УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ С МНОЖЕСТВОМ СРЕДСТВ ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ Российский патент 2017 года по МПК A61B5/55 A61B6/00 A61B6/03 

Следующее в целом относится к устройству формирования изображений и, более конкретно, к устройству формирования изображений, которое содержит по меньшей мере два подвижных средства формирования изображений (например, сканеры), которые альтернативно совместно используют одну и ту же зону исследования.

Гибридная система визуализации, такая как система визуализации позитронно-эмиссионной томографии/компьютерной томографии (PET/CT), содержит одну опору пациента и два различных средства формирования изображений, например, одно для получения функциональных данных, и другое для получения структурных данных. В одной конфигурации единственная опора пациента подвижна, и ее перемещают между двумя стационарными средствами гибридной системы. В качестве примера, единственную опору пациента сначала используют применительно к первому средству, чтобы расположить пациента для сканирования с использованием первого средства.

Затем опору субъекта физически перемещают ко второму средству гибридной системы для сканирования пациента с использованием второго средства. К сожалению, перемещение опоры пациента между двумя различными средствами может вести к движению пациента на опоре пациента и/или анатомических органов пациента, что может ухудшать выравнивание или совмещение наборов данных из различных средств, и требует времени, которое иначе можно использовать для сканирования и/или общения с пациентами.

В другой конфигурации два средства формирования изображений являются стационарными и выровнены относительно друг друга вдоль длинной оси одной опоры пациента и оси сканирования. В этой конфигурации одна опора пациента также является стационарной, и, альтернативно, она подает и располагает пациента на себе в области исследования первого средства для сканирования с использованием этого средства или в области исследования второго средства для сканирования с использованием этого средства посредством избирательного выдвигания крышки стола опоры пациента. Однако если пациент записан на третью процедуру со средством формирования изображений, расположенным в другом помещении для исследований, пациента нужно будет транспортировать в другое помещение для исследований.

Как рассмотрено выше, перемещение опоры пациента между средствами может вызывать движение пациента и отрицательно влиять на выравнивание и совмещение массива данных. Когда в третьем средстве формирования изображений используют то же введенное визуализирующее средство, что и для одного из средств формирования изображений гибридной системы, время, расходуемое на то, чтобы перемещать пациента к другому средству формирования изображений, из-за изотопного распада может вести к введению дополнительного средства пациенту.

Альфа или другое тестирование средства формирования изображений, разрабатываемого в клинических условиях, вело к ограничению использования помещения для исследований установкой для визуализации, где прототип или тестовая система занимает помещение для исследований, и не позволяет устанавливать диагностическую систему в том же помещении для исследований. Это может быть невозможно в некоторых центрах визуализации из-за ограниченного числа помещений для исследований и/или пространства помещения для исследований, и/или требований к пропускной способности по пациентам. В настоящее время в научной работе нет хорошего пути для того, чтобы сравнивать схожие средства, за исключением сканирования на различных системах, в различных помещениях и т.д. Кроме того, модернизация может представлять собой проблему, поскольку нужно приобретать новые системы и/или системы нужно повторно конфигурировать.

Альтернативно, средство формирования изображений, находящееся в разработке, исследуемое и т.д. можно физически интегрировать с существующей системой визуализации в помещении для исследований, например, в качестве гибридной системы с множеством средств. Например, одно из двух средств гибридной системы можно заменять на разрабатываемое средство формирования изображений. К сожалению, обычно это требует структурных и электрических модификаций в системе визуализации, а модифицированная система может быть неподходящей или непригодной для платных диагностических сканирований, тем самым ограничивается ее функциональность. Это может убеждать центры визуализации не участвовать в альфа-тестировании, увеличивая стоимость и время разработки и растягивая время выхода на рынок с более новыми технологиями визуализации.

Аспекты, описанные в настоящем документе, направлены на указанные выше проблемы и/или другие.

В одном из аспектов, устройство формирования изображений содержит первое средство формирования изображений, второе средство формирования изображений, причем первое и второе средства формирования изображений выровнены относительно зон сканирования для сканирования объекта или субъекта, и третье средство формирования изображений, которое выборочно можно перемещать между первым местоположением, в котором третье средство формирования изображений выровнено относительно зон сканирования для сканирования объекта или субъекта, и вторым местоположением, в котором третье средство формирования изображений находится вне выравнивания относительно зон сканирования.

В другом аспекте устройство формирования изображений содержит первое средство формирования изображений, которое перемещают между положением сканирования и первым положением вне сканирования, и второе отличающееся средство формирования изображений, которое перемещают между положением сканирования и вторым положением вне сканирования, причем первое и второе средства формирования изображений поочередно перемещают в положение сканирования для того, чтобы сканировать субъект или объект.

В другом аспекте устройство формирования изображений содержит первое средство формирования изображений, стационарно закрепленное в первом положении сканирования, и второе средство формирования изображений, которое можно перемещать во второе положение сканирования и из него, причем второе средство формирования изображений предварительно выравнивают относительно второго положения сканирования так, что перемещение второго средства формирования изображений во второе положение сканирования автоматически выравнивает второе средство формирования изображений относительно второго положения сканирования для того, чтобы сканировать субъект или объект.

В другом аспекте способ включает перемещение первого средства формирования изображений поочередно между первым местоположением, в котором первое средство формирования изображений выровнено относительно зон сканирования второго и третьего средств формирования изображений, и вторым местоположением, в котором первое средство формирования изображений находится вне выравнивания относительно зон сканирования.

В другом аспекте способ включает поочередное расположение первого и второго средств формирования изображений в положении сканирования для того, чтобы сканировать субъект или объект, причем первое средство формирования изображений перемещают между положением сканирования и первым положением вне сканирования, и второе отличающееся средство формирования изображений перемещают между положением сканирования и вторым положением вне сканирования.

В другом аспекте способ включает поочередное расположение подвижного средства формирования изображений между положением сканирования и положением вне сканирования, причем подвижное средство формирования изображений предварительно выравнивают относительно конкретного положения сканирования и положения сканирования стационарно закрепленного средства формирования изображений.

Изобретение может принимать форму различных компонентов и расположений компонентов, а также различных этапов и порядков этапов. Чертежи служат лишь цели иллюстрирования предпочтительных вариантов осуществления, и их не следует рассматривать в качестве ограничения изобретения.

На фиг. 1 схематически проиллюстрирован вид сверху вниз на примерное устройство формирования изображений, которое содержит по меньшей мере множество подвижных средств формирования изображений, объединенных для того, чтобы формировать устройство формирования изображений.

На фиг. 2 схематически проиллюстрировано примерное устройство формирования изображений с фиг. 1 с одним из подвижных средств формирования изображений, расположенным в совместно используемой зоне исследования.

На фиг. 3 схематически проиллюстрировано примерное устройство формирования изображений с фиг. 1 с еще одним другим из подвижных средств формирования изображений, расположенным в совместно используемой зоне исследования.

На фиг. 4 проиллюстрирован пример устройства формирования изображений с фиг. 1, в котором устройство формирования изображений содержит стационарный CT сканер, подвижный аналоговый PET сканер и подвижный цифровой PET сканер.

На фиг. 5 проиллюстрирован опорный механизм (без CT и аналогового PET и опоры субъекта) с фиг. 4 для поддержки и перемещения подвижного цифрового PET сканера с прикрепленным к нему подвижным цифровым PET сканером.

На фиг. 6 проиллюстрировано примерное устройство формирования изображений с фиг. 4 без опорного механизма и цифрового PET сканера.

На фиг. 7A, 7B, 7C и 7D проиллюстрирован пример выравнивающего устройства.

На фиг. 8 схематически проиллюстрирована вариация, в которой множество подвижных средств формирования изображений поступательно перемещают в зону исследования вдоль оси, поперечной оси сканирования.

На фиг. 9 схематически проиллюстрирована вариация, в которой множество подвижных средств формирования изображений, которые поступательно перемещают в зону исследования вдоль оси, поперечной оси сканирования, расположены между опорой субъекта и стационарной модальностью визуализации.

На фиг. 10 схематически проиллюстрирована вариация, в которой множество подвижных средств формирования изображений выравнивают вдоль оси сканирования и вращают для того, чтобы расположить средство формирования изображений в зоне исследования.

На фиг. 11 схематически проиллюстрирована вариация, в которой множество подвижных средств формирования изображений расположены с угловым сдвигом друг от друга, и их вращают для того, чтобы расположить средство формирования изображений в зоне исследования.

На фиг. 12 проиллюстрирован примерный способ.

На фиг. 13 проиллюстрирован другой примерный способ.

Сначала, со ссылкой на фиг. 1, схематически проиллюстрирован вид сверху вниз на примерное устройство 100 формирования изображений, которое содержит множество (например, два, три, четыре и т.д.) средств формирования изображений, объединенных для того, чтобы формировать устройство 100 формирования изображений. Для прозрачности представлены только три средства формирования изображений - первое средство 102₁ формирования изображений, второе средство 102₂ формирования изображений и третье средство 102_N формирования изображений (совместно обозначаемые как средства 102 формирования изображений). Следует отметить, что термины «первый», «второй», «третий», … только соответствуют порядку, в котором представлены элементы (например, средства формирования изображений).

Подходящие средства формирования изображений включают, но не ограничиваясь этим, компьютерную томографию (CT), позитронно-эмиссионную томографию (PET), магнитно-резонансную визуализацию (MRI), однофотонную эмиссионную томографию (SPECT) и ультразвук (US). В одном случае, каждое из множества средств формирования изображений устройства 100 представляет собой отличающееся средство (например, CT, SPECT и PET и т.д.). В другом случае, по меньшей мере два из множества средств формирования изображений устройства 100 представляют собой различные конфигурации одного и того же средства формирования изображений (например, аналоговый PET и цифровой (полупроводниковый) PET и т.д.).

В проиллюстрированном варианте осуществления первое средство 102₁ формирования изображений является стационарным и включает первое поле 104 обзора при сканировании, которое выравнивают относительно первой зоны 106 исследования, которая расположена в первом местоположении 108 вдоль оси 110 сканирования. Первое средство 102₁ формирования изображений предназначено для всего или целого организма или представляет собой другой сканер. Второе средство 102₂ формирования изображений содержит второе поле 112 обзора при сканировании и выполнено с возможностью поступательного перемещения в направлении оси 110 сканирования между по меньшей мере вторым местоположением 114, в котором второе поле 112 обзора при сканировании выравнивают относительно второй зоны 116 исследования, и домашним или парковочным местоположением 118, в котором второе средство 102₂ формирования изображений находится за пределами второй зоны 116 исследования. Второе средство 102₂ формирования изображений также предназначено для всего или целого организма или представляет собой другой сканер.

Третье средство 102_N формирования изображений содержит третье поле 120 обзора при сканировании и выполнено с возможностью поступательного перемещения в направлении, поперечном (примерно перпендикулярном) оси 110 сканирования между по меньшей мере вторым местоположением 114, в котором третье поле 120 обзора при сканировании выравнивают относительно второй зоны 116 исследования, и домашним или парковочным местоположением 122, в котором третье средство 102_N формирования изображений находится за пределами второй зоны 116 исследования. Третье средство 102_N формирования изображений предназначено для всего или целого организма или представляет собой другой сканер. В проиллюстрированном варианте осуществления, второе и третье средства 102₂ и 102_N формирования изображений пространственно совмещают с одной и той же зоной исследования - второй зоной 116 исследования и, таким образом, второе и третье поля 112 и 120 обзора пространственно совмещают друг с другом.

Как описано более подробно далее, второе средство 102₂ и третье средство 102_N формирования изображений поочередно располагают во втором местоположении 114 для целей сканирования. (На фиг. 1 представлены и второе средство 102₂ и третье средство 102_N формирования изображений в соответствующих им домашних или парковочных местоположениях 118 и 122.) Альтернативно, расположение второго средства 102₂ и третьего средства 102_N формирования изображений применительно ко второй зоне 116 исследования можно осуществлять в качестве части единого визуализирующего исследования, которое включает только одно из второго или третьего средств 102₂ и 102_N формирования изображений, одно из второго или третьего средств 102₂ и 102_N формирования изображений и первое средство 102₁ формирования изображений, все три средства 102₁, 102₂ и 102_N формирования изображений и т.д.

Опора 124 субъекта является общей, и ее совместно используют средства 102₁, 102₂, …, 102_N формирования изображений, и она поддерживает субъект или объект до, во время и/или после сканирования в зонах исследования 106 и 116. Опора 124 субъекта содержит стационарно установленное основание 126 и крышку 128 стола, которую с возможностью скольжения прикрепляют к основанию 126 и которая выполнена с возможностью перемещать субъект или объект на крышке 128 стола между по меньшей мере первым местоположением 108 и вторым местоположением 114 (и, необязательно, одним или несколькими другими местоположениями, таким как местоположение загрузки субъекта, выгрузки субъекта, парковки опоры субъекта и т.д.). Крышка 128 стола показана проходящей во вторую зону 116 исследования во втором местоположении 114.

Консоль 130 оператора позволяет пользователю управлять устройством 100 формирования изображений, включая выбор протокола визуализации, перемещение опоры 124 субъекта, инициацию сканирования посредством одного или нескольких средств 102₁, 102₂, …, 102_N формирования изображений и т.д. В вариации, одним или несколькими средствами 102₁, 102₂, …, 102_N формирования изображений альтернативно управляют с помощью другого компьютера. Например, в другом варианте осуществления третьим (или другим) средством 102_N формирования изображений управляют посредством необязательной второй консоли 132 оператора, а не консоли 130. Как описано в настоящем документе, необязательная вторая консоль 132 оператора может управлять третьим средством 102_N формирования изображений для того, чтобы сканировать пациента, даже когда консоль 130 управляет опорой 124 субъекта для того, чтобы расположить субъект или объект во второй зоне 116 исследования.

Обычно, консоль 130 оператора и/или необязательная вторая консоль 132 оператора содержит компьютер с одним или несколькими процессорами для исполнения машиночитаемых инструкций, закодированных на машиночитаемом носителе, таком как физическая память или другой постоянный носитель. Альтернативно или дополнительно, один или несколько процессоров могут исполнять машиночитаемые инструкции, которые несет несущая волна, сигнал или другой временный носитель. Консоль 130 оператора и/или необязательная вторая консоль 132 оператора также включают устройство вывода, такое как монитор или дисплей, и устройство ввода, такое как клавиатура и/или мышь.

Следует отметить, что относительный размер и/или геометрическая форма компонентов и/или признаков 102-128 относительно друг друга служат целям объяснения, а не ограничения.

Следует принимать во внимание, что третье (или другое) средство 102_N формирования изображений может быть съемно встроено в устройство 100. Например, устройство 100 изначально может содержать только первое и второе средство 102₁ и 102₂ формирования изображений, а третье средство 102_N формирования изображений встраивают в устройство 100 позже. В одном случае третье средство 102_N может включать прототип разрабатываемого сканера, который перешел к бета или другому тестированию. По существу, третье средство 102_N формирования изображений можно добавлять в устройство 100 для тестирования и затем удалять после этого, причем устройство 100 можно использовать, каким оно было до встраивания третьего средства 102_N формирования изображений, встроенного в него, и после того, как удаляют третье средство 102_N формирования изображений.

В одном случае, это делает возможным временное тестирование третьего средства 102_N в клинической обстановке без ограничения использования помещения для исследований и позволяет сокращать время и стоимость разработки посредством эффективного использования существующего устройства 100, например, опоры 124 субъекта, и т.д. Когда третье средство 102_N формирования изображений временно добавляют, например, для тестирования, третье средство 102_N формирования изображений можно встраивать в устройство 100 без какой-либо структурной модификации устройства 100. Например, в одном случае, геометрия третьего средства 102_N формирования изображений является такой, что его можно вмещать между первым средством 102₁ формирования изображений и вторым средством 102₂ формирования изображений, когда второе средство 102₂ формирования изображений находится во втором местоположении 118. В этом случае, третье средство 102_N формирования изображений можно добавлять без механической и/или электрической модификации устройства 100.

Кроме того, отдельную консоль (например, консоль 132, которая отделена от консоли 130) можно использовать для того, чтобы управлять третьим средством 102_N формирования изображений, так что временно добавленное третье средство 102_N формирования изображений можно встраивать в устройство 100 без каких-либо изменений программного обеспечения в консоли 130. В этом случае, консоль 130 все еще будет управлять опорой 124 субъекта, а консоль 132 для третьего средства 102_N формирования изображений будет управлять регистрацией данных и последующей обработкой. В этом случае третье средство 102_N можно предварительно калибровать с использованием второй зоны 116 исследования, например, через совмещение с первым и/или вторым средствами 102₁ и 102₂ формирования изображений с тем, чтобы опорой 124 можно было управлять с консоли 130 согласованно со сканированием с использованием третьего средства 102_N.

В другом случае, после тестирования, третье средство 102_N может оставаться частью устройства 100, например, в качестве диагностического сканера устройства 100. В другом случае, третье средство 102_N представляет собой приобретаемую опцию. В этом случае, третье средство 102_N можно заранее приобретать и встраивать в устройство 100. Альтернативно, третье средство 102_N можно приобретать позже и добавлять в устройство 100, с использованием консоли 130 и/или консоли 132 для того, чтобы управлять третьим средством 102_N. В еще одном другом случае третье средство 102_N может представлять собой сканер, который используют нечасто и объединяют с первым и вторым средствами 102₁ и 102₂ формирования изображений. Одно или несколько из приведенного выше делает возможным совместное использование одного помещения для исследований с множеством средств вместо того, чтобы для каждого средства занимать отдельные помещения для исследований.

На фиг. 2 и 3 схематически проиллюстрирован вид сбоку устройства 100, в котором первое средство 102₁ представляет собой CT сканер, второе средство 102₂ представляет собой аналоговый PET сканер, а третье средство 102_N представляет собой полупроводниковый (цифровой) PET сканер. На фиг. 2 представлена конфигурация, в которой второе средство 102₂ находится во втором местоположении 114 во второй зоне 116 исследования, а на фиг. 3 представлена конфигурация, в которой третье средство 102_N находится во втором местоположении 114, во второй зоне 116 исследования.

Со ссылкой на фиг. 2 и 3, первое средство 102₁ содержит стационарную часть 202 портала, которую в этом примере прикрепляют к полу 204 помещения для исследований, и вращающуюся часть 206 портала, которую стационарная часть 202 портала поддерживает с возможностью вращения и вращает вокруг оси 110 сканирования. Вращающаяся часть 206 портала поддерживает источник излучения 208, такой как рентгеновская трубка, и вращается вместе с ним. Источник излучения 208 испускает излучение, которое пересекает первое поле 104 обзора и первую зону 106 исследования. Чувствительную к излучению детекторную матрицу 210 располагают напротив источника излучения 208 через первое поле 104 обзора. Чувствительная к излучению детекторная матрица 210 обнаруживает рентгеновское излучение, которое пересекает первое поле 104 обзора и генерирует первый сигнал, отражающий его. CT реконструктор 212 обрабатывает сигнал и реконструирует CT изображения.

Второе средство 102₂ с возможностью скольжения прикрепляют к полу 204 помещения для исследований, например, через скользящий механизм 214, который может включать салазки, шарик и/или другую несущую и/или другой тип механизма, такой как колеса, и т.д. Второе средство 102₂ поступательно перемещают на скользящем механизме 214 вдоль оси 110 сканирования между по меньшей мере первым положением 114 местоположения, в котором второе поле 112 обзора выравнивают относительно второй зоны 116 исследования (фиг. 2), и местоположением 118, в котором второе поле 112 обзора находится за пределами второй зоны 116 исследования в домашнем или парковочном местоположении (фиг. 3). Второе средство 102₂ можно перемещать через систему двигателя и привода или тому подобное через консоль 130 и/или органы управления (не видны), расположенные на втором средстве 102₂.

Чувствительный к γ-излучению кольцевой детектор 216 содержит множество аналоговых детекторов (например, сцинтилляторы трубками фотоумножителя, фотодиоды и т.д.), расположенных вокруг поля 112 обзора. Кольцевой детектор 216 обнаруживает γ-излучение, испускаемое из поля 112 обзора (например, из пациента, расположенного в поле 112 обзора), и генерирует одно, отражающее его, такое как данные в режиме списка, или список обнаруживаемых аннигиляционных событий, включая время обнаружения, положение и ориентацию соответствующей линии ответа (LOR), и т.д. Когда второе средство 102₂ выполнено с возможностью определения времени пролета (TOF), данные также могут включать оценку положения аннигиляции вдоль каждой LOR. Аналоговый PET реконструктор 218 реконструирует PET данные и генерирует первые PET изображения.

Третье средство 102_N прикрепляют с возможностью скольжения к опоре 220. В проиллюстрированном варианте осуществления опора 220 несет или подвешивает третье средство 102_N над устройством 100 формирования изображений. Как показано более подробно на фиг. 4-6, опора 220 может содержать элементы, которые прикрепляют к полу 204 помещения для исследований, или, альтернативно, опору 220 прикрепляют к потолку помещения для исследований, стене помещения для исследований и/или другому компоненту. Третье средство 102_N поступательно перемещают вдоль опоры 220 в направлении, противоположном оси 110 сканирования между вторым местоположением 114, в котором второе поле 112 обзора выравнивают относительно второй зоны 116 исследования (фиг. 3), и домашним или парковочным местоположением 122 (фиг. 2, но не показано). В одной конфигурации третье средство 102_N выполнено с возможностью свободного перемещения вручную оператором, который, например, толкает или тянет второе средство 102₂ после освобождения блокирующего или тормозного механизма. В другом варианте осуществления третье средство 102_N можно перемещать через систему двигателя и привода или тому подобное.

Чувствительный к γ-излучению кольцевой детектор 224 содержит множество полупроводниковых детекторов (например, фотодетекторы с гейгеровским режимом, полупроводниковые фотоумножители, кремниевые фотоумножители и т.д.), образующих поле 120 обзора. Кольцевой детектор 224 обнаруживает γ-излучение, испускаемое изнутри поля 120 обзора (например, изнутри пациента, расположенного в поле 120 обзора) и генерирует одно, отражающее его, а цифровой PET реконструктор 226 реконструирует сигнал и генерирует вторые PET изображения. Необязательное выравнивающее устройство 222 располагают между третьим средством 102_N и опорой 220. Как описано более подробно далее, выравнивающее устройство 222 делает возможным поступательное и/или вращательное движение третьего средства 102_N. Такое движение можно использовать для того, чтобы выравнивать поле 120 обзора третьего средства 102_N и вторую область 116 исследования.

Следует принимать во внимание, что реконструкторы 212, 218 и 226 могут представлять собой часть различных вычислительных устройств. Альтернативно, по меньшей мере два из реконструкторов 212, 218 и 226 представляют собой часть одних вычислительных устройств, а другой из реконструкторов 212, 218 и 226 представляет собой часть другого вычислительного устройства. В одном случае вычислительное устройство(а) содержит консоль 130 и/или консоль 132. В другом случае вычислительное устройство(а) может быть отделено от консоли 130 и/или консоли 132. Соответствующие реконструированные данные из реконструкторов 212, 218 и 226 можно визуально представлять по отдельности и/или визуально представлять в виде комбинации, такой как изображения наложения, изображения вычитания и/или иным образом обработанные изображения, и/или снимать на пленку, передавать через сеть в архиватор и/или использовать иным образом.

С использованием конфигурации устройства 100 на фиг. 2 и 3, т.е. второе средство 102₂ формирования изображений представляет собой аналоговый PET сканер, а третье средство 102_N формирования изображений представляет собой цифровой PET сканер, аналоговое и цифровое PET сканирование можно осуществлять последовательно, одно за другим сразу, с использованием устройства 100, которое может уменьшать дополнительное введение визуализирующего средства, которое, например, может иначе требоваться из-за распада изотопа во время между двумя сканированиями. Кроме того, можно уменьшать движение субъекта или объекта, поскольку субъект или объект нужно перемещать лишь настолько, чтобы сменять средства формирования изображений во второй зоне 116 исследования, и это может вести к улучшенному совмещению наборов данных и, таким образом, качеству изображения.

На фиг. 4, 5 и 6 проиллюстрирован примерный вид в перспективе устройства 100 с фиг. 2 и 3 (фиг. 4) и устройства 100 с фиг. 2 и 3, соответственно, со вторым средством 102_N формирования изображений (фиг. 5), отделенным от средств 102₁ и 102₂ формирования изображений (фиг. 6). Как рассмотрено в настоящем документе, устройство 100 можно устанавливать, как показано на фиг. 4, или как показано на фиг. 6, с удалением и/или встраиванием третьего средства 102_N формирования изображений по желанию.

В конфигурации, представленной на фиг. 4, третье средство 102_N формирования изображений можно удалять из устройства, не затрагивая другие два средства. Например, опору 220 можно демонтировать с пола помещения для исследований и удалять. Когда консоль 132 (а не консоль 130) используют для того, чтобы управлять третьим средством 102_N формирования изображений, в устройстве 100 не нужно никаких механических, электрических или программных изменений, чтобы продолжать управление первым и вторым средствами 102₁ и 102₂ формирования изображений через консоль 130. Третье средство 102_N формирования изображений также можно встраивать обратно в устройство 100. В одном случае это ведет к добавлению в устройство обратно того же средства или отличающегося средства.

В конфигурации, представленной на фиг. 6, третье средство 102_N формирования изображений можно добавлять в устройство, не затрагивая другие два средства. Например, опору 220 можно устанавливать на пол помещения для исследований, как показано на фиг. 4. Когда консоль 132 (а не консоль 130) используют для того, чтобы управлять третьим средством 102_N формирования изображений, в устройстве 100 не нужно никаких механических, электрических или программных изменений для того, чтобы продолжать управление первым и вторым средствами 102₁ и 102₂ формирования изображений через консоль 130, но устройство 100 теперь также включает функциональность, которую обеспечивает третье средство 102_N формирования изображений.

В другом случае, первое или второе средство представляет собой MR сканер.

В другом случае, первое или второе средство представляет собой SPECT сканер.

На фиг. 7A, 7B, 7C и 7D проиллюстрирован пример выравнивающего устройства 222.

Сначала, со ссылкой на фиг. 7A, выравнивающее устройство 222 содержит блок 702, блок 704 трехмерного выравнивания и раму 706 для монтажа портала. Блок 702 механически соединяют с блоком 704 трехмерного выравнивания и механически и с возможностью скольжения прикрепляют к опоре 220 (фиг. 2). Раму 706 для монтажа портала механически соединяют с блоком 704 трехмерного выравнивания, и он несет средство 102_N формирования изображений. Блок 704 трехмерного выравнивания обеспечивает по меньшей мере тонкую корректировку положения и ориентации средства 102_N формирования изображений относительно изоцентра средства 102₁ формирования изображений (фиг. 1, 2, 4 и 6), а также жесткое соединение и/или изменение угла при вращении вокруг осей X и Z и линейное выравнивание вдоль оси Y.

На фиг. 7B и 7C представлен более детализированный вид блока 704 трехмерного выравнивания. Обычно, выравнивания добиваются посредством корректировки угла наклона и расстояния между верхней пластиной 802 и нижней пластиной 804 с использованием трех пар 806 винт-гайка. Пары сферических шайб используют на каждой поверхности контакта болт/пластина, чтобы компенсировать изменение угла наклона между обеими пластинами. Жесткость во всех 6 степенях свободы между верхней и нижней пластинами 802 и 804 реализуют посредством листовых пружин 808, прочно прикрепленных к четырем сторонам пластин 802 и 804. Винты 810 на верхней стороне листовых пружин 808 ослабляют во время процедуры корректировки и закрепляют после ее завершения. В листовых пружинах 808 предусмотрены вертикально ориентированные прорези (не видны), чтобы сделать возможным изменение вертикального положения на поверхностях контакта винтов 810.

На фиг. 7D представлен вид в поперечном разрезе вдоль линии A-A фиг. 7B. Пружинная пластина 812, закрепленная между и параллельно верхней и нижней выравнивающим пластинам 802 и 804, устраняет степени свободы X, Z и вращение вокруг оси Y между ними, что позволяет избежать нежелательного сдвига во время выравнивания. Вертикальные винты 806, нагруженные силой тяжести детектора средства формирования изображений, обеспечивают опору в других трех степенях свободы (те же, что и направления выравнивания этого блока). При нормальной ориентации массу детектора несут преимущественно листовые пружины 808, но вертикальные винты 806 также несут ее часть.

Предусмотрены вариации.

На фиг. 1-6, одно из средств поступательно перемещают вдоль оси 110 сканирования и одно из средств поступательно перемещают вдоль оси, поперечной оси 110 сканирования. На фиг. 8, два или более (показано три - 102₂, 102₁ и 102_N) средств формирования изображений поступательно перемещают вдоль оси, поперечной оси 110 сканирования. В этой вариации средства 102₂, 102₁ и 102_N формирования изображений поступательно перемещают вдоль трека 902, прикрепленного к полу помещения для исследований, потолку помещения для исследований, стене помещения для исследований и/или другому компоненту.

В одном случае трек 902 похож на скользящий механизм 214, представленный на фиг. 2 и 3, который установлен на полу. В другом случае, средства 102₂, 102₁ и 102_N формирования изображений перемещают поступательно вдоль верхней опоры 220, подвешенной над полом, как показано на фиг. 2-6. В еще одном другом случае, используют комбинацию опоры 220 и скользящего механизма 902. Например, оба механизма можно использовать со средством формирования изображений, или один можно использовать с одним средством формирования изображений, а другой использовать с другим.

На фиг. 9 проиллюстрирована вариация фиг. 8, в которой средства 102₂, 102₁ и 102_N формирования изображений расположены между опорой 124 субъекта и стационарным первым средством 102₁ формирования изображений. Средства 102₂, и 102₁ и 102_N формирования изображений показаны вне зоны исследования, совместно используемой ими, а опора 124 субъекта проходит в зону исследования стационарного первого средства 102₁ формирования изображений.

На фиг. 10 средства 102₂ и 102_N формирования изображений расположены на механизме схожем с поворотным столом 1002, и их поочередно располагают для сканирования посредством вращения поворотного стола 1002, пока желаемое средство формирования изображений не выровняют вдоль оси 110 сканирования. На фиг. 10 средства формирования изображений расположены в ряд вдоль оси 110 сканирования.

Фиг. 11 схожа с фиг. 10 за исключением того, что имеют место по меньшей мере три средства 102₂, 102₁, и 102_N формирования изображений, расположенные на поворотном столе 1002, и по меньшей мере три средства 102₂, 102₁, и 102_N формирования изображений расположены с угловым смещением относительно друг друга.

В другой вариации, стационарное первое средство 102₁ формирования изображений отсутствует в устройстве 100, и устройство 100 содержит только подвижные средства формирования изображений.

В еще одной другой вариации, первое средство 102₁ формирования изображений также подвижно.

На фиг. 12 проиллюстрирован примерный способ сканирования субъекта или объекта с использованием множества средств формирования изображений одного устройства формирования изображений.

Следует принимать во внимание, что порядок действий в способах, описанных в настоящем документе, не является ограничивающим. По существу, в настоящем документе предусмотрены другие порядки. Кроме того, одно или несколько действий можно опустить и/или одно или несколько дополнительных действий можно включить.

На 1202, первое средство формирования изображений устройства формирования изображений перемещают в зону исследования устройства формирования изображений.

На 1204, опора субъекта перемещает субъект или объект в зону исследования.

На 1206, субъект или объект сканируют с использованием первого средства формирования изображений.

На 1208, опора субъекта перемещает субъект или объект из зоны исследования.

На 1210, первое средство формирования изображений перемещают из зоны исследования.

На 1212, второе средство формирования изображений устройства формирования изображений перемещают в зону исследования.

На 1214, опора субъекта перемещает субъект или объект в зону исследования.

На 1216, субъект или объект сканируют с использованием второго средства формирования изображений.

На 1218, опора субъекта перемещает субъект или объект из зоны исследования.

На 1220, второе средство формирования изображений перемещают из зоны исследования. Необязательно, субъект или объект также можно сканировать с использованием другого средства формирования изображений устройства формирования изображений в другой зоне исследования устройства формирования изображений.

Действия 1202-1220 можно повторять один или несколько раз для одного или нескольких субъектов или объект.

На фиг. 13 проиллюстрирован другой примерный способ.

Следует принимать во внимание, что порядок действий в способах, описанных в настоящем документе, не является ограничивающим. По существу, в настоящем документе предусмотрены другие порядки. Кроме того, одно или несколько действий можно опустить и/или одно или несколько дополнительных действий можно включить.

На 1302, первое, второе и третье средства формирования изображений системы визуализации предварительно выравнивают относительно зон сканирования для сканирования объекта или субъекта, причем первое средство формирования изображений подвижно между зоной сканирования и местоположением вне зоны сканирования.

На 1304, для первого сканирования первое средство формирования изображений перемещают в местоположение вне зоны сканирования. Например, первое сканирование может представлять собой клиническое сканирование, причем первое средство формирования изображений включает неклинический (или научный) сканер или прототип.

На 1306, для второго сканирования, первое средство формирования изображений перемещают в зону сканирования. Например, второе сканирование может представлять собой неклиническое или научное сканирование, причем первое средство формирования изображений представляет собой неклинический (или научный) сканер или прототип.

На 1308, первое средство формирования изображений удаляют из системы визуализации и заменяют на четвертое средство формирования изображений, которое содержит неклинический сканер и которое выравнивают относительно зон сканирования.

На 1310, для третьего сканирования, четвертое средство формирования изображений перемещают в местоположение вне зоны сканирования. Например, четвертое сканирование может представлять собой клиническое сканирование.

На 1312, для четвертого сканирования, четвертое средство формирования изображений перемещают в зону сканирования. Например, четвертое сканирование может представлять собой неклиническое или научное сканирование.

На 1314, четвертое средство формирования изображений удаляют из системы визуализации и заменяют на пятое средство формирования изображений, которое содержит клинический сканер и которое выравнивают относительно зоны сканирования.

На 1316, для пятого сканирования пятое средство формирования изображений перемещают в местоположение вне зоны сканирования.

На 1318, для шестого сканирования пятое средство формирования изображений перемещают в зону сканирования.

Приведенное выше можно реализовать посредством машиночитаемых инструкций, закодированных или встроенных в машиночитаемый носитель, которые при исполнении процессором(амии) компьютера управляют процессором(ами) для того, чтобы осуществлять описанные действия. Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере одну из машиночитаемых инструкций несет сигнал, несущая волна или другой промежуточный носитель.

Изобретение описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Модификации и изменения могут приходить на ум при прочтении и осмыслении предшествующего подробного описания. Подразумевается, что изобретение следует толковать как включающее все такие модификации и изменения, пока они входят в объем прилагаемой формулы изобретения или ее эквивалентов.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам формирования изображений. Устройство содержит первое и второе средства формирования изображений, выровненные относительно зон сканирования объекта, третье средство формирования изображений, которое выборочно можно перемещать между первым местоположением, в котором третье средство формирования изображений выровнено относительно зон сканирования объекта, и вторым местоположением, в котором третье средство формирования изображений находится вне выравнивания относительно зон сканирования, и блок выравнивания, который поддерживает третье средство формирования изображений, причем блок выравнивания обеспечивает корректировку по меньшей мере одного из положения или ориентации третьего средства формирования изображений относительно зон сканирования. Способ сканирования объекта с использованием множества средств формирования изображений содержит перемещение первого средства формирования изображений поочередно между первым местоположением, в котором первое средство формирования изображений выровнено относительно зон сканирования второго и третьего средств формирования изображений, и вторым местоположением, в котором первое средство формирования изображений находится вне выравнивания относительно зон сканирования, и обеспечение корректировки по меньшей мере одного из положения или ориентации третьего средства формирования изображений относительно зон сканирования. Использование изобретений позволяет улучшить совмещение данных из различных средств формирования изображений. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Устройство (100) формирования изображений, которое содержит:

первое средство (102₁) формирования изображений;

второе средство (102₂) формирования изображений, причем первое и второе средства формирования изображений выровнены относительно зон сканирования для сканирования объекта;

третье средство (102_N) формирования изображений, которое выборочно можно перемещать между первым местоположением (114), в котором третье средство формирования изображений выровнено относительно зон сканирования для сканирования объекта, и вторым местоположением (122), в котором третье средство формирования изображений находится вне выравнивания относительно зон сканирования; и

блок (704) выравнивания, который поддерживает третье средство формирования изображений, причем блок выравнивания обеспечивает корректировку по меньшей мере одного из положения или ориентации третьего средства формирования изображений относительно зон сканирования.

2. Устройство формирования изображений по п. 1, в котором по меньшей мере два из первого, второго и третьего средств представляют собой различные средства формирования изображений.

3. Устройство формирования изображений по п. 1, в котором по меньшей мере два из первого, второго и третьего средств представляют собой один и тот же тип средства формирования изображений, причем одно представляет собой клиническое средство формирования изображений, а другое представляет собой неклиническое средство формирования изображений.

4. Устройство формирования изображений по п. 3, в котором третье средство формирования изображений представляет собой неклиническое средство формирования изображений и третье средство формирования изображений располагают во втором местоположении, когда устройство формирования изображений используют для клинического сканирования.

5. Устройство формирования изображений по п. 3, в котором третье средство формирования изображений представляет собой неклиническое средство формирования изображений и третье средство формирования изображений располагают в первом местоположении, когда устройство формирования изображений используют для неклинического сканирования.

6. Устройство формирования изображений по любому из пп. 1-5, в котором третье средство формирования изображений съемно прикрепляют к устройству формирования изображений и оно является взаимозаменяемым с по меньшей мере одним другим средством формирования изображений.

7. Устройство формирования изображений по любому из пп. 1-5, которое дополнительно содержит:

опору (220), которая поддерживает третье средство формирования изображений, подвешенное над полом помещения для исследований, причем третье средство формирования изображений соединяют с возможностью скольжения с опорой, и оно скользит по опоре в первое местоположение.

8. Устройство формирования изображений по любому из пп. 1-5, которое дополнительно содержит:

скользящий механизм (214, 902), прикрепленный по меньшей мере к одному из пола помещения для исследований, потолка помещения для исследований, стены помещения для исследований или другого компонента, причем третье средство формирования изображений соединяют с возможностью скольжения со скользящим механизмом, и оно скользит по скользящему механизму в первое местоположение.

9. Устройство формирования изображений по п. 1, в котором блок выравнивания обеспечивает угловые вариации при вращении вокруг осей X и Z.

10. Устройство формирования изображений по п. 9, в котором блок выравнивания обеспечивает линейное выравнивание вдоль оси Y.

11. Способ сканирования объекта с использованием множества средств формирования изображений, содержащий:

перемещение первого средства формирования изображений поочередно между первым местоположением, в котором первое средство формирования изображений выровнено относительно зон сканирования второго и третьего средств формирования изображений, и вторым местоположением, в котором первое средство формирования изображений находится вне выравнивания относительно зон сканирования; и

обеспечение корректировки по меньшей мере одного из положения или ориентации третьего средства формирования изображений относительно зон сканирования.

12. Способ по п. 11, в котором по меньшей мере два из первого, второго и третьего средств представляют собой различные средства формирования изображений или один и тот же тип средства формирования изображений, причем одно представляет собой клиническое средство формирования изображений, а другое представляет собой неклиническое средство формирования изображений.

13. Способ по п. 12, в котором первое средство формирования изображений представляет собой неклиническое средство формирования изображений, и причем способ дополнительно содержит:

расположение первого средства формирования изображений во втором местоположении, когда устройство формирования изображений используют для клинического сканирования; и

расположение первого средства формирования изображений в первом положении, когда устройство формирования изображений используют для клинического сканирования.

14. Способ по любому из пп. 11-13, в котором первое средство формирования изображений съемно прикрепляют к устройству формирования изображений и которое является взаимозаменяемым с по меньшей мере одним другим средством формирования изображений.