本發(fā)明涉及一種用于自動(dòng)確定用于造影劑輔助獲取檢查對(duì)象的待檢查區(qū)域的圖像的至少一個(gè)協(xié)議參數(shù)的方法。本發(fā)明還涉及一種圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備。最后，本發(fā)明涉及一種成像醫(yī)療設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中的成像方法經(jīng)常用于幫助生成二維圖像數(shù)據(jù)或三維圖像數(shù)據(jù)，其可以用于成像后的檢查對(duì)象的可視化，以及另外也用于其它應(yīng)用。

成像方法經(jīng)?；趚射線輻射的檢測(cè)，而在該過(guò)程中生成被稱為投影測(cè)量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。例如，可以借助于計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)(ct系統(tǒng))獲取投影測(cè)量數(shù)據(jù)。在ct系統(tǒng)中，由x射線源和相對(duì)定位的x射線檢測(cè)器組成的組合被布置在臺(tái)架上，并且通常圍繞檢查對(duì)象(以下在不失一般性的情況下，患者)所在的測(cè)量腔轉(zhuǎn)動(dòng)。在這種情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)中心(也被稱為“等中心點(diǎn)”)與被稱為系統(tǒng)軸線z的軸線重合。在一次或多次旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，用x射線源的x射線輻射照射患者，在該過(guò)程期間，借助于相對(duì)設(shè)置的x射線檢測(cè)器獲取投影測(cè)量數(shù)據(jù)或x射線投影數(shù)據(jù)。

用于ct成像的x射線檢測(cè)器通常具有多個(gè)檢測(cè)單元，其在大多數(shù)情況下以規(guī)則像素陣列的形式排列。檢測(cè)單元中的每個(gè)檢測(cè)單元針對(duì)入射在檢測(cè)單元上的x射線輻射生成檢測(cè)信號(hào)，該檢測(cè)信號(hào)依據(jù)x射線輻射的強(qiáng)度和光譜分布在特定時(shí)間瞬間被分析，以便獲得關(guān)于檢查對(duì)象的推斷并且生成投影測(cè)量數(shù)據(jù)。

例如，其它成像技術(shù)基于磁共振斷層攝影。在生成磁共振圖像期間，待檢查身體暴露于相對(duì)較高的基本磁場(chǎng)，例如，1.5特斯拉、3特斯拉、或者在近來(lái)的高磁場(chǎng)系統(tǒng)的情況下，甚至是7特斯拉。然后，通過(guò)合適的天線設(shè)備發(fā)射射頻激勵(lì)信號(hào)，從而使得通過(guò)給定磁場(chǎng)中的所述射頻場(chǎng)激發(fā)成諧振的特定原子的核自旋，通過(guò)相對(duì)于基本磁場(chǎng)的磁場(chǎng)線定義的翻轉(zhuǎn)角而被傾斜。被稱為磁共振信號(hào)的核自旋馳豫期間發(fā)射的射頻信號(hào)然后通過(guò)合適的天線設(shè)備截取，該天線設(shè)備還可以與發(fā)射天線設(shè)備相同。最后，使用以這種方式獲取的原始數(shù)據(jù)，以便重建所需的圖像數(shù)據(jù)。雖然射頻信號(hào)正在被發(fā)送和讀出或接收，但是所定義的磁場(chǎng)梯度在每種情況下疊加在基本磁場(chǎng)上用于空間編碼目的。

另外，在通過(guò)已經(jīng)簡(jiǎn)要概述的成像方法對(duì)患者身體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像中，常常使用被稱為造影劑的物質(zhì)。當(dāng)執(zhí)行造影劑輔助醫(yī)療成像過(guò)程時(shí)的重要協(xié)議參數(shù)涉及圖像獲取過(guò)程所需的造影劑的量。這例如基于患者的重量來(lái)確定。然而，患者所提供的細(xì)節(jié)往往不準(zhǔn)確，其意味著有必要提前借助體重計(jì)進(jìn)行重量測(cè)量。

用于造影劑輔助醫(yī)療成像過(guò)程的另一協(xié)議參數(shù)涉及造影劑在已經(jīng)注射到患者身體中之后存在于待檢查患者的身體的該區(qū)域中并且可以開(kāi)始成像的時(shí)間點(diǎn)。該時(shí)間參數(shù)也被稱為延遲時(shí)間。

通常，基于經(jīng)驗(yàn)值簡(jiǎn)單地估計(jì)成像的開(kāi)始時(shí)間。然而，這種途徑不是特別精確?？赡軙?huì)發(fā)生圖像獲取過(guò)程開(kāi)始的時(shí)間被設(shè)置的太晚，由此造影劑已經(jīng)通過(guò)待檢查區(qū)域，并且沒(méi)有益處。在這種情形下，可能需要施用更多的造影劑，以使其至少一部分在獲取時(shí)間期間仍然存在于待檢查區(qū)域中，盡管這需要對(duì)患者的附加暴露。原則上，因?yàn)樵煊皠┛赡軐?duì)人體造成使人衰弱的副作用，所以目的是實(shí)現(xiàn)造影劑在體內(nèi)最短的可能停留時(shí)間。如果圖像獲取過(guò)程太早開(kāi)始，那么在圖像采集的時(shí)候造影劑將還未存在于待檢查區(qū)域中，這將與對(duì)比度劣化相關(guān)聯(lián)，或者可能導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。在最壞的情況下，甚至可能需要重復(fù)圖像獲取過(guò)程以及造影劑的施用，其同樣構(gòu)成了對(duì)患者的附加暴露。

在實(shí)際成像之前使造影劑在身體中可見(jiàn)的一種可能性在于執(zhí)行在實(shí)際成像之前執(zhí)行的被稱為造影劑跟蹤掃描(簡(jiǎn)稱bt掃描)的過(guò)程。這樣的bt掃描可以是以低分辨率進(jìn)行的時(shí)間相關(guān)圖像獲取過(guò)程，例如，ct掃描，通過(guò)該掃描，獲取待檢查區(qū)域的子區(qū)域的時(shí)間密度曲線。

通常，用于bt掃描的這種子區(qū)域包括被體現(xiàn)并且還被認(rèn)為與z方向(即，成像系統(tǒng)的系統(tǒng)軸的方向)正交的切片。然而，還可以在不同的水平下獲取數(shù)據(jù)，特別是，在磁共振斷層攝影中。在現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)踐中，在執(zhí)行bt掃描期間，根據(jù)待檢查區(qū)域的子區(qū)域中的時(shí)間和空間獲取衰減值，在大多數(shù)情況下，在該子區(qū)域中存在動(dòng)脈。如果所注射的造影劑現(xiàn)在流經(jīng)被觀察的動(dòng)脈，則衰減值顯著增加。如果超過(guò)了衰減值的預(yù)先確定的閾值，例如，150豪恩斯菲爾德(hounsfield)單位(hu)，則這可以被解釋為造影劑在待檢查區(qū)域中足夠集中地存在的證據(jù)，并且可以開(kāi)始實(shí)際圖像獲取。

然而，提前執(zhí)行的這種造影劑跟蹤掃描是耗時(shí)的，并且在mrt或ct獲取過(guò)程的情況下，也表示由于輻射或能量輸入而導(dǎo)致的待檢查患者的附加暴露。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是結(jié)合造影劑輔助成像來(lái)公開(kāi)一種用于確定用于成像的至少一個(gè)協(xié)議參數(shù)的更加用戶友好但精確的方法。

該目的通過(guò)如權(quán)利要求1所要求保護(hù)的用于確定造影劑輔助獲取的圖像的至少一個(gè)協(xié)議參數(shù)的方法，通過(guò)如權(quán)利要求12所要求保護(hù)的圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備，以及通過(guò)如權(quán)利要求13所要求保護(hù)的成像醫(yī)療設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。

在本發(fā)明的方法中，其用于通過(guò)醫(yī)療成像設(shè)備確定用于造影劑輔助獲取檢查對(duì)象的待檢查區(qū)域的圖像的至少一個(gè)協(xié)議參數(shù)的方法，借助于外部圖像獲取單元預(yù)先執(zhí)行獲取檢查對(duì)象的外部可見(jiàn)特征的外部圖像。外部圖像獲取單元用于在盡可能最短的時(shí)間內(nèi)以最少的資源使用并且對(duì)于患者以最低的可能暴露來(lái)執(zhí)行檢查對(duì)象的外部圖像的獲取。雖然實(shí)際的醫(yī)療成像設(shè)備旨在獲取檢查對(duì)象的內(nèi)部的圖像，但是通過(guò)附加的外部圖像獲取單元獲取外部圖像限于獲取外部可見(jiàn)特征的圖像，或者視情況而定，限于獲取檢查對(duì)象的表面和輪廓的圖像。

在最簡(jiǎn)單的情況下，所獲取的外部圖像可以是二維圖像，在下文中被稱為2d圖像，其以單色或彩色表示。

基于所獲取的外部圖像，優(yōu)選地通過(guò)自動(dòng)化手段確定檢查對(duì)象的至少一個(gè)身體尺寸。最后，基于至少一個(gè)所確定的身體尺寸來(lái)確定至少一個(gè)造影劑協(xié)議參數(shù)。借助于基于外部獲取的圖像所確定的檢查對(duì)象的至少一個(gè)尺寸提前對(duì)造影劑協(xié)議進(jìn)行單獨(dú)調(diào)整，使得獲取檢查對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像通過(guò)借助于隨后的造影劑輔助成像實(shí)現(xiàn)了改善的圖像質(zhì)量。用于確定造影劑協(xié)議參數(shù)的步驟優(yōu)選以自動(dòng)化方式執(zhí)行，以便減少操作人員的工作量。與常規(guī)方法相反，為了估計(jì)造影劑協(xié)議參數(shù)，不需要由醫(yī)療成像設(shè)備本身獲取的附加內(nèi)部圖像，從而避免了例如在ct成像方法的情況下發(fā)生的患者的附加暴露。此外，與更復(fù)雜的測(cè)量掃描相比較，借助于醫(yī)療成像設(shè)備，也可以以更節(jié)省時(shí)間的方式執(zhí)行外部圖像獲取過(guò)程，由此可以減少總體患者檢查時(shí)間，并且增加患者舒適度。更短的檢查時(shí)間還使得能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)療成像設(shè)備的更高的生產(chǎn)率，從而提高所述設(shè)備的操作成本效益。此外，患者參數(shù)的自動(dòng)化確定比例如由患者所給出的細(xì)節(jié)更準(zhǔn)確或更一致。

通過(guò)造影劑輔助成像方法或造影劑輔助獲取由此生成的圖像在該上下文中將要理解的是，對(duì)其中附加地使用造影劑以便增強(qiáng)待成像結(jié)構(gòu)的對(duì)比度的檢查對(duì)象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行成像的所有類型的成像方法。其示例是造影劑輔助ct成像方法和用于可視化血管、內(nèi)臟或器官的部分的造影劑輔助mr成像方法。此外，它們還包括被稱為其中通過(guò)器官的血流被可視化和檢查的灌注測(cè)量的過(guò)程。

本發(fā)明的圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備用于通過(guò)醫(yī)療成像設(shè)備確定造影劑輔助獲取檢查對(duì)象的待檢查區(qū)域的圖像的至少一個(gè)協(xié)議參數(shù)。為此，本發(fā)明的圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備包括附加外部圖像獲取單元，其用于執(zhí)行獲取檢查對(duì)象的外部特征的外部圖像。本發(fā)明的圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備的一部分是身體尺寸確定設(shè)備，其用于基于所獲取的外部圖像來(lái)確定檢查對(duì)象的至少一個(gè)身體尺寸。另外，本發(fā)明的圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備包括造影劑協(xié)議參數(shù)確定單元，其被配置成基于至少一個(gè)所確定的身體尺寸來(lái)確定造影劑協(xié)議參數(shù)。

本發(fā)明的成像醫(yī)療設(shè)備(優(yōu)選地，計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng))包括掃描單元，其用于掃描檢查對(duì)象的待檢查區(qū)域。此外，它包括控制單元，其用于控制掃描單元。另外，本發(fā)明的醫(yī)療成像設(shè)備包括圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備。

本發(fā)明在ct系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)方式具有通過(guò)ct系統(tǒng)執(zhí)行的掃描的持續(xù)時(shí)間相對(duì)較短的優(yōu)點(diǎn)。與通過(guò)可能需要幾分鐘的mrt系統(tǒng)獲取圖像相比較，這只需要幾秒鐘。對(duì)于緊急患者的檢查來(lái)說(shuō)，這是特別有利的，任何延遲都可能危及生命。此外，與mrt系統(tǒng)相比，ct系統(tǒng)得以更廣泛建立并且更便宜。

另一方面，mrt系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：使用它們進(jìn)行的檢查不涉及x射線輻射的暴露，并且與ct系統(tǒng)相比較，使用mr系統(tǒng)獲取的圖像中的軟組織對(duì)比度得以改善。

本發(fā)明的圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備的大多數(shù)主要部件可以以軟件部件的形式體現(xiàn)。這特別涉及身體尺寸確定設(shè)備和造影劑協(xié)議參數(shù)確定單元。然而，基本上，這些部件中的一些部件還可以以軟件輔助硬件(例如，fpga)等形式實(shí)現(xiàn)，特別地，當(dāng)需要特別快速的計(jì)算時(shí)。同樣，所需的接口可以被體現(xiàn)為軟件接口，例如，當(dāng)簡(jiǎn)單地從其它軟件部件中導(dǎo)入數(shù)據(jù)時(shí)。然而，它們也可以被體現(xiàn)為由合適的軟件控制的基于硬件的接口。

主要基于軟件的實(shí)現(xiàn)方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：在現(xiàn)有技術(shù)中先前已經(jīng)使用的控制設(shè)備還可以通過(guò)軟件更新容易地升級(jí)，以便根據(jù)本發(fā)明的方式進(jìn)行操作。在這方面，該目的還通過(guò)對(duì)應(yīng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品具有計(jì)算機(jī)程序，其可以直接加載到成像系統(tǒng)(優(yōu)選地，計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng))的控制設(shè)備的存儲(chǔ)器設(shè)備中；并且具有程序段，其用于當(dāng)在控制設(shè)備中執(zhí)行程序時(shí)，執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的所有步驟的目的。

特別地，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以是計(jì)算機(jī)程序或者包括至少一個(gè)附加部件以及計(jì)算機(jī)程序。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的至少一個(gè)附加部件可以例如選自由以下各項(xiàng)組成的組：

-存儲(chǔ)器設(shè)備，其上存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序的至少一部分，

-密鑰，其用于驗(yàn)證計(jì)算機(jī)程序的用戶，其中，該密鑰可以以硬件(例如，加密狗)和/或軟件的形式來(lái)體現(xiàn)，

-文件，其與計(jì)算機(jī)程序有關(guān)，采用印刷和/或數(shù)字版本，

-第一附加計(jì)算機(jī)程序，其與計(jì)算機(jī)程序組合形成軟件包

-第二附加計(jì)算機(jī)程序，其被體現(xiàn)成用于壓縮和/或解壓縮計(jì)算機(jī)程序和/或與計(jì)算機(jī)程序組合形成安裝包，

-第三附加計(jì)算機(jī)程序，其被體現(xiàn)成用于將在計(jì)算機(jī)程序執(zhí)行期間執(zhí)行的處理步驟分發(fā)給云計(jì)算系統(tǒng)的不同處理單元和/或與計(jì)算機(jī)程序一起形成云計(jì)算應(yīng)用程序，以及其組合。

一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如，記憶棒、硬盤或一些其它可傳送或永久安裝的數(shù)據(jù)載體，其上存儲(chǔ)可以被控制設(shè)備的計(jì)算機(jī)單元讀取并且被其控制的計(jì)算機(jī)程序的程序段，可以用于將計(jì)算機(jī)程序傳送到控制設(shè)備和/或?qū)⑵浯鎯?chǔ)在控制設(shè)備上或其中。為此，計(jì)算機(jī)單元可以具有例如一個(gè)或多個(gè)協(xié)作微處理器等。

從屬權(quán)利要求以及每種情況的以下描述都包含本發(fā)明的特別有利的實(shí)施例和開(kāi)發(fā)。在這方面，特別地，還可以類似于不同權(quán)利要求類別的從屬權(quán)利要求來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)權(quán)利要求類別的權(quán)利要求。此外，不同示例性實(shí)施例和權(quán)利要求的各種特征還可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)組合，以便產(chǎn)生新的示例性實(shí)施例。

在用于確定用于造影劑輔助獲取圖像的至少一個(gè)協(xié)議參數(shù)的本發(fā)明方法的實(shí)施例中，至少一個(gè)所確定的造影劑協(xié)議參數(shù)包括以下變量中的一個(gè)或多個(gè)變量：

-所需的造影劑的量，

-造影劑輔助圖像獲取過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間。

本發(fā)明的變型實(shí)施例提供了至少一個(gè)所確定的造影劑協(xié)議參數(shù)是所需的造影劑的量。可以例如基于至少一個(gè)所確定的身體尺寸來(lái)確定所需的造影劑的量。

本發(fā)明的變型實(shí)施例提供了至少一種所確定的造影劑協(xié)議參數(shù)是造影劑輔助圖像獲取過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間?？梢岳缁谥辽僖粋€(gè)所確定的身體尺寸來(lái)確定造影劑輔助圖像獲取過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間。

更準(zhǔn)確地說(shuō)，可以借助于該方法來(lái)確定造影劑到達(dá)檢查區(qū)域所需的最短時(shí)間段。這樣，實(shí)現(xiàn)了確定用于造影劑輔助獲取圖像的有利的開(kāi)始時(shí)間的改進(jìn)。

如已經(jīng)提及的，為了在通過(guò)所討論的成像醫(yī)療設(shè)備執(zhí)行的圖像獲取過(guò)程中實(shí)現(xiàn)最佳圖像對(duì)比度，需要一特定最小量的造影劑。借助于所確定的檢查對(duì)象的尺寸，現(xiàn)在可以確定在圖像對(duì)比度方面滿足期望要求的最佳造影劑的量，同時(shí)不超過(guò)合理的最大值。如果檢查對(duì)象是患者，例如，動(dòng)物或人，則例如附加地感興趣的是施用于患者的造影劑的量不超過(guò)最大值，以便不使患者遭受過(guò)度暴露。

同樣，如已經(jīng)解釋的，造影劑輔助圖像獲取過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間必須與所施用的造影劑到達(dá)檢查對(duì)象的檢查區(qū)域的時(shí)間同步，以便實(shí)現(xiàn)造影劑在增強(qiáng)圖像對(duì)比度方面的最佳效果。所使用的造影劑的傳送路徑的長(zhǎng)度可以從所確定的身體尺寸推斷出來(lái)。如果通過(guò)檢查對(duì)象的造影劑的流動(dòng)速率已知，則可以基于所確定的傳送路徑長(zhǎng)度和流動(dòng)速率來(lái)計(jì)算造影劑到期望檢查區(qū)域的到達(dá)時(shí)間。因此，利用所確定的身體區(qū)域之間的距離，可以在注射造影劑的情況下依據(jù)可能的延遲時(shí)間進(jìn)行改進(jìn)的預(yù)測(cè)。例如，造影劑到達(dá)靶區(qū)域的最小延遲時(shí)間可以通過(guò)注射部位、心臟和用于成像的靶器官之間的測(cè)量距離來(lái)計(jì)算。同時(shí)，諸如循環(huán)系統(tǒng)的行為和血管直徑之類的其它參數(shù)例如可以基于統(tǒng)計(jì)來(lái)估計(jì)，或者如果個(gè)體的值已知，則也可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整。

為了確定所需的造影劑的量，可以最初例如基于借助所獲取的外部圖像確定的至少一個(gè)身體尺寸來(lái)確定檢查對(duì)象的重量。例如，如果檢查對(duì)象的類型的比重已知，則例如首先可以基于檢查對(duì)象的外部尺寸確定檢查對(duì)象的體積，并基于該體積和比重決定其總重量?？商娲?，還可以使用其中將距離值或體積值已經(jīng)分配給特定患者重量的表，以便確定患者的重量。

接下來(lái)，基于所確定的檢查對(duì)象的重量來(lái)確定所需的造影劑的量。通常，所需的造影劑的量大約與檢查對(duì)象的重量成比例，從而了解檢查對(duì)象的重量以及例如參考重量的所需造影劑的量的參考值足以估計(jì)任意重量所需的造影劑的量。另外，由于與較大的直徑相比，通過(guò)較小的直徑的造影劑實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的衰減或更強(qiáng)的對(duì)比度，所以所需的造影劑的量還取決于用造影劑灌注的區(qū)域的直徑。為了更精確地確定造影劑的量，可以例如通過(guò)定位片(topogram)或患者輪廓來(lái)確定患者直徑。還可以借助于化身(avatar)來(lái)確定。在確定了造影劑的量之后，可以為掃描協(xié)議指定最終注射方案，并且將其傳送到注射器，即，用于注射造影劑的裝置，其包括用于控制造影劑的施用的控制設(shè)備。

這樣，由于不需要首先查找表中的值或?qū)⒆⑸鋮f(xié)議轉(zhuǎn)換成所確定的值，所以更快地完成用于準(zhǔn)備造影劑輔助成像過(guò)程的工作流程。此外，在患者是檢查對(duì)象的許多情況下，由于許多患者在說(shuō)明其重量時(shí)不太正確(即，例如表明了過(guò)低的重量)，所以所確定的重量與患者說(shuō)明的重量更為符合。

如果自動(dòng)確定至少一個(gè)身體尺寸，則可以特別有效地進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的方法。自動(dòng)化確定至少一個(gè)身體尺寸加快造影劑輔助成像的準(zhǔn)備，此外還準(zhǔn)許經(jīng)驗(yàn)不足的操作人員執(zhí)行造影劑輔助成像方法。

可替代地或者另外，還可以基于所獲取的外部圖像以自動(dòng)化方式確定檢查對(duì)象的標(biāo)記，并且可以基于標(biāo)記的至少一個(gè)距離來(lái)確定檢查對(duì)象的至少一個(gè)身體尺寸。該標(biāo)記可以例如標(biāo)記檢查對(duì)象的特定子區(qū)域的位置，并且因此提供用于確定相關(guān)尺寸的附加細(xì)節(jié)，其反過(guò)來(lái)又將允許更精確地確定所引用的協(xié)議參數(shù)。例如，標(biāo)記可以標(biāo)記待施用造影劑打算流經(jīng)的患者身體的各部分的位置。然后可以基于這些位置的知識(shí)來(lái)確定通過(guò)造影劑通過(guò)患者身體的傳送路徑的長(zhǎng)度。在實(shí)踐中，例如，患者的腳或頭部可被自動(dòng)標(biāo)識(shí)為所獲取的圖像中的標(biāo)記。標(biāo)記之間的距離隨后產(chǎn)生相機(jī)圖像坐標(biāo)中的人的大小。與其類似，相機(jī)圖像坐標(biāo)中的人的寬度還可以通過(guò)確定諸如肩膀、膝蓋或人的臀部的左側(cè)和右側(cè)之類的標(biāo)記之間的距離來(lái)確定。

啟發(fā)式方法可用于用于自動(dòng)化標(biāo)識(shí)標(biāo)記，該啟發(fā)式方法包括以下方法中的至少一種方法：

-借助邊緣檢測(cè)器對(duì)標(biāo)記進(jìn)行定位，

-閾值濾波方法，

-機(jī)器學(xué)習(xí)方法。

借助所引用的方法可以自動(dòng)化標(biāo)識(shí)用于定位標(biāo)記的合適特征。

當(dāng)使用邊緣檢測(cè)器時(shí)，確定所獲取的圖像中的紋理差異，特別是，對(duì)比度差異，其表明可以用于所獲取的圖像的分割的不同對(duì)象或結(jié)構(gòu)之間的分界線的存在。

閾值濾波器還用于圖像的分割。在這種情況下，通過(guò)比較灰度值或另一特征與閾值來(lái)確定像素和分割之間的關(guān)聯(lián)。由于它們的簡(jiǎn)單性，可以快速實(shí)現(xiàn)閾值處理方法，并且可以以很少的開(kāi)銷來(lái)計(jì)算分割結(jié)果。

當(dāng)使用機(jī)器學(xué)習(xí)方法時(shí)，基于加注釋的訓(xùn)練圖像來(lái)以自動(dòng)化方式確定用于定位標(biāo)記的合適特征。

所引用的方法基于借助于外部圖像獲取過(guò)程獲取的外部圖像數(shù)據(jù)而用于圖案識(shí)別。標(biāo)記通常具有特有的結(jié)構(gòu)，其可以借助所提出的方法來(lái)識(shí)別。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的特別優(yōu)選的變型中，檢查對(duì)象的輪廓基于外部獲取的圖像來(lái)確定，并且基于所確定的輪廓來(lái)確定檢查對(duì)象的尺寸。例如，可以基于檢查對(duì)象的輪廓來(lái)更準(zhǔn)確地確定檢查對(duì)象的體積。此外，還可以區(qū)分檢查對(duì)象的個(gè)體的不同子區(qū)域，相對(duì)于該子區(qū)域，可獲得在確定協(xié)議參數(shù)時(shí)可以被考慮在內(nèi)的具體信息。

在確定檢查對(duì)象的至少一個(gè)尺寸和/或重量時(shí)，考慮圖像獲取單元與檢查對(duì)象的距離也是有利的。換句話說(shuō)，通過(guò)了解檢查對(duì)象與外部圖像獲取單元的距離來(lái)確定外部圖像獲取的成像比例(imagingscale)。待考慮的其它參數(shù)可以是例如外部圖像獲取單元的透鏡的焦距。然后，可以從所引用的參數(shù)和在外部獲取的圖像上確定的至少一個(gè)尺寸推導(dǎo)出檢查對(duì)象的實(shí)際尺寸。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的特別有利的變型中，借助外部圖像獲取單元從不同方向獲取檢查對(duì)象的外部圖像。例如，不同的方向可以包括前視圖和輪廓視圖?？梢曰趶亩鄠€(gè)方向獲取的外部圖像來(lái)重建檢查對(duì)象的體積。此外，由于在這種情況下可以考慮所有三個(gè)維度，所以還可以更精確地確定造影劑的流動(dòng)路徑和它們的路徑長(zhǎng)度。

例如，為了基于單個(gè)獲取的外部圖像來(lái)確定體積，可以使用諸如“陰影恢復(fù)形狀(shapefromshading)”技術(shù)之類的方法。在這種情況下，基于單個(gè)外部獲取的圖像，根據(jù)與外部圖像獲取單元的光軸方向上的人的范圍相關(guān)的照明條件進(jìn)行推斷。在本方法的范圍內(nèi)，基于在外部獲取的圖像中投射的陰影來(lái)進(jìn)行三維表面的重建。

優(yōu)選地，外部圖像獲取單元包括以下設(shè)備中的至少一個(gè)設(shè)備：-相機(jī)，

-深度感測(cè)相機(jī)，

-非接觸電磁傳感器，

-超聲波測(cè)距儀，

-雷達(dá)傳感器設(shè)備，

-深度感測(cè)相機(jī)以及附加的2d相機(jī)。

所使用的相機(jī)可以是例如數(shù)字相機(jī)，使用該數(shù)字相機(jī)拍攝二維圖像，在該二維圖像中，標(biāo)識(shí)出特定解剖學(xué)特征以及已經(jīng)提及的標(biāo)記。例如，相機(jī)還可以是智能電話或平板電腦的一部分。

在借助于深度感測(cè)攝像機(jī)獲取圖像中，使用傳送三維圖像(以下也被稱為3d圖像)的相機(jī)。深度感測(cè)相機(jī)生成圖像，其中每個(gè)像素指示最近的物體與相機(jī)的距離。該信息準(zhǔn)許深度圖像變換為全局坐標(biāo)中的點(diǎn)云。如在2d圖像中一樣，可以標(biāo)識(shí)標(biāo)記并且在所述3d圖像中確定距離。利用深度感測(cè)攝像機(jī)，還可以確定人沿著光軸的范圍，從而進(jìn)行更準(zhǔn)確的重量估計(jì)。

用于獲取3d圖像的常用方法是結(jié)構(gòu)光法或飛行時(shí)間法。在結(jié)構(gòu)光法中，在待成像對(duì)象上生成線圖案。例如，這些線在物體上相交。由于物體的三維延伸，這些相交線變形，從而使得能夠從中導(dǎo)出物體的三維圖像。使用飛行時(shí)間方法，對(duì)朝向成像物體發(fā)射的光束進(jìn)行傳送時(shí)間測(cè)量。使用所發(fā)射的光波和所接收的光波之間的所確定的相位差作為基礎(chǔ)，可以推導(dǎo)出用于測(cè)量的檢測(cè)系統(tǒng)和待成像對(duì)象之間存在的距離。

還可以使用所引用的非接觸式電磁傳感器、超聲波距離計(jì)或雷達(dá)傳感器設(shè)備，以便獲得3d圖像中患者的可視化。

附加地，深度感測(cè)相機(jī)還可以包括另外的2d相機(jī)。由于與3d相機(jī)相比，2d相機(jī)在大多數(shù)情況下實(shí)現(xiàn)更高的分辨率，所以如果兩個(gè)相機(jī)相互校準(zhǔn)，則標(biāo)記或輪廓的確定可以同時(shí)考慮2d圖像和3d圖像，從而提高尺寸確定的準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高重量確定的精度。

在通過(guò)深度感測(cè)相機(jī)或深度傳感器獲取的圖像中，通常缺乏關(guān)于待成像物體的相反側(cè)的信息。如果物體位于已知環(huán)境中，則可以使用與環(huán)境有關(guān)的該附加信息，以便改進(jìn)物體的尺寸的確定。例如，人可以躺在高度已知的臺(tái)上。在這種情況下，與臺(tái)成直角獲取的圖像中的患者的范圍可以被確定為臺(tái)與朝向遠(yuǎn)離臺(tái)的一側(cè)的所確定的患者表面之間的距離。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的特別實(shí)施例中，檢查對(duì)象的虛擬模型用于特別精確地確定檢查對(duì)象的至少一個(gè)身體尺寸，該虛擬模型適于通過(guò)外部圖像獲取過(guò)程獲得的數(shù)據(jù)。如果檢查對(duì)象是人類，則這種虛擬模型通常被稱為化身。

化身可以被認(rèn)為是根據(jù)患者姿勢(shì)插入到所獲取的外部圖像數(shù)據(jù)，特別是3d圖像數(shù)據(jù)中的一種虛擬的有關(guān)節(jié)的木偶。化身可以包括統(tǒng)計(jì)形式模型，其包含來(lái)自從自然人獲取的圖像的數(shù)據(jù)庫(kù)的個(gè)體肢體及其相關(guān)性的實(shí)際比例。如果這種化身適配到所獲取的外部圖像數(shù)據(jù)中，則可以補(bǔ)償所獲取的外部圖像的不準(zhǔn)確性(例如，由噪聲或過(guò)度曝光造成的)。附加地，化身提供關(guān)于患者在圖像平面外延伸的信息。憑借其結(jié)構(gòu)化的分層框架，化身準(zhǔn)許針對(duì)個(gè)體身體區(qū)域和肢體來(lái)確定患者的體積和重量。

特別有利的是，如果虛擬模型包括關(guān)于基于數(shù)據(jù)庫(kù)所確定的檢查對(duì)象的個(gè)性化信息，則該信息影響造影劑輔助圖像獲取過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間和/或所需的造影劑的量。為此，相關(guān)醫(yī)療信息(諸如圖像數(shù)據(jù)、疾病進(jìn)展等)存儲(chǔ)在綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中。然后，對(duì)于待檢查患者，在數(shù)據(jù)庫(kù)中標(biāo)識(shí)在合適的距離測(cè)量方面被認(rèn)為最相似的人。可替代地或者另外，被稱為深度學(xué)習(xí)方法或強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法的機(jī)器學(xué)習(xí)方法可以用于與數(shù)據(jù)庫(kù)的同步。在這種情況下，例如，一方面可以考慮從所獲取的外部圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)出的患者的身體形狀，另一方面可以使用從存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的醫(yī)療圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)出的身體形狀。另外，例如，還可以考慮患者的疾病癥狀，并且例如，在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行搜索，以找到具有類似身體形狀和心血管系統(tǒng)的可比參數(shù)的患者。一旦一個(gè)或多個(gè)類似患者已經(jīng)位于數(shù)據(jù)庫(kù)中，它們的相關(guān)參數(shù)(例如，重量或血流速率)就應(yīng)用于個(gè)性化化身。

另外，還可以借助于相機(jī)圖像來(lái)確定造影劑擴(kuò)散的其它影響變量。例如，可以基于學(xué)習(xí)算法來(lái)進(jìn)行性別識(shí)別和/或年齡估計(jì)。還可以基于面部識(shí)別或條形碼臂帶的讀出來(lái)進(jìn)行患者標(biāo)識(shí)。而且，還可以借助于相機(jī)圖像來(lái)對(duì)患者的呼吸位置進(jìn)行評(píng)估。然后，在確定協(xié)議參數(shù)時(shí)還考慮了所引用的變量，由此可以更精確地計(jì)算協(xié)議參數(shù)。

如果在醫(yī)療成像方法中使用多種不同的造影劑，則可以針對(duì)每種造影劑在特定基礎(chǔ)上確定造影劑應(yīng)用的相關(guān)參數(shù)。例如，不同的造影劑可以包括不同的最佳造影劑濃度。

使用不定冠詞“一”或“一個(gè)”并不排除所討論的特征還可能不止一次出現(xiàn)的可能性。使用術(shù)語(yǔ)“包括”并不排除通過(guò)術(shù)語(yǔ)“包括”聯(lián)系的概念可能相同的可能性。例如，醫(yī)療成像設(shè)備包括醫(yī)療成像設(shè)備。使用術(shù)語(yǔ)“單元”不排除術(shù)語(yǔ)“單元”所指的物體可能包括在空間中彼此分離的多個(gè)部件的可能性。在指明特征中使用序數(shù)術(shù)語(yǔ)(第一、第二、第三等)在本申請(qǐng)的上下文中首先且首要地更好地區(qū)分開(kāi)使用序數(shù)指明的特征。沒(méi)有通過(guò)給定序數(shù)和項(xiàng)的組合指明的特征并不排除由給定序數(shù)和項(xiàng)之后的序數(shù)組合指明的特征可能存在的可能性。

附圖說(shuō)明

以下將基于示例性實(shí)施例并且參照附圖來(lái)再次更詳細(xì)地解釋本發(fā)明，其中

圖1示出了流程圖，其圖示了用于通過(guò)醫(yī)療成像設(shè)備確定用于造影劑輔助獲取檢查對(duì)象的待檢查區(qū)域的圖像的至少一個(gè)協(xié)議參數(shù)的方法，

圖2示出了框圖，其圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備，以及

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

圖1示出了流程圖100，通過(guò)該流程圖，用于通過(guò)醫(yī)療成像設(shè)備確定用于造影劑輔助獲取檢查對(duì)象的待檢查區(qū)域的圖像的至少一個(gè)協(xié)議參數(shù)的方法的示例性實(shí)施例。首先，在步驟1.i中，借助于相機(jī)獲取患者的外部圖像ba。相機(jī)以相對(duì)于檢查對(duì)象的方式布置，使得患者的輪廓kn可以被記錄在借助于相機(jī)獲取的外部圖像ba上。接下來(lái)，在步驟1.ii中，根據(jù)所獲取的外部圖像ba確定患者的輪廓kn。為此，例如，考慮所獲取的外部圖像ba中的對(duì)比度差異。接著，在步驟1.iii中，基于所獲取的輪廓kn來(lái)確定患者的身體尺寸kam。

在步驟1.iv中，身體尺寸kam用于確定造影劑輔助圖像獲取過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間td。在該過(guò)程中，在步驟1.iva，基于身體尺寸kam來(lái)計(jì)算用于施用造影劑的注射部位和患者的待檢查區(qū)域之間的距離或路徑長(zhǎng)度s。為此，另外，還可以使用來(lái)自數(shù)據(jù)庫(kù)的解剖學(xué)信息，以便例如確定患者體內(nèi)的待檢查區(qū)域的位置。接下來(lái)，在步驟1.ivb中，基于已知的注射參數(shù)來(lái)計(jì)算造影劑的流動(dòng)速率vkm，諸如例如，每單位時(shí)間注射的造影劑的量和用于傳送造影劑的可能的患者動(dòng)脈直徑。最后，在步驟1.ivc中，根據(jù)造影劑的路徑長(zhǎng)度s和流動(dòng)速率vkm的商計(jì)算或估計(jì)造影劑施用開(kāi)始和醫(yī)療成像開(kāi)始之間的延遲時(shí)間td。

另外，在步驟1.v中，身體尺寸kam用來(lái)計(jì)算患者o的重量pg(參見(jiàn)圖3)。然后，在步驟1.vi中，患者重量pg用來(lái)確定隨后的醫(yī)療成像過(guò)程所需的造影劑的量kmm。最后，在步驟1.vii中，基于針對(duì)起始時(shí)間(或者視情況而定，注射造影劑與醫(yī)療成像過(guò)程開(kāi)始之間的延遲時(shí)間td)和造影劑的量kmm確定的值，來(lái)進(jìn)行醫(yī)療成像過(guò)程。

圖2示出了用于通過(guò)醫(yī)療成像設(shè)備1(參見(jiàn)圖3)確定用于造影劑輔助獲取檢查對(duì)象o(參見(jiàn)圖3)的待檢查區(qū)域的圖像的至少一個(gè)協(xié)議參數(shù)的圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備40。該圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備40包括圖像獲取參數(shù)確定單元41，另外還包括可以獲取檢查對(duì)象的外部圖像ba的相機(jī)k。由相機(jī)k記錄的所獲取的外部圖像ba被傳送到圖像獲取參數(shù)確定單元41。該圖像獲取參數(shù)確定單元41包括輸入接口42，通過(guò)該輸入接口42接收所獲取的外部圖像ba。隨后，所獲取的外部圖像數(shù)據(jù)ba被內(nèi)部發(fā)送到輪廓確定單元43。該輪廓確定單元43基于所獲取的外部圖像數(shù)據(jù)ba來(lái)確定檢查對(duì)象o的身體的輪廓kn。

接著，將輪廓數(shù)據(jù)kn發(fā)送到身體尺寸確定設(shè)備44。該身體尺寸確定設(shè)備44基于所確定的輪廓kn來(lái)確定檢查對(duì)象o的身體尺寸kam。然后，將所確定的身體尺寸值kam傳送到患者重量確定單元45和開(kāi)始時(shí)間確定單元46。患者重量確定單元45基于身體尺寸值kam來(lái)確定個(gè)體患者重量pg。隨后，造影劑的量確定單元47使用所確定的患者重量值pg來(lái)針對(duì)所確定的患者o的重量pg計(jì)算合適的造影劑的量kmm，在必要時(shí)考慮其它參數(shù)，諸如例如，患者的生理因素。開(kāi)始時(shí)間確定單元46基于患者o的身體尺寸kam來(lái)確定造影劑輔助圖像獲取過(guò)程的開(kāi)始時(shí)間td。最后，所確定的參數(shù)值td，kmm經(jīng)由輸出接口48輸出到另一單元，諸如例如，用于確定測(cè)量協(xié)議的單元。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)1，其還包括與根據(jù)示例性實(shí)施例的如圖2所示的單元41相對(duì)應(yīng)的圖像獲取參數(shù)確定單元41。在這種情況下，ct系統(tǒng)1基本上由常規(guī)掃描單元10組成，其中，具有檢測(cè)器16和與檢測(cè)器16相對(duì)定位并且安裝在臺(tái)架11上的x射線源15的投影數(shù)據(jù)獲取單元5圍繞測(cè)量腔旋轉(zhuǎn)。位于掃描單元10前面的是患者支撐設(shè)備3或患者臺(tái)3，其上部2可以與朝向掃描單元10定位的患者o一起操縱，以便將患者o相對(duì)于檢測(cè)器系統(tǒng)16移動(dòng)通過(guò)測(cè)量腔12。掃描單元10和患者臺(tái)3通過(guò)控制設(shè)備20控制，按照預(yù)先設(shè)定的測(cè)量協(xié)議，從該控制設(shè)備中經(jīng)由常規(guī)控制接口24得出用于控制整個(gè)系統(tǒng)的獲取控制信號(hào)as，該信號(hào)將通過(guò)圖像獲取參數(shù)確定單元41確定的參數(shù)td、kmm考慮在內(nèi)。在螺旋獲取的情況下，由于患者o沿著z方向(其與縱向通過(guò)掃描室12的系統(tǒng)軸z相對(duì)應(yīng))的移動(dòng)以及用于x射線源15的x射線源15在測(cè)量期間相對(duì)于患者o的同時(shí)旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生螺旋軌跡。同時(shí)，檢測(cè)器16總是與相對(duì)的x射線源15共轉(zhuǎn)動(dòng)，以便獲取投影測(cè)量數(shù)據(jù)pmd，然后其用于重建體積和/或切片圖像數(shù)據(jù)。同樣，還可以執(zhí)行順序測(cè)量方法，其中，接近z方向上的固定位置，然后在一個(gè)旋轉(zhuǎn)、部分旋轉(zhuǎn)或多個(gè)旋轉(zhuǎn)期間，在相關(guān)z位置處獲取所需的投影測(cè)量數(shù)據(jù)pmd，以便在所述z位置處重建切片圖像或者以便從多個(gè)z位置的投影數(shù)據(jù)重建圖像數(shù)據(jù)bd。本發(fā)明的方法100還基本上也適用于其它c(diǎn)t系統(tǒng)(例如，具有多個(gè)x射線源和/或檢測(cè)器和/或具有形成完整環(huán)的一個(gè)檢測(cè)器)。

在造影劑輔助成像過(guò)程中由檢測(cè)器16獲取的投影測(cè)量數(shù)據(jù)pmd(以下也被稱為原始數(shù)據(jù))經(jīng)由原始數(shù)據(jù)接口23傳遞到控制設(shè)備20。在恰當(dāng)?shù)念A(yù)處理(合適的話)(例如，濾波和/或射束硬化校正)之后，在圖像重建單元25中隨后進(jìn)一步處理所述原始數(shù)據(jù)pmd，該圖像重建單元25在本示例性實(shí)施例中以軟件形式在控制設(shè)備20中的處理器上實(shí)現(xiàn)。圖像重建單元25借助于重建方法基于原始數(shù)據(jù)pmd來(lái)重建圖像數(shù)據(jù)bd。例如，基于濾波反投影的重建方法可以用作重建方法。

所獲取的圖像數(shù)據(jù)bd存儲(chǔ)在控制設(shè)備20的存儲(chǔ)器22中和/或以通常方式在控制設(shè)備20的屏幕上輸出。所述數(shù)據(jù)還可以經(jīng)由圖3中未示出的接口饋送到連接到計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)1(例如，放射學(xué)信息系統(tǒng)(ris))的網(wǎng)絡(luò)，并且存儲(chǔ)在那里可訪問(wèn)的大容量存儲(chǔ)器中，或在與其連接的打印機(jī)或拍攝站上作為圖像輸出。因此，可以以任何期望方式進(jìn)一步處理數(shù)據(jù)，然后存儲(chǔ)或輸出。

另外，圖3還示出了從相機(jī)k接收患者o的外部圖像數(shù)據(jù)ba的圖像獲取參數(shù)確定單元41。基于外部圖像數(shù)據(jù)ba，如結(jié)合圖1和圖2描述的，圖像獲取參數(shù)確定單元41確定用于ct系統(tǒng)1的圖像獲取協(xié)議的協(xié)議參數(shù)td、kmm。圖3中描繪了圖像獲取參數(shù)確定單元41作為控制設(shè)備20的一部分。所確定的協(xié)議參數(shù)td、kmm可以存儲(chǔ)在例如存儲(chǔ)器設(shè)備22中，并且被ct系統(tǒng)1用于后來(lái)的ct成像過(guò)程。此外，圖3所示的ct系統(tǒng)還包括造影劑注射設(shè)備50，借助于該造影劑注射設(shè)備50，可以在ct成像方法開(kāi)始之前給患者o注射造影劑，并借助于計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)1例如以圖像形式捕獲該造影劑在血管或血管系統(tǒng)中的行為。

總之，再次指出，上文所描述的用于確定用于造影劑輔助獲取圖像的至少一個(gè)協(xié)議參數(shù)的方法和所描述的圖像獲取參數(shù)確定設(shè)備41以及所描述的計(jì)算機(jī)斷層攝影系統(tǒng)1僅僅是本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施例，并且在不背離如由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以變化本發(fā)明。例如，磁共振斷層攝影系統(tǒng)也可以用作成像系統(tǒng)。為了完整起見(jiàn)，還指出，使用不定冠詞“一”或“一個(gè)”并不排除所討論的特征還可能不止一次出現(xiàn)的可能性。同樣，術(shù)語(yǔ)“單元”并不排除這由多個(gè)部件組成(如果必要，這些部件還可以在空間上分布)的可能性。