本發(fā)明涉及一種確定要通過(guò)醫(yī)學(xué)成像模態(tài)檢查的感興趣對(duì)象的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)和生理參數(shù)的無(wú)接觸式方法、一種用于以無(wú)接觸的方式來(lái)確定要通過(guò)使用所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)檢查的感興趣對(duì)象的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)和生理參數(shù)的相機(jī)系統(tǒng)、以及一種包括這樣的相機(jī)系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)成像模態(tài)，特別是磁共振成像系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)斷層攝影成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在醫(yī)學(xué)掃描的領(lǐng)域中，己知的是，與待檢查的感興趣對(duì)象(通常為患者)有關(guān)的多個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)必須被確定并且被永久地綁定到探查到的掃描數(shù)據(jù)。這通常是由值班員或其他醫(yī)務(wù)成員通過(guò)將所述多個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)手動(dòng)地輸入到數(shù)據(jù)系統(tǒng)中來(lái)執(zhí)行的。典型的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)將包括檢查表中所述感興趣對(duì)象的體重、姿態(tài)(仰臥、俯臥、左側(cè)臥(left-cubitus)、右側(cè)臥(right-cubitus))和取向(頭先、腳先)。

另外，常常需要在掃描檢查期間確定生理參數(shù)。典型的生理參數(shù)將包括感興趣對(duì)象的心臟或呼吸波形。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

將生物計(jì)量學(xué)參數(shù)手動(dòng)輸入到數(shù)據(jù)系統(tǒng)中易于出現(xiàn)人為錯(cuò)誤。在許多情況下，使用默認(rèn)的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)，因?yàn)獒槍?duì)個(gè)體患者確定這些參數(shù)將是過(guò)于復(fù)雜或過(guò)于耗時(shí)的。在掃描檢查期間確定生理參數(shù)通常是借助于要求在感興趣對(duì)象上進(jìn)行設(shè)置的合適的傳感器來(lái)執(zhí)行的。例如，確定感興趣對(duì)象的呼吸波形的一種常規(guī)方式是通過(guò)采用呼吸帶類型的檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備包括呼吸傳感器，所述呼吸傳感器通常被附接到感興趣對(duì)象的胸部并且通過(guò)圍繞胸部的束帶來(lái)保持。

因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種確定要通過(guò)醫(yī)學(xué)成像模態(tài)檢查的感興趣對(duì)象的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)和生理參數(shù)的無(wú)接觸式方法，其不要求與個(gè)體感興趣對(duì)象有關(guān)的任何設(shè)置時(shí)間，并且其是能夠以自動(dòng)方式執(zhí)行的合適的實(shí)施例。

在本發(fā)明的一個(gè)方面中，該目標(biāo)是通過(guò)一種確定要通過(guò)醫(yī)學(xué)成像模態(tài)檢查的感興趣對(duì)象的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)和生理參數(shù)的無(wú)接觸式方法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)包括：檢查空間，其用于出于檢查的目的將感興趣對(duì)象布置在其內(nèi)；以及檢查桌臺(tái)，其具有上部表面，用于在所述檢查之前和之后在所述檢查空間外部以及在檢查期間被布置在所述檢查空間內(nèi)部時(shí)支撐所述感興趣對(duì)象。

如在本申請(qǐng)中所使用的短語(yǔ)“生物計(jì)量學(xué)參數(shù)”應(yīng)當(dāng)具體被理解為表征個(gè)體感興趣對(duì)象的至少一部分的機(jī)械量度，并且尤其涵蓋人體測(cè)量參數(shù)，例如，但不限于，在感興趣對(duì)象的特征自然標(biāo)志之間的距離。

如在本申請(qǐng)中所使用的短語(yǔ)“生理參數(shù)”應(yīng)當(dāng)具體被理解為表征個(gè)體感興趣對(duì)象的至少一部分的功能的物理量度，并且尤其涵蓋以下參數(shù)，例如，但不限于，呼吸周期參數(shù)和心臟周期參數(shù)。

所述方法包括以下步驟：

-在將所述感興趣對(duì)象布置在所述檢查空間內(nèi)之前，利用第一數(shù)字相機(jī)拍攝至少一幅圖片，其中，所述第一數(shù)字相機(jī)的視場(chǎng)包括檢查桌臺(tái)的上表面的總視圖，

-向由所述第一數(shù)字相機(jī)拍攝的至少一幅圖片應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺算法與圖像處理算法中的至少一種，用于確定所述感興趣對(duì)象相對(duì)于所述檢查桌臺(tái)的所述上表面的至少一個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)，

-利用第二數(shù)字相機(jī)拍攝至少一幅圖片，所述第二數(shù)字相機(jī)的視場(chǎng)包括所述感興趣對(duì)象的與至少一個(gè)所確定的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)有關(guān)的區(qū)域，

-使用至少指示所述感興趣對(duì)象的至少一個(gè)所確定的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)的數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別由所述第二數(shù)字相機(jī)拍攝的所述至少一幅圖片的像素的子集，所述像素的子集定義感興趣區(qū)域，要根據(jù)所述感興趣區(qū)域確定所述感興趣對(duì)象的至少一個(gè)生理參數(shù)，

-利用所述第二數(shù)字相機(jī)拍攝所述感興趣對(duì)象的所述區(qū)域的多幅圖片，并且

-向由所述第二數(shù)字相機(jī)拍攝的所述多幅圖片中的圖片應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺算法和圖像處理算法中的至少一種，以計(jì)算所述多幅圖片中的圖片中的所述感興趣區(qū)域，用于在檢查期間確定所述感興趣對(duì)象的至少一個(gè)生理參數(shù)。

如在本申請(qǐng)中所使用的短語(yǔ)“相對(duì)于所述檢查桌臺(tái)的上表面”應(yīng)當(dāng)具體被理解為涵蓋指示以下中的至少一項(xiàng)：所述至少一個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)相對(duì)于所述檢查桌臺(tái)的上表面的特性特征的取向，或者所述至少一個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)相對(duì)于所述檢查桌臺(tái)的上表面的特性特征的距離。此外，應(yīng)當(dāng)涵蓋指示所述至少一個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)相對(duì)于所述檢查桌臺(tái)的空間坐標(biāo)的數(shù)據(jù)。如果所述檢查桌臺(tái)的所述上表面(或者桌臺(tái)頂部，相應(yīng)地)的位置被記錄，如在許多醫(yī)學(xué)掃描模態(tài)中的情況，則也將相對(duì)于所述醫(yī)學(xué)掃描模態(tài)來(lái)確定所述感興趣對(duì)象的至少一個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)。

如在本申請(qǐng)中所使用的短語(yǔ)所述上表面的“總視圖”應(yīng)當(dāng)具體被理解為使得所述視圖包括所述檢查桌臺(tái)的所述上表面的每個(gè)邊緣的長(zhǎng)度的至少30％的部分，更優(yōu)選地，40％，并且最優(yōu)選地，所述檢查桌臺(tái)的所述上表面的每個(gè)邊緣的長(zhǎng)度的至少50％。

如在本申請(qǐng)中所使用的短語(yǔ)“計(jì)算機(jī)視覺算法和圖像處理算法”應(yīng)當(dāng)尤其被理解為包括2d或3d圖像的2d和3d分析的方法中的任意方法，例如，但不限于，如標(biāo)準(zhǔn)教科書中所描述的方法，例如，richardszeliski，computervision:algorithmsandapplications,springer,2010,isbn978-1848829343。

所述第一數(shù)字相機(jī)和所述第二數(shù)字相機(jī)中的每個(gè)可以是但單照片拍攝相機(jī)或視頻相機(jī)中的一種。所述相機(jī)的光譜靈敏度可以包括在一范圍中的電磁輻射，所述范圍涵蓋對(duì)人類可見的電磁波的光學(xué)區(qū)域，和/或以下區(qū)域：近uv(380-200nm波長(zhǎng)，nuv)、紅外輻射(近紅外(nir)、中紅外(mir)和遠(yuǎn)紅外(fir))、和/或極高頻率(ehf)的射頻輻射、即頻率帶寬從可見光下降到低至30ghz的射頻頻率。

作為另一選項(xiàng)，所述方法可以包括以下步驟：利用發(fā)射源來(lái)照射感興趣對(duì)象的區(qū)域，所述發(fā)射源的發(fā)射的電磁輻射的光譜適于相機(jī)的譜靈敏度。

所述方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，以無(wú)接觸式的方式來(lái)確定所述感興趣對(duì)象的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)和生理參數(shù)。

此外，所述方法使得能夠確定在所述感興趣對(duì)象的精確區(qū)域處的生理參數(shù)，而無(wú)需與生物計(jì)量學(xué)參數(shù)有關(guān)的調(diào)節(jié)的進(jìn)一步努力，所述生物學(xué)參數(shù)已經(jīng)根據(jù)先前拍攝的圖片來(lái)確定。

另一優(yōu)點(diǎn)在于，對(duì)所述生物計(jì)量學(xué)和生理參數(shù)的確定，除了用于安置適當(dāng)?shù)难b置的一般設(shè)置時(shí)間之外，不需要與確定其參數(shù)的個(gè)體感興趣對(duì)象有關(guān)的任何額外的設(shè)置時(shí)間。這能夠?qū)е陆档偷目倷z查時(shí)間。

在優(yōu)選實(shí)施例中，利用第二數(shù)字相機(jī)來(lái)拍攝感興趣對(duì)象的區(qū)域的多幅圖片的步驟以及向由所述第二數(shù)字相機(jī)拍攝的所述多幅圖片中的圖片應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺算法和圖像處理算法中的至少一種以計(jì)算所述多幅圖片中的圖片中的所述感興趣區(qū)域從而確定所述感興趣對(duì)象的至少一個(gè)生理參數(shù)的步驟是在檢查期間半自動(dòng)地或自動(dòng)地執(zhí)行的。

如在本申請(qǐng)中所使用的術(shù)語(yǔ)“半自動(dòng)地”應(yīng)當(dāng)具體被理解為在由人類或者通過(guò)時(shí)間或觸發(fā)器信號(hào)激活后以自動(dòng)的方式來(lái)執(zhí)行的。

以此方式，能夠在檢查期間可再現(xiàn)地、可靠地并且以不易于出現(xiàn)人為錯(cuò)誤的方式來(lái)確定感興趣對(duì)象的至少一個(gè)生理參數(shù)。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，利用第一數(shù)字相機(jī)拍攝至少一幅圖片的步驟包括獲得至少一幅圖片，所述至少一幅圖片被形成包括深度數(shù)據(jù)的深度圖像并且由數(shù)字測(cè)距相機(jī)(rangecamera)來(lái)拍攝。

優(yōu)選地，所述測(cè)距相機(jī)被設(shè)計(jì)為飛行時(shí)間相機(jī)或基于結(jié)構(gòu)化的光技術(shù)的測(cè)距相機(jī)中的一種。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)距相機(jī)包括具有由像素形成的多個(gè)圖像元件的光子混合器設(shè)備(pmd)。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述測(cè)距相機(jī)被設(shè)計(jì)為3d激光掃描設(shè)備，其在每個(gè)指向方向執(zhí)行距離測(cè)量。

如通常已知的，深度圖像，也稱為深度圖，描繪了成像場(chǎng)景中的深度變化。深度圖像包括光學(xué)圖像數(shù)據(jù)和被分配到所述光學(xué)圖像點(diǎn)(例如由光學(xué)圖像的像素形成的圖像點(diǎn))的深度值。

以此方式，也能夠針對(duì)以下配置精確地確定生物計(jì)量學(xué)參數(shù)，在所述配置中，所述感興趣對(duì)象的各部分從檢查桌臺(tái)的上表面向上延伸。

在又一優(yōu)選實(shí)施例中，所述方法還包括以下步驟，通過(guò)向所述深度圖像的數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)值擬合流程來(lái)確定表示所述感興趣對(duì)象的可變形人類身體模型的多個(gè)參數(shù)。所述可變形人類身體模型的所述多個(gè)參數(shù)可以包括生物計(jì)量學(xué)參數(shù)，以及獨(dú)立于所確定的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)的參數(shù)。

以此方式，能夠作為整體確定所述感興趣對(duì)象相對(duì)于檢查桌臺(tái)的上表面的位置和取向，其能夠被用于支持所述感興趣區(qū)域的識(shí)別，從所述感興趣區(qū)域要確定所述感興趣對(duì)象的至少一個(gè)生理參數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施例中，利用所述第二數(shù)字相機(jī)拍攝多幅圖片的步驟包括拍攝多幅深度圖像。以此方式，能夠根據(jù)所述深度圖像中的深度信息的變化來(lái)容易地確定諸如呼吸周期的生理參數(shù)。

在另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述方法還包括以下步驟：

-由所述第一數(shù)字相機(jī)和所述第二數(shù)字相機(jī)在所述感興趣對(duì)象被布置在所述檢查空間之內(nèi)時(shí)拍攝多幅圖片，

-向所述多幅圖片中的圖片應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺算法和圖像處理算法中的至少一種，以跟蹤所述檢查桌臺(tái)的位置，

-使用指示所述檢查桌臺(tái)的跟蹤的位置的數(shù)據(jù)以及指示所述感興趣對(duì)象相對(duì)于所述檢查桌臺(tái)的上表面的至少一個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)的數(shù)據(jù)的至少子集來(lái)確定所述感興趣區(qū)域的位置。

以此方式，能夠容易地確定在所述至少一個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)與所述感興趣區(qū)域之間的空間相關(guān)性。

在一個(gè)實(shí)施例中，要被傳送到所述第二數(shù)字相機(jī)的、指示所述檢查桌臺(tái)的位置的數(shù)據(jù)由醫(yī)學(xué)成像模態(tài)的桌臺(tái)控制單元提供。在該情況下，必須在所述桌臺(tái)控制單元與所述第二數(shù)字相機(jī)之間提供合適的數(shù)據(jù)鏈路，要么通過(guò)有線要么通過(guò)無(wú)線。

在一個(gè)實(shí)施例中，確定所述感興趣對(duì)象關(guān)于所述檢查桌臺(tái)的上表面的至少一個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)包括確定所述感興趣對(duì)象的區(qū)域的精確位置和取向中的至少一個(gè)，要通過(guò)所述第二數(shù)字相機(jī)拍攝所述感興趣對(duì)象的所述區(qū)域關(guān)于所述檢查桌臺(tái)的上表面的多幅圖片。

通過(guò)此，能夠支持和加速定義所述感興趣區(qū)域的步驟。

在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種相機(jī)系統(tǒng)，用于以無(wú)接觸的方式來(lái)確定要通過(guò)使用醫(yī)學(xué)成像模態(tài)檢查的感興趣對(duì)象的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)和生理參數(shù)。所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)包括：檢查空間，其用于在檢查期間將所述感興趣對(duì)象布置在其內(nèi)；以及檢查桌臺(tái)，其具有上部表面，用于在所述檢查之前和之后在所述檢查空間外部支撐所述感興趣對(duì)象以及在檢查期間所述感興趣對(duì)象被布置在所述檢查空間內(nèi)部時(shí)支撐所述感興趣對(duì)象。

所述相機(jī)系統(tǒng)包括第一數(shù)字相機(jī)，所述第一數(shù)字相機(jī)被布置在所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)的進(jìn)入?yún)^(qū)域中，并且被配置為在將所述感興趣對(duì)象布置在所述檢查空間內(nèi)之前來(lái)拍攝至少一幅圖片，其中，所述第一數(shù)字相機(jī)的視場(chǎng)包括所述檢查桌臺(tái)的上表面的總視圖。如在本申請(qǐng)中所使用的術(shù)語(yǔ)“進(jìn)入?yún)^(qū)域”應(yīng)當(dāng)具體被理解為所述感興趣對(duì)象在進(jìn)入所述檢查空間之前必須被穿過(guò)的體積。

所述相機(jī)系統(tǒng)還包括第二數(shù)字相機(jī)，所述第二數(shù)字相機(jī)被配置為在所述感興趣對(duì)象在檢查期間被布置在所述檢查空間之內(nèi)時(shí)拍攝所述感興趣對(duì)象的至少一區(qū)域的圖片。

此外，所述相機(jī)系統(tǒng)包括相機(jī)系統(tǒng)控制單元，所述相機(jī)系統(tǒng)控制單元具有至少一個(gè)數(shù)字存儲(chǔ)器單元和至少一個(gè)處理器單元，以及數(shù)據(jù)鏈路，所述數(shù)據(jù)鏈路連接所述相機(jī)系統(tǒng)控制單元、所述第一數(shù)字相機(jī)以及所述第二數(shù)字相機(jī)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

所述相機(jī)系統(tǒng)控制單元被配置為：

-向由所述第一數(shù)字相機(jī)拍攝的至少一幅圖片應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺算法與圖像處理算法中的至少一種，用于確定所述感興趣對(duì)象相對(duì)于所述檢查桌臺(tái)的上表面的至少一個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)，

-利用第二數(shù)字相機(jī)拍攝至少一幅圖片，所述第二數(shù)字相機(jī)的視場(chǎng)包括所述感興趣對(duì)象的與至少一個(gè)所確定的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)有關(guān)的區(qū)域，

-使用至少指示所述感興趣對(duì)象的至少一個(gè)所確定的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)的數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別由所述第二數(shù)字相機(jī)拍攝的所述至少一幅圖片的像素的子集，所述像素的子集定義感興趣區(qū)域，要根據(jù)所述感興趣區(qū)域確定所述感興趣對(duì)象的至少一個(gè)生理參數(shù)，

-由第二數(shù)字相機(jī)拍攝感興趣對(duì)象的與至少一個(gè)所確定的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)有關(guān)的一區(qū)域的至少一幅圖片；并且

-從所述第二數(shù)字相機(jī)檢索表示由所述第二數(shù)字相機(jī)所拍攝的多幅圖片中的圖片的數(shù)據(jù)，并且應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺算法和圖像處理算法中的至少一種來(lái)計(jì)算所述多幅圖片中的圖片中的感興趣區(qū)域，用于在所述檢查期間確定所述感興趣對(duì)象的至少一個(gè)生理參數(shù)。

所述相機(jī)系統(tǒng)控制單元可以是尤其被指定給所述相機(jī)系統(tǒng)的單獨(dú)的單元。備選地，所述相機(jī)系統(tǒng)控制單元的任務(wù)可以替代地至少部分地由所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)的控制單元執(zhí)行。

利用的這樣的相機(jī)系統(tǒng)的合適的實(shí)施例，能夠執(zhí)行確定要由本文中所描述的醫(yī)學(xué)成像模態(tài)檢查的感興趣對(duì)象的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)和生理參數(shù)的無(wú)接觸式方法的任何實(shí)施例。

數(shù)據(jù)傳輸可以在由所述相機(jī)系統(tǒng)控制單元、所述第一數(shù)字相機(jī)和所述第二數(shù)字相機(jī)形成的任何對(duì)之間相互實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)傳輸可以替代地僅在所述相機(jī)系統(tǒng)控制單元與所述第一數(shù)字相機(jī)之間以及在所述相機(jī)系統(tǒng)控制單元與所述第二數(shù)字相機(jī)之間實(shí)現(xiàn)。

在所述相機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例中，所述相機(jī)系統(tǒng)控制單元是所述第一數(shù)字相機(jī)或所述第二數(shù)字相機(jī)的一體的部分。該配置將具有節(jié)省零件和成本的額外的益處。

在所述相機(jī)系統(tǒng)的另一優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一數(shù)字相機(jī)和所述第二數(shù)字相機(jī)中的至少一個(gè)是測(cè)距相機(jī)。最為優(yōu)選地，所述第一數(shù)字相機(jī)和所述第二數(shù)字相機(jī)兩者都被設(shè)計(jì)為測(cè)距相機(jī)，提供之前關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例之前所描述的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的另一方面是提供一種醫(yī)學(xué)成像模態(tài)，其被配置為采集感興趣對(duì)象的至少部分的掃描數(shù)據(jù)。所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)包括掃描單元，所述掃描單元具有檢查空間，所述檢查空間被提供用于將所述感興趣對(duì)象的至少部分布置在其內(nèi)。鄰近于所述檢查空間，所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)具有進(jìn)入?yún)^(qū)域，所述感興趣對(duì)象必須穿過(guò)所述進(jìn)入?yún)^(qū)域以進(jìn)入所述檢查空間以供檢查。

所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)還包括：控制單元，所述控制單元被配置為控制所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)的功能；以及信號(hào)處理單元，其被配置為根據(jù)所采集的掃描數(shù)據(jù)來(lái)生成掃描圖像。

此外，所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)包括在本文中所公開的相機(jī)系統(tǒng)的實(shí)施例。

在所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)的優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一數(shù)字相機(jī)被布置在所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)的所述進(jìn)入?yún)^(qū)域的上部分中，其中，所述第一數(shù)字相機(jī)的鏡頭被定向?yàn)榇笾鲁隆?/p>

在又一方面中，所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)被形成為磁共振成像系統(tǒng)，所述磁共振成像系統(tǒng)被配置為采集所述感興趣對(duì)象的至少部分的磁共振圖像。所述掃描數(shù)據(jù)是由磁共振信號(hào)形成的，并且所生成的掃描圖像是由磁共振圖像形成的。

所述磁共振成像系統(tǒng)的所述掃描單元還包括：

-主磁體，其被提供用于生成至少在所述檢查空間中的靜態(tài)磁場(chǎng)b0，其中，所述檢查空間被提供在所述磁體的膛區(qū)域中，

-磁梯度線圈系統(tǒng)，其被配置為生成被疊加到所述靜態(tài)磁場(chǎng)b0的梯度磁場(chǎng)，

-至少一個(gè)射頻天線設(shè)備，其被配置為向所述感興趣對(duì)象的所述部分的原子核或所述感興趣對(duì)象的所述部分之內(nèi)的原子核施加射頻激勵(lì)場(chǎng)b1以進(jìn)行磁共振激勵(lì)，以及

-至少一個(gè)射頻天線設(shè)備，其被配置為從已經(jīng)通過(guò)施加所述射頻激勵(lì)場(chǎng)b1激勵(lì)的所述感興趣對(duì)象的所述部分的原子核或所述部分內(nèi)的原子核接收磁共振信號(hào)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易意識(shí)到，在本文中所公開的相機(jī)系統(tǒng)也能應(yīng)用于其他醫(yī)學(xué)成像模態(tài)。具體而言，所述醫(yī)學(xué)成像模態(tài)可以被設(shè)計(jì)為計(jì)算機(jī)斷層攝影(ct)設(shè)備、正電子發(fā)射斷層攝影(pet)設(shè)備或組合式pet/ct設(shè)備。

關(guān)于所公開的方法的進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)，在此明確參考與所述相機(jī)系統(tǒng)有關(guān)的描述、附圖和其對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)題并且反之亦然。

附圖說(shuō)明

參照本文下文中所描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將顯而易見且得以闡述。這樣的實(shí)施例不一定表示本發(fā)明的完全范圍，然而，并且因此參考權(quán)利要求書和本文以解釋本發(fā)明的范圍。

在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的、被設(shè)計(jì)為磁共振成像系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)成像模態(tài)的實(shí)施例的一部分的示意性圖示，并且

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的實(shí)施例的流程圖。

附圖標(biāo)記列表：

10醫(yī)學(xué)成像模態(tài)64感興趣區(qū)域

12掃描單元66數(shù)據(jù)連接

14主磁體68軟件模塊

16檢查空間步驟

18中心軸70選擇區(qū)域

20感興趣對(duì)象72利用第1相機(jī)拍攝圖片

22磁梯度線圈系統(tǒng)74應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺算法

24射頻屏蔽76通過(guò)應(yīng)用擬合流程來(lái)確定參數(shù)

26控制單元78利用第2相機(jī)拍攝圖片

28觸摸屏設(shè)備80將數(shù)據(jù)傳送到相機(jī)控制單元

30信號(hào)處理單元82識(shí)別感興趣區(qū)域

32數(shù)字存儲(chǔ)器單元84利用第2相機(jī)拍攝圖片

34射頻天線設(shè)備86應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺算法

36射頻發(fā)射器單元

38射頻切換單元

40進(jìn)入?yún)^(qū)域

42上部分

44檢查桌臺(tái)

46桌臺(tái)頂部

48上表面

50相機(jī)系統(tǒng)

52第一數(shù)字相機(jī)

54鏡頭

56視場(chǎng)

58第二數(shù)字相機(jī)

60視場(chǎng)

62相機(jī)系統(tǒng)控制單元

具體實(shí)施方式

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的、被配置為采集感興趣對(duì)象20(通常為患者)的至少一部分的掃描數(shù)據(jù)的醫(yī)學(xué)成像模態(tài)10的實(shí)施例的一部分的示意性圖示。醫(yī)學(xué)成像模態(tài)10(不對(duì)保護(hù)范圍進(jìn)行限制)被設(shè)計(jì)為磁共振成像系統(tǒng)。相機(jī)系統(tǒng)50，如針對(duì)醫(yī)學(xué)成像模態(tài)10的該實(shí)施例所描述的，也能適用于其他醫(yī)學(xué)成像模態(tài)，例如正電子發(fā)射斷層攝影設(shè)備或者計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解。

所采集的掃描數(shù)據(jù)是由磁共振信號(hào)形成的，并且所生成的掃描圖像是由磁共振圖像形成的。

所述磁共振成像系統(tǒng)因此被配置為采集感興趣對(duì)象20的至少部分的磁共振圖像。對(duì)此，所述磁共振成像系統(tǒng)包括掃描單元12，所述掃描單元具有主磁體14，所述主磁體14被提供用于生成靜態(tài)磁場(chǎng)b0。主磁體14具有中心膛，所述中心膛提供圍繞中心軸18的檢查空間16，以供感興趣對(duì)象20被定位在其內(nèi)。所述靜磁場(chǎng)b0由主磁體14至少在檢查空間16中生成。靜磁場(chǎng)b0定義檢查空間16的軸方向，其平行于中心軸18而被對(duì)齊。

鄰近于所述中心膛，所述磁共振成像系統(tǒng)具有進(jìn)入?yún)^(qū)域40，感興趣對(duì)象20必須穿過(guò)所述進(jìn)入?yún)^(qū)域40以進(jìn)入所述檢查空間16，通常是頭先。所述磁共振成像系統(tǒng)包括檢查桌臺(tái)44，所述檢查桌臺(tái)44具有可滑動(dòng)地布置的桌臺(tái)頂部46，所述桌臺(tái)頂部46具有上表面48以在檢查之前和之后在所述檢查空間16外部以及在所述檢查期間在被布置在所述檢查空間16內(nèi)部時(shí)支撐所述感興趣對(duì)象20。如在圖1中所指示的，所述感興趣對(duì)象20正以仰臥位躺在上表面48上以進(jìn)入檢查空間16。然而，還預(yù)期，感興趣對(duì)象20也可以以其他體位、例如以俯臥位或側(cè)臥位來(lái)躺在檢查桌臺(tái)44上。

所述磁共振成像系統(tǒng)還包括磁梯度線圈系統(tǒng)22，其中，所述磁梯度線圈被提供用于生成被疊加到靜態(tài)磁場(chǎng)b0的梯度磁場(chǎng)。所述磁梯度線圈被同心地布置在主磁體14的膛內(nèi)，如在本領(lǐng)域中已知的。

此外，所述磁共振成像系統(tǒng)包括射頻天線設(shè)備34，所述射頻天線設(shè)備被設(shè)計(jì)為全身線圈，所述全身線圈被提供用于在射頻發(fā)射階段期間將射頻磁場(chǎng)應(yīng)用到檢查空間16，以激勵(lì)感興趣對(duì)象20的原子核或者感興趣對(duì)象20內(nèi)的原子核。所述射頻天線設(shè)備34也被配置為在射頻接收階段期間從已經(jīng)通過(guò)施加所述射頻激勵(lì)場(chǎng)b1激勵(lì)的所述感興趣對(duì)象20的所述部分的所述原子核或所述部分內(nèi)的所述原子核接收磁共振信號(hào)。在所述磁共振成像系統(tǒng)的操作狀態(tài)中，射頻發(fā)射階段和射頻接收階段以連續(xù)的方式發(fā)生。所述射頻天線設(shè)備34被同心地布置在所述主磁體14的膛內(nèi)。如在本領(lǐng)域中公知的，圓柱形金屬射頻屏蔽24被同心地布置在磁梯度線圈系統(tǒng)22的磁梯度線圈與射頻天線設(shè)備34之間。

所述磁共振成像系統(tǒng)還包括控制單元26，所述控制單元26被提供用于控制所述磁共振成像系統(tǒng)的功能。所述控制單元26包括用于顯示和控制目的的人機(jī)接口設(shè)備，所述人機(jī)接口設(shè)備被設(shè)計(jì)為觸摸屏設(shè)備28。

此外，所述磁共振成像系統(tǒng)包括射頻發(fā)射器單元36，所述射頻發(fā)射器單元36被連接到控制單元26并由控制單元26控制。所述射頻發(fā)射器單元36被提供為在射頻發(fā)射階段期間經(jīng)由射頻切換單元38將磁共振射頻的射頻功率饋送到射頻天線設(shè)備34。在射頻接收階段期間，射頻切換單元38將來(lái)自射頻天線設(shè)備34的磁共振信號(hào)引導(dǎo)到駐留在控制單元26中的信號(hào)處理單元30。所述信號(hào)處理單元30被配置為處理所采集的磁共振信號(hào)，以根據(jù)由所述磁共振信號(hào)表示的所采集的掃描數(shù)據(jù)來(lái)生成由感興趣對(duì)象20的所述部分的磁共振圖像所表示的掃描圖像。該技術(shù)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是周知的，并且因此不需要在本文中進(jìn)一步詳細(xì)描述。

控制單元26還包括數(shù)字存儲(chǔ)器單元32，所述數(shù)字存儲(chǔ)器單元32用于至少暫時(shí)地存儲(chǔ)所生成的磁共振圖像。所述磁共振成像系統(tǒng)經(jīng)由數(shù)據(jù)連接66被連接到其被安裝于的醫(yī)學(xué)中心的圖片歸檔及通信系統(tǒng)(pacs)。以此方式，能夠在所述磁共振成像系統(tǒng)與所述pacs之間傳送數(shù)據(jù)。

此外，所述磁共振成像系統(tǒng)包括相機(jī)系統(tǒng)50，所述相機(jī)系統(tǒng)50用于以無(wú)接觸的方式來(lái)確定要通過(guò)使用磁共振成像系統(tǒng)來(lái)檢查的感興趣對(duì)象20的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)和生理參數(shù)。

相機(jī)系統(tǒng)50包括第一數(shù)字相機(jī)52，所述第一數(shù)字相機(jī)52被設(shè)計(jì)為飛行時(shí)間類型的自動(dòng)聚焦測(cè)距相機(jī)，包括具有由圖像元素形成的多個(gè)圖像元件的光子混合器設(shè)備(pmd)。

第一數(shù)字相機(jī)52被布置在磁共振成像系統(tǒng)的進(jìn)入?yún)^(qū)域40的上部42，并且被配置為在將感興趣對(duì)象20定位在檢查空間16內(nèi)之前拍攝至少一幅圖片。如在圖1中所指示的，第一數(shù)字相機(jī)52的鏡頭54被向下指向，使得所述第一數(shù)字相機(jī)52的視場(chǎng)56包括檢查桌臺(tái)44的上表面48總視圖。

此外，相機(jī)系統(tǒng)50包括第二數(shù)字相機(jī)58，所述第二數(shù)字相機(jī)58與第一數(shù)字相機(jī)52相同地設(shè)計(jì)。所述第二數(shù)字相機(jī)58被安裝為靠近所述檢查空間16的遠(yuǎn)離所述進(jìn)入?yún)^(qū)域40的端部。所述第二數(shù)字相機(jī)58被配置為在檢查期間在所述感興趣對(duì)象20被布置在所述檢查空間16之內(nèi)時(shí)拍攝所述感興趣對(duì)象20的至少一區(qū)域的圖片。第二數(shù)字相機(jī)58的視場(chǎng)60包括檢查空間16的一部分。

相機(jī)系統(tǒng)50的相機(jī)系統(tǒng)控制單元62是第一數(shù)字相機(jī)52的一體的部分,被安裝在公共殼體(圖1)中。相機(jī)系統(tǒng)控制單元62和第一數(shù)字相機(jī)52由公共殼體內(nèi)的有線綁定的數(shù)據(jù)鏈路相連接，其實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。此外，在相機(jī)系統(tǒng)控制單元62與第二數(shù)字相機(jī)58之間建立用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?imgfile="bda0001363355620000121.gif"wi="146"he="66"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>無(wú)線數(shù)據(jù)鏈路。要經(jīng)由數(shù)據(jù)鏈路傳輸?shù)臄?shù)據(jù)能夠包括圖像數(shù)據(jù)以及命令。

如將在稍后更為詳細(xì)描述的，相機(jī)系統(tǒng)控制單元62被配置為：

-向由第一數(shù)字相機(jī)52拍攝的圖片應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺算法，以確定感興趣對(duì)象20相對(duì)于檢查桌臺(tái)44的上表面48的至少一個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)，

-利用第二數(shù)字相機(jī)58拍攝至少一幅圖片，所述第二數(shù)字相機(jī)的視場(chǎng)60包括所述感興趣對(duì)象20的與至少一個(gè)所確定的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)有關(guān)的區(qū)域，

-使用至少指示所述感興趣對(duì)象20的至少一個(gè)所確定的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)的數(shù)據(jù)來(lái)識(shí)別由所述第二數(shù)字相機(jī)58拍攝的至少一幅圖片的像素的子集，所述像素的子集定義感興趣區(qū)域64，要根據(jù)所述感興趣區(qū)域確定所述感興趣對(duì)象20的至少一個(gè)生理參數(shù)，

-由所述第二數(shù)字相機(jī)58拍攝所述感興趣對(duì)象20的與至少一個(gè)所確定的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)有關(guān)的區(qū)域的多幅圖片，并且

-從所述第二數(shù)字相機(jī)58檢索表示由所述第二數(shù)字相機(jī)58所拍攝的多幅圖片中的圖片的數(shù)據(jù)，并且應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺算法來(lái)計(jì)算所述多幅圖片中的圖片中的感興趣區(qū)域64，用于在所述檢查期間確定所述感興趣對(duì)象20的至少一個(gè)生理參數(shù)。

在下文中，描述了要通過(guò)磁共振成像系統(tǒng)檢查的感興趣對(duì)象20的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)和生理參數(shù)的無(wú)接觸式方法的實(shí)施例。在圖3中給出了所述方法的流程圖。在操作所述磁共振成像系統(tǒng)的準(zhǔn)備中，應(yīng)當(dāng)理解，所有涉及的單元和設(shè)備處在操作狀態(tài)中并且如在圖1中所圖示地被配置。

為了能夠執(zhí)行所述方法，相機(jī)系統(tǒng)控制單元62包括軟件模塊68(圖1)。要執(zhí)行的所述方法步驟被轉(zhuǎn)換為軟件模塊69的程序代碼，其中，所述程序代碼被實(shí)施在相機(jī)系統(tǒng)控制單元62的數(shù)字存儲(chǔ)器單元中并且能由相機(jī)系統(tǒng)控制單元62的處理器單元來(lái)執(zhí)行。替代地，所述軟件模塊68也可以駐留在磁共振成像系統(tǒng)的控制單元26中并且可以能夠由磁共振成像系統(tǒng)的控制單元26來(lái)執(zhí)行，并且在磁共振成像系統(tǒng)的相機(jī)系統(tǒng)控制單元62與控制單元26之間建立數(shù)據(jù)通信手段，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互傳輸。

應(yīng)當(dāng)理解，在準(zhǔn)備磁共振成像檢查中，所述磁共振成像系統(tǒng)處在準(zhǔn)備進(jìn)行操作的狀態(tài)，感興趣對(duì)象29以仰臥位躺在檢查桌臺(tái)44的桌臺(tái)頂部46的上表面48上，并且所有要求的輔助設(shè)備被激活。

在準(zhǔn)備步驟70中，由所述磁共振成像系統(tǒng)的操作者經(jīng)由人機(jī)接口設(shè)備來(lái)選擇要檢查的感興趣對(duì)象的區(qū)域。要檢查的區(qū)域被選擇為感興趣對(duì)象20的心臟。與感興趣對(duì)象20的選定區(qū)域有關(guān)的一個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)將例如是感興趣對(duì)象20的胸骨相對(duì)于感興趣對(duì)象20的其他自然標(biāo)志的位置。

在所述方法的接下來(lái)的步驟72中，在將感興趣對(duì)象20定位在檢查空間16內(nèi)之前，在感興趣對(duì)象20穿過(guò)進(jìn)入?yún)^(qū)域40時(shí)利用第一數(shù)字相機(jī)52來(lái)拍攝圖片。所述圖片是深度圖像，所述深度圖像包括光學(xué)圖像數(shù)據(jù)以及被分配給所述光學(xué)圖像的像素的深度值。

在所述方法的接下來(lái)的步驟74中，所述相機(jī)系統(tǒng)控制單元將計(jì)算機(jī)視覺算法應(yīng)用到所述深度圖像，以確定所述感興趣對(duì)象相對(duì)于所述檢查桌臺(tái)44的上表面48的多個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)，其中有所述感興趣對(duì)象20的胸骨與右鎖骨之間的距離。關(guān)于桌臺(tái)頂部46的上表面48的兩側(cè)邊緣的最前邊緣和最前部分來(lái)確定多個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)。關(guān)于距上表面48的邊緣的最近距離來(lái)描述生物計(jì)量學(xué)參數(shù)(其是自然標(biāo)志)。由連接兩個(gè)自然標(biāo)志的線給出的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)的取向由線的長(zhǎng)度以及上表面48的各邊緣中的一個(gè)邊緣與線的延伸之間的夾角來(lái)描述。如果所述上表面48的邊緣的任何部分被感興趣對(duì)象20覆蓋，則所述計(jì)算機(jī)視覺算法通過(guò)在可見邊緣部分之間進(jìn)行線性連接來(lái)對(duì)所述可見邊緣進(jìn)行外推。

在替代的實(shí)施方案中，相機(jī)系統(tǒng)控制單元62可以將表示深度圖像的數(shù)據(jù)傳送到所述磁共振成像系統(tǒng)的控制單元26，并且所述控制單元26可以應(yīng)用駐留在控制單元26的數(shù)字存儲(chǔ)器單元32中的計(jì)算機(jī)視覺算法并且將利用所述計(jì)算機(jī)視覺算法獲得的結(jié)果傳送到第一數(shù)字相機(jī)52或第二數(shù)字相機(jī)58。數(shù)據(jù)的傳輸可以通過(guò)諸如的無(wú)線數(shù)據(jù)通信鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

作為任選的步驟76，通過(guò)向所述深度圖像的數(shù)據(jù)應(yīng)用數(shù)值擬合流程來(lái)確定表示所述感興趣對(duì)象20的可變形人類身體模型的多個(gè)參數(shù)。在這種情況下，確定感興趣對(duì)象20的所述部分相對(duì)于桌臺(tái)頂部46的上表面48的精確位置和取向。

然后，在接下來(lái)的步驟78中，通過(guò)第二數(shù)字相機(jī)58來(lái)拍攝圖像，所這第二數(shù)字相機(jī)58的視場(chǎng)60包括感興趣對(duì)象的與多個(gè)所確定的生物計(jì)量學(xué)參數(shù)有關(guān)的區(qū)域，亦即，所述感興趣對(duì)象的胸部的右側(cè)。

在所述方法的另一步驟80中，指示所確定的多個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)以及與所確定的多個(gè)生物計(jì)量學(xué)參數(shù)有關(guān)的作為感興趣對(duì)象20的所述區(qū)域的胸部的右側(cè)的數(shù)據(jù)被傳送到相機(jī)系統(tǒng)控制單元62。相機(jī)系統(tǒng)控制單元62被配置為在以下步驟82中識(shí)別由第二數(shù)字相機(jī)58拍攝的圖片的像素的子集，所述像素的子集定義感興趣區(qū)域64，要根據(jù)感興趣區(qū)域來(lái)確定所核爆感興趣對(duì)象20的生理參數(shù)，所述生理參數(shù)由所述感興趣對(duì)象20的呼吸狀態(tài)給出。

在所述方法的接下來(lái)的步驟84中，所述第二數(shù)字相機(jī)58開始拍攝所選擇的感興趣區(qū)域的圖片。該步驟84在利用磁共振成像系統(tǒng)對(duì)感興趣區(qū)域20的檢查期間自動(dòng)地重復(fù)，并且由在所述磁共振成像系統(tǒng)開始掃描時(shí)生成并且傳送到相機(jī)系統(tǒng)控制單元62的觸發(fā)器信號(hào)來(lái)發(fā)起。替代地，步驟84可以在由操作者的發(fā)起激活后自動(dòng)地執(zhí)行。

在另一步驟86中，相機(jī)系統(tǒng)控制單元62將計(jì)算機(jī)視覺算法應(yīng)用到由第二數(shù)字相機(jī)58拍攝的深度圖像形成的多幅圖片中的圖片，用于在由呼吸狀態(tài)給出的檢查期間確定感興趣對(duì)象20的生理參數(shù)，其是根據(jù)深度圖像中的深度信息的變化來(lái)確定的。

雖然在附圖和前述描述中詳細(xì)示例和描述了本發(fā)明，但是該示例和描述應(yīng)當(dāng)視為示例性或示范性的，而不是限制性的；本發(fā)明不限于公開的實(shí)施例。根據(jù)對(duì)附圖、公開內(nèi)容和隨附的權(quán)利要求的研究，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐所主張的發(fā)明時(shí)能夠理解并實(shí)現(xiàn)所公開的實(shí)施例的各種變型。在權(quán)利要求書中，詞語(yǔ)“包括”不排除其他元件或步驟，并且詞語(yǔ)“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。盡管在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定措施，但是這并不指示不能有利地使用這些措施的組合。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋為對(duì)范圍的限制。