Кути спостереження автоматичної с-дуги для лікування системних серцевих захворювань

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНІКИ

Винахід відноситься до способу позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення, медичній системі візуалізації зображень, що містить пристрій отримання рентгенівського зображення і адаптованої для автоматизованого позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення, елемент комп'ютерної програми для виконання способу позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення і машиночитаемий носій.

РІВЕНЬ ТЕХНІКИ

Системне серцеве захворювання охоплює багато станів та захворювань, які можуть позначатися на самій серцевому м'язі, будову серця і серцевих клапанів, що керують потоком крові в і з серця. Системні серцеві захворювання можуть бути вже при народженні або можуть розвиватися пізніше впродовж життя, що може бути обумовлено кількома причинами. Наприклад, захворювання коронарної артерії можуть викликати закупорювання серцевих артерій. Щоб поліпшити стан серця, проводять малоінвазивне лікування. Наприклад, стеноз і недостатність серцевих клапанів, застійна серцева недостатність та кардіоміопатія можуть бути знижені інвазивним леьного клапана, хірургічну операцію на серце в цілому та реваскуляризацію. Далі розглядається малоінвазивне лікування структурних дефектів серця шляхом малоінвазивного черезшкірного проходу (наприклад, катетеризації або введення голки), що контролюється, наприклад, рентгеноскопией з C-дугою.

У зв'язку з цим динамічний тривимірний план дій забезпечує реальну навігацію через зігнуту судинну мережу або іншу патологічну анатомічну структуру, при цьому досягається поєднання в режимі реального часу двовимірних рентгеноскопічних зображень з тривимірним відновленим зображенням дерева судин. Двовимірне зображення може бути забезпечене пристроєм отримання рентгенівського зображення, наприклад, з так званою З-дугою. В результаті, на зображенні видно просування дротяного провідника катетера, стентів, спіралей або голок на одному зображенні в режимі реального часу, і це покращує візуалізацію при складних хірургічних втручаннях.

Щоб отримані двовимірні зображення узгодити з тривимірним поданням набору даних, система відліку пристрої отримання рентгенівського зображення, наприклад рентгенівської системи з-дугою і систем�іонним рентгенівським зображенням може бути виконано як вручну, так і автоматично з використанням алгоритму збігу.

Для різних завдань хірургічних втручань обов'язковим є оптимальне напрям спостереження. Це означає, що хірург або клініцист повинні мати можливість спостерігати кожну деталь, необхідну для коректного застосування интракардиальних пристроїв або інших інструментів. Отже, необхідно вибрати відповідний кут спостереження, щоб мати можливість оптимізувати зображення для клініциста під час інвазивної процедури. Таким чином, необхідно налаштувати пристрій формування рентгенівського зображення так, щоб можна було реалізувати бажаний кут спостереження.

Наприклад, великими судинами коронарного кровообігу є лівий головний коронарний посудину, який поділяється на ліву передню низхідну артерію та огинаючі гілки, і головна права коронарна артерія. Ліва і права коронарні артерії починаються біля основи аорти отворів, званих гирлами коронарних артерій, розташованих позаду стулок аортального клапана. Під час передбачають втручання лікувань аорти, наприклад установки стента, очищення вічок, необхідно запобігти закупорювання�отримання рентгенівського зображення, надає можливість автоматично відслідковувати в режимі реального часу напрям спостереження на тривимірному поданні посудини, що підлягає обстеженню. Крім того, цей спосіб забезпечує попередження зіткнень з тілом пацієнта за рахунок того, що він дозволяє прогнозувати геометричні параметри, які фізично неможливі без зіткнення.

Крім того, в US 2002/0006185 A1 розкрито спосіб автоматичного позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення, в якому визначається перший напрям, а напрям спостереження обчислюється так, щоб якість зображення було краще того, що було б отримано з напрямку спостереження, паралельного першого напрямку.

СУТНІСТЬ ВИНАХОДУ

Як описано вище, під час хірургічних впливів необхідний вибір оптимального напрямку спостереження для відповідного реального візуального контролю. Отже, для цього слід адаптувати геометричні параметри для пристрою отримання рентгенівського зображення, що створює двовимірні рентгенівські зображення. Як відомо, застосування пристрою отримання рентгенівського зображення з З-дугою означає, що геоме�ого напрямку спостереження під час інвазивного впливу адаптується допомогою ручних керуючих вводів на інтерфейсі, що може бути стомлюючим протягом інвазивної процедури. Також, регулювання напрямку спостереження під час хірургічного втручання призводить до зайвого опромінення пацієнта рентгенівським випромінюванням.

Більш того, на корегування кута спостереження пристрої отримання рентгенівського зображення може позначитися паралакс. Паралакс визначається як уявне зміщення об'єкта, що спостерігається по двом різним лініям візування. Він може бути виміряний по куті відхилення між цими двома лініями. Об'єкти, розташовані поблизу спостерігача або джерела радіоактивного випромінювання, відповідно, викликають більший паралакс, ніж більш віддалені об'єкти, коли вони спостерігаються з різних позицій. У природі цей паралакс призводить до можливості людям або тваринам визначати відстань, спостерігаючи об'єкт по двом різним лініям візування. Зазвичай, оскільки рентгеноскопические зображення є двовимірними, цей паралакс може вплинути на якість зображення через неточності відтворення або подання довжин об'єкта на реальних зображеннях.

Отже, може бути потреба в способі позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення, обергического впливу.

Також може бути потреба в способі позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення, що надає вибір принаймні одного оптимального напрямку спостереження для патологічної анатомічної структури у тривимірному поданні і автоматичне коректування пристрої отримання рентгенівського зображення, щоб забезпечити ці задані кути спостереження.

Більш того, може мати потребу в способі позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення, що забезпечує мінімізацію або повне виключення паралакса реальних рентгенівських зображень.

Ці потреби можуть бути реалізовані за допомогою способу позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення та медичної системи візуалізації, що містить пристрій отримання рентгенівського зображення, елементом комп'ютерної програми для здійснення способу і машиночитаних носієм у відповідності з незалежними пунктами формули винаходу.

Різні зразкові і кращі варіанти здійснення цього винаходу описані в залежних пунктах формули винаходу.

Для подальшого опису цього винаходу за�підлягає обстеженню. Зазвичай це тривимірне відновлене зображення отримують перед операцією одним або декількома способами, добре відомими фахівцям. Це відновлення може бути реалізовано на базі рентгенівських зображень, отриманих на пристрої отримання рентгенівського зображення з З-дугою з кількох напрямків спостереження. Альтернативно для цієї мети можна використовувати КТ - або МР-сканування, або подібне для діагностичних цілей і планування лікування. Однак предмет цього винаходу не обмежується типом отримання тривимірного зображення структури.

У припущенні спостережності патологічної анатомічної структури у наборі тривимірних даних, відповідно до першого аспекту, спосіб відповідно до цього винаходу надає можливість побудови площини, що проходить через патологічну анатомічну структуру, яка може бути аортальним клапаном, шунтом і т. д. Площина перетинає патологічну анатомічну структуру. Ця площина може далі згадуватися як площину відліку, оскільки, як описано далі, вибір напрямів спостереження задається відносно цієї площини. Потім на цій площині в середині патологічної анатомічної �ета з патологічної анатомічною структурою. Далі можна задати оптимальний напрям спостереження відносно цієї площини відліку і центральної точки всередині патологічної анатомічної структури.

Оптимальний напрям спостереження можна задати відносно площини відліку, яка може бути підтримана завданням нормального вектора і ряду тангенціальних векторів. Нормальний вектор може бути заданий вектор через центральну точку патологічної анатомічної структури і проходить перпендикулярно площині. Тангенціальний вектор може бути вектором через центральну точку, що проходять тангенціально до площини. В останньому випадку вектором може бути будь-який вектор на площині, що проходить через центральну точку площини.

Основна ідея способу по справжньому винаходу полягає в тому, що вибір одного або більш оптимальних напрямків спостереження за набором тривимірних даних можна зробити заздалегідь, до хірургічного втручання. Це може виконуватися, розглядаючи тривимірне уявлення патологічної анатомічної структури на екрані окремого обчислювального пристрою або обчислювального блоку, що входить до складу пристрою отримання рентгенівського зображення. Поворачиваельства. При необхідності проведення більш одного хірургічного втручання можна вибрати різні напрямки спостереження, прив'язані до площини відліку, нормальному і тангенціальним векторах. Крім того, можна також зберегти більше одного напрямку спостереження, щоб з різних сторін контролювати процес одного втручання.

Перевага завдання напряму спостереження відносно площини відліку з тангенціальним векторах як напрямами спостереження пристрої отримання рентгенівського зображення полягає у можливості точного розміщення внутрішньосерцевого пристрою, як наприклад, стента аортального клапана в патологічній області. Відповідно, напрям спостереження в перпендикулярному напрямку, в напрямку нормального вектора площини відліку, може бути корисно для розміщення пристрою закриття дефекту міжпередсердної перегородки або чого-небудь подібного.

Наприклад, хірург перевіряє по набору тривимірних даних, з яких напрямків можна отримати оптимальний вид на патологічну анатомічну структуру в той момент, коли стент необхідно розкрити в аорті. Вважається обов'язковим, щоб цей стент не закривав ніяке гирлі. Следоваѳо часу, поки стент просувається в аорті. Тангенціальні вектори, описані раніше, забезпечують таке оптимальне напрям спостереження. Отже, можна гарантувати, що жодне гирлі не закрито ніяким посудиною. В результаті, стент може бути встановлений ідеально.

Один аспект цього винаходу забезпечує можливість зберігання цих запланованих оптимальних напрямків спостереження для хірургічного втручання у запам'ятовуючому пристрої, який приєднаний до пристрою обробки даних, включеного до складу пристрою отримання рентгенівського зображення. Таким чином, можна отримати всі оптимальні напрями спостереження відповідною командою в пристрої обробки даних.

Геометричні параметри пристрою отримання рентгенівського зображення, наприклад координати і кут джерела рентгенівського випромінювання і рентгенівського променя, а також координати і кут модуля детектування рентгенівського випромінювання, можуть управлятися пристроєм обробки даних або окремим пристроєм управління. Тим самим пристрій отримання рентгенівського зображення автоматично відстежує будь вибране оптимальне напрям спостереження.

Перш ніж вос�ьства, необхідно встановити відповідність між запланованою системою відліку, яка представляє оптимальне напрям спостереження, системою відліку пристрої отримання рентгенівського зображення та інтраопераційного простору пацієнта, яке залежить від стану пацієнта. Це можна зробити за алгоритмом автоматичної реєстрації або через процес ручної реєстрації.

Наприклад, реєстрація трахеї в наборі тривимірних даних виконується автоматичним сегментированием, а визначення орієнтації трахеї за двома рентгенівським зображенням, отриманим у пристрої отримання рентгенівського зображення під різними кутами, виконується вручну. Таким чином, набір тривимірних даних і реальні двовимірні рентгенівські зображення поєднуються один з одним.

Слід зазначити, що процес реєстрації є внутрішньо притаманним, якщо набір тривимірних даних, що використовуються для планування, отриманий практично оперативно пристроєм отримання рентгенівського зображення.

При здійсненні способу по справжньому винаходу, що містить вищезазначені аспекти, можуть бути досягнуті деякі переваги. Можна запобігти невірне розташування чрескожниирургическим втручанням можна отримати оптимальне напрям спостереження для всієї процедури хірургічного втручання. Отже, слід вважати неможливим проведення хірургічного втручання з неоптимальним напрямком спостереження, при якому у хірурга може скластися невірне уявлення про коректне впливі, коректної установки внутрішньосерцевих пристроїв або тому подібне. Таким чином, спосіб по справжньому винаходу створює очевидні зручності для хірургічних втручань.

Більш того, здійснення способу по справжньому винаходу забезпечує зменшення впливу рентгенівського випромінювання на тіло пацієнта. Може бути зайвим коригувати пристрій отримання рентгенівського зображення кілька разів під час хірургічного втручання там, де реальні рентгенівські зображення не використовуються для навігації (напрями) медичних інструментів. Спосіб автоматичного коректування пристрої отримання рентгенівського зображення по справжньому винаходу завжди забезпечує оптимальне напрям спостереження. Отже, процес втручання прискорюється, і, таким чином, час опромінення рентгенівським випромінюванням скорочується.

За переважним варіантом здійснення цього винаходу площину відліку встановлюється � анатомічної структурі, підлягає обстеженню, з мінімізацією середньої відстані від усіх точок траєкторії до площини.

У цьому контексті слід зазначити, що патологічна анатомічна структура, що підлягає обстеженню, може бути характеризувана контуром патології, яка являє замкнену траєкторію в тривимірному просторі. Наприклад, для шунта це мінімальний контур навколо отвору, а для серцевих клапанів це мінімальний контур, який містить стулки клапана. Цей контур може бути визначений сегментированием патологічної анатомічної структури так, щоб можна було реалізувати алгоритм побудови площині через траєкторію, задану контуром.

Альтернативно площину може бути встановлена вручну. Це може бути реалізовано користувачем через відповідний пристрій введення даних, яке приєднане до графічного інтерфейсу, що відображає тривимірне зображення патологічної анатомічної структури. Користувач може позиціонувати площину відсікання або вказати три тривимірні точки всередині патологічної анатомічної структури, яких достатньо для визначення просторового положення площини. Для цих цілей набоѹства отримання рентгенівського зображення або через окреме обчислювальний пристрій, підключений до пристрою отримання рентгенівського зображення, або може бути адаптований для зберігання цієї інформації в запам'ятовуючому пристрої. Тривимірні зображення можна повертати або переміщати.

У кращому варіанті здійснення цього винаходу на площині відліку будується центральна точка, яка може лежати в середині патологічної анатомічної структури. Наприклад, центральна точка може бути визначена як точка на площині, яка розташована близько до істинної центральній точці, яка може бути представлена центром тяжіння області, обмеженою контуром патології. Вона може бути задана усередненням координат контуру патології або альтернативно вона може бути також встановлена користувачем через пристрій вводу і графічний користувальницький інтерфейс.

В іншому варіанті здійснення цього винаходу визначається нормальний вектор площини відліку. Нормальний вектор проводиться від вищезгаданої точки перпендикулярно площини відліку.

Вказується також набір тангенціальних векторів, причому всі вони розташовуються на площині і виходять від центральної точки.

Далі, оптимальні спрямований�що для вибраного нормального або вектора тангенціального сфера спостереження рентгенівської системи така, що цей відносний нормалізований нормальний або тангенціальний вектор присутня в наборі нормалізованих векторів, що виходять з фокальної плями джерела рентгенівського випромінювання до детектора рентгенівського випромінювання.

У кращому варіанті здійснення цього винаходу пристрій отримання рентгенівського зображення автоматично відстежує вибране оптимальне напрям спостереження, супроводжуючи цей процес послідовної коригуванням тривимірного зображення і реєстрацією. Наприклад, коли хірург вибирає збережене оптимальне напрям спостереження на відповідному інтерфейсі користувача або подібний йому, пристрій отримання рентгенівського зображення автоматично зсувається, щоб відповідати цьому оптимальному напрямку спостереження; тривимірне зображення патологічної анатомічної структури коригується, і обидва зображення потім реєструються, щоб автоматично скорегувати реальне навігаційне зображення для хірурга; все це переважно здійснити простим натисненням кнопки або вибором збереженого напрямку спостереження на сенсорному екрані або іншому пристрої вводу-виводу.

�ойства отримання рентгенівського зображення, як, наприклад, координат і кутів детектора рентгенівського випромінювання, джерела рентгенівського випромінювання, рентгенівського променя і т. д., які сильно залежать від типу рентгенівських апаратів. На практиці застосовують рентгенівські апарати з-дугою, в яких процес відстеження включає коригування щонайменше трьох кутів: повороту, нахилу, повороту L-штатива і, може бути, коригування положення рами З-дуги.

У ще одному варіанті здійснення цього винаходу процес відстеження пристрої отримання рентгенівського зображення включає компенсацію помилки паралакса. Таким чином, приймається до уваги паралакс, який впливає на вид в перспективі рентгенівського зображення. По суті така поправка на паралакс може бути виконана, як зазначено далі на прикладі пристрою отримання рентгенівського зображення з З-дугою. Фокальна пляма детекторного джерела розташоване на фіксованій відстані від изоцентра геометрії С-дуги. Сфера, описана навколо изоцентра радіусом, рівним цій відстані, зображує всі можливі положення фокальної плями детектора. Як описано вище, оптимальне напрям спостереження задається за допомогою віра оптимального напряму спостереження. Точка перетину цієї лінії з раніше описаною сферою може визначати оптимальне положення фокальної плями.

Ще одним аспектом цього винаходу є медична система візуалізації, зокрема система з С-дугою або система комп'ютерної томографії. Медична система візуалізації містить пристрій обробки даних, адаптоване для проведення стадій вищеописаного способу.

Ще одним аспектом цього винаходу є машиночитаемий носій, на якому зберігається комп'ютерна програма для автоматизованого позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення. Комп'ютерна програма, що виконується процесором обробки даних, адаптована для управління зразковими варіантами здійснення описаного вище способу.

Ще одним аспектом цього винаходу є елемент комп'ютерної програми для забезпечення автоматизованого позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення. Елемент комп'ютерної програми, що виконується процесором обробки даних, адаптований для управління зразковими варіантами здійснення описаного вище способу.

Елемент комп'ютерної програми може бути реалізована�бути збережений на машиночитаемом носії (на знімному диску, у енергозалежною або енергонезалежній пам'яті, у вбудованій пам'яті тощо). Командний код виконується комп'ютером або іншим програмованим пристроєм для виконання призначених функцій. Комп'ютерна програма може бути доступна з мережі, як, наприклад, Всесвітня павутина, з якої вона може бути завантажена.

Також, існуючі системи спостереження медичних зображень можна модернізувати новим програмним забезпеченням, і він, при виконанні процесором, призводить до виконання системою етапів описаного вище способу по справжньому винаходу.

Слід зауважити, що ознаки і побічні ефекти цього винаходу описані з посиланням на різні варіанти здійснення винаходу. Однак з вищезазначеного та подальшого опису фахівець прийде до висновку, що, якщо не обумовлено інше, в доповнення до будь-якого поєднанню ознак, що належать одному варіанту здійснення, будь-які поєднання ознак, що належать до різних варіантів здійснення або до способу обробки, також вважаються розкритими в цій заявці.

Вищевказані і наступні об'єкти цього винаходу очевидні з прикладів варіанту здійснення, описуваних далі і пояснені з сси�про винаходи далі слід більш докладний опис винаходу з посиланням на приклади варіанту здійснення, якими даний винахід не обмежується. Однакові або схожі компоненти на різних кресленнях забезпечуються однаковими ссилочними номерами. Ілюстрації на кресленнях схематичні і не в масштабі.

КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ

На фіг. 1 показана система отримання рентгенівського зображення по справжньому винаходу.

На фіг. 2a і 2b показано перпендикулярний вид і вигляд під кутом органу і черезшкірного пристрою.

На фіг. 3 показана площину щодо патології, яка підлягає обстеженню.

На фіг. 4 показаний спосіб по справжньому винаходу.

На фіг. 5 схематично показана компенсація паралакса.

ДЕТАЛЬНИЙ ОПИС ВАРІАНТІВ ЗДІЙСНЕННЯ

На фіг. 1 схематично показана система 10 одержання рентгенівського зображення з системою спостереження медичних зображень для автоматизованого позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення.

Система 10 одержання рентгенівського зображення містить пристрій отримання рентгенівського зображення з джерелом рентгенівського випромінювання 12, забезпечує генерацію рентгенівського випромінювання. Стіл 14 призначений для розташування об'єкта, що підлягає обстеженню. Далі, модуль 16 обстежуваний об'єкт розташований між джерелом випромінювання 12 і модулем 16 детектування. Останній передає дані на пристрій обробки даних або обчислювальний пристрій 18, яке з'єднане як з модулем 16 детектування рентгенівського зображення, так і з джерелом рентгенівського випромінювання 12. Обчислювальний пристрій 18 розташоване, для прикладу, під столом 14 для економії місця в кабінеті обстеження. Зрозуміло, що воно також може бути розташоване в іншому місці, наприклад в іншій кімнаті або іншій лабораторії. Більше того, дисплей 20 розташований поблизу столу 14 для виведення інформації особі, що працює з системою отримання зображення, який може бути клініцистом, як наприклад, кардіологом або кардіохірургом. Переважно, щоб дисплей 20 кріпився рухомо для можливості індивідуальної установки в залежності від умов обстеження. Інтерфейс 22 розташований також зручно для вводу інформації користувачем.

Зображення в модулі 16 детектування зображення створюються в основному опроміненням об'єкта рентгенівськими променями, а потім зазначені зображення обробляються в обчислювальному пристрої 18. Зазначено, що в зазначеному прикладі представлений рентгенівський прилад так званого С-типу. Рентгенівський прилад містить дугу у вигляді букви З, де модуль 16 �онце С-дуги. С-дуга рухомо закріплена і може повертатися навколо об'єкта, що цікавить, розташованого на столі 14. Іншими словами, можливе отримання зображень з різних напрямків спостереження.

Обчислювальний пристрій 18 може бути пристосоване для здійснення способу по справжньому винаходу і, отже, може розглядатися як пристрій обробки даних для автоматизованого позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення або бути таким. Таким чином, передбачені процесор обробки даних і переважний пристрій зберігання оптимальних напрямків спостереження, а також відповідне програмне забезпечення, яке виводить один програмний елемент для автоматизованого позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення, адаптований для управління типовими варіантами здійснення вищезазначеного способу. Програмне забезпечення може завантажуватися в обчислювальний пристрій 18 за допомогою машиночитаемого носія або по мережі і може бути реалізовано у вигляді абсолютно нової або оновленої операційної системи.

На фіг. 2a представлена аорта 24, містить два гирла 26. Протягом хірургічного п�ил гирла 26. Отже, перпендикулярний напрямок спостереження аорти 24, що означає спостереження в строго перпендикулярному напрямку до стінки аорти, можна вважати оптимальним напрямом спостереження.

На фіг. 2b представлено трохи зміщене від перпендикуляра напрям спостереження тієї ж аорти 24 з двома гирлами 26. Очевидно, що зображення на фіг. 2b набагато важче спостерігати за установкою стента 28, тому що гирла 26 не повністю видно, коли стент 28 майже займає своє кінцеве положення. Отже, напрям спостереження по фіг. 2b не може вважатися оптимальним, оскільки з цього напрямку важко запобігти закривання отворів стентом 28. Хірург повинен прийняти рішення, чи правильно встановлено стент чи ні, і таким чином перевершити небажаний рівень невизначеності.

Приклади, узяті з фіг. 2a і 2b, показують, яким чином площину відліку може бути встановлена по відношенню до патології, що підлягає обстеженню.

На фіг. 3 показана аорта 24 разом з гирлами 26. За способом цього винаходу площину 30 проходить через контур 32 патології, яка в цьому випадку являє собою аорту 24 в області отворів 26.

Площина 30 встановлюється таким чином, �ить контур 32, можна врахувати сегментовані підобласті; сегментація може бути отримана автоматично методами, відомими фахівця. Контур 32 слід вибрати так, щоб, наприклад, область аорти в площині поперечного перерізу була мінімальна.

На площині 30 побудована центральна точка 34. Ця центральна точка 34 може бути визначено як геометричний центр або центр тяжкості області, обмеженою контуром 32. Альтернативно, хірург може вибрати власну центральну точку 34. Хірург також може вибрати і площину 30 вручну, наприклад, визначаючи три тривимірні 36 точки, які визначають площину 30 в тривимірному просторі.

Від центральної точки 34 створюється нормальний вектор 38, перпендикулярний площині 30. В площині 30, починаючи від центральної точки 34, проходить ряд тангенціальних векторів 40.

Для наведеного прикладу напрям спостереження, паралельне тангенціальному вектору 40, можна вважати оптимальним, хоча в інших випадках (наприклад, шунт в стінці серця) оптимальним можна вважати напрям спостереження, паралельне нормального вектора 38.

Оптимальне тангенціальне напрямок можна вибрати поворотом тривимірного зображення патології, щоб знайти напрям у пристрої зберігання і отримувати їх шляхом введення відповідних даних через інтерфейс або пристрій введення.

Далі, детально описаний спосіб по справжньому винаходу з посиланням на фіг. 4. Після завдання створення 42 площині і завдання створення 44 центральної точки на площині в залежності від контуру 32 патології, що підлягає обстеженню, можна знайти і зберегти 46 у пристрої зберігання оптимальні напрями спостереження.

Створення площини відліку 30 може містити ознака розташування 422 площини відліку таким чином, щоб середня відстань від точок траєкторії об'єкта до площини відліку було мінімізовано.

Більш того, створення площини відліку 30 може включати сегментування 424 об'єкта, що підлягає обстеженню, на під-обсяги, визначення 426 контуру сегментованого під-обсягу і розташування 428 площини відліку таким чином, щоб середня відстань від траєкторії, заданої контуром щонайменше одного сегментованого під-обсягу було мінімальним.

Для того щоб отриманий тривимірний набір даних відповідав пацієнту, реально позиционированному на столі пристрої отримання рентгенівського зображення, заплановані і патологічні області реєструють 48.

Під час втручання можна вибрати 50 оптимальні напрями спостереження, кіт�геометрії пристрої отримання рентгенівського зображення.

Для того щоб запобігти зміни довжини і помилки при спостереженні в перспективі, виконується 54 компенсація паралакса.

Компенсація паралакса може включати етапи: формування 542 сфери 58 навколо изоцентра 60 пристрої отримання рентгенівського зображення, причому радіус сфери дорівнює відстані між центром 60 пристрої отримання рентгенівського зображення і джерелом рентгенівського випромінювання 12; визначення 544 перетину між прямою лінією, що проходить через центральну точку 60 площини відліку 30 в оптимальному напрямі 56 спостереження, і сфери 58; корекція 52 геометричних параметрів пристрою отримання рентгенівського зображення для поєднання перетину з фокальним плямою джерела рентгенівського випромінювання.

На фіг. 5 схематично показана компенсація паралакса. Вектор 56 визначає оптимальний напрям спостереження, яке доходить до детектора 62; близько детектора 62 побудована сфера 58, яка проходить через всі можливі фокальні плями джерела рентгенівського випромінювання. Детектор неточно спрямований по вектору 56 заданого напрямку спостереження. Замість цього детектор 62 зрушений в положення, спрямоване на перетин 64 вектора 56, сфери 58 і прямий, про�людения проектується в точку 68 на детекторі 62 рентгенівського випромінювання і паралакс відповідно компенсується.

За допомогою способу і відповідного клінічного процесу по справжньому винаходу забезпечується ефективний метод визначення оптимального напряму спостереження. З набору тривимірних даних клініцист або хірург може спланувати втручання і встановити оптимальні напрями спостереження. Їх можна визначити по нормальному і тангенціальним векторів на площині, яка узгоджена з контуром патологічного сегмента, і потім зберегти, щоб витягти пізніше під час хірургічного втручання. Отже, цей спосіб скорочує периоперационную фазу і зменшує вплив рентгенівського опромінення на пацієнта.

Незважаючи на те, що даний винахід проілюстровано та докладно представлено в кресленнях і вищевикладене описі, таке ілюстрування і опис слід розглядати як ілюстративне або приблизне, але не обмежувальне; даний винахід не обмежена зазначеними варіантами здійснення.

СПИСОК ПОСИЛАЛЬНИХ ПОЗИЦІЙ

10 - система отримання рентгенівського зображення

12 - джерело рентгенівського випромінювання

14 - стіл

16 - модуль детектування рентгенівського зображення

18 - обчислювальний пристрій

20 >4 - центральна точка

36 - точка, що визначає площину

38 - нормальний вектор

40 - тангенціальний вектор

42 - завдання площині

422 - розташування площини відліку

424 - сегментування об'єкта

426 - визначення контуру

428 - розташування площини відліку

44 - завдання центру

46 - зберігання

48 - реєстрація

50 - вибір

52 - відстеження

54 - проведення поправки 542 паралакса генерується сфери

544 - визначення перетину

56 - вектор оптимального напрямку спостереження

58 - сфера

60 - изоцентр

62 - детектор рентгенівського випромінювання

64 - перетин

66 - центр детектора рентгенівського випромінювання

68 - точка на детекторі рентгенівського випромінювання

1. Спосіб позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення, що містить джерело (12) рентгенівського випромінювання і детектор (16) рентгенівського випромінювання, причому джерело (12) рентгенівського випромінювання виконаний з можливістю випромінювання рентгенівського випромінювання на об'єкт в регульованому напрямку спостереження, залежить від геометричних параметрів пристрою отримання рентгенівського зображення, що містить етапи:
створення (42) прямої площині (30) відліку, перІентра області перетину тривимірного представлення об'єкта на площині (30) відліку;
створення нормального вектора (38) і щонайменше одного вектора тангенціального (40), причому нормальний вектор заданий вектор через центральну точку, що проходить перпендикулярно площині (30) відліку, і причому тангенціальний вектор заданий вектор через центральну точку, що проходить тангенціально до площини (30) відліку;
завдання щонайменше одного напрямку спостереження виходячи з нормального вектора (38) та/або щонайменше одного вектора тангенціального (40);
реєстрації (48) площині (30) відліку, системи відліку тривимірного подання об'єкта і системи відліку пристрої отримання рентгенівського зображення;
корекції (52) геометричних параметрів пристрою отримання рентгенівського зображення згідно оптимальному напрямку спостереження, обраному з щонайменше одного заданого напрямку спостереження.

2. Спосіб за п. 1, в якому створення (42) площині (30) відліку включає функцію розташування (422) площини відліку таким чином, що середня відстань від точок траєкторії тривимірного представлення об'єкта до площини відліку мінімізується.

3. Спосіб за п. 1 або 2, додатково містить етапи
сегментування (424) тривимірного уявлень�сти відліку таким чином, що середня відстань від траєкторії, заданої контуром щонайменше одного сегментованого під-обсягу мінімізується.

4. Спосіб за п. 1 або 2, додатково містить етап зберігання (46) оптимальних напрямків спостереження в пристрої зберігання відносно нормального (38) і щонайменше одного вектора тангенціального (40).

5. Спосіб за п. 1 або 2, додатково містить виконання компенсації (54) паралакса допомогою етапів
формування (542) сфери (58) навколо центру пристрої отримання рентгенівського зображення, причому радіус сфери дорівнює відстані між центром (60) пристрої отримання рентгенівського зображення і джерелом (12) рентгенівського випромінювання;визначення (544) перетину між прямою лінією, що проходить через центральну точку (60) площині (30) відліку в оптимальному напрямі (56)спостереження, і сферою (58);
коригування (52) геометричних параметрів пристрою отримання рентгенівського зображення для забезпечення збігу перетину з фокальним плямою джерела рентгенівського випромінювання.

6. Пристрій обробки даних (18) для позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення, містить процесор обробки даних, який адавлений спостереження.

7. Система отримання медичних зображень, що містить пристрій (18) обробки даних по п. 6.

8. Машиночитаемий носій, на якому зберігається комп'ютерна програма для позиціонування пристрою отримання рентгенівського зображення, причому комп'ютерна програма, при виконанні процесором даних, адаптована для управління способом за п. 1.



 

Схожі патенти:

Комбінація ультразвукової та рентгенівської систем

Винахід відноситься до засобів для проведення спрямовуються візуалізацією медичних процедур. Спосіб обробки рентгенівського зображення містить етапи, на яких приймають 2D рентгенівське зображення анатомічної області, яка включає в себе ультразвуковий зонд, виявляють на ньому ультразвуковий зонд, поєднують ультразвуковий зонд з опорною системою координат, включаючи оцінку положення і орієнтації ультразвукового зонда щодо опорної системи координат. Етап суміщення додатково містить етап, на якому зіставляють представлену в цифровій формі проекцію 3D моделі ультразвукового зонда з виявлених ультразвуковим зондом на рентгенівському зображенні, причому оцінку положення і орієнтації ультразвукового зонда витягують з зіставленої 3D моделі. Зчитаний комп'ютером носій містить збережені на ньому набори інструкцій для блоку обробки системи для комбінації ультразвукового і рентгенівського зображення, що містить рентгенівську систему 2D рентгенівського зображення, ультразвукову систему, що включає ультразвуковий зонд, блок обробки і монітор для відображення комбінованого зображення. Використання винаходу дозволяє�

Функціональна візуалізація

Група винаходів відноситься до способу і системи функціональної візуалізації. У спосіб отримують зображення представляє інтерес області суб'єкта, причому зображення містить інформацію, що вказує захоплення індикатора. Зображення генерують з даними зображення, отриманими за допомогою системи візуалізації, яку використовували для сканування суб'єкта. Далі отримують сигнал, який вказує на фізіологічний стан суб'єкта перед скануванням, причому фізіологічний стан впливає на захоплення індикатора перед скануванням. Визначають значення захоплення індикатора для представляє інтерес області. Визначають коефіцієнт корекції захоплення індикатора на підставі фізіологічного стану перед скануванням. Коригують значення захоплення індикатора для представляє інтерес області на підставі коефіцієнта корекції захоплення індикатора. Відображають як зображення, так і дані, що вказують фізіологічний стан, одночасно. Дані, які вказували фізіологічний стан, відображаються на дисплеї монітора. Використання винаходу дозволяє зменшити артефакти зображення, пов'язані з фізіологічним станом пацієнта і його ведений�

Допомога в підборі розміру пристроїв в процесі оперативних втручань

Винахід стосується способу і пристрою забезпечення допомогою у підборі розміру пристроїв при медичному втручанні. Спосіб полягає в отриманні рентгенівського зображення судини, введення в посудину дротяного направителя, має рентгеноконтрастний кінчик дроту, отримання рентгенівського зображення кінчики дроту, розбиття на сегменти кінчики дроту при його проходженні через посудину і надання інформації про розміри посудини на основі розміру кінчики дроту. Для надання інформації про розміри віртуальну лінійку, продовжується паралельно дроті, накладають на зображення, при цьому лінійка отградуирована в частках довжини кінчики дроту і являє собою криву, паралельну кінчика дроту, а крива містить градуювання, розраховану виходячи з довжини кінчика, спостережуваної в поточній проекції. Рентгенівська визуализирующая система містить засіб для отримання інформації про розмірах, виконана з можливістю здійснення способу і містить також обчислювальні засоби для розрахунку віртуальної лінійки і накладення на зображення віртуальної лінійки, продовжується паралельно дроті, для надання інформації про разЈательств. 2 н. і 10 з.п. ф-ли, 3 іл.

Система для виявлення глобального переміщення у пацієнта під час процедури візуалізації

Винахід відноситься до медичної техніки, а саме до систем виявлення переміщення пацієнта під час процедури візуалізації. Система містить камеру, опорний елемент, який закріплюється на частини зовнішньої області пацієнта з можливістю виявлення в потоці отриманих камерою зображень і процесор. Опорний елемент має площинну твердість, більшу, ніж площинна жорсткість зовнішньої частини області пацієнта, а площинні розміри опорного елемента дорівнюють площинним розмірами частини зовнішньої області пацієнта. Процесор виконаний з можливістю обробки зображень зміщення опорного елемента на підставі послідовних, отриманих камерою зображень і формування вихідного сигналу, що характеризує згадане зміщення. Використання винаходу дозволяє підвищити точність виявлення загального переміщення пацієнта під час процедур. 11 з.п. ф-ли, 5 іл.

Тест-фантом

Винахід відноситься до рентгеноскопії, а саме до елементів медичної рентгенодіагностики. Тест-фантом складається з двох частин, що утворюють єдине ціле. Одна частина має постійну висоту в поздовжньому напрямку, а інша частина має безперервно мінливу висоту в цьому ж напрямку, утворюючи клин. На бічній стороні клиновий частини виконані калібровані вирізи. Використання винаходу забезпечує підвищення точності визначення мінеральної щільності кісткової тканини за рентгенівським знімкам, отриманим за допомогою рентгенівських апаратів загального застосування, і спрощення конструкції. 7 іл.

Пристрій для візуалізації молочної залози пацієнта рентгенівським випромінюванням у режимі томосинтеза або мамографії

Винахід відноситься до рентгенотехніки, а саме до рентгенографічним скануючим цифрових апаратів, і може бути використане в медичних установах для виявлення та діагностики захворювань молочної залози. Пристрій містить джерело рентгенівського випромінювання, розташований з одного боку молочної залози, і приймач рентгенівського зображення, розташований з іншого боку щодо молочної залози, компресійні кошти для стиснення і фіксації молочної залози. Джерело рентгенівського випромінювання і приймач рентгенівського зображення виконані з можливістю повороту як одне ціле щодо компресійних коштів, стислій і зафіксованої молочної залози. Пристрій додатково містить коліматор і керовану діафрагму, виконану з можливістю формування вузького пучка рентгенівського випромінювання. Приймач рентгенівського зображення виконаний у вигляді вузького лінійного двухкоординатного позиційно-чутливого детектора рентгенівського випромінювання, в якому висота в 20-40 разів більше ширини, і з можливістю переміщення по дузі дискретно з зупинками вздовж стислій молочної залози з кроком, рівним ширині приймача рентгенівського зображення. Ісп�ного дозволу і зниження променевого навантаження на пацієнта. 1 іл.
Винахід відноситься до медицини, зокрема онкології. З допомогою спектроскопа комбінованого розсіювання проводять серію реєстрації спектрів області новоутворення і здорової шкіри. Робочу частину спектроскопа розташовують безпосередньо над досліджуваною областю на відстані 3-4 мм. Після реєстрації отриманих спектрів проводять математичну обробку результатів на персональному комп'ютері. Для аналізу виділяють два фазових ознаки - відношення максимумів інтенсивностей комбінованого розсіювання в смугах 1300-1340 см-1 і 1640-1680 см-1 до смузі 1430-1470 см-1. Представляють дані спектроскопії комбінованого розсіювання кожного вимірювання у вигляді точки на фазовій площині. Точка виявляється в одній з трьох областей фазовій площині. Залежно від того, в яку з трьох областей фазовій площині потрапляє точка, у пацієнта діагностують або меланому; або базальноклітинний або плоскоклітинний рак; або відсутність новоутворень шкіри. Спосіб дозволяє отримати об'єктивні дані, що дозволяють диференціювати різні типи новоутворень шкіри, що забезпечує високу точність доопераційного діагностики. 1 пр.
Група винаходів характеризує рентгенівське пристрій, спосіб управління рентгенівським пристроєм і машиночитаемий носій. Рентгенівське пристрій містить рентгенівське пристрій формування зображення, кронштейн для підтримки рентгенівського пристрої формування зображення, контролер для управління рентгенівським пристроєм формування зображення і кронштейном. Контролер керує першим переміщенням кронштейна таким чином, що рентгенівське пристрій формування зображення проходить по першому шляху в прямому напрямку (F) навколо об'єкта. Рентгенівське пристрій формування зображення знімає перше безліч зображень об'єкта під час першого переміщення. Контролер генерує перші об'ємні дані з першого безлічі зображень. Контролер керує другим переміщенням кронштейна таким чином, що рентгенівське пристрій формування зображення проходить по другому шляху у зворотному напрямку (В). Рентгенівське пристрій формування зображення знімає друге безліч зображень об'єкта під час другого переміщення. Контролер генерує другі об'ємні дані з другого безлічі зображень. Контролер ожидЀетения забезпечує більш точне відображення або розпізнавання фізичних особливостей. 3 н. і 10 з.п. ф-ли, 6 іл.

Спосіб передопераційного планування реконструкції трубчастих кісток

Винахід відноситься до медицини, травматології і ортопедії і призначений для планування операцій з усунення деформацій трубчастих кісток та остеосинтезу при їх переломах. Виконують рентгенографію патологічного сегмента кінцівки, будують анатомічну вісь трубчастої кістки через безліч точок, положення яких визначають методом найменших квадратів, після чого визначають наявність патологічних змін безпосередньо на рентгенограмі. Спосіб забезпечує зниження тимчасових витрат та променевого навантаження на пацієнта, що особливо важливо для дитячого контингенту, спосіб об'єктивний, забезпечує точність передопераційного планування. 1 іл.

Портативний пристрій для проведення рентгенографічних досліджень

Винахід відноситься до медичної техніки для проведення рентгенографічних досліджень. Пристрій містить підставу у вигляді прямокутної вертикальної ферми і дві опори. На підставі закріплена рухома стійка у вигляді прямокутної ферми з першим приводом. На переносній стійці закріплена штанга з другим приводом і джерелом рентгенівського випромінювання. Пристрій містить також стійку рентгенівських знімків у вигляді рами, що має можливість повороту на 90°, приймач рентгенівського випромінювання. Для забезпечення жорсткого зв'язку між джерелом і приймачем рентгенівського випромінювання в процесі експлуатації пристрій введені третій привід, три пари опор ковзання і дві тяги. При цьому стійка знімків закріплена на фермі рухомий стійки за допомогою жорсткого роз'ємного з'єднання, що дозволяє, один раз налаштувавши область позиціонування, проводити обстеження пацієнтів різного зросту, синхронно переміщуючи джерело і приймач рентгенівського випромінювання. Винахід дозволяє підвищити продуктивність роботи, якість знімків і знизити масо-габаритні показники. 1 з.п. ф-ли, 7 іл.
Up!