放射控制和最小化的系统和方法技术方案

提供了一种放射控制系统和方法，其中向患者和/或设备的操作者投放的放射被最小化。放射控制系统可以用于大范围的应用，包括放射源用于检查物体的应用，例如医疗成像、诊断和治疗，使用放射的制造操作的应用、机场扫描系统中的应用、不同安全性设施中的应用，以及核反应器自动和过程控制中的应用。放射控制系统和方法也可以与3D成像一起使用。

System and method for radiation control and minimization

A radiation control system and method in which radiation delivered to an operator of a patient and / or device is minimized. Radiation control system can be used for a wide range of applications, including radioactive sources used for inspection of objects, such as medical imaging, diagnosis and treatment, the use of radiation of the manufacturing operation, application of airport scanning system application, the application of different safety facilities, and shall be applied for automatic anti nuclear and process control in. Radiation control systems and methods can also be used in conjunction with 3D imaging.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权要求/相关申请本申请要求根据35 USC 120的都在2011年11月5日提交的美国专利申请序列号13/311，491、13/311，495以及13/311，486的权益，而这些美国专利申请要求根据35 USC119 (e)的在2011年3月16日提交的美国临时专利申请的权益，其序列号为61/453，540以及题目为 “Radiation Control and Minimization System and Method”,其全部内容通过引用的方式结合于此。
本申请一般涉及放射系统(用于工业、安全措施、治疗用途或成像)，特别地涉及用于最小化暴露给患者、个人、物体或操作者的放射的系统。
技术介绍
产生各种形式的放射/电离能量的设备和系统用于各种疗法/治疗、诊断或成像目的。例如，各种形式的放射/电离能量可以用于检查物体(例如在机场扫描系统中、不同的安全性装置、制造和过程控制)或检查患者(例如在诊所或医院，例如Cath lab，其中外科医生/治疗专家操作X射线或CT系统)。例如，医学成像行业非常关注在诊断和治疗过程中以及操作室程序中降低放射剂量，其包括硬件和软件的修改。参见Miller DL, Balter S, Schueler BA, WagnerLK, Strauss KJ, Vano E.“Clinical radiation management for fluoroscopicalIy guidedinterventional procedures”，Radiology.Nov2010; 257 (2):321_332。放射剂量报告是医护需要的质量保证(QA)评估 之一。此外，食品药品管理局(FDA)在它们2010年的“白皮书”中要求显著降低“不必要的放射”。FDA “白皮书'Initiative to Reduce UnnecessaryRadiationExposure from Medical Imaging.1n -Administration CfDaRHUSFaD, ed.2010。有两个主要方面能够降低放射暴露。第一个方面是X射线设备的技术改进，例如投资于更好的过滤、校准仪、探测器以及图像分析。另一个方面是操作者使用放射的方式，这包括接触的时间长短，从源头到患者的距离，以及合适的校准。参见Miller DL, BalterS，Schueler BA, Wagner LK, Strauss KJ, Vano E.“Clinical radiation managementfor f luoroscopically guided interventional procedures，，，Radiology.Nov2010;257(2):321-332 以及 Arthur WR, Dhawan J, Norell MS, Hunter Aj, Clark AL, “Doescardiologist—or radiographer-operated fluoroscopy and image acquisitioninfluence optimization of patient radiation exposure during routine coronaryangiography ?”，Br J Radiol.S印2002; 75 (897): 748-753。操作者 / 医生的放射教育对降低放射剂量是至关重要的，且受过训练的医生使用明显较低的放射量。降低放射暴露的类似焦点在于非医学领域。例如，核工业在几十年来对放射暴露非常敏感，且在许多其他制造领域有严格的指导原则将放射暴露降到最低。参见Http://www.state, il.us/iema/publications/pdf/IEMA%20032%20Everyday%20Us es%20of%20Radiation.pdf。例如，在荧光透视(fluoroscopy)指导的干预治疗过程中，操作者(通常是医生)有时候甚至在他/她激活向患者进行放射的放射源时，员工并没有接收到放射源产生的信号。该放射(及其中的信息)不仅浪费了而且不必要地伤害患者和放射源的员工/操作者。这可以称为不是期望的“未留心的放射”(UR)。因此，在检查物体或患者的各种不同应用中，本申请旨在期望降低未留心的放射，并因此将可能对操作者和/或患者有害的放射暴露降到最低。【附图说明】图1示出了医学应用示例，其中放射源用于检查患者，在这个过程中可能发生未留心的放射；图2示出了放射降低和最小化的装置的实施方式；图3示出了能与放射降低和最小化的装置一起使用的注视方向监察设备的示例；图4A-4C示出了三个眼睛运动跟踪注意力监察设备的示例；图5A-5B示出了放射降低和最小化的装置的定影区域跟踪的实施；图6A-6D示出了用于在定影区域跟蹤在使用时控制放射源的不同实施方式；图7示出了更多关于定影区域跟踪的控制器模块的细节；以及图8示出了放射降 低和最小化的装置的脑活动监察的实施。【具体实施方式】本申请特别适用于用于检查/治疗/诊断患者的系统，在该过程中放射被最小化且本申请将在本文中被描述。但是应当理解用于降低放射暴露的系统和方法具有更大的用途，因为其可以用于任何应用，其中期望能最小化被放射暴露伤害的物体或人(例如患者或操作者)的放射暴露，且这些应用可以包括检查物体的系统，其中操作者可能被暴露给不必须的放射(例如机场扫描系统、不同安全性装置、制造和过程控制等)，或者用于检查患者的系统(例如，在诊所或医院中，例如Cath lab，其中医生/治疗专家操作X射线或CT系统，诊断过程，治疗过程，成像过程等。)放射最小化能够与任何类型的放射使用，该放射包括电离放射源(X射线、伽马、阿尔法和贝塔)和非电离放射源(电磁，美国)。放射最小化还可以与3D系统(例如CT、MR1、B1-Plane以及其他)使用。图1示出了医疗应用示例，其中放射源用于检测患者，其中未留心的放射可能发生。在该医疗应用中，患者20可以躺在装置24的表面22上。在该示例中，该示例中的装置具有通过C臂30彼此连接的放射源26和检测器28，其中放射被引向患者20以成像或治疗患者的某一部分。该装置24还可以包括监察器32，在该监察器32上显示该患者成像/治疗的结果。该装置还可以包括放射激活器34，其允许操作者激活来自放射源的放射的发射。除了患者20，还可以有操作者36 (有时是医生)和设备24附近的助手38。因此，该患者、操作者和助手也可能被暴露在放射下，且更具体地，暴露被下面描述的放射降低和最小化的系统降到最低的未留心的放射。图1中示出的医疗应用仅仅是可以使用的放射降低和最小化的系统的代表性系统类型，因为放射降低和最小化的系统可以用于期望能够降低/最小化未留心的放射的任何系统，例如但不限于上述的系统。图2示出了放射降低和最小化的装置40的实施方式，其能够连接到放射产生装置24以降低/最小化放射产生装置24的未留心的放射。该装置40可以被实施为硬件元件和软件元件的组合，其执行下述的功能和操作。在其他实施中，该装置可以整个以硬件来实施(特意编程的硬件设备等)。该装置40可以包括注意力监察模块/单元42，其从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闭环放射引导系统，包括：产生放射束的放射源；用于产生注意力监察信号的设备，该注意力监察信号指示操作者的注意力何时针对患者的感兴趣区域；用于产生放射激活信号的设备，该放射激活信号指示所述操作者希望激活所述放射源；以及控制单元，该控制单元基于所述注意力监察信号和所述放射激活信号实时产生用于控制从所述放射源向所述患者的感兴趣区域的放射的控制信号，以提供对从所述放射源向所述患者的感兴趣区域的放射的实时闭环反馈。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.16 US 61/453,540;2011.12.05 US 13/311,4911.一种闭环放射引导系统，包括: 产生放射束的放射源； 用于产生注意力监察信号的设备，该注意力监察信号指示操作者的注意力何时针对患者的感兴趣区域； 用于产生放射激活信号的设备，该放射激活信号指示所述操作者希望激活所述放射源；以及 控制单元，该控制单元基于所述注意力监察信号和所述放射激活信号实时产生用于控制从所述放射源向所述患者的感兴趣区域的放射的控制信号，以提供对从所述放射源向所述患者的感兴趣区域的放射的实时闭环反馈。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制信号在所述放射激活信号指示所述操作者想要产生放射且所述注意力监察信号指示所述操作者的注意力在所述患者的感兴趣区域的时候开启从所述放射源的放射。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述注意力监察信号由注意力监察器产生。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述注意力监察器还包括注视跟踪系统、注视方向系统和脑活动监察器中的一者。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述放射源是电离放射源和非电离放射源中的一者。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述放射源产生所述目标的三维图像。7.根据权利要求1所述的系统，还包括用于控制所述放射源的一个或多个放射参数的控制器。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述注意力监察信号由自动识别所述患者的感兴趣区域的跟踪系统产生。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述注意力监察信号由自动识别所述患者的感兴趣区域的注意力监察和跟踪系统产生。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述注意力监察设备是检测所述操作者的眼急动的操作者眼急动检测器。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述注意力监察设备是操作者眨眼检测器。12.根据权利要求1所述的系统，其中所述医疗放射系统具有基于所确定的注意力焦点而安置的患者台。13.一种用于放射闭环控制的方法，该方法包括: 注意力监察设备产生注意力监察信号，该注意力监察信号指示操作者的注意从放射源到患者感兴趣区域的放射束的广生； 放射激活器设备产生放射激活信号，该放射激活信号指示所述操作者希望激活所述放射束；以及 基于所述注意力监察信号和所述放射激活信号实时控制射向所述患者的感兴趣区域的所述放射束，以提供对从所述放射源到所述患者的感兴趣区域的放射的实时闭环反馈。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述放射束产生所述目标的三维图像。15.根据权利要求13所述的方法，其中控制所述放射束还包括控制被传递到所述放射源的一个或多个放射参数。16.根据权利要求14所述的系统，其中控制所述放射束还包括在所述放射激活信号指示所述操作者想要产生放射以及所述注意力监察信号指示所述操作者的注意力在所述患者的感兴趣区域时开启来自所述放射源的所述放射束。17.根据权利要求13所述的方法，其中产生注意力监察信号还包括检测所述操作者的眼急动。18.根据权利要求13所述的方法，其中产生注意力监察信号还包括检测所述操作者的眨眼。19.根据权利要求13所述的方法，还包括基于所确定的注意力焦点来安置的患者台。20.一种用于医疗放射优化的跟踪操作者注意力的装置，包括: 注意力监察设备，实时感测医疗放射系统的操作者的注意力焦点以产生感测的注意力监察信号； 信号处理器，对所述感测的注意力监察信号进行信号处理以确定所述医疗放射系统的操作者的注意力焦点；以及 医疗放射系统，该医疗放射系统的放射根据所述操作者的注意力焦点来控制。21.根据权利要求20所述的装置，其中所述注意力监察设备是头姿势监察器、注视跟踪监察器、注视方向监察器和精神注意力监察设备中的一者。22.根据权利要求20所述的装置，其中所述注意力监察设备是自动识别患者的感兴趣区域的跟踪系统。23.根据 权利要求20所述的装置，其中所述注...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·格斯，
申请(专利权)人：控制辐射系统有限公司，
类型：
国别省市：