近代的醫(yī)療技術(shù)已見證了許多醫(yī)療設(shè)備的到來。這些醫(yī)療設(shè)備中的許多具有活動部分,其通過與受試者的身體上的期望區(qū)域?qū)?zhǔn)而被使用,例如成像設(shè)備、醫(yī)療輻射設(shè)備等。在諸如X射線設(shè)備之類的成像設(shè)備中,活動部分是從那里在受試者的身體上的特定部分上投射X射線以便獲得該部分的X射線圖像的源。通常,受試者位于工作臺上,并且活動部分以機械方式或借助于被操作員操作的移動技術(shù)來移動,并且活動部分在要成像的期望區(qū)域的頂部上或前面對準(zhǔn)。同樣地,在輻射設(shè)備中,在照射受試者身體上的期望部分之前完成充當(dāng)輻射源的活動部分的對準(zhǔn)。
具有活動部分的此類醫(yī)療設(shè)備的更具體示例是基于C形臂的成像設(shè)備。在這些設(shè)備中,C形臂與躺在工作臺上的受試者相比沿著多個移動軸移動,例如如果例如在從以躺著姿勢位于設(shè)備的工作臺上的受試者的頭到腳趾的方向上形成軸,則作為示例,要使C形臂的頭相對于受試者的身體的期望部分對準(zhǔn),C形臂的移動是在相互垂直的x、y和z軸方向上的平移運動。以C形臂繞著由位于患者的床或患者的工作臺上的受試者形成的軸的旋轉(zhuǎn)的形式,可能有更多移動。目前,通過以機械方式移動C形臂或者通過手動地操作馬達來實現(xiàn)上述移動,所述馬達使C形臂移動至期望取向以便使C形臂與受試者身體的期望部分對準(zhǔn),即讓C形臂定向而使得輻射從其指向受試者的C形臂的視場與受試者的身體上的期望區(qū)域帶入(bring in)。手動地移動C形臂或手動地操作移動C形臂的馬達要求操作員的專業(yè)技能。此外,對準(zhǔn)可能不準(zhǔn)確。
因此,本技術(shù)的目的是提供一種用于使醫(yī)療設(shè)備的活動部分的視場與受試者的身體上的期望區(qū)域?qū)?zhǔn)的技術(shù)、系統(tǒng)和方法,并且其至少部分地排除了人為干預(yù)和因此的不對準(zhǔn)的可能性。
用根據(jù)本技術(shù)的權(quán)利要求1所述的用于使醫(yī)療設(shè)備的活動部分的視場與受試者的身體上的期望區(qū)域?qū)?zhǔn)的系統(tǒng)和根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于使醫(yī)療設(shè)備的活動部分的視場與受試者的身體上的期望區(qū)域?qū)?zhǔn)的方法來達到上述目的。在從屬權(quán)利要求中提供了本技術(shù)的有利實施例。可將權(quán)利要求1的特征與從屬于權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求的特征組合,并且可以將從屬權(quán)利要求的特征組合在一起。同樣地,可將權(quán)利要求13的特征與從屬于權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求的特征組合,并且可以將從屬權(quán)利要求的特征組合在一起。
根據(jù)本技術(shù)的第一方面,提出了一種用于使市場與期望區(qū)域?qū)?zhǔn)的系統(tǒng)。視場是醫(yī)療設(shè)備的活動部分的視場。期望區(qū)域是受試者的身體上的區(qū)域。從投射在受試者的身體上的可識別光學(xué)前面(optical front)執(zhí)行由系統(tǒng)進行的對準(zhǔn),使得該可識別光學(xué)前面至少部分地與受試者的身體上的期望區(qū)域重疊。該系統(tǒng)包括位置檢測單元、處理模塊和執(zhí)行模塊。
位置檢測單元在可識別光學(xué)前面至少部分地與受試者的身體上的期望區(qū)域重疊的同時檢測該可識別光學(xué)前面。位置檢測單元生成對應(yīng)于可識別光學(xué)前面的空間位置的信息。
處理模塊從位置檢測單元接收信息,并確定可識別光學(xué)前面相對于醫(yī)療設(shè)備的活動部分的視場的已知位置而言的空間位置。處理模塊然后生成指令集。該指令集對應(yīng)于用以使活動部分的視場的位置從已知位置改變到可識別光學(xué)前面的空間位置的活動部分的一個或多個機械調(diào)整。
執(zhí)行模塊接收該指令集并指引活動部分的移動機構(gòu)根據(jù)該指令集來執(zhí)行機械運動。
因此,用本技術(shù)的系統(tǒng),在沒有人工干預(yù)的情況下實現(xiàn)活動部分的對準(zhǔn)。
在系統(tǒng)的實施例中,系統(tǒng)包括用以在受試者的身體上投射可識別光學(xué)前面的指針。該指針可適合于在受試者的身體上投射預(yù)定義可識別光學(xué)前面,并且位置檢測單元可適合于僅檢測由指針投射的預(yù)定義可識別光學(xué)前面,因此使得系統(tǒng)更加特定且安全。
在系統(tǒng)的另一實施例中,指針包括鎖模塊。該鎖模塊可在第一狀態(tài)與第二狀態(tài)之間改變。指針向位置檢測單元傳送狀態(tài)指示。當(dāng)來自指針的狀態(tài)指示傳達該鎖模塊處于第一狀態(tài)時,位置檢測單元檢測可識別光學(xué)前面。因此,只有當(dāng)操作員將鎖模塊設(shè)定在第一狀態(tài)時,位置檢測單元才檢測可識別光學(xué)前面。從而,操作員具有對系統(tǒng)發(fā)起的控制。
在系統(tǒng)的另一實施例中,指針是空間相干光源。因此,在受試者的身體上投射具體定義的可識別光學(xué)前面。
在系統(tǒng)的另一實施例中,可識別光學(xué)前面是點。因此,醫(yī)療設(shè)備的活動部分的FOV可被以這樣的方式對準(zhǔn),即其聚焦在受試者的身體上的具體正確指出的位置周圍。
在系統(tǒng)的另一實施例中,可識別光學(xué)前面是具有預(yù)定義形狀的擴展區(qū)域。因此,可使醫(yī)療設(shè)備的活動部分的FOV與作為受試者的身體的期望區(qū)域的擴展部分對準(zhǔn)。
在系統(tǒng)的另一實施例中,位置檢測單元在可識別光學(xué)前面至少部分地與受試者身體上的期望區(qū)域重疊的同時檢測可識別光學(xué)前面的預(yù)定義形狀的失真。位置檢測單元進一步生成與可識別光學(xué)前面的預(yù)定義形狀的失真相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。處理模塊從位置檢測單元接收數(shù)據(jù),并確定可識別光學(xué)前面的照明角度。照明角度對應(yīng)于從其在期望區(qū)域上投射可識別光學(xué)前面的相對于期望區(qū)域的角度。處理模塊進一步生成第二指令集。第二指令集對應(yīng)于以便將達到活動部分的對準(zhǔn)位置的活動部分的一個或多個進一步機械調(diào)整?;顒硬糠值膶?zhǔn)位置相對于期望區(qū)域處于一定的對準(zhǔn)角度。該對準(zhǔn)角度與照明角度相同。在系統(tǒng)的此實施例中,執(zhí)行模塊接收第二指令集,并指引活動部分的移動機構(gòu)根據(jù)第二指令集來執(zhí)行機械運動。因此,活動部分被以這樣的方式對準(zhǔn),即相對于期望區(qū)域以特定角度指引來自活動部分的任何輻射,即相對于期望區(qū)域從特定空間角獲得期望區(qū)域的暴露。
在系統(tǒng)的另一實施例中,位置檢測單元、處理模塊以及執(zhí)行模塊相互進行無線通信。因此,可將系統(tǒng)的各部分設(shè)立為相互遠離且沒有有線連接,這給予系統(tǒng)的實施方式更大的靈活性。
在系統(tǒng)的另一實施例中,位置檢測單元獲取相對于醫(yī)療設(shè)備的患者工作臺而言的身體圖像。處理模塊根據(jù)圖像來確定身體相對于患者工作臺的取向。執(zhí)行模塊在身體的取向為期望取向時指引活動部分的移動機構(gòu)根據(jù)指令集來執(zhí)行機械運動。因此,減少了受試者的身體的任何部分與醫(yī)療設(shè)備的活動部分的一部分之間的碰撞機會。
在系統(tǒng)的另一實施例中,系統(tǒng)還包括機械控制模塊。該機械控制模塊實現(xiàn)由活動部分執(zhí)行的機械運動方面的微小調(diào)整。機械控制模塊可被操作員以機械方式操作。因此可完成微小調(diào)整,允許由操作員進行期望的更細對準(zhǔn)。
在系統(tǒng)的另一實施例中,處理模塊生成工作臺移動指令。工作臺移動指令用于移動患者的工作臺。執(zhí)行模塊接收工作臺移動指令,并指引患者工作臺的移動機構(gòu)根據(jù)工作臺移動指令來執(zhí)行機械運動。因此,患者的工作臺被移動以幫助使活動部分的FOV與受試者的身體上的期望區(qū)域?qū)?zhǔn),以給出更大的移動范圍,這最終導(dǎo)致更好的對準(zhǔn)。
在系統(tǒng)的另一實施例中,執(zhí)行模塊被集成在醫(yī)療設(shè)備內(nèi)。因此,可通過使用將充當(dāng)執(zhí)行模塊的醫(yī)療設(shè)備的處理器來實現(xiàn)本系統(tǒng)。
根據(jù)本技術(shù)的另一方面,提出了一種用于使視場與期望區(qū)域?qū)?zhǔn)的方法。視場是醫(yī)療設(shè)備的活動部分的視場。期望區(qū)域在受試者的身體上。在本方法中,在受試者的身體上投射可識別光學(xué)前面,使得該可識別光學(xué)前面至少部分地與受試者的身體上的期望區(qū)域重疊。隨后,在可識別光學(xué)前面至少部分地與受試者的身體上的期望區(qū)域重疊的同時檢測該可識別光學(xué)前面。然后,生成對應(yīng)于可識別光學(xué)前面的空間位置的信息。其后,確定可識別光學(xué)前面相對于活動部分的視場的已知位置而言的空間位置。接下來,在本方法中,生成指令集。該指令集對應(yīng)于用以使活動部分的視場的位置從已知位置改變到可識別光學(xué)前面的空間位置的活動部分的一個或多個機械調(diào)整。最終,指引活動部分的移動機構(gòu)根據(jù)指令集來執(zhí)行機械運動。
因此,用本技術(shù)的方法,在沒有人工干預(yù)的情況下實現(xiàn)活動部分的對準(zhǔn)。
在本方法的實施例中,可識別光學(xué)前面是具有預(yù)定義形狀的擴展區(qū)域。因此,可使醫(yī)療設(shè)備的活動部分的FOV與作為受試者的身體的期望區(qū)域的擴展部分對準(zhǔn)。
在本方法的另一實施例中,本方法還包括在可識別光學(xué)前面至少部分地與受試者身體上的期望區(qū)域重疊的同時檢測可識別光學(xué)前面的預(yù)定義形狀的失真。隨后,生成與可識別光學(xué)前面的預(yù)定義形狀的失真相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。接下來,確定可識別光學(xué)前面的照明角度。照明角度對應(yīng)于從其在期望區(qū)域上投射可識別光學(xué)前面的相對于期望區(qū)域的角度。然后,生成第二指令集。第二指令集對應(yīng)于將達到活動部分的對準(zhǔn)位置的活動部分的一個或多個進一步機械調(diào)整。在對準(zhǔn)位置處,活動部分處于相對于期望區(qū)域的一定對準(zhǔn)角度。該對準(zhǔn)角度與照明角度相同。在前一步驟之后,指引活動部分的移動機構(gòu)根據(jù)第二指令集來執(zhí)行機械運動。因此,活動部分被以這樣的方式對準(zhǔn),即相對于期望區(qū)域以特定角度指引來自活動部分的任何輻射,即相對于期望區(qū)域從特定空間角獲得期望區(qū)域的暴露。
在本方法的另一實施例中,在本方法中,獲取身體相對于醫(yī)療設(shè)備的患者工作臺而言的圖像。根據(jù)這樣獲取的圖像,確定身體相對于患者的工作臺的取向。其后,當(dāng)身體的取向是期望取向時,指引活動部分的移動機構(gòu)根據(jù)指令集來執(zhí)行機械運動。因此,減少了受試者的身體的任何部分與醫(yī)療設(shè)備的活動部分的一部分之間的碰撞機會。
在本方法的另一實施例中,本方法還包括生成用以移動患者的工作臺的工作臺移動指令。隨后,指引患者的工作臺的移動機構(gòu)根據(jù)工作臺移動指令來執(zhí)行機械運動。因此,患者的工作臺被移動以幫助使活動部分的FOV與受試者的身體上的期望區(qū)域?qū)?zhǔn),以提供更大的移動范圍,最終導(dǎo)致更好的對準(zhǔn)。
在下文中參考在附圖中示出的所圖示的實施例來進一步描述本技術(shù),在所述附圖中:
圖1示意性地圖示出用于使醫(yī)療設(shè)備的活動部分的視場(FOV)與受試者的身體上的期望區(qū)域?qū)?zhǔn)的系統(tǒng)的示例性實施例;
圖2示意性地圖示出圖1的系統(tǒng)的另一示例性實施例;
圖3示意性地圖示出醫(yī)療設(shè)備的活動部分的FOV和受試者的身體上的期望區(qū)域;
圖4示意性地圖示出可識別光學(xué)前面(IOF);
圖5示意性地圖示出在受試者的身體上投射并與受試者的身體上的期望區(qū)域重疊的圖4的IOF;
圖6示意性地圖示出系統(tǒng)的另一示例性實施例;
圖7示意性地圖示出描繪了處于第一狀態(tài)的鎖模塊的指針的示例性實施例;
圖8示意性地圖示出描繪了處于第二狀態(tài)的鎖模塊的圖7的指針;
圖9示意性地表示以點形式的IOF的示例性實施例;
圖10示意性地表示活動部分的示例性實施例,其描繪了與受試者的身體上的期望區(qū)域?qū)?zhǔn)的活動部分的FOV;
圖11示意性地表示IOF的示例性實施例,其示出了IOF中的失真;
圖12示意性地表示活動部分的另一示例性實施例,其描繪了與受試者的身體上的期望區(qū)域?qū)?zhǔn)的活動部分的FOV;
圖13示意性地表示受試者的身體相對于患者工作臺的不期望取向的示例性實施例;
圖14示意性地表示受試者的身體相對于患者工作臺的期望取向的示例性實施例;以及
圖15描繪了圖示出根據(jù)本技術(shù)的各方面的用于使醫(yī)療設(shè)備的活動部分的FOV與受試者的身體上的期望區(qū)域?qū)?zhǔn)的方法的示例性實施例的流程圖。
在下文中,詳細地描述本技術(shù)的上述及其它特征。參考附圖來描述各種實施例,其中自始至終使用相同的參考標(biāo)號來指代相同的元件。在以下描述中,出于說明的目的,闡述了許多特定細節(jié)以便提供一個或多個實施例的透徹理解??勺⒁獾降氖撬鶊D示實施例意圖解釋而不是限制本發(fā)明??娠@而易見的是可在沒有這些特定細節(jié)的情況下可以實踐此類實施例。
可注意到的是在本公開中術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等在本文中僅被用來促進討論,并不承載特定的時間或按時間順序的意義,除非另外指明。
參考圖1,提出了系統(tǒng)1。在下文中已經(jīng)結(jié)合圖2—6解釋了圖1。如在圖3和6中示意性地看到的,系統(tǒng)1用于使醫(yī)療設(shè)備92的活動部分91的視場9(在下文中FOV 9)與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99對準(zhǔn)。為了更清楚地理解,圖3示意性地示出了受試者98,其具有同樣示意性地表示的身體97。系統(tǒng)1的功能是使醫(yī)療設(shè)備92的活動部分91與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99對準(zhǔn)。為了進一步解釋,圖6將受試者98視為人類,其具有身體97和期望區(qū)域99,即醫(yī)療設(shè)備98的活動部分97將與之對準(zhǔn)的受試者98的身體98的部分。如本文所使用的術(shù)語“對準(zhǔn)”和相關(guān)術(shù)語包括以這樣的方式將活動部分91與期望區(qū)域99在相對取向上定位,該方式為活動部分91的FOV 9至少部分地與期望區(qū)域99重疊。如在圖6的示例中看到的,活動部分91盤旋在受試者98的身體97的胸部區(qū)域上,使得FOV 9將可能位于受試者98的胸部處,而期望區(qū)域9在受試者98的膝蓋處。因此,系統(tǒng)1用以執(zhí)行活動部分91的移動,使得活動部分91的FOV 9通過活動部分91從在受試者98的胸部上方到受試者98的膝蓋的移動而移位至期望區(qū)域9。
系統(tǒng)1通過使用可識別光學(xué)前面90來運行,如在圖4和5中描繪的。圖4示出了投射在平面7上的可識別光學(xué)前面90,在下文中為IOF 90??蓪OF 90理解為通過來自指針10的投射被照亮的區(qū)域。指針10可以是光源,諸如空間相干光源,例如激光源、點源或者簡單地在平面7上投射照亮經(jīng)定義區(qū)域的閃光燈。
在本技術(shù)中,諸如醫(yī)生或X射線操作員之類的操作員(未示出)在受試者98的身體97上投射IOF 90,使得IOF 90至少部分地與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99重疊,如在圖5和6中描繪的,圖5和6描繪了完全重疊的IOF 90和期望區(qū)域9。
如圖1中所示,系統(tǒng)1包括指針10、位置檢測單元20、處理模塊30和執(zhí)行模塊40。
如圖5和6中所示,指針10在受試者98的身體97上投射IOF 90。操作員必須以這樣的方式投射IOF 90,即IOF 90至少部分地與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99重疊或者至少部分地將其照亮。指針10可包括空間相干光源17。此外,IOF 90可以以點的形式,如圖9中所示,或者可以是如圖4、5和6中所示的擴展區(qū)域。IOF 90的擴展區(qū)域可具有預(yù)定義形狀,例如,如圖4和5中所示的圓圈。
位置檢測單元20(例如照相機)在IOF 90至少部分地與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99重疊的同時檢測IOF 90。位置檢測單元20(在下文中PDU 20)可通過連續(xù)地監(jiān)視IOF 90在受試者98的身體97上的移動并隨后在IOF 90達到并保持靜止位置(即未顯示出在身體97上的移動)達預(yù)定義時間段之后檢測IOF 90來確定IOF 90處于與期望區(qū)域99的部分重疊位置。在這種情況下,操作員必須確保當(dāng)IOF 90至少部分地與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99重疊時IOF 90來到靜止位置達預(yù)定義時間段。在系統(tǒng)1的另一實施例中,如在圖1、7和8中描繪的,指針10可包括鎖模塊12。
鎖模塊12可在如圖7中描繪的第一狀態(tài)與如在圖8中描繪的第二狀態(tài)14之間改變。鎖模塊12可被設(shè)計為被集成為指針10中的開關(guān),并且可在鎖模塊12的第一狀態(tài)13與第二狀態(tài)14之間交替,類似于作為開關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)功能的“ON”和“OFF”狀態(tài),其中,可將“ON”狀態(tài)或模式理解為第一狀態(tài)13,并且可將“OFF”狀態(tài)理解為鎖模塊12的第二狀態(tài)14。第一狀態(tài)13與第二狀態(tài)14之間的鎖模塊12的切換由操作員執(zhí)行。當(dāng)IOF 90至少部分地與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99重疊時,操作員將鎖模塊12從第二狀態(tài)14切換至第一狀態(tài)13。
指針10適合于在鎖模塊12處于第一狀態(tài)13時向PDU 20進行通信。從指針10到PDU 20的鎖模塊12處于第一狀態(tài)13的通信激活PDU 20檢測IOF 90。由PDU 20進行的IOF 90的檢測可采取相對于受試者98的身體97獲取IOF 90的圖像數(shù)據(jù)的形式。因此,PDU 20在來自指針10的狀態(tài)指示傳達鎖模塊12處于第一狀態(tài)13時檢測IOF 90,其是來自操作員的IOF 90至少部分地與期望區(qū)域99重疊的確認。
在IOF 90至少部分地與期望區(qū)域99重疊的同時在檢測到IOF 90之后,PDU 20生成信息21,如圖1、5和6中所示。信息21對應(yīng)于如特別地在圖5中描繪的IOF 90的空間位置88??臻g位置88指示相對于受試者98的身體97而言的IOF 90的位置。如圖9中所示,IOF 90可采取如在圖5和6中描繪的或投射在期望區(qū)域99中的點的形式,IOF 90可以是與期望區(qū)域99重疊的擴展區(qū)域。
在如圖1和6中描繪的系統(tǒng)1中,處理模塊30從PDU 20接收信息21。用信息21,在下文中稱為處理器30的處理模塊30提取相對于醫(yī)療設(shè)備92的活動部分91的FOV 9的已知位置8而言的IOF 90的空間位置88。因此,處理器30從活動部分91的位置知道FOV 9的位置8,例如圖6中所示,活動部分91處于由移動機構(gòu)94定義的位置,即移動機構(gòu)94的不同組件(未示出)例如已沿著X、Y和Z方向上的軸從其默認位置移動多少。例如用第一軸71、第二軸72和第三軸73來表示軸。因此,通過感測由移動機構(gòu)94的組件從其默認位置或取向執(zhí)行的移動,處理器30知道活動部分91的定位或位置,并且因此處理器30確定或知道醫(yī)療設(shè)備92的活動部分91的FOV 9的位置8。因此,處理器30擁有關(guān)于FOV 9的位置8的信息,并且提取IOF 90的空間位置88??捎商幚砥?0用任何已知位置識別技術(shù)(諸如坐標(biāo)系統(tǒng),例如在三維笛卡爾坐標(biāo)系中的坐標(biāo))來計算或確定或了解已知位置8和/或空間位置88。
根據(jù)FOV 9的已知位置8和IOF 90的空間位置88,處理器30生成指令集31。指令集31包括用以執(zhí)行活動部分91的一個或多個機械調(diào)整以使FOV 9的位置從已知位置8變成空間位置88的命令或指引,例如指令集31包括用于使移動機構(gòu)94使活動部分91以FOV 9的坐標(biāo)從已知位置8改變到空間位置88的坐標(biāo)的方式移動的命令或指引 。
如圖1和6中所示,系統(tǒng)1包括執(zhí)行模塊40。執(zhí)行模塊40可作為處理器30的一部分存在,或者可被實現(xiàn)為處理器30的附加功能。執(zhí)行模塊40可替換地作為系統(tǒng)1內(nèi)的處理器30的單獨的單元存在。在系統(tǒng)1的示例性實施例中,如圖2中所描繪的,執(zhí)行模塊40被集成在醫(yī)療設(shè)備92內(nèi)。在系統(tǒng)1的一個實施例中,PDU 20、處理器30以及執(zhí)行模塊40中的一個或多個相互進行無線通信,并且例如通過藍牙或WiFi來無線地完成其之間的通信或數(shù)據(jù)或信息或命令(例如從PDU 20到處理器30的信息21)的任何交換。
執(zhí)行模塊40接收指令集31,并且進而(例如根據(jù)第一指引41)而指引活動部分91的移動機構(gòu)94根據(jù)指令集31來執(zhí)行機械運動。如從圖5和圖10的比較可以理解的,作為由醫(yī)療設(shè)備92的移動機構(gòu)94執(zhí)行的機械運動的結(jié)果,活動部分91將FOV 9的位置從如圖5中所示的已知位置8改變到如圖10中所描繪的新位置,其與IOF 90的空間位置88相同。移動機構(gòu)94可以是一組計算機控制器或電子控制和操作馬達,其沿著軸71、72和73在例如圖6中所示的不同方向上執(zhí)行活動部分91的機械運動。
如上文所述和在圖9中描繪的,在系統(tǒng)1的示例性實施例中,IOF 90可以是點90。在本實施例中,處理器30將FOV 9的已知位置8視為存在于FOV 9中的中心點81的位置。然后處理器30在指令集31中包括用以執(zhí)行活動部分91的一個或多個機械調(diào)整以使FOV 9的中心點81從已知位置8改變到點90的空間位置88的命令或指引。
現(xiàn)在結(jié)合圖1至10而參考圖11和12,已經(jīng)在下文中解釋了系統(tǒng)1的另一示例性實施例。如上文所述和在圖4中描繪的,IOF 90可以是具有預(yù)定義形狀的擴展區(qū)域?,F(xiàn)在如在圖11中描繪的,如果操作員從相對于期望區(qū)域99的一定角度照射或投射IOF 90(至少部分地與期望區(qū)域99重疊),則由于期望區(qū)域99的角度和/或輪廓,在IOF 90中將產(chǎn)生與IOF 90的預(yù)定義形狀相比的失真89??蓪⑹д?9理解為當(dāng)垂直地投射在平面(諸如圖4的平面7)上時與IOF 90的預(yù)定義形狀的偏離。
PDU 20在IOF 90至少部分地與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99重疊的同時檢測IOF 90的預(yù)定義形狀的失真89。PDU 20例如可將失真89檢測為圖像數(shù)據(jù)。PDU 20隨后生成如圖1和6中所示的數(shù)據(jù)22,其對應(yīng)于IOF 90的預(yù)定義形狀的失真89。處理器30從PDU 20接收數(shù)據(jù)22。處理器30隨后通過比較沒有失真88時和具有失真88時的預(yù)定義形狀來確定IOF 90的照明角度85。沒有失真88的預(yù)定義形狀的信息可被預(yù)先提供給處理器30,或者可在系統(tǒng)1的操作期間被輸入到處理器30中。如圖11中所示,照明角度85對應(yīng)于相對于期望區(qū)域99而言的由操作員從其在期望區(qū)域99上投射IOF 90的角度。操作員可基于操作員期望FOV 9與期望區(qū)域99對準(zhǔn)的角度來選擇操作員從其在期望區(qū)域99上投射IOF 90的角度,或者簡言之如果活動部分91是X射線源,則取決于操作員期望獲取期望區(qū)域99的X射線圖像時的角度。
如結(jié)合圖11和12在圖1和6中所示,確定照明角度85之后的處理模塊30生成第二指令集32。第二指令集32對應(yīng)于活動部分91的一個或多個進一步機械調(diào)整以達到活動部分91的對準(zhǔn)位置93,如圖12中所示。在對準(zhǔn)位置93處,活動部分91相對于期望區(qū)域99處于對準(zhǔn)角度95,并且對準(zhǔn)角度95與照明角度85相同,這意味著活動部分91相對于期望區(qū)域99而言位于與由指針10從其在期望的區(qū)域99上投射IOF 90的角度相同的角度。
執(zhí)行模塊40從處理器30接收第二指令集32并指引(例如作為如圖1和6中所示的第二指引42)活動部分91的移動機構(gòu)94根據(jù)第二指令集32來執(zhí)行機械運動。因此,如果醫(yī)療設(shè)備92是X射線成像設(shè)備且活動部分91是X射線成像設(shè)備的C形臂,則C形臂使C形臂的X射線源側(cè)以與指針10已在期望區(qū)域99上投射IOF 90相同的角度定向。
此外,在系統(tǒng)1的示例性實施例中,如在圖1和6中描繪的,基于信息21和/或數(shù)據(jù)22,處理模塊30生成用以移動患者的工作臺96的工作臺移動指令33??蓪⒐ぷ髋_移動指令33的生成理解成類似于如前所述的指令31的生成。執(zhí)行模塊40接收工作臺移動指令33,并且以工作臺移動指引43的形式指引患者工作臺96的移動機構(gòu)66根據(jù)患者工作臺指令33來執(zhí)行機械運動。
現(xiàn)在結(jié)合圖1和6而參考圖13和14,在下文中已經(jīng)解釋系統(tǒng)1的另一示例性實施例。在系統(tǒng)1的本實施例中,PDU 20獲取相對于醫(yī)療設(shè)備92的患者工作臺96而言的身體97的圖像25??蓪⒒颊吖ぷ髋_96理解為受試者在醫(yī)療設(shè)備92被用于的醫(yī)療程序期間躺在、坐在或者另外站在其上面的表面。處理器30根據(jù)圖像25來確定相對于患者工作臺96而言的身體97的取向。例如,在圖13和14中示意性地描繪了受試者98的身體97的兩個取向。如圖13中所示,身體97的一部分(未示出)被定向或放置在患者工作臺96外面,而如圖14中所示,身體97的所有部分(未示出)在患者工作臺96內(nèi)定向。在系統(tǒng)1的本示例性實施例中,執(zhí)行模塊40在身體97的取向是在圖13和14之中已在圖14中描繪的期望取向時指引活動部分91的移動機構(gòu)94根據(jù)指令集31和/或第二指令集32來執(zhí)行機械運動。
此外,如在圖1中描繪的,系統(tǒng)1包括機械控制模塊50。該機械控制模塊50實現(xiàn)由活動部分91執(zhí)行的機械運動方面的微小調(diào)整。因此,可在醫(yī)療設(shè)備92的移動機構(gòu)94根據(jù)來自執(zhí)行模塊40的指引41而使活動部分91對準(zhǔn)之后實現(xiàn)對對準(zhǔn)的任何更細調(diào)整。機械控制模塊50被配置成被操作員操作。如圖7和8中所示,可將指針10設(shè)計為觸針狀單元,其具有被用于在受試者98的身體97上投射IOF 90的光源17、鎖模塊12、用于對指針10通電并將指針10關(guān)斷的電源開關(guān)18以及可被設(shè)計為觸針的旋轉(zhuǎn)區(qū)段(未示出)的機械控制模塊50。機械控制模塊50可具有刻度52或標(biāo)記以幫助操作員確定機械控制模塊50將被操縱多少以實現(xiàn)由活動部分91執(zhí)行的機械運動中的期望微小調(diào)整。
現(xiàn)在特別地參考圖15,提出了描繪方法1000的流程圖。可結(jié)合圖1至14來理解圖15。方法1000用于使醫(yī)療設(shè)備92的活動部分91的視場9與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99對準(zhǔn)。視場9、活動部分91、機械設(shè)備92、期望區(qū)域99、身體97以及受試者98與上文參考圖1至14所解釋的相同。
在方法1000中,在步驟100中,在受試者98的身體97上投射可識別光學(xué)前面90,使得在下文中稱為IOF 90的可識別光學(xué)前面90至少部分地與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99重疊。IOF 90與上文參考圖1至14所解釋的相同。在方法1000的示例性實施例中,可通過使用指針來執(zhí)行步驟100,如上文參考圖1至14所解釋的。
隨后,在步驟200處,在IOF 90至少部分地與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99重疊的同時檢測IOF 90??赏ㄟ^使用位置檢測單元20來執(zhí)行IOF 90的檢測。IOF 90的檢測和位置檢測單元20(在下文中PDU 20)與上文參考圖1至14所解釋的相同。
其后,在方法1000中,在步驟300中,生成信息21。信息21對應(yīng)于IOF 90的空間位置88。信息21由PDU 20生成。隨后,在方法1000中,在步驟400中,相對于醫(yī)療設(shè)備92的活動部分91的視場9的已知位置8來確定IOF 90的空間位置88。在方法1000的示例性實施例中,通過使用處理器30(與上文相對于圖1至14所解釋的相同)來確定IOF 90的空間位置88。此外,空間位置88、已知位置8、相對于已知位置8的空間位置88的確定與上文參考圖1至14所解釋的相同。
在步驟400之后,在方法1000中,在步驟500中,生成指令集31。指令集31可由處理器30生成并與上文相對于圖1至14所解釋的指令集31相同。最后在方法1000中,在步驟600中,指引活動部分91的移動機構(gòu)94根據(jù)指令集31執(zhí)行機械運動。在方法1000的示例性實施例中,步驟600可由執(zhí)行模塊40執(zhí)行。移動機構(gòu)94、執(zhí)行模塊40和由執(zhí)行模塊40進行的移動機構(gòu)94的指引與上文參考圖1至14所解釋的相同。
在方法1000的示例性實施例中,步驟500包括步驟560,其中生成用以使患者工作臺96移動的工作臺移動指令33。此外,在方法1000的本實施例中,步驟600包括指引患者工作臺96的移動機構(gòu)66根據(jù)工作臺移動指令33來執(zhí)行機械運動的步驟660。步驟560可由處理器30執(zhí)行且步驟660可由執(zhí)行模塊40執(zhí)行。工作臺指令33、移動機構(gòu)66、工作臺移動指令33的生成以及根據(jù)工作臺移動指令33的移動機構(gòu)66的指引與上文相對于圖1至14所解釋的相同。
在方法1000的示例性實施例中,在IOF 90具有帶有預(yù)定義形狀的擴展區(qū)域的情況下,在步驟220中,在IOF 90至少部分地與受試者98的身體97上的期望區(qū)域99重疊的同時檢測IOF 90的預(yù)定義形狀中的失真89。步驟220可由PDU 20執(zhí)行。然后,在步驟320中,生成數(shù)據(jù)22。數(shù)據(jù)22對應(yīng)于IOF 90的預(yù)定義形狀中的失真89。步驟320可由處理器30執(zhí)行。隨后,在方法1000中,在步驟420中,確定IOF 90的照明角度85。照明角度85與上文相對于圖1至14所解釋的相同。步驟420可由處理器30執(zhí)行。在步驟420之后,在方法1000中是步驟520。在步驟520中,生成第二指令集32。第二指令集32可由處理器30生成并與上文相對于圖1至14所解釋的第二指令集32相同。最后,在方法1000中,在步驟620中,指引指引活動部分91的移動機構(gòu)94根據(jù)第二指令集32執(zhí)行機械運動。步驟620可由執(zhí)行模塊40執(zhí)行。
在方法1000的另一實施例中,方法1000包括獲取相對于醫(yī)療設(shè)備92的患者工作臺96而言的身體97的圖像25的步驟240。步驟240可由PDU 20執(zhí)行。圖像25與上文相對于圖1至14所解釋的相同。隨后,在步驟440中根據(jù)圖25確定身體97相對于患者工作臺96的取向。步驟440可由處理器30執(zhí)行。最后,在方法1000中,在步驟640中,當(dāng)身體97的取向是期望取向且并非其它時,指引活動部分91的移動機構(gòu)94根據(jù)指令集31來執(zhí)行機械運動??膳c針對圖13和14那樣相同地理解身體97相對于患者工作臺96的取向。
雖然已參考某些實施例詳細地描述了本技術(shù),但應(yīng)認識到的是本技術(shù)不限于那些精確實施例。相反地,鑒于描述用于實踐本發(fā)明的示例性模式的本公開,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員將發(fā)現(xiàn)許多修改和變化。因此由以下權(quán)利要求而不是由前文的描述來指示本發(fā)明的范圍。在權(quán)利要求的等價物的意義和范圍內(nèi)的所有變更、修改以及改變被認為在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。