DE102014219674B3

DE102014219674B3 - Method for automatic patient positioning as well as imaging system

Info

Publication number: DE102014219674B3
Application number: DE102014219674.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Sedlmair; Rainer Raupach; Bernhard Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Healthineers Ag De
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2016-03-10
Anticipated expiration: 2034-09-30

Abstract

Die Erfindung beruht darauf, dass eine erste Position für einen Aufnahmebereich eines auf einer Patientenliege gelagerten Patienten relativ zu einer Aufnahmeeinheit bestimmt wird, und dass eine zweite Position für den Aufnahmebereich relativ zu der Aufnahmeeinheit bestimmt wird. Die Erfinder haben erkannt, dass eine dritte Position für den Aufnahmebereich relativ zu der Aufnahmeeinheit vorteilhaft bestimmt werden kann, indem ein Vergleich der ersten Position mit der zweiten Position durchgeführt wird. Dann wird die dritte Position nämlich basierend auf dem Vergleich bestimmt. Der Vergleich ermöglicht es die erste und die zweite Position miteinander in Relation zu setzen und eine verbesserte dritte Position zu bestimmen. Weiterhin wird der Aufnahmebereich in der dritten Position durch Bewegen der Patientenliege relativ zu der Aufnahmeeinheit automatisch positioniert. Durch die automatische Positionierung des Aufnahmebereiches in einer verbesserten, dritten Position erfolgt die Positionierung schnell und zuverlässig. Schließlich erfolgt eine tomographische Aufnahme des Aufnahmebereichs in der dritten Position mit der Aufnahmeeinheit.The invention is based on the fact that a first position for a receiving area of a patient supported on a patient bed relative to a receiving unit is determined, and that a second position for the receiving area is determined relative to the receiving unit. The inventors have recognized that a third position for the receiving area relative to the receiving unit can advantageously be determined by performing a comparison of the first position with the second position. Namely, the third position is determined based on the comparison. The comparison makes it possible to relate the first and second positions to each other and to determine an improved third position. Furthermore, the receiving area in the third position is automatically positioned by moving the patient bed relative to the receiving unit. The automatic positioning of the pick-up area in an improved, third position ensures quick and reliable positioning. Finally, a tomographic recording of the recording area in the third position with the recording unit.

Description

Die Tomographie ist ein bildgebendes Verfahren, bei dem Schnittbilder eines dreidimensionalen Aufnahmebereichs rekonstruiert werden. Ein Tomographiegerät verfügt über eine Aufnahmeeinheit mit einer zentralen Systemachse. Die Aufnahmeeinheit kann ringförmig oder tunnelförmig ausgebildet sein. Die Aufnahmeeinheit verfügt weiterhin über ein Isozentrum, in dem die Bedingungen für eine tomographische Aufnahme besonders vorteilhaft sind. Typischer Weise werden Systemachse und Isozentrum zumindest teilweise zur Deckung gebracht. Der Aufnahmebereich kann während der tomographischen Aufnahme entlang der Systemachse und damit durch das Isozentrum verfahren werden. Am Ende der tomographischen Aufnahme werden die Projektionen so verarbeitet, dass ein tomographisches Bild entsteht.Tomography is an imaging process in which sectional images of a three-dimensional imaging area are reconstructed. A tomography device has a recording unit with a central system axis. The receiving unit may be annular or tunnel-shaped. The recording unit also has an isocenter, in which the conditions for a tomographic image are particularly advantageous. Typically, system axis and isocenter are at least partially aligned. The recording area can be moved during the tomographic recording along the system axis and thus through the isocenter. At the end of the tomographic exposure, the projections are processed to form a tomographic image.

Im Falle der Röntgentomographie werden Röntgenprojektionen unter verschiedenen Projektionswinkeln aufgenommen. Dabei rotiert die Aufnahmeeinheit mit einer Strahlungsquelle sowie einem Strahlungsdetektor um die Systemachse sowie um den Aufnahmebereich. Der Schnittpunkt der von der Strahlungsquelle ausgesendeten Strahlen mit der Systemachse bildet das Isozentrum der Aufnahmeeinheit. Bei der Magnetresonanztomographie kann insbesondere der Strahlungsdetektor in Form von Lokalspulen außerhalb der Aufnahmeeinheit angeordnet sein. Weiterhin ist bei der Magnetresonanztomographie die Systemachse parallel zu einem Hauptmagnetfeld angeordnet, wobei sich das Isozentrum durch ein besonders homogenes Hauptmagnetfeld auszeichnet.In the case of X-ray tomography X-ray projections are recorded at different projection angles. The recording unit rotates with a radiation source and a radiation detector around the system axis and around the recording area. The intersection of the beams emitted by the radiation source with the system axis forms the isocenter of the acquisition unit. In the case of magnetic resonance tomography, in particular the radiation detector can be arranged in the form of local coils outside the recording unit. Furthermore, in magnetic resonance tomography, the system axis is arranged parallel to a main magnetic field, wherein the isocenter is characterized by a particularly homogeneous main magnetic field.

Für die Qualität eines solchen tomographischen Bildes ist entscheidend, wie der Aufnahmebereich des Objekts positioniert wird. Beispielsweise ist es regelmäßig wünschenswert den radiologischen Schwerpunkt des Aufnahmebereichs oder eines im Aufnahmebereich liegenden Untersuchungsbereichs im Isozentrum der Aufnahmeeinheit eines Tomographiegerätes zu positionieren. Dadurch erfolgt die Schwächung der Strahlung möglichst gleichmäßig. Eine genaue Positionierung ist insbesondere im klinischen Umfeld wichtig, wenn es sich bei dem Aufnahmebereich um eine Körperregion eines Patienten handelt. Denn eine wiederholte tomographische Aufnahme aufgrund einer Fehlpositionierung geht mit einer zusätzlichen Strahlenbelastung sowie einer erheblichen Zeitverzögerung im Klinikalltag einher. Weiterhin ist eine möglichst hohe Qualität eines tomographischen Bildes in der klinischen Diagnostik unerlässlich.For the quality of such a tomographic image is crucial how the receiving area of the object is positioned. For example, it is regularly desirable to position the radiological center of gravity of the imaging area or an examination area located in the imaging area in the isocenter of the imaging unit of a tomography device. As a result, the attenuation of the radiation takes place as evenly as possible. Precise positioning is particularly important in the clinical setting when the receiving area is a body region of a patient. Because a repeated tomographic image due to a mispositioning is accompanied by an additional radiation exposure and a significant time delay in everyday clinical routine. Furthermore, the highest possible quality of a tomographic image in clinical diagnostics is essential.

Die US 2002/0065461 A1 offenbart ein System zum Positionieren eines Patienten relativ zu einer Therapievorrichtung oder Bildgebungsvorrichtung, wobei das System mehrere Kameras aufweist.The US 2002/0065461 A1 discloses a system for positioning a patient relative to a therapy device or imaging device, the system having a plurality of cameras.

Herkömmlicherweise erfolgt die Positionierung des Patienten, indem eine Bedienperson dir Patientenliege manuell verfährt. Zur Positionierung benutzt die Bedienperson weiterhin eine optische Markierung, welche auf den Patienten projiziert wird, typischer Weise in Form einer Laserlinie. Besonders problematisch ist dabei die Positionierung des Patienten senkrecht zur Systemachse, insbesondere die Positionierung in vertikaler Richtung. Aufgrund des hohen Zeitdrucks im klinischen Alltag wird insbesondere die vertikale Position des Patienten oft nur unzureichend genau eingestellt.Traditionally, the patient is positioned by an operator manually moving the patient's couch. For positioning, the operator continues to use an optical marker which is projected onto the patient, typically in the form of a laser line. Particularly problematic is the positioning of the patient perpendicular to the system axis, in particular the positioning in the vertical direction. Due to the high time pressure in everyday clinical practice, in particular the vertical position of the patient is often adjusted with insufficient accuracy.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine schnelle und zuverlässige Positionierung eines Patienten zu ermöglichen.Against this background, it is an object of the present invention to enable a quick and reliable positioning of a patient.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch ein bildgebendes System nach Anspruch 13.This object is achieved by a method according to claim 1 and by an imaging system according to claim 13.

Nachstehend wird die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe in Bezug auf das beanspruchte System als auch in Bezug auf das beanspruchte Verfahren beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind ebenso auch auf die anderen beanspruchten Gegenstände zu übertragen und umgekehrt. Mit anderen Worten können die gegenständlichen Ansprüche (die beispielsweise auf ein System gerichtet sind) auch mit den Merkmalen, die in Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben oder beansprucht sind, weitergebildet sein. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module ausgebildet.The solution according to the invention will be described below with reference to the claimed system as well as with reference to the claimed method. Features, advantages or alternative embodiments mentioned herein are also to be applied to the other claimed subject matter and vice versa. In other words, the subject claims (which are directed, for example, to a system) may also be developed with the features described or claimed in connection with a method. The corresponding functional features of the method are formed by corresponding physical modules.

Die Erfindung beruht darauf, dass eine erste Position für einen Aufnahmebereich eines auf einer Patientenliege gelagerten Patienten relativ zu einer Aufnahmeeinheit bestimmt wird, und dass eine zweite Position für den Aufnahmebereich relativ zu der Aufnahmeeinheit bestimmt wird. Die Erfinder haben erkannt, dass eine dritte Position für den Aufnahmebereich relativ zu der Aufnahmeeinheit vorteilhaft bestimmt werden kann, indem ein Vergleich der ersten Position mit der zweiten Position durchgeführt wird. Dann wird die dritte Position nämlich basierend auf dem Vergleich bestimmt. Der Vergleich ermöglicht es die erste und die zweite Position miteinander in Relation zu setzen und eine verbesserte dritte Position zu bestimmen. Weiterhin wird der Aufnahmebereich in der dritten Position durch Bewegen der Patientenliege relativ zu der Aufnahmeeinheit automatisch positioniert. Durch die automatische Positionierung des Aufnahmebereiches in einer verbesserten, dritten Position erfolgt die Positionierung schnell und zuverlässig. Schließlich erfolgt eine tomographische Aufnahme des Aufnahmebereichs in der dritten Position mit der Aufnahmeeinheit. Durch die vorteilhafte Positionierung wird auch die Qualität der tomographischen Aufnahme positiv beeinflusst.The invention is based on the fact that a first position for a receiving area of a patient supported on a patient bed relative to a receiving unit is determined, and that a second position for the receiving area is determined relative to the receiving unit. The inventors have recognized that a third position for the receiving area relative to the receiving unit can advantageously be determined by performing a comparison of the first position with the second position. Namely, the third position is determined based on the comparison. The comparison makes it possible to relate the first and second positions to each other and to determine an improved third position. Furthermore, the receiving area in the third position is automatically positioned by moving the patient bed relative to the receiving unit. The automatic positioning of the pick-up area in an improved, third position ensures quick and reliable positioning. Finally, a tomographic Recording the recording area in the third position with the recording unit. The advantageous positioning also positively influences the quality of the tomographic image.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung gibt die erste Position einen geometrischen Schwerpunkt des Aufnahmebereichs oder eines in dem Aufnahmebereich liegenden Untersuchungsbereiches derart an, dass der geometrische Schwerpunkt im Isozentrum der Aufnahmeeinheit liegt.According to one aspect of the invention, the first position indicates a geometric center of gravity of the receiving area or of an examination area located in the receiving area in such a way that the geometric center of gravity lies in the isocenter of the receiving unit.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung basiert das zweite Bestimmen weiterhin auf einer Information über die Strahlungsabsorption des Aufnahmebereiches, wobei die zweite Position einen radiologischen Schwerpunkt des Aufnahmebereichs oder des Untersuchungsbereiches angibt. Der radiologische Schwerpunkt kann sich dabei insbesondere auf einen entlang der Systemachse gemittelten radiologischen Schwerpunkt beziehen.According to a further aspect of the invention, the second determination is further based on information about the radiation absorption of the recording area, the second position indicating a radiological center of gravity of the recording area or the examination area. The radiological focus may relate in particular to a radiological center of gravity averaged along the system axis.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung basieren das erste Bestimmen und/oder das zweite Bestimmen weiterhin auf einem abrufbar gespeicherten Aufnahmeprotokoll und/oder auf einem Aufnahmeparameter. Der Aufnahmeparameter kann sowohl automatisch abgerufen als auch manuell eingegeben werden.According to a further aspect of the invention, the first determination and / or the second determination continue to be based on a retrievably stored recording protocol and / or on a recording parameter. The recording parameter can be called up automatically as well as entered manually.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Vergleichen, dass eine Differenz zwischen der ersten Position und der zweiten Position gebildet wird. Denn der resultierende Differenzwert lässt sich besonders gut benutzen, um die dritte Position als eine um den Differenzwert korrigierte Position zu bestimmen.According to another aspect of the invention, the comparing comprises forming a difference between the first position and the second position. Because the resulting difference value can be used particularly well to determine the third position as a corrected by the difference value position.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das dritte Bestimmen, dass ein Mittelwert basierend auf der ersten Position sowie basierend auf der zweiten Position gebildet wird. Damit können die Vorteile der ersten Position sowie der zweiten Position beim Bestimmen der dritten Position jeweils berücksichtigt werden.According to another aspect of the invention, the third determining comprises forming an average based on the first position and based on the second position. Thus, the advantages of the first position and the second position in determining the third position can be taken into account.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das dritte Bestimmen, dass ein Korrekturwert bezüglich der ersten Position oder der zweiten Position gebildet wird, wobei der Korrekturwert auf dem Vergleich basiert. Dadurch kann die dritte Position besonders einfach und schnell bestimmt werden. Insbesondere kann der Korrekturwert kleiner als ein Grenzwert sein.According to another aspect of the invention, the third determining comprises forming a correction value with respect to the first position or the second position, wherein the correction value is based on the comparison. As a result, the third position can be determined particularly easily and quickly. In particular, the correction value may be smaller than a limit value.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die erste Position und/oder die zweite Position basierend auf einem 3D-Bild des auf der Patientenliege gelagerten Patienten bestimmt, wobei das 3D-Bild Tiefeninformationen über die Kontur des Patienten umfasst. Dadurch kann das erfindungsgemäße Verfahren hoch automatisiert und besonders schnell durchgeführt werden. Weiterhin erlauben die Tiefeninformationen eine besonders genaue Bestimmung der ersten sowie der zweiten Position.According to a further aspect of the invention, the first position and / or the second position are determined based on a 3D image of the patient supported on the patient couch, wherein the 3D image comprises depth information about the contour of the patient. As a result, the method according to the invention can be highly automated and carried out particularly quickly. Furthermore, the depth information allows a particularly accurate determination of the first and the second position.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die auf dem 3D-Bild basierenden Bildinformationen auf einem Bildschirm dargestellt, und der Aufnahmebereich wird in den dargestellten Bildinformationen ausgewählt. Dadurch kann der Aufnahmebereich besonders schnell, genau und flexibel ausgewählt werden. Weiterhin kann die Auswahl graphisch unterstützt werden, beispielsweise durch eine mit den Bildinformationen dargestellte Markierung, insbesondere einer anatomischen Landmarke.According to another aspect of the invention, the image information based on the 3D image is displayed on a screen, and the photographing area is selected in the displayed image information. As a result, the recording area can be selected particularly quickly, precisely and flexibly. Furthermore, the selection can be graphically supported, for example by a marking represented by the image information, in particular an anatomical landmark.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Untersuchungsbereich in den Bildinformationen markiert. Insbesondere kann es sich bei dem Untersuchungsbereich um ein Körperteil des Patienten oder um ein Organ des Patienten handelt.According to another aspect of the invention, the examination area is marked in the image information. In particular, the examination area can be a body part of the patient or an organ of the patient.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung basiert die Auswahl des Aufnahmebereichs auf dem markierten Untersuchungsbereich. Dadurch kann die Auswahl des Aufnahmebereichs besonders genau an den Untersuchungsbereich angepasst werden.According to a further aspect of the invention, the selection of the receiving area is based on the marked examination area. As a result, the selection of the recording area can be adapted particularly precisely to the examination area.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die erste Position und/oder die zweite Position basierend auf dem markierten Untersuchungsbereich bestimmt. Damit erfolgt auch die Positionierung besonders schnell und zuverlässig.According to a further aspect of the invention, the first position and / or the second position are determined based on the marked examination area. This also makes positioning very fast and reliable.

Weiterhin betrifft die Erfindung ein bildgebendes System mit einem Tomographiegerät, umfassend:

– eine Aufnahmeeinheit mit einer zentralen Systemachse,
– eine entlang der Systemachse bewegbare Patientenliege,
– eine Strahlungsquelle und einen mit der Strahlungsquelle zusammenwirkenden Strahlungsdetektor,
– eine Recheneinheit ausgelegt folgende Schritte durchzuführen:
– Erstes Bestimmen einer ersten Position für einen Aufnahmebereich eines auf der Patientenliege gelagerten Patienten relativ zu der Aufnahmeeinheit,
– Zweites Bestimmen einer zweiten Position für den Aufnahmebereich relativ zu der Aufnahmeeinheit,
– Vergleichen der ersten Position mit der zweiten Position,
– Drittes Bestimmen einer dritten Position für den Aufnahmebereich relativ zu der Aufnahmeeinheit basierend auf dem Vergleich, wobei das bildgebende System weiterhin umfasst:
– eine Steuerungseinheit zum automatisches Positionieren des Aufnahmebereichs in der dritten Position durch Bewegen der Patientenliege relativ zu der Aufnahmeeinheit, wobei das Tomographiegerät zu einer tomographische Aufnahme des Aufnahmebereichs in der dritten Position ausgelegt ist.

Furthermore, the invention relates to an imaging system with a tomography device, comprising:

A receiving unit with a central system axis,
A patient couch movable along the system axis,
A radiation source and a radiation detector cooperating with the radiation source,
- a computing unit designed to perform the following steps:
First determining a first position for a receiving region of a patient supported on the patient couch relative to the receiving unit,
Second determining a second position for the receiving area relative to the receiving unit,
Comparing the first position with the second position,
Thirdly determining a third position for the recording area relative to the recording unit based on the comparison, wherein the imaging system further comprises:
- A control unit for automatically positioning the receiving area in the third position by moving the patient bed relative to the receiving unit, wherein the tomography device is designed for a tomographic recording of the receiving area in the third position.

Weiterhin kann das bildgebende System umfassen:

– eine Schnittstelle zum Empfangen eines 3D-Bildes des auf der Patientenliege gelagerten Patienten, wobei das 3D-Bild Tiefeninformationen über die Kontur des Patienten umfasst,
– einen Bildschirm zum Darstellen von auf dem 3D-Bild basierenden Bildinformationen,
– eine Eingabeeinheit zum Auswählen des Aufnahmebereichs in den dargestellten Bildinformationen.

Furthermore, the imaging system may include:

An interface for receiving a 3D image of the patient lying on the patient couch, wherein the 3D image comprises depth information about the contour of the patient,
A screen for displaying image information based on the 3D image,
An input unit for selecting the shot area in the displayed picture information.

Gemäß einer Variante der Erfindung umfasst das bildgebende System weiterhin eine 3D-Kamera, wobei die 3D-Kamera an dem Tomographiegerät oder über der Patientenliege angebracht ist.According to a variant of the invention, the imaging system further comprises a 3D camera, wherein the 3D camera is mounted on the tomography device or on the patient bed.

Gemäß einer weiteren Variante sind der Bildschirm und die Eingabeeinheit zusammen in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms ausgebildet.According to a further variant, the screen and the input unit are formed together in the form of a touch-sensitive screen.

Außerdem können das hier beschriebene bildgebende System und seine Varianten erfindungsgemäß dazu ausgelegt sein, verschiedene zuvor beschriebene Aspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen.In addition, the imaging system described herein and its variants may be designed according to the invention to carry out various aspects of the method according to the invention described above.

Bei einem Tomographiegerät kann es sich um ein Magnetresonanztomographie-Gerät handeln. In diesem Fall umfasst die Strahlung ein hochfrequentes Wechselfeld im Radiofrequenzbereich. Bei der Strahlungsquelle handelt es sich in diesem Fall um wenigstens eine Spule zur Erzeugung des hochfrequenten Wechselfeldes. Bei dem Strahlungsdetektor handelt es sich bei der Magnetresonanztomographie um wenigstens eine Spule zur Detektion hochfrequenter Strahlung.A tomography device can be a magnetic resonance tomography device. In this case, the radiation comprises a high-frequency alternating field in the radio frequency range. The radiation source in this case is at least one coil for generating the high-frequency alternating field. In the case of the radiation detector, the magnetic resonance tomography is at least one coil for the detection of high-frequency radiation.

Weiterhin kann es sich bei dem Tomographiegerät um ein Röntgengerät handeln, welches zur Aufnahme einer Vielzahl von Röntgenprojektionen aus unterschiedlichen Projektionswinkeln ausgelegt ist. Beispielsweise handelt es sich bei einem solchen Tomographiegerät um ein Computertomographie-Gerät mit einem ringförmigen Drehrahmen oder um ein C-Bogen-Röntgengerät. Die Aufnahmen können während einer, insbesondere kontinuierlichen, Rotationsbewegung einer Aufnahmeeinheit mit einer Röntgenquelle und einem mit der Röntgenquelle zusammenwirkenden Röntgendetektor erzeugt werden. Die Röntgenquelle emittiert dabei Röntgenstrahlung innerhalb eines fächer- oder kegelförmigen Bereiches. Bei der Röntgenquelle kann es sich insbesondere um eine Röntgenröhre mit Drehanode handeln. Bei dem Röntgendetektor handelt es sich beispielsweise um einen Zeilendetektor mit mehreren Zeilen. Der Röntgendetektor kann aber auch als Flachdetektor ausgebildet sein.Furthermore, the tomography device can be an X-ray device which is designed to receive a plurality of X-ray projections from different projection angles. For example, such a tomography device is a computed tomography device with an annular rotating frame or a C-arm X-ray device. The images can be generated during an, in particular continuous, rotational movement of a recording unit with an X-ray source and an X-ray detector cooperating with the X-ray source. The X-ray source emits X-radiation within a fan-shaped or conical region. The X-ray source may in particular be an X-ray tube with a rotary anode. The X-ray detector is, for example, a line detector with a plurality of lines. The X-ray detector can also be designed as a flat detector.

Das bildgebende System kann zur Rekonstruktion eines tomographischen Bildes über eine Rekonstruktionseinheit verfügen.The imaging system may include reconstruction of a tomographic image via a reconstruction unit.

Weiterhin kann das bildgebende System über eine Recheneinheit verfügen. Sowohl die Recheneinheit als auch die Rekonstruktionseinheit kann sowohl in Form von Hard- als auch von Software ausgebildet sein. Beispielsweise ist die Recheneinheit oder die Rekonstruktionseinheit als ein sogenanntes FPGA (Akronym für das englischsprachige ”Field Programmable Gate Array”) ausgebildet oder umfasst eine arithmetische Logikeinheit.Furthermore, the imaging system may have a computing unit. Both the arithmetic unit and the reconstruction unit can be designed both in the form of hardware and software. For example, the arithmetic unit or the reconstruction unit is designed as a so-called FPGA (acronym for the field-programmable gate array) or comprises an arithmetic logic unit.

Ein 3D-Bild umfasst ein räumlich zweidimensionales Bild, kurz 2D-Bild, wobei den einzelnen Bildpunkten des 2D-Bildes Tiefeninformationen zugeordnet sind. Diese Tiefeninformationen stellen also Informationen in einer dritten räumlichen Dimension dar. Eine 3D-Kamera ist dazu geeignet solche 3D-Bilder aufzunehmen. Die 3D-Kamera ist zur Detektion elektromagnetischer Strahlung ausgelegt, insbesondere zur Detektion elektromagnetischer Strahlung in einem im Vergleich zu Röntgenstrahlung niederfrequenten Spektralbereich, beispielsweise im sichtbaren oder infraroten Spektralbereich. Die 3D-Kamera ist beispielsweise als Stereokamera oder als Laufzeitmesssystem (im Englischen als „time-of-flight camera” bekannt) ausgebildet. Die 3D-Kamera kann auch mittels strukturierter Beleuchtung dazu ausgelegt sein ein 3D-Bild aufzunehmen.A 3D image comprises a spatially two-dimensional image, in short a 2D image, wherein depth information is assigned to the individual pixels of the 2D image. This depth information thus represents information in a third spatial dimension. A 3D camera is suitable for taking such 3D images. The 3D camera is designed for the detection of electromagnetic radiation, in particular for the detection of electromagnetic radiation in a low-frequency compared to X-ray spectral range, for example in the visible or infrared spectral range. The 3D camera is designed, for example, as a stereo camera or as a transit time measuring system (known in English as "time-of-flight camera"). The 3D camera can also be designed by means of structured illumination to take a 3D image.

Zum Empfangen des 3D-Bildes wird eine Schnittstelle benutzt. Bei der Schnittstelle handelt es sich um allgemein bekannte Hard- oder Software-Schnittstellen, z. B. um die Hardware-Schnittstellen PCI-Bus, USB oder Firewire.An interface is used to receive the 3D image. The interface is generally known hardware or software interfaces, eg. For example, the hardware interfaces PCI bus, USB or Firewire.

Auf einem 3D-Bild eines Patienten basierende Bildinformationen können auf einem Bildschirm dargestellt werden. Die Darstellung kann derart erfolgen, dass der Patient unter einer vorgebbaren Perspektive dargestellt wird, beispielsweise frontal oder seitlich. Eine solche Perspektive kann insbesondere auf der Transformation des 3D-Bildes beruhen. Weiterhin können die auf dem 3D-Bild basierenden Bildinformationen nicht direkt den Patienten darstellen, sondern einen an den Patienten angepassten Avatar. Bei einem Avatar handelt es sich um ein skalierbares Patientenmodell. Beispielsweise kann es sich bei dem Patientenmodell um die Kontur einer menschlichen Darstellung oder um die Kontur einzelner Körperteile eines Menschen handeln. Beispielsweise können Körpereigenschaften wie die Größe, der Durchmesser des Brustkorbs oder die Schulterbreite angepasst werden, indem das Patientenmodell skaliert wird. Solche Körpereigenschaften können durch Methoden der Bildverarbeitung, insbesondere automatisch, aus dem 3D-Bild ermittelt werden.Image information based on a 3D image of a patient can be displayed on a screen. The presentation can be made such that the patient is presented under a predeterminable perspective, for example, frontally or laterally. Such a perspective can be based in particular on the transformation of the 3D image. Furthermore, the image information based on the 3D image can not directly represent the patient, but an avatar adapted to the patient. An avatar is a scalable patient model. For example, the patient model may be the contour of a human representation or the contour of an individual Body parts of a human act. For example, body characteristics such as size, chest diameter or shoulder width can be adjusted by scaling the patient model. Such body properties can be determined by methods of image processing, in particular automatically, from the 3D image.

Die Auswahl eines Aufnahmebereiches kann durch separate Eingabe einer Startposition sowie einer Endposition in den dargestellten Bildinformationen erfolgen. Der Aufnahmebereich füllt den Bereich zwischen Startposition und Endposition und ist damit durch die Startposition und die Endposition begrenzt. Die Startposition sowie die Endposition können jeweils symbolisch, insbesondere durch eine Linie, dargestellt werden. Die Auswahl kann aber auch erfolgen, indem eine Fläche in den Bildinformationen platziert wird, wobei die Fläche zu dem Aufnahmebereich korrespondiert. Ein Aufnahmebereich kann durch einen von der Umgebung abweichenden Farbwert und/oder Helligkeitswert hervorgehoben werden.The selection of a recording area can be done by separately entering a start position and an end position in the displayed image information. The recording area fills the area between start position and end position and is therefore limited by the start position and the end position. The start position and the end position can each be represented symbolically, in particular by a line. However, the selection can also be made by placing a surface in the image information, the surface corresponding to the recording region. A recording area can be highlighted by a color value and / or brightness value deviating from the surroundings.

Bei dem Bildschirm kann es sich beispielsweise um einen LCD-, Plasma- oder OLED-Bildschirm handeln. Es kann sich weiterhin um einen berührungsempfindlichen Bildschirm handeln, welcher auch als Eingabeeinheit ausgebildet ist. Ein solcher berührungsempfindlicher Bildschirm kann in das Tomographiegerät, beispielsweise in eine Gantry, integriert sein oder als Teil eines mobilen Geräts ausgebildet sein. Die Eingabeeinheit kann alternativ als Tastatur, Maus, Mikrofon zur Spracheingabe oder anderweitig ausgebildet sein.The screen may be, for example, an LCD, plasma or OLED screen. It can also be a touch-sensitive screen, which is also designed as an input unit. Such a touch-sensitive screen may be integrated in the tomography device, for example in a gantry, or be formed as part of a mobile device. The input unit may alternatively be designed as a keyboard, mouse, microphone for voice input or otherwise.

Die Position betrifft insbesondere die Ebene senkrecht zur Systemachse der Aufnahmeeinheit. In bestimmten Ausführungsformen der Erfindung ist mit der Position die vertikale Position gemeint. Das Bestimmen der Position kann insbesondere auf einem aus dem 3D-Bild berechneten Volumen des Aufnahmebereichs und/oder auf einer aus dem 3D-Bild berechnete Oberfläche des Aufnahmebereichs basieren. Weiterhin kann die Position basierend auf einer Dichteverteilung oder einer Verteilung von Strahlungsabsorptionseigenschaften innerhalb eines solchen Volumens bzw. innerhalb einer solchen Oberfläche bestimmt werden.The position relates in particular to the plane perpendicular to the system axis of the receiving unit. In certain embodiments of the invention, the position means the vertical position. The determination of the position can be based in particular on a volume of the recording area calculated from the 3D image and / or on a surface of the recording area calculated from the 3D image. Furthermore, the position may be determined based on a density distribution or a distribution of radiation absorption properties within such a volume or within such a surface.

Zum Positionieren wird eine Steuerungseinheit verwendet. Die Steuerungseinheit kann sowohl in Form von Hard- als auch von Software ausgebildet sein. Insbesondere kann die Steuerungseinheit Mittel zur Berechnung sowie zum Senden eines Steuerungssignals aufweisen, so dass die Steuerungseinheit die Steuerung der Bewegung der Patientenliege mit dem Steuerungssignal bewirkt. Durch eine entsprechende Kalibrierung lässt sich sicherstellen, dass der Steuerungseinheit die Beziehung zwischen dem externen Koordinatensystem, in dem sich ein Aufnahmebereich befindet, und dem internen Koordinatensystem der 3D-Kamera (und einem 3D-Bild) bekannt ist. Die Steuerungseinheit erzeugt das Steuerungssignal derart, dass der Aufnahmebereich an einer bestimmten Position im externen Koordinatensystem erscheint. Die Recheneinheit oder eine andere Einheit des bildgebenden Systems ist also dazu ausgelegt durch eine Koordinatentransformation die Position in einem 3D-Bild in eine Position in dem externen Koordinatensystem umzurechnen.For positioning, a control unit is used. The control unit can be designed in the form of both hardware and software. In particular, the control unit may comprise means for calculating and for transmitting a control signal, so that the control unit effects the control of the movement of the patient couch with the control signal. An appropriate calibration can be used to ensure that the control unit is aware of the relationship between the external coordinate system in which a capture area is located and the internal coordinate system of the 3D camera (and a 3D image). The control unit generates the control signal such that the recording area appears at a certain position in the external coordinate system. The arithmetic unit or another unit of the imaging system is thus designed to convert the position in a 3D image into a position in the external coordinate system by means of a coordinate transformation.

Für das automatische Positionieren wird eine bestimmte Position von der Recheneinheit an eine Steuerungseinheit übermittelt, beispielsweise mittels eines Positionssignals. ”Automatisch” bedeutet im Kontext der vorliegenden Anmeldung, dass der jeweilige Schritt mittels einer Rechen- oder Steuereinheit selbstständig abläuft, und für den jeweiligen Schritt im Wesentlichen keine Interaktion einer Bedienperson mit dem bildgebenden System mit notwendig ist. In anderen Worten wird die Rechentätigkeit für Schritte wie ein automatisches Bestimmen oder ein automatisches Positionieren durch die Rechen- oder Steuereinheit ausgeführt. Die Bedienperson muss höchstens berechnete Ergebnisse bestätigen oder Zwischenschritte ausführen. In weiteren Ausführungsformen der Erfindung mit „vollautomatisch” durchgeführten Schritten ist zur Durchführung dieser Schritte gar keine Interaktion einer Bedienperson notwendig. Unabhängig davon, ob die einzelnen Schritte „automatisch” oder „vollautomatisch” ausgeführt werden, kann das erfindungsgemäße Verfahren Bestandteil eines Arbeitsablaufes sein, der zusätzlich eine Interaktion von einer Bedienperson erfordert. Die Interaktion mit der Bedienperson kann darin bestehen, dass dieser ein Aufnahmeprotokoll und/oder eine klinische Fragestellung manuell auswählt, beispielsweise aus einem mittels eines Bildschirms präsentierten Menu.For automatic positioning, a specific position is transmitted from the arithmetic unit to a control unit, for example by means of a position signal. "Automatic" in the context of the present application means that the respective step runs automatically by means of a computing or control unit, and essentially no interaction of an operator with the imaging system is necessary for the respective step. In other words, computing is performed for steps such as automatic determination or automatic positioning by the computing or control unit. The operator must confirm at most calculated results or perform intermediate steps. In further embodiments of the invention with "fully automatic" steps performed no interaction of an operator is necessary for performing these steps. Irrespective of whether the individual steps are carried out "automatically" or "fully automatically", the method according to the invention can be part of a workflow which additionally requires an interaction by an operator. The interaction with the operator may be that he manually selects a recording protocol and / or a clinical question, for example from a menu presented by means of a screen.

Die Recheneinheit sowie die Steuerungseinheit können weiterhin dazu ausgelegt sein gewisse Verfahrensschritte durchzuführen, indem sie dazu programmiert sind diese Verfahrensschritte durchzuführen. Insbesondere können die Recheneinheit und die Steuerungseinheit jeweils einen Mikroprozessor aufweisen, der dazu programmiert ist die jeweiligen Verfahrensschritte durchzuführen.The arithmetic unit and the control unit can furthermore be designed to perform certain method steps by being programmed to perform these method steps. In particular, the arithmetic unit and the control unit can each have a microprocessor which is programmed to perform the respective method steps.

Bei dem geometrischen Schwerpunkt handelt es sich um einen Punkt bzw. eine Achse, welche die geometrische Mitte des Aufnahmebereichs angibt. Die geometrische Mitte kann insbesondere basierend auf einer homogenen Dichteverteilung eines berechneten Volumens oder einer berechneten Oberfläche des Patienten bestimmt werden. Bei dem radiologischen Schwerpunkt handelt es sich um einen Punkt bzw. eine Achse, welche die Mitte der Schwächungsverteilung des Aufnahmebereiches angibt. Der radiologische Schwerpunkt kann insbesondere basierend auf einer inhomogenen Dichteverteilung oder einer inhomogenen Verteilung von Strahlungsabsorptionseigenschaften eines berechneten Volumens oder einer berechneten Oberfläche des Patienten bestimmt werden. Strahlungsabsorption umfasst im Sinne der vorliegenden Anmeldung auch Röntgenstreuung. Insbesondere kann eine bestimmte Dichte oder eine bestimmte Strahlungsabsorptionseigenschaft einem bestimmten Körperteil oder Organ des Patienten zugeordnet sein. Ein skalierbares Patientenmodell kann eine solche Zuordnung umfassen.The geometric center of gravity is a point or an axis which indicates the geometric center of the receiving area. The geometric center may in particular be determined based on a homogeneous density distribution of a calculated volume or a calculated surface of the patient. The radiological center of gravity is a point or axis which indicates the center of the attenuation distribution of the receiving area. The radiological focus can in particular based on an inhomogeneous density distribution or an inhomogeneous distribution of radiation absorption properties of a calculated volume or a calculated surface of the patient. Radiation absorption for the purposes of the present application also includes X-ray scattering. In particular, a specific density or radiation absorption property may be associated with a particular body part or organ of the patient. A scalable patient model may include such an association.

Der radiologische bzw. der geometrische Schwerpunkt kann sich dabei insbesondere auf einen entlang der Systemachse gemittelten radiologischen Schwerpunkt beziehen. Dabei kann gemäß einer Variante zuerst eine Eigenschaft, beispielsweise eine Dichteverteilung oder eine Strahlungsabsorptionseigenschaft, eines Aufnahmebereiches entlang der Systemachse gemittelt werden, um dann den entsprechenden Schwerpunkt zu bestimmen. In einer weiteren Variante wird ein Aufnahmebereich entlang der Systemachse in Teilbereiche aufgeteilt, und für jeden dieser Teilbereiche werden einzelne Schwerpunkte bestimmt, welche dann gemittelt werden.The radiological or geometric center of gravity may relate in particular to a radiological center of gravity averaged along the system axis. In this case, according to a variant, first a property, for example a density distribution or a radiation absorption property, of a recording area can be averaged along the system axis in order then to determine the corresponding center of gravity. In a further variant, a recording area along the system axis is divided into partial areas, and individual centroids are determined for each of these partial areas, which are then averaged.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.In the following the invention will be described and explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the figures.

Es zeigen:Show it:

1 ein bildgebendes System, 1 an imaging system,

2 die Gantry eines Tomographiegeräts mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm, 2 the gantry of a tomography device with a touch-sensitive screen,

3 eine Bildschirmansicht mit einem Aufnahmebereich in Aufsicht, 3 a screen view with a receiving area in supervision,

4 eine Bildschirmansicht mit einem ersten Aufnahmebereich in Seitsicht, 4 a screen view with a first receiving area in side view,

5 ein Flussdiagram für ein Verfahren zur automatischen Patientenpositionierung. 5 a flow chart for a method for automatic patient positioning.

1 zeigt ein bildgebendes System am Beispiel eines Computertomographie-Gerätes. Das hier gezeigte Computertomographie-Gerät verfügt über eine Aufnahmeeinheit 17, umfassend eine Strahlungsquelle 8 in Form einer Röntgenquelle sowie einen Strahlungsdetektor 9 in Form eines Röntgendetektors. Die Aufnahmeeinheit 17 rotiert während der Aufnahme von Projektionen um eine Rotationsachse 5, und die Röntgenquelle emittiert während der Aufnahme Strahlen 2 in Form von Röntgenstrahlen. Bei der Röntgenquelle handelt es sich in dem hier gezeigten Beispiel um eine Röntgenröhre. Bei dem Röntgendetektor handelt es sich in dem hier gezeigten Beispiel um einen Zeilendetektor mit mehreren Zeilen. 1 shows an imaging system using the example of a computed tomography device. The computed tomography device shown here has a recording unit 17 comprising a radiation source 8th in the form of an X-ray source and a radiation detector 9 in the form of an x-ray detector. The recording unit 17 rotates while recording projections around a rotation axis 5 , and the X-ray source emits rays during recording 2 in the form of x-rays. The X-ray source is an X-ray tube in the example shown here. In the example shown here, the X-ray detector is a line detector with a plurality of lines.

In dem hier gezeigten Beispiel liegt ein Patient 3 bei der Aufnahme von Projektionen auf einer Patientenliege 6. Die Patientenliege 6 ist so mit einem Liegensockel 4 verbunden, dass er die Patientenliege 6 mit dem Patienten 3 trägt. Die Patientenliege 6 ist dazu ausgelegt den Patienten 3 entlang einer Aufnahmerichtung durch die Öffnung 10 der Aufnahmeeinheit 17 zu bewegen. Die Aufnahmerichtung ist in der Regel durch die Systemachse 5 gegeben, um die die Aufnahmeeinheit 17 bei der Aufnahme von Röntgenprojektionen rotiert.In the example shown here is a patient 3 when recording projections on a patient couch 6 , The patient bed 6 is like that with a reclining base 4 connected that he is the patient bed 6 with the patient 3 wearing. The patient bed 6 is designed for the patient 3 along a take-up direction through the opening 10 the recording unit 17 to move. The recording direction is usually through the system axis 5 given to the recording unit 17 rotated when taking X-ray projections.

Weiterhin weist das hier gezeigte System zur Auswahl eines Aufnahmebereichs A eine 3D-Kamera 18 auf, welche mit einer Schnittstelle 16 zum Empfangen eines durch die 3D-Kamera 18 aufgenommenen 3D-Bildes ausgelegt ist. In dem hier gezeigten Beispiel ist die Schnittstelle 16 als Teil des Computers 12 ausgebildet. Der Computer 12 ist mit einer Ausgabeeinheit in Form eines Bildschirms 11 sowie einer Eingabeeinheit 7 verbunden. Der Bildschirm 11 ist zum Darstellen SCR verschiedener Bildinformationen basierend auf dem 3D-Bild ausgelegt. Insbesondere kann ein fotographisches Abbild 23 des Patienten 3 oder ein an den Patienten 3 angepasstes Patientenmodell dargestellt werden. Die Eingabeeinheit 7 ist zum Auswahlen SEL wenigstens eines Aufnahmebereiches ausgelegt. Bei der Eingabeeinheit 7 handelt es sich beispielsweise um eine Tastatur, eine Maus, einen sogenannten „Touch-Screen” oder auch um ein Mikrofon zur Spracheingabe.Furthermore, the system shown here for selecting a receiving area A has a 3D camera 18 on which with an interface 16 to receive one through the 3D camera 18 recorded 3D image is designed. In the example shown here is the interface 16 as part of the computer 12 educated. The computer 12 is with an output unit in the form of a screen 11 and an input unit 7 connected. The screen 11 is designed to display SCR of various image information based on the 3D image. In particular, a photographic image 23 of the patient 3 or one to the patient 3 adapted patient model. The input unit 7 is designed to select SEL at least one pick-up area. At the input unit 7 For example, it is a keyboard, a mouse, a so-called "touch screen" or even a microphone for voice input.

Die Schritte des Bestimmens CAL-1, CAL-2, CAL-3 verschiedener Positionen P-1, P-2, P-3 sowie des Vergleichens CPR erfolgen mittels einer Recheneinheit 15. Die Recheneinheit 15 kann ein computerlesbares Medium 13 umfassen oder mit diesem zusammenwirken. In dem hier gezeigten Beispiel ist eine Steuerungseinheit 19 in den Computer 12 integriert und sendet ein Steuerungssignal 20 zum Positionieren POS der Patientenliege 6. Das Steuerungssignal 20 zum Positionieren wird beispielsweise an einen Motor zum Bewegen der Patientenliege 6 gesendet. Die Bewegung kann sowohl entlang der Systemachse 5, also horizontal, als auch senkrecht zur Systemachse 5, insbesondere vertikal, erfolgen. Die Bewegungen der Patientenliege 6 in unterschiedliche Raumrichtungen können dabei unabhängig voneinander erfolgen.The steps of determining CAL-1, CAL-2, CAL-3 of different positions P-1, P-2, P-3 and comparing CPR are performed by means of a computing unit 15 , The arithmetic unit 15 can be a computer readable medium 13 include or interact with this. In the example shown here is a control unit 19 in the computer 12 integrates and sends a control signal 20 for positioning POS of the patient bed 6 , The control signal 20 for positioning, for example, to a motor for moving the patient bed 6 Posted. The movement can be both along the system axis 5 ie horizontally as well as perpendicular to the system axis 5 , in particular vertically, take place. The movements of the patient bed 6 in different directions can be done independently.

Das Tomographiegerät kann auf abrufbare gespeicherte Aufnahmeprotokolle zugreifen. Insbesondere kann das Tomographiegerät über einen eigenen Arbeitsspeicher verfügen, in den ein Aufnahmeprotokoll geladen werden kann. In bestimmen Ausführungsformen der Erfindung kann das Aufnahmeprotokoll zum Bestimmen CAL-1, CAL-2, CAL-3 einer Position P-1, P-2, P-3 verwendet werden. Nach oder während einer tomographischen Aufnahme TOM kann ein tomographisches Bild basierend auf den aufgenommenen Projektionen rekonstruiert werden. Zur Rekonstruktion eines tomographischen Bildes verfügt das hier gezeigte System weiterhin über eine Rekonstruktionseinheit 14, ausgelegt ein tomographisches Bild zu rekonstruieren.The tomography device can access retrievable stored recording protocols. In particular, the tomography device can have its own working memory into which a recording protocol can be loaded. In certain embodiments of the invention, the acquisition protocol for determining CAL-1, CAL-2, CAL 3 of a position P-1, P-2, P-3 are used. After or during a tomographic recording TOM, a tomographic image can be reconstructed based on the recorded projections. To reconstruct a tomographic image, the system shown here also has a reconstruction unit 14 designed to reconstruct a tomographic image.

2 zeigt die Gantry 1 eines Tomographiegeräts mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm. Dabei ist die 3D-Kamera 18 auf die Patientenliege 6 ausgerichtet. Der berührungsempfindliche Bildschirm 11 kann weiterhin lösbar mit der Gantry 1 verbunden sein. Eine solche Verbindung kann durch eine Halterung für einen mobilen berührungsempfindlichen Bildschirm 11, auch als „Touch-Pad” bekannt, gegeben sein. Diese Halterung kann insbesondere schwenkbar sein. Weiterhin sind schematisch die Bildinformationen sowie ein ausgewählter Aufnahmebereich A dargestellt. Dieser Aufnahmebereich A kann durch eine Interaktion einer Bedienperson mit dem berührungsempfindlichen Bildschirm 11 modifiziert werden. 2 shows the gantry 1 a tomography device with a touch-sensitive screen. Here is the 3D camera 18 on the patient bed 6 aligned. The touch-sensitive screen 11 Can still be detachable with the gantry 1 be connected. Such a connection can be achieved by a holder for a mobile touch-sensitive screen 11 , also known as a "touch pad", be given. In particular, this holder can be pivotable. Furthermore, the image information and a selected recording area A are shown schematically. This receiving area A may be due to an interaction of an operator with the touch-sensitive screen 11 be modified.

3 zeigt eine Bildschirmansicht mit einem Aufnahmebereich. Die hier dargestellte Bildinformation umfasst ein Abbild 23 des Patienten 3. Dabei ist ein Untersuchungsbereich 21 markiert, wobei es sich um die Lunge des Patienten 3 handelt. In dem hier gezeigten Beispiel erfolgt die des Aufnahmebereichs A basierend auf dem markierten Untersuchungsbereich 21. Die Markierung kann sowohl aktiv durch die Interaktion einer Bedienperson mit den Bildinformationen als auch durch Abrufen von gespeicherten Vorinformationen erfolgen. Beispielsweise kann die Markierung auf einem abgerufenen Aufnahmeprotokoll beruhen. In einer weiteren Ausführungsform kann die Markierung auf einem bereits ausgewählten Aufnahmebereich A beruhen, beispielsweise um einen Untersuchungsbereich 21 innerhalb des Aufnahmebereiches A zu markieren. 3 shows a screen view with a recording area. The image information shown here includes an image 23 of the patient 3 , This is an investigation area 21 marked, which is the patient's lungs 3 is. In the example shown here, the recording area A is based on the marked examination area 21 , The marking can be done both actively by the interaction of an operator with the image information and by retrieving stored pre-information. For example, the tag may be based on a retrieved record protocol. In a further embodiment, the marking can be based on an already selected recording area A, for example around an examination area 21 within the receiving area A to mark.

In dem hier gezeigten Beispiel ist der Aufnahmebereich A durch eine von der Umgebung hervorgehobene Fläche dargestellt. Er wird begrenzt durch eine Starposition S, symbolisch durch eine durchgezogene Linie dargestellt, sowie durch eine Endposition E, symbolisch durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Basierend auf der Auswahl des Aufnahmebereiches A können nun verschiedene Positionen P-1, P-2 und P-3 bestimmt werden. Dabei können die erste Position P-1 und/oder die zweite Position P-2 basierend auf dem markierten Untersuchungsbereich 21 bestimmt werden. Beispielsweise können abrufbar gespeicherte Informationen über die Strahlungsabsorption des Untersuchungsbereiches 21 benutzt werden, um den radiologischen Schwerpunkt des Untersuchungsbereiches 21 bzw. des Aufnahmebereiches A zu bestimmen. Weiterhin wird in der hier gezeigten Bildschirmansicht die Aufnahmerichtung symbolisch durch Pfeile 22 angezeigt.In the example shown here, the receiving area A is represented by an area highlighted by the surroundings. It is limited by a star position S, shown symbolically by a solid line, and represented by an end position E, symbolically by a dashed line. Based on the selection of the recording area A, different positions P-1, P-2 and P-3 can now be determined. In this case, the first position P-1 and / or the second position P-2 can be based on the marked examination area 21 be determined. For example, retrievably stored information about the radiation absorption of the examination area 21 used to determine the radiological focus of the examination area 21 or the receiving area A to determine. Furthermore, in the screen view shown here, the recording direction is symbolically indicated by arrows 22 displayed.

4 zeigt eine Bildschirmansicht mit einem ersten Aufnahmebereich in Seitsicht. In dem hier gezeigten Beispiel handelt es sich bei der ersten Position P-1 um den geometrischen Schwerpunkt des Aufnahmebereichs A und bei der zweiten Position P-2 um den radiologischen Schwerpunkt des Aufnahmebereichs A. In dem hier gezeigten Fall ist der geometrische Schwerpunkt durch die manuelle Steuerung der Patientenliege 6 durch eine Bedienperson bestimmt worden. Der radiologische Schwerpunkt beruht hingegen auf einem abrufbar gespeicherten Aufnahmeprotokoll, das in diesem Fall Informationen über die tomographische Aufnahme TOM der Lunge umfasst. Bei den Informationen handelt es sich beispielsweise um Aufnahmeparameter wie die Intensität und Dauer der Röntgenstrahlung oder die Spannung der Röntgenröhre. Weiterhin beruht das zweite Bestimmen CAL-2 auf einem 3D-Bild des auf der Patientenliege 6 gelagerten Patienten 3. So kann der radiologische Schwerpunkt bestimmt werden, wenn anhand des 3D-Bildes die äußere Kontur des Patienten 3 bestimmt wird. 4 shows a screen view with a first receiving area in side view. In the example shown here, the first position P-1 is the geometric center of gravity of the receiving area A and the second position P-2 is the radiological center of gravity of the receiving area A. In the case shown here, the geometric center of gravity is the manual one Control of the patient bed 6 determined by an operator. The radiological focus, on the other hand, is based on a retrievably stored recording protocol, which in this case includes information about the tomographic image TOM of the lung. The information is, for example, acquisition parameters such as the intensity and duration of the X-ray radiation or the voltage of the X-ray tube. Furthermore, the second determination CAL-2 is based on a 3D image of the one on the patient couch 6 stored patients 3 , Thus, the radiological center of gravity can be determined if, based on the 3D image, the outer contour of the patient 3 is determined.

Die dritte Position P-3 ist automatisch und basierend auf einem Vergleich der ersten Position P-1 mit der zweiten Position P-2 bestimmt worden. In dem hier gezeigten Beispiel handelt es sich bei der dritten Position P-3 um den Mittelwert der ersten Position P-1 sowie der zweiten Position P-2. Dadurch ermöglicht die Erfindung einen Kompromiss zwischen den Vorteilen des geometrischen und des radiologischen Schwerpunkts besonders schnell und zuverlässig zu ermitteln.The third position P-3 has been determined automatically and based on a comparison of the first position P-1 with the second position P-2. In the example shown here, the third position P-3 is the mean value of the first position P-1 and the second position P-2. As a result, the invention makes it possible to determine a compromise between the advantages of the geometric and the radiological center of gravity particularly quickly and reliably.

Weiterhin kann das dritte Bestimmen CAL-3 der dritten Position P-3 umfassen, dass ein Korrekturwert bezüglich der ersten Position P-1 oder der zweiten Position P-2 gebildet wird. Beispielsweise kann der Korrekturwert durch eine Differenzbildung zwischen der ersten Position P-1 und der dritten Position P-3 bestimmt werden. Dann kann dieser Korrekturwert in Abhängigkeit einer Korrekturfunktion skaliert werden. Die Skalierung kann insbesondere umfassen, dass der Korrekturwert kleiner oder größer als ein bestimmter Grenzwert ist. Die dritte Position P-3 kann dann bestimmt werden, indem der Korrekturwert mit der ersten Position P-1 oder der zweiten Position P-2 verrechnet wird, beispielsweise durch Addition oder Subtraktion. Ein großer Korrekturwert kann bei der Positionierung PPS dazu führen, dass der Patienten 3 um eine große Distanz bewegt wird, insbesondere aus dem Isozentrum hinaus.Furthermore, the third determination CAL-3 of the third position P-3 may include forming a correction value with respect to the first position P-1 or the second position P-2. For example, the correction value may be determined by a difference between the first position P-1 and the third position P-3. Then this correction value can be scaled depending on a correction function. In particular, the scaling may include that the correction value is less than or greater than a certain threshold. The third position P-3 can then be determined by offsetting the correction value with the first position P-1 or the second position P-2, for example by addition or subtraction. A large correction value may result in positioning the PPS to the patient 3 is moved a long distance, in particular out of the isocenter.

Daher kann die Skalierung vorsehen, dass die dritte Position P-3 nicht größer oder kleiner als ein bestimmter Grenzwert ist. Eine solche Skalierung stellt sicher, dass der Untersuchungsbereich 21 nicht um mehr als einen vorgegebenen Wert aus dem Zentrum der Aufnahmeeinheit 17 verschoben wird. Dadurch kann die Kollision des Patienten 3 mit dem Tomographiegerät vermieden werden.Therefore, the scaling may provide that the third position P-3 is not larger or smaller than a certain limit. Such scaling ensures that the examination area 21 not more than a predetermined value from the center of the recording unit 17 is moved. This may cause the collision of the patient 3 be avoided with the tomography device.

Weiterhin erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren im Fall der Computertomographie, den Aufnahmebereich A so zu positionieren, dass eine hochwertige tomographische Aufnahme TOM des Untersuchungsbereiches 21 und gleichzeitig die Dosismodulation vorteilhaft durchgeführt werden kann. Bei der Dosismodulation wird die Röntgenstrahlung in Abhängigkeit des Projektionswinkels moduliert. In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Dosismodulation bei der tomographischen Aufnahme TOM in Abhängigkeit der dritten Position P-3 durchgeführt. Insbesondere kann die Dosismodulation auf dem 3D-Bild und/oder einem skalierbaren Patientenmodell beruhen.Furthermore, in the case of computed tomography, the method according to the invention allows the imaging area A to be positioned such that a high-quality tomographic image TOM of the examination area 21 and at the same time the dose modulation can be advantageously carried out. In dose modulation, the X-radiation is modulated as a function of the projection angle. In one embodiment of the invention, the dose modulation in the tomographic recording TOM is carried out as a function of the third position P-3. In particular, the dose modulation may be based on the 3D image and / or a scalable patient model.

5 zeigt ein Flussdiagram für ein Verfahren zur automatischen Patientenpositionierung. Das erfindungsgemäße bildgebende Gerät ist so gestaltet, dass es die erfindungsgemäßen Verfahrensschritte ausführen und/oder die zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechenden Geräte ansteuern kann. 5 shows a flowchart for a method for automatic patient positioning. The imaging device according to the invention is designed so that it can carry out the method steps according to the invention and / or can control the devices corresponding to the method according to the invention.

Claims

Method for automatic patient positioning, comprising the following steps: - first determining (CAL-1) a first position (P-1) for a receiving area (A) of a patient couch ( 6 ) stored patients ( 3 ) relative to a receiving unit ( 17 Second determination (CAL-2) of a second position (P-2) for the recording area (A) relative to the recording unit (FIG. 17 - Comparing (CPR) the first position (P-1) with the second position (P-2), - Third determining (CAL-3) a third position (P-3) for the recording area (A) relative to the Recording unit ( 17 ) based on the comparison, - automatic positioning (POS) of the receiving area (A) in the third position (P-3) by moving the patient bed ( 6 ) relative to the receiving unit ( 17 ), - Tomographic recording (TOM) of the recording area (A) in the third position (P-3) with the recording unit.

Method according to claim 1, wherein the first position (P-1) has a geometric center of gravity of the receiving region (A) or an examination region (A) lying in the receiving region (FIG. 21 ) indicates that the geometric center of gravity in the isocenter of the receiving unit ( 17 ) lies.

A method according to claim 1 or 2, wherein said second determining (CAL-2) is further based on radiation absorption information of said pick-up area (A), said second position (P-2) being a radiological center of gravity of said pick-up area (A) or said inspection area ( 21 ) indicates that the radiological center of gravity in the isocenter of the recording unit ( 17 ) lies.

Method according to one of claims 1 to 3, wherein the first determining (CAL-1) and / or the second determining (CAL-2) further based on a recordable stored recording protocol and / or on a recording parameter.

The method of one of claims 1 to 4, wherein the comparing (CPR) comprises forming a difference between the first position (P-1) and the second position (P-2).

The method according to one of claims 1 to 5, wherein the third determining (CAL-3) comprises forming an average value based on the first position (P-1) and based on the second position (P-2).

Method according to one of claims 1 to 6, wherein the third determining (CAL-3) comprises that a correction value with respect to the first position (P-1) or the second position (P-2) is formed, wherein the correction value on the comparison based.

Method according to one of claims 1 to 7, wherein the first position (P-1) and / or the second position (P-2) based on a 3D image of the on the patient table ( 6 ) stored patients ( 3 ), wherein the 3D image contains depth information about the contour of the patient ( 3 ).

Method according to claim 8, - representing (SCR) image information based on the 3D image on a screen ( 11 ), - selecting (SEL) the shooting area (A) in the displayed image information.

Method according to one of claims 8 and 9, wherein the examination area ( 21 ) is highlighted in the image information.

Method according to claim 10, wherein the selection of the receiving area (A) on the marked examination area (A) 21 ).

Method according to one of claims 10 and 11, wherein the first position (P-1) and / or the second position (P-2) based on the marked examination area ( 21 ).

An imaging system comprising a tomography apparatus, comprising: A recording unit ( 17 ) with a central system axis ( 5 ), - one along the system axis ( 5 ) movable patient bed ( 6 ), - a radiation source ( 8th ) and one with the radiation source ( 8th ) cooperating radiation detector ( 9 ), - a computing unit ( 15 ) to carry out the following steps: first determining (CAL-1) a first position (P-1) for a receiving area (A) of a patient couch ( 6 ) stored patients ( 3 ) relative to the receiving unit ( 17 Second determination (CAL-2) of a second position (P-2) for the recording area (A) relative to the recording unit (FIG. 17 - Comparing (CPR) the first position (P-1) with the second position (P-2), - Third determining (CAL-3) a third position (P-3) for the recording area (A) relative to the Recording unit ( 17 ) based on the comparison, wherein the imaging system further comprises: - a control unit ( 19 ) for automatically positioning (POS) the receiving area (A) in the third position (P-3) by moving the patient bed ( 6 ) relative to the recording unit, wherein the tomography device is adapted for tomographic recording (TOM) of the recording area (A) in the third position (P-3).

An imaging system according to claim 13, adapted to perform a method according to any one of claims 1 to 7.

The imaging system of claim 13, further comprising: - an interface ( 16 ) for receiving a 3D image of the patient on the patient bed ( 6 ) stored patients ( 3 ), wherein the 3D image provides depth information about the contour of the patient ( 3 ), - a screen ( 11 ) for displaying (SCR) image information based on the 3D image, - an input unit ( 7 ) for selecting (SEL) the recording area (A) in the displayed image information.

An imaging system according to claim 15, further comprising a 3D camera ( 18 ), whereby the 3D camera ( 18 ) on the tomography device or on the patient couch ( 6 ) is attached.

Imaging system according to one of claims 15 to 16, wherein the screen ( 11 ) and the input unit ( 7 ) together in the form of a touch-sensitive screen ( 11 ) are formed.

An imaging system according to any one of claims 15 to 17 adapted to perform a method according to any one of claims 8 to 12.