷層造影設(shè)備1還包括一個呈臺狀或床狀的患者臥榻6，該患者臥榻可沿著推入方向7行進到通孔3中以作實際檢查。圖1和2示出的患者臥榻處于完全從通孔3拉出的位置，其上躺著一名患者8。
在計算機斷層造影檢查的過程中，其上躺有患者8的患者臥榻6這樣被推入機架2的通孔3中，使得該患者的一個待檢查身體區(qū)域位于該拍攝平面4的軸向高度上。于是，沿著X射線發(fā)射-檢測單元的不同徑向環(huán)繞著軸5拍攝該拍攝平面4及位于該平面內(nèi)的身體組織的X射線相片，且在計算機中組成一幅身體斷層的灰度梯度示圖。為了可以對患者那些軸向尺寸超過拍攝平面4軸向厚度的身體區(qū)域進行拍攝，使該患者臥榻6的軸向位置相對于機架2作步進式變化，這樣拍攝了該患者8身體中彼此相鄰層的相片。各層照片在計算機內(nèi)組成該患者身體的一幅三維圖。
上面描述的將患者臥榻6相對于機架2作步進式位置變化以及分別對另一身體層作相應(yīng)拍攝的過程稱作“掃描”。為完成這樣的掃描，尤其要求給出相應(yīng)的掃描區(qū)S，這說明應(yīng)當在該患者臥榻6相對于該拍攝平面的什么軸向位置時拍攝一連續(xù)系列彼此相鄰斷層相片的第一幅和最后一幅。相對于患者臥榻6和患者8，該掃描區(qū)S尤其具有一個頭側(cè)邊緣R1和一個腳側(cè)邊緣R2。在本說明書的范圍內(nèi)，在額定掃描區(qū)S′(即在下述方法中應(yīng)當調(diào)節(jié)的掃描區(qū))和實際掃描區(qū)S″(即作為過程參數(shù)向該斷層造影設(shè)備1事實上預(yù)先給定的掃描區(qū))之間是存在著正式區(qū)別的。
為了使一使用者9、即放射操作人員可以在靠近患者處直觀、快速地調(diào)節(jié)掃描區(qū)S，按照本發(fā)明為該患者臥榻6配設(shè)了一臺用于調(diào)節(jié)掃描區(qū)S的裝置10。該裝置10具有一個距離傳感器11，該傳感器安裝在該患者臥榻上置于該患者臥榻6一縱邊12側(cè)面的終向端部13處。該距離傳感器11尤其是一種商業(yè)上可買到的光學(xué)測距儀，該光學(xué)測距儀利用紅外技術(shù)或激光技術(shù)通過渡越時間測量法或三角測量法來測得沿著一束測量射線14方向布置的物體的距離。該距離傳感器11相對于患者臥榻6這樣來對準，使得其測量射線14平行于縱邊12行進。
該裝置10還包括一個分析模塊15，該分析模塊優(yōu)選是該斷層造影設(shè)備1系統(tǒng)控制部分(圖中未示出)的一個軟件組成部分。由距離傳感器11將一個測量信號d(相應(yīng)于所測得的該距離傳感器和檢測物體之間的距離)傳送到該分析模塊15。
該裝置10還包括一個為沿著該縱邊12延伸的成排發(fā)光二極管形式的指示單元16，由分析模塊15通過一控制信號p來控制該指示單元。
此外，該裝置10包括一個安裝在該患者臥榻6縱邊12處的按鍵17作為操作件，其與分析模塊15相連接以傳送操作信號b。
為確定或改變掃描區(qū)S，使用者9面對著該患者臥榻6的縱邊12，從而直接面對著躺于該臥榻上的患者8，通過他將一個手18(必要時借助一個如指示牌、平板或紙板等那樣的指示物體)置于該縱邊12上該患者臥榻6所希望的軸向位置處、從而保持在該距離傳感器11的測量射線14中，以指示該額定掃描區(qū)S′。此時，該距離傳感器11測得手18(或該指示物體)到該距離傳感器11所在縱向端部13的距離，且將相應(yīng)的測量信號d傳送給分析模塊15。
該分析模塊15將該距離傳感器11相對于患者臥榻6的安裝位置(在上述情況也就是縱向端部13)作為參考點，并借助此參考點和測量值計算被指示的邊緣點R1或R2相對于患者臥榻6所占據(jù)的軸向位置。為了將所測算出的位置反饋給該使用者，該分析模塊15這樣來控制指示部件16，即，使得所有布置在該距離傳感器11和所計算出的手18的位置之間的發(fā)光二極管19都被激活，而該指示單元16中的從該位置起位于頭側(cè)部分中的發(fā)光二極管20則未被激活。于是，使用者得到一個光學(xué)反饋信號，他借助該反饋信號可以核查由他所指示出的額定掃描區(qū)S′的邊緣點R1或R2是否已被分析模塊15正確地識別。
如果是這樣，則該使用者9用另一個手21操作按鍵17，于是通過向分析模塊15發(fā)出操作信號b認可對所指示的邊緣點R1或R2測得的位置是正確的。該分析模塊15在得到該操作信號時接受該邊緣點R1或R2測得的位置，且將其鎖定。
為了完整確定掃描區(qū)S，需要按照圖1和圖2確定兩個邊緣點R1和R2。圖1示意性地示出將頭側(cè)的邊緣點R1確定為第一邊緣點。圖2示出了一個緊隨此后的第二方法步驟，在此步驟中使用者9規(guī)定腳側(cè)邊緣點R2作為第二邊緣點。從圖2尤其可以得知分析模塊15通過相應(yīng)對該指示單元16的控制，使與已確定的頭側(cè)邊緣點R1位置對應(yīng)的發(fā)光二極管22與其周圍的發(fā)光二極管20形成反差，從而在調(diào)節(jié)第二邊緣點R2期間繼續(xù)指示該已確定的頭側(cè)邊緣點R1位置作為輔助定位。
一旦使用者9通過再一次按壓按鍵17也認可該第二邊緣點R2是正確的，則該分析模塊15就測算作為該患者臥榻6上界于所確定的邊緣點R1和R2之間的軸向區(qū)域的當前掃描區(qū)S，并將該掃描區(qū)作為實際掃描區(qū)S″傳送給該斷層造影設(shè)備1的系統(tǒng)控制部分。邊緣點R1和R2按照圖3通過控制相應(yīng)的發(fā)光二極管22繼續(xù)保持指示以作為使用者9的輔助性定位參考。
這種用于調(diào)節(jié)掃描區(qū)S的方法到此已結(jié)束。通過存儲在該斷層造影設(shè)備1系統(tǒng)控制部分中的實際掃描區(qū)S″確保在檢查期間僅僅對位于邊緣點R1和R2之間的患者8身體區(qū)域內(nèi)部進行數(shù)據(jù)采集或拍攝。
優(yōu)選規(guī)定，該使用者通過一預(yù)先給定的對按鍵17的操作模式、例如通過將按鍵17摁壓一預(yù)先給定的操作時間來清除所存儲的實際掃描區(qū)S″或所確定的邊緣點R1和R2，以便按照圖1至圖3的順序重新開始調(diào)節(jié)掃描區(qū)S。
圖4描述了該裝置10的一種替換實施方式。此實施方式與前面描述的實施方式的區(qū)別首先在于設(shè)置了兩個分別布置在該縱邊12兩縱向端部13處的距離傳感器11，其中兩距離傳感器11的測量射線14沿著該縱邊12而彼此方向相對。在此實施方式中可以利用商業(yè)上價格比較便宜的、具有數(shù)量級為一米的較短有效作用距離的距離傳感器11，其中通過采用兩個距離傳感器11且將它們對向布置仍然達到了足以覆蓋整個縱邊12的測量長度。在采用以三角測量法為基礎(chǔ)而工作的測距儀中，優(yōu)選每個距離傳感器11包括兩個平行布置的、具有不同有效作用距離(例如1m和30cm)的測距儀，以避免出現(xiàn)如在采用單個這樣的測距儀在近區(qū)可能出現(xiàn)的不確定的測量值d。
圖4所示實施方式與前面所描述的該裝置實施方式的另一個不同之處在于采用一個標記用激光器來代替一排發(fā)光二極管作為指示單元16。該標記用激光器由分析模塊15這樣進行控制，使得該標記用激光器在患者臥榻6上與分析模塊15測得的、被使用者9指示的邊緣點R1位置相應(yīng)的位置處產(chǎn)生一光標M。
權(quán)利要求
1.一種用于調(diào)節(jié)一斷層造影設(shè)備(1)的一掃描區(qū)(S)的方法，其中，-首先，通過手勢動作來指示配屬于該斷層造影設(shè)備(1)的一患者臥榻(6)上的一額定掃描區(qū)(S′)的至少一個邊緣點(R1，R2)；-然后，通過至少一個布置在該患者臥榻(6)參考點(13)處的距離傳感器(11)來測量所述被指示邊緣點(R1，R2)至該參考點(13)的距離；-隨后，從所述或各個測得距離導(dǎo)出所述被指示邊緣點(R1，R2)相對于該患者臥榻(6)的位置；-最后，調(diào)節(jié)該斷層造影設(shè)備(1)實際掃描區(qū)(S″)的一對應(yīng)邊緣與所測算出的位置相適配。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于確定平行于該患者臥榻(6)的縱邊(12)所形成的、從被指示邊緣點(R1，R2)至作為參考點的患者臥榻(6)的一縱向端部(13)的間距。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于指示所述額定掃描區(qū)(S′)的一個頭側(cè)邊緣點(R1)和一個腳側(cè)邊緣點(R2)，且測出每一邊緣點(R1，R2)各自的位置，其中，調(diào)節(jié)所述實際掃描區(qū)(S″)與所述患者臥榻(6)在兩邊緣點(R1，R2)間形成的縱向區(qū)域相適配。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項所述的方法，其特征在于所述被指示的邊緣點(R1，R2)的位置用無接觸的方式測得。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其特征在于所測得的被指示邊緣點(R1，R2)的位置通過一光學(xué)信號反饋給使用者(9)。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于當所述使用者(9)認定所述被指示邊緣點(R1，R2)的反饋位置正確時，則接受所測得的該被指示邊緣點(R1，R2)的位置，以調(diào)節(jié)適配所述實際掃描區(qū)(S″)。
7.一種用于調(diào)節(jié)一斷層造影設(shè)備(1)的一掃描區(qū)(S)的裝置(10)，它包括至少一個安裝在一患者臥榻(6)的一參考點(13)處、用于測量一通過手勢動作指示的一額定掃描區(qū)(S′)的邊緣點(R1，R2)至該參考點(13)距離的距離傳感器(11)以及一分析模塊(15)，該分析模塊被設(shè)計成，借助所述或每個測得距離測算所述被指示邊緣點(R1，R2)相對于該患者臥榻(6)的位置，且調(diào)節(jié)該斷層造影設(shè)備(1)的實際掃描區(qū)(S″)的一對應(yīng)邊緣與所述被指示的邊緣點(R1，R2)相適配。
8.按照權(quán)利要求7所述的裝置(10)，其特征在于采用紅外傳感器作為距離傳感器(11)。
9.按照權(quán)利要求7所述的裝置(10)，其特征在于采用激光傳感器作為距離傳感器(11)。
10.按照權(quán)利要求7至9中任一項所述的裝置(10)，其特征在于采用一光學(xué)指示單元(16)來反饋所測得的被指示邊緣點(R1，R2)的位置。
11.按照權(quán)利要求10所述的裝置(10)，其特征在于所述光學(xué)指示單元(16)由一排發(fā)光二極管來實現(xiàn)。
12.按照權(quán)利要求10所述的裝置(10)，其特征在于所述光學(xué)指示單元(16)由一標記用激光器來實現(xiàn)。
13.按照權(quán)利要求7至12中任一項所述的裝置(10)，其特征在于采用一設(shè)置在所述患者臥榻(6)旁或附近、用于對所測得的被指示邊緣點(R1，R2)位置作肯定認可的操作部件(17)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于在斷層造影設(shè)備中調(diào)節(jié)掃描區(qū)的方法和裝置。為方便、快速和直觀地對斷層造影設(shè)備(1)的掃描區(qū)(S)進行調(diào)節(jié)提出了一種方法和一種與此相應(yīng)的裝置(10)。在那里，通過手勢動作來指示配屬于該斷層造影設(shè)備(1)的患者臥榻(6)上額定掃描區(qū)(S′)的至少一個邊緣點(R1，R2)，借助一個布置在該患者臥榻(6)參考點(13)處的距離傳感器(11)來測量所述被指示邊緣點(R1，R2)至該參考點(13)的距離，從所測得的距離導(dǎo)出被指示邊緣點(R1，R2)相對于該患者臥榻(6)的位置，然后調(diào)節(jié)該斷層造影設(shè)備(1)實際掃描區(qū)(S″)的一個相應(yīng)邊緣與該導(dǎo)出的位置相適配。
文檔編號A61B6/03GK1736334SQ20051009204
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月16日
發(fā)明者克斯廷·巴科, 羅伯特·卡格邁耶, 約翰尼斯·帕斯喬爾德 申請人:西門子公司