醫(yī)學(xué)成像組件、醫(yī)學(xué)成像裝置和用于采集患者運動的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有患者容納區(qū)域、至少部分地包圍患者容納區(qū)域的殼體單元、檢測器單元和運動采集單元的醫(yī)學(xué)成像裝置，其中運動采集單元具有至少兩個或多個采集元件，其被設(shè)計為用于采集采集元件與患者的距離。
【背景技術(shù)】
[0002]在需要較長的測量時間的醫(yī)學(xué)成像檢查，例如磁共振檢查、SPECT檢查、PET檢查等中，患者運動可能在醫(yī)學(xué)截面圖像中導(dǎo)致偽影。在所采集的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)中對該患者運動進行校正至少能夠減小該偽影。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]特別地，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，特別精確地采集醫(yī)學(xué)成像期間的患者運動。上述技術(shù)問題按照本發(fā)明的特征來解決。在從屬權(quán)利要求中描述了有利構(gòu)造。
[0004]本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)成像組件，具有患者容納區(qū)域、至少部分地包圍患者容納單元的殼體單元、檢測器單元和運動采集單元，其中所述運動采集單元具有兩個或多個采集元件和分析單元，所述采集元件被設(shè)計為用于采集采集元件與患者的距離，其中所述分析單元被設(shè)計為，用于從各個運動采集元件的所采集的距離數(shù)據(jù)中，確定患者在患者容納區(qū)域內(nèi)部的三維運動。
[0005]由此能夠提供一種成本特別低廉的運動采集單元，其使得能夠可靠并且快速地采集患者在患者容納區(qū)域內(nèi)部的運動。優(yōu)選以高時間分辨率讀出兩個或多個采集元件，從而能夠針對醫(yī)學(xué)成像檢查采集患者的特別精確并且始終當前的位置改變和/或運動，特別是三維運動。借助所確定的患者運動，能夠在分析醫(yī)學(xué)成像檢查的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)時考慮患者的運動，并且因此能夠特別有利地至少減小和/或抑制醫(yī)學(xué)截面圖像中的偽影。
[0006]在此，醫(yī)學(xué)成像組件例如應(yīng)當被理解為醫(yī)學(xué)成像裝置的具有包圍患者隧道的殼體單元和/或檢測器單元的患者隧道和/或磁共振線圈單元等。此外，特別地，確定三維運動應(yīng)當被理解為沿著三個不同的維度和/或空間方向采集運動和/或運動數(shù)據(jù)。
[0007]此外，提出了將兩個或多個采集元件布置在殼體單元上的不同的位置上。因此能夠有利地從不同的視角采集患者的位置改變和/或運動。特別地，因此能夠特別簡單地采集沿著三個不同的維度和/或空間方向的運動。
[0008]特別有利的是，運動采集單元具有采集陣列，其包括兩個或多個采集元件，由此特別地由于采集陣列內(nèi)部的各個采集元件的陣列布置，特別是矩陣布置，能夠特別簡單地補償各個采集元件的故障。有利的是，在兩個相鄰的采集元件，特別是直接相鄰的采集元件之間的距尚最大是20cm，特別優(yōu)選最大是10cm。
[0009]在本發(fā)明的一種有利構(gòu)造中，提出了兩個或多個采集元件至少部分地布置在殼體單元內(nèi)部。因此能夠提供兩個或多個采集元件在醫(yī)學(xué)成像組件內(nèi)部的特別緊湊并且節(jié)省空間的布置，如這在作為距離傳感器的采集元件的構(gòu)造中是特別有意義的那樣。
[0010]特別地，可以將兩個或多個采集元件至少部分地布置在殼體單元的背向患者容納區(qū)域的一側(cè)，由此能夠提供特別節(jié)省空間并且緊湊的醫(yī)學(xué)成像組件。有利的是，為此殼體單元具有透明的部分區(qū)域，其被構(gòu)造為對于兩個或多個采集元件的運動采集信號是透明和/或可穿透的。
[0011]在本發(fā)明的另一種構(gòu)造中，提出了兩個或多個采集元件分別具有采集方向，并且這些采集方向?qū)驶颊呷菁{區(qū)域的中心軸和/或中心。因此，有利的是，各個采集元件能夠聚焦到患者，并且由此能夠采集患者，并且由此還能夠采集患者的位置改變和/或運動。在此，采集方向特別地應(yīng)當被理解為借助采集元件進行距離測量的方向。
[0012]特別有利的是，兩個或多個采集元件分別包括距離傳感器，由此采集元件能夠直接布置在包圍患者容納區(qū)域的殼體單元的表面上。此外，由于使用距離傳感器作為采集元件，特別地能夠有利地防止與焦距相關(guān)聯(lián)的問題，如其例如在光學(xué)照相機中出現(xiàn)的那樣。
[0013]當兩個或多個采集元件分別包括PSD傳感器(位置敏感的設(shè)備傳感器，Posit1nSensitive Device Sensor)時，能夠有利地提供成本特別低廉的運動采集單元。此外，由于PSD傳感器的緊湊的結(jié)構(gòu)，還能夠?qū)崿F(xiàn)運動采集單元的特別節(jié)省空間的布置。借助PSD傳感器，能夠采集一維或二維的光點的位置和/或與光點的距離。
[0014]作為對此的替換，兩個采集元件中的至少一個還可以包括飛行時間傳感器(Time-of Flight-Sensor)。
[0015]此外，本發(fā)明涉及一種具有醫(yī)學(xué)成像組件的醫(yī)學(xué)成像裝置，其中醫(yī)學(xué)成像組件具有患者容納區(qū)域、至少部分地包圍患者容納區(qū)域的殼體單元、檢測器單元和運動采集單元，其中運動采集單元具有兩個或多個采集元件和分析單元，所述采集元件被設(shè)計為用于采集采集元件與患者的距離，其中分析單元被設(shè)計為，用于從各個采集元件的所采集的距離數(shù)據(jù)中，確定患者在患者容納區(qū)域內(nèi)部的三維運動。通過這種構(gòu)造，能夠提供一種成本特別低廉的運動采集單元，其使得能夠可靠并且快速地采集患者在患者容納區(qū)域內(nèi)部的運動。借助所確定的患者運動，能夠在分析醫(yī)學(xué)成像檢查的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)時考慮患者的運動，并且因此能夠特別有利地至少減小和/或抑制醫(yī)學(xué)截面圖像中的偽影。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像裝置可以由所有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說視為合理的醫(yī)學(xué)成像裝置構(gòu)成，其中醫(yī)學(xué)成像檢查包括較長的檢查持續(xù)時間。然而，特別有利的是，醫(yī)學(xué)成像裝置由磁共振裝置、PET裝置和/或SPECT裝置構(gòu)成。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像裝置的優(yōu)點基本上相應(yīng)于前面詳細描述的根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像組件的優(yōu)點。在此提及的特征、優(yōu)點或者替換實施方式同樣也可以轉(zhuǎn)用到其它要求保護的內(nèi)容，反之亦然。
[0018]在本發(fā)明的另一種構(gòu)造中，醫(yī)學(xué)成像組件包括磁共振線圈裝置，由此特別是對于磁共振檢查，可以實現(xiàn)有利的、特別是靠近患者的運動采集單元的布置。在此，磁共振線圈裝置可以由局部磁共振線圈裝置(例如頭部線圈裝置)和/或固定地安裝在磁共振裝置內(nèi)部的磁共振線圈裝置(例如集成在磁體單元內(nèi)部的高頻線圈單元)構(gòu)成。
[0019]替換地或附加地，醫(yī)學(xué)成像組件還可以包括醫(yī)學(xué)成像裝置的患者隧道，從而能夠在醫(yī)學(xué)成像裝置內(nèi)部實現(xiàn)有利的、特別是靠近患者的運動采集單元的布置?；颊咚淼纼?yōu)選包括殼體單元和被殼體單元包圍的患者容納區(qū)域，其中借助可運動地支承的患者臺將患者布置到患者容納區(qū)域中，以進行醫(yī)學(xué)成像檢查。
[0020]此外，本發(fā)明涉及一種用于采集患者的患者運動的方法，患者能夠布置在醫(yī)學(xué)成像組件的患者容納區(qū)域內(nèi)部，其中醫(yī)學(xué)成像組件包括具有兩個或多個采集元件的運動采集單元，所述采集元件被設(shè)計為用于采集采集元件與患者的距離，所述方法包括以下步驟:
[0021]-對于患者的至少一個部分區(qū)域的身體形狀使用標準模型；
[0022]-對于患者的身體形狀的至少一個部分區(qū)域，借助兩個或多個采集元件采集第一距離數(shù)據(jù)，以確定可能與標準模型不同的患者模型；
[0023]-借助兩個或多個采集元件采集其它距離數(shù)據(jù)，其中根據(jù)其它距離數(shù)據(jù)，針對患者模型確定運動。
[0024]通過這種構(gòu)造，能夠特別精確地采集患者的運動，并且將其提供用于對醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的校正。特別地，在此能夠提供對患者的運動的極其可靠的確定，因為由于身體模型，即使在一個或多個采集元件發(fā)生故障時，仍然能夠可靠地確定患者運動。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點基本上相應(yīng)于前面詳細描述的根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像組件的優(yōu)點。在此提及的特征、優(yōu)點或替換實施方式同樣也可以轉(zhuǎn)用到其它要求保護的內(nèi)容，反之亦然。
【附圖說明】
[0026]本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征和特性從下面描述的實施例中以及根據(jù)附圖得出。
[0027]附圖中:
[0028]圖1以示意性示圖示出了具有醫(yī)學(xué)成像組件的根據(jù)本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像裝置，
[0029]圖2以示意性示圖示出了醫(yī)學(xué)成像組件的替換實施例，以及
[0030]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的用于確定患者運動的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0031]在圖1中示意性地示出了醫(yī)學(xué)成像裝置10。在本實施例中，醫(yī)學(xué)成像裝置10由磁共振裝置構(gòu)成。然而，醫(yī)學(xué)成像裝置10的構(gòu)造不限于磁共振裝置。而是，醫(yī)學(xué)成像裝置10可以由所有對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說視為合理的醫(yī)學(xué)成像裝置構(gòu)成，諸如計算機斷層成像裝置、正電子發(fā)射斷層成像裝置、SPECT裝置等。
[0032]磁共振裝置包括由磁體單元11構(gòu)成的、具有用于產(chǎn)生強并且特別是恒定的主磁場13的超導(dǎo)主磁體12的檢測器單元。此外，磁共振裝置具有用于容納患者15的患者容納區(qū)域14。在本實施例中，患者容納區(qū)域14被構(gòu)造為圓柱形的，并且在圓周方向上被磁體單元11圓柱形地包圍。然而原則上，任何時候都可以考慮不同于此的患者容納區(qū)域14的構(gòu)造?；颊?5可以借助磁共振裝置的患者支承裝置16移動到患者容納區(qū)域14中。此外，磁共振裝置具有包圍磁體單元11和患者容納區(qū)域14的殼體單元24。
[0033]此外，磁體單元11具有用于產(chǎn)生磁場梯度的梯度線圈單元17，該磁場梯度用于在成像期間的位置編碼。借助磁共振裝置的梯度控制單元18對梯度線圈單元17進行控制。此外，磁體單元11包括用于激勵極化的高頻天線單元19，該極化在由主磁體12產(chǎn)生的主磁場13中形成。高頻天線單元19由磁共振裝置的高頻天線控制單元20控制，并且將高頻的磁共振序列入射到主要由磁共振裝置的患者容納區(qū)域14形成的檢查室中。
[0034]為了控制主磁體12、梯度控制單元18并且為了控制高頻天線控制單元20，磁共振裝置具有控制單元21?？刂茊卧?1對磁共振裝置進行中央控制，例如執(zhí)行預(yù)先確定的成像梯度回波序列。此外，控制單元21包括未詳細示出的用于分析圖像數(shù)據(jù)的分析單元。控制信息(例如成像參數(shù))以及重建的磁共振圖像可以在磁共振裝置的顯示單元22上，例如在至少一個監(jiān)視器上向操作者顯示。此外，磁共振裝置具有輸入單元23，借助其操作者可以在測量過程期間輸入信息和/或參數(shù)。
[0035]此外，磁共振裝置包括局部磁共振線圈裝置25，在本實施例中其由頭部線圈裝置構(gòu)成。作為對此的替換，局部磁共振線圈裝置25也可以由膝部線圈裝置、臂部線圈裝置、胸部線圈裝置等構(gòu)成。
[0036]為了在磁共振檢查期間采集患者15的運動，磁共振裝置具有醫(yī)學(xué)成像組件28。醫(yī)學(xué)成像組件28包括磁體單元11的高頻天線單元19。
[0037]醫(yī)學(xué)成像組件28在圖1中示出，并且包括磁共振裝置的患者容納區(qū)域14。此外，醫(yī)學(xué)成像組件28包括包圍患者容納區(qū)域14的殼體單元24。高頻天線單元19在此包含在醫(yī)學(xué)成像組件28的檢測器單元中。此外，醫(yī)學(xué)成像組件28具有運動采集單元30，其具有多個采集元件31。各個采集元件31布置在運動采集單元30的采集陣列32內(nèi)部，特別是二