确定患者在磁共振设备中的位置的方法

摘要

本发明涉及一种用于在磁共振设备中确定患者位置的方法和相应的磁共振设备，其中，在将患者移入之时或之后拍摄三个相互正交的定位器图像(Asag，Acor，Atrans)，图像分析装置(4)借助这些定位器图像自动确定一个或多个在这些定位器图像中示出的、且在定位器图像(Asag，Acor，Atrans)中的位置取决于患者位置的解剖学标记(7，8，9，10，11，13，14，15)，并借助这些标记来确定患者(P)的空间位置。

权利要求

1.一种用于确定患者(P)在磁共振设备(2)中的方向的方法，其特征在于，在将患者(P)移入到磁共振设备(2)中之时或之后拍摄三个相互正交的定位器图像(Asag，Acor，Atrans)，图像分析装置(4)借助这些定位器图像自动确定一个或多个分别在定位器图像中示出的、且在定位器图像(Asag，Acor，Atrans)中的位置取决于患者位置的解剖学标记(7，8，9，10，11，

13，14，15)，并借助这些标记来确定患者(P)的空间方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了由所述图像分析装置(4)进行分析，将所述定位器图像(Asag，Acor，Atrans)二进制化。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，借助预先固定给出的或用户可选的灰度值窗口参数进行二进制化。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，将所确定的患者方向自动与随后要拍摄的检查图像相对应。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在显示器(5)上显示所确定的患者方向，并且为了进行自动对应须由操作人员进行确认。

6.一种磁共振设备，包括具有图像分析装置(4)的控制装置(3)，其特征在于，在将患者(P)移入到磁共振设备(2)中之时或之后通过该图像分析装置(4)拍摄三个相互正交的定位器图像(Asag，Acor，Atrans)，所述图像分析装置自动采集一个或多个分别在定位器图像中示出的、且在定位器图像(Asag，Acor，Atrans)中的位置取决于患者位置的解剖学标记(7，8，9，

10，11，13，14，15)，并借助这些标记(7，8，9，10，11，13，14，15)来确定患者(P)的空间方向。

7.根据权利要求6所述的磁共振设备，其特征在于，所述图像分析装置(4)在标记采集时将所述定位器图像(Asag，Acor，Atrans)二进制化。

8.根据权利要求7所述的磁共振设备，其特征在于，所述图像分析装置(4)根据预先固定给出的或用户可选的灰度值窗口参数进行二进制化。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，所述图像分析装置(4)用于将所确定的患者方向自动与随后要拍摄的检查图像相对应。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的磁共振设备，其特征在于，通过所述图像分析装置(4)确定的患者方向与对用户的输入请求一起显示在显示器(5)上，并且所述图像分析装置(4)在采集到操作人员的确认输入后自动将所述患者方向与随后要拍摄的检查图像相对应。

说明书

确定患者在磁共振设备中的位置的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种确定患者在磁共振设备中的位置的方法。

背景技术

[0002] 在用磁共振设备对患者进行检查时可以将患者定位在八个不同的位置上。可使患者头朝前或脚朝前、俯卧或仰卧、左侧卧或右侧卧。目前对如何具体定位患者、也就是如何关于磁共振设备的坐标系统设置的采集是通过操作人员在登记过程中将患者位置输入设备计算机来瞬时进行的。通常在对患者实际定位之前输入患者位置。如果现在患者位置与在登记过程中手动输入的不符，则例如可能是发生了左右颠倒。也就是说在所拍摄的图像中左和右标记与患者在磁共振设备中的实际位置不符。这可能在过后的手术中导致严重的后果，例如已所述的，对右肾而不是左肾进行手术等等。对错误输入的患者位置的事后校正是很费事的。因此准确并正确地采集患者位置是非常重要的。而目前的方法是常常出错的。

发明内容

[0003] 因此本发明要解决的技术问题是，提供一种方法以及相应的磁共振设备，使得能够准确地采集位置并帮助避免上述问题的发生。

[0004] 本发明的技术问题通过一种本文开始所述类型的方法来解决，其中，在将患者移入之时或之后拍摄三个相互正交的定位器图像，图像分析装置借助这些定位器图像自动确定一个或多个在这些定位器图像中示出的在定位器图像中其位置取决于患者位置的解剖标记，并借助这些标记来确定患者的空间位置。

[0005] 按照本发明的方法，建议自动确定患者的位置，为此按照本发明仅要求拍摄三个定位器图像，这在检查中一般总是事先完成的。这些定位器图像不必具有高分辨率，因为其目的不是采集解剖细节，而仅是确定其位置在各定位器图像中取决于患者的实际位置的粗略的解剖学标记或结构。

[0006] 在拍摄了这些快速的定位器图像之后，图像分析装置现在借助冠状的、矢状的和横向的定位器截面来确定突出的解剖结构，这些解剖结构在各图像中都被示出，并且其图像位置关于实际患者位置是唯一的，因此给出对实际患者位置的清楚的指示。例如如果矢状截面示出通常的头形或颅顶，则唯一地表示患者是以头在前移入的。借助矢状图像还可以确定患者是仰卧、俯卧还是侧卧。如果例如患者是侧卧，则可通过分析冠状图像根据例如方向而位于右或左的鼻子或眼窝的位置来确定方向(仰卧/俯卧)。如果患者左侧卧或右侧卧，则可以对横向图像进行分析，以仍借助鼻子或眼窝的位置来确定方向(左/右)。

[0007] 因此借助这样的自动图像分析和对与患者实际位置相关的解剖学标记的图像位置的确定可以简单而快速的方式自动确定患者的实际空间位置。这样的自动确定可以作为已实施的登记中对患者位置的登记项的基础，但该信息还可用于对手动输入的监控，即医疗技术助理就此在实际图像拍摄之前还有可能对其自己的输入进行验证。

[0008] 对于对定位器图像的分析合适而足够的是，图像分析装置将定位器图像二进制化，即将定位器图像作为仅能识别粗略轮廓的纯黑-白显示应用。根据所寻找的是哪些解剖学标记，可以借助预先固定给出的或用户可选的灰度值窗化参数来进行二进制化。通常解剖结构以各自的灰度值相互区分。现在可以根据图像分析装置所要“寻找”的内容来以不同的方式进行二进制化，以便在图像对比度的范围内也能唯一识别可能存在的结构。图像分析本身可以有针对性地通过相应的进行边沿检测、轮廓跟踪的分析算法实现。

[0009] 如已所述，合适的是将自动确定的患者位置随后自动与要拍摄的检查图像相对应，从而可以保证也能将事实上正确的患者位置与例如用于过后的手术计划的各图像相对应。在此还可以将所确定的患者位置与对操作人员的输入或确认请求一起显示在显示器上，操作人员仅在自动确定的患者位置与在登记中登记的以及过后拍摄的检查图像自动相对应之前须通过适当的输入对自动确定的患者位置进行确认。

[0010] 除了上述方法本发明还涉及一种磁共振设备，其包括具有图像分析装置的控制装置，其中，在将患者移入之时或之后通过该图像分析装置拍摄三个相互正交的定位器图像，用于自动采集一个或多个在这些定位器图像中示出的在定位器图像中其位置取决于患者位置的解剖学标记，并借助这些标记来确定患者的空间位置。

附图说明

[0011] 以下借助附图和实施例对本发明的其它优点、特征和细节进行描述。其中示出：

[0012] 图1示出按照本发明的磁共振设备的原理图；

[0013] 图2示出显示拍摄的冠状、矢状和横向定位器图像的空间方向的原理图；

[0014] 图3示出借助两个定位器图像确定患者位置的第一实施例；

[0015] 图4示出借助两个定位器图像确定患者位置的第二实施例；

[0016] 图5示出借助一个定位器图像确定患者位置的第三实施例；

[0017] 图6示出借助两个定位器图像确定患者位置的第四实施例。

具体实施方式

[0018] 图1以原理图的形式示出按照本发明的磁共振装置1，其包括磁共振设备2和配属于其的控制装置3，控制装置3在所示出的例子中具有图像分析装置4。此外，显示器5用于输出所拍摄的图像，还设置了键盘形式的输入装置6。

[0019] 在公知的磁共振装置中通常将患者设置于患者卧榻上，并沿患者卧榻的水平方向被移入检查设备2的管道16中。在所示出的例子中为封闭的磁共振设备，但还公知有开放的设备，其中两个一半的设备上下相叠并相互有一定的距离地设置，从而也可从侧面将患者移入。

[0020] 图2以原理图的形式示出了管道16和磁共振设备2的坐标系，借助该坐标系来描述冠状、矢状和横向定位器图像的关于该设备坐标系的固定空间方向。

[0021] 在x-z平面拍摄矢状图像，在y-z平面拍摄冠状图像，在x-y平面拍摄横向图像。因此对于本发明的方法定位器图像与设备坐标系相关，但不与身体自身的患者坐标系相关。即矢状定位器图像不是关于患者矢向延伸，而是关于磁共振设备2矢向延伸，相应地，对于横向和冠状图像也是如此。

[0022] 图3以原理图的形式示出借助两个定位器图像、即矢状图像Asag和冠状图像Acor对患者位置的确定。对于这些图像在图2的坐标系中给出了图像的各个方向。

[0023] 在此要记住，一般地对于所有实施例来说，各个定位器图像都要首先通过图像分析装置4二进制化，因此被作为缩减的黑-白显示而进行处理，而这对于通过图像分析装置4查找主要为确定位置而标记的解剖结构或标记来说是足够的。图像分析装置4可以利用如边沿检测算法等适当的分析算法或识别算法。二进制化可以尤其是根据特定的由图像分析装置4具体查找的结构借助预先固定给出的、例如也取决于结构的灰度值窗进行，或者借助可由用户设置的、例如可以通过键盘6定义的灰度值窗进行。但对于尽可能顺利的自动化有意义的是，基于预先固定给定的灰度值窗进行二进制化，其中，对于一个定位器拍摄如其所实施的可以对应于不同的窗口，以便能够具体地预先给出在未二进制化的图像中表示不同灰度值的不同的解剖学标记，由此来支持分析。

[0024] 图3中的矢状图像Asag示出患者P的轮廓7。如通过边界的图像区域的阴影线所示，该区域是黑的，而患者本身则除了少数结构外主要被示为白的，这些结构由于所对应的灰度值窗而在二进制化时被显示为黑的。

[0025] 由头部的取向和头部的轮廓以及由头部在该矢向截面中示出的状态可以肯定地得出，患者关于z方向以头部在前的方式被移入检查设备2。在此可以肯定，在移入时就已可以拍摄或者可以在将患者最后定位后拍摄定位器图像。

[0026] 现在，为了确定患者是仰卧还是俯卧图像分析装置4对冠状截面进行分析。在该同样二进制化了的黑白图像中重新示出了轮廓7，但由于冠状截面与矢状截面的正交定位而显示在另一图像中。图像分析装置4现在关于醒目的解剖学标记、如眼窝8或鼻子9的位置来分析该二进制化的显示。这些解剖学标记由于是非对称地设置在身体上的，因此对患者P的相应的仰卧位置来说是唯一的。即借助对二进制定位器图像的简单分析可以通过控制装置3和图像分析装置4自动确定设备坐标系中的患者位置。现在例如可以将该信息与对操作人员的输入请求一起在显示器5上给出，操作人员对该自动确定的位置信息进行确认。这如已所述可以通过键盘6实现。只要存在确认，这些位置信息例如就会全部被自动地与随后用磁共振设备拍摄的图像相对应。

[0027] 图4示出另外两个二进制化的定位器图像，即仍然是一个矢状图像Asag和一个横向图像Atrans。图像分析装置4在此也首先对矢状图像Asag关于那些解剖学标记进行分析。这里也示出患者头的轮廓7，在此可见的还有例如勾画出的颅顶。图像分析装置4现在例如将轮廓7或颅顶识别为描述头部的唯一解剖学标记。即就此已经验证患者是头向前被移入的。原理上借助头部的非对称的及奇特的形状就已可以从在此示出的矢状图像中分析出头部是向右还是向左取向的，因此在这种情况下不一定需要在这些图像中确定其它解剖学标记或者对其它图像进行分析，但也可以这样进行。

[0028] 与此相关地，当矢状截面不必在这样的高度截取，以及在图像中例如还可以将眼窝8或鼻子9作为解剖学标记采集(只要它们在图像中是可见的，但这不是必须的)时，图像分析装置4还可识别出患者P一定是侧卧的。但只要这些结构在关于x和z轴定义的定位器图像中已可识别，借助这些图像就已可确定患者P是关于移入方向脸向左侧卧的。

[0029] 如果要额外查找的、在这种情况下对于位置分析不是必须的解剖学标记一一眼窝或鼻子在矢状图像中不可识别，则可以利用同样在图4中示出的横向定位器图像Atrans。借助该二进制图像可以将眼窝8作为非对称解剖学标记来识别，并采集左侧位置。

[0030] 图5示出矢状定位器图像Asag，其中示出患者的两个脚10。图像分析装置4例如通过边沿检测算法在该二进制图像中确定黑白边界线的延伸并毫无疑义地识别出两个脚10。根据该黑白边界线的延伸还可以识别患者是俯卧还是仰卧。在所示的例子中脚尖11相互分离，这通常是患者俯卧的情况，因为这样脚尖相互倾倒。即取向将由脚部区域的三角形定义。

[0031] 如果从矢状图像得出患者是侧卧的，但脚部仍然是唯一获得的(这由通常的脚的形状可以立即确定)，则这里也可从在矢状截面中显示的向左或向右的脚的取向或脚尖的方向来确定侧面取向。

[0032] 首先在具有敞开的结构的磁共振设备中可以因为患者卧榻的两维可移动性将患者置于设备的中央。由此无法借助头或脚的轮廓来进行识别。即在各定位器图像中仅示出了躯干而没有特殊的解剖学头或脚标记。

[0033] 在这种情况下，首先借助矢状定位器图像Asag确定是患者的头部、脚、腿还是躯干被移入扫描器。

[0034] 图6在矢状图像中仅示出患者躯干的一截12，而没有任何可以唯一对应于髋部或肩部的解剖学标记。所示出的仅是带有若干脊骨14的脊椎13。图像分析装置4现在可以借助二进制的矢状图像中示出的脊骨截面形状来识别，患者是头向前还是脚向前移入的。因为在矢状图像中脊骨示出可以唯一按照方向对应的相应形状。

[0035] 图像分析装置4借助横向截面图像Atrans确定患者P是仰卧、俯卧还是侧卧。在此显然脊骨关于身体轮廓15处于下面的区域，因此患者是仰卧的。由此，这里也可以仅借助快速的定位器图像进行唯一的位置识别，定位器图像优选是二进制化的，这些定位器图像然后(必要时经操作人员确认后)被自动记入记录中。