新，初級(jí)成像單元與次級(jí)成像單元的相對(duì)位置被更新。當(dāng)一個(gè)(或兩者)成像單元被移動(dòng)時(shí)，初級(jí)成像單元與次級(jí)成像單元的相對(duì)位置被重新計(jì)算，只要兩者成像單元保持在基準(zhǔn)上的視線。如果初級(jí)成像單元的視線丟失，則由次級(jí)成像單元接管對(duì)患者和/或儀器的跟蹤。
[0031]在另外的范例中，次級(jí)成像單元和/或額外成像單元包括能夠在不同的光譜波長(zhǎng)帶中監(jiān)測(cè)身體的外部的高光譜相機(jī)。
[0032]在另外的范例中，次級(jí)成像單元和/或額外成像單元能夠跟蹤腹腔鏡，并能夠利用從成像單元之一獲得的X射線視圖數(shù)據(jù)來(lái)擴(kuò)展腹腔鏡視圖。
[0033]根據(jù)另外的范例，初級(jí)成像單元跟蹤至少一個(gè)第一對(duì)象(例如，醫(yī)學(xué)儀器)并且次級(jí)成像單元跟蹤至少一個(gè)第二對(duì)象(例如患者或她/他的部分)。
[0034]根據(jù)本發(fā)明，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)還可以包括圖像采集設(shè)備、對(duì)象支撐體(例如以患者臺(tái)的形式)、控制單元以及顯示設(shè)備。
[0035]例如被布置在次級(jí)成像單元處的顯示設(shè)備可以包括監(jiān)視器，以呈現(xiàn)由第一和/或次級(jí)成像單元采集的數(shù)據(jù)。醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)并且特別是次級(jí)成像單元還可以包括外科手術(shù)燈，以照亮外科手術(shù)區(qū)。
[0036]根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種用于醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)以跟蹤預(yù)定可移動(dòng)對(duì)象(如患者或醫(yī)學(xué)儀器)的對(duì)象跟蹤方法。其包括以下步驟:
[0037]a)由初級(jí)成像單元提供患者的身體的圖像數(shù)據(jù)，所述初級(jí)成像單元在成像模式與停駐模式之間是可移動(dòng)的，
[0038]b)由次級(jí)成像單元提供患者的身體的圖像數(shù)據(jù)，以及
[0039]c)由所述初級(jí)成像單元來(lái)監(jiān)測(cè)所述次級(jí)成像單元相對(duì)于參考點(diǎn)的位置的位置，以及
[0040]d)通過以下方式來(lái)跟蹤所述預(yù)定可移動(dòng)對(duì)象:
[0041]-當(dāng)所述初級(jí)成像單元處于所述成像模式時(shí)，基于所述初級(jí)成像單元的成像，并且
[0042]-當(dāng)所述初級(jí)成像單元處于所述停駐模式時(shí)，基于所述次級(jí)成像單元的成像。
[0043]在范例中，在成像模式中，由于次級(jí)成像單元相對(duì)于初級(jí)成像單元的位置是已知的，因此來(lái)自X射線系統(tǒng)的第一圖像數(shù)據(jù)和來(lái)自光學(xué)相機(jī)的第二圖像數(shù)據(jù)能夠被合并。這優(yōu)選地提供了與光學(xué)成像疊加以跟蹤患者或醫(yī)學(xué)儀器的X射線成像。
[0044]在另外的范例中，在停駐模式中，當(dāng)初級(jí)成像單元更遠(yuǎn)離患者的身體時(shí)，僅次級(jí)成像單元提供患者的身體的當(dāng)前第二圖像數(shù)據(jù)，優(yōu)選地光學(xué)圖像數(shù)據(jù)。然而，這些第二圖像數(shù)據(jù)仍然能夠與初級(jí)成像單元的先前捕獲并存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)合并。如果出現(xiàn)對(duì)第一圖像數(shù)據(jù)的成像引導(dǎo)/更新/檢查的必要，則具有C型臂和初級(jí)成像單元的基部從停駐模式被定位回到成像模式，并且得到身體的內(nèi)部的新的第一圖像數(shù)據(jù)。然后利用新的信息自動(dòng)更新第一成像數(shù)據(jù)和第二成像數(shù)據(jù)的合并。
[0045]在本發(fā)明的另外的范例中，提出了一種用于跟蹤預(yù)定可移動(dòng)對(duì)象的對(duì)象跟蹤計(jì)算機(jī)程序，其中，計(jì)算機(jī)程序包括程序代碼模塊，所述程序代碼模塊用于當(dāng)在控制對(duì)象跟蹤設(shè)備的計(jì)算機(jī)上運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，令根據(jù)獨(dú)立設(shè)備權(quán)利要求所述的對(duì)象跟蹤設(shè)備執(zhí)行根據(jù)獨(dú)立方法權(quán)利要求所述的對(duì)象跟蹤方法的步驟。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的方面，初級(jí)成像單元(X射線單元)由次級(jí)成像單元補(bǔ)充。跟蹤目的是由次級(jí)單元提供。由于次級(jí)單元多少被提供為更小，因此提供更可用并且因此自由的工作區(qū)。有利地，次級(jí)成像單元與在介入或外科手術(shù)流程期間常用的外科手術(shù)任務(wù)燈集成，由此無(wú)需提供額外的設(shè)備。
[0047]此外，優(yōu)選地，所述初級(jí)成像單元被提供具有包括至少一個(gè)相機(jī)的額外成像單元；所述額外成像單元例如被集成在所述X射線單元的檢測(cè)器的殼體中，使得獲得由所述額外成像單元提供的X射線圖像與光學(xué)圖像的自動(dòng)配準(zhǔn)。
[0048]換言之，從跟蹤設(shè)備被嵌入到從成像單元或次級(jí)成像單元中，所述從成像單元或次級(jí)成像單元被附接到操作臺(tái)并且被耦合到攝像機(jī)集合，所述攝像機(jī)集合被定位在主成像單元或初級(jí)成像單元的額外成像單元中。額外成像單元中的四個(gè)攝像機(jī)的主集合與次級(jí)成像單元兩個(gè)相機(jī)的從集合之間的連續(xù)實(shí)時(shí)通信確保從成像單元的空間位置逐空間地被建立并確定。
[0049]—旦主成像系統(tǒng)的C型臂被視為阻礙治療運(yùn)行，從成像單元就無(wú)縫接管引導(dǎo)，因此允許C臂暫時(shí)被停駐遠(yuǎn)離外科手術(shù)場(chǎng)。一旦需要提供2D或3D X射線成像，C型臂能夠被移動(dòng)回到成像或工作位置，并且對(duì)象跟蹤可以從所述從成像單元被轉(zhuǎn)移回到所述主成像單元。
[0050]本發(fā)明提供微創(chuàng)治療環(huán)境中的患者和儀器跟蹤兩者，其具有對(duì)被緊密近鄰定位的C型臂的成像引導(dǎo)/更新/檢查的連續(xù)可用性。
[0051]應(yīng)當(dāng)理解，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)、用于醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的對(duì)象跟蹤方法、用于控制這樣的設(shè)備的計(jì)算機(jī)程序元件以及已經(jīng)存儲(chǔ)根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的這樣的計(jì)算機(jī)程序元件的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有相似和/或相同的優(yōu)選實(shí)施例，尤其是如從屬權(quán)利要求中定義的。還應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例也能夠是從屬權(quán)利要求與各自的獨(dú)立權(quán)利要求的任何組合。
[0052]本發(fā)明的這些和其他方面將從下文描述的實(shí)施例變得顯而易見并將參考下文描述的實(shí)施例得到闡述。
【附圖說(shuō)明】
[0053]下文將參考附圖描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例:
[0054]圖1示出了具有兩個(gè)成像單元的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的范例的示意圖，其中兩者成像單元被提供在患者的上方、周圍以及下方，
[0055]圖2示出了醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的范例的示意圖，其中，僅一個(gè)(即次級(jí)成像單元)是在患者的上方，而另一個(gè)(即初級(jí)成像單元)被停駐在一邊，
[0056]圖3示出了類似于圖1的情況下的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的范例的示意圖，其中，基準(zhǔn)被用于確定次級(jí)成像單元相對(duì)于初級(jí)成像單元的位置，以及
[0057]圖4示出了用于醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)以跟蹤預(yù)定可移動(dòng)對(duì)象的方法的范例的基本步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0058]圖1示意性并范例性地示出了根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的實(shí)施例。醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)包括對(duì)象跟蹤設(shè)備1、以例如患者臺(tái)2的形式的對(duì)象支撐物、控制單元(未示出)以及顯示設(shè)備(未示出)。根據(jù)本發(fā)明的對(duì)象跟蹤設(shè)備I用于跟蹤預(yù)定可移動(dòng)對(duì)象，如患者3或醫(yī)學(xué)儀器。其包括具有C型臂12和初級(jí)成像單元13的基部11和具有次級(jí)成像單元15的固定件14。
[0059]基部11相對(duì)于患者臺(tái)2是可移動(dòng)的，并且被安裝在輪子19上?；?1不必要被附接到患者臺(tái)2X型臂12在圖1中的示出的位置中包圍患者臺(tái)2。換言之，其被布置在在患者臺(tái)2的上方、周圍以及下方。C型臂12相對(duì)于基部11并且相對(duì)于患者3是可旋轉(zhuǎn)的。C型臂12在箭頭X的方向上繞第一軸A的角旋轉(zhuǎn)和/或在箭頭Y的方向上繞第二軸B的軌道旋轉(zhuǎn)是可能的。
[0060]初級(jí)成像單元13被布置在對(duì)象跟蹤設(shè)備I中，尤其是在C型臂12中。其被配置為提供第一圖像數(shù)據(jù)，如下面進(jìn)一步解釋的，例如患者的身體的內(nèi)部的第一圖像數(shù)據(jù)。因此，初級(jí)成像單元13包括在C型臂12的上分支中以X射線探測(cè)器20的形式的2D和/或3D X射線系統(tǒng)以及在C型臂12的下分支中的X射線源21。20和/或3D X射線系統(tǒng)能夠包括一個(gè)或多個(gè)X射線相機(jī)。X射線源21和X射線探測(cè)器20由控制單元(未示出)控制。X射線源21中生成的X射線穿過患者3和患者臺(tái)2，然后穿過的X射線由X射線探測(cè)器20來(lái)探測(cè)。X射線探測(cè)器20和X射線源21被定位于C型臂12的端部處。它們通常被布置為捕獲患者臺(tái)2上的外科手術(shù)場(chǎng)。C型臂12相對(duì)于基部11并且相對(duì)于患者3是可旋轉(zhuǎn)的，以允許初級(jí)成像單元13提供示出在期望方向上患者3內(nèi)的期望區(qū)域的實(shí)際圖像。
[0061]第一圖像數(shù)據(jù)是三維圖像數(shù)據(jù)集，在該實(shí)施例中，是三維計(jì)算機(jī)斷層攝影圖像數(shù)據(jù)集。在其他實(shí)施例中，圖像數(shù)據(jù)集也能夠是二維圖像數(shù)據(jù)集。此外，圖像數(shù)據(jù)集能夠是另一成像模態(tài)的圖像數(shù)據(jù)集，如磁共振、超聲、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層攝影以及正電子發(fā)射斷層攝影。
[0062]額外成像單元23，如對(duì)紫外光(UV光)、紅外光(IR光)和/或具有可見波長(zhǎng)的光敏感的相機(jī)還被附接到C型臂12的上分支，在X射線探測(cè)器20旁邊。該相機(jī)還被布置為捕獲患者臺(tái)2上的外科手術(shù)場(chǎng)。優(yōu)選地，例如，四個(gè)相機(jī)的集合沿X射線探測(cè)器的不同側(cè)被布置，并且被集成在其殼體中。
[0063]必須指出，C型臂被示出為范例。當(dāng)然，也能夠提供其他可移動(dòng)X射線成像單元，例如，被附接到例如在天花板、墻壁或地面上的軌道的X射線系統(tǒng)，或被附接到機(jī)器人臂的X射線系統(tǒng)。
[0064]具有次級(jí)成像單元15的固定件14被附接到患者臺(tái)2，并且能夠捕獲患者臺(tái)2上的外科手術(shù)場(chǎng)。次級(jí)成像單元15也能夠被布置在操作室中的其他位置。優(yōu)選地，次級(jí)成像單元15還包括外科手術(shù)任務(wù)燈。
[0065]固定件14和/或次級(jí)成像單元15能夠相對(duì)于患者臺(tái)2可移動(dòng)。次級(jí)成像單元15被配置為提供例如患者的身體的外部的第二圖像數(shù)據(jù)，優(yōu)選地，光學(xué)圖像數(shù)據(jù)。因此，其包括至少一個(gè)相機(jī)，所述至少一個(gè)相機(jī)能夠間斷或連續(xù)檢測(cè)從外部可見的身體性質(zhì)。次級(jí)成像單元15也能夠跟蹤儀器。優(yōu)選地，例如，次級(jí)成像單元15包括兩個(gè)相機(jī)的集合。
[0066]然而，次級(jí)成像單元15也可以專門或額外地被配置為提供患者的身體的內(nèi)部的圖像數(shù)據(jù)。