Рентгеновское устройство


 

A61B6/00 - Приборы для радиодиагностики, например комбинированные с оборудованием для радиотерапии (рентгеноконтрастные препараты A61K 49/04; препараты, содержащие радиоактивные вещества A61K 51/00; радиотерапия как таковая A61N 5/00; приборы для измерения интенсивности излучения, применяемые в ядерной медицине, например измерение радиоактивности живого организма G01T 1/161; аппараты для получения рентгеновских снимков G03B 42/02; способы фотографирования в рентгеновских лучах G03C 5/16; облучающие приборы G21K; рентгеновские приборы и их схемы H05G 1/00)

Владельцы патента RU 2551922:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Группа изобретений характеризует рентгеновское устройство, способ управления рентгеновским устройством и машиночитаемый носитель. Рентгеновское устройство содержит рентгеновское устройство формирования изображения, кронштейн для поддержания рентгеновского устройства формирования изображения, контроллер для управления рентгеновским устройством формирования изображения и кронштейном. Контроллер управляет первым перемещением кронштейна таким образом, что рентгеновское устройство формирования изображения проходит по первому пути в прямом направлении (F) вокруг объекта. Рентгеновское устройство формирования изображения снимает первое множество изображений объекта во время первого перемещения. Контроллер генерирует первые объемные данные из первого множества изображений. Контроллер управляет вторым перемещением кронштейна таким образом, что рентгеновское устройство формирования изображения проходит по второму пути в обратном направлении (В). Рентгеновское устройство формирования изображения снимает второе множество изображений объекта во время второго перемещения. Контроллер генерирует вторые объемные данные из второго множества изображений. Контроллер ожидает в течение заданного периода времени между первым перемещением и вторым перемещением. Использование изобретения обеспечивает более точное отображение или распознавание физических особенностей. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области рентгеновского формирования изображения, в частности к области компьютерной томографии. В частности, изобретение относится к рентгеновскому устройству, способу управления рентгеновским устройством, машиночитаемому носителю и программному элементу.

Уровень техники

Компьютерная томография (КТ) является медицинским методом визуализации, в котором рентгеновское устройство сканирует исследуемый объект, например пациента, и делает серию рентгеновских снимков. На основе серии рентгеновских снимков при помощи методов цифровой геометрической обработки может быть построено трехмерное изображение внутренней структуры объекта. Как правило, серию изображений получают во время перемещения рентгеновского устройства формирования изображения вокруг оси вращения. Объемные данные, кодирующие трехмерное изображение исследуемого объекта, могут затем подвергаться обработке, например, они могут быть преобразованы в срезы исследуемого объекта, отображаемые на устройстве отображения. Как правило, различные внутренние структуры исследуемого объекта могут быть визуализированы на основании способности структур блокировать пучок рентгеновских лучей, поступающий из рентгеновского устройства формирования изображения.

КТ является ценнейшим средством для подтверждения диагноза рака. В частности, для диагностики гепатоцеллюлярной карциномы (ГЦК) в первой фазе процедуры в печень пациента может быть введено контрастное вещество, и после периода ожидания печень подвергают первому сканированию. Во второй фазе процедуры в печень снова вводят контрастное вещество, и после второго периода ожидания, который более продолжителен, чем период ожидания перед первым сканированием, печень сканируют во второй раз. Сравнивая два скана, врач может подтвердить диагноз гепатоцеллюлярной карциномы. При сканировании первой фазы контрастное вещество позволяет визуализировать ГЦК и псевдопоражения (такие как артериопортальные шунты). При сканировании второй фазы ГЦК обычно показывает кольцеобразные зоны повышенной контрастности, которые не ожидаются для псевдопоражений, что позволяет отличить ГЦК от других структур и поражений печени. Кольцеобразная структура обнаруживается на снимках, поскольку ГЦК является таким типом опухоли, которая включает в себя малые сосуды, которые окружают опухоль и заполняются контрастным веществом, распространяющимся в печени по истечении некоторого времени, соответствующего второму периоду ожидания после второй инъекции контрастного вещества.

Период времени, по истечении которого контрастное вещество достигает малых сосудов, может быть коротким. Поэтому стандартный компьютерный томограф может не позволить провести два сканирования пациента, пока контрастное вещество распространяется в печени и достигает малых сосудов. Это является причиной, по которой контрастное вещество во время диагностики обычно вводят дважды.

Однако двухразовое введение контрастного вещества может представлять для пациента большую нагрузку. Кроме того, вся процедура может отнимать очень много времени.

Сущность изобретения

Может существовать потребность в обеспечении возможности получения трехмерных изображений при сканировании пациента, по меньшей мере два раза, в течение короткого периода времени.

Данная потребность может быть удовлетворена посредством объекта по независимым пунктам формулы изобретения. Примерные варианты осуществления изобретения ясны из зависимых пунктов формулы.

Первый аспект изобретения относится к рентгеновскому устройству.

Согласно варианту осуществления изобретения рентгеновское устройство включает в себя рентгеновское устройство формирования изображения, кронштейн для поддержки рентгеновского устройства формирования изображения и контроллер для управления рентгеновским устройством формирования изображения и кронштейном. Контроллер выполнен с возможностью управления первым перемещением кронштейна таким образом, что рентгеновское устройство формирования изображения совершает движение по первому пути в прямом направлении (в направлении вперед) вокруг объекта. Рентгеновское устройство формирования изображения выполнено с возможностью съемки первого множества изображений объекта во время первого перемещения. Контроллер выполнен с возможностью генерации первых объемных данных из первого множества изображений. Контроллер выполнен с возможностью управления вторым перемещением кронштейна таким образом, что рентгеновское устройство формирования изображения совершает движение по второму пути в обратном направлении. Рентгеновское устройство формирования изображения выполнено с возможностью съемки второго множества изображений объекта во время второго перемещения. Контроллер выполнен с возможностью генерации вторых объемных данных из второго множества изображений.

Другими словами, рентгеновское устройство может выполнять первое сканирование объекта во время прямого перемещения и второе сканирование во время обратного перемещения. Если бы два сканирования выполнялись в одном и том же направлении, то между двумя сканированиями было бы необходимо перемещение рентгеновского устройства формирования изображения в исходное положение. Благодаря такому возвратно-поступательному перемещению рентгеновского устройства формирования изображения указанное перемещение в исходное положение может быть исключено, и, таким образом, можно сэкономить время.

Рентгеновское устройство формирования изображения может включать в себя источник рентгеновского излучения, например рентгеновскую трубку, и рентгеновский детектор. Рентгеновское устройство формирования изображения может снимать изображение объекта, например пациента, пропуская пучок рентгеновских лучей из источника рентгеновского излучения через объект в детектор.

Первое и второе множество изображений может быть серией изображений, которые получены в серии точек времени, которые могут быть разделены равными промежутками времени, например во время вращательного перемещения рентгеновского устройства формирования изображения в одном направлении. Как правило, первое множество изображений содержит такое же количество изображений, как и второе множество изображений.

Кронштейн, поддерживающий рентгеновское устройство формирования изображения, может быть элементом удлиненной формы, который может частично окружать объект. В частности, может существовать такая область объекта, которая не окружена кронштейном. Рентгеновский источник рентгеновского устройства формирования изображения может быть присоединен к одному концу кронштейна, а рентгеновский детектор рентгеновского устройства формирования изображения может быть присоединен к другому концу кронштейна. Кроме того, может существовать привод, например двигатель, которым может управлять контроллер, для перемещения кронштейна.

Контроллер рентгеновского устройства может включать в себя компьютер с устройствами ввода-вывода, которые связаны с сенсорами, такими как рентгеновский детектор или механизм обнаружения препятствий, а также приводы, такие как двигатель, для перемещения кронштейна.

Следует понимать, что прямое направление и обратное направление могут быть просто противоположными направлениями. Например, возможно, чтобы рентгеновское устройство формирования изображения выполняло или производило первое перемещение в обратном направлении и второе перемещение в прямом направлении. Кроме того, прямое и обратное направление не должны быть строго встречно-параллельными. Например, первый путь и второй путь не должны быть эквивалентными. Возможно, что между первым путем и вторым путем имеется небольшой угол, например меньше 10°. Кроме того, возможно, что второй путь включает в себя или, по меньшей мере, является частью первого пути. Впрочем, первый путь и второй путь могут совпадать.

Согласно варианту осуществления изобретения рентгеновское устройство является томографическим устройством. Другими словами, рентгеновское устройство может быть выполнено с возможностью генерации первых и вторых объемных данных таким способом, что могут быть получены изображения срезов объекта.

Согласно варианту осуществления изобретения, первое перемещение является вращательным перемещением, и второе перемещение является вращательным перемещением. Например, кронштейн, поддерживающий рентгеновский источник и рентгеновский детектор, может перемещаться вокруг объекта таким способом, что рентгеновский источник и рентгеновский детектор выполняют вращательные перемещения вокруг общей оси вращения.

Согласно варианту осуществления изобретения, кронштейн является C-образным кронштейном. Например, элемент удлиненной формы, образованный C-образным кронштейном, может быть сформирован в виде части окружности.

Согласно варианту осуществления изобретения, кронштейн подвижен исключительно в области, не полностью окружающей объект. Например, двигатель, перемещающий кронштейн, может быть присоединен к кронштейну таким образом, что кронштейн может перемещаться двигателем от одного конца до другого конца. Поскольку кронштейн может не полностью окружать объект, и устройства, присоединенные к концам кронштейна (рентгеновский источник и рентгеновский детектор), могут быть расположены напротив друг друга относительно объекта, может существовать такая область, которую не смогут достигать концы кронштейна.

Согласно варианту осуществления изобретения, контроллер выполнен с возможностью запуска второго перемещения в заданное время после запуска первого перемещения. Пользователь рентгеновского устройства, например врач, может вводить значение времени в контроллер, чтобы регулировать запуск второго перемещения относительно первого перемещения. Значение времени может быть надлежащим образом выбрано для специфического диагноза, который требуется подтвердить получаемыми изображениями.

Согласно варианту осуществления изобретения, контроллер выполнен с возможностью запуска второго перемещения менее чем через 30 секунд после запуска первого перемещения.

С помощью регулировки времени между двумя указанными запусками двух перемещений или времени между концом первого перемещения и запуском второго перемещения, сканирования можно регулировать по времени таким способом, что, например, кольцевая структура, появляющаяся при исследовании ГЦК на втором скане, может быть визуализирована или идентифицирована наилучшим способом.

Период времени менее 30 секунд может быть необходим при сканировании пациента два раза после введения контрастного вещества для подтверждения диагноза рака, такого как ГЦК. Только такое рентгеновское устройство, которое приспособлено для сканирования пациента два раза в течение менее чем 30 секунд, может применяться для подтверждения диагноза такого типа рака с использованием только одной инъекции контрастного вещества. В случае стандартного рентгеновского устройства c C-образным кронштейном сканы можно делать только в одном направлении, поэтому такая система, вероятно, является слишком медленной, чтобы она могла возвращаться в положение запуска вращения и производить второе сканирование в течение 30 секунд.

Согласно варианту осуществления изобретения, контроллер выполнен с возможностью ожидания в течение заданного периода времени между первым перемещением и вторым перемещением. Пользователь рентгеновского устройства может не только вводить или регулировать время между запуском перемещений, но также может вводить или регулировать время между концом первого перемещения и запуском второго перемещения.

Согласно варианту осуществления изобретения, контроллер выполнен с возможностью запуска второго перемещения непосредственно после первого перемещения. Между двумя указанными перемещениями может не быть никакого периода ожидания.

Согласно варианту осуществления изобретения контроллер выполнен с возможностью управления перемещением кронштейна в безопасном перемещении перед первым перемещением, когда контроллер обнаруживает, имеется ли препятствие, блокирующее путь во время безопасного перемещения. Из соображений безопасности рентгеновскому устройству может потребоваться сделать проверку, может ли быть полное перемещение кронштейна выполнено без препятствия на пути движения кронштейна. Например, возможно, что врач, лечащий пациента, не освободит область вокруг пациента, которая может быть занята во время перемещения кронштейна.

Согласно варианту осуществления изобретения контроллер выполнен с возможностью управления перемещением кронштейна, по меньшей мере, в трех перемещениях, при которых рентгеновское устройство формирования изображения перемещается поочередно в прямом и обратном направлениях, причем рентгеновское устройство формирования изображения выполнено с возможностью съемки множества изображений во время каждого из упомянутых, по меньшей мере, трех перемещений. Например, возможно, что рентгеновское устройство формирования изображения сканирует пациента в прямом, обратном и прямом направлениях. Таким способом могут быть сделаны три скана пациента или объекта с наличием между сканами только коротких промежутков времени.

Согласно варианту осуществления изобретения контроллер выполнен с возможностью управления перемещением кронштейна, по меньшей мере, в трех перемещениях таким образом, чтобы каждое последующее перемещение начиналось непосредственно после предыдущего перемещения. Рентгеновское устройство может иметь возможность запуска второго (третьего, четвертого ...) сканирования (или перемещения) непосредственно после следующего сканирования. Пользователь может решить, сколько сканов ему требуется и/или какой перерыв или время ожидания между сканированиями нужно установить. Время ожидания между сканами может быть различным. Время между запуском двух сканов может быть ограничено только продолжительностью одного скана и не ограничивается какими-либо другими затратами времени.

Согласно варианту осуществления изобретения рентгеновское устройство также включает в себя устройство отображения, которое выполнено с возможностью отображения первых объемных данных в качестве первого отображаемого изображения и вторых объемных данных в качестве второго отображаемого изображения, причем устройство отображения выполнено с возможностью одновременного отображения изображений. Например, первое и второе отображаемые изображения могут быть отображены на устройстве отображения рядом, чтобы пользователь рентгеновского устройства, например врач, мог легко сравнить два выведенных изображения. Дополнительно или альтернативно возможно, чтобы первое и второе отображаемые изображения перекрывались или накладывались друг на друга. Два отображаемых изображения могут отображать снимки срезов объекта.

Согласно варианту осуществления изобретения рентгеновское устройство выполнено с возможностью получения первого и второго множества изображений перед генерацией первых и вторых объемных данных. Например, рентгеновское устройство может включать в себя память, которая является достаточно большой, чтобы сохранять больше одной серии изображений. Таким образом, скорость сканирования может не снижаться из-за обработки полученных изображений.

Другой аспект изобретения относится к способу управления рентгеновским устройством.

Согласно варианту осуществления изобретения способ включает в себя следующие этапы: перемещение кронштейна рентгеновского устройства в первом перемещении таким образом, что рентгеновское устройство формирования изображения, поддерживаемое кронштейном, проходит первый путь в прямом направлении вокруг объекта; получение первого множества изображений объекта с помощью рентгеновского устройства формирования изображения во время первого перемещения; генерацию первых объемных данных из первого множества изображений; перемещение кронштейна во втором перемещении таким образом, что рентгеновское устройство формирования изображения проходит второй путь в обратном направлении вокруг объекта; получение второго множества изображений объекта с помощью рентгеновского устройства формирования изображения во время второго перемещения; генерацию вторых объемных данных из второго множества изображений.

Другими словами, в ходе двух последовательных, прямого и обратного, перемещений могут быть сделаны два скана объекта. Сканирование объекта может быть выполнено во время первого перемещения, и после необязательного периода ожидания второе перемещение со вторым сканированием может быть выполнено рентгеновским устройством.

Согласно варианту осуществления изобретения способ также включает в себя следующие этапы: запуск первого перемещения после введения контрастного вещества в исследуемую область объекта; запуск второго перемещения, пока контрастное вещество распространяется в исследуемой области.

Перед выполнением способа контрастное вещество может быть введено в исследуемую область, например печень пациента. Возможно, что первое перемещение начинается, пока инъекция контрастного вещества еще не окончена, то есть этапы перемещения кронштейна в первом перемещении и инъекция контрастного вещества могут совмещаться. Впрочем, укол, и в особенности в печень пациента, делаемый пациенту перед первым перемещением, и, например, инъекция контрастного вещества, могут быть сделаны с помощью насоса, которым может управлять контроллер рентгеновского устройства. Таким образом, можно синхронизировать установку времени между началом инъекции, концом инъекции, запуском первого перемещения и/или запуском второго перемещения.

Во время диагностики рака печени контрастное вещество может быть введено межартериально. После этого контрастное вещество будет идти с кровотоком через артерию и последующие кровеносные сосуды и распространяться в пределах области, содержащей кровеносные сосуды. Как правило, контрастное вещество, введенное в артерию печени, поступает в малые кровеносные сосуды, окружающие раковую опухоль, такую как ГЦК, приблизительно через 25-30 секунд.

Первое перемещение может быть первой фазой, а второе перемещение может быть второй фазой способа. Таким образом, способ может быть двухфазным способом. Способ может применяться при лечении или диагностике рака печени. Лечением может служить трансартериальная химиоэмболизация (TACE) или абляция. Двухфазная методика может обеспечивать визуализацию гепатоцеллюлярной карциномы в двух последовательных фазах после межартериальной инъекции контрастного вещества. Такие последовательные сканы могут помочь подтвердить, что поражение действительно представляет собой ГЦК и требует лечения. При такой методике инъекция в печеночную артерию может сопровождаться одним сканированием (то есть в первой фазе), периодом ожидания (обычно 25-30 секунд) и затем вторым сканированием (то есть второй фазой). В первой фазе могут быть продемонстрированы ГЦК и псевдопоражения (такие как артериопортальные шунты), или они могут обнаруживаться как гиперденсные поражения, которые нельзя отличить с помощью сканирования первой фазы. Во второй фазе ГЦК должна показывать кольцевую область повышения контрастности, которая не ожидается для псевдопоражений, что позволяет отличать их друг от друга. Устройство отображения, например монитор, может одновременно показывать тот же уровень среза рядом и может предоставлять хороший обзор для оценки.

Двухфазный способ может быть выполнен в ангиографической комнате с использованием только одной инъекции контрастного вещества. Псевдопоражения можно отличить от ГЦК, что не всегда возможно при диагностике методами МР или КТ, в особенности для многоочаговых поражений.

В случае, когда рентгеновское устройство производит больше двух, например, по меньшей мере три перемещения, способ может быть многофазным способом.

Перемещение в ходе сканирования может быть описано как возвратно-поступательное движение C-образного кронштейна. Возвратно-поступательное перемещение может подразумевать, что трехмерная реконструкция может быть сделана как в ходе прямого вращения C-образного кронштейна, так и при обратном вращении.

Следует понимать, что этапы способа, описанные применительно к рентгеновскому устройству выше и далее, могут быть включены в варианты осуществления способа и наоборот.

Следующим аспектом изобретения является машиночитаемый носитель, на котором сохранена программа управления рентгеновским устройством, которая, при исполнении процессором, служит для выполнения этапов способа, как описано выше и далее.

Машиночитаемый носитель может быть дискетой, жестким диском, CD, DVD, запоминающим USB (универсальная последовательная шина) устройством, RAM (памятью произвольного доступа), ROM (постоянным запоминающим устройством) и EPROM (стираемой программируемой постоянной памятью). Машиночитаемый носитель также может представлять собой сеть передачи данных, например Интернет, который позволяет загружать программный код.

Другой аспект изобретения относится к программному элементу управления рентгеновским устройством, который, при исполнении процессором, служит для выполнения этапов способа, описанного выше и далее.

Например, контроллер рентгеновского устройства может включать в себя память и процессор. Память может хранить программный элемент, а процессор может быть выполнен с возможностью исполнения программного элемента, сохраненного в памяти. Например, программный элемент может быть загружен с машиночитаемого носителя в память контроллера.

Указанные и другие аспекты изобретения будут ясны и описаны с отсылкой к вариантам осуществления, описанным ниже.

Краткое описание фигур

Ниже, с отсылкой к прилагаемым фигурам, более подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения.

На фиг.1 показана принципиальная схема рентгеновского устройства согласно примеру осуществления изобретения.

На фиг.2 показана блок-схема способа согласно примеру осуществления изобретения.

На фиг.3 схематично показано перемещение рентгеновского устройства формирования изображения согласно примеру осуществления изобретения.

На фиг.4 показаны временные отношения варианта осуществления способа согласно примеру осуществления изобретения.

Фиг.5 представляет собой изображение среза пациента, полученное в ходе первого перемещения рентгеновского устройства согласно примеру осуществления изобретения.

Фиг.6 представляет собой изображение среза пациента, полученное в ходе второго перемещения рентгеновского устройства согласно примеру осуществления изобретения.

Номера позиций, используемые на фигурах, а также их значения перечислены в обобщенной форме в списке позиционных обозначений. В принципе, идентичные элементы на фигурах обозначены одинаковыми номерами позиций.

Подробное описание вариантов осуществления

На фиг.1 показана принципиальная схема рентгеновского устройства 10. Рентгеновское устройство 10 имеет C-образный кронштейн 12, который присоединен к основе 14 рентгеновского устройства 10. C-образный кронштейн 12 может вращаться вокруг оси вращения 15 при помощи двигателя 16. Рентгеновское устройство 18 формирования изображения присоединено к C-образному кронштейну 12. Рентгеновское устройство 18 формирования изображения включает в себя рентгеновскую трубку 20, которая присоединена к одному концу C-образного кронштейна 12, и рентгеновский детектор 22, который присоединен к другому концу C-образного кронштейна 12. Вследствие структурных ограничений устройства C-образного кронштейна (например, кабелей высокого напряжения) перемещение C-образного кронштейна 12 может быть ограничено диапазоном приблизительно в 200°.

Если рентгеновское устройство снимает изображение, рентгеновская трубка 20 испускает пучок рентгеновских лучей 24 через исследуемую область 28 пациента 26. Пациент 26 лежит на столе 30 так, что ось вращения 15 пересекает исследуемую область 28. Пучок рентгеновских лучей 24 в той или иной степени блокируется различными структурами исследуемой области 28 и падает на рентгеновский детектор 22.

Рентгеновское устройство 10 также включает в себя контроллер 32 для управления двигателем 16, рентгеновской трубкой 20 и рентгеновским детектором 22. Контроллер 32 выполнен с возможностью управления перемещением C-образного кронштейна 12 в прямом направлении F и в обратном направлении B. Кроме того, контроллер 32 выполнен с возможностью включения и выключения рентгеновской трубки, а также получения и обработки данных от датчика, то есть изображений рентгеновского детектора 22.

Контроллер 32 включает в себя память 34 и процессор 36. Процессор 36 может служить для исполнения управляющей и вычислительной функции контроллера 32. В памяти 34 могут быть сохранены изображения, полученные рентгеновским устройством 18 формирования изображения, по меньшей мере две серии изображений, полученных во время двух сканов. Также в памяти 34 могут быть сохранены по меньшей мере два набора объемных данных, генерируемых из по меньшей мере двух серий изображений.

Контроллер 32 также может быть приспособлен для генерации или вычисления отображаемых изображений из объемных данных, сохраненных в памяти 34, при этом отображаемые изображения могут быть отображены на мониторе 38. Например, отображаемые изображения могут быть проекциями срезов исследуемой области 28 пациента 26.

На фиг.2 показана блок-схема способа, который может быть выполнен врачом и рентгеновским устройством 10, показанным на фиг.1.

На этапе S10 врач вводит полую иглу пациенту 26, в особенности в артерию печени пациента 26 внутри исследуемой области 28.

На этапе S12 включается рентгеновское устройство 10, и устройство 10 может выполнять безопасное перемещение. При безопасном перемещении рентгеновское устройство 18 формирования изображения перемещается вокруг пациента 26, как и при последующих (первом и втором) перемещениях. Однако при безопасном перемещении пациент 28 не подвергается сканированию. Устройство обнаружения препятствий, которое может быть присоединено к C-образному кронштейну 12, обнаруживает, находится ли препятствие на пути C-образного кронштейна 12 и устройства 18 формирования изображения. Например, возможно, что врач, который ввел полую иглу пациенту, не освободил область, в которой движется C-образный кронштейн 12.

На этапе S14 запускается инъекция контрастного вещества через полую иглу. Этап S14 может быть проведен до, во время или после безопасного перемещения на этапе S12. Затем запуск инъекции может быть выполнен рентгеновским устройством 10, в особенности контроллером 32, который может быть приспособлен для приведения в действие насоса, который закачивает контрастное вещество в артерию пациента. В одном случае врач только вводит иглу и активирует рентгеновское устройство 10. После этого рентгеновское устройство 10 выполняет все этапы автоматически.

На этапе S16 рентгеновское устройство 18 формирования изображения перемещается вокруг оси вращения 15 в первом перемещении в прямом направлении F. Во время первого перемещения рентгеновское устройство 18 формирования изображения получает первое множество или первую серию изображений, которые сохраняются в памяти 34 контроллера 32.

После первого перемещения на этапе S18 рентгеновское устройство формирования изображения перемещается вокруг пациента 26 во втором перемещении в обратном направлении B. Во время второго перемещения рентгеновское устройство 18 формирования изображения получает второе множество или вторую серию изображений, которые сохраняются в памяти 34 контроллера 32.

В необязательном этапе S20 рентгеновским устройством 10 могут быть выполнены дополнительные поочередные перемещения в прямом и обратном направлении. Во время каждого перемещения может быть получена и сохранена дополнительная серия или множество изображений.

На этапе S22 контроллер 32, в особенности процессор 36 контроллера 32, создает первые объемные данные из первого множества изображений и вторые объемные данные из второго множества изображений. Кроме того, на основе дополнительного множества изображений могут быть созданы дополнительные объемные данные. Возможно, что генерация или создание объемных данных производится непосредственно после получения каждого множества изображений, или что сначала получают все множества изображений, а затем генерируются все объемные данные.

На этапе S24 контроллер 32 генерирует отображаемые изображения из первых и вторых объемных данных и отображает указанные изображения на мониторе 38. Например, два отображаемых изображения отображаются рядом на мониторе 38 или отображаются поочередно, в последовательных периодах времени, или накладываются в одном изображении.

На фиг.3 показано возможное перемещение рентгеновского устройства 18 формирования изображения в ходе осуществления способа, показанного на фиг.2.

При необязательном безопасном перемещении 40 C-образный кронштейн 12 вращается вокруг пациента 26. После безопасного перемещения 40 первое перемещение 42 производится в прямом направлении F по тому же пути, что и безопасное перемещение 40. После первого перемещения 42 производится второе перемещение 44 в обратном направлении B по тому же пути, что и во время первого перемещения 42.

На фиг.4 показаны аспекты временных отношений различных этапов способа фиг.2. В момент T=0 начинается инъекция контрастного вещества 46. До этого полая игла, возможно, была введена пациенту врачом. В момент T=3с запускается первое перемещение 42. В течение следующих 10с рентгеновское устройство 18 формирования изображения снимает множество изображений до момента T=13с, когда заканчивается первое перемещение. Кроме того, в то же время в T=10с завершается инъекция контрастного вещества 46. В течение периода между 3с и 10с инъекция контрастного вещества 46 и первое перемещение 42 совмещаются. Например, контрастное вещество может быть введено со скоростью 2 мл/с, то есть в общей сложности вводят 20 мл.

В период между T=13с и T=22-25с пациенту можно разрешить снова дышать, так как в это время рентгеновское устройство 10 не сканирует пациента 26. Между T=28с и T=38с производится второе перемещение 44, и в это время рентгеновское устройство 10 снимает второе множество изображений. Второе перемещение 44 начинается через 25с после запуска первого перемещения 42.

Многие из параметров, показанных на фиг.4, могут регулироваться пользователем рентгеновского устройства, например врачом, путем введения различных значений. При регулировке указанных параметров диагноз ГЦК рака может быть оптимизирован. Например, врач может регулировать скорость введения контрастного вещества, продолжительность введения контрастного вещества, время между началом введения контрастного вещества и началом первого сканирования, время между началом первого сканирования и второго сканирования и, альтернативно, время между концом первого сканирования 42 и началом второго сканирования 44.

На фиг.5 показан срез пациента 26, снятый во время первого перемещения 42. Как может видеть из фиг.5, было введено контрастное вещество 48, которое распространяется в печени 50 пациента 26. В результате инъекции контрастного вещества, опухоль 52, которая может быть раковой опухолью 52, обнаруживается на изображении фиг.5.

Фиг.6 является аналогом изображения фиг.5, снятого во время второго перемещения 44. Контрастное вещество 48 еще больше распространилось в печени 50 пациента, и теперь кольцевая структура 54 указывает, что рак или опухоль 52 могут представлять собой ГЦК.

Функциональные модули могут быть осуществлены в качестве программных модулей или процедур, соответственно; впрочем, специалист, квалифицированный в данной области, сумеет понять, что функциональные модули могут быть осуществлены полностью или частично в аппаратных средствах.

Хотя изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на фигурах и в предшествующем описании, такую иллюстрацию и описание следует считать иллюстративными или примерными, а не ограничивающими; изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления. Другие вариации раскрытых вариантов осуществления могут быть найдены и выполнены специалистами, осуществляющими заявленное изобретение, на основе изучения чертежей, описания и прилагаемой формулы. В формуле изобретения термин "содержащий" не исключает другие элементы или этапы, а упоминание в единственном числе не исключает множества. Один процессор или контроллер или другой элемент могут выполнять функции нескольких элементов, указанных в формуле. Сам факт того, что некоторые критерии указаны в различных зависимых пунктах формулы, не означает, что комбинация данных критериев не может использоваться с выгодой. Любые условные обозначения в формуле не следует рассматривать в качестве ограничения объема изобретения.

Список позиционных обозначений

10 рентгеновское устройство

12 C-образный кронштейн

14 основа

15 ось вращения

16 двигатель

18 рентгеновское устройство формирования изображения

20 рентгеновская трубка

22 рентгеновский детектор

24 пучок рентгеновских лучей

26 пациент

28 исследуемая область

30 стол

32 контроллер

34 память

36 процессор

38 монитор

40 безопасное перемещение

42 первое перемещение

44 второе перемещение

46 инъекция контрастного вещества

48 контрастное вещество

50 печень

52 рак

54 кольцевая структура

1. Рентгеновское устройство (10), содержащее:
рентгеновское устройство (18) формирования изображения,
кронштейн (12) для поддержания рентгеновского устройства (18) формирования изображения,
контроллер (32) для управления рентгеновским устройством (18) формирования изображения и кронштейном (12),
причем контроллер (32) выполнен с возможностью управления первым перемещением (42) кронштейна (12) таким образом, что рентгеновское устройство (18) формирования изображения проходит по первому пути в прямом направлении (F) вокруг объекта,
причем рентгеновское устройство (18) формирования изображения выполнено с возможностью съемки первого множества изображений объекта (26) во время первого перемещения (42),
причем контроллер (32) выполнен с возможностью генерации первых объемных данных из первого множества изображений;
причем контроллер (32) выполнен с возможностью управления вторым перемещением (44) кронштейна (12) таким образом, что рентгеновское устройство (18) формирования изображения проходит по второму пути в обратном направлении (В),
причем рентгеновское устройство (18) формирования изображения выполнено с возможностью съемки второго множества изображений объекта (26) во время второго перемещения (44),
причем контроллер (32) выполнен с возможностью генерации вторых объемных данных из второго множества изображений;
причем контроллер (32) выполнен с возможностью ожидания в течение заданного периода времени между первым перемещением (42) и вторым перемещением (44).

2. Рентгеновское устройство (10) по п. 1, причем первое перемещение (42) является вращательным перемещением и второе перемещение (44) является вращательным перемещением.

3. Рентгеновское устройство (10) по п. 1 или 2, причем кронштейн является С-образным кронштейном (12).

4. Рентгеновское устройство (10) по п. 1 или 2, причем кронштейн подвижен только в области, не полностью окружающей объект (26).

5. Рентгеновское устройство (10) по п. 1 или 2, причем контроллер (32) выполнен с возможностью запуска второго перемещения (44) в заданное время после запуска первого перемещения (42).

6. Рентгеновское устройство (10) по п. 1 или 2, причем контроллер (32) выполнен с возможностью запуска второго перемещения (44) менее чем через 30 с после запуска первого перемещения (42).

7. Рентгеновское устройство (10) по п. 1 или 2,
причем контроллер (32) выполнен с возможностью управления перемещением кронштейна при безопасном перемещении (40) перед первым перемещением (42),
причем контроллер (32) выполнен с возможностью обнаружения, блокирует ли препятствие путь во время безопасного перемещения (40).

8. Рентгеновское устройство (10) по п. 1 или 2,
причем контроллер (32) выполнен с возможностью управления перемещением кронштейна, по меньшей мере, в трех перемещениях таким образом, что рентгеновское устройство (18) формирования изображения движется поочередно в прямом и обратном направлениях,
причем рентгеновское устройство (18) формирования изображения выполнено с возможностью съемки множества изображений во время каждого из упомянутых, по меньшей мере, трех перемещений.

9. Рентгеновское устройство (10) по п. 1 или 2, дополнительно содержащее:
устройство (38) отображения,
причем устройство (38) отображения выполнено с возможностью отображения первых объемных данных в качестве первого отображаемого изображения и вторых объемных данных в качестве второго отображаемого изображения,
причем устройство (38) отображения выполнено с возможностью одновременного отображения изображений.

10. Рентгеновское устройство (10) по п. 1 или 2, причем рентгеновское устройство (10) выполнено с возможностью съемки первого и второго множества изображений до генерации первых и вторых объемных данных.

11. Способ управления рентгеновским устройством (10), содержащий этапы, на которых:
перемещают кронштейн (12) рентгеновского устройства (10) в первом перемещении (42) таким образом, что рентгеновское устройство (18) формирования изображения, поддерживаемое кронштейном (12), проходит по первому пути в прямом направлении (F) вокруг объекта (26);
снимают первое множество изображений объекта (26) с помощью рентгеновского устройства формирования изображения во время первого перемещения (42);
генерируют первые объемные данные из первого множества изображений;
перемещают кронштейн (12) во втором перемещении (44) таким образом, что рентгеновское устройство (18) формирования изображения проходит по второму пути в обратном направлении (В) вокруг объекта (26);
снимают второе множество изображений объекта (26) с помощью рентгеновского устройства (18) формирования изображения во время второго перемещения (44);
генерируют вторые объемные данные из второго множества изображений;
причем осуществляют период ожидания в течение заданного периода времени между первым перемещением (42) и вторым перемещением (44).

12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий этапы, на которых:
запускают первое перемещение (42) после инъекции (46) контрастного вещества (48) в исследуемую область (28) объекта (26);
запускают второе перемещение (44) во время распространения контрастного вещества (48) в исследуемой области (28).

13. Машиночитаемый носитель (34), на котором сохранена компьютерная программа для управления рентгеновским устройством (10), которая, при исполнении процессором (36), выполнена с возможностью выполнения этапов способа по п. 11 или 12.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицине, травматологии и ортопедии и предназначено для планирования операций по устранению деформаций трубчатых костей и остеосинтеза при их переломах.

Изобретение относится к медицинской технике для проведения рентгенографических исследований. Устройство содержит основание в виде прямоугольной вертикальной фермы и две опоры.

Изобретение относится к формированию 3D модели сосудов области, представляющий интерес, объекта. Техническим результатом является повышение точности формирования 3D модели сосудов области, представляющей интерес, объекта.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к способу и системе формирования изображений. Способ включает в себя прием данных формирования изображений, сгенерированных системой формирования изображений для одного сканирования, выполняемого с использованием протокола формирования изображений с параметрами, которые основаны на множестве различных процедур формирования изображений.

Изобретение относится к медицине, сосудистой хирургии, лучевой диагностике. Проводят мультиспиральную компьютерную томографию-флебографию нижних конечностей при варикозной болезни вен, для чего катетеризируют подкожные вены стопы исследуемой нижней конечности с введением в них неионной рентгенконтрастной смеси.

Изобретение относится к медицине, ортопедии, пластической хирургии, может использоваться для планирования операций, выполняемых с целью коррекции О-образной формы ног.

Изобретение относится к медицине, рентгенодиагностике, мануальной терапии, остеопатии, спортивной медицине, ортопедии и может быть использовано для количественного определения степени асимметрии тазового кольца.

Изобретение относится к области медицины, а именно к терапии и профессиональной патологии, и может быть использовано для диагностики начальных проявлений нарушения здоровья у стажированных рабочих, контактирующих с комплексом неблагоприятных факторов: низкая положительная температура воздуха, высокая относительная влажность, тяжелый труд и напряженный трудовой процесс, высокие уровни шума, гипогеомагнитное поле, высокие значения объемных активностей радона в зоне дыхания рабочих, обслуживающих железнодорожный тоннель.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в медицинских учреждениях, оснащенных радиодиагностическими лабораториями. Цель изобретения - повышение точности способа диагностики отстрой тромбоэмболии легочной артерии и хронической постэмболической легочной гипертензии.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к способам и системам анализа коллатерального потока. Способ включает в себя получение показателей первого притока и первой перфузии для нездоровой представляющей интерес ткани, получение показателей второго притока и второй перфузии для здоровой представляющей интерес ткани, и одновременное представление показателей первого потока и перфузии для нездоровой представляющей интерес ткани и показателей второго потока и перфузии для здоровой представляющей интерес ткани.
Изобретение относится к медицине, в частности к онкологии. С помощью спектроскопа комбинированного рассеяния проводят серию регистрации спектров области новообразования и здоровой кожи. Рабочую часть спектроскопа располагают непосредственно над исследуемой областью на расстоянии 3-4 мм. После регистрации полученных спектров проводят математическую обработку результатов на персональном компьютере. Для анализа выделяют два фазовых признака - отношение максимумов интенсивностей комбинированного рассеяния в полосах 1300-1340 см-1 и 1640-1680 см-1 к полосе 1430-1470 см-1. Представляют данные спектроскопии комбинированного рассеяния каждого измерения в виде точки на фазовой плоскости. Точка оказывается в одной из трех областей фазовой плоскости. В зависимости от того, в какую из трех областей фазовой плоскости попадает точка, у пациента диагностируют либо меланому; либо базальноклеточный или плоскоклеточный рак; либо отсутствие новообразований кожи. Способ позволяет получить объективные данные, позволяющие дифференцировать разные типы новообразований кожи, что обеспечивает высокую точность дооперационной диагностики. 1 пр.

Изобретение относится к рентгенотехнике, а именно к рентгенографическим сканирующим цифровым аппаратам, и может быть использовано в медицинских учреждениях для обнаружения и диагностики заболеваний молочной железы. Устройство содержит источник рентгеновского излучения, расположенный с одной стороны молочной железы, и приемник рентгеновского изображения, расположенный с другой стороны относительно молочной железы, компрессионные средства для сжатия и фиксации молочной железы. Источник рентгеновского излучения и приемник рентгеновского изображения выполнены с возможностью поворота как одно целое относительно компрессионных средств, сжатой и зафиксированной молочной железы. Устройство дополнительно содержит коллиматор и управляемую диафрагму, выполненную с возможностью формирования узкого пучка рентгеновского излучения. Приемник рентгеновского изображения выполнен в виде узкого линейного двухкоординатного позиционно-чувствительного детектора рентгеновского излучения, в котором высота в 20-40 раз больше ширины, и с возможностью перемещения по дуге дискретно с остановками вдоль сжатой молочной железы с шагом, равным ширине приемника рентгеновского изображения. Использование изобретения обеспечивает улучшение диагностических свойств устройства путем повышения пространственного разрешения и снижения лучевой нагрузки на пациента. 1 ил.

Изобретение относится к рентгеноскопии, а именно к элементам медицинской рентгенодиагностики. Тест-фантом состоит из двух частей, образующих единое целое. Одна часть имеет постоянную высоту в продольном направлении, а другая часть имеет непрерывно меняющуюся высоту в этом же направлении, образуя клин. На боковой стороне клиновой части выполнены калиброванные вырезы. Использование изобретения обеспечивает повышение точности определения минеральной плотности костной ткани по рентгеновским снимкам, получаемым с помощью рентгеновских аппаратов общего применения, и упрощение конструкции. 7 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к системам обнаружения перемещения пациента во время процедур визуализации. Система содержит камеру, опорный элемент, закрепляемый на части наружной области пациента с возможностью обнаружения в потоке полученных камерой изображений, и процессор. Опорный элемент имеет плоскостную жесткость, большую, чем плоскостная жесткость части наружной области пациента, а плоскостные размеры опорного элемента равны плоскостным размерам части наружной области пациента. Процессор выполнен с возможностью обработки изображений смещения опорного элемента на основании последовательных, полученных камерой изображений и формирования выходного сигнала, характеризующего упомянутое смещение. Использование изобретения позволяет повысить точность обнаружения общего перемещения пациента во время процедур. 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение касается способа и устройства обеспечения помощи в подборе размера устройств при медицинском вмешательстве. Способ заключается в получении рентгеновского изображения сосуда, введении в сосуд проволочного направителя, имеющего рентгеноконтрастный кончик проволоки, получении рентгеновского изображения кончика проволоки, разбиении на сегменты кончика проволоки при его прохождении через сосуд и предоставлении информации о размерах сосуда на основе размера кончика проволоки. Для предоставления информации о размерах виртуальную линейку, продолжающуюся параллельно проволоке, накладывают на изображение, при этом линейка отградуирована в долях длины кончика проволоки и представляет собой кривую, параллельную кончику проволоки, а кривая содержит градуировку, рассчитанную исходя из длины кончика, наблюдаемой в текущей проекции. Рентгеновская визуализирующая система содержит средство для получения информации о размерах, выполнена с возможностью осуществления способа и содержит также вычислительные средства для расчета виртуальной линейки и наложения на изображение виртуальной линейки, продолжающейся параллельно проволоке, для предоставления информации о размерах. Использование изобретения позволяет повысить точность подбора размера устройств для медицинских вмешательств. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к способу и системе функциональной визуализации. В способ получают изображение представляющей интерес области субъекта, причем изображение содержит информацию, указывающую захват индикатора. Изображение генерируют с данными изображения, полученными посредством системы визуализации, которую использовали для сканирования субъекта. Далее получают сигнал, указывающий физиологическое состояние субъекта перед сканированием, причем физиологическое состояние оказывает влияние на захват индикатора перед сканированием. Определяют значение захвата индикатора для представляющей интерес области. Определяют коэффициент коррекции захвата индикатора на основании физиологического состояния перед сканированием. Корректируют значение захвата индикатора для представляющей интерес области на основании коэффициента коррекции захвата индикатора. Отображают как изображение, так и данные, указывающие физиологическое состояние, одновременно. Данные, указывавшие физиологическое состояние, отображаются на дисплее монитора. Использование изобретения позволяет уменьшить артефакты изображения, связанные с физиологическим состоянием пациента и его поведением. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к средствам для проведения направляемых визуализацией медицинских процедур. Способ обработки рентгеновского изображения содержит этапы, на которых принимают 2D рентгеновское изображение анатомической области, которая включает в себя ультразвуковой зонд, обнаруживают на нем ультразвуковой зонд, совмещают ультразвуковой зонд с опорной системой координат, включая оценку положения и ориентации ультразвукового зонда относительно опорной системы координат. Этап совмещения дополнительно содержит этап, на котором сопоставляют представленную в цифровой форме проекцию 3D модели ультразвукового зонда с обнаруженным ультразвуковым зондом на рентгеновском изображении, причем оценку положения и ориентации ультразвукового зонда извлекают из сопоставленной 3D модели. Считываемый компьютером носитель содержит сохраненные на нем наборы инструкций для блока обработки системы для комбинации ультразвукового и рентгеновского изображений, содержащей рентгеновскую систему 2D рентгеновского изображения, ультразвуковую систему, включающую ультразвуковой зонд, блок обработки и монитор для отображения комбинированного изображения. Использование изобретения позволяет повысить точность определения положения. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к способам и системам для позиционирования устройства получения рентгеновского изображения. В способе создаются плоскость отсчета, пересекающая трехмерное изображение объекта, центральная точка в пересечении объекта, нормальный вектор к плоскости отсчета и по меньшей мере один тангенциальный вектор на плоскости отсчета. После этого плоскость отсчета, система отсчета объекта и система отсчета устройства получения рентгеновского изображения регистрируются. Задается по меньшей мере одно направление наблюдения, получаемое из нормального вектора и/или по меньшей мере из одного тангенциального вектора, причем устройство получения рентгеновского изображения регулируется по геометрическим параметрам устройства получения рентгеновского изображения. Использование изобретения обеспечивает автоматическое позиционирование устройства получения рентгеновского изображения и гораздо более быструю корректировку реально сопровождающего изображения, результатом чего является меньшее воздействие облучением. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области обработки изображений, полученных методом цифрового томосинтеза. Техническим результатом является повышение качества изображений с одновременным уменьшением времени выполнения способа реконструкции изображений. С помощью томографической системы получают множество проекций объекта, снятых под разными углами. Решают систему линейных уравнений с использованием обратных матриц, неизвестными в которой являются Фурье-образы изображений реконструируемых срезов, и затем восстанавливают по ним изображения продольных срезов объекта, причем в качестве коэффициентов выступают Фурье-образы дельта-функций величин смещений для каждой проекции и каждого среза. Величину смещения для каждой проекции и каждого среза рассчитывают, исходя из геометрии томографической системы. В качестве свободных членов выступают Фурье-образы проекций объекта, а Фурье-образы изображений реконструируемых срезов определяют методом наименьших квадратов. Для качественного восстановления низких и нулевых частот томографических срезов применяют метод регуляризации по Тихонову. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам формирования функциональных изображений. Способ содержит получение первого изображения накопления первого контрастного вещества в ткани пациента, не являющейся объектом исследования, при этом первое изображение генерируется на основе первых данных от первого средства формирования изображений, получение второго изображения накопления второго контрастного вещества в исследуемой ткани пациента и ткани пациента, не являющейся объектом исследования, при этом второе изображение генерируется на основе вторых данных от другого второго средства формирования изображений, генерирование первой маски изображения на основе первого изображения, генерирование первого изображения особенности на основе второго изображения и первой маски изображения и отображение первого изображения особенности, которое не включает в себя накопление контрастного вещества в исследуемой ткани, не накапливающей контрастное вещество. Устройство формирования изображений содержит генератор масок и блок выделения особенностей, генерирующий изображение особенности. Использование изобретения позволяет снизить ошибки при оценке результатов терапии. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх