定位目标对象的系统和方法技术方案

本申请涉及用于定位与X射线系统相关联的目标对象的系统和方法(1200)。X射线系统(1200)可以包括X射线源(1231)、探测组件(1232)、臂(1230)和平台(1250)。X射线系统(1200)也可以包括第一定位组件、第二定位组件(1220)或第三定位组件(840)。第一定位组件可以被配置为确定目标对象的感兴趣区域(ROI)(440)所在的目标点。第二定位组件(1220)可以被配置为定位目标对象。第三定位组件(840)可以被配置为实时获取与目标对象相关联的目标设备的位置信息。

System and method of locating target object

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】定位目标对象的系统和方法交叉引用本申请要求2017年9月25日提交的中国专利申请号为201710874065.2、2017年11月30日提交的中国专利申请号为201711242643.7、2017年12月20日提交的中国专利申请号为201711384644.5以及2018年6月26日提交的中国专利申请号为201810671197.X的优先权，其内容通过引用并入本文。
本申请通常涉及医疗系统，更具体地，涉及在医疗或成像过程中定位目标对象的系统和方法。
技术介绍
在外科手术(例如，穿刺手术)中，操作者可以在与目标对象(例如，患者)相关联的病灶点(例如，穿刺点)处进行外科手术。可以通过医学成像系统朝目标对象发射X射线确定解剖图像，从而帮助操作者确定病灶点。在某些情况下，可以根据解剖图像和操作者的临床经验来确定病灶点，这可能会导致相对低效或不准确。在某些情况下，在外科手术中，可能需要不同视角的解剖图像，操作者可能需要调整X射线辐射(例如，X射线的方向)以确保病灶点位于或接近不同视角的解剖图像的中心。在某些情况下，为了实时导航外科手术(例如，导航手术器械)，至少需要一个附加的设备(例如，手推车)将导航设备放置在手术室中。一方面，附加的设备可能占用手术室的空间。另一个面，在导航之前，需要将附加的设备与医学成像系统进行配准，效率低。因此，需要开发一种方法或系统以在医学成像过程中定位目标对象或目标设备。
技术实现思路
在本申请的一方面，可以提供X射线系统。X射线系统可包括被配置为向目标对象发射X射线束的X射线源；被配置为接收穿过目标对象的X射线束的至少一部分的探测组件；被配置为支撑探测组件和X射线源的臂；被配置为放置目标对象并置于所述X射线源与所述探测组件之间的平台；第一定位组件被配置为确定目标对象的感兴趣区域(ROI)所在的目标点，其中：第一定位组件包括被配置为发射第一激光束的第一激光组件以及被配置为发射第二激光束的第二激光组件，其中，第一和第二激光束在目标点处相交。在一些实施例中，臂可以包括选自C形臂和G形臂的组合。在一些实施例中，目标点可位于：当臂在正位时X射线源发射的第一X射线束和当臂在侧位时X射线源发射的第二X射线束的交点处。在一些实施例中，目标点可以位于所述第一X射线束的中心轴线和所述第二X射线束的中心轴线之间的交点处。在一些实施例中，第一激光组件可以安装在选自X射线源和探测组件的区域上。在一些实施例中，第一激光组件可以安装在探测组件的外侧。在一些实施例中，第二激光组件可以安装在臂的内侧。在一些实施例中，第一激光束和所述第二激光束中的一个具有“十”字形，另一个具有“一”字形。在一些实施例中，具有“十”字形的第一激光束或第二激光束可以由“十”字形激光发射器或两个垂直的“一”字形激光发射器发射。在一些实施例中，该系统还可以包括：位置检测设备，被配置为检测臂的旋转角度，其中，位置检测设备安装在臂上；提示设备，被配置为提示旋转角度，其中，提示设备与位置检测设备连接。在一些实施例中，该系统还可包括：第三激光发射组件，被配置为在目标对象上发射带有第一预设图案的第三激光束；第二定位组件，位于探测组件和平台之间，其中，投射在第二定位组件上的第一预设图案与第二定位组件的图案重合，第二定位组件被配置为基于第一预设图案和与目标对象相关联的解剖图像来定位目标对象，解剖图像是通过向所述目标对象投射检测光束而确定的。在一些实施例中，第三激光发射组件发射的第三激光束的第一路径可以与X射线源发射的X射线束的第二路径重合。在一些实施例中，系统还可以包括第三定位组件，被配置为：实时获取与目标对象相关联的目标设备的位置信息。在一些实施例中，第三定位组件可以包括至少两个定位探测器。在本申请的第二方面，提供了X射线系统。X射线系统可包括：X射线源，被配置为朝目标对象发射X射线束；探测组件，被配置为接收穿过目标对象的X射线束的至少一部分；臂，被配置为支撑探测组件和X射线源；平台，被配置为放置标对象，平台置于X射线源与探测组件之间；激光发射组件，被配置为在目标对象上发射带有第一预设图案的激光束；定位组件，位于探测组件和平台之间，其中，投射在定位组件上的第一预设图案与定位组件的图案重合，定位组件被配置为基于第一预设图案和与目标对象关联的解剖图像来定位目标对象，解剖图像是通过向所述目标对象投射检测光束而确定的。在一些实施例中，臂可以包括选自C形臂和G形臂的组合。在一些实施例中，第一预设图案包括选自一个组合的网格，该组合从规则线、包括规则多边形的网格、包括不规则多边形的网格、包括规则曲线的网格以及包含圆形的网格中选取。在一些实施例中，激光束的第一路径可以与X射线束的第二路径重合。在一些实施例中，激光发射组件可装在X射线源上。在一些实施例中，X射线源可能包括：X射线组件，被配置为向目标对象发射X射线束；以及X射线组件下方的激光控制组件，其包括：反射镜和激光发射组件，激光发射组件发射的第一路径被反射镜反射之后与X射线束的第二路径重合。在一些实施例中，定位组件可以包括至少一个定位标记，并且至少一个定位标记被配置为定位目标对象。在一些实施例中，至少定位标记可以包括至少一个激光标记。在一些实施例中，至少一个定位标记可以位于第一预设图案的网格的至少一个交点处。在一些实施例中，定位组件可以设于朝向平台的探测组件的表面上。在一些实施例中，该系统还可包括移动设备，该移动设备被配置为将定位组件从朝向平台的探测组件表面移开。在一些实施例中，移动设备包括：传动机构，被配置为移动定位组件，传动机构与定位组件连接。在一些实施例中，定位组件可以置于探测组件上或被传动机构卷绕。在一些实施例中，传动机构可包括至少一个传动轮，其中，传动机构通过至少一个传动轮与定位组件连接。在一些实施例中，系统还可以包括第二定位组件，第二定位组件被配置为实时获取与目标对象相关联的目标设备的位置信息。在一些实施例中，第二定位组件可以包括至少一个定位探测器。在本申请的第三方面，提供了X射线系统。X射线系统可包括：X射线源，被配置为向目标对象发射X射线束；探测组件，被配置为接收穿过目标对象的X射线束的至少一部分；臂，被配置为支撑探测组件和X射线源；平台，被配置为放置标对象，平台置于X射线源与探测组件之间；定位组件，被配置为实时获取与目标对象相关联的目标设备的位置信息。在一些实施例中，臂可以包括选自C形臂和G形臂的组合。在一些实施例中，与目标对象相关联的目标设备可以包括手术器械。在一些实施例中，定位组件可包括至少两个定位探测器。在一些实施例中，至少两个定位探测器可以移动以调整至少两个定位探测器之间的至少两个距离。在一些实施例中，定位组件可以包括至少一个伸缩杆，其中，至少一个伸缩杆中的每一个的一端安装在臂上。在一些实施例中，至少一个伸缩杆的每一个可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.X射线系统，包括：/nX射线源，被配置为向目标对象发射X射线束；/n探测组件，被配置为接收穿过所述目标对象的所述X射线束的至少一部分；/n臂，被配置为支撑所述探测组件和所述X射线源；/n平台，被配置为放置所述目标对象，所述平台置于所述X射线源与所述探测组件之间；以及/n第一定位组件，被配置为确定所述目标对象的感兴趣区域(ROI)所在的目标点，其中：/n第一定位组件包括被配置为发射第一激光束的第一激光组件以及被配置为发射第二激光束的第二激光组件，其中，所述第一和第二激光束在所述目标点处相交。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170925 CN 2017108740652;20171130 CN 2017112426431.X射线系统，包括：
X射线源，被配置为向目标对象发射X射线束；
探测组件，被配置为接收穿过所述目标对象的所述X射线束的至少一部分；
臂，被配置为支撑所述探测组件和所述X射线源；
平台，被配置为放置所述目标对象，所述平台置于所述X射线源与所述探测组件之间；以及
第一定位组件，被配置为确定所述目标对象的感兴趣区域(ROI)所在的目标点，其中：
第一定位组件包括被配置为发射第一激光束的第一激光组件以及被配置为发射第二激光束的第二激光组件，其中，所述第一和第二激光束在所述目标点处相交。


2.根据权利要求1所述的X射线系统，其特征在于，所述臂包括选自C形臂和G形臂的组合。


3.根据权利要求1所述的X射线系统，其特征在于，所述目标点位于：当所述臂在正位时所述X射线源发射的第一X射线束和当所述臂在侧位时所述X射线源发射的第二X射线束的交点处。


4.根据权利要求3所述的X射线系统，其特征在于，所述目标点位于所述第一X射线束的中心轴线和所述第二X射线束的中心轴线的交点处。


5.根据权利要求1所述的X射线系统，所述第一激光组件安装在选自所述X射线源和所述探测组件的区域上。


6.根据权利要求1所述的X射线系统，其特征在于，所述第一激光组件安装在所述探测组件的外侧。


7.根据权利要求1所述的X射线系统，其特征在于，所述第二激光组件安装在所述臂的内侧。


8.根据权利要求1至7中任一项所述的X射线系统，其特征在于，所述第一激光束和所述第二激光束中的一个具有“十”字形，另一个具有“一”字形。


9.根据权利要求8所述的X射线系统，其特征在于，具有所述“十”字形的所述第一激光束或所述第二激光束是由“十”字形激光发射器或两个垂直的“一”字形激光发射器发射。


10.根据权利要求1至9中任一项所述的X射线系统，进一步包括：
位置检测设备，被配置为检测所述臂的旋转角度，其中，所述位置检测设备安装在所述臂上；以及
提示设备，被配置为提示所述旋转角度，其中，所述提示设备与所述位置检测设备连接。


11.根据权利要求1所述的X射线系统，进一步包括：
第三激光发射组件，被配置为在所述目标对象上发射带有第一预设图案的第三激光束；以及
第二定位组件，位于所述探测组件和所述平台之间，其中，投射在所述第二定位组件上的所述第一预设图案与所述第二定位组件的图案重合，所述第二定位组件被配置为基于所述第一预设图案和与所述目标对象相关联的解剖图像来定位所述目标对象，所述解剖图像是通过将所述X射线束投射到所述目标对象而确定的。


12.根据权利要求11所述的X射线系统，其特征在于，所述第三激光发射组件发射的所述第三激光束的第一路径与所述X射线源发射的所述X射线束的第二路径重合。


13.根据权利要求1所述的X射线系统，进一步包括：
第三定位组件，被配置为：
实时获取与所述目标对象相关联的目标设备的位置信息。


14.根据权利要求13所述的X射线系统，其特征在于，所述第三定位组件包括至少两个定位探测器。


15.X射线系统，包括：
X射线源，被配置为向目标对象发射X射线束；
探测组件，被配置为接收穿过所述目标对象的所述X射线束的至少一部分；
臂，被配置为支撑所述探测组件和所述X射线源；
平台，被配置为放置所述目标对象，所述平台置于所述X射线源与所述探测组件之间；
激光发射组件，被配置为在所述目标对象上发射带有第一预设图案的激光束；以及
定位组件，位于所述探测组件和所述平台之间，其中，投射在所述定位组件上的所述第一预设图案与所述定位组件的图案重合，所述定位组件被配置为基于第一预设图案和与所述目标对象关联的解剖图像来定位所述目标对象，所述解剖图像是通过将所述X射线束投射到所述目标对象而确定的。


16.根据权利要求15所述的X射线系统，其特征在于，所述臂包括选自C形臂和G形臂的组合。


17.根据权利要求16所述的X射线系统，其特征在于，所述第一预设图案包括选自一个组合的网格，所述组合从规则线、包括规则多边形的网格、包括不规则多边形的网格、包括规则曲线的网格以及包含圆形的网格中选取。


18.根据权利要求16所述的X射线系统，其特征在于，所述激光束的第一路径与所述X射线束的第二路径重合。


19.根据权利要求16所述的X射线系统，其特征在于，所述激光发射组件安装在所述X射线源上。


20.根据权利要求15所述的X射线系统，其特征在于，所述X射线源包括：
X射线组件被配置为向所述目标对象发射所述X射线束；以及
在所述X射线组件下方的激光控制组件，包括：
反射镜和所述激光发射组件，由所述激光发射组件发射的所述激光束的所述第一路径被所述反射镜反射之后与所述X射线束的第二路径重合。


21.根据权利要求15所述的X射线系统，其特征在于，所述定位组件包括至少一个定位标记，所述至少一个定位标记被配置为定位所述目标对象。


22.根据权利要求21所述的X射线系统，其特征在于，所述至少一个定位标记包括至少一个激光标记。


23.根据权利要求21所述的X射线系统，其特征在于，所述至少一个定位标记位于所述第一预设图案的所述网格的至少一个交点处。


24.根据权利要求15所述的X射线系统，其特征在于，所述定位组件设于朝向所述平台的所述探测组件的表面上。


25.根据权利要求15所述的X射线系统，进一步包括：
移动设备，被配置为将所述定位组件从朝向所述平台的所述探测组件的所述表面移开。


26.根据权利要求25所述的X射线系统，其特征在于，所述移动设备包括：
传动机构，被配置为移动所述定位组件，所述传动机构与所述定位组件连接。


27.根据权利要求26所述的X射线系统，其特征在于，所述定位组件置于所述探测组件上或被所述传动机构卷绕。

【专利技术属性】
技术研发人员：印晖，唐冰，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31