一维位置指示符制造技术

本文公开的是一种医学系统(100、300、500)，包括：存储器(110)，其存储机器可执行指令、至少一组预定坐标(124)和位置识别算法(122)。所述位置识别算法被配置用于响应于接收到描述物体(306、310)的当前图像而输出针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的一组当前坐标(128)。机器可执行指令(120)的执行使得计算系统(104)从相机系统(304)重复接收(200)当前图像(126)。机器可执行指令(120)的运行使得计算系统(104)对所述当前图像执行以下操作：响应于将所述当前图像输入到所述位置识别算法中而接收(202)针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的所述一组当前坐标；计算(204)所述至少一组预定坐标与它的一组当前坐标之间的位置差异(130)；使用目标函数根据位置差异来计算(206)一维值(134)；并且使用用户接口(108、308、416、418)实时地提供(208)针对每个一维值并且由每个一维值控制的一维位置指示符(136、314、600、602、608、800、900、1002)。1002)。1002)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一维位置指示符


[0001]本专利技术涉及医学成像，特别地涉及用于医学成像的物体的定位。

技术介绍

[0002]各种医学成像模态，诸如X射线、荧光透视、磁共振成像(MRI)、计算机断层摄影、正电子发射断层摄影和单光子发射断层摄影使能对象的解剖结构的详细可视化。所有这些成像模态的共同特征是它们涉及物体的适当放置。物体可以例如是超声换能器或被成像的对象。
[0003]美国专利申请公开US20140004488 A1公开了一种用于在使用超声系统时训练从业者的系统，包括：用于管理超声训练会话的工作流程的单元；用于向操作超声机器的从业者提供超声训练会话指令并用于从受训者接收输入的用户接口；用于与超声机器通信、用于从超声机器收集在训练会话期间产生的一幅或多幅超声图像的单元；用于对超声图像进行图像处理的单元；以及用于评估超声图像的质量的单元。一种用于在使用超声系统时监测从业者熟练程度的方法，包括：向从业者提供超声任务定义；从超声机器收集由从业者在超声任务的执行期间产生的一幅或多幅超声图像；对超声图像进行图像处理；并且评估超声图像的质量。还描述了相关的装置和方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术在独立权利要求中提供了医学系统、方法和计算机程序。在从属权利要求中给定了实施例。
[0005]执行医学成像的困难在于，它可能要求装备和/或对象的精确放置。这通常要求操作者经历广泛的训练和练习。实施例可以提供一种医学系统，其使能以最小的训练量精确放置用于医学成像的物体。
[0006]这可以通过从相机系统重复接收当前图像来实现。当前图像然后被输入到位置识别算法中，其提供所述物体的当前坐标。然后将当前坐标与预定坐标进行比较，其导致位置差异的计算。所述位置差异是所述坐标中的差异。该位置差异可以是多维坐标。所述位置差异然后被输入到输出一维值的目标函数。所述一维值然后被用于控制一维位置指示符。
[0007]所述一维位置指示符然后可以被提供给医学系统的操作者或被成像的对象。物体或对象的复杂对齐或位置被减小到控制所述一维位置指示符的一维值。当对象或操作者移动到更差的位置时，所述一维位置指示符的值改变。由所述操作者或所述对象用小运动进行的实验很快确定了物体或对象应该如何移动。
[0008]目标函数可以是可以将多维位置差异转换为一维值的任何类型的目标函数。所述目标函数可以采取以目标函数可以由数值方法中使用的优化问题使用的方式类似的不同形式。
[0009]在一方面中，本专利技术提供了一种医学系统。所述医学系统包括存储机器可执行指令的存储器、至少一组预定坐标和位置识别算法。所述位置识别算法被配置用于响应于接
收到描述物体的当前图像而输出针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的一组当前坐标。所述位置识别算法可以例如是图像分割算法。存在实施分割算法或位置识别算法的各种方式。例如，可以将所述图像注册到解剖图集。在其他示例中，所述位置识别算法可以是模板或基于模型的匹配系统。在又另外的示例中，所述位置识别算法可以例如被实施为经训练的神经网络。
[0010]所述医学系统还包括被配置用于控制所述医学系统的计算系统。所述机器可执行指令的运行使得所述计算系统从相机系统重复接收当前图像。例如，可以以视频流或当前图像序列的形式接收当前图像。所述机器可执行指令的运行还使得所述计算系统对当前图像执行以下操作：这是响应于将当前图像输入到所述位置识别算法中而接收针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的一组当前坐标。所述机器可执行指令的运行还使得所述计算系统对当前图像执行以下操作，并且这是计算所述至少一组预定坐标与它的一组当前坐标之间的位置差异。
[0011]换句话说，对于所述至少一组预定坐标中的每组，存在计算的位置差异。对于当前图像，所述机器可执行指令的运行还使得所述计算系统通过将针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的位置差异输入到目标函数中来计算针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的一维值。在执行数值优化时，通常将多个值输入到目标函数中，并且然后将该目标函数要么最大化要么最小化。在数值方法中，所述目标函数然后被用于搜索最佳值。在这种情况下，所述目标函数被用于为对象提供一种简单的手段来理解如何适当定位所述物体。对于当前图像，所述机器可执行指令的运行还使得所述计算系统使用用户接口实时地提供针对每个一维值并且由每个一维值控制的一维位置指示符。
[0012]代替于显示图示所述物体的适当定位的复杂图，使用一维位置指示符。已经高度训练或具有非常良好空间思维感觉的人可能能够查看复杂的图或指令，并且理解如何移动所述物体或他们自己来适当定位所述物体。然而，在许多情况下，训练人们这样做是不可能的。如果定位涉及复杂的身体部分运动，人们可能没有用其身体再现所述空间指令所需的身体意识，这致使他们不能够遵循所述指令。
[0013]如果所述物体具有适当的位置，则所述一维位置指示符提供反馈。试图定位所述物体的人可以从所述用户接口接收来自所述一维位置指示符的刺激，并且从其一维变化中理解所述物体是越来越接近还是越来越远离适当位置，而无需任何训练。
[0014]在一些实例中，所述至少一组预定坐标可以仅是单组预定坐标。例如，这在定位刚性物体时可能很有用。在其他情况下，诸如当所述物体是对象或患者时，所述坐标可以通过弹性或可移动部分或部件连接。稍后将讨论的一个特定示例是两个肩关节的定位。对象可以独立移动这些。为了提供两者的适当位置，在这种情况下，提供了两个一维位置指示符。对于更复杂的物体和定位，可以提供任何数目的一维位置指示符。
[0015]在不同示例中，所述计算系统可以采取不同的形式。例如，它可以是立体相机。在其他示例中，它可以是多个相机。这些可以例如对于生成三维图像有用。在另一示例中，所述相机可以是三维相机，诸如飞行时间相机。
[0016]在另一实施例中，针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的一维位置指示符适于提供关于所述物体与至少一组预定物体坐标的对齐的实时反馈。如上文所提到的，所述一维位置指示符的使用可以提供一种以最小或零训练实现这一点的方法。
[0017]在另一实施例中，所述至少一组预定坐标是单组预定坐标。所述物体是超声换能器。所述单组预定坐标是所述超声换能器在对象上的取向和放置。
[0018]例如，所述位置识别算法也可以被用于识别所述对象的位置。所述至少一组预定坐标可以参考所述对象上的位置。所述一维位置指示符然后可以被用于将所述超声换能器的操作者引导到适当的位置。这对于训练超声换能器的操作者以及提供在使用诊断超声系统方面具有最少训练量的医师或医学技术人员可用的系统可能是有用的。
[0019]在另一实施例中，所述至少一组预定坐标是解剖位置。在这种情况下，所述物体是对象或患者。该实施例可能特别有益，因为患者或对象的各个部分是柔性的并且可以相对独立地移动。为了执行复杂的医学检查或诊断医学成像流程，常常需要将所述对象的身体的多个部分或部位放置在适当的位置。所述一维位置指示符可以显示给所述对象以提供帮助他们本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种医学系统(100、300、500)，包括：
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存储器(110)，其存储机器可执行指令(120)、至少一组预定坐标(124)以及位置识别算法(122)，其中，所述位置识别算法被配置用于响应于接收到描述物体(306、310)的当前图像(126)而输出针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的一组当前坐标(128)，其中，所述至少一组预定坐标是解剖位置，并且其中，所述物体是对象；
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相机系统(304)；
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用户接口(108、308、416、418)，其包括显示器(308)；
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医学成像系统(402)，其中，所述医学成像系统是以下各项中的任一项：X射线系统、数字荧光镜、磁共振成像系统、诊断超声系统、计算机断层摄影系统、正电子发射断层摄影系统和单光子发射断层摄影系统，其中，所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标定义了所述对象的身体部分相对于所述医学成像系统的成像区的三维位置和取向；以及
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计算系统(104)，其被配置用于控制所述医学系统，其中，所述机器可执行指令的运行使得所述计算系统从所述相机系统(304)重复接收(200)所述当前图像(126)，其中，所述机器可执行指令的运行还使得所述计算系统对所述当前图像执行以下操作：
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响应于将所述当前图像输入到所述位置识别算法中而接收(202)针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的所述一组当前坐标；
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计算(204)所述至少一组预定坐标与所述至少一组预定坐标的一组当前坐标之间的位置差异(130)；
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通过将针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的所述位置差异输入到目标函数中来计算(206)针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的一维值(134)；并且
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使用所述用户接口(108、308、416、418)实时地提供(208)针对每个一维值并且由每个一维值控制的一维位置指示符(136、314、600、602、608、800、900、1002)。2.根据权利要求1所述的医学系统，其中，针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的所述一维位置指示符适于提供关于所述物体与至少一组预定物体坐标的对齐的实时反馈。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的医学系统，其中，所述机器可执行指令的运行还使得所述计算系统：
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接收(500)成像协议选择(410)；
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通过查询具有所述成像协议选择的数据库(412)来检索(502)用于定位所述对象的一组定位指令步骤(414)，其中，所述一组定位指令步骤描述了预定的定位指令序列(1200、1202、1204)，其中，定位指令步骤序列中的至少一个定位指令步骤包括所述至少一组预定坐标；
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使用所述用户接口来提供(504)预定义的定位指令序列；并且
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在提供所述预定义的定位指令序列期间监测(506)对象运动，其中，针对所述预定义的定位指令序列中的至少一个定位指令实时地提供所述一维位置指示符，其中，所述一维位置指示符优选地在所述对象运动描述未能成功完成所述预定义的定位指令序列中的所述至少一个定位指令之后被实时地提供。4.根据权利要求3所述的医学系统，其中，所述机器可执行指令的运行还使得所述计算系统：
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如果所述一组当前坐标满足预定义准则，则提供指示在所述预定义的定位指令序列中的每个定位指令之后的定位的成功指示符(1300)；并且
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如果所述一组当前坐标不再满足所述预定义准则，则移除成功指示符。5.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标定义了所述对象的身体部分的三维位置和取向。6.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述用户接口被配置为将针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的所述一维位置指示符中的至少一个一维位置指示符提供为触觉信号(418)。7.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述用户接口被配置为将针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的所述一维位置指示符中的至少一个一维位置指示符提供为音频信号(416、1002)。8.根据权利要求7所述的医学系统，其中，所述音频信号包括以下各项中的任一项：幅度变化、音调变化、音色变化、立体声音频位置的变化(1004、1006)及其组合。9.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述用户接口被配置为将针对所述至少一组预定坐标中的每组预定坐标的所述一维位置指示符中的至少一个一维位置指示符提供为显示器(308)上的视觉位置指示符(314、600、602、608、800)，其中，所述视觉位置指示符是以下各项中的任一项：沿着预定路径的物体位置(604、610)、旋转位置(700、802)、物体大小(900、902)、颜色变化及其组合。10.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述位置识别算法被配置为使用以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：