ES2951825T3 - Ajuste automático de parámetros de formación de imágenes - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un método médico implementado por computadora para determinar una configuración específica del paciente de al menos un parámetro de imagen de un dispositivo de imagen (4), en donde el método comprende los siguientes pasos: - se adquieren datos del paciente, describiendo información relacionada con un paciente (5) y que tiene impacto en la configuración de al menos un parámetro de imagen del dispositivo de imagen (4); - los datos de los parámetros de imagen se determinan basándose en los datos del paciente, describiendo una configuración específica del paciente de al menos un parámetro de imagen del dispositivo de imagen (4). La invención se refiere además a un programa informático correspondiente y a un sistema médico correspondiente (1). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Ajuste automático de parámetros de formación de imágenes

CAMPO DE LA INVENCIÓN

[0001] La presente invención se refiere a un método implementado por ordenador para configurar automáticamente al menos un parámetro de formación de imagen de un dispositivo de formación de imagen, un programa informático correspondiente, un medio de almacenamiento de programas que almacena dicho programa y un ordenador para ejecutar el programa, así como un sistema médico que comprende un dispositivo electrónico de almacenamiento de datos y el citado ordenador.

ANTECEDENTES TÉCNICOS

[0002] Antes de que se realicen procedimientos médicos diagnósticos, terapéuticos o quirúrgicos en un paciente, regularmente se obtiene una representación visual de la anatomía del paciente creando una imagen bidimensional o incluso tridimensional (conjunto de datos) de regiones relevantes de la anatomía del paciente. Las modalidades de formación de imagen más utilizadas para obtener dichas imágenes o conjuntos de datos de imágenes en un campo médico son la radiografía, imagen por resonancia magnética (MRI) y la tomografía, incluida la tomografía computarizada (CT) de rayos X. Ya que los dispositivos de formación de imagen correspondientes tienen que proporcionar imágenes utilizables para una gran variedad de estructuras anatómicas diferentes y para una gran variedad de circunstancias diferentes, dichos dispositivos de formación de imágenes tienen que permitir un ajuste de los parámetros de formación de imágenes que definan las características con las que trabaja el dispositivo de formación de imágenes. Dichos parámetros de formación de imágenes pueden, por ejemplo, definir en qué posición espacial (ubicación espacial y/u orientación espacial) se coloca el dispositivo de formación de imágenes con respecto a la estructura anatómica de interés para obtener una imagen deseada, o cómo se muestran las estructuras de ciertas propiedades físicas en una imagen posterior.

[0003] Por tanto, los parámetros de formación de imágenes de dichos dispositivos de formación de imágenes tienen que reajustarse cada vez que cambian las circunstancias subyacentes o el resultado deseado del procedimiento de formación de imágenes.

[0004] Este problema se encuentra más comúnmente al adquirir una o más "imágenes de prueba" para verificar si los parámetros de formación de imágenes establecidos actualmente del dispositivo de formación de imágenes proporcionan el resultado deseado, es decir, una imagen utilizable (conjunto de datos). Esta aproximación, sin embargo, no solo viene con una preparación bastante larga y, por lo tanto, costosa del procedimiento de formación de imágenes real, sino, más seriamente en algunas modalidades de formación de imágenes, con una mayor dosis de radiación aplicada al paciente. El documento EP 3 054 390 A1 sugiere un sistema y método para la generación automática de los parámetros de formación de imágenes de radiografía mediante el uso de información existente del paciente.

[0005] El objeto de la presente invención es proporcionar una aproximación rápida y fácil para establecer al menos un parámetro de formación de imágenes de un dispositivo de formación de imágenes, para que el dispositivo de formación de imágenes proporcione un resultado deseado o una imagen utilizable (conjunto de datos), respectivamente.

[0006] La presente invención se puede utilizar para cualquier tipo de procedimiento de formación de imágenes, por ejemplo, en conexión con un sistema adaptado para adquirir imágenes por MR, imágenes por CT o imágenes por CBCT.

[0007] A continuación, se describen aspectos de la presente invención, ejemplos y etapas ilustrativas y sus realizaciones. Se pueden combinar diferentes características ilustrativas de la invención de acuerdo con la invención siempre que sea técnicamente conveniente y factible.

BREVE DESCRIPCIÓN ILUSTRATIVA DE LA INVENCIÓN

[0008] A continuación, se proporciona una breve descripción de las características específicas de la presente invención que no se debe entender como una limitación de la invención únicamente a las características o una combinación de las características descritas en esta sección.

[0009] La invención se refiere a una aproximación para determinar un ajuste o valor para al menos un parámetro de formación de imágenes de un dispositivo de adquisición de imágenes en función de los datos que describen al paciente del que se va a tomar la imagen médica, que tiene o al menos se espera que tenga influencia en el resultado del procedimiento de formación de imágenes. En este contexto, los datos relacionados con el paciente describen propiedades de la anatomía del paciente y/o de un procedimiento médico que se va a realizar en el paciente lo que requiere un ajuste específico de al menos un de imágenes. En otras palabras, al menos un parámetro de formación de imágenes del dispositivo de formación de imágenes se establece predeterminado, pero todavía el valor ajustable que se espera que proporcione un resultado deseado del procedimiento de formación de imágenes, es decir, la representación más significativa de estructuras médicas y/o anatómicas dentro de la imagen a adquirir.

DESCRIPCIÓN GENERAL DE LA INVENCIÓN

[0010] En esta sección, se proporciona una descripción de las características generales de la presente invención, por ejemplo, haciendo referencia a posibles realizaciones de la invención.

[0011] En general, la invención alcanza el citado objeto proporcionando, en un primer aspecto, un método médico implementado por ordenador para determinar un ajuste específico para el paciente de al menos un parámetro de formación de imágenes de un dispositivo de formación de imágenes. El método comprende ejecutar, en al menos un procesador de al menos un ordenador (por ejemplo, al menos un ordenador que forma parte de un sistema de navegación), las siguientes etapas ilustrativas que son ejecutadas por el al menos un procesador.

[0012] En una primera etapa del método de acuerdo con la presente invención, se adquieren los datos del paciente, que describen información relacionada con un paciente y que tienen un impacto en el ajuste de al menos un parámetro de formación de imágenes del dispositivo de formación de imágenes. En otras palabras, se recupera información que tiene o al menos se espera que tenga un impacto sobre el resultado del procedimiento de formación de imágenes. Esta información puede referirse al paciente como tal, particularmente a la anatomía del paciente, pero también puede referirse a un procedimiento diagnóstico, terapéutico o quirúrgico posterior que se realizará en función de la imagen (conjunto de datos) adquirida durante el procedimiento de formación de imágenes. Por ejemplo, la altura del cuerpo del paciente puede tener un impacto directo sobre la posición espacial en la que debe colocarse el dispositivo de formación de imágenes (este puede incluir una fuente de radiación y un detector de radiación), en donde la enfermedad del paciente tiene, por supuesto, un impacto directo sobre un procedimiento de tratamiento planificado, lo que a su vez puede tener influencia en la posición espacial necesaria del dispositivo de formación de imágenes con respecto al paciente. Además, los posibles implantes dentro del cuerpo del paciente, así como el peso del paciente, pueden influir en ciertas modalidades o parámetros de formación de imágenes, ya que los implantes pueden causar artefactos en la imagen, en donde la anatomía de los pacientes obesos puede requerir una dosis de radiación más alta para obtener una detección significativa de los órganos internos.

[0013] Es posible que todos estos datos relacionados con el paciente y con un procedimiento planificado ya se hayan adquirido en el pasado, por ejemplo, durante un procedimiento diagnóstico, terapéutico o quirúrgico previo y almacenados, por ejemplo, en una base de datos o en un dispositivo de almacenamiento conectado a un sistema de navegación médica. Además, los datos también pueden obtenerse a partir de un procedimiento de planificación que ya se ha llevado a cabo para un futuro procedimiento médico.

[0014] Por tanto, en una segunda etapa del método inventivo, los datos de los parámetros de formación de imágenes se determinan en función de los datos del paciente, describiendo un ajuste específico del paciente del al menos un parámetro de formación de imágenes del dispositivo de formación de imágenes.

[0015] Es la idea básica de la presente invención, acceder y utilizar la información anteriormente ignorada para acortar o incluso reemplazar las etapas preparatorias anteriormente necesarias de un procedimiento de formación de imágenes. Por ejemplo, el nivel de dosis del dispositivo de formación de imágenes se puede establecer en un valor más alto cuando los datos recibidos del paciente muestran un peso corporal superior al promedio del paciente. En otro ejemplo, la fuente de radiación y el detector de radiación de un dispositivo de formación de imágenes pueden colocarse en ciertos lugares y/u orientaciones con respecto a la anatomía del paciente, de modo que una imagen obtenida más tarde muestre una cierta estructura de interés (por ejemplo, órganos, implantes o estructuras patológicas) en un ángulo significativo, o el dispositivo de formación de imágenes puede colocarse de modo que ciertas estructuras sensibles a la radiación no se dañen por la radiación emitida por el dispositivo de formación de imágenes durante la adquisición de imágenes.

[0016] En un ejemplo del método inventivo, los datos del paciente se adquieren de un sistema de navegación médica que está acoplado de forma operativa al dispositivo de formación de imágenes. En este respecto, se puede establecer un protocolo de comunicación, que permita que el sistema de navegación médica se comunique con el dispositivo de formación de imágenes, de modo que los datos relevantes del paciente puedan transferirse desde el sistema de navegación al dispositivo de formación de imágenes. En este contexto, se puede utilizar cualquier medio de transmisión de datos concebible, tal como medios de comunicación por cable o inalámbricos, o incluso dispositivos de almacenamiento, tales como discos duros o memorias USB, que pueden acoplarse selectivamente a cualquiera de estos dispositivos para transferir datos entre estos dispositivos.

[0017] En un ejemplo adicional, la etapa de adquisición de los datos del paciente implica seleccionar un conjunto de datos del paciente, que en particular incluye el nombre y/o ID del paciente. Por ejemplo, el personal médico puede comenzar la preparación de un procedimiento de formación de imágenes seleccionando un conjunto de datos que almacena información sobre el paciente del q da la información relevante o necesaria para configurar el dispositivo de formación de imágenes esté disponible, todo el procedimiento de preparación de imágenes puede llevarse a cabo de forma totalmente automática, de modo que no sea necesario ningún esfuerzo preparatorio, o que el esfuerzo preparatorio del personal médico se reduzca a seleccionar el conjunto de datos del paciente, por ejemplo, escribiendo el nombre o ID del paciente, y/o confirmar que los valores establecidos automáticamente para los parámetros de formación de imágenes se utilizarán para el siguiente procedimiento de formación de imágenes. En caso de que falten algunos datos en el conjunto de datos, los parámetros de formación de imágenes afectados pueden establecerse en un valor predeterminado, no específico al paciente, que, a continuación, se establece manualmente mediante una entrada de usuario posterior. Después de haber establecido todos los parámetros de formación de imágenes necesarios del dispositivo de imagen, se puede iniciar el procedimiento de formación de imágenes real.

[0018] El al menos un parámetro de formación de imágenes en función al cual se controla el dispositivo de formación de imágenes, se selecciona de la siguiente lista:

- una posición del isocentro del dispositivo de formación de imágenes con respecto a la anatomía del paciente; - una posición, tamaño y/o forma de la región de imagen con respecto a la anatomía del paciente, con respecto a los objetos acoplados a la anatomía del paciente y/o con respecto al dispositivo de formación de imágenes; - una posición de una trayectoria de escaneo con respecto a la anatomía del paciente y/o con respecto a objetos acoplados a la anatomía del paciente;

- una posición del dispositivo de formación de imágenes con respecto a la anatomía del paciente y/o con respecto a los objetos acoplados a la anatomía del paciente;

- una posición, tamaño y/o forma de una abertura de colimador del dispositivo de formación de imágenes;

- una tensión de escaneo y/o una corriente de escaneo de un tubo de rayos X;

- una modulación de la dosis;

- una selección de un núcleo y un algoritmo de reconstrucción;

- una modalidad de reducción de artefactos metálicos;

- una modalidad de angiografía por sustracción;

- una modalidad de formación de imágenes por energía dual;

- varios pulsos de rayos X por segundo;

- varias proyecciones adquiridas;

- una modalidad y/o ajuste para el procesamiento posterior de al menos una imagen obtenida con el dispositivo de formación de imágenes.

[0019] Para encontrar los mejores ajustes de parámetro posibles para el dispositivo de formación de imágenes, la presente invención incluye un proceso de optimización.

[0020] Un primer subconjunto de información relacionada con el paciente incluye, al menos una de las siguientes informaciones:

- un tipo de enfermedad del paciente

- un tipo de procedimiento de tratamiento particularmente programado, asociado a la enfermedad del paciente; - una posición, tamaño y/o forma de una región de la que se va a obtener una imagen;

- una posición, tamaño y/o forma de las estructuras anatómicas de interés, que se basa particularmente en la información recuperada de un atlas anatómico, específicamente en relación con el tipo de enfermedad del paciente y/o el tipo de procedimiento de tratamiento asociado;

- una posición, tamaño y/o forma de objetos predefinidos, que se basa, por ejemplo, en información recuperada en formato DICOM;

- un registro espacial del paciente con respecto a los datos de imagen previamente adquiridos.

[0021] Basándose en el primer subconjunto de información relacionada con el paciente, se determina un ajuste preestablecido de al menos un parámetro de formación de imágenes predeterminado. Por ejemplo, este primer subconjunto puede incluir al menos uno de la edad del paciente, la posición, el tamaño y/o la forma de una región de la cual se va a obtener imagen, el tipo de enfermedad del paciente y/o el tipo de procedimiento de tratamiento asociado. Basándose en los datos de este primer subconjunto, el ajuste de al menos algunos de los parámetros de formación de imágenes se establece en un valor predeterminado, particularmente preliminar. Tras esta etapa preparatoria, el valor de al menos otro parámetro de formación de imágenes o de al menos un parámetro de formación de imágenes ya establecido se optimiza en función de los datos de un segundo subconjunto de información relacionada con el paciente, que puede incluir al menos uno de:

- una posición, tamaño y/o forma de una estructura anatómica de interés, que se basa particularmente en la información recuperada de un atlas anatómico, específicamente en relación con el tipo de enfermedad del paciente y/o el tipo de procedimiento de tratamiento asociado;

- una posición, tamaño y/o forma del al menos un objeto, que se basa, por ejemplo, en información recuperada en formato DICOM.

[0022] Como ya se ha indicado anteriorme en función de los datos relacionados con el paciente y/o el procedimiento puede ser cualquier dispositivo para obtener imágenes del paciente con fines médicos, incluyendo, aunque no de forma limitativa, un dispositivo de formación de imágenes de rayos X, un escáner de tomografía computarizada de haz cónico (CBCT) o un escáner de tomografía computarizada (CT). Para establecer los ajustes de parámetros determinados relacionados con una posición espacial del dispositivo de formación de imágenes con respecto al paciente, el dispositivo de formación de imágenes se puede adaptar para ser rastreado espacialmente, por ejemplo, proporcionándole marcadores de seguimiento que permiten que un sistema de seguimiento determine la posición espacial actual del dispositivo de formación de imágenes con respecto al paciente. Basándose en esta información, es posible sacar datos para el personal médico o un portador motorizado del dispositivo de formación de imágenes para la reposición del dispositivo de formación de imágenes desde su posición actual a la posición espacial deseada con respecto al paciente. A este respecto, un sistema de seguimiento convencional puede seguir la posición espacial del dispositivo de formación de imágenes y verificar si el dispositivo de formación de imágenes está dispuesto en la posición espacial deseada para realizar el procedimiento de formación de imágenes.

[0023] En un segundo aspecto, la invención se refiere a un programa informático que, cuando se ejecuta en al menos un procesador (por ejemplo, un procesador) de al menos un ordenador (por ejemplo, un ordenador) o cuando se carga en al menos una memoria (por ejemplo, una memoria) de al menos un ordenador (por ejemplo, un ordenador), hace que al menos un ordenador realice el método descrito anteriormente de acuerdo con el primer aspecto. La invención puede relacionarse alternativa o adicionalmente con una onda de señal (física, por ejemplo, eléctrica, por ejemplo, generada técnicamente), por ejemplo, una onda de señal digital, tal como una onda portadora electromagnética que transporta la información que representa el programa, por ejemplo, el citado programa, que, por ejemplo, comprende medios de código que están adaptados para realizar cualquiera o todas las etapas del método de acuerdo con el primer aspecto. Un programa informático almacenado en un disco es un archivo de datos y, cuando el archivo se lee y se transmite, se convierte en un flujo de datos, por ejemplo, en forma de una señal (física, por ejemplo, eléctrica, por ejemplo, generada técnicamente). La señal se puede implementar como la onda de señal, por ejemplo, como la onda portadora electromagnética que se describe en el presente documento. Por ejemplo, la señal, por ejemplo, la onda de señal está constituida para ser transmitida a través de una red informática, por ejemplo, LAN, W l a N, WAN, red móvil, por ejemplo, internet. Por ejemplo, la señal, por ejemplo, onda de señal, está constituida para transmitirse mediante transmisión óptica o acústica de datos. Por lo tanto, la invención de acuerdo con el segundo aspecto puede relacionarse alternativa o adicionalmente con un flujo de datos representativo del citado programa.

[0024] En un tercer aspecto, la invención se refiere a un medio de almacenamiento de programas legibles por ordenador en el que se almacena el programa de acuerdo con el segundo aspecto. El medio de almacenamiento del programa es, por ejemplo, no transitorio.

[0025] En un cuarto aspecto, la invención se refiere a al menos un ordenador (por ejemplo, un ordenador), que comprende al menos un procesador (por ejemplo, un procesador) y al menos una memoria (por ejemplo, una memoria), en donde el programa de acuerdo con el segundo aspecto se ejecuta en el procesador o se carga en la memoria, o en donde al menos un ordenador comprende el medio de almacenamiento de programas legibles por ordenador de acuerdo con el tercer aspecto.

[0026] En un quinto aspecto, la invención se refiere a un sistema médico, que comprende:

a) el al menos un ordenador de acuerdo con el cuarto aspecto;

b) al menos un dispositivo de almacenamiento de datos electrónicos que almacena al menos los datos del paciente; y

c) un dispositivo de formación de imágenes para adquirir datos de formación de datos del paciente,

en donde el al menos un ordenador está acoplado operativamente a

- el al menos un dispositivo electrónico de almacenamiento de datos para adquirir, del al menos un dispositivo de almacenamiento de datos, al menos los datos del paciente, y

- el dispositivo de formación de imágenes para emitir una señal de control al dispositivo de formación de imágenes para controlar el funcionamiento del dispositivo de formación de imágenes en función de los datos del paciente.

[0027] De manera alternativa o adicional, la invención de acuerdo con el quinto aspecto se refiere a, por ejemplo, un medio de almacenamiento de programa legible por ordenador no transitorio que almacena un programa para hacer que el ordenador de acuerdo con el cuarto aspecto ejecute las etapas de procesamiento de datos del método de acuerdo con el primer aspecto.

[0028] Por ejemplo, la invención no implica o, en particular, comprende o abarca una etapa invasiva que representaría una interferencia física sustancial con el cuerpo que requiere habilidad médica profesional para llevarse a cabo y que conlleva un riesgo sustancial para la salud incluso cuando se lleva a cabo con el cuidado y la habilidad profesionales requeridos.

[0029] Más particularmente, la invención ad quirúrgica o terapéutica. En cambio, la invención se refiere únicamente a los procedimientos de formación de imágenes aplicables. Por esta única razón, ninguna actividad quirúrgica o terapéutica y, en particular, ninguna etapa quirúrgica o terapéutica es necesaria o insinuada al llevar a cabo la invención.

[0030] La presente invención también se refiere al uso del dispositivo/sistema o cualquier realización del mismo para realizar un procedimiento de imagen. El uso comprende, por ejemplo, al menos las siguientes etapas:

- se adquieren los datos del paciente, que describen información relacionada con un paciente y tienen impacto en el ajuste de al menos un parámetro de formación de imágenes del dispositivo de formación de imágenes;

- los datos de los parámetros de formación de imágenes se determinan en función de los datos del paciente, que describen un ajuste específico para el paciente del al menos un parámetro de formación de imágenes del dispositivo de formación de imágenes.

DEFINICIONES

[0031] En esta sección, se ofrecen definiciones para la terminología específica utilizada en esta divulgación que también forman parte de la presente divulgación.

[0032] El método de acuerdo con la invención es, por ejemplo, un método implementado por ordenador. Por ejemplo, todas las etapas o simplemente algunas de las etapas (es decir, menos del número total de etapas) del método de acuerdo con la invención pueden ser ejecutadas por un ordenador (por ejemplo, al menos un ordenador). Una realización del método implementado por ordenador es un uso del ordenador para realizar un método de procesamiento de datos. Una realización del método implementado por ordenador es un método relacionado con el funcionamiento del ordenador de modo que el ordenador se opere para realizar uno, más o todas las etapas del método.

[0033] El ordenador, por ejemplo, comprende al menos un procesador y, por ejemplo, al menos una memoria para procesar (técnicamente) los datos, por ejemplo, electrónica y/u ópticamente. El procesador está hecho, por ejemplo, de una sustancia o composición que es un semiconductor, por ejemplo, semiconductores al menos parcialmente dopados n y/o p, por ejemplo, al menos uno de material semiconductor II, III, IV, V, VI, por ejemplo, silicio (dopado) y/o arseniuro de galio. Las etapas de cálculo o determinación descritas se realizan, por ejemplo, por un ordenador. Las etapas de determinación o las etapas de cálculo son, por ejemplo, etapas de determinación de datos en el marco del método técnico, por ejemplo, en el marco de un programa. Un ordenador es, por ejemplo, cualquier tipo de dispositivo de procesamiento de datos, por ejemplo, dispositivo de procesamiento de datos electrónicos. Un ordenador puede ser un dispositivo que generalmente se considera como tal, por ejemplo, PC de escritorio, notebooks, netbooks, etc., pero también puede ser cualquier aparato programable, tal como, por ejemplo, un teléfono móvil o un procesador integrado. Un ordenador puede comprender, por ejemplo, un sistema (red) de "subordenadores", en donde cada subordenador representa un ordenador por derecho propio. El término "ordenador" incluye un ordenador en la nube, por ejemplo, un servidor en la nube. El término ordenador incluye un recurso de servidor. La expresión "ordenador en la nube" incluye un sistema informático en la nube que, por ejemplo, comprende un sistema de al menos un ordenador en la nube y, por ejemplo, una pluralidad de ordenadores en la nube interconectados de forma operativa, tal como una granja de servidores. Dicho ordenador en la nube está preferentemente conectado a una red de área amplia tal como la "World Wide Web" (WWW) y ubicado en una denominada nube de ordenadores que están todos conectados a la "World Wide Web". Esta infraestructura se utiliza para la "computación nube", que describe la computación, el software, los servicios de acceso y almacenamiento de datos que no requieren que el usuario final conozca la ubicación física y/o la configuración del ordenador que proporciona un servicio específico. Por ejemplo, el término "nube" se utiliza a este respecto como metáfora de Internet (world wide web). Por ejemplo, la nube proporciona infraestructura de computación como servicio (laaS). El ordenador en la nube puede funcionar como un host virtual para un sistema operativo y/o una aplicación de procesamiento de datos que se utiliza para ejecutar el método de la invención. El ordenador en la nube es, por ejemplo, una nube de cómputo elástica (EC₂) proporcionada por Amazon Web Services™. Un ordenador, por ejemplo, comprende interfaces para recibir o generar datos y/o realizar una conversión de analógico a digital. Los datos son, por ejemplo, datos que representan propiedades físicas y/o que se generan a partir de señales técnicas. Las señales técnicas se generan, por ejemplo, por medio de dispositivos (técnicos) de detección (tales como, por ejemplo, dispositivos para detectar dispositivos marcadores) y/o dispositivos (técnicos) analíticos tales como, por ejemplo, dispositivos para realizar métodos de formación de imágenes (médicas), en donde las señales técnicas son, por ejemplo, señales eléctricas u ópticas. Las señales técnicas, por ejemplo, representan los datos recibidos o generados por el ordenador. El ordenador está preferentemente acoplado de forma operativa a un dispositivo de visualización que permite visualizar la información generada por el ordenador, por ejemplo, a un usuario. Un ejemplo de un dispositivo de visualización es un dispositivo de realidad virtual o un dispositivo de realidad aumentada (también denominado gafas de realidad virtual o gafas de realidad aumentada) que se puede utilizar como "gafas" para navegar. Un ejemplo específico de este tipo de gafas de realidad aumentada es Google Glass (una marca registrada de Google, Inc.). Se puede utilizar un dispositivo de realidad aumentada o un dispositivo de realidad virtual tanto para introducir información en el ordenador mediante la interacción del usuario como para mostrar información generada por el ordenador. Otro ejemplo de un dispositivo de visualización sería un monitor de ordenador convencional que comprende, por ejemplo, una pantalla de cristal líquido acoplada operativamente al ordenador para recibir datos de control de visualización desde el ordenado ón de imagen en el dispositivo de visualización. Una realización específica de un monitor de ordenador de este tipo es una caja de luz digital. Un ejemplo de una caja de luz digital de este tipo es Buzz®, un producto de Brainlab AG. El monitor también puede ser el monitor de un dispositivo portátil, por ejemplo, de bolsillo, tal como un teléfono inteligente, un asistente digital personal o un reproductor multimedia digital.

[0034] La invención también se refiere a un programa que, cuando se ejecuta en un ordenador, hace que el ordenador realice una o más o todas las etapas del método descritas en el presente documento y/o a un medio de almacenamiento de programas en el que se almacena el programa (en particular, de forma no transitoria) y/o a un ordenador que comprende dicho medio de almacenamiento de programas y/o a una señal de onda (física, por ejemplo, eléctrica, por ejemplo, generada técnicamente), por ejemplo, una onda de señal digital, tal como una onda portadora electromagnética que transporta la información que representa el programa, por ejemplo, el citado programa, que, por ejemplo, comprende medios de código que están adaptados para realizar cualquiera o todas las etapas del método descritas en el presente documento.

[0035] Dentro del contexto de la invención, los elementos del programa informático pueden incorporarse mediante hardware y/o software (esto incluye firmware, software residente, microcódigo, etc.). Dentro del contexto de la invención, los elementos de un programa informático pueden tomar la forma de un producto de programa informático que puede ser incorporado por un dispositivo utilizable por ordenador, por ejemplo, un medio de almacenamiento de datos legibles por ordenador que comprende instrucciones de programas utilizables por ordenador, por ejemplo, legibles por ordenador, "código" o un "programa informático" incorporado en dicho medio de almacenamiento de datos para su uso en o en conexión con el sistema de ejecución de instrucciones. Dicho sistema puede ser un ordenador; un ordenador puede ser un dispositivo de procesamiento de datos que comprende medios para ejecutar los elementos del programa informático y/o el programa de acuerdo con la invención, por ejemplo, un dispositivo de procesamiento de datos que comprende un procesador digital (unidad central de procesamiento o CPU) que ejecuta los elementos del programa informático y, opcionalmente, una memoria volátil (por ejemplo, una memoria de acceso aleatorio o RAM) para almacenar datos utilizados y/o producidos ejecutando los elementos del programa informático. Dentro del marco de la presente invención, un ordenador utilizable, por ejemplo, un medio de almacenamiento de datos legibles por ordenador puede ser cualquier medio de almacenamiento de datos que puede incluir, almacenar, comunicar, propagar o transportar el programa para su uso en o en conexión con el sistema, aparato o dispositivo de ejecución de instrucciones. El ordenador utilizable, por ejemplo, un medio de almacenamiento de datos legibles por ordenador puede ser, por ejemplo, aunque no de forma limitativa, un sistema, aparato o dispositivo electrónico, magnético, óptico, electromagnético, de infrarrojos o semiconductor, o un medio de propagación tal como, por ejemplo, Internet. El medio de almacenamiento de datos utilizable o legible por ordenador podría incluso ser, por ejemplo, papel u otro medio adecuado en el que se imprima el programa, ya que el programa podría ser capturado electrónicamente, por ejemplo, escaneando ópticamente el papel u otro medio adecuado y, a continuación, compilado, interpretado o de otro modo procesado de manera adecuada. El medio de almacenamiento de datos es preferentemente un medio de almacenamiento de datos no volátil. El producto de programa informático y cualquier software y/o hardware descrito en el presente documento forman los diversos medios para realizar las funciones de la invención en las realizaciones de ejemplo. El ordenador y/o el dispositivo de procesamiento de datos pueden incluir, por ejemplo, un dispositivo de información de guía que incluye medios para generar información de guía. La información de guía se puede enviar, por ejemplo, a un usuario, visualmente por un medio indicador visual (por ejemplo, un monitor y/o una lámpara) y/o acústicamente por un medio indicador acústico (por ejemplo, un altavoz y/o un dispositivo de salida de voz digital) y/o de forma táctil mediante un medio indicador táctil (por ejemplo, un elemento vibratorio o un elemento vibratorio incorporado en un instrumento). Para los fines de este documento, un ordenador es un ordenador técnico que, por ejemplo, comprende datos técnicos, por ejemplo, componentes tangibles, por ejemplo, componentes mecánicos y/o electrónicos. Cualquier dispositivo mencionado como tal en el presente documento es un dispositivo técnico y, por ejemplo, tangible.

[0036] La expresión "adquirir datos", por ejemplo, abarca (dentro del marco de un método implementado por ordenador) el escenario en el que los datos se determinan por el método o el programa implementado por ordenador. La determinación de datos, por ejemplo, abarca la medición de cantidades físicas y la transformación de los valores medidos en datos, por ejemplo, datos digitales, y/o computación (y, por ejemplo, salida) de los datos por medio de un ordenador y, por ejemplo, dentro del marco del método de acuerdo con la invención. Una etapa de "determinación" como se describe en el presente documento, por ejemplo, comprende o consiste en facilitar un comando para realizar la determinación descrita en el presente documento. Por ejemplo, la etapa comprende o consiste en facilitar un comando para hacer que un ordenador, por ejemplo, un ordenador remoto, por ejemplo, un servidor remoto, por ejemplo, en la nube., realice la determinación. De manera alternativa o adicional, una etapa de "determinación" como se describe en el presente documento, por ejemplo, comprende o consiste en recibir los datos resultantes de la determinación descrita en el presente documento, por ejemplo, recibir los datos resultantes del ordenador remoto, por ejemplo, desde ese ordenador remoto al que se ha hecho que realice la determinación. El significado de "adquirir datos" también, por ejemplo, abarca el escenario en el que los datos son recibidos o recuperados por (por ejemplo, entrada a) el método o programa implementado por ordenador, por ejemplo, de otro programa, una etapa del método anterior o un medio de almacenamiento de datos, por ejemplo, para un procesamiento adicional por el método o programa implementado por ordenador. La generación de los datos a adquirir puede, pero no necesariamente, ser parte del método de acuerdo con la invención Por lo tanto la expresión "adquirir datos" también puede significar por ejemplo, esperar a recibir datos y/o recibir los de una interfaz. La expresión "adquirir datos" también puede significar que el método o programa implementado por ordenador realiza etapas para recibir o recuperar (activamente) los datos de una fuente de datos, por ejemplo, un medio de almacenamiento de datos (tal como, por ejemplo, una ROM, RAM, base de datos, disco duro, etc.), o a través de la interfaz (por ejemplo, desde otro ordenador o una red). Los datos adquiridos por el método o dispositivo divulgado, respectivamente, puede adquirirse de una base de datos ubicada en un dispositivo de almacenamiento de datos que funciona en un ordenador para la transferencia de datos entre la base de datos y el ordenador, por ejemplo, de la base de datos al ordenador. El ordenador adquiere los datos para su uso como entrada para las etapas de determinación de datos. Los datos determinados pueden enviarse nuevamente a la misma base de datos o a otra para ser almacenados para su uso posterior. La base de datos o la base de datos utilizada para implementar el método divulgado puede ubicarse en un dispositivo de almacenamiento de datos en red o en un servidor de red (por ejemplo, un dispositivo de almacenamiento de datos en la nube o un servidor en la nube) o un dispositivo de almacenamiento de datos local (tal como un dispositivo de almacenamiento masivo conectado de forma operativa a al menos un ordenador que ejecuta el método divulgado). Los datos se pueden hacer "listos para usar" realizando una etapa adicional antes de la etapa de adquisición. De acuerdo con esta etapa adicional, los datos se generan para ser adquiridos. Los datos son, por ejemplo, detectados o capturados (por ejemplo, por un dispositivo analítico).

[0037] De manera alternativa o adicional, los datos se introducen de acuerdo con la etapa adicional, por ejemplo, a través de interfaces. Los datos generados pueden, por ejemplo, introducirse (por ejemplo, en el ordenador). De acuerdo con la etapa adicional (que precede a la etapa de adquisición), los datos también se pueden proporcionar realizando la etapa adicional de almacenamiento de datos en un medio de almacenamiento de datos (tal como, por ejemplo, una ROM, RAM, CD y/o disco duro), de modo que estén listos para su uso dentro del marco del método o programa de acuerdo con la invención. Por lo tanto, la etapa de "adquisición de datos" también puede implicar ordenar a un dispositivo que obtenga y/o proporcione los datos que se van a adquirir. En particular, la etapa de adquisición no implica una etapa invasiva que representaría una interferencia física sustancial con el cuerpo, que requiera habilidad médica profesional y que conlleve un riesgo sustancial para la salud, incluso cuando se lleva a cabo con el cuidado y la habilidad profesionales necesarios. En particular, la etapa de adquisición de datos, por ejemplo, determinación de datos, no implica una etapa quirúrgica y, en particular, no implica una etapa de tratamiento de un cuerpo humano o animal utilizando cirugía o terapia. Con el fin de distinguir los diferentes datos utilizados por el presente método, los datos se denotan (es decir, se denominan) como "datos XY" y similares y se definen en términos de la información que describen, que, a continuación, se denomina preferentemente "información XY" y similares.

[0038] La función de un marcador es ser detectado por un dispositivo de detección de marcador (por ejemplo, una cámara o un receptor de ultrasonido o dispositivos analíticos tales como dispositivos de CT o MRI) de modo que se pueda determinar su posición espacial (es decir, su ubicación espacial y/o alineación). El dispositivo de detección es, por ejemplo, parte de un sistema de navegación. Los marcadores pueden ser marcadores activos. Un marcador activo puede, por ejemplo, emitir radiación electromagnética y/u ondas que pueden estar en el rango espectral del infrarrojo, visible y/o ultravioleta. Sin embargo, un marcador también puede ser pasivo, es decir, puede, por ejemplo, reflejar la radiación electromagnética en el rango espectral del infrarrojo, visible y/o ultravioleta o puede bloquear la radiación de rayos X. Para este fin, el marcador puede estar provisto de una superficie que tenga propiedades reflectantes correspondientes o puede estar hecho de metal para bloquear la radiación de rayos X. También es posible que un marcador refleje y/o emita radiación y/u ondas electromagnéticas en el rango de radiofrecuencia o en longitudes de onda de ultrasonido. Un marcador tiene preferentemente una forma esférica y/o esferoide y, por lo tanto, puede denominarse marcador esférico; sin embargo, los marcadores también pueden exhibir una forma con picos, por ejemplo, cúbica.

[0039] Un dispositivo marcador puede ser, por ejemplo, una estrella de referencia o un puntero o un único marcador o una pluralidad de marcadores (individuales) que están entonces preferentemente en una relación espacial predeterminada. Un dispositivo marcador comprende uno, dos, tres o más marcadores, en donde dos o más de dichos marcadores están en una relación espacial predeterminada. Esta relación espacial predeterminada es, por ejemplo, conocida por un sistema de navegación y se almacena, por ejemplo, en un ordenador del sistema de navegación.

[0040] En otra realización, un dispositivo marcador comprende un patrón óptico, por ejemplo, en una superficie bidimensional. El patrón óptico podría comprender una pluralidad de formas geométricas como círculos, rectángulos y/o triángulos. El patrón óptico se puede identificar en una imagen capturada por una cámara, y la posición del dispositivo marcador en relación con la cámara se puede determinar a partir del tamaño del patrón en la imagen, la orientación del patrón en la imagen y la distorsión del patrón en la imagen. Esto permite determinar la posición relativa en hasta tres dimensiones de rotación y hasta tres dimensiones de traslación a partir de una única imagen bidimensional.

[0041] Se puede determinar la posición de un dispositivo marcador, por ejemplo, mediante un sistema de navegación médica. Si el dispositivo marcador está unido a un objeto, tal como un hueso o un instrumento médico, la posición del objeto se puede determinar a partir de la posición del dispositivo marcador y la posición relativa entre el dispositivo marcador y el objeto. Determinar esta posición relativa también se denomina registrar el dispositivo marcador y el objeto. Se puede rastrear el dispositivo marcador o el objeto, lo que significa que la posición del dispositivo marcador o del objeto se determina dos veces o más a lo largo del tiempo

[0042] Por portamarcador se entiende un dispositivo de fijación de un marcador individual que sirve para sujetar el marcador a un instrumento, una parte del cuerpo y/o un elemento de sujeción de una estrella de referencia, en donde puede fijarse de manera que sea estacionaria y, ventajosamente, de manera que pueda desmontarse. Un portamarcador puede tener, por ejemplo, forma de varilla y/o forma cilíndrica. Se puede proporcionar un dispositivo de sujeción (tal como, por ejemplo, un mecanismo de enganche) para el dispositivo marcador en el extremo del soporte del marcador que mira hacia el marcador y ayuda a colocar el dispositivo marcador en el portamarcador en un ajuste forzado y/o ajuste positivo.

[0043] La presente invención también se refiere a un sistema de navegación para cirugía asistida por ordenador. Este sistema de navegación comprende preferentemente el citado ordenador para procesar los datos proporcionados de acuerdo con el método implementado por ordenador como se describe en una cualquiera de las realizaciones descritas en el presente documento. El sistema de navegación comprende preferentemente un dispositivo de detección para detectar la posición de los puntos de detección que representan los puntos principales y los puntos auxiliares, para generar señales de detección y suministrar las señales de detección generadas al ordenador, de modo que el ordenador pueda determinar los datos puntuales principales absolutos y los datos puntuales auxiliares absolutos en función de las señales de detección recibidas. Un punto de detección es, por ejemplo, un punto en la superficie de la estructura anatómica que se detecta, por ejemplo, por un puntero. De esta manera, se pueden proporcionar a la computadora los datos puntuales absolutos. El sistema de navegación también comprende preferentemente una interfaz de usuario para recibir los resultados del cálculo desde el ordenador (por ejemplo, la posición del plano principal, la posición del plano auxiliar y/o la posición del plano convencional). La interfaz de usuario proporciona los datos recibidos al usuario como información. Ejemplos de una interfaz de usuario incluyen un dispositivo de visualización, tal como un monitor o un altavoz. La interfaz de usuario puede utilizar cualquier tipo de señal de indicación (por ejemplo, una señal visual, una señal de audio y/o una señal de vibración). Un ejemplo de un dispositivo de visualización es un dispositivo de realidad aumentada (también denominado gafas de realidad aumentada) que se puede utilizar como las llamadas "gafas" para navegar. Un ejemplo específico de este tipo de gafas de realidad aumentada es Google Glass (una marca registrada de Google, Inc.). Un dispositivo de realidad aumentada se puede utilizar tanto para introducir información en el ordenador del sistema de navegación mediante la interacción del usuario como para mostrar información generada por el ordenador.

[0044] La invención también se refiere a un sistema de navegación para cirugía asistida por ordenador, que comprende:

un ordenador para procesar los datos puntuales absolutos y los datos puntuales relativos;

un dispositivo de detección para detectar la posición de los puntos principales y auxiliares para generar los datos puntuales absolutos y suministrar los datos puntuales absolutos al ordenador; una interfaz de datos para recibir los datos puntuales relativos y para suministrar los datos puntuales relativos al ordenador; y

una interfaz de usuario para recibir datos del ordenador con el fin de proporcionar información al usuario, en donde los datos recibidos son generados por el ordenador en función de los resultados del procesamiento realizado por el ordenador.

[0045] Un sistema de navegación, tal como un sistema de navegación quirúrgica, se entiende que significa un sistema que puede comprender: al menos un dispositivo marcador; un transmisor que emite ondas electromagnéticas y/o radiación y/u ondas ultrasónicas; un receptor que recibe ondas electromagnéticas y/o radiación y/u ondas ultrasónicas; y un dispositivo electrónico de procesamiento de datos que está conectado al receptor y/o al transmisor, en donde el dispositivo de procesamiento de datos (por ejemplo, un ordenador), por ejemplo, comprende un procesador (CPU) y una memoria de trabajo y ventajosamente un dispositivo indicador para emitir una señal de indicación (por ejemplo, un dispositivo indicador visual, tal como un monitor, y/o un dispositivo indicador de audio, tal como un altavoz, y/o un dispositivo indicador táctil, tal como un vibrador) y una memoria de datos permanente, en donde el dispositivo de procesamiento de datos procesa los datos de navegación remitidos por el receptor y, ventajosamente, puede enviar información de guía a un usuario a través del dispositivo indicador. Los datos de navegación pueden almacenarse en la memoria de datos permanente y, por ejemplo, compararse con datos almacenados en dicha memoria de antemano.

[0046] Preferentemente, los datos del atlas se obtienen de un atlas anatómico que describe (por ejemplo, define, más particularmente, representa y/o es) una forma tridimensional general de la parte anatómica del cuerpo. Por lo tanto, los datos del atlas representan un atlas de la parte anatómica del cuerpo. Un atlas consiste normalmente en una pluralidad de modelos genéricos de objetos, en donde los modelos genéricos de los objetos juntos forman una estructura compleja. Por ejemplo, el atlas constituye un modelo estadístico del cuerpo de un paciente (por ejemplo, una parte del cuerpo) que se ha generado a partir de información anatómica recopilada de una pluralidad de cuerpos humanos, por ejemplo, a partir de datos de imágenes médicas que contengan imágenes de dichos cuerpos humanos. En principio, por lo tanto, los datos del atlas representan el resultado de un análisis estadístico de dichos datos de imágenes médicas para una pluralidad de cuerpos humanos. Este resultado se puede mostrar como una imagen - por lo tanto, los datos del atlas contienen o son comparables a los datos de imágenes médicas. Dicha comparación puede llevarse a cabo, por ejemplo, aplicando un algoritmo de fusión de imágenes que lleva a cabo una fusión de imágenes entre los datos del atlas y los datos de imágenes médicas El resultado de la comparación puede ser una medida de similitud entre los datos del atlas y los datos de imágenes (por ejemplo, información posicional de imagen) que se puede hacer coincidir (por ejemplo, mediante la aplicación de un algoritmo de fusión de imágenes rígido o elástico) por ejemplo, a la información de la imagen (por ejemplo, información posicional de imagen) contenida en los datos de imágenes médicas para, por ejemplo, comparar los datos del atlas con los datos de las imágenes médicas para determinar la posición de las estructuras anatómicas en los datos de las imágenes médicas que corresponden a las estructuras anatómicas definidas por los datos del atlas.

[0047] Los cuerpos humanos, cuya anatomía sirve como entrada para generar los datos del atlas, comparten ventajosamente una característica común, tal como al menos una de género, edad, origen étnico, medidas corporales (por ejemplo, tamaño y/o masa) y estado patológico. La información anatómica describe, por ejemplo, la anatomía de los cuerpos humanos y se extrae, por ejemplo, de información de imágenes médicas sobre los cuerpos humanos. El atlas de un fémur, por ejemplo, puede comprender la cabeza, el cuello, el cuerpo, el trocánter mayor, el trocánter menor y la extremidad inferior como objetos que juntos forman la estructura completa. El atlas de un cerebro, por ejemplo, puede comprender el telencéfalo, el cerebelo, el diencéfalo, el puente, el mesencéfalo y la médula como los objetos que juntos forman la estructura compleja. Una aplicación de dicho atlas es la segmentación de imágenes médicas, en la que el atlas se corresponde con datos de imágenes médicas, y los datos de imágenes se comparan con el atlas coincidente para asignar un punto (un píxel o vóxel) de los datos de imagen para un objeto del atlas coincidente, segmentando de este modo los datos de la imagen en objetos.

[0048] Por ejemplo, los datos del atlas incluyen información de la parte anatómica del cuerpo. Esta información es, por ejemplo, al menos una de la información específica del paciente, no específica del paciente, específica de la indicación o no específica de la indicación. Por lo tanto, los datos del atlas describen, por ejemplo, al menos un atlas específico del paciente, no específico del paciente, específico de la indicación o no específico de la indicación. Por ejemplo, los datos del atlas incluyen información de movimiento que indica un grado de libertad de movimiento de la parte anatómica del cuerpo con respecto a una referencia dada (por ejemplo, otra parte anatómica del cuerpo). Por ejemplo, el atlas es un atlas multimodal que define la información del atlas para una pluralidad de (es decir, al menos dos) modalidades de formación de imágenes y contiene un mapeo entre la información del atlas en diferentes modalidades de formación de imágenes (por ejemplo, un mapeo entre todas las modalidades) para que el atlas se pueda utilizar para transformar la información de imágenes médicas de su representación de imagen en una primera modalidad de formación de imágenes en su representación de imagen en una segunda modalidad de formación de imágenes que es diferente de la primera modalidad de formación de imágenes o para comparar (por ejemplo, emparejar o registrar) imágenes de diferente modalidad de formación de imágenes entre sí.

[0049] En el campo de la medicina y de la presente invención, los métodos de formación de imágenes (también denominados modalidades de formación de imágenes y/o modalidades de formación de imágenes médicas) se utilizan para generar datos de imágenes (por ejemplo, datos de imágenes bidimensionales o tridimensionales) de estructuras anatómicas (tales como tejidos blandos, huesos, órganos, etc.) del cuerpo humano. Se entiende que la expresión "métodos de formación de imágenes médicas" significa métodos de formación de imágenes (ventajosamente basados en aparatos) (por ejemplo, las denominadas modalidades de formación de imágenes médicas y/o métodos de formación de imágenes radiológicas) tales como, por ejemplo, tomografía computarizada (CT) y tomografía computarizada de haz cónico (CBCT, tal como la CBCT volumétrica), tomografía de rayos x, tomografía por resonancia magnética (MRT o MRI), exámenes convencionales por rayos X, sonografía y/o ultrasonido, y tomografía por emisión de positrones. Por ejemplo, los métodos de formación de imágenes médicas son realizados por los dispositivos analíticos. Ejemplos de modalidades de formación de imágenes médicas aplicadas por métodos de formación de imágenes médicas son: radiografía de rayos X, imágenes de resonancia magnética, ultrasonografía médica o ultrasonido, endoscopia, elastografía, imagen táctil, termografía, fotografía médica y técnicas de formación de imágenes funcionales de medicina nuclear como la tomografía por emisión de positrones (PET) y la tomografía computarizada por emisión de fotón único (SPECT), como se menciona en Wikipedia.

[0050] Los datos de imagen así generados también se denominan "datos de diagnóstico médico por imagen". Los dispositivos analíticos, por ejemplo, se utilizan para generar los datos de imagen en métodos de formación de imágenes basados en aparatos. Los métodos de formación de imágenes se utilizan, por ejemplo, para diagnósticos médicos, analizar el cuerpo anatómico para generar imágenes que son descritas por los datos de la imagen. Los métodos de formación de imágenes también se utilizan, por ejemplo, para detectar cambios patológicos en el cuerpo humano. Sin embargo, algunos de los cambios en la estructura anatómica, tales como los cambios patológicos en las estructuras (tejido), pueden no ser detectables y, por ejemplo, pueden no ser visibles en las imágenes generadas por los métodos de formación de imágenes. Un tumor representa un ejemplo de un cambio en una estructura anatómica. Si el tumor crece, entonces se puede decir que representa una estructura anatómica expandida. Esta estructura anatómica expandida puede no ser detectable; por ejemplo, solo una parte de la estructura anatómica expandida puede ser detectable. Los tumores cerebrales primarios/de alto grado, por ejemplo, suelen ser visibles en los escaneos de MRI cuando se utilizan agentes de contraste para infiltrar el tumor. Los escaneos de MRI representan un ejemplo de un método de formación de imágenes. En el caso de los escaneos de MRI de dichos tumores cerebrales, se considera que el realce de la señal en las imágenes de MRI (debido a los agentes de contraste que se infiltran en el tumor) representa la masa tumoral sólida. Por tanto, el tumor es detectable y, por ejemplo, discernible en la imagen generada por el método de formación de imágenes. Además de estos tumores, denominados tumores "reforzadores", se cree que aproximadamente el 10 % de los tumores cerebrales no son perceptibles en un escaneo y por ejemplo, no son visibles para un usuario que mira las i

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0051] A continuación, la invención se describe con referencia a las figuras adjuntas que dan explicaciones de fondo y representan realizaciones específicas de la invención. Sin embargo, el alcance de la invención no se limita a las características específicas divulgadas en el contexto de las figuras, en donde

Fig. 1 ilustra las etapas básicas del método de acuerdo con la presente invención

Fig. 2 muestra un sistema que implementa el método de acuerdo con la presente invención; y

Fig. 3 muestra un flujo de trabajo de adquisición de imágenes ilustrativo que abarca el método de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DE LAS REALIZACIONES

[0052] La Figura 1 muestra las etapas básicas de un método de acuerdo con la presente invención. En una primera etapa, se adquieren datos del paciente que describen al paciente 5 y/o un procedimiento médico posterior realizado en el paciente 5, y que se almacenan en una base de datos/dispositivo de almacenamiento de datos 3 en comunicación con un dispositivo de formación de imágenes 4.

[0053] En una segunda etapa adicional, los datos de los parámetros de formación de imágenes se determinan en función de los datos recuperados del paciente, en donde los datos del parámetro de formación de imágenes definen un ajuste específico para el paciente del al menos un parámetro de formación de imágenes del dispositivo de formación de imágenes 4.

[0054] La Figura 2 muestra un sistema ilustrativo 1 en el que se implementa el método descrito anteriormente. El sistema 1 comprende un escáner CBCT 4 que incluye una fuente de radiación (no indicada) con una abertura de colimador 10, que emite un haz de radiación que se extiende a lo largo de una trayectoria 9 hacia un detector de radiación (no indicado) del escáner 4. La abertura del colimador 10 está configurada para dar forma al haz de radiación, de modo que se obtiene un conjunto de datos de imagen de la región de examen 6 que incluye una estructura anatómica 7 de interés después de que se haya realizado el procedimiento de formación de imágenes. En el ejemplo mostrado, se utiliza un portacabeza médico 8 para sujetar la cabeza del paciente 5 en una posición espacial invariable. Por consiguiente, el colimador 10 tiene que dar forma al haz de radiación de modo que el haz de radiación no se cruce con el portacabeza 8 ya que esto puede causar artefactos dentro del conjunto de datos de imagen recibido.

[0055] En el ejemplo mostrado, el escáner CBCT 4 se puede mover en dos dimensiones, es decir, tiene dos grados de libertad: con la ayuda de un transportador motorizado 14, el escáner 4 se puede mover en dirección horizontal, en donde el escáner 4 también se puede girar alrededor de un eje horizontal, de modo que se obtenga un conjunto de datos de imágenes volumétricas (3D) de la región 6 después de una rotación completa del escáner 4 alrededor del paciente 5. Con el escáner 4 colocado con respecto al paciente 5 como se muestra en la Figura 2, tarde o temprano, el haz de radiación se cruzaría con el portacabeza 8, lo que podría causar artefactos en las imágenes posteriores. Por tanto, es deseable cambiar la posición del escáner 4 con respecto al paciente 5 para que no se produzca ninguna interferencia entre el haz de radiación y el portacabeza 8. Esto requeriría que el escáner 4 se volviera a posicionar con respecto al paciente 5. Como la posición espacial de la estructura objetivo 7, así como la posición espacial y la forma de la región de formación de imágenes 6 con respecto a la anatomía del paciente, se han definido y almacenado de antemano en un dispositivo de almacenamiento de datos 3, se modifica un parámetro de formación de imágenes relativo a la posición de la trayectoria de escaneo 9 con respecto al paciente 5 y con respecto al portacabeza 8, de modo que el haz de radiación no se cruce con el portacabeza 8 durante el procedimiento de adquisición de imágenes. En este sentido, es importante conocer la posición espacial del escáner 4 con respecto al paciente 5 y con respecto al portacabeza 8. Mientras que el paciente 5 y el portacabeza 8 puedan estar provistos de una referencia de seguimiento para ser rastreados espacialmente, o puedan tomar una posición espacial conocida e invariable espacialmente dentro de un sistema de coordenadas del sistema de seguimiento médico 13, el escáner 4 puede presentar una referencia de seguimiento (no indicada) que puede detectarse espacialmente a través de un conjunto de cámaras del sistema de seguimiento 13.

[0056] Basándose en los datos obtenidos del paciente, el ordenador 2 del sistema de navegación 12 que está acoplado a ambos, el sistema de seguimiento 13 y el escáner 4 pueden controlar el transportador motorizado 14 así como otros dispositivos de ajuste de parámetros (no mostrados).

[0057] La Figura 3 muestra cómo la presente invención puede integrarse dentro de un procedimiento de adquisición de imágenes. En una primera etapa, un conjunto de datos del paciente 5, que se almacena en una base de datos 11 en el dispositivo de almacenamiento de datos electrónicos 3, se selecciona introduciendo el nombre del paciente o la ID del paciente. Basándose en la información previamente adquirida en relación con la edad del paciente, la región de examen del paciente y/o el tipo de enfermedad del paciente y/o el tipo de procedimiento de tratamiento asociado, los parámetros de formación de imágenes del escáner 4 se establecen en un valor predeterminado correspondiente. En una etapa adicional, información en cuanto al sexo del paciente la altura del paciente el peso del paciente la posición, tamaño y/o forma de la estructura anatómica az deseada 9 almacenada como un objeto virtual registrado en el conjunto de datos (de imágenes) del paciente, se optimizan los parámetros de formación de imágenes seleccionados. Con el paciente 5 registrado espacialmente con respecto al escáner 4, y siendo el escáner 4 rastreado por el sistema de seguimiento 13, el escáner 4 se puede mover a la posición espacial deseada con respecto al paciente 5 para adquirir una imagen (conjunto de datos) de la región de examen deseada 6. En caso de que se desee obtener otra imagen con diferentes parámetros de formación de imágenes, se puede repetir el proceso de optimización para obtener una nueva imagen (conjunto de datos).

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1. Un método médico implementado por ordenador para determinar un ajuste específico para el paciente de al menos un parámetro de formación de imágenes de un dispositivo de formación de imágenes (4), en donde el método comprende las siguientes etapas:

- se adquieren los datos del paciente (S11), que describen información relacionada con un paciente (5) y que tienen impacto en el ajuste de al menos un parámetro de formación de imágenes del dispositivo de formación de imágenes (4) en donde el al menos un parámetro de imagen del dispositivo de formación de imágenes (4) se selecciona de la lista que comprende:

- una posición del isocentro del dispositivo de formación de imágenes (4) con respecto a la anatomía del paciente (5);

- una posición, tamaño y/o forma de la región de imagen (6) con respecto a la anatomía del paciente (5), con respecto a al menos un objeto (8) acoplado a la anatomía del paciente y/o con respecto al dispositivo de formación de imágenes (4);

- una posición de una trayectoria de escaneo (9) con respecto a la anatomía del paciente (5) y/o con respecto a al menos un objeto (8) acoplado a la anatomía del paciente (5);

- una posición del dispositivo de formación de imágenes (4) con respecto a la anatomía del paciente (5) y/o con respecto a al menos un objeto (8) acoplado a la anatomía del paciente (5);

- una posición, tamaño y/o forma de una abertura del colimador (10) del dispositivo de formación de imágenes (4);

- una tensión de escaneo y/o una corriente de escaneo de un tubo de rayos X;

- una modulación de la dosis;

- una selección de un núcleo y un algoritmo de reconstrucción;

- una modalidad de reducción de artefactos metálicos;

- una modalidad de angiografía por sustracción;

- una modalidad de formación de imágenes por energía dual;

- varios pulsos de rayos X por segundo;

- varias proyecciones adquiridas;

- una modalidad y/o ajuste para el procesamiento posterior de al menos una imagen obtenida con el dispositivo de imagen (4);

- los datos de los parámetros de formación de imágenes se determinan (S12) en función de los datos del paciente, que describen un ajuste específico para el paciente de al menos un parámetro de formación de imágenes del dispositivo de imagen (4),

en donde el al menos un parámetro de formación de imágenes se establece en un valor predeterminado basado en un primer subconjunto de información relacionada con el paciente (5) e incluye al menos uno de:

- un tipo de enfermedad del paciente (5);

- un tipo de procedimiento de tratamiento asociado con la enfermedad del paciente (5);

en donde el valor del al menos un parámetro de formación de imágenes se optimiza en función de un segundo subconjunto de información relacionada con el paciente (5) e incluye al menos uno de:

- una posición, tamaño y/o forma de una estructura anatómica (7) de interés;

- una posición, tamaño y/o forma del al menos un objeto (8).

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los datos del paciente se adquieren de un sistema de navegación médico (12) acoplado operativamente al dispositivo de formación de imágenes (4).

3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la etapa de adquisición de datos del paciente implica seleccionar un conjunto de datos del paciente (5), que en particular incluye el nombre y/o ID del paciente.

4. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el dispositivo de formación de imágenes (4) se controla en función de los datos de parámetros de formación de imágenes determinados.

5. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el dispositivo de formación de imágenes (4) es un dispositivo de formación de imágenes de rayos X, particularmente un escáner de tomografía computarizada de haz cónico (CBCT), que es, en particular, rastreado espacialmente por un sistema de seguimiento médico (13) acoplado operativamente al sistema de navegación médico (12).

6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el método comprende además las siguientes etapas:

- se adquieren los datos de la posición a ue describen una posición actual del dispositivo de formación de imágenes (4) con respecto a la anatomía del paciente (5);

- los datos de la posición del objetivo se determinan (S14) en función de los datos de la posición actual y los datos de los parámetros de formación de imágenes, que describen una posición objetivo del dispositivo de formación de imágenes (4) con respecto a la anatomía del paciente (5) para adquirir datos de imagen del paciente (5) con el ajuste específico para el paciente determinado del al menos un parámetro de formación de imágenes.

7. El método de acuerdo con la reivindicación 6, en donde un transportador motorizado (14) del dispositivo de formación de imágenes (4) se controla en función de los datos de la posición actual y los datos de la posición del objetivo para mover el dispositivo de formación de imágenes (4) a la posición del objetivo.

8. Un programa que, cuando se ejecuta en un ordenador (2) o cuando se carga en un ordenador (2), hace que el ordenador (2) realice las etapas del método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7;

y/o un medio de almacenamiento de programas en el que se almacena el programa;

y/o un ordenador que comprende al menos un procesador y una memoria y/o el medio de almacenamiento del programa, en donde el programa se ejecuta en el ordenador o se carga en la memoria del ordenador;

y/o una onda portadora electromagnética que transporta información que representa el programa;

y/o un flujo de datos que es representativo del programa.

9. Un sistema médico (1), que comprende:

el al menos un ordenador (2) de acuerdo con la reivindicación 8;

al menos un dispositivo electrónico de almacenamiento de datos (3) que almacena al menos los datos del paciente; y

un dispositivo de formación de imágenes (4) para adquirir datos de imagen del paciente (5),

en donde al menos un ordenador (2) está acoplado operativamente a

el al menos un dispositivo electrónico de almacenamiento de datos (3) para adquirir, del al menos un dispositivo de almacenamiento de datos (3), al menos los datos del paciente, y

el dispositivo de formación de imágenes (4) para emitir una señal de control al dispositivo de formación de imágenes (4) para controlar el funcionamiento del dispositivo de formación de imágenes (4) en función de los datos del paciente.

10. Uso del sistema de acuerdo con la reivindicación 9 para realizar un procedimiento de formación de imágenes, en donde el uso comprende la ejecución de las etapas del método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 para determinar un ajuste específico del paciente de al menos un parámetro de formación de imágenes de un dispositivo de formación de imágenes (4).