【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在医学扫描期间对患者进行监测，尤其涉及检测移动。
技术介绍
1、在许多医学成像程序中，在成像程序期间对患者进行监测很重要，例如在程序期间监测患者的移动或在成像程序期间监测患者的健康状况。例如，监测图像(如由相机提供的视频图像，如宽视场相机)用于所述监测。
2、举例来说，期望检测呼吸相关的移动，以预防并校正运动伪影，确保最佳图像质量，并支持呼吸触发的扫描。实际上，不期望的患者运动是图像质量问题和安全事件(例如夹手指)的主要原因之一。
3、另外，对于这些监测应用而言，尤其重要的是要监测患者的预定感兴趣区域。例如，如果应当监测呼吸运动，则需要监测患者的胸部；或者如果应当监测患者的健康状况，则需要监测患者的面部。由于在某些医学成像程序期间(如ct成像程序或mr成像程序)，可以将患者移动穿过成像设备，为了监测患者的感兴趣区域，因此需要在所提供的监测图像中跟踪患者的该区域。
4、当在医学扫描程序期间将患者移动穿过医学成像设备时，在监测图像中跟踪患者的感兴趣区域的问题之一在于，由于监测相机相对于感兴趣区域的视角变化，在成像程序期间监测图像中的感兴趣区域的形状和位置可能发生变化。这使得对要监测的感兴趣区域的单纯基于图像的跟踪更加困难。利用常规监控相机跟踪感兴趣区域的另一问题是存在遮挡，尤其由于卧榻移动穿过膛。因此，例如，使用被安装在扫描室墙上的常规监控相机，在整个检查中非常难有对患者面部的自由、无遮挡视角。
5、通常，在扫描室中安装两个或更多个监控相机以捕获扫描器的前后视图。例如以这
6、在将相机安装在房间墙上或天花板上的方法中，至多在扫描期间仅可以向患者提供部分视图。由于患者自己的形状、穿过扫描系统的膛的有限直径以及定位设备或医学设备的存在，可能遮挡大部分解剖结构。
7、因此，监控系统不能提供在整个检查过程中对患者的相关身体部分的连续视图，特别是在患者支撑体行进穿过扫描系统时。
8、将相机安装在患者支撑体前端或后端的优点在于，在患者支撑体移动的同时提供对患者的稳定视图。然而，该选项是不期望的，这是因为患者支撑体的这些部件用于定位医学设备或头部支撑体。而且，在患者较胖的情况下，对患者上部或下部的视图很大可能被腹部遮挡。
9、因此，需要一种能够更好地在医学扫描期间捕获患者的图像的成像系统。这些图像可以经历人工检查以评估患者移动。然而，在一些情况下，自动患者运动检测可以用作图像重建算法的输入和/或用于驱动扫描过程。这也是呼吸门控和呼吸触发扫描(如在放疗的ct模拟中使用的肺部扫描和4d ct扫描)的重要临床输入参数。
10、一种选项是将相机放置在扫描系统上，如放置面向患者的机架上。该情况下面临的主要挑战是，要区分在螺旋ct扫描中发生的因患者支撑体的水平位移导致的表观运动与真实的患者运动。由于患者是躺着的，患者运动通常具有显著的前后运动分量。然而，由于相机系统的投影几何学，这两种运动在最终的相机图像中重叠，导致难以对运动进行提取。
11、因此，还需要一种处理不同的患者取向和患者支撑体位置的运动感测解决方案。
12、wo 2021/110613公开了一种用于在医学扫描期间对患者进行监测的系统和方法。其使用宽视场相机来捕获患者的图像。在患者支撑体移动的同时对感兴趣区域的位置和形状进行映射。
13、ep 3832602公开了一种用于在成像期间对对象进行监测的装置。使用不同支撑位置处的两个监测单元以及基于校准支撑位置处的校准目标的位置映射来确定感兴趣区域。
技术实现思路
1、本专利技术由权利要求限定。
2、根据本专利技术的一方面的范例，提供一种成像系统，其用于在使用具有扫描系统和患者支撑体的扫描器进行医学扫描期间捕获患者的图像，所述成像系统包括：
3、一组一个或多个相机，其用于安装在相对于所述扫描系统朝向所述患者支撑体的固定位置，以捕获图像，其中，所述一组中的每个相机具有与在所述扫描器的使用中所述患者支撑体的位移的方向正交的光轴，并且其中，由每个相机捕获的图像的像素行对应于沿与患者支撑体移动的方向平行的轴的位置；
4、处理器，其中，所述处理器被配置为：
5、执行图像后处理，以校正由于所述一个或多个相机的视场的宽度导致的所捕获的图像内的变形，并提供透视校正；
6、基于在顺序捕获的图像之间在像素列方向上的图像移动来识别患者运动；以及
7、输出对患者运动的度量。
8、该成像系统捕获其中患者支撑体移动导致在像素行方向上的位移的图像。该位移正交于典型的患者移动，在呼吸的情况下，所述患者移动主要在垂直方向上。因此，该运动是在像素列方向上。这使得运动分析更加简单，因为可以简单地根据对像素列方向上的图像变化的分析来提取运动，即，仅基于在顺序捕获的图像之间在像素列方向上的图像移动来识别患者运动。患者运动的前后分量为卧位检查的患者运动中的主要分量，因此可以最佳地检测并量化患者运动的前后分量。透视校正考虑到以下事实：由于定位和取向的不准确，相机可能不是完全正交于机架的主轴(其也是工作台运动的方向)取向的。透视校正之后，工作台运动的方向正好沿着输出图像的期望轴(线)。通过确保输出图像的视角的正确取向，可能量化在像素列(垂直)方向上检测到的运动。如果没有正确对齐视角，患者支撑体移动还会导致在像素列方向上的小的移动，这也应当被避免。
9、例如，所述处理器被配置为：
10、识别所述图像内的至少一个感兴趣区域；以及
11、识别针对所述至少一个感兴趣区域的患者运动。
12、以此方式，可以针对移动监测患者特定区域，例如随着呼吸移动的区域。
13、例如，所述处理器还被配置为在患者支撑体的位移期间跟踪所述患者的至少一个感兴趣区域。因此，可以随时间监测相同区域，以检测局部移动。
14、所述处理器可以被配置为以如下方式执行所述跟踪：
15、使用指示所述患者支撑体的运动的输入；或
16、基于基于图像的特征识别和跟踪。
17、因此，所述跟踪可以基于图像处理，或者其可以使用来自所述扫描器的外部患者支撑体位置信息。
18、例如，一个或多个感兴趣区域包括腹部。因此，呼吸运动信号可以根据图像处理来导出。
19、例如，所述感兴趣区域可以包括包含成像系统的扫描平面区的区域，即，成像系统中采集数据用于图像形成的部分。
20、例如，所述一组中的至少一个相机包括视场大于150度的鱼眼镜头。因此，可以由小组相机(甚至仅用单个相机)对患者支撑体(以及患者支撑体上的患者)进行成像。
21、所述处理器还可以被配置为计算移动部分相对于所述相机的深度。基于所述深度，可以对运动进行量化，意味着可以计算运动的物理幅度和方向。可以计算属于移动部分的点的空间坐标本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种成像系统，其用于在使用扫描器进行医学扫描期间捕获患者的图像，所述扫描器具有扫描系统和患者支撑体，所述成像系统包括：
2.如权利要求1所述的成像系统，其中，所述一组相机中的每个相机从横向和上方面向所述患者支撑体。
3.如权利要求1或2所述的成像系统，其中，所述处理器(150)被配置为：
4.如权利要求3所述的成像系统，其中，所述处理器(150)被配置为以如下方式执行所述跟踪：
5.如权利要求3至4中的任一项所述的成像系统，其中，所述一个或多个感兴趣区域包括腹部。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的成像系统，其中，所述一组中的至少一个相机(130)包括视场大于150度的鱼眼镜头。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的成像系统，其中，所述处理器(150)还被配置为计算移动部分相对于所述相机的深度。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的成像系统，其中，所述处理器(150)还被配置为：
9.如权利要求1至8中的任一项所述的成像系统，其中，所述处理器(150)被配置为执行校准过程，所述校
10.一种医学扫描器，包括：
11.如权利要求10所述的医学扫描器，其中，所述一组中的每个相机都以这样的取向被安装到所述扫描系统：使得光轴与在所述医学扫描器的使用中所述患者支撑体的位移的方向正交，并且其中，由每个相机捕获的图像的像素行对应于沿与患者支撑体的移动的方向平行的轴的位置。
12.一种成像处理方法，其用于在使用扫描器进行医学扫描期间处理患者的图像，所述扫描器具有扫描系统、患者支撑体以及一组一个或多个相机，所述相机被安装在相对于所述扫描系统朝向所述患者支撑体的固定位置，其中，所述一组中的每个相机具有与在所述扫描器的使用中所述患者支撑体的位移的方向正交的光轴，所述方法包括：
13.如权利要求12所述的方法，包括：
14.如权利要求12或13所述的方法，包括通过对校准图像进行成像来执行校准过程。
15.一种计算机程序，包括计算机程序代码，所述计算机程序代码适于，当所述程序在如权利要求1至9中的任一项所述的成像系统的所述处理器上运行时，实施如权利要求12至14中的任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种成像系统，其用于在使用扫描器进行医学扫描期间捕获患者的图像，所述扫描器具有扫描系统和患者支撑体，所述成像系统包括：
2.如权利要求1所述的成像系统，其中，所述一组相机中的每个相机从横向和上方面向所述患者支撑体。
3.如权利要求1或2所述的成像系统，其中，所述处理器(150)被配置为：
4.如权利要求3所述的成像系统，其中，所述处理器(150)被配置为以如下方式执行所述跟踪：
5.如权利要求3至4中的任一项所述的成像系统，其中，所述一个或多个感兴趣区域包括腹部。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的成像系统，其中，所述一组中的至少一个相机(130)包括视场大于150度的鱼眼镜头。
7.如权利要求1至6中的任一项所述的成像系统，其中，所述处理器(150)还被配置为计算移动部分相对于所述相机的深度。
8.如权利要求1至7中的任一项所述的成像系统，其中，所述处理器(150)还被配置为：
9.如权利要求1至8中的任一项所述的成像系统，其中，所述处理器(150)被配置为执行校准过程，所述校准过程涉...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·T·塞内加，L·C·弗雷尔金，H·施米特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：
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