DE102020207753A1

DE102020207753A1 - Optimierung der Lagerung eines Patienten auf einer Patientenliege für die medizinische Bildgebung

Info

Publication number: DE102020207753A1
Application number: DE102020207753.3A
Authority: DE
Inventors: Jumana Jaber; Carsten Thierfelder; Andreas Wimmer
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2020-06-23
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2021-12-23
Also published as: CN113827259A; US11944471B2; US20210393218A1

Abstract

Bereitgestellt wird ein Computer-implementiertes Verfahren zum Betrieb eines medizinischen Bildgebungssystems. Das Bildgebungssystem weist eine Bildgebungseinheit und eine Lagerungsvorrichtung zur Lagerung eines Untersuchungsobjekts auf. Das Verfahren weist mehrere Verfahrensschritte auf. Ein Verfahrensschritt ist auf das Ermitteln einer Objektinformation bezüglich des Untersuchungsobjekts gerichtet. Ein weiterer Verfahrensschritt ist auf das Bestimmen eines Untersuchungsbereichs für das Untersuchungsobjekt gerichtet, wobei der Untersuchungsbereich als ein durch die Bildgebungseinheit im Rahmen einer durchzuführenden Untersuchung zu untersuchender Bereich des Untersuchungsobjekts definiert ist. Ein weiterer Schritt ist auf die Vornahme einer Bestimmung betreffend einen Lagezustand des Untersuchungsobjekts relativ zur Lagerungsvorrichtung gerichtet, und zwar basierend auf dem Untersuchungsbereich und der Objektinformation. Ein weiterer Schritt ist auf das Bereitstellen einer Nutzerausgabe für einen Nutzer des Bildgebungssystems basierend auf der Bestimmung gerichtet.

Description

Die Erfindung betrifft ein medizinisches Bildgebungssystem sowie ein Verfahren zum Betrieb desselben.
Wird ein Patient durch medizinische Bildgebungssysteme untersucht, wird er typischerweise auf einer Patientenliege angeordnet, die während der Untersuchung relativ zur eigentlichen Bildgebungseinheit des Bildgebungssystems verfahren wird. Soll beispielsweise eine Untersuchung mittels Computertomographie (CT) oder Kernspin (MR) erfolgen, wird der Patient mittels der Patientenliege entlang der Systemachse des CT- oder MR-Geräts durch eine Öffnung der sog. Gantry bewegt.
In der Praxis können Schwierigkeiten dadurch entstehen, dass der Verfahrbereich der Patientenliege relativ zur Bildgebungseinheit begrenzt ist. Dies hat zur Folge, dass eine ungünstige Positionierung des Patienten auf der Patientenliege nicht beliebig ausgeglichen werden kann. Soll am Patienten z.B. ein Thorax/Lungen-Scan durchgeführt werden, bei dem der Patient mit den Füßen voran in das CT-Gerät bewegt wird, kann es sein, dass der Untersuchungsbereich (Thorax/Lunge) nicht vollständig in den Abtastbereich des CT-Geräts gebracht werden kann, wenn der Patient z.B. zu weit in Richtung Kopfende der Patientenliege platziert wurde. Fehlmessung sind die Folge, deren Wiederholung nicht nur unwirtschaftlich ist, sondern vor allem auch die individuelle Strahlenbelastung des Patienten erhöht.
Die Situation wird dadurch verkompliziert, dass für einzelnen Patienten stark unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich einer Platzierung auf der Patientenliege entstehen können. So kann es sein, dass sehr große Patienten grundsätzlich anders positioniert werden müssen als normal große Patienten (z.B. „Kopf-voran“ anstelle von mit den Füßen zuerst). Bei anderen Patienten kann eine Lage mit dem Kopf voran aufgrund klaustrophobischer Ängste aber wiederum ausgeschlossen sein. Auch der Körperumfang der Patienten kann eine speziell angepasste Anordnung auf der Patientenliege erforderlich machen. So kann es in Abhängigkeit des Körperumfangs notwendig werden, die Patientenliege abzusenken oder anzuheben, um den Patienten mit der Systemachse ausrichten zu können. Da der horizontale Verfahrbereich vieler Patientenliegen von der gewählten Höheneinstellung abhängt, muss dies bei der Anordnung des Patienten auf der Patientenliege ebenfalls berücksichtigt werden.
Zusammengefasst gibt es also verschiedenste Rahmenbedingungen, die zwar bei der richtigen Platzierung eines Patienten auf einer Patientenliege beachtet werden müssen, aber für den Nutzer (etwa: einen technischen Assistenten, einen Arzt oder Radiologen, bzw. den Patienten selbst) häufig nur schwer kausal zu überblicken sind. Für einige Fälle behilft man sich mit an der Patientenliege angebrachten Markierungen, die für einige Standardfälle eine geeignete Position anzeigen mögen. Durch die Vielfalt unterschiedlicher Untersuchungen (mit unterschiedlichen Untersuchungsbereichen) und die erwähnten individuellen Rahmenbedingungen auf Seiten des Patienten können solche Markierung in der Praxis - wenn überhaupt - nur Anhaltspukte bieten.
Dies hat zur Folge, dass die Lagerung des Patienten auf der Patientenliege häufig auf „trial and error“ basiert. Der Patient wird versuchsweise auf der Patientenliege positioniert, woraufhin die Untersuchungsposition testweise angefahren wird. Um die Strahlenbelastung für den Patienten dabei so gering wie möglich zu halten, wird dabei bevorzugt keine Messung vorgenommen. Es bedarf deshalb schon einiger Erfahrung, auf dieser Grundlage eine Beurteilung des Lagezustands des Patienten vorzunehmen und ggf. eine geeignete Umlagerung zu veranlassen. Unerwünschte Fehlmessungen lassen sich infolge dessen nicht gänzlich ausschließen. Darüber hinaus erhöht ein solches Vorgehen die Belegzeiten des Geräts und sorgt für Unruhe bei den möglicherweise ohnehin angespannten Patienten.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung anzugeben, bei denen das Auffinden eines geeigneten Lagezustands eines Patienten auf einer Patientenlagerungsvorrichtung im Rahmen einer bildgebenden medizinischen Untersuchung unter Verminderung der Strahlenbelastung für den Patienten und verbesserter Effizienz begünstigt wird.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe mit einem Verfahren, einem Bildgebungssystem bzw. einem Computerprogrammprodukt gemäß dem Hauptanspruch und den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Computer-implementiertes Verfahren zum Betrieb eines medizinischen Bildgebungssystems bereitgestellt. Das Bildgebungssystem weist eine Bildgebungseinheit und eine Lagerungsvorrichtung zur Lagerung eines Untersuchungsobjekts auf. Das Verfahren weist mehrere Schritte auf. Ein Schritt ist auf das Ermitteln einer Objektinformation bezüglich des Untersuchungsobjekts gerichtet. Ein weiterer Schritt ist auf das Bestimmen eines Untersuchungsbereichs für das Untersuchungsobjekt gerichtet, wobei der Untersuchungsbereich als ein durch die Bildgebungseinheit im Rahmen einer durchzuführenden Untersuchung zu untersuchender Bereich des Untersuchungsobjekts definiert ist. Ein weiterer Schritt ist auf die Vornahme einer Bestimmung betreffend einen Lagezustand des Untersuchungsobjekts relativ zur Lagerungsvorrichtung basierend auf dem Untersuchungsbereich und der Objektinformation gerichtet. Ein weiterer Schritt ist auf das Bereitstellen einer Nutzerausgabe für einen Nutzer des Bildgebungssystems basierend auf der Bestimmung gerichtet.
Das medizinische Bildgebungssystem kann generell zur Aufnahme von medizinischen Bilddaten von dem Untersuchungsobjekt ausgebildet sein. Dazu kann das Bildgebungssystem eine (oder mehrere) Bildgebungseinheit aufweisen, die dazu ausgebildet ist, das Untersuchungsobjekt oder einen oder mehrere Abschnitte des Untersuchungsobjekts mit Methoden der medizinischen Bildgebung abzubilden. Die Methoden der medizinischen Bildgebung können auf Röntgendurchleuchtung, Computertomographie (CT), Magnetresonanztomographie (MR), und/oder Positronen-Emissionstomographie (PET) beruhen. Entsprechend kann die Bildgebungseinheit ein Computertomographiegerät, ein C-Bogen-Röntgengerät, ein Magnetresonanztomographiegerät, und/oder ein Positronen-Emissionstomographiegerät aufweisen. Die von der Bildgebungseinheit erzeugten Bilddaten des Untersuchungsobjekts können beispielsweise zweidimensional mit zwei räumlichen Dimensionen, dreidimensional mit drei räumlichen oder zwei räumlichen und einer zeitlichen Dimension, oder vierdimensional mit drei räumlichen und einer zeitlichen Dimension sein.
Das Untersuchungsobjekt kann beispielsweise als anatomischer Körper mit ein oder mehreren Hohlräumen ausgebildet sein. Insbesondere kann das Untersuchungsobjekt ein Patient sein.
Die Lagerungsvorrichtung ist zur Aufnahme und Lagerung des Untersuchungsobjekts ausgebildet. Die Lagerungsvorrichtung kann ferner zur Bewegung des darauf aufgenommenen Untersuchungsobjekts relativ zur Bildgebungseinheit ausgebildet sein. Die Lagerungsvorrichtung kann insbesondere eine Patientenlagerungsvorrichtung zur Aufnahme eines Patienten sein. Beispielsweise kann die Lagerungsvorrichtung eine Patientenliege, wie etwa einen chirurgischen Tisch, aufweisen. Ferner kann die Lagerungsvorrichtung eine Bewegungsvorrichtung zur Bewegung der Patientenliege relativ zur Bildgebungseinheit aufweisen.
Die Objektinformation kann als für das jeweilige Untersuchungsobjekt spezifische Information aufgefasst werden. Insbesondere kann die Objektinformation für die am Untersuchungsobjekt durch die Bildgebungseinheit durchzuführende Untersuchung relevant sein. Mit anderen Worten kann es sich bei der Objektinformation um eine objektspezifische (patientenspezifische) Information handeln, die bei der durchzuführenden Untersuchung ggf. zu berücksichtigen ist und insbesondere die Art und Weise beeinflussen kann, wie das Untersuchungsobjekt auf der Lagerungsvorrichtung anzuordnen ist. Die Objektinformation kann insbesondere eine Geometrie (ein oder mehrere geometrische Eigenschaften) des Untersuchungsobjekts beschreiben. Zum Beispiel kann die Objektinformation eine Körpergröße oder einen Körperumfang umfassen.
Der Untersuchungsbereich ist der Bereich des Untersuchungsobjekts, der einer Untersuchung durch die Bildgebungseinheit unterzogen werden soll. Die Untersuchung kann mit anderen Worten darin bestehen, dass vom Untersuchungsbereich durch die Bildgebungseinheit Bilddaten aufgenommen werden sollen. Der Untersuchungsbereich kann dabei sowohl von der geplanten Untersuchung an sich als auch von der Geometrie des Untersuchungsobjekts abhängen. Beispielsweise kann der Untersuchungsbereich als Thorax-Bereich des Untersuchungsobjekts definiert sein, wenn z.B. der Brustraum eines Patienten abgebildet werden soll. Als weiteres Beispiel kann der Untersuchungsbereich angeben, das insbesondere eine Rückseite der Lunge abgebildet werden soll. Der Untersuchungsbereich kann eine zweidimensionale Teilfläche oder einen dreidimensionalen Teilraum des Untersuchungsobjekts beschreiben. Soll z.B. ein Ganzkörperscan durchgeführt werden, kann der Untersuchungsbereich auch dem kompletten Untersuchungsobjekt entsprechen. Die Art der durchzuführenden Untersuchung hat also Einfluss auf den Untersuchungsbereich.
Vom Untersuchungsbereich hängt wiederum ab, welche Lagezustände des Untersuchungsobjekts relativ zur Lagerungsvorrichtung für die durchzuführende Untersuchung geeignet und welche weniger geeignet sind. Weiterhin hängt ein geeigneter Lagezustand von der spezifischen Objektinformation ab, durch die sich weitere Nebenbedingen für den Lagezustand ergeben können. Der Lagezustand des Untersuchungsobjekts kann dabei als die Lage des Untersuchungsobjekts relativ zur Lagerungsvorrichtung (und insbesondere zur Patientenliege und deren Liegefläche) aufgefasst werden. Der Lagezustand kann beschreiben, wie (anatomische) Landmarken relativ zur Lagerungsvorrichtung angeordnet sind bzw. angeordnet werden sollen. Bei Patienten als Untersuchungsobjekte kann es sich bei solchen Landmarken insbesondere um die Kontur (die Silhouette, den Schattenriss) oder Körperteile des Patienten handeln, also beispielsweise Kopf, Augen, Thorax, Brust, Beine, Gelenke usw. Der Lagezustand kann ferner eine Orientierung des Untersuchungsobjekts betreffen. Die Orientierung kann insbesondere die relative Orientierung von Kopf und Füßen gegenüber der Patientenliege, oder die Lage des Patienten umfassen, also beispielsweise Rückenlage, Seitenlage rechts, Seitenlage links, Bauchlage etc.
Die Bestimmung betreffend den Lagezustand kann als Aussage hinsichtlich eines bestehenden, momentanen Lagezustands oder als Aussage hinsichtlich eines einzunehmenden Lagezustands aufgefasst werden. Die Bestimmung kann sowohl eine Bewertung eines (bestehenden) Lagezustands als auch die Berechnung eines (einzunehmenden) Lagezustands beinhalten. Die Bestimmung gründet dabei auf die oben beschriebenen Einflussfaktoren: Objektinformation und Untersuchungsbereich. Mit anderen Worten ist die Bestimmung ein Ergebnis, das basierend auf den Eingangsgrößen Objektinformation und Untersuchungsbereich ermittelt wird und von dem eine Auswirkung auf bzw. Aussage über den (einzunehmend bzw. momentanen) Lagezustand abgeleitet werden kann. Mit anderen Worten ist die Bestimmung auf den Lagezustand anwendbar bzw. bezüglich des Lagezustands umsetzbar. Gemäß einer Ausführungsform kann die Bestimmung betreffend den Lagezustand als eine auf der Objektinformation und dem Untersuchungsbereich basierende Bestimmung eines für die durchzuführende Untersuchung geeigneten Lagezustands aufgefasst werden.
Basierend auf der Bestimmung wird schließlich eine Nutzerausgabe erzeugt, die dem Nutzer über eine geeignete Nutzerschnittstelle bereitgestellt werden kann. Der Nutzer kann beispielsweise eine Bedienerin oder ein Bediener des Bildgebungssystems, wie etwa eine Ärztin oder ein Arzt oder eine Technikerin oder ein Techniker sein. Der Nutzer kann ferner der Patient sein. Die Nutzerausgabe überträgt die Bestimmung in eine Form, die der Nutzer erschließen, anwenden und umsetzen kann, wodurch er in die Lage versetzt wird, zielgerichtet auf einen einzunehmenden Lagezustand hinzuwirken oder auf einen momentanen Lagezustand einzuwirken. Die Nutzerschnittstelle kann beispielsweise als grafische Nutzerschnittstelle mit ein oder mehreren Schaltflächen, eine Projektionsanordnung, ein oder mehrere Leuchteinrichtungen, ein oder mehrere Lautsprecher, usw. ausgebildet sein.
Die vorgenannten Merkmale wirken synergetisch derart zusammen, dass individuelle Einflussfaktoren auf den Lagezustand eines Untersuchungsobjekts bei einer medizinischen bildgebenden Untersuchung systematisch und automatisch berücksichtigt werden. Dadurch, dass sowohl Objektinformation als auch der Untersuchungsbereich ausgewertet werden, finden objektspezifische Eigenschaften ebenso Beachtung wie die Art der durchzuführenden Untersuchung. Durch die Berücksichtigung dieser Parameter kann eine für jede Untersuchung und für jedes Untersuchungsobjekt individuelle Bestimmung hinsichtlich des Lagezustands vorgenommen werden, wodurch geeignete Lagezustände schneller festgelegt und ungünstige Lagezustände besser korrigiert werden können. Durch die Nutzerausgabe wird das Ergebnis der Analyse ferner unmittelbar an den Nutzer des Bildgebungssystems weitergeleitet, sodass dieser entsprechend reagieren kann. Dadurch können Untersuchungsvorgänge mit ungünstigen Lagezuständen effektiv vermieden werden, was Fehlmessung deutlich reduzieren kann und so zur aufgabengemäßen Reduktion der Strahlenbelastung für den Patienten ebenso beiträgt, wie zu einer verbesserten Effizienz in der Nutzung des Bildgebungssystems.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Objektinformation eine Information hinsichtlich des momentanen Lagezustands des Untersuchungsobjekts bezüglich der Lagerungsvorrichtung aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform kann der momentane Lagezustand durch eine Sensoreinrichtung ermittelt werden, die zur Erfassung des momentanen Lagezustands ausgebildet ist.
Durch die Ermittlung des momentanen Lagezustands kann dieser bei der Vornahme der Bestimmung berücksichtigt werden, was z.B. die Möglichkeit eröffnet, den momentanen Lagezustand, insbesondere durch Vergleich mit einem geeigneten Lagezustand, zu bewerten oder zu korrigieren. Durch die darauf aufbauende Bereitstellung der Nutzerausgabe kann so z.B. ein für die durchzuführende Untersuchung ungeeigneter Lagezustand identifiziert und dies dem Nutzer mitgeteilt werden. Fehlmessungen können dadurch verhindert werden. Ein ungeeigneter momentaner Lagezustand kann dabei z.B. durch eine Fehlausrichtung des Untersuchungsobjekts bezüglich der Lagerungsvorrichtung gegeben sein, die ein Abtasten des Untersuchungsbereichs durch die Bildgebungseinheit verhindert.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Objektinformation eine Information hinsichtlich ein oder mehrerer geometrischer Eigenschaften des Untersuchungsobjekts auf. Dabei können die geometrischen Eigenschaften allgemein Abmessungen des Untersuchungsobjekts betreffen. Beispielsweise können die geometrischen Eigenschaften die (Körper-)Größe, den (Körper-) Umfang, die Position ein oder mehrerer anatomischer Landmarken des Untersuchungsobjekts, Abmessungen von Teilen des Untersuchungsobjekts, wie z.B. die Rumpflänge oder den Bauch- bzw. Brustumfang usw. umfassen. Die Position der ein oder mehreren anatomischen Landmarken kann dabei die Position mehrerer anatomischer Landmarken relativ zueinander umfassen - beispielsweise den Abstand Hüfte-Kopf. Ferner kann die Position der ein- oder mehreren anatomischen Landmarken die absolute Position der Landmarken bezogen auf das Untersuchungsobjekt umfassen.
Bei der oder den Landmarken kann es sich insbesondere um eine Körperregion des Patienten handeln, also beispielsweise um den Kopf, die Augen, den Thorax, die Brust, die Beine oder ein einzelnes Kniegelenk. Die Bestimmung der Position der Landmarke(n) umfasst in wenigstens einer Ausgestaltung der Erfindung auch die Bestimmung der relativen Position mehrerer identifizierter Landmarken zueinander. Weiterhin kann anhand bereits identifizierter Landmarken, deren Position bestimmt ist, auf die Identität und Position weiterer Landmarken geschlossen werden. Beispielsweise kann anhand der Bestimmung der Position und Orientierung des Thorax auf die Position des Herzens oder eines Lungenflügels geschlossen werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vornahme einer Bestimmung betreffend den Lagezustand eine Bestimmung ein oder mehrerer anatomischer Landmarken des Untersuchungsobjekts in dem Koordinatensystem der Lagerungsvorrichtung.
Durch das „in-Bezug-setzen“ anatomischer Landmarken mit dem Koordinatensystem der Lagerungsvorrichtung kann ein bestehender Lagezustand technisch einfach und rasch bewertet werden. Gleichermaßen erleichtert ein solches Vorgehen die Vorgabe eines geeigneten, einzunehmenden Lagezustands sowie die Bereitstellung der Nutzerausgabe.
Gemäß einer Ausführungsform können die geometrischen Eigenschaften durch eine Sensoreinrichtung ermittelt werden, die zur Bereitstellung dieser Information(en) ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ dazu können die geometrischen Eigenschaften durch Abfrage einer Datenbank, z.B. eines Informationssystems, ermittelt werden, in der ein oder mehrere Untersuchungsobjekt-bezogene geometrische Eigenschaften, beispielsweise von früheren Untersuchungen, gespeichert sind. Ein solches Informationssystem kann beispielsweise ein Krankenhaus-Informationssystem (HIS) oder Radiologie-Informationssystem (RIS) oder eine andere geeignete Datenbank sein.
Durch die Berücksichtigung der spezifischen geometrischen Eigenschaften des Untersuchungsobjekts lässt sich die Bestimmung betreffend den Lagezustand besser an die Geometrie des Untersuchungsobjekts anpassen. So können bei der Bestimmung z.B. Körpergröße und/oder Körperumfang des Untersuchungsobjekts berücksichtigt werden, wodurch sich eine Bewertung oder Berechnung eines Lagezustands individuell and die physiologischen Voraussetzungen des Untersuchungsobjekts anpassen lässt.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Objektinformation eine Information hinsichtlich ein oder mehrerer untersuchungsrelevanter Nebenbedingungen des Untersuchungsobjekts auf. Untersuchungsrelevante Nebenbedingungen betreffen Informationen jenseits der vorgenannten geometrischen Eigenschaften, die sich nicht oder nur schwer durch eine Vermessung des Untersuchungsobjekts mittels einer Sensoreinrichtung bestimmen lassen, aber möglicherweise einen Einfluss auf die auf die Lagerung des Untersuchungsobjekts auf der Lagerungsvorrichtung entfalten. Insbesondere können solche Nebenbedingungen psychosomatische Einschränkungen des Untersuchungsobjekts betreffen, wie eine eingeschränkte Beweglichkeit eines oder mehrerer Körperteile, klaustrophobische Beeinträchtigungen, etwaige Verwirrtheitszustände, den Grad einer Narkose bzw. die Ansprechbarkeit eines Patienten. Weitere untersuchungsrelevante Nebenbedingungen können sich aus der Notwendigkeit einer Beatmung/Dialyse oder einer Kontrastmittelgabe während der Untersuchung ergeben.
Gemäß einer Ausführungsform können diese untersuchungsrelevanten Nebenbedingungen durch Abfrage einer vorgenannten Datenbank, insbesondere durch Abfrage eines vorgenannten Informationssystems, ermittelt werden.
Durch die Berücksichtigung untersuchungsrelevanter Nebenbedingungen kann die Bestimmung betreffend den Lagezustand noch besser an die Gegebenheiten des Untersuchungsobjekts und die durchzuführende Untersuchung angepasst werden. Z.B. kann auf diese Weise berücksichtigt werden, dass ein klaustrophobischer Patient möglichst nicht mit dem Kopf voran in die Öffnung einer Gantry geschoben werden sollte, oder die Notwendigkeit einer Beatmung einen angepassten Lagerungszustand erfordert.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vornahme der Bestimmung eine Berechnung eines geeigneten Lagezustands des Untersuchungsobjekts relativ zur Lagerungsvorrichtung.
In Abhängigkeit der Objektparameter und dem Untersuchungsbereich kann damit insbesondere proaktiv, d.h. bevor das Untersuchungsobjekt auf der Lagerungsvorrichtung angeordnet wird ein geeigneter Lagezustand bestimmt werden. Dieser kann dem Nutzer dann über die Nutzerausgabe vermittelt werden, wodurch der Nutzer in die Lage versetzt wird, das Untersuchungsobjekt gleich geeignet auf der Lagerungsvorrichtung zu positionieren. Zudem kann der geeignete Lagezustand dafür verwendet werden, einen bereits bestehenden Lagezustand durch Vergleich mit dem geeigneten Lagezustand zu bewerten.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Nutzerausgabe eine Anweisung zur Einnahme des geeigneten Lagezustands.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vornahme der Bestimmung eine Bewertung eines momentanen Lagezustands des Untersuchungsobjekts relativ zur Lagerungsvorrichtung.
Die Bewertung eines momentanen Lagezustands eröffnet die Möglichkeit, auf eine bereits bestehende Anordnung des Untersuchungsobjekts auf der Lagerungsvorrichtung Einfluss zu nehmen. Wird die Bewertung dem Nutzer über die Nutzerausgabe mitgeteilt, kann der Nutzer einen ungünstigen momentanen Lagezustand korrigieren.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Bewertung des momentanen Lagezustands eine Ermittlung einer Anweisung zur Korrektur des momentanen Lagezustand wobei die Nutzerausgabe die Anweisung zur Korrektur beinhaltet.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Lagerungsvorrichtung einen vorbestimmten Verfahrbereich relativ zur Bildgebungseinheit auf. Die Vornahme der Bestimmung erfolgt zusätzlich basierend auf dem Verfahrbereich.
Durch die Berücksichtigung des Verfahrbereichs kann besser abgeschätzt werden, ob ein Lagezustand für die durchzuführende Untersuchung, d.h. für den abzutastenden Untersuchungsbereich, geeignet ist. So kann es z.B. vorkommen, dass der Verfahrbereich nicht ausreicht, um das Untersuchungsobjekt weit genug in Richtung der Bildgebungseinheit zu bewegen, wenn dieses ungünstig auf der Lagerungsvorrichtung positioniert ist. Durch die Berücksichtigung des Verfahrbereichs kann eine genauere Aussage hinsichtlich des Lagezustands getroffen werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Bildgebungseinheit einen vorbestimmten Abtastbereich auf. Die Vornahme der Bestimmung erfolgt zusätzlich basierend auf dem Abtastbereich.
Durch die Berücksichtigung des Abtastbereichs kann eine verbesserte Einschätzung dahingehend getroffen werden, welche Lagezustände für die durchzuführende Untersuchung und das Untersuchungsobjekt geeignet sind und welche nicht. Dabei kann der Abtastbereich insbesondere in Verbindung mit dem Verfahrbereich berücksichtig werden, was ein vollständiges Bild der maximalen relativen Bewegungsmöglichkeiten innerhalb des Bildgebungssystems erschießt.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vornahme einer Bestimmung eine Aussage darüber, ob der Untersuchungsbereich in vollständige Überdeckung mit dem Abtastbereich gebracht werden kann.
Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Untersuchungsbereich bei einem vorgegebenen Lagezustand auch wirklich vollständig abgetastet werden kann.
Gemäß einer Ausführungsform erfolgt im Schritt des Bestimmens des Untersuchungsbereichs das Bestimmen des Untersuchungsbereichs basierend auf der Objektinformation.
Dies beruht auf der Erkenntnis, dass der Untersuchungsbereich nicht nur von der durchzuführenden Untersuchung, sondern auch von den individuellen Gegebenheiten des Untersuchungsobjekts abhängt. Soll z.B. ein Thorax-Scan durchgeführt werden, wird der Untersuchungsbereich je nach Körpergröße, Rumpflänge und/oder Rumpfumfang verschieden ausgebildet sein. Durch die dynamische Bestimmung des Untersuchungsbereichs in Abhängigkeit der Objektinformation wird dem Rechnung getragen. Somit kann bei der Bestimmung eines geeigneten Lagezustands der tatsächliche Untersuchungsbereich besser abgeschätzt werden, was eine genauere Aussage hinsichtlich des Lagezustands gestattet.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner den Schritt des Empfangens einer Untersuchungsinformation von einer Datenbank bzw. von einem Informationssystem auf, und der Schritt des Bestimmens des Untersuchungsbereichs erfolgt basierend auf der Untersuchungsinformation.
Die Untersuchungsinformation kann insbesondere eine Information umfassen, welche Art von Untersuchung für das Untersuchungsobjekt geplant ist. Beispielsweise kann in der Untersuchungsinformation hinterlegt sein, dass für den Patienten X ein Kopf-Scan durchzuführen ist. Die Untersuchungsinformation kann somit als Basisinformation zur Bestimmung des Untersuchungsbereichs aufgefasst werden. Wie voranstehend ausgeführt, kann die Bestimmung des Untersuchungsbereichs davon ausgehend noch durch Berücksichtigung der Objektinformation verfeinert werden. Das Informationssystem kann z.B. als Krankenhaus-Informationssystem (HIS) oder Radiologie-Informationssystem (RIS) ausgebildet sein und insbesondere ein Untersuchungs-Planungs-Modul beinhalten. Durch das Empfangen der Untersuchungsinformation kann der Untersuchungsbereich automatisch bestimmt werden, ohne dass es einer Nutzereingabe bedarf, was die Anwenderfreundlichkeit des Systems verbessert. Alternativ kann die Untersuchungsinformation durch eine Nutzereingabe vorgegeben werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Nutzerausgabe eine optische und/oder akustische Anweisung zur Positionierung des Untersuchungsobjekts auf der Lagerungsvorrichtung auf.
Die Anweisung kann sich dabei sowohl auf einen einzunehmenden als auch auf einen momentanen, bereits bestehenden Lagezustand beziehen. Die optische und/oder akustische Anweisung kann eine Anweisung zur Positionierung und/oder Korrektur einer Positionierung des Untersuchungsobjekts auf der Lagerungsvorrichtung aufweisen. Die akustische Anweisung kann als Sprachausgabe enthaltend ein oder mehrere Anweisungen und/oder Warnungen an den Nutzer oder ein akustisches Warnsignal ausgebildet sein. Die optische Anweisung kann dem Nutzer in Form ein oder mehrerer Lichtsignale oder über eine geeignete Darstellungseinheit, wie etwa ein Display, bereitgestellt werden. Durch die Ausgabe einer optischen und/oder akustischen Anweisung betreffend den Lagezustand des Untersuchungsobjekts auf der Lagerungsvorrichtung wird der Nutzer bei dem Auffinden eines geeigneten Lagezustands intuitiv unterstützt.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Nutzerausgabe eine optische und/oder akustische Warnmeldung bei Vorliegen eines ungünstigen Lagezustands auf.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Nutzerausgabe mittels einer Projektionsanordnung auf die Lagerungsvorrichtung und/oder das darauf aufgenommene Untersuchungsobjekt projiziert.
Die Projektion der Nutzerausgabe direkt auf die Lagerungsvorrichtung bzw. auf das Untersuchungsobjekt erlaubt eine für den Nutzer leicht zugängliche Darstellung eines geeignetes Lagezustands bzw. dahingehend, wie ein bestehender Lagezustand ggf. zu korrigieren ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Nutzerausgabe dem Nutzer mittels einer Darstellungseinrichtung, insbesondere umfassend ein oder mehrere Displays, dargestellt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren das Berechnen eines Patientenmodells anhand einer dreidimensionalen Kontur des Untersuchungsobjekts zur bildlichen Darstellung des Untersuchungsobjekts. Ein solches Modell lässt sich leicht modifizieren, beispielsweise kann die entsprechende bildliche Darstellung aus verschiedenen Blickwinkeln erfolgen, so dass ein Benutzer eines erfindungsgemäßen bildgebenden Systems oder eine behandelnde Person die Informationen der dreidimensionalen Kontur bei der Planung der Lagerung oder einer weiteren Behandlung berücksichtigen kann. Gemäß einer Ausführungsform wird die Nutzerausgabe basierend auf der dreidimensionalen Kontur bereitgestellt. Insbesondere weist die Nutzerausgabe die dreidimensionale Kontur sowie eine Schemadarstellung der Patientenlagerungsvorrichtung derart auf, dass der Lagezustand des Untersuchungsobjekts wiedergegeben wird. Vorteilhafterweise wird eine solche Nutzerausgabe mit einer Darstellungseinrichtung, insbesondere umfassend ein oder mehrere Displays, dargestellt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein medizinisches Bildgebungssystem bereitgestellt. Das medizinische Bildgebungssystem weist eine Bildgebungseinheit, eine Lagerungsvorrichtung zur Lagerung eines Untersuchungsobjekts, und eine Verarbeitungseinheit auf. Die Verarbeitungseinheit ist dabei derart ausgebildet, dass sie eine Objektinformation des Untersuchungsobjekts bestimmt. Die Verarbeitungseinheit ist ferner derart ausgebildet, dass sie einen Untersuchungsbereich bestimmt, wobei der Untersuchungsbereich als ein durch die Bildgebungseinheit zu untersuchender Bereich des Untersuchungsobjekts definiert ist. Die Verarbeitungseinheit ist ferner derart ausgebildet, dass sie basierend auf der Objektinformation und dem Untersuchungsbereich eine Bestimmung bezüglich eines Lagezustands des Untersuchungsobjekts auf der Lagerungsvorrichtung vornimmt. Weiterhin ist die Verarbeitungseinheit derart ausgebildet, dass sie basierend auf der Bestimmung eine Nutzerausgabe erzeugt.
Die Verarbeitungseinheit kann als zentrale oder dezentrale Steuerung des Bildgebungssystems ausgebildet sein. Die Verarbeitungseinheit kann ein oder mehrere Steuergeräte und/oder ein oder mehrere Prozessoren aufweisen. Die Verarbeitungseinheit kann als lokaler oder Cloud-basierter Verarbeitungsserver implementiert sein. Vorteilhafterweise kann die Verarbeitungseinheit zumindest eine Nutzerschnittstelle aufweisen. Die Nutzerschnittstelle kann ein Eingabeelement aufweisen, beispielsweise eine Tastatur und/oder einen Steuerhebel (engl. Joystick) und/oder ein kapazitives und/oder resistives Eingabefeld, welches eine Steuerung des Bildgebungssystems durch einen Nutzer durch eine entsprechende Bedieneingabe ermöglicht. Die Nutzerschnittstelle kann ferner ein Darstellungselement, beispielsweise einen Monitor oder ein Display aufweisen. Das Darstellungselement kann dazu ausgebildet sein, ein oder mehrere Ergebnisse der Bestimmung hinsichtlich des Lagezustands für einen Nutzer graphisch darzustellen.
Die Vorteile des vorgeschlagenen Bildgebungssystems entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen des vorgeschlagenen Verfahrens. Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen können ebenso auf die anderen beanspruchten Gegenstände übertragen werden und umgekehrt.
Gemäß einer Ausführungsform weist das medizinische Bildgebungssystem ferner eine Sensoreinrichtung auf, die zur Bereitstellung der Objektinformation, insbesondere durch eine Vermessung des Untersuchungsobjekts, ausgebildet ist.
Durch die Bereitstellung einer Sensoreinrichtung, können ein oder mehrere der vorgenannten Objektinformationen direkt an dem Untersuchungsobjekt ermittelt werden, was eine genaue Erfassung aktueller Daten ermöglicht.
Die Sensoreinrichtung kann dazu ausgebildet sein, wenigstens einen Teil der Oberfläche des Untersuchungsobjekts abzutasten. Insbesondere kann die Sensoreinrichtung dazu ausgebildet sein, wenigstens einen Teil der Oberfläche des Untersuchungsobjekts kontaktlos abzutasten. Die Sensoreinrichtung kann wenigsten einen für die vorgenannten Aufgaben ausgebildeten elektromagnetischen Sensor aufweisen. Die Sensoreinrichtung und/oder die Verarbeitungseinheit können insbesondere dazu ausgebildet sein, eine dreidimensionale Kontur der abgetasteten Oberfläche zu berechnen. Die Sensoreinrichtung und/oder die Verarbeitungseinheit können insbesondere dazu ausgebildet sein, ein oder mehrere anatomische Landmarken anhand der abgetasteten Oberfläche, insbesondere anhand der berechneten Kontur, zu ermitteln.
Die Vermessung des Untersuchungsobjekts kann dabei insbesondere durch optische Messverfahren erfolgen. Gemäß einer Ausführungsform kann die Sensoreinrichtung hierfür eine optische Messeinrichtung aufweisen. Die optische Messeinrichtung kann z.B. in Form einer Kameraeinrichtung und/oder eines Triangulationssystems und/oder eine Laser-Abtasteinrichtung ausgebildet sein. Die Kameraeinrichtung kann dabei insbesondere eine 3D-Kameraeinrichtung wie ein Stereo-Kamerasystem aufweisen, die zur Erfassung eines dreidimensionalen Abbilds des Untersuchungsobjekts ausgebildet ist. Auch die Laser-Abtasteinrichtung kann durch Laufzeit-Messung ausgesendeter und wieder detektierter Laserstrahlen ein dreidimensionales Modell des Untersuchungsobjekts erzeugen. Die Laser-Abtasteinrichtung kann insbesondere als LIDAR-System ausgebildet sein. Die optische Messeinrichtung kann ferner Laufzeitmesssystem (im Englischen als „time-of-flight camera“ bekannt) aufweisen. In einer weiteren Ausgestaltung kann die optische Messeinrichtung mittels strukturierter Beleuchtung zum Abtasten einer Oberfläche ausgebildet sein. Ein Vorteil der genannten optischen Messsysteme liegt in einer vergleichsweise raschen und gleichermaßen akkuraten Erfassung grundlegender geometrischer Eigenschaften. An die optische Vermessung des Untersuchungsobjekts können sich weitere Verarbeitungsschritte anschließen. Solche Verarbeitungsschritte können beispielsweise Verfahren der Bilddatenauswertung mit der Kameraeinrichtung aufgenommener Bilddaten aufweisen, um beispielsweise die dreidimensionale Kontur des Untersuchungsobjekts, Abmessungen oder die Lage ein oder mehrerer anatomischer Landmarken des Untersuchungsobjekts zu extrahieren.
Als Alternative zu einer optischen Vermessung des Untersuchungsobjekts ist eine auf Kontakt mit dem Untersuchungsobjekt basierte Vermessung denkbar. Gemäß einer Ausführungsform kann die Sensoreinrichtung z.B. eine drucksensitive Sensoreinrichtung aufweisen. Diese drucksensitive Sensoreinrichtung kann beispielsweise als drucksensitive Matte ausgebildet sein, die auf der Lagerungsvorrichtung angeordnet und derart ausgebildet ist, dass sie aus der Druckbelastung durch das Untersuchungsobjekt die Objektinformation (insbesondere ein oder mehrere geometrische Eigenschaften des Untersuchungsobjekts) bestimmt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sensoreinrichtung eine Kombination aus ein oder mehreren der vorgenannten Komponenten aufweisen, was Redundanzen schafft und eine sichere Erfassung der Objektinformation gewährleistet. Beispielsweise kann innerhalb der Sensoreinrichtung eine Kameraeinrichtung und/oder Laser-Abtasteinrichtung mit einer drucksensitiven Sensoreinrichtung kombiniert werden.
Gemäß einer Ausführungsform weist das medizinische Bildgebungssystem ferner eine Projektionsanordnung auf, die zur Projektion einer grafischen Information auf die Lagerungsvorrichtung und/oder das darauf aufgenommene Untersuchungsobjekt ausgebildet ist. Die Verarbeitungseinheit ist derart ausgebildet, dass die Nutzerausgabe mittels der Projektionsanordnung auf die Lagerungsvorrichtung und/oder das darauf aufgenommene Untersuchungsobjekt projiziert wird.
Die Projektionsanordnung kann insbesondere eine Licht-Projektionsanordnung aufweisen, die zur gerichteten Abstrahlung eine oder mehrerer Lichtsignale ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Projektionsanordnung aufweisen: ein oder mehrere Videoprojektoren („Beamer“), ein oder mehrere Beleuchtungseinrichtungen, wie etwa Lichtleisten, ein oder mehrere Laser-Projektoren oder eine beliebige Kombination der vorgenannten Komponenten.
Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt ein Computerprogrammprodukt, das ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit ladbar ist und Programmmittel, z.B. Bibliotheken und Hilfsfunktionen, aufweist, um ein Verfahren zur Steuerung eines Bildgebungssystem insbesondere gemäß dem vorgenannten Aspekt auszuführen, wenn das Computerprogrammprodukt ausgeführt wird.
Das Computerprogrammprodukt kann dabei eine Software mit einem Quellcode, der noch kompiliert und gebunden oder der nur interpretiert werden muss, oder einen ausführbaren Softwarecode umfassen, der zur Ausführung nur noch in die Verarbeitungseinheit zu laden ist. Durch das Computerprogrammprodukt kann das Verfahren schnell, identisch wiederholbar und robust ausgeführt werden. Das Computerprogrammprodukt ist so konfiguriert, dass es mittels der Verarbeitungseinheit die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen kann. Die Verarbeitungseinheit muss dabei jeweils die Voraussetzungen wie beispielsweise einen entsprechenden Arbeitsspeicher, eine entsprechende Grafikkarte oder eine entsprechende Logikeinheit aufweisen, sodass die jeweiligen Verfahrensschritte effizient ausgeführt werden können.
Das Computerprogrammprodukt ist beispielsweise auf einem computerlesbaren Medium gespeichert oder auf einem Netzwerk oder Server hinterlegt, von wo es in den Prozessor einer Verarbeitungseinheit geladen werden kann, der mit der Verarbeitungseinheit direkt verbunden oder als Teil der Verarbeitungseinheit ausgebildet sein kann. Weiterhin können Steuerinformationen des Computerprogrammprodukts auf einem elektronisch lesbaren Datenträger gespeichert sein. Die Steuerinformationen des elektronisch lesbaren Datenträgers können derart ausgebildet sein, dass sie bei Verwendung des Datenträgers in einer Verarbeitungseinheit ein erfindungsgemäßes Verfahren durchführen. Beispiele für elektronisch lesbare Datenträger sind eine DVD, ein Magnetband oder ein USB-Stick, auf welchem elektronisch lesbare Steuerinformationen, insbesondere Software, gespeichert ist. Wenn diese Steuerinformationen von dem Datenträger gelesen und in eine Verarbeitungseinheit gespeichert werden, können alle erfindungsgemäßen Ausführungsformen der vorab beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. So kann die Erfindung auch von dem besagten computerlesbaren Medium und/oder dem besagten elektronisch lesbaren Datenträger ausgehen. Die Vorteile des vorgeschlagenen Computerprogrammprodukts entsprechen im Wesentlichen den Vorteilen der vorgeschlagenen Verfahren.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung werden aus den nachfolgenden Erläuterungen von Ausführungsbeispielen anhand von schematischen Zeichnungen ersichtlich. In diesem Zusammenhang genannte Modifikationen können jeweils miteinander kombiniert werden, um neue Ausführungsformen auszubilden. In unterschiedlichen Figuren werden für gleiche Merkmale die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des vorgeschlagenen Bildgebungssystems,
2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines vorgeschlagenen Verfahrens zur Steuerung eines medizinischen Bildgebungssystems, und
3 bis 10 schematische Darstellungen von Nutzerausgaben betreffend einen Lagezustand eines Untersuchungsobjekts im Hinblick auf eine mittels des Bildgebungssystems durchzuführende Untersuchung des Untersuchungsobjekts.

1 zeigt ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Bildgebungssystem 1. Bei der Aufnahme eines Bilddatensatzes liegt der Patient 5 (das Untersuchungsobjekt) auf einer Patientenliege 6, die so mit einem Liegensockel 16 verbunden ist, dass der Liegensockel 16 die Patientenliege 6 mit dem Patienten 5 trägt. Patientenliege 6 und Liegensockel 16 können zusammen die Lagerungsvorrichtung 6, 16 ausbilden. Die Patientenliege 6 kann den Patienten 5 in Horizontalrichtung entlang der Systemachse 17 und in Vertikalrichtung senkrecht dazu bewegen. Bei einigen Patientenliegen sind diese beiden Verfahrrichtungen in verschiedenen Situationen allerdings nicht völlig unabhängig voneinander einstellbar. Für den Bediener ist es dadurch besonders schwierig einzuschätzen, ob die geplante Zielposition im Bereich der Grenzen der Verfahrwege liegt oder nicht.
Das in 1 gezeigte Bildgebungssystem 1 weist beispielhaft ein CT-Gerät 7 auf. Bei einer tomographischen Aufnahme eines Röntgenbildes bewegen sich ein Röntgendetektor 9 sowie eine mit dem Röntgendetektor 9 zusammenwirkende Röntgenquelle 8 um eine Systemachse 17. Röntgenquelle 8 und Röntgendetektor 9 sind so in einer Gantry 19 angeordnet, dass sie sich gegenüberliegen und die Röntgenstrahlen 20 der Röntgenquelle 8 für den Röntgendetektor 9 detektierbar sind. Bei dem Röntgendetektor 9 kann es sich, wie in 1 dargestellt, um einen Detektor mit mehreren Zeilen und Spalten handeln. In einer weiteren Ausführungsform kann das CT-Gerät 7 über jeweils zwei miteinander zusammenwirkende Paare von Röntgenquelle 8 und Röntgendetektor 9 verfügen, sodass das CT-Gerät 7 besonders geeignet für Mehrfachenergie-Aufnahmen ist.
Während einer Aufnahme wird der Patient 5 entlang der Systemachse 17 durch die Öffnung 18 der Gantry 19 des CT-Geräts 7 bewegt. Während dieser Bewegung wird eine Vielzahl von Projektionsaufnahmen eines Körperteils des Patienten 5 erstellt.
Durch ein solches Zusammenwirken zwischen Lagerungsvorrichtung 6, 16 und CT-Gerät kann ein Untersuchungsbereich UB des Patienten 5 abgetastet bzw. abgebildet werden. Der Untersuchungsbereich UB hängt dabei vom Abtastbereich des CT-Geräts, von dem Verfahrbereich der Patientenliege 6 sowie von dem Lagezustand des Patienten 5 relativ zur Patientenliege 6 ab.
Obgleich in vorliegendem Ausführungsbeispiel ein CT-Gerät 7 als Bildgebungseinheit des Bildgebungssystems 1 dargestellt ist, kann das Bildgebungssystem 1 auch andere bzw. weitere Bildgebungseinheiten aufweisen, beispielsweise ein C-Bogen-Röntgengerät, ein Magnetresonanztomographiegerät (MR), und/oder ein Positronenemissionstomographiegerät (PET).
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Bildgebungssystem 1 über wenigstens eine Sensoreinrichtung 31 verfügen. Die Sensoreinrichtung 31 ist zur Bestimmung einer Objektinformation des Patienten 5 ausgebildet. Eine solche Objektinformation kann beispielsweise die Körpergröße, den Körperumfang, oder auch den Lagezustand des Patienten 5 relativ zur Patientenliege 6 bezeichnen.
Die Sensoreinrichtung 31 kann zum kontaktlosen Abtasten wenigstens eines Teils der Oberfläche des Patienten 5 ausgebildet sein. Die Sensoreinrichtung 31 kann dazu zur Detektion elektromagnetischer Strahlung ausgebildet sein, insbesondere zur Detektion elektromagnetischer Strahlung in einem im Vergleich zu Röntgenstrahlung niederfrequenten Spektralbereich, beispielsweise im sichtbaren oder infraroten Spektralbereich. So kann es sich bei der Sensoreinrichtung 31 um eine oder mehrere Fotokameras oder eine oder mehrere Videokameras handeln. In dem hier gezeigten Beispiel handelt es sich bei der Sensoreinrichtung 31 um eine auf der Gantry befestigte 3D-Kamera, welche beispielsweise als Stereokamera oder als Laufzeitmesssystem (im Englischen als „time-of-flight camera“ bekannt) ausgebildet ist. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Sensoreinrichtung 31 mittels strukturierter Beleuchtung zum Abtasten einer Oberfläche ausgebildet sein. Bei dieser Ausgestaltung weist das Bildgebungssystem 1 zusätzlich eine Beleuchtungseinheit zur Erzeugung einer strukturierten Beleuchtung wenigstens eines Teils der Oberfläche des Patienten 5 auf. Weiterhin sind in diesem Fall die Sensoreinrichtung 31 und die Beleuchtungseinheit so positioniert und in ihren Emissions- bzw. Detektionseigenschaften ausgebildet, dass die Sensoreinrichtung 31 zur Detektion der von der Oberfläche des Patienten 5 reflektierten Strahlung ausgebildet ist.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Sensoreinrichtung 31 fest in die Gantry 19 des CT-Geräts 7 integriert. In einer alternativen Ausführungsform ist die Sensoreinrichtung 31 derart in dem rotierbaren Teil der Gantry 19 integriert, dass die Sensoreinrichtung 31 mit der Röntgenquelle 8 bzw. mit dem Röntgendetektor 9 während der Aufnahme rotiert. Dadurch kann die Oberfläche des Patienten 5 besonders einfach und schnell aus verschiedenen Perspektiven abgetastet werden. Die Sensoreinrichtung 31 kann weiterhin anderweitig in dem Raum positioniert werden, in dem sich das CT-Gerät 7 befindet, beispielsweise kann sie an der Decke befestigt oder an ihr aufgehängt oder auf einer Stativvorrichtung wie einem Dreibein aufgestellt werden. Beispielsweise kann die Sensoreinrichtung 31 zentral über dem Patienten 5 bzw. zentral über der Patientenliege 6 positioniert sein. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn die Sensoreinrichtung 31 so positioniert wird, dass die Qualität der Tiefeninformationen über die abgetastete Oberfläche des Patienten 5 möglichst homogen ist. Das Rauschen bzw. der Fehler von durch Abtastung ermittelten Tiefeninformationen oder anschließend berechneten Konturinformationen sollte in möglichst geringem Maße von der Tiefen- bzw. Konturinformation selbst oder der Position des abgetasteten Bereichs abhängen.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Sensoreinrichtung 31 auch derart ausgebildet sein, dass sie die Objektinformation durch Abtasten des Patienten 5 bereits zu einem Zeitpunkt ermittelt, bevor der Patient 5 auf der Patientenliege 6 angeordnet ist, beispielsweise, wenn dieser den Untersuchungsraum betritt oder neben dem CT-Gerät 7 steht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Sensoreinrichtung zudem als berührungssensitive Sensoreinrichtung ausgebildet sein (nicht dargestellt), beispielsweise als eine auf der Patientenliege 6 angeordnete berührungssensitive Matte. Eine solche Matte kann ein oder mehrere Drucksensoren aufweisen, deren Lagen vorteilhafterweise mit der Patientenliege 6 registriert sein können. Dadurch kann neben Körperlänge und Körperumfang auch der relative Lagezustand des Patienten 5 bezüglich der Patientenliege 6 ermittelt werden.
Zusätzlich kann das erfindungsgemäße Bildgebungssystem 1 über eine Projektionsanordnung 32 verfügen. Die Projektionsanordnung 32 ist insbesondere dazu ausgebildet, eine Nutzerausgabe auf die Patientenliege 6 bzw. den darauf aufgenommenen Patienten 5 zu projizieren. Hierfür kann die Projektionsanordnung 32 zentral über dem Patienten 5 bzw. zentral über der Patientenliege 6 positioniert sein. Beispielsweise kann die kann Projektionsanordnung 32 an der Decke befestigt oder an ihr aufgehängt sein. Die Projektionsanordnung 32 kann weiterhin anderweitig in dem Raum positioniert werden, in dem sich das CT-Gerät 7 befindet, beispielsweise kann sie auf einer Stativvorrichtung wie einem Dreibein aufgestellt werden. Daneben kann die Projektionsanordnung 32 ebenso wie die Sensoreinrichtung 31 fest an dem CT-Gerät 7 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Projektionsanordnung 32 fest in die Gantry 19 integriert sein.
Sind Sensoreinrichtung 31 und Projektionsanordnung 32 an der gleichen Position angeordnet, können Sensoreinrichtung 31 und Projektionsanordnung 32 in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen sein, was die Modularität der Anordnung erhöhen und die Bauteilkosten senken kann. Zudem kann die Projektionsanordnung 32 auch als die vorgenannte Beleuchtungseinheit ausgebildet sein. Umgekehrt kann die Beleuchtungseinheit als Projektionsanordnung 32 ausgebildet sein. Die Projektionsanordnung 32 kann einen Beamer, eine Laser-Projektionseinheit, eine Lichtschiene, ein oder mehrere LED-Leuchten usw. aufweisen.
Das Bildgebungssystem 1 weist gemäß einer Ausführungsform ferner eine Verarbeitungseinheit 20 auf, die mit den Systemkomponenten (also insbesondere der Bildgebungseinheit 7, der Patientenlagerungsvorrichtung 6, 16, der Sensoreinrichtung 31 und/oder der Projektionsanordnung 32) drahtgebunden oder drahtlos in Datenverbindung steht. Die Verarbeitungseinheit 20 kann als zentrale Steuereinheit, beispielsweise als Steuergerät mit einem oder mehreren Prozessoren ausgebildet sein. Alternativ kann die Verarbeitungseinheit 20 als Teil der Bildgebungseinheit 7 ausgebildet sein. Als weitere Ausführungsform können die nachstehend beschriebenen Funktionalitäten der Verarbeitungseinheit 20 auch dezentral auf mehrere Recheneinheiten oder Steuergeräte verteilt sein.
Die Verarbeitungseinheit 20 kann ferner eine Nutzerschnittstelle 21, 22 aufweisen. Die Nutzerschnittstelle 21, 22 kann ein Eingabeelement 21, beispielsweise eine Tastatur und/oder eine Darstellungseinheit 22, beispielsweise ein Monitor und/oder Display, aufweisen. Das Eingabeelement 21 kann dabei in die Darstellungseinheit 22 integriert sein, beispielsweise in Form eines kapazitiven und/oder resistiven Eingabedisplays. Die Darstellungseinheit 22 kann dazu ausgebildet sein, Informationen und/oder graphische Darstellungen von Informationen, insbesondere eine Nutzerausgabe betreffend den Lagezustand des Patienten 5 relativ zur Patientenliege 6, z.B. in einer graphischen Benutzerschnittstelle GUI anzuzeigen.
Das Bildgebungssystem kann ferner eine Speichereinheit 23 aufweisen, oder mit einer solchen in Datenverbindung stehen. Die Speichereinheit 23 kann als zentrale oder dezentrale Datenbank ausgebildet sein. Die Speichereinheit 23 kann insbesondere Teil eines Serversystems sein. Die Speichereinheit 23 kann insbesondere Teil eines Krankenhaus- oder Radiologie-Informationssystems sein (HIS bzw. RIS). Die Speichereinheit kann insbesondere Teil eines Ablaufplanungssystem zur Belegungsplanung des Bildgebungssystems 1 sein oder ein entsprechendes Planungsmodul zur Belegungsplanung aufweisen. Die Speichereinheit 23 kann insbesondere derart ausgebildet sein, dass von ihr Patienteninformationen (Objektinformationen) spezifisch für den zu untersuchenden Patienten 5 abrufbar sind. Die Patienteninformation kann für die Untersuchung relevante Patienten-Kenngrößen (z.B. Körpergröße, Körperumfang, Rumpflänge, Geschlecht etc.), Patienten-Nebenbedingungen (z.B. psychosomatische Einschränkungen wie klaustrophobische Ängste, Einschränkungen des Bewegungsapparats, usw.) und/oder einen Hinweis auf die durch die Bildgebungseinheit 7 am Patienten 5 durchzuführende Untersuchung enthalten (z.B. in Form einer Untersuchungsinformation) aufweisen, aus dem sich der Untersuchungsbereich ableiten lässt.
Datenverbindungen zwischen Systemkomponenten (z.B. Bildgebungseinheit 7, Patientenlagerungsvorrichtung 6, 16, Verarbeitungseinheit 20 und/oder Speichereinheit 23) können über ein oder mehrere geeignete Datenschnittstellen erfolgen, welche ein Hardware- und/oder Software-Interface, z.B. einen PCI-Bus, eine USB-Schnittstelle, eine Fire-Wire-Schnittstelle, eine ZigBee- oder eine Bluetooth-Schnittstelle aufweisen können. Die Datenschnittstellen können eine Schnittstelle eines Kommunikationsnetzwerks aufweisen, wobei das Kommunikationsnetzwerk ein Local Area Network (LAN), beispielsweise an Intranet oder ein Wide Area Network (WAN) aufweisen kann. Entsprechend können die ein oder mehreren Datenschnittstellen eine LAN-Schnittstelle oder eine Wireless LAN-Schnittstelle (WLAN oder Wi-Fi) aufweisen.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des vorgeschlagenen Verfahrens zum Betrieb eines medizinischen Bildgebungssystems 1. Die Reihenfolge der Verfahrensschritte ist weder durch die dargestellte Abfolge noch durch die gewählte Nummerierung beschränkt. So kann die Reihenfolge der Schritte ggf. vertauscht und einzelne Schritte können weggelassen werden.
Schritt S10 ist auf die Ermittlung einer Objektinformation bezüglich des Patienten 5 gerichtet. In einem optionalen Teilschritt S11 kann dazu eine Speichereinheit 23, wie etwa ein Krankenhaus- oder Radiologie-Informationssystem und/oder ein Ablaufplanungssystem zur Belegungsplanung des Bildgebungssystems abgefragt werden. Hierzu kann beispielsweise eine elektronische Patientenakte des Patienten 5 mit einem geeigneten elektronischen Identifikator (etwa über den Patientennamen oder die Patienten-ID) aufgerufen und automatisch nach einer Objektinformation durchsucht werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Objektinformation auch in dem Ablaufplanungssystem hinterlegt sein und entsprechend abgefragt werden. In einem optionalen Teilschritt S12 wird die Objektinformation durch Abtasten des Untersuchungsobjekts 5 mittels der Sensoreinrichtung 31 ermittelt. Teilschritt S12 kann erfolgen, bevor oder nachdem der Patient 5 auf der Lagerungsvorrichtung 6, 16 angeordnet wurde. In einem weiteren optionalen Teilschritt S13 wird basierend auf dem Abtastergebnis eine dreidimensionale Kontur des Patienten 5 berechnet. Ferner kann in einem weiteren optionalen Teilschritt S14 die Berechnung ein oder mehrerer anatomischer Landmarken des Patienten 5 erfolgen. Bevorzugt werden diese anatomischen Landmarken basierend auf der dreidimensionalen Kontur und im Koordinatensystem der Lagerungsvorrichtung 6, 16 (insbesondere der Patientenliege 6) berechnet.
Die Position der anatomischen Landmarke in dem Koordinatensystem der Lagerungsvorrichtung 6, 16 (der Patientenliege 6) lässt sich einfach bestimmen, wenn eine Korrelation zwischen dem Koordinatensystem der von der Sensoreinrichtung 31 durch Abtasten aufgenommenen Daten und dem Koordinatensystem der Lagerungsvorrichtung 6, 16 bzw. dem CT-Gerät 7 bekannt ist. Eine solche Korrelation lässt sich durch eine Kalibrierung ermitteln, welche dem erfindungsgemäßen Verfahren vorausgehen kann.
Ein weiterer Schritt S20 ist auf die Bestimmung des Untersuchungsbereichs UB gerichtet. In einem optionalen Teilschritt S21 kann dazu eine Speichereinheit 23 abgefragt werden, in der Informationen hinsichtlich der für den Patienten 5 durchzuführenden Untersuchung hinterlegt sind. Die Speichereinheit 23 kann beispielsweise Teil eines Informationssystems oder Ablaufplanungssystems sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Untersuchungsinformation dem System 1 in einem optionalen Teilschritt S22 über eine Nutzereingabe z.B. über die Nutzerschnittstelle 21, 22 bereitgestellt werden. In einem weiteren optionalen Teilschritt S23 können bei der Bestimmung des Untersuchungsbereichs UB Objektinformationen aus Schritt S10 berücksichtigt werden. Insbesondere kann der Untersuchungsbereich UB in Teilschritt S23 basierend auf einer Objektinformation angepasst werden. Der Untersuchungsbereich UB kann dabei sowohl im Koordinatensystem des Patienten 5 als auch im Koordinatensystem der Lagerungsvorrichtung 6, 16 (insbesondere im Koordinatensystem der Patientenliege 6) bestimmt werden.
Ein weiterer Schritt S30 ist auf die Vornahme einer Bestimmung hinsichtlich des Lagezustands gerichtet. Je nachdem, ob sich der Patient 5 bereits auf der Lagerungsvorrichtung 6, 16 befindet oder nicht, kann es sich dabei um eine Bewertung eines momentanen Lagezustands (optionaler Teilschritt S31) oder die Ermittlung eines einzunehmenden geeigneten Lagezustands (optionaler Teilschritt S32). Sowohl in Schritt S31 als auch in Schritt S32 werden dabei die Objektinformationen und der Untersuchungsbereichs UB berücksichtigt. Zusätzlich berücksichtigt werden können dabei weitere, durch das System 1 vorgegebene Paramater, die bei der Beurteilung des Lagezustands relevant sind. In dem optionalen Teilschritt S33 wird dazu der Verfahrbereich der Lagerungsvorrichtung 6 relativ zum CT-Gerät 7 (bzw. zu dessen Abtastbereich) abgefragt und bei der Vornahme der Bestimmung hinsichtlich des Lagezustands berücksichtigt. In einem weiteren optionalen Teilschritt S34 wird der Abtastbereich des Bildgebungssystems 7 abgefragt und bei der Vornahme der Bestimmung hinsichtlich des Lagezustands berücksichtigt.
In einem weiteren Schritt S40 wird die in Schritt S30 getroffene Bestimmung hinsichtlich des Lagezustands in eine Nutzerausgabe umgesetzt, die den Nutzer (also, z.B., das Bedienpersonal oder den Patienten 5 selbst) in die Lage versetzt, das Ergebnis der Bestimmung (etwa: einen geeigneten Lagezustand) bei der Anordnung des Patienten 5 auf der Lagerungsvorrichtung 6, 16 entsprechend umzusetzen. In einem optionalen Teilschritt S41 betrifft die Nutzerausgabe eine Ausgabe zu einem bereits bestehenden, momentanen Lagezustand. Diese Ausgabe kann eine Warnung dahingehend umfassen, dass ein ungünstiger Lagezustand vorliegt, in dem die durchzuführende Untersuchung nicht möglich ist. Die Ausgabe kann zudem z.B. eine Korrekturaufforderung aufweisen, wie der ungünstige Lagezustand korrigiert werden kann. Liegt hingegen bereits ein geeigneter Lagezustand vor, kann die Anweisung auch in einer Bestätigung des momentanen Lagezustands bestehen. In einem optionalen Teilschritt S42 betrifft die Nutzerausgabe eine Anweisung dahingehend, wie ein noch nicht auf der Lagerungsvorrichtung 6 angeordneter Patient 5 auf derselben platziert werden kann, damit ein geeigneter Lagezustand eingenommen werden kann.
Der optionale Schritt S50 ist auf die Ausgabe der Nutzerausgabe gerichtet. Diese Ausgabe kann als Projektion P über eine Projektionsanordnung 32 erfolgen (optionaler Teilschritt S51). Alternativ oder zusätzlich kann die Ausgabe über eine Nutzerschnittstelle 21, 22, wie etwa ein Display erfolgen (optionaler Teilschritt S52). Alternativ oder zusätzlich kann die Ausgabe als akustische Ausgabe über eine Akustikeinrichtung, wie etwa einen Lautsprecher erfolgen.
Der optionale Schritt S60 ist auf die Veränderung bzw. das Einnehmen eines Lagezustands durch einen Nutzer gerichtet. Schritt S60 kann dabei insbesondere als Reaktion auf die Nutzerausgabe in Schritt S50 erfolgen und in der Nutzerausgabe enthaltene Anweisungen umsetzen.
Der optionale Schritt S60 ist auf die Wiederholung der Schritte S10-S30 bzw. S40 und S50 (ggf. einschließlich ein oder mehrerer optionaler Teilschritte) gerichtet, nachdem eine Änderung des Lagezustands erfasst wurde.
Der optionale Schritt S70 umfasst das Freigeben der durchzuführenden Untersuchung des Untersuchungsobjekts 5 durch die Bildgebungseinheit 7 in Abhängigkeit der Bestimmung S30 hinsichtlich des Lagezustands. Insbesondere umfasst Schritt S70 das Freigeben der durchzuführenden Untersuchung, wenn in Schritt S30 bestimmt wurde, dass ein für die durchzuführende Untersuchung geeigneter Lagezustand des Untersuchungsobjekts 5 relativ zur Lagerungsvorrichtung 6 vorliegt.
Der optionale Schritt S80 ist schließlich auf das Durchführen der durch die Bildgebungseinheit 7 durchzuführenden Untersuchung des Untersuchungsobjekts 5 gerichtet.
Die 3 bis 10 stellen verschiedene Nutzerausgaben schematisch dar.
In 3 und 4 wird dem Nutzer eine Angabe hinsichtlich eines optimalen Lagezustands für den Patienten 5 mit einer oder mehreren Projektionen P auf die Patientenliege 6 projiziert. Bevorzugt erfolgt die Projektion P bereits bevor sich der Patient 5 auf die Patientenliege 6 begibt, sodass der Patient 5 von Anfang an richtig positioniert werden kann. Die Projektionen P können dabei durch die Projektionsanordnung 32 erzeugt werden. Wie in 3 gezeigt, kann die Nutzerausgabe zur Anzeige eines optimalen Lagezustands in Form von projizierten Strichen oder Linien ausgebildet sein. Alternativ kann auch die Silhouette oder Kontur des Patienten 5 auf die Patientenliege 6 auf die Patientenliege 6 projiziert werden, was eine intuitiv zugängliche Darstellung des Lagezustands gestattet. Bei den Projektionen P (und insbesondere bei der Projektion der Kontur) können Patienten-Kenngrößen wie etwa Körpergröße und Umfang berücksichtigt werden, damit eine größenmäßig zu dem Pateinten 5 passende Projektion P erzeugt werden kann.
Die 5 und 6 zeigen exemplarische Nutzerausgaben zur Korrektur eines momentanen Lagezustands des Patienten 5. Der Patient 5 liegt also bereits auf der Patientenliege 6. Auch in 5 und 6 erfolgt die Nutzerausgabe in Form von Projektionen P auf die Patientenliege 6 und den darauf aufgenommenen Patienten 5. Wie in 5 und 6 dargestellt, können dabei geeignete Darstellungen des Untersuchungsbereichs UB und/oder des Abtastbereichs AB projiziert werden. Zur intuitiven Darstellung ist der Abtastbereich dabei um den (maximalen) Verfahrbereich der Patientenliege 6 korrigiert, sodass die Lage des Abtastbereichs AB in der Projektion der tatsächlichen Lage des Abtastbereichs AB entspricht, wenn der Patient 5 in seinem gegenwärtigen Lagezustand in die Öffnung 18 der Gantry 19 gefahren wurde. 5 zeigt dem Nutzer an, dass der Abtastbereich AB nicht mit dem Untersuchungsbereich UB in Überdeckung gebracht werden kann. Mit anderen Worten liegt der Patient 5 zu nahe am Kopfende der Patientenliege 6. Dadurch kann der Nutzer eine Fehlausrichtung des Patienten 5 unmittelbar erkennen und korrigieren. Ändert sich in Folge einer Korrektur der Lagezustand des Patienten 5 relativ zur Patientenliege 6, werden die relativen Lagen von Untersuchungsbereich UB und Abtastbereich AB relativ zur Patientenliege 6 neu berechnet und die Projektionen P werden entsprechend nachgeführt. In 6 ist der Patient 5 so positioniert, dass der gewünschte Scan des Untersuchungsbereichs UB durchgeführt werden kann. Dies wird dem Nutzer dadurch angezeigt, dass der Untersuchungsbereich UB in der Projektionsdarstellung mit dem Abtastbereich AB überlappt. Anstelle eines definierten Abtastbereichs AB kann in 5 und 6 auch lediglich eine Grenzlinie des Abtastbereichs AB projiziert werden, die dem Nutzer eine maximale Erstreckung des Abtastbereichs AB anzeigt.
In 7 und 8 sind Beispiele für grafische Nutzerausgaben dargestellt, die dem Nutzer als eine grafische Nutzerschnittstelle (graphical user interface, GUI) beispielsweise mittels der Darstellungseinheit 22 dargestellt werden können. Die grafische Nutzerausgabe kann eine schematische Darstellung, beispielsweise unter Verwendung der dreidimensionalen Kontur, des auf der Patientenliege 6 befindlichen Patienten 5 aufweisen. Alternativ kann die grafische Nutzerausgabe eine Realbildaufnahme des Patienten 5 auf der Patientenliege 6 aufweisen. Wie in 7 und 8 gezeigt, können der Patientendarstellung schematische Darstellungen des Untersuchungsbereichs UB und/oder des Abtastbereichs AB überlagert sein. Ähnlich wie in Zusammenhang mit 5 beschrieben, kann eine Fehlausrichtung des Patienten 5 dadurch ersichtlich werden, dass der Untersuchungsbereich UB nicht vollständig mit dem Abtastbereich AB in Überdeckung gebracht werden kann (wobei der Verfahrbereich bei der Darstellung des Abtastbereichs AB wieder entsprechend berücksichtigt ist). Als weitere Unterstützung können dem Nutzer textuelle Hinweise T hinsichtlich des Lagezustands ausgegeben werden. Dabei kann es sich zum Beispiel um eine oder mehrere Warnmeldungen handeln, die auf eine mangelhafte Positionierung des Patienten 5 auf der Patientenliege 6 hinweisen. Zusätzlich können die textuellen Hinweise T basierend auf dem momentanen Lagezustand, dem Untersuchungsbereich UB, dem Verfahrbereich und/oder dem Abtastbereich AB Handlungsempfehlungen aufweisen, wie eine Verbesserung des Lagezustands herbeigeführt werden kann, um die geplante Untersuchung durchzuführen.
Wie in 7 und 8 dargestellt, kann die grafische Nutzerschnittstelle ferner Bedienfelder C1, C2 aufweisen, mit denen sich die Bildgebungseinheit 7 bedienen lässt. Hierfür kann die Darstellungseinheit 22 als kapazitives und/oder resistives Eingabefeld ausgebildet sein. Beispielsweise kann über die Bedienfelder C1, C2 ein Scan gestoppt oder gestartet werden. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann das Starten des Scans über die Bedienfelder C1, C2 blockiert sein, so lange der Lagezustand des Patienten 5 auf der Patientenliege 6 die Durchführung des Scans nicht zulässt. Alternativ können die Bedienfelder C1, C2 auch als Bedienelemente außerhalb der grafischen Nutzerschnittstelle ausgebildet sein. Gleichwohl können diese Bedienelemente ebenfalls derart ausgebildet sein, dass die Durchführung der Untersuchung mittels der Bildgebungseinheit 7 blockiert ist, falls der Lagezustand des Patienten 5 die Untersuchung nicht zulässt.
8 stellt die grafische Nutzerschnittstelle für den Fall dar, dass ein akzeptabler Lagezustand eingenommen wurde, bei dem der Untersuchungsbereich UB mit dem Abtastbereich AB kompatibel ist (ggf. unter Berücksichtigung des Verfahrbereichs der Patientenliege 6). Der textuelle Warnhinweis sowie die textuelle Handlungsempfehlung werden durch einen textuellen Hinweis T ersetzt, der die korrekte Positionierung des Patienten 5 auf der Patientenliege 6 bestätigt. Zudem kann eine etwaige Blockierung des Bedienfeldes C2 zum Starten der Untersuchung aufgehoben sein. Mit anderen Worten kann die durchzuführende Untersuchung freigegeben sein.
Ein fehlerhafter Lagezustand des Patienten 5 auf der Patientenliege 6 kann sich ferner in einer mangelnden Ausrichtung des Patienten 5 mit der Systemachse 17 oder einem ungünstig platzierten Körperteil manifestieren, das bei Durchführung der Untersuchung unter Bewegung der Patientenliege 6 mit der Bildgebungseinheit 7 kollidieren könnte. Auch für solche Fälle sind erfindungsgemäß entsprechende Nutzerausgaben vorgesehen, wie z.B. in den 9 und 10 dargestellt. Wie in 9 gezeigt, können die Systemachse 17 sowie die dazu verkippte Patientenachse 40 grafisch dargestellt werden (z.B. als Überlagerung über eine Schema- oder Realbilddarstellung des Patienten 5). Wie in 10 dargestellt, erlaubt die grafische Nutzerschnittstelle ferner das Hervorheben eines ungünstig platzierten Körperteils durch eine Warnmarkierung M (welche ebenfalls der Patientendarstellung überlagert sein kann). Ergänzend können entsprechende Warnhinweise und Handlungsempfehlungen T in Textform sowie Abtastbereich AB und Untersuchungsbereich UB eingeblendet werden. Die in Zusammenhang mit 9 und 10 erwähnten Nutzerausgeben können selbstredend in analoger Weise durch die Projektionsanordnung 32 in Form von einer oder mehreren Projektionen P auf die Patientenliege 6 und/oder den darauf befindlichen Patienten 5 breitgestellt werden.
Alternativ oder zusätzlich zu den in 3 bis 10 dargestellten visuellen Nutzerausgaben können die Nutzerausgaben auch akustischer Natur sein. Beispielsweise kann einem Nutzer eine akustische Warnung als Nutzerausgabe bereitgestellt werden, falls z.B. der momentane Lagezustand einen Scan nicht zulässt. Eine solche Nutzerausgabe kann als Warnton oder Sprachnachricht (Text to Speech) ausgebildet sein. Weiterhin können akustische Nutzerausgaben verbale Instruktionen dahingehend aufweisen, wie ein momentaner Lagezustand zu verbessern ist.
Es wird abschließend darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei den dargestellten Vorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließen die Begriffe „Einheit“ und „Element“ nicht aus, dass die betreffenden Komponenten aus mehreren zusammenwirkenden TeilKomponenten bestehen, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.

Claims

Computer-implementiertes Verfahren zum Betrieb eines medizinischen Bildgebungssystems (1), welches Bildgebungssystem (1) eine Bildgebungseinheit (7) und eine Lagerungsvorrichtung (6, 16) zur Lagerung eines Untersuchungsobjekts (5) aufweist; wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Ermitteln (S10) einer Objektinformation bezüglich des Untersuchungsobjekts (5); Bestimmen (S20) eines Untersuchungsbereichs (UB) für das Untersuchungsobjekt (5), wobei der Untersuchungsbereich (UB) als ein durch die Bildgebungseinheit (7) im Rahmen einer durchzuführenden Untersuchung zu untersuchender Bereich des Untersuchungsobjekts (5) definiert ist; Vornahme (S30) einer Bestimmung betreffend einen Lagezustand des Untersuchungsobjekts (5) relativ zur Lagerungsvorrichtung (6, 16) basierend auf dem Untersuchungsbereich (UB) und der Objektinformation; Bereitstellen (S40) einer Nutzerausgabe (P, T) für einen Nutzer des Bildgebungssystems (1) basierend auf der Bestimmung.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Objektinformation aufweist: eine Information hinsichtlich des momentanen Lagezustands des Untersuchungsobjekts (5) bezüglich der Lagerungsvorrichtung (6, 16); und/oder eine Information hinsichtlich ein oder mehrerer geometrischer Eigenschaften des Untersuchungsobjekts (5); und/oder eine Information hinsichtlich untersuchungsrelevanter Nebenbedingungen bezüglich des Untersuchungsobjekts (5).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Vornahme (S30) der Bestimmung aufweist: eine Berechnung eines geeigneten Lagezustands des Untersuchungsobjekts (5) relativ zur Lagerungsvorrichtung (6, 16), und/oder eine Bewertung eines momentanen Lagezustands des Untersuchungsobjekts (5) relativ zur Lagerungsvorrichtung (6, 16).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lagerungsvorrichtung (6, 16) einen vorbestimmten Verfahrbereich relativ zur Bildgebungseinheit (7) aufweist, und die Vornahme (S30) der Bestimmung zusätzlich basierend auf dem Verfahrbereich erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Bildgebungseinheit (7) einen vorbestimmten Abtastbereich aufweist, und die Vornahme (S30) der Bestimmung zusätzlich basierend auf dem Abtastbereich erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Vornahme (S30) der Bestimmung umfasst, ob der Untersuchungsbereich (UB) in vollständige Überdeckung mit dem Abtastbereich (AB) gebracht werden kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Bestimmen (S20) des Untersuchungsbereichs (UB) basierend auf der Objektinformation erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit dem Schritt: Empfang einer Untersuchungsinformation hinsichtlich der durchzuführenden Untersuchung von einer Datenbank (23), wobei der Schritt (S20) des Bestimmens des Untersuchungsbereichs (UB) basierend auf der Untersuchungsinformation erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Nutzerausgabe (P, T) eine optische und/oder akustische Anweisung zur Positionierung des Untersuchungsobjekts (5) auf der Lagerungsvorrichtung (6, 16) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Nutzerausgabe (P) mittels einer Projektionsanordnung (32) auf die Lagerungsvorrichtung (6, 16) und/oder das darauf aufgenommene Untersuchungsobjekt (5) projiziert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Nutzerausgabe (T, P) eine optische und/oder akustische Warnmeldung bei Vorliegen eines ungünstigen Lagezustands aufweist.
Medizinisches Bildgebungssystem mit: einer Bildgebungseinheit (7); einer Lagerungsvorrichtung (6, 16) zur Lagerung eines Untersuchungsobjekts (5); und einer Verarbeitungseinheit (20); wobei: die Verarbeitungseinheit (20) derart ausgebildet ist, dass sie eine Objektinformation des Untersuchungsobjekts (5) bestimmt; die Verarbeitungseinheit (20) derart ausgebildet ist, dass sie einen Untersuchungsbereich (UB) bestimmt, wobei der Untersuchungsbereich (UB) als ein durch die Bildgebungseinheit (7) bei einer durchzuführenden Untersuchung zu untersuchender Bereich des Untersuchungsobjekts (5) definiert ist; die Verarbeitungseinheit (20) derart ausgebildet ist, dass sie basierend auf der Objektinformation und dem Untersuchungsbereich (UB) eine Bestimmung bezüglich eines Lagezustands des Untersuchungsobjekts (5) auf der Lagerungsvorrichtung (6, 16) vornimmt; und die Verarbeitungseinheit (20) derart ausgebildet ist, dass sie basierend auf der Bestimmung eine Nutzerausgabe (T, P) erzeugt.
Medizinisches Bildgebungssystem nach Anspruch 12, ferner mit: einer Sensoreinrichtung (31), die zur Bereitstellung der Objektinformation durch Vermessung des Untersuchungsobjekts (5) ausgebildet ist, wobei die Sensoreinrichtung (31) insbesondere eine Kameraeinrichtung, eine Laser-Abtasteinrichtung, und/oder eine drucksensitive Sensoreinrichtung aufweist.
Medizinisches Bildgebungssystem nach Anspruch 12 oder 13, ferner mit: einer Projektionsanordnung (32), die zur Projektion einer grafischen Information auf die Lagerungsvorrichtung (6, 16) und/oder das darauf aufgenommene Untersuchungsobjekt (5) ausgebildet ist; wobei die Verarbeitungseinheit (20) derart ausgebildet ist, dass die Nutzerausgabe (P) mittels der Projektionsanordnung (32) auf die Lagerungsvorrichtung (6, 16) und/oder das darauf aufgenommene Untersuchungsobjekt (5) projiziert wird.
Computerprogrammprodukt, welches ein Programm umfasst und direkt in einen Speicher einer programmierbaren Recheneinheit einer Verarbeitungseinheit (20) ladbar ist, mit Programmmitteln, um ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 auszuführen, wenn das Programm in der Recheneinheit der Verarbeitungseinheit (20) ausgeführt wird.