SE537029C2 - Metod för noggrann positionering av detektorn i ett mobilt avbildningssystem - Google Patents

Metod för noggrann positionering av detektorn i ett mobilt avbildningssystem Download PDF

Info

Publication number
SE537029C2
SE537029C2 SE1350388A SE1350388A SE537029C2 SE 537029 C2 SE537029 C2 SE 537029C2 SE 1350388 A SE1350388 A SE 1350388A SE 1350388 A SE1350388 A SE 1350388A SE 537029 C2 SE537029 C2 SE 537029C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
projection
detector
center
gravity
coordinates
Prior art date
Application number
SE1350388A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1350388A1 (sv
Inventor
Dianna Bone
Original Assignee
Adolesco Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Adolesco Ab filed Critical Adolesco Ab
Priority to SE1350388A priority Critical patent/SE537029C2/sv
Priority to PCT/SE2014/050344 priority patent/WO2014158080A1/en
Publication of SE1350388A1 publication Critical patent/SE1350388A1/sv
Publication of SE537029C2 publication Critical patent/SE537029C2/sv

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/06Diaphragms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/58Testing, adjusting or calibrating thereof
    • A61B6/582Calibration
    • A61B6/583Calibration using calibration phantoms
    • A61B6/584Calibration using calibration phantoms determining position of components of the apparatus or device using images of the phantom
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4258Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector for detecting non x-ray radiation, e.g. gamma radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4405Constructional features of apparatus for radiation diagnosis the apparatus being movable or portable, e.g. handheld or mounted on a trolley
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46Arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/467Arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means
    • A61B6/469Arrangements for interfacing with the operator or the patient characterised by special input means for selecting a region of interest [ROI]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/503Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of the heart
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/547Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving tracking of position of the device or parts of the device
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/161Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
    • G01T1/164Scintigraphy
    • G01T1/1641Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions using one or several scintillating elements; Radio-isotope cameras
    • G01T1/1647Processing of scintigraphic data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2576/00Medical imaging apparatus involving image processing or analysis
    • A61B2576/02Medical imaging apparatus involving image processing or analysis specially adapted for a particular organ or body part
    • A61B2576/023Medical imaging apparatus involving image processing or analysis specially adapted for a particular organ or body part for the heart
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/447Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit or the detector unit being mounted to counterpoise or springs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46Arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/461Displaying means of special interest
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00General purpose image data processing
    • G06T1/0014Image feed-back for automatic industrial control, e.g. robot with camera
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2211/00Image generation
    • G06T2211/40Computed tomography
    • G06T2211/436Limited angle
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/025Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using multiple collimators, e.g. Bucky screens; other devices for eliminating undesired or dispersed radiation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Nuclear Medicine (AREA)

Description

25 30 35 40 45 50 537 029 olika riktningar, genom att vrida detektorn en vinkel (a) mellan varje bildregistrering; att identifiera koordinaterna för objekts tyngdpunkt i respektive projektion; att beräkna det avbildade objektets faktiska position med användning av koordinaterna från projektionerna; att beräkna förskjutningen av detektorn från tyngdpunkten för systemets synfält; och att justera detektorns position med denna förskjutning.
Positioneringsmetoden och -systemet innefattar flera särdrag som gör det fördelaktigt och dessa särdrag är föremål för beroende krav.
Ytterligare tillämpbarhet av föreliggande uppfinning kommer att framgå i den detaljerade beskrivningen som ges nedan och de bifogade ritningarna som endast ges i illustrationssyfte och skall således inte betraktas som begränsande på uppfinningen, och i vilka Fig. 1 visar ett mobilt avbildningssystem; Fig. 2 är en vy av den mekaniska positioneringsanordningen; Fig. 3a visar positioneringsanordningen i et inoperativt tillstånd; Fig. 3b visar positioneringsanordningen i et operativt tillstånd; Fig. 4a-e illustrera en metod att bestämma den nödvändiga justeringen av detektorn; Fig. 5 illustrerar organ för att driva systemets hjul; Fig. 6 är ett exempel på en kollimator med snedställda hål; och Fig. 7 illustrerar schematiskt en metod i en uppställning med en patient.
Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer För att en optimal avbildning skall kunna erhållas krävs det att hjärtat (eller annat avbildat objekt) är beläget inom systemets synfält. Emellertid är det svårt att positionera detektorn vid ett exakt och korrekt läge och omjustering av apparaten något litet avstånd såsom en eller några få centimeter är oftast nödvändigt.
Ett huvudsyfte med föreliggande uppfinning är därför att tillhandahålla noggrann positionering av avbildningsapparaten genom att fintrimma/ -justera detektorns position för att optimera avbildningsproceduren. För uppnå detta syfte tillhandahålles nya särdrag som var och en separat eller tillsammans är användbara för att optimera positioneringen.
Det första särdraget är ett visuellt gränssnitt som innefattar åtminstone två projektioner av hjärtat tagna vid olika vinklar, och en styrenhet/beräkningsenhet som möjliggör bestämning av den optimala detektorpositionen och efterföljande noggrann positionering av detektorn. För att möjliggöra att utföra en slutlig noggrann positionsjustering av detektorn i 10 15 20 25 30 35 40 45 537 029 förhållande till hjärtat, tillhandahålles en metod och en anordning som baserat på åtminstone två, företrädesvis tre projektioner av hjärtat upptagna vid olika kollimatorrotationsvinklar gör det möjligt att finjustera detektorpositionen till_en korrekt position. Detta betecknas häri ””siktsystem”” och ”siktmetod” och kommer att beskrivas med hänvisning till Fig. 4a-e.
Ett annat särdrag är en mekanisk enhet för positionsjustering utformad att väsentligt reducera den kraft som krävs för att förflytta den tämligen tunga utrustningen i små inkrement för att justera detektorns position. Denna mekaniska enhet visas i Fig. l-2 och beskrivs i detalj med hänvisning till dessa figurer.
Ytterligare ett särdrag, som är valfritt, är tillhandahållandet av en automatisk positionering av detektorn när den optimala positionen har bestämts av styrenheten.
Fig. 1 visar schematiskt en utföringsform av ett komplett mobilt avbildningssystem, allmänt betecknat 10. Det innefattar ett chassi 1 la och en väsentligen vertikalt arrangerad ram l lb, ett huvudskåp 12 som inrymmer styrelektronik l2', en display 13, en detektor l4a, lämpligtvis en så kallad gammakamera (eller scintillationskamera också betecknad Augerkamera) monterad på en väsentligen horisontell balk l4b monterad på ramen l lb, en vridbar kollimator 15, en höjdjusteringsenhet 16 och en mekanisk positioneringsenhet 17 för fintrimning av detektorpositionen. Systemet har också ett främre hjulpar FW och ett bakre hjulpar RW.
Detektorn i Fig. 6 innefattar en processor P, en förstärkare AMP, fotomultiplikatorer PM, en scintillationskristall SC, en kollimator med snedstållda hål SHC tillverkad av bly, och schematiskt visas ett organ i vilket en substans som emitterar gammastrålning har införts.
För syftet med denna ansökan avser ”Y-riktning” systemets långdriktning och ”X-riktning” är en tvårriktning i förhållande till systemet, medan ”Z-riktning” är en vertikal riktning.
Systemet används generellt enligt följande. Eftersom det är försett med hjul det vill säga är mobilt och inte så stort är det lätt och snabbt flyttbart till en plats där en patient befinner sig, istället för att flytta patienten. När det mobila systemet anländer till patienten körs chassits främre ände 1 1 in under bädden på vilken patienten ligger. Detektorn l4a placeras vid en nominell höjd så att den alltid går fri från patienten i detta moment. När den har positionerats ungefär korrekt aktiveras positionsjusteringssystemet. Detektorn 14 positioneras därvid korrekt inom endast några få minuter varefter bilder kan tas upp.
Nu kommer den mekaniska positioneringsenheten 17 att beskrivas i detalj med hänvisning till de schematiska illustrationerna i Figurerna 2 och 3a-b. 10 15 20 25 30 35 40 45 537 029 Som framgår av Fig. 1 är den mekaniska positioneringsenheten 17 företrädesvis belägen på chassit 1 la vid dess undersida, i närheten av hela apparatens främre del, det vill säga vid en position väsentligen vertikalt under detektorn 14a och kollimatorn 15. I drift aktiveras den mekaniska positioneringsenheten 17, som fungerar som en domkraft, så att ett stödelement kommer att sänkas med användning av till exempel hydraulik så att det bringas i kontakt med marken eller golvet. Fortsatt aktivering kommer att ge en uppåtriktad kraft varigenom systemets främre del lyfts. Således kommer de främre hjulen inte längre att vila mot golvet. Detta illustreras i Figurerna 3a och 3b.
I Fig. 2 visas detaljerna i positioneringssystemet 17.
Positioneringsenheten 17 är i allt väsentligt ett ”X/Y”-bord, vilket är en i sig väl känd mekanism.
Här innefattar enheten ett par element häri betecknade glidblock, ett nedre glidblock 19 och ett övre glidblock 20. Varje glidblock innefattar två delar. Det nedre glidblocket 19 har en nedre del 19' som vilar på golvet i operativt läge, det vill säga när enheten 17 har sänkts för att lyfta chassit 11, och en övre del 19” som är glidbart kopplad till den nedre delen. På samma sätt innefattar det övre glidblocket 20 en nedre del 20' och en övre del 20” som är glidbart kopplade till varandra. I en utföringsform är kopplingen en rälsliknande struktur. Emellertid kan vilket arrangemang som helst användas så länge det ger glidbarhet.
Därigenom uppvisar de respektive övre och nedre delarna i varje glidblock en mycket låg friktion sinsemellan, vilket gör dem lätt flyttbara utan att nämnvärd kraft behöver användas.
Mellan den övre delen 19” av det nedre glidblocket 19 och den nedre delen 20' av det övre glidblocket 20 finns anordnat ett lagerarrangemang 21 (vridlager) som gör det möjligt att vrida de bägge glidblocken i förhållande till varandra. Det lagerarrangemang är nödvändigt för funktionen eftersom det kommer att ta upp vinkelförskjutningen hos de två glidblocken när detektorn flyttas lateralt (X- riktning). På detta sätt medges enkel X-Y-rörelse hos hela systemet så att noggrann positionering av detektorn och kollimatorenheten 14a, 15 möjliggörs.
N är en korrekt position har uppnåtts låses systemet i denna position under bildregistrering.
I operativt läge är det övre glidblockets 20 övre del 20” stelt förbunden med chassit 11. Det nedre glidblockets 19 nedre del 19' vilar mot marken eller golvet och är således stationär under positionsjustering.
Företrädesvis är glidblocken 19 respektive 20 arrangerade vinkelrätt mot varandra om de har en icke-kvadratisk geometri.
När således justeringsanordningen 17 befinner sig i operativt läge, så som visas i Fig. 3b, kommer vridlagerarrangemanget 21 med låg friktion att möjliggöra små rörelser med mycket liten kraftåtgång och förskjutningen av hela systemet i 10 15 20 25 30 35 40 45 537 029 förhållande till marken kommer att upptas av den glidbara kopplingen mellan delarna i varje glidblock 19, 20.
Det finns också anordnat en mekanism för att sänka ner justeringsenheten 17.
Denna mekanism innefattar i en utföringsform en linjär aktuator 23, som kan innefatta en hydraulisk, pneumatisk eller elektrisk aktuator kopplad till en aktueringsstång 24 som också är kopplad till det övre glidblockets 20 övre del 20”. Det övre glidblockets 20 övre del 20” är också kopplad till chassit ll via länkenheter 25 i form av ok som är vridbart kopplade till den övre delen 20” och till chassit l l, som tydligt framgår av Figurerna 3a och 3b.
I icke-operativt läge (Fig. 3a) är hela positionsjusteringsenheten 17 tillbakadragen så att den går fri från marken eller golvet när det mobila avbildningssystemet transporteras. När línj äraktuatorn 23 sätts igång kommer den att dra i det övre glidblockets 20 övre del 20”, varvid hela enheten 17 kommer att svänga nedåt tack vare att kopplingsoken 25 är vridbart kopplade så som visas.
När det nedre glidblockets 19 nedre del 19' går emot marken kommer den fortsatta dragningsverkan som utövas av linjäraktuatorn 23 att få fronten av hela det mobila avbildningssystemet att resa sig så att hjulen går fria från marken med ungefär 5 mm (Fig. 3b), tämligen likt funktionen hos en vanlig domkraft.
Som redan nämnts är det i den upplyfta positionen mycket lätt att justera detektorn med mycket ringa kraftanvändning.
Nu kommer siktmetoden och -systemet att beskrivas i detalj med hänvisning till Fig. 4a-e.
Det mobila avbildningssystemet som innefattar ett chassi l la med en främre ände och en bakre ände, där den främre änden är konfigurerad att vara införingsbar under en bädd på vilken en patient befinner sig, en vridbar detektor l4a med en kollimator 15, anbringad vid chassit så att den kan positioneras över patienten i bädden konfigurerade att registrera bilder av ett inre organ såsom patientens hjärta, innefattar således även styrelektronik l2', en anordning för noggrann positionering av detektorn, innefattande en presentationsenhet 13 för visning av åtminstone två, företrädesvis tre projektioner av ett objekt som skall avbildas från olika riktningar, vilka projektioner erhålles med detektorn l4a; en skärmmarkör visas på presentationsenheten för varje visad projektion, och är flyttbar till en position väsentligen centrerad över objektet i motsvarande projektion; organ för positionering av åtminstone två av markörerna väsentligen centrerade över objektet i motsvarande projektion; organ för beräkning av de projicerade koordinaterna för objektets centrum, det vill säga den punkt där de projicerade linjerna från två markörer korsas, vilka linjer har samma riktning som motsvarande kollimatorhäl; organ för beräkning av den förskjutning som krävs 10 15 20 25 30 35 40 45 537 029 för att flytta detektorn till en position där det projicerade objektets centrum väsentligen sammanfaller med synfältets centrum och organ för justering detektorns läge genom att flytta detektorn de beräknade förskjutningarna i X- respektive Y-riktning.
Företrädesvis är organet för beräkning av förskjutning konfigurerat att beräkna avståndet mellan detektorns yta och objektets centrum såsom Z=r*tan(o), där r är avståndet mellan en av markörerna och det projicerade objektets centrum och o är vinkeln mellan detektorytan och motsvarande kollimatorhål, varvid den erforderliga förskjutningen i Z-ledd är dZ=R*tan(o)*0.5-Z, där R är detektorns radie, och där organet för justering av detektorns läge också är konfigurerat att möjliggöra förflyttning av detektorn i Z-ledd.
Lämpligtvis är markören en ring vars storlek företrädesvis är justerbar, eller åtminstone tillräckligt stor för att omsluta projektionen av hjärtat.
För att således möjliggöra en slutlig noggrann positionsjustering av detektorn i förhållande till hjärtat, tillhandahålles en metod och anordning vilka baserat på åtminstone två, företrädesvis tre, olika projektioner av hjärtat, upptagna vid olika rotationsvinklar för kollimatorn, möjliggör mycket fin justering av detektorns position till ett korrekt läge.
Genom att använda endast två eller tre projektioner istället för alla de projektioner som krävs för en komplett bild, kan avbildningen under positioneringsjusteringen utföras mycket snabbare än upptagning av en komplett bild vilket således förenklar och snabbar upp detektorns upplinjering.
För korrekt bildupptagning är det viktigt att objektet som skall avbildas ligger inom systemets synfält. I tomografi med begränsat synfält (”limited view tomography”) är synfältet en kon, en stympad kon, en dubbel kon eller en stympad dubbelkon med sin axel sammanfallande med kollimatorns rotationsaxel.
Läget av ett objekt i förhållande till detektorn bestäms unikt av dess lägen i två olika projektioner upptagna vid olika kollimatorvridvinklar. Om objektet är synligt och ingår i tre projektioner upptagna vid tre olika kollimatorvridvinklar kommer det, på grund av synfältets symmetri, att föreligga inom systemets synfält.
Den föredragna utföringsformen av siktsystemet presenterar tre projektioner av objektet i fråga, häri exemplifierat av hjårtmuskeln, upptagna vid tre olika kollimatorvridvinklar cil, C12 and (13, typiskt 0, 120 and 240 grader, på en monitorskärm. Det som visas på monitorn för en sekvens av moment visas i Figurerna 4a-e.
Vidare resenteras tre markörer här re resenterade av rin ar 41 42 43 vilket är en 7 7 7 7 föredra en utförin sform å monitorskärmen. Dessa rin ar kan fl tas likt en markör 7 på monitorskärmen med användning av en inmatningsanordning såsom en datormus. 10 15 20 25 30 35 40 45 537 029 Speciellt kan de flyttas så att de centreras över projektionen av hjärtmuskeln som visas på monitorn. Det är inte strikt nödvändigt att använda ringar, vilken markör som helst som kan placeras så att den centreras över objektet i fråga, till exempel ett hjärta, skulle fungera. Den tredje markörens position beräknas automatiskt så som beskrivs nedan.
Således hör varje markör samman med en av hjärtprojektionerna, vilka projektioner betecknas Pl, P2 respektive P3 i det följande. I Fig. 4a visas tre projektioner Pl, P2, P3 på monitorn M. Här är det projicerade hjärtat idealt positionerat och fullt synligt inom synfältet. Man kan se att de tre hjärtprojektionernas centra bildar en liksidig triangel (indikeras med streckad linje) med tyngdpunkten i detektorns centrum.
I Fig. 4b illustreras en typisk situation innan positionsjustering har åstadkommits. Två av projektionerna ligger inte helt innanför synfältet.
I Fig. 4c har två markörer 41, 42 placerats på projektionerna P1 respektive P2. I 4d har en tredje markör automatiskt placerats på den tredje projektionen P3, och slutligen i Fig. 4e visas situationen i Vilken detektorn är korrekt positionerad, det vill säga att tyngdpunkten för den triangel som bildas av projektionerna Pl, P2, P3 sammanfaller med synfältets tyngdpunkt CGFV.
Operatören centrerar således två av ringarna över projektionerna av det avbildade objektet med hjälp av en mus eller någon annan anordning. Två av de tre ringarna kan placeras på detta sätt. Med användning av koordinaterna för de två ringarna som positionerats manuellt beräknar systemet en tredje position i en symmetrisk triangel, och således placeras den tredje ringen automatiskt på den tredje projektionen. Ringarnas diameter kan justeras så att de passar objektet i fråga eller alternativt kan de åtminstone vara så stora att de helt och hållet kan innesluta projektionerna av det objekt som skall avbildas.
När kameran har positionerats korrekt och projektioner har erhållits kommer varje ring att centreras över varje motsvarande projektion av objektet och varje ring kommer att lokaliseras i centrum av projektionen och inrymmas inom motsvarande projektion.
Det bör noteras att i ovanstående beskrivning förutses tre projektioner, det är emellertid tillräckligt med två. Den tredje projektionen, som kan uteslutas, används för ökad operatörkonfidens och bekvämlighet.
Med Pl som har koordinaterna (X1, yl) och P2 som har koordinaterna (X2, y2), o kollimatorhålens vinkel och R detektorns radie kommer det avbildade objektets position (X,y,z) i förhållande till detektorn att vara (skalan antas här för enkelhetsskull vara l :1): y: - - rgfß m: :gta 2:: j t - :gigs lf; 10 15 20 25 30 35 537 029 Dessa x-, y-värden representerar positionen i ett plan, medan, såsom antytts tidigare, även höjden ovanför patienten kan behöva justeras. Denna höjd representeras av Z-värdet: Vidare kommer centrumkoordinaterna för P3 att vara: Z De nödvändiga justeringarna av detektorns läge kommer att vara: dx: -vfl êy = -3 x mi: - i Dessa värden på X-, Y- och Z-rörelserna hos detektorn kommer att visas på monitorn. Därigenom är det enkelt att justera positionen.
Förskjutningen i X- och Y-riktningarna kan utföras manuellt eller med hjälp av motorer kopplade till de bakre hjulen. Förskjutningen i Z-riktningen utförs lämpligtvis genom att förflytta den horisontella balken 14b, antingen manuellt men företrädesvis med användning av en motor. Även om det är bekvämt av många skäl att ha operatörkontroll såsom har beskrivits ovan, ligger det också inom uppfinningstanken att denna process utförs automatiskt. Detta kan åstadkommas genom att använda bildigenkänningsmjukvara för att identifiera läget för tyngdpunkten av projektionen av det avbildade objektet. I ett sådant fall finns det inget behov av operatörsintervention och egentligen behövs inte någon monitorskärm för att visa projektionerna. För kontrollsyften är det emellertid icke desto mindre ett föredraget särdrag att visa projektionen för visuell verifiering av lägets korrekthet.
Sekvensen av moment då man utför metoden med operatörsintervention är som följer. 10 15 20 25 30 35 40 45 537 029 Fig. 4b visar displayen på monitorn i ett initialt läge för justering. Endast en ring 42 föreligger i korrekt läge i förhållande till hjärtat. Nu flyttas en av de andra ringarna 43 manuellt på monitorskärmen så att den täcker hjärtat, se Fig. 4c.
Tyngdpunkten 45 för den triangel som bildas av de tre ringarna förflyttas automatiskt till ett nytt läge. Därefter flyttas en tredje ring 44 automatiskt så att den täcker en tredje projektion av hjärtat, Fig. 4d. Änyo förändras tyngdpunkten 45 och nu kommer avvikelser mellan rådande och optimalt läge att beräknas. Denna avvikelse visas på monitorn och justeringar kan enkelt utföras antingen manuellt eller automatiskt såsom beskrivs nedan, och displayen kommer då att se ut som i Fig. 4e.
Efter justeringen kan valfritt en ny uppsättning projektioner tas upp för att verifiera lägets korrekthet.
I en automatiserad mod skulle styrelektroniken som lämpligtvis kör en bildigenkänningsmjukvara behandla data för varje bild och tillhandahålla identifieringen av tyngdpunkten för objektet i varje projektion, och beräkna den triangel som sålunda bildas, det vill säga som spänns upp av tyngdpunkterna.
Därefter beräknas avvikelse mellan rådande och optimalt läge, såsom ovan, och justering utförs som tidigare.
Företrädesvis åstadkommes justeringen av detektorpositionen i enlighet med den beräknade erforderliga förskjutningen automatiskt. Detta kan implementeras, såsom visas i Fig. 5, genom tillhandahållande av elektriska motorer 51, 52 vilka är anordnade att driva de bakre hjulen RW av den mobila apparaten. När sålunda det är önskvärt att förflytta detektorn i Y-riktning kommer motorerna att driva varje hjul i samma riktning, medan om en rörelse i X-riktningen erfordras kommer motorerna att driva hjulen i motsatta riktningar.
För att registrera den faktiska förskjutningen under justeringsmomentet finns i en utföringsform anordnat ett organ för att detektera positionen i förhållande till marken eller golvet. Informationen avseende positionen synkroniseras med data från den mekaniska positioneringsjusteringsenheten 17, och detta möjliggör en bestämning av när detektorn har nått en optimal position.
Positionsdetektionen kan implementeras med hjälp av den teknologi på vilken en s.k. optisk mus baseras, se Fig. 3a. En bildregistreringsanordning (kamera) C registrerar kontinuerligt marken eller golvet och med hjälp av digital bildbearbetning registreras förändringar i bilden genom att sekventiellt jämföra de registrerade bilderna, och såldes kan hastigheten och riktningen för förskjutningen bestämmas. Företrädesvis anordnas en ljuskälla såsom en LED för att förstärka bilden.
Naturligtvis skulle vilken annan typ av positionsdetektering som helst kunna användas så länge som hastighet och riktning i förskjutningen kan registreras och återkopplas till systemet. 10 15 20 25 537 029 Metoden illustreras i någon ytterligare detalj i Fig. 7. Den innefattar registrering av på varandra följande projektioner av t.ex. ett hjärta vid olika, företrädesvis, tre olika vinklar med användning av detektorn 60. Signalerna från detektorn 60 som representerar varje projektion lagras i ett minne 62 såsom pixlar som representerar bilder som kan visas på en displayskärm eller monitor 64.
I en utföringsform är styrelektroniken 66 programmerad att exekvera en bildigenkänningsmjukvara. Således hämtas data, bildpiXlar, från minnet, och styrelektroniken, genom att exekvera bildigenkänningsmjukvaran, identifiera de avbildade objekten och deras respektive tyngdpunkter och såldes koordinaterna för nämnda tyngdpunkter.
Tyngdpunkten för var och en av projektionerna som har registrerats vid olika vinklar med hjälp av detektorn representerar var och en ett hörn av en liksidig triangel, som i sin tur har en tyngdpunkt som ges direkt av koordinaterna för tyngdpunkterna i projektionerna genom enkla geometriska beaktanden.
Eftersom systemets synfält således är känt i termer av koordinater i referensramen för apparaten själv, beräknas avvikelsen i tyngdpunkter för den geometriska figur som spänns upp av dessa projektioner med hjälp av styrelektroniken, och avvikelsen presenteras som en erforderlig förskjutning av detektorn i X-, Y- och valfritt Z-riktningarna, för att detektorn skall kunna positioneras korrekt för undersökningen.
I en utföringsform matas data som representerar förskjutningarna såsom styrsignaler till ett par motorer 68 som individuellt driver de bakre hjulen 69, varvid en automatisk justering av detektorn är möjlig. 10

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 537 029 PATENTKRAV
1. l. En metod för justering av läget av en detektor i ett mobilt gammakamerasystem för avbildning av inre organ så att det inre organet centreras i respektive projektion, vilket system innefattar en gammakamera (14a) med en roterbar kollimator (15) som har kollimatorhål arrangerade i en sned vinkel (o), styrelektronik (12 '); där metoden kännetecknas av: att med användning av gammakameran uppta åtminstone två, företrädesvis tre projektioner av ett inre organ som skall avbildas, från olika riktningar genom att rotera kollimatorn mellan varje projektionsupptagning; att identifiera projektionskoordinaterna för det avbildade inre organets tyngdpunkt i respektive projektion; att beräkna det avbildade inre organets faktiska läge genom användning av projektionernas koordinater; att beräkna gammakamerans erforderliga förskjutning från tyngdpunkten för systemets synfält, varvid systemets synfält är en kon, en stympad kon, en dubbel kon eller en stympad dubbel kon vars axel sammanfaller med kollimatorns rotationsaxel; och att justera gammakamerans läge i enlighet med den beräknade förskjutningen.
2. Metod enligt krav l, kännetecknad av att identifieringen av koordinaterna för tyngdpunkten för varje organ i respektive projektion görs genom att köra ett program innefattande algoritmer för bildigenkänning i styrelektroniken. 11 10 15 20 25 30 35 537 029
3. Metod enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att identifieringen av koordinaterna för tyngdpunkten för varje organ i respektive projektion innefattar att projektionerna visas på en presentationsenhet, såsom en grafisk displayenhet; att en rörlig markör tillhandahålles för varje projektion på displayenheten; och att markörerna placeras vid varje projektions tyngdpunkt; och att koordinaterna för tyngdpunkten för varje projektion lagras för ytterligare beräkningar.
4. Metod enligt krav l, kännetecknad av att detektorn genererar signaler som representerar bildelement i bilder och där bildelementen som tillhör varje projektion lagras i ett minne.
5. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att steget att identifiera projektionskoordinaterna innefattar hämtning av data från minnet och att via de bilder som representeras av dessa data på en display uppdelad i tre segment, vinkelmässigt lika fördelade på displayen, varvid displayens centrum representerar tyngdpunkten för systemsynfältet, så att en projektion visas i varje displaysegment; att en markör genereras på displayen för varje projektion, där positionen av varje markör är kontrollerbar av en operatör; och att markören centreras på tyngdpunkten för varje organ i respektive projektion.
6. Metod enligt krav 3, kännetecknad av registrering av markörernas koordinater och inmatning av koordinaterna i styrelektroniken, vilken är programmerad att beräkna koordinaterna för tyngdpunkten i den geometriska figur som spänns upp av projektionerna, t.eX. en triangel, och beräkning av avvikelsen av dessa koordinater från systemsynfältets tyngdpunkt.
7. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att steget att identifiera projektionskoordinaterna innefattar hämtning av data från minnet och behandling av data med användning av bildbehandlingsmjukvara medelst styrelektroniken för att identifiera tyngdpunkten för varje organ i respektive projektion.
8. Metod enligt något av föregående krav, kännetecknad av beräkning av tyngdpunkten för den geometriska figur som spänns upp av projektionerna, det vill 12 10 15 20 25 30 537 029 säga en triangel som spänns upp av de tre projektionerna, och beräkning av denna geometriska figurs koordinaters avvikelse från systemsynfältets tyngdpunkt, och justering av detektorns position i enlighet därmed.
9. Metod enligt något av föregående krav, kännetecknad av att justeringen utförs genom att manuellt flytta detektorn de erforderliga avstånden i X- respektive Y-led.
10. Metod enligt något av föregående krav 1-8, kännetecknad av att justeringen görs genom att mata signaler som motsvarar den erforderliga förskjutningen av detektorn till styrelektroniken, som genererar aktueringssignaler för motorer som individuellt driver ett respektive bakhjul på det rörliga gammakamerasystemet.
11. 1 1. Metod enligt något av föregående krav, kännetecknad av att beräkningen av läget hos det avbildade organet utförs enligt följande ekvationer: där X1 och yl, och X2 och y2 representerar koordinaterna för två projektioner och där al, C12 representerar rotation av detektorn i en på förhand bestämd vinkel, och x och y representerar de sanna koordinaterna för organet i planet.
12. Metod enligt krav 4, ytterligare kännetecknad av beräkningar av detektorns höjd ovanför patienten, där denna höjd representeras av en tredje koordinat: za* ~ L?
13. Metod enligt krav 5, kännetecknad av att den erforderliga justeringen av detektorpositionen ges av 13 537 029 där dx, dy och dz är de avstånd som det är nödvändigt att förflytta detektorn i varje riktning x, y respektive z. 5
14. Metod enligt krav 1, kännetecknad av att positioneringen av markörerna vid tyngdpunkten för varje organ i respektive projektion görs manuellt.
15. Ett mobilt gammakamerasystem för avbildning av inre organ, kännetecknat av 10 ett chassi (1 la) med en främre ände och en bakre ände, där den främre änden är konfigurerad att vara införbar under en bädd på vilken en patient är belägen, 15 en gammakamera (14) med en roterbar kollimator (15) med kollimatorhål anordnade i en sned vinkel (o); styrelektronik (12'); 20 en presentationsenhet; där styrelektroniken är programmerad att utföra metoden enligt något av kraven 1-14. 25 14
SE1350388A 2013-03-27 2013-03-27 Metod för noggrann positionering av detektorn i ett mobilt avbildningssystem SE537029C2 (sv)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350388A SE537029C2 (sv) 2013-03-27 2013-03-27 Metod för noggrann positionering av detektorn i ett mobilt avbildningssystem
PCT/SE2014/050344 WO2014158080A1 (en) 2013-03-27 2014-03-20 Method for accurate positioning of the detector in a mobile imaging system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350388A SE537029C2 (sv) 2013-03-27 2013-03-27 Metod för noggrann positionering av detektorn i ett mobilt avbildningssystem

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350388A1 SE1350388A1 (sv) 2014-09-28
SE537029C2 true SE537029C2 (sv) 2014-12-09

Family

ID=51624897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350388A SE537029C2 (sv) 2013-03-27 2013-03-27 Metod för noggrann positionering av detektorn i ett mobilt avbildningssystem

Country Status (2)

Country Link
SE (1) SE537029C2 (sv)
WO (1) WO2014158080A1 (sv)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10109219B4 (de) * 2001-02-26 2005-07-07 Siemens Ag Positioniereinrichtung für bildgebende Diagnosesysteme
FR2862861B1 (fr) * 2003-11-28 2006-12-22 Ge Med Sys Global Tech Co Llc Positionnement d'objets pour l'acquisition d'images
US7307252B2 (en) * 2005-03-28 2007-12-11 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Detector head position correction for hybrid SPECT/CT imaging apparatus
SE0600987L (sv) * 2006-05-04 2007-11-05
JP5731888B2 (ja) * 2011-04-22 2015-06-10 株式会社東芝 X線画像診断装置
US8476610B2 (en) * 2011-06-24 2013-07-02 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Composite segment collimators for SPECT without dead zones
CN102961154B (zh) * 2011-08-31 2016-07-06 Ge医疗***环球技术有限公司 调节x射线***的曝光视场的方法及装置和x射线***
DE102012200686A1 (de) * 2012-01-18 2013-01-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Positionierung einer Röntgenvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
SE1350388A1 (sv) 2014-09-28
WO2014158080A1 (en) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5731888B2 (ja) X線画像診断装置
EP2807472B1 (en) Automated system and method for tracking and detecting discrepancies on a target object
EP2408360B1 (en) Imaging station and method for repeatable alignment of images
US10285664B2 (en) X-ray imaging apparatus, control method for the same, and X-ray detector
EP3545846B1 (en) Adjusting a collimator of an x-ray source
TW201329439A (zh) 用於使用成像系統產生有興趣區域之三維模型之方法及裝置
JP2010035984A (ja) X線撮影装置
JP2011193249A5 (sv)
CN102970928A (zh) 放射线图像拍摄显示方法及***
CN108697400A (zh) X射线设备和用于医学成像的方法
JP2012112790A (ja) X線ct装置
US20120293666A1 (en) Multi-direction sfr measurement system
CN109541626B (zh) 目标平面法向量检测装置及检测方法
SE537029C2 (sv) Metod för noggrann positionering av detektorn i ett mobilt avbildningssystem
JP6640643B2 (ja) 水中点検装置及び水中点検方法
JP2012042340A (ja) X線ct装置
JP4697642B2 (ja) Ct装置
CN107202802B (zh) 计算机断层摄影装置
WO2014158079A1 (en) Mobile medical imaging system
JP2005348841A (ja) 画像診断装置
JP5562184B2 (ja) 放射線画像撮影装置、方法およびプログラム
JP2010227171A (ja) 放射線ct装置、画像処理装置および画像処理方法
CN204618240U (zh) 人体头部三维扫描仪
JP2014064958A (ja) X線撮影装置、cアーム撮影装置、制御方法及びプログラム
JP7367392B2 (ja) X線撮影装置

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed