CN1476813A - 在医疗诊断或治疗设备中定位患者的方法和装置 - Google Patents

在医疗诊断或治疗设备中定位患者的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在医疗诊断或治疗设备(1)中定位患者(10)的方法和装置，该设备包括一计算单元(6)和一至少在一个平面内可调的患者卧榻(9)，其中使至少一个可视目标标记(11，12)与患者(10)的一个身体区域一致。其中，将至少一个图像拍摄装置(4，5)用于在屏幕(13，14)上对患者成像，其中已知所述诊断或治疗设备的坐标***与所获得的图像之间的空间相关性，且至少一个与该诊断或治疗设备(1)的坐标***空间耦合的目标标记(11，12)与患者(10)的图像在屏幕(13，14)上叠加，从而可以通过遥控患者卧榻的运动将具有至少一个目标标记(11，12)的患者(10)的预定身体区域设置到期望的空间相关性中。

Description

在医疗诊断或治疗设备中定位患者的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种在医疗诊断或治疗设备中定位患者的方法和装置，该设备具有一个计算单元和一个至少在一个平面内可调的患者卧榻，其中，至少有一个图像拍摄装置对患者进行拍摄，并以图像方式再现到屏幕上。
背景技术
类似方法和类似装置一般已公知。在此，一般借助所谓的激光观察器或观察孔手动定位患者，例如在CT设备上，并将贴近患者的CT台手动地控制到相应的位置上。例如，通过这种方法和方式使头部中心垂直对准CTX射线管的旋转中心。
这种利用相应装置进行的过程需要操作人员进行耗时的、手动的操作，并直接在患者身上和在诊断或治疗设备的操作控制台上分别进行不令人满意的交互。尤其是在需要通过这样的诊断设备在尽可能短的时间内对患者进行连续检查时，则更是存在缺点。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种在医疗诊断或治疗设备中定位患者的方法和装置，能在更短的时间内，并在尽可能节省人员的情况下对患者进行定位。
发明人了解，只要可以显示具有与诊断或治疗设备的空间相关性的患者图像，就可以在大大节省操作人员的手动操作和交互，从而可以通过遥控患者卧榻的移动使仅可在屏幕上识别的目标标记与所期望的患者身体区域相一致。
因此，在此在屏幕上将目标标记与患者图像相叠加，而无需象在现有技术中通常所做的那样，将目标标记实际投射在患者身上，从而可以使患者一直运动，直到预定身体区域的位置与屏幕上与诊断或治疗设备的坐标***具有空间相关性的虚拟目标标记达到所期望的相对位置为止。
与该基本思想相对应，发明人建议改进在医疗诊断或治疗设备中定位患者的公知方法，其中，该设备包括一个计算单元和一个至少在一个平面内可调的患者卧榻，其中使至少一个可视目标标记与患者的一个身体区域相一致。根据本发明，这种改进在于，使用至少一个图像拍摄装置在屏幕上对患者成像，其中已知诊断或治疗设备的坐标***与所获得的图像之间的空间相关性，并且至少一个与诊断或治疗设备的坐标***空间耦合的目标标记与患者的图像在屏幕上相叠加，从而通过遥控患者卧榻的移动可以使患者的预定身体区域与至少一个目标标记处于所期望的空间相关性中。
这样的目标标记可以例如由一个简单的目标十字或十字线构成，也可以是显示的诊断或治疗设备的当前扫描区域。
如果在例如计算机断层造影设备的旋转轴方向观察患者，则目标标记可以是计算机断层造影设备的旋转中心。
本发明方法的另一改进在于，至少使用两个拍摄轴相互独立、优选为相互正交的图像拍摄装置来代替仅使用一个图像拍摄装置，一个图像拍摄装置只能在一个平面内定位患者。这样，可以根据上述方法将患者在三维空间中的移动到所期望的位置。
患者的移动或患者卧榻的移动可以在诊断或治疗设备的控制台上，通过遥控装置、优选为与操纵杆或方向键连接的遥控装置来实现。
当然还可以通过使鼠标或跟踪球的移动与在屏幕上的显示相应地耦合来将患者移动到所期望的位置。
如果采用多个图像拍摄装置或摄像机，则具有优点的是使用不同的目标标记。例如，对于其拍摄方向被定向为CT机旋转轴方向的图像拍摄装置，可将用于表示旋转轴的十字线用作目标标记，而对于从上面拍摄患者的图像拍摄装置，则可将目前设定的计算机断层造影设备的扫描区域用作目标标记。同样，在此也可以显示CT断层平面，以便在CT拍摄的前视场中就已经可以显示各断层的位置，并在必要时校正患者的位置。
根据本发明，进一步设置了，通过相应的输入装置、优选为鼠标或操纵杆，在屏幕上除了目标标记之外，还在患者图像上标记出期望的目标标记的最终位置，接着自动控制患者卧榻的移动，直到目标标记和目标标记的期望位置相重合。
除了上述根据本发明的方法之外，发明人还建议改进用于在医疗诊断或治疗设备中定位患者的装置，优选用于实施上述方法，其中该装置包括一个计算单元和一个至少在一个平面内可调的患者卧榻，并具有至少一个可使其与确定的患者身体区域一致的目标标记。根据本发明的改进在于，设置至少一个图像拍摄装置和一个屏幕用于再现患者图像，并具有用于在该屏幕上将患者图像与至少一个目标标记相叠加的部件，其中，该目标标记在空间上与诊断或治疗设备的坐标***相耦合，从而通过移动患者卧榻可以使患者的预定身体区域与至少一个目标标记处于所期望的空间相关性中。
对于目标标记，例如可以是目标十字，其优选对应于计算机断层造影设备的旋转中心。或者，还可以是设定的扫描区域的边界线或所扫描的断层平面的标记。
如果要对患者进行三维定位，则需要至少两个图像拍摄装置，其中，它们的拍摄轴必须设置为相互独立的，优选为相互正交的。
在此，对患者卧榻的每个运动平面，可以设置一个拍摄轴与该运动平面相垂直的图像拍摄装置。此外，至少有一个图像拍摄装置可以是三维扫描仪，该扫描仪优选具有激光扫描仪或三维CMOS传感器。
对应于空间探测，在屏幕上显示的患者图像也可以是立体图像，其中该立体图像在必要时必须由操作人员用相应的三维眼镜观察。
此外在另一个优选的实施方式中，在根据本发明的装置中还具有部件，用于通过输入装置、优选通过鼠标或操纵杆在屏幕上除目标标记外，标记出患者图像中期望的目标标记的最终位置，以及一个控制患者卧榻的自动控制装置，使患者卧榻移动直到目标标记与该目标标记的期望位置重合为止。通过根据本发明的装置的这种设计，可以以最小的操作成本，仅通过输入所期望的目标标记的位置进行患者的自动定位，其中，计算单元计算实际上现有的目标标记和目标标记的期望位置之间的相互关系，并以相应的方式移动患者卧榻，以便使两者重合。当然，这可以不仅在一个平面上进行，也可以立体地进行，其中，在两幅由图像拍摄装置获得的患者图像上进行该操作，这些图像拍摄装置具有在数学上相互独立的拍摄轴。
还可以证明，具有上述功能的部件主要为程序或程序模块，它们确保了诊断或治疗设备的计算单元的相应工作方式，包括对患者卧榻的控制。
附图说明
下面借助结合附图描述的优选实施方式给出本发明的其它特征和优点。其中示出了：
图1为根据本发明的计算机断层造影***的示意图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的计算机断层造影***的示意图，该***包括以横截面显示的计算机断层造影设备1。在计算机断层造影设备1中，X射线源3和与其相对设置的探测器2设置在可旋转的排架上，该探测器2可与排架一起围绕旋转轴旋转。在排架的内部区域示意性地示出了患者卧榻9，患者10位于其上。此外，该截面图还示出了两个摄影机4和5，其中第一摄影机4及其拍摄轴与排架的旋转轴共轴，并由此从头部开始对患者进行拍摄。此外，第二摄影机5设置在患者10的侧面，从而其拍摄轴垂直于排架的旋转轴。
两个摄影机4和5的拍摄显示在示意图13和14中。示意图13示出了患者10在排架中的照片，其中，根据本发明，目标标记11以十字线的形式与位于排架中的患者10的图像相叠加。目标标记11示出了排架的实际旋转中心，并说明了患者在该时刻被定位在旋转中心下面。利用按键块7的按键7.1至7.4，操作人员可以遥控患者卧榻的移动，直到所示平面中的患者位于与所示十字线相互关联的正确位置。
示意图14示出了位于摄影机5位置侧面的患者10，其中在此也通过按键块8的按键8.1和8.2移动患者卧榻9，并由此移动患者10。患者还没有位于最终的正确位置。通过点击患者卧榻控制装置的按键8.1和8.2，操作人员可以将患者移动到所期望的位置上。
除了操作按键手动移动患者卧榻及患者，还可以在屏幕上标示应当最终与目标标记一致的患者的位置，其中，通过计算机断层造影设备1的计算单元6，根据对目标标记位置的了解、输入期望的目标标记最终位置以及为此所需的变换条件，可以一直自动移动患者卧榻，直到十字线11或12的中心与操作人员设置的目标点重合为止。
根据本发明，所述方法或所述装置公开了这样一种可能，即，通过简单方式将患者定位在所期望的位置上，而无需在患者身上设置光标或其它标记。
可以证明，根据本发明的方法不仅可应用于X射线计算机断层造影设备，还可以应用于核自旋断层造影设备、血管造影设备、超声波治疗仪或放射治疗仪，而不脱离本发明的范围。相应的，在所述设备中包括了这样的定位装置。
可以理解，本发明的所述特征不仅能以各已给出的组合，还能以其它组合或单独使用，而不脱离本发明的范围。

Claims (18)

1.一种在医疗诊断或治疗设备(1)中定位患者(10)的方法，该设备(1)包括一个计算单元(6)和一个至少在一个平面内可调的患者卧榻(9)，其中，使至少一个可视目标标记(11，12)与患者(10)的一个身体区域一致，其特征在于，使用至少一个图像拍摄装置(4，5)在屏幕(13，14)上对患者成像，其中，已知所述诊断或治疗设备的坐标***与所获得的图像之间的空间相关性，以及在屏幕(13，14)上，至少有一个与该诊断或治疗设备(1)的坐标***空间耦合的目标标记(11，12)与患者(10)的图像叠加，从而通过遥控患者卧榻(9)的移动可以使患者(10)的预定身体区域与至少一个目标标记(11，1 2)处于所期望的空间相关性中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将对所述诊断或治疗设备的扫描区域的显示用作目标标记。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将显示的目标十字或十字线(11，12)作为目标标记。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，将显示的旋转中心(11)、优选为计算机断层造影设备的旋转中心(11)作为目标标记。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，至少使用两个图像拍摄装置(4，5)，其拍摄轴相互独立、优选为相互正交的。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对于患者卧榻(9)的每个运动平面，采用拍摄轴与该运动平面相垂直的图像拍摄装置(4，5)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，为了移动患者卧榻(9)，采用一遥控装置、优选为与操纵杆或方向键(7.1-7.4，8.1，8.2)连接的遥控装置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，在选择了待检查的身体区域之后，由操作人员自动在屏幕上显示适合于定位该身体区域的目标标记和/或区域标记(11’，12’)。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法，其特征在于，可以使每个图像拍摄装置(4，5)对应于不同的目标标记。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，通过输入装置、优选为鼠标或操纵杆，在屏幕上除了所述目标标记之外，还可标记出在患者图像上所期望的目标标记(11’，12’)的最终位置，并自动控制患者卧榻的移动，直到目标标记与期望的目标标记位置重合为止。
11.一种在医疗诊断或治疗设备中定位患者的装置，用于实施上述方法权利要求中任一项所述的方法，该装置包括一个计算单元(6)和一个至少在一个平面内可调的患者卧榻(9)，其中，设置了至少一个可与确定的患者(10)的身体区域一致的目标标记(11，12)，其特征在于，设置了至少一个图像拍摄装置(4，5)和一个用于再现患者图像的屏幕(13，14)，并具有在该屏幕上使患者图像与至少一个目标标记相叠加的部件，该目标标记在空间上与该诊断或治疗设备的坐标***相耦合，从而通过患者卧榻的移动可使预先给定的患者身体区域与该至少一个目标标记处于期望的空间相关性中。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，目标标记为一目标十字(11，12)，其优选为相应于计算机断层造影设备的旋转中心。
13.根据权利要求11或12所述的装置，其特征在于，设置了至少两个图像拍摄装置(4，5)，它们的拍摄轴相互独立，优选为相互正交的。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的装置，其特征在于，对于患者卧榻(9)的每个运动平面，设置一个拍摄轴与该运动平面相垂直的图像拍摄装置(4，5)。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的装置，其特征在于，至少有一个图像拍摄装置是三维扫描仪，优选为具有激光扫描仪或三维CMOS传感器的三维扫描仪。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，在屏幕上显示的患者图像可以是立体图像，必要时可由操作人员用相应的三维眼镜观察。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的装置，其特征在于，其具有部件，用于通过输入装置、优选通过鼠标或操纵杆在屏幕上除目标标记外，标记出患者图像中期望的目标标记(11’，12’)的最终位置，以及一个控制患者卧榻的自动控制装置，使患者卧榻移动直到目标标记与该目标标记的期望位置重合为止。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的装置，其特征在于，所述各部件是程序或程序模块。
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