技术领域
本发明涉及一种用于运行成像医学设备的方法和医学设备。
背景技术
成像医学设备，例如计算机断层成像设备(CT)或磁共振设备(MR设备) 向使用者提供非常宽范围的可能性，来从检查对象，诸如受检人员，产生图像。 然而这样的医学设备的运行强烈取决于，是否存在能够无错地操作这样的设备 的有经验的操作人员。特别地在操作MR设备时必须考察不同的方面，诸如HF 线圈的定位、检查对象在为其设置的桌台上的放置、正确的成像序列的选择等 等。
此外结合成像设备执行治疗措施或介入应用，例如用于提取组织或用于执 行小手术。执行医生为此可能还需要其他东西。所有这些东西必须处于准备好 被抓握的状态处在正确的位置，由此可以确保检查的顺利进程。
通过所述成像医学设备的推广，所述设备在如下国家被使用，在所述国家， 除了培训的操作人员之外还有许多无经验的助手在执行检查过程时进行帮助。 出现的错误会危害受检查人员的安全并且还危害对于所述医学设备的运行所需 要的顺利进程。在操作时的错误还会导致设备本身的昂贵维修。
US8,401,872B描述了一种方法，可以如何基于特定问题，通过省去多余的 步骤，来优化成像方法。然而，在该情况下操作人员也必须知道检查流程的所 有待进行的流程步骤。
发明内容
由此本发明要解决的技术问题是，进一步改进医学成像设备的运行，特别 是，用于避免在流程中的错误，所述错误要么会危害医学设备要么危害受检查 人员。
按照本发明的一个方面，提供一种用于运行成像医学设备的方法，其中对 检查对象进行检查。在此自动检测关于通过医学设备应当对检查对象建立至少 一个图像的信息。医学设备然后从多个存储的、预定义的检查流程中根据所检 测到的信息选择一个检查流程，其中预定义的检查流程分别具有多个流程步骤。 进一步检测，医学设备位于所选择的检查流程中的哪个流程步骤下。医学设备 从中自动地从所选择的检查流程中确定下一个待进行的流程步骤并且通知设备 的操作人员该下一个待进行的步骤。
通过如下事实，即，存储了预定义的检查流程并且医学设备能够确定，医 学设备处于哪个流程步骤中，可以关于下一个待进行的步骤通知操作人员。由 此避免在操作时的错误，这改善了对于受检查人员的安全性并且由此避免通过 应用错误对医学设备的可能损害。该信息可视地实现或声学地或通过视听的通 知来实现。
预定义的检查流程除了具有对于建立图像所需的信息(例如成像参数)之 外，还具有对操作人员的行动指示，其在检查对象上、医学设备上或在设备定 位于其中的检查室中待执行。
优选地，成像医学设备具有在医学设备定位于其中的检查室中的照射元件。 对于下一个待进行的流程步骤，医学设备产生对于照射元件的照射信息，其然 后由照射元件在检查室中显示。在许多应用中例如需要的是，另一个人呆在检 查室中，例如以便将受检查人员定位，或在介入应用的情况中用于执行手术。 通过被投射到检查室中的照射信息，在检查室中的操作人员直观地知道，作为 下一步必须做什么。由此避免在应用中的错误。
例如下一个流程步骤可以是将在卧榻上布置的检查对象与卧榻一起安置。 在此对于照射元件可以确定被投射到检查室中的照射图案，以便向操作人员给 出指导，必须如何将卧榻正确地定位在医学设备上。
此外下一个流程步骤可以包含确定检查对象中的检查区域。产生的照射信 息可以是被投射到检查对象上的光栅。然后检测由操作人员在光栅上标记的区 域。该区域自动作为检查区域被确定，其中然后由医学设备在该检查区域中建 立图像。
此外可以由医学设备检测，在检查室中布置了哪些对象。医学设备然后可 以检查，在进行下一个流程步骤之前，是否必须从检查室中的所检测到的对象 移除所检测到的对象之一。在可以开始下一个流程步骤之前，然后光学或声学 地关于待移除的对象通知操作人员。
此外可以从检测的对象中确定，在下一个流程步骤中这些对象中的一个对 于执行该流程步骤是所需的。医学设备然后可以检测，该对象或装置位于何处， 其中可以通过照射元件标记该对象或该装置。由此操作人员知道，哪个对象必 须作为下一个被使用。此外作为下一个要使用的对象可以在显示器上被显示。 在此也通知操作人员，哪个步骤作为下一个被执行，在此是特定对象的使用。 当设备是MR设备时，待使用的对象例如可以是HF线圈。MR设备可以检测， 对于检测流程所需的HF线圈布置在那里，例如借助在预定位置处的传感器，应 当将线圈铺设在所述位置处，或者，借助模式识别方法在后处理检查室的图像 并且识别出在此例如是可能的HF线圈的对象的情况下进行检测。照射元件然后 可以在知道不同的HF线圈的位置的情况下照射应当由操作人员作为下一个连 接到MR设备的HF线圈。
如果下一个流程步骤例如是对受检查人员进行的介入应用，则例如通过图 像识别来识别现有的手术设备并且又光学地标记作为下一个对于下一个流程步 骤应当被使用的设备或装置。
医学设备也可以将至此执行的流程步骤与所选择的检查流程的流程步骤进 行比较。当在此检测到错误时，可以显示检测的错误，以便可能进行撤销或消 除错误。
从所选择的检查流程中医学设备也可以确定，检查对象必须如何被定位在 卧榻上。照射元件然后可以在卧榻上投射光学剪影，其有关于检查对象对于检 查流程的执行必须如何在卧榻上定位。由此防止，操作人员或助手将受检查人 员错误地定位于卧榻上。在此一个方面可以例如是，受检查人员必须是以头还 是以脚朝前移动到成像设备中。
此外，在MR设备的情况下，其可以从在卧榻上定位的受检查人员的位置 推断出，在检查对象中是否形成闭合的回路。当在闭合的回路中形成感应电流 时，该闭合的回路会产生对于受检查人员的危险。照射元件然后可以通过照射 闭合的回路来提示操作人员，该定位必须被改进。
此外可以检测和识别检查室中操作人员或受检查人员的手运动，从而检查 室中的操作人员通过特定的手运动可以触发在医学设备上的特定过程。
此外照射元件可以标记检查对象并且可以由医学设备，例如图像后处理单 元，检测和评估在检查对象上的标记，以便从标记的运动中例如推导出检查对 象的呼吸活动。
本发明还涉及一种如上所述构造的成像医学设备，具有检测单元，用于检 测信息，其有关于应当建立至少一个图像。此外设置流程控制器，其识别，医 学设备当前位于哪个流程步骤下并且确定下一个要进行的流程步骤，其中该下 一个流程步骤在显示单元上被显示。
除了照相机，为了建立医学设备和检查室中周围的图像，可以设置如上所 述用于产生照射信息的照射元件。除了用于检测例如MR线圈的存在的检测器 之外，图像处理单元可以对产生的图像进行后处理并且通过对象识别来识别对 象，其中识别的对象在消除干扰的对象的情况下或在识别对于下一个流程步骤 可能被需要的对象的情况下有帮助。
附图说明
以下参考附图详细描述本发明。其中：
图1示意性示出作为医学设备的MR设备，利用其按照本发明可以无错误地 并且无风险地进行检查流程。
图2示出具有用于执行可以用来避免在拍摄图像时的错误的方法的步骤的 流程图。
图3示出示例实施方式，有关于如何可以通过产生至少图案来改善在成像时 的方法流程。
图4示出了一种实施方式，有关于如何通过显示信息可以优化检查。
图5示出了一种实施方式，其中向操作人员显示，哪些HF线圈在检查时应 当被使用。
图6示例示出，如何以简单方式可以确定在受检查人员中的检查区域。
图7示例示出一种显示器，其使得操作人员可以将受检查人员正确地定位在 MR设备中。
图8示意性示出，可以如何通过姿势识别来检测受检查人员的愿望。
图9示例示出，可以如何通过照射元件标记在受检查人员中回路的出现。
图10示例示出，如何通知操作人员，哪个对象作为下一个在检查流程中应 当被使用。
图11示意性示出，如何通过照射受检查人员可以检测该受检查人员的呼吸 运动。
具体实施方式
以下以MR设备作为医学成像设备为例来解释，如何可以防止在检查流程 中的错误，由此确保，受检查人员或医学设备本身都不被损害。即使以下描述 是关于MR设备进行，本发明也可以在其他成像医学设备情况下，例如CT或其 他成像装置中被使用。
在图1中示出的MR设备具有用于产生极化场B0的磁体10。在卧榻11上 布置的受检查人员12被移动到MR设备中，其中在磁体10中得到的磁化通过 HF脉冲和磁场梯度偏转或位置编码。得到的MR信号可以通过未示出的MR线 圈来检测。如何可以原则上通过入射HF脉冲和接通磁场梯度产生受检查人员的 MR图像，是专业人员公知的并且在此不再详细解释。
MR设备还具有照射单元13，其如后面解释的那样在执行流程步骤时可以 帮助MR设备所布置于其中的检查室14中的操作人员。照相机15可以从检查 室中产生图像。由该照相机15产生的图像可以作为用于识别检查室14中的对 象的基础。在显示单元16上可以对于受检查人员或对于操作人员显示信息。在 显示单元16上显示的信息可以直接对于显示单元16产生，其中在那里在显示 单元中产生图像，或者照射单元可以构造为，其具有将产生的信息投射到显示 单元16上的投射单元。该MR设备还具有中央控制单元17。HF控制器18控制 被入射到受检查人员12中的HF脉冲的产生，梯度控制器19控制用于对信号进 行位置编码的磁场梯度的接通。图像序列控制器20根据成像序列的选择控制 HF脉冲和磁场梯度的时间顺序并且由此也控制HF控制器18和梯度控制器19。 在显示单元21上可以对于处于检查室14外部的操作人员显示信息，例如所建 立的MR图像。操作人员可以通过输入单元22输入信息并且控制MR设备的工 作方式。
MR设备也具有流程控制器23。该流程控制器控制检查流程，如后面还要详细解释的，使得对MR设备的操作可以无错误地进行。特别地，流程控制器或者本身通过MR设备的运行参数或者借助检测器单元25检测，MR设备刚好处于检查流程的哪个阶段。MR设备还具有存储器单元24，在其中除了别的之外可以存储多个预定义的检查流程。在这样的检查流程中对于不同的解剖区域精确定义，为了建立MR图像必须执行哪些步骤。这些检查流程不仅如通常那样具有在特定的解剖区域中应当被测量的不同的成像序列，而且检查流程还具有操作人员对MR设备必须执行的步骤，以便执行下一个步骤，例如受检查人员在卧榻11上的定位，HF线圈的选择用于入射和/或MR信号的检测或操作人员对MR设备必须执行的其他步骤，例如在手术情况下，必须在何时使用哪些设备手柄
根据检测的、MR设备刚好处于哪个运行状态的信息并且根据应当由医学 设备产生什么样的图像的信息，流程控制器选择预定义的检查流程中的一个。 例如操作人员可以说明，应当产生特定解剖区域的MR图像。根据解剖区域， 确定所属的流程协议。利用所选择的检查流程和当前的运行状态，MR设备或流 程控制器然后可以识别下一个要执行的步骤并且产生对于操作人员的信息，例 如借助显示单元16或借助照射元件13。优选地，所需的信息的显示在检查室 14内部进行。
图像处理单元26可以对由照相机15产生的图像进行后处理并且通过检测 图像内部的预定图案可以识别对象。这些识别的对象例如可以由照射元件13照 射，由此通知操作人员，在检查室内部哪个对象作为下一个被需要。
利用具有一个或多个处理器的处理器单元27，可以控制MR设备的流程。 处理器单元27特别地可以由例如在存储器单元24中存储的计算机程序的程序 命令控制。MR设备当然可以具有其他未示出的功能单元。此外示出的单元不必 按照示出的分离状态实现。示出的功能单元也可以在更少的物理单元中实现， 其中多个单元也可以在唯一的单元中综合。
图2示意性示出工作步骤，利用其，图1的MR设备可以优化检查流程。 在第一步骤S1中例如可以检测MR设备的用户的输入，其中用户例如通过输入 单元22输入，应当对受检查人员进行头部的MR拍摄或腹部的MR拍摄。借助 该信息，MR设备可以从预定义的检查流程中选择检查流程，利用所述检查流程， 可以执行在步骤S1中输入的期望。在步骤S1中检测的信息不一定必须位于MR 检查的开始之前。也可以的是，受检查人员已经卧于MR设备中并且现在MR 设备的用户，特别是中央控制单元17的用户，输入信息，即，现在应当检查预 定的问题，例如，开始介入应用或例如开始对受检查人员给予造影剂。
在在步骤S2中通过MR设备选择合适的检查流程之后，在步骤S3中检验 MR设备处于哪个运行状态中，即，在所选择的检查流程的哪个流程步骤下。利 用该在步骤S3中确定的信息可以在步骤S4中确定现在必须进行的下一个流程 步骤。在步骤S5中然后可以关于下一个流程步骤通知操作人员。
一般地，所选择的检查流程和预定义的检查流程除了关于待产生的图像的 信息之外还具有对医学设备的操作人员的指示，操作人员手动在MR设备情况 下，特别是在检查室中必须执行所述指示。
以下解释不同的情况，在所述情况中，大多通过可视的照射信息或照射图 案向操作人员给出信息，即，哪个下一个步骤是要执行的。在图2中在步骤S1 中提到的用户在此可以是在中央控制单元17处控制MR设备或医学设备的人， 其中该用户大多布置在检查室外部。操作人员在以下是指布置在检查室中并且 对于检查流程必须操作把手的人。步骤S1的用户和步骤S5的用户可以相同， 但是也可以是不同的人。
在图3中示意性示出，操作人员在此如何被支持，来将其上布置了受检查 人员12的卧榻11正确地在磁体10处定位。为此可以通过照射元件在检查室14 的地板30上投射照射图案32，其向操作人员31显示，必须如何移动卧榻，来 使得卧榻正确定位于MR设备，由此受检查人员12可以被移动到MR设备中。
在图4中示出，例如借助照相机15可以特别地由操作人员31建立检查室 的图像，其中由操作人员31执行的姿势可以在图像处理单元26中被识别。在 显示单元16上例如可以显示信息，如待使用的成像序列，产生的MR图像，受 检查人员的呼吸和心跳信号或任何其他信息。通过手运动，操作人员31可以控 制MR设备的流程，例如可以选择在显示单元16上示出的对象或通过其他预定 义的操作，如擦拭运动或预定义的图案，操作人员可以给予命令，所述命令可 以由图像处理单元26识别并且在工作步骤中可以用实现。
在图5中示出，如何关于如下来通知操作人员31，即，在检查流程中应当 使用哪个HF发送或接收线圈。当MR设备在在图2的步骤S2中选择检查流程 之后知道，应当执行哪个检查步骤，照相机15例如可以将如下投射到显示单元 16或面50上，即，应当由操作人员31选择哪个HF线圈51并且应当放置到受 检查人员上。
此外可以的是，对于不同的线圈，存在对于线圈的预定义的放置位置。这 些放置位置可以装备传感器，有关于线圈是否分别位于其位置。此外存在如下 可能性，通过由照相机15产生的图像和通过图像后处理来检测，不同的HF线 圈是否位于为其设置的位置。当在检查室中检测到线圈的位置时，在图5中未 示出的照射元件然后可以照射该线圈，由此操作人员知道，该线圈作为下一个 应当定位于MR设备。照射元件也可以附加地标记MR设备上的位置，线圈应 当被固定在所述位置。
在图6中示例示出，由照射元件产生的照射信息如何包含在受检查人员上 被显示的光栅。例如虚线光栅被投射到受检查人员12上。操作人员然后可以手 动通过指向光栅点来定义其中应当产生MR图像的检查区域，例如检查区域60。 手61的位置可以由照相机检测并且图像后处理单元可以确定，如何定义检查区 域60。该信息例如可以传输到卧榻11的控制器，例如流程控制器，其然后这样 在MR设备中定位受检查人员12，使得检查区域60位于磁体10的中心。
在图7中示出，如何在检查室14中的显示单元上显示由MR设备产生的刚 好被测量的MR图像。在另一个实施方式中在显示单元上显示的操作信息也可 以用于，将受检查人员12正确定位于MR设备中。在显示单元16上显示的脚 71可以在将受检查人员定位于MR设备中时帮助操作人员。通过显示的信息， 操作人员例如可以知道，受检查人员12应当以脚朝前地被移动到MR设备中。 此外可以的是，照射元件13在卧榻11上显示剪影，从中操作人员可以推导出， 受检查人员应当如何布置在卧榻上，以脚朝前还是以头朝前。
在图8中示出，受检查人员12如何利用其手80作出特定姿势，该姿势由 照相机15检测并且在图像后处理单元26中被处理。例如特定的手姿势可以意 味着，受检查人员想要操作急停按键，其立即中断检查流程。
在图9中示出，如何通过照相机15和图像处理单元26确定，受检查人员 12在MR设备上定位为使得不期望的回路90产生。当肢体在其末端接触，或其 他身体区域接触时，会出现这些回路，在这些回路中会形成感应电流，这会导 致在受检查人员12中的损伤。照射元件13可以通过光线91标记所检测到的回 路90，从而，除了在显示单元21上的可视信息之外，操作人员立即知道，在哪 里已经形成了回路。
在图10中示出，如何在手术应用情况下在检查室内部通过由照相机15拍 摄的图像来识别对象，所述对象是由操作人员31例如为了执行特定手术所需的。 如果所选择的检查流程的下一个要执行的流程步骤已经包含现在应当使用预定 的对象、如预定的成套工具或其他对象的信息，则对象在通过图像处理单元26 识别之后可以通过照射元件13照射，由此操作人员知道，哪个对象，或哪个仪 器，应当作为下一个被选择。
在图11中示出，可以如何检测受检查人员12的呼吸运动。如果例如受检 查人员的胸廓通过照射元件13照射并且该信息由照相机15检测到，则例如可 以从胸廓边缘的走向检测，呼吸运动如何进行。
总之，流程控制提供关于在哪个步骤应当执行什么并且应当由操作人员执 行何种动作的信息。除了在附图中示出的例子之外，例如可以通过图像来检测， 是否不期望的对象位于检查室14中。如果在检查期间不允许人员位于检查室14 中，则可以在由照相机产生的图像中识别这些人员。此外可以通知MR设备的 用户，在检查室中检测到还有未经允许的人员并且流程的继续执行是不可能的。 此外在显示单元上可以显示核对表，借助该核对表，操作人员可以检验，是否 全部准备的步骤在下一个流程步骤之前已经被执行。显示单元16在检查开始之 后也可以用于受检查人员的注意力转移和消遣或显示单元可以用于显示光学刺 激，如在功能MR测量(fMRI)中所需的。显示单元可以安装在检查室的墙壁 上、在天花板上或也可以在MR设备的桌台或其他元件上。照相机可以检测， 哪个HF线圈在MR系统中被使用并且可以将这些线圈与在检查流程中存储的信 息进行比较。在不一致的情况下关于错误的线圈选择通知操作人员。照相机也 可以从受检查人员的拍摄中通过图像后处理估计身高和体重并且该信息可以在 输入关于受检查人员的信息的情况下被使用。照射元件还可以在受检查人员上 标记区域，该区域说明，应当在身体中的何处进行检查。为此在通过照相机识 别身体轮廓之后通过光来标记对其应当进行检查的区域。