(57)【要約】  患者撮像システムは、当該システムを使用する医療専門家にとって、医療介入中に、患者の身体に対してどれが正しい画像ビューであるか不明瞭であるという欠点がある。本発明は、例えば患者撮像システムに取り付けられるデジタルコンパスから受信される患者撮像システムの向きに基づいて、医用画像データに適用される表示変換を自動的に調整することを提案する。
2019511294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者撮像アレンジメントの画像検出器から医用画像データを受信する撮像インターフェースと、
前記患者撮像アレンジメントの向き情報を受信する向き情報インターフェースと、
前記向き情報に基づいて、前記医用画像データの表示変換を決定し、前記表示変換を使用して、前記患者撮像アレンジメントからの前記医用画像データを変換し、変換された前記医用画像データを提供し、変換された前記医用画像データを出力する処理ユニットと、
を含む、医用撮像装置。
【請求項２】
前記向き情報インターフェースによって受信される前記向き情報は、前記患者撮像アレンジメントからの傾斜信号及び／又は回転信号を含む、請求項１に記載の医用撮像装置。
【請求項３】
前記向き情報インターフェースによって受信される前記向き情報は、前記患者撮像アレンジメントのビデオ情報を含む、請求項１又は２に記載の医用撮像装置。
【請求項４】
前記向き情報インターフェースは更に、ビデオカメラから、前記患者撮像アレンジメントにおける患者のアライメントのビデオ情報を受信し、
前記処理ユニットは更に、前記患者撮像アレンジメントのアライメントに対する主患者軸からの前記患者のオフセット量を決定するために、前記ビデオ情報を処理し、決定された前記オフセット量に更に基づいて、前記医用画像データの前記表示変換を決定する、請求項１乃至３の何れか一項に記載の医用撮像装置。
【請求項５】
ユーザインターフェースを更に含み、
前記ユーザインターフェースは更に、ユーザによる手動画像補正率の入力を可能にする手動画像補正信号を受信し、
前記処理ユニットは更に、前記手動画像補正率を前記向き情報と組み合わせることによって、前記表示変換を決定する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の医用撮像装置。
【請求項６】
前記表示変換は、（ｉ）９０度の時計回り又は反時計回りの回転、（ｉｉ）１８０度の時計回り又は反時計回りの回転、（ｉｉｉ）２７０度の時計回り又は反時計回りの回転、（ｉｖ）水平対称軸及び／又は垂直対称軸周りで適用されるミラー変換、（ｖ）向き伝達関数の出力、のうちの１つ又は任意の組み合わせである、請求項１乃至５の何れか一項に記載の医用撮像装置。
【請求項７】
医用撮像ディスプレイの表示向きを調整するための方法であって、
患者撮像アレンジメントの向き情報を受信するステップａ）と、
前記患者撮像アレンジメントの画像検出器から、医用画像データを受信するステップｂ）と、
前記向き情報に基づいて、前記医用画像データの表示変換を決定するステップｃ）と、
前記表示変換を使用して、前記患者撮像アレンジメントからの前記医用画像データを変換するステップｄ）であって、これにより、変換された医用画像及び／又は変換された医用画像シーケンスが提供される、前記ステップｄ）と、
変換された前記医用画像データを表示するステップｅ）と、
を含む、方法。
【請求項８】
前記ステップａ）において、向き情報インターフェースによって受信される前記向き情報は、前記患者撮像アレンジメントからの傾斜信号及び／又は回転信号を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ビデオカメラから、前記患者撮像アレンジメントのビデオ情報を受信するステップａ１）を更に含み、前記ステップｄ）は更に、
ビデオ信号を使用して、前記患者撮像アレンジメントのアライメントに対する主患者軸のオフセット量を決定するステップｄ１）を含み、
前記ステップｃ）において、前記医用画像データの前記表示変換は、前記撮像軸に対する前記主患者軸の決定された前記オフセット量に更に基づいている、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
ユーザインターフェースから、ユーザによる手動画像補正率の手動入力を可能にする手動画像補正信号を受信するステップａ２）を更に含み、
前記ステップｅ）において、前記表示変換の決定は更に、前記手動画像補正角を前記向き情報と組み合わせるステップを含む、請求項７乃至９の何れか一項に記載の方法。
【請求項１１】
患者撮像アレンジメントと、
表示ユニットと、
請求項１乃至６の何れか一項に記載の医用撮像装置と、
を含み、
前記患者撮像アレンジメントは、前記医用撮像装置に向き情報を提供する向きセンサ及び前記医用撮像装置に医用画像データを提供する画像検出器を含み、
前記表示ユニットは、前記医用撮像装置によって出力される変換された医用画像データを表示する、医用撮像システム。
【請求項１２】
前記向きセンサは、２軸又は３軸加速度計である、請求項１１に記載の医用撮像システム。
【請求項１３】
前記医用撮像装置に、前記患者撮像アレンジメントの場所のビデオ情報を提供するビデオカメラを更に含む、請求項１１又は１２に記載の医用撮像システム。
【請求項１４】
制御ユニットによって実行されると、請求項７乃至１０の何れか一項に記載の方法のステップを行うように適応される、請求項１乃至６の何れか一項に記載の医用撮像装置を制御するためのコンピュータプログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のコンピュータプログラムが記憶された、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医用撮像装置、医用撮像方法、医用撮像システム、コンピュータプログラム要素及びコンピュータ可読媒体に関する。より具体的には、本発明は、医用撮像ディスプレイの表示向きを調整するアプローチに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療Ｘ線検査室において、表示機器を別個の可動アイテムとして提供する傾向がある。これにより、医療スタッフが、Ｘ線撮像機器を人間工学的に効率的に配置することができる。例えば表示モニタを、患者撮像アレンジメントとは反対の患者側に配置することができる。医療介入の様々な段階において、Ｃアーム撮像機器を動かすことがしばしば必要であり、したがって、表示スクリーンも動かす必要がある。
【０００３】
スタンドアロン表示モニタ及びスタンドアロンＣアーム撮像システムを、介入中に患者の周りの様々な位置に動かす場合に、例えばＸ線画像の正しい向きを特定することが難しい場合がある。従来では、医療専門家が、Ｘ線画像自体を使用して、Ｘ線ディスプレイの正しい向きを特定しようとしていた。しかし、患者撮像アレンジメントがＸ線を放射する必要がある。したがって、従来では、患者は、診断目的には有用ではない短い放射バーストのＸ線に被ばくされる。
【０００４】
米国特許出願公開第２００９／００５２７６１号は、デジタルＸ線透視撮影シーケンスと、従来のＸ線画像との両方を表示し、シーケンス及び画像を正しい方向に置くシステムについて説明している。しかし、医用撮像表示システムは更に改良されることが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、改良された医用撮像方向付けを提供する技術があることが有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の課題は、独立請求項の主題によって解決され、更なる実施形態は、従属請求項に組み込まれる。
【０００７】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に説明される実施形態から明らかとなり、また、当該実施形態を参照して説明される。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、医用撮像装置が提供される。当該医用撮像装置は、患者撮像アレンジメントの画像検出器から医用画像データを受信する撮像インターフェースと、患者撮像アレンジメントの向き情報を受信する向き情報インターフェースと、処理ユニットとを含む。
【０００９】
処理ユニットは、向き情報に基づいて、医用画像データの表示変換を決定し、表示変換を使用して、患者撮像アレンジメントからの医用画像データを変換し、変換された医用画像データを提供し、変換された医用画像データを出力する。したがって、患者撮像アレンジメントといった患者撮像アレンジメントの向き情報を使用して、ディスプレイでの患者撮像アレンジメントから受信される医用画像データの向きが自動的に変換される。これは、患者撮像アレンジメントの向きが、医用撮像装置の撮像インターフェースに接続されているディスプレイ上で医用画像が表示される際に、当該医用画像の向きも変更することを意味する。したがって、患者撮像アレンジメントが、Ｘ線撮像治療スイート内で移動させられても、例えば医療専門家は、臨床（即ち、診断）目的に使用されない放射Ｘ線を患者にあてる必要がない。
【００１０】
表示ユニットが、医用撮像装置の出力部に接続されてよい。表示ユニットは、患者撮像アレンジメントから受信した向き情報を使用して、患者撮像アレンジメントの画像検出器によって捕捉された医用画像データを、正しい向きで表示することができる。
【００１１】
第１の態様の一実施形態によれば、向き情報インターフェースによって受信される向き情報は、患者撮像アレンジメントからの傾斜信号及び／又は回転信号を含む。
【００１２】
したがって、表示変換は、患者撮像アレンジメントから受信される向き情報に基づいて決定される。患者撮像アレンジメントは、通常、患者撮像機器による使用のための傾斜及び回転信号を出力可能である電子制御システムを有する。したがって、医用撮像装置は、患者撮像アレンジメントの傾斜及び回転に基づいて、表示変換を提供する。
【００１３】
第１の態様の一実施形態によれば、向き情報インターフェースによって受信される向き情報は、患者撮像アレンジメントのビデオ情報を含む。
【００１４】
この実施形態では、患者撮像アレンジメントの場所をモニタリングする外部ビデオカメラが設けられる。ビデオカメラによって得られるビデオ情報に適用されるビデオ処理アルゴリズムを使用して、Ｃアームガントリの傾斜及び回転、並びに、患者撮像アレンジメントのドリーの方位角を導出することができる。
【００１５】
第１の態様の一実施形態によれば、向き情報インターフェースは更に、ビデオカメラから、患者撮像アレンジメントにおける患者のアライメントのビデオ情報を受信する。処理ユニットは更に、ビデオ情報を処理して、患者撮像アレンジメントのアライメントに対する主患者軸からの患者のオフセット量を決定する。処理ユニットは、決定されたオフセット量に更に基づいて、医用撮像データの表示変換を決定する。
【００１６】
（Ｃアーム撮像システムといった）患者撮像アレンジメントにおける患者のアライメントは、表示される医用撮像データのアライメントにも影響を与える。患者撮像アレンジメントの撮像領域における患者のミスアライメントは、医用画像データの表示変換を変更することが更に必要であることを意味する。この実施形態によれば、ビデオカメラが、患者撮像アレンジメントにおける患者のアライメントのオフセットを更に計算し、ミスアライメントを取り除くために、表示変換を補正する。
【００１７】
第１の態様の一実施形態によれば、医用撮像装置は、ユーザインターフェースを更に含む。ユーザインターフェースは更に、手動画像補正信号を受信し、これにより、ユーザによる手動画像補正率の入力が可能にされる。処理ユニットは更に、手動画像補正率を向き情報と組み合わせることによって、表示変換を決定する。
【００１８】
したがって、ファイルセーフなアプローチが提供され、これにより、医療専門家が、医用撮像装置のインターフェースを使用して、自動的に決定された向き情報を手動で調整することができる。
【００１９】
第１の態様の一実施形態によれば、表示変換は、（ｉ）９０度の時計回り又は反時計回りの回転、（ｉｉ）１８０度の時計回り又は反時計回りの回転、（ｉｉｉ）２７０度の時計回り又は反時計回りの回転、（ｉｖ）水平対称軸及び／又は垂直対称軸周りで適用されるミラー変換、（ｖ）向き伝達関数の出力のうちの１つ又は任意の組み合わせである。したがって、本実施形態による医用撮像装置は、患者撮像アレンジメントを使用している医療専門家にとって便利になるように、医用画像データに広範囲の表示変換を適用することができる。
【００２０】
本発明の第２の態様によれば、医用撮像ディスプレイの表示向きを調整する方法が提供される。当該方法は、
患者撮像アレンジメントの向き情報を受信するステップａ）と、
患者撮像アレンジメントの画像検出器から、医用画像データを受信するステップｂ）と、
向き情報に基づいて、医用画像データの表示変換を決定するステップｃ）と、
表示変換を使用して、患者撮像アレンジメントからの医用画像データを変換するステップｄ）であって、これにより、変換された医用画像及び／又は変換された医用画像シーケンスが提供される、上記ステップｄ）と、
変換された医用画像データを表示するステップｅ）とを含む。
【００２１】
したがって、第２の態様による方法は、医療専門家にとって便利になるように、医用画像データの自動再方向付けを可能にする。
【００２２】
第２の態様の一実施形態によれば、向き情報インターフェースによって受信される向き情報は、患者撮像アレンジメントからの傾斜信号及び／又は回転信号を含む。
【００２３】
第２の態様の一実施形態によれば、上記方法は、
ビデオカメラから、患者撮像アレンジメントのビデオ情報を受信するステップａ１）を更に含み、ステップｄ）は更に、
ビデオ信号を使用して、患者撮像アレンジメントのアライメントに対する主患者軸のオフセット量を決定するステップｄ１）を含み、
ステップｃ）において、医用画像データの表示変換は、撮像軸に対する主患者軸の決定されたオフセットに更に基づいている。
【００２４】
第２の態様の一実施形態によれば、上記方法は、
ユーザインターフェースから、ユーザによる手動画像補正率の手動入力を可能にする手動画像補正信号を受信するステップａ２）を更に含み、
ステップｅ）において、表示変換の決定は更に、手動画像補正角を向き情報と組み合わせるステップを含む。
【００２５】
本発明の第３の態様によれば、医用撮像システムが提供される。当該システムは、
患者撮像アレンジメントと、
表示ユニットと、
第１の態様又はその実施形態に従って説明された医用撮像装置とを含む。
【００２６】
患者撮像アレンジメントは、医用撮像装置に向き情報を提供する向きセンサ及び医用撮像装置に医用画像データを提供する画像検出器を含む。
【００２７】
表示ユニットは、医用撮像装置によって出力される変換された医用画像データを表示する。
【００２８】
したがって、患者撮像アレンジメント及び表示ユニットが、（カテーテル検査室といった）患者撮像検査室内を移動させられるにつれて、人間工学的に望ましい表示向きが、患者撮像アレンジメントの向きに基づいて自動的に提供される。
【００２９】
第３の態様の一実施形態によれば、向きセンサは、２軸又は３軸加速度計である。
【００３０】
したがって、広範囲の動きの変化を追跡することができる。例えば患者撮像アレンジメントの回転及び／又は患者撮像検査室内のその並進を追跡することができる。
【００３１】
第３の態様の一実施形態によれば、医用撮像システムは、医用撮像装置に、患者撮像アレンジメントの場所のビデオ情報を提供するビデオカメラを含む。
【００３２】
したがって、患者撮像システムと表示ユニットとの相対的位置が視覚的な手段を介して導出される。
【００３３】
本発明の第４の態様によれば、処理ユニットによって実行されると、第２の態様又はその実施形態のうちの１つにおいて説明されたステップを行うように適応される、第１の態様又はその実施形態による医用撮像装置を制御するためのコンピュータプログラム要素が提供される。本発明の第５の態様によれば、第４の態様のコンピュータプログラム要素が記憶されたコンピュータ可読媒体が提供される。
【００３４】
以下の明細書において、「患者撮像アレンジメント」との用語は、ドリー（又はトローリー）上で移動可能であるように構成されるＣアームＸ線撮像アレンジメントを含む。しかし、当然ながら、広範囲の患者撮像アレンジメントが、本明細書に説明される技術から恩恵を受ける。
【００３５】
以下の明細書において、「向き情報」との用語は、患者撮像アレンジメントの現在の配置の特定を可能にする情報を指す。配置には、例えばＣアームガントリの回転及び／又は傾斜の変更、又は、患者撮像アレンジメントの水平方向の並進が含まれる。向き情報は、患者撮像アレンジメント内の患者の向きを含んでもよい。
【００３６】
Ｃアーム撮像アレンジメントといった患者撮像アレンジメントは、通常、可動トローリーであるドリー上に配置される。２軸又は３軸加速度計が、ドリー自体又はＣアームの要素に配置される。したがって、回転情報が、向き情報として提供される。任意選択的に、傾斜及び回転信号が、患者撮像アレンジメントの電子駆動システムから提供される。任意選択的に、向き情報は、患者撮像アレンジメントの操作領域のビデオ情報として提供される。ビデオ情報は、任意選択的に後処理され、Ｃアーム傾斜及び回転信号、Ｃアームドリーの回転若しくは並進状態、又は、患者位置が抽出される。したがって、多くの異なるタイプの向き情報を本態様において使用可能であることが理解できるであろう。
【００３７】
したがって、本発明は、患者撮像アレンジメントの向き情報を使用して、患者撮像アレンジメントからの表示情報の向きを変換することを基本概念とする。これにより、患者撮像アレンジメントからの医用画像データのより人間工学的に適した表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
例示的な実施形態は、次の図面を参照して説明される。
【００３９】
【図１】図１は、Ｃアーム撮像検査室の全体図を示す。
【図２】図２は、第１の態様による医用撮像装置を示す。
【図３】図３は、医用撮像システムの概略配置を示す。
【図４ａ】図４ａは、患者撮像アレンジメント（Ｃアームシステム）の１つの姿勢からの患者撮像アレンジメントの向き追跡表記法を示す。
【図４ｂ】図４ｂは、患者撮像アレンジメント（Ｃアームシステム）の１つの姿勢からの患者撮像アレンジメントの向き追跡表記法を示す。
【図４ｃ】図４ｃは、患者撮像アレンジメント（Ｃアームシステム）の１つ姿勢からの患者撮像アレンジメントの向き追跡表記法を示す。
【図４ｄ】図４ｄは、患者撮像アレンジメント（Ｃアームシステム）の１つの姿勢からの患者撮像アレンジメントの向き追跡表記法を示す。
【図５ａ】図５ａは、１８０度の表示変換を示す。
【図５ｂ】図５ｂは、９０度の表示変換を示す。
【図５ｃ】図５ｃは、１８０度の表示変換を示す。
【図５ｄ】図５ｄは、１８０度の回転及び水平ミラー効果を含む表示変換を示す。
【図５ｅ】図５ｅは、９０度の画像回転及び水平ミラー効果を含む表示変換を示す。
【図６】図６は、第２の態様による医用撮像ディスプレイの表示向きを調整する方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
医療専門家が、患者撮像ディスプレイ自体から、患者に対する当該ディスプレイの正しい向きを特定することがしばしば難しいため、移動式患者撮像アレンジメントを使用する患者撮像は、医療専門家にとって問題となる場合がある。通常、患者撮像アレンジメントは、しばしば、同じ医療処置中に、当該医療処置の特定の部分でより都合の良いビューを得るために、ドリー（患者撮像アレンジメントを保持する移動式台車）上で動かされる。したがって、撮像処置又は介入処置中に、医療専門家に対して表示される画像の良いアライメントを確実とするために、患者撮像ディスプレイを手動で調整する時間が費やされる。
【００４１】
図１は、以下に説明するＣアームＸ線撮像システムを示す。ＣアームＸ線撮像システムは、本説明が着目する患者撮像アレンジメントのタイプの一例であるが、本明細書に説明される技術を有利に応用可能である他のタイプの移動式患者撮像アレンジメントも存在する。
【００４２】
ＣアームＸ線撮像システムは、一般に、介入蛍光透視中に使用される。図１は、ＣアームＸ線撮像システム１０を示す。ＣアームＸ線撮像システム１０は、Ｃアーム撮像アレンジメント１２と、表示ユニット１４と、医用撮像装置１６とを含む。医用撮像装置１６は、表示ユニット内に含まれるものとして示されているが、当然ながら、このユニットは、医用撮像スイート内の多くの場所に配置されることが可能である。
【００４３】
図１では、Ｃアーム撮像アレンジメント１２が、ドリー１８上に担持されている。ドリー１８を使用して、Ｃアーム撮像アレンジメント１２全体を前後に動かしたり、垂直軸２０の周りを回転させたりすることができる。Ｃアーム撮像アレンジメント１２は、ドリー１８上で並進角φ°だけ垂直軸２０の周りを回転させられる。
【００４４】
軌道駆動手段２２が、ドリー１８上でＣアームガントリ２４を担持する。軌道駆動手段２２によって、Ｃアームガントリ２４の位置を、傾斜角γ°だけＣアームガントリ２４の延長弧セグメントに沿って変更することができる。
【００４５】
軌道駆動手段２２によって更に、Ｃアームガントリ２４の位置を、ドリー１８に対する回転という意味で、回転角σ°だけ変更することができる。
【００４６】
ガントリの第１の端２４は、Ｘ線検出器２６を担持する。Ｃアームガントリの第２の端２８は、Ｘ線源３０を担持する。患者が、Ｘ線検出器２６とＸ線源３０との間に配置される。ドリー角度φ°、傾斜角γ°及び回転角σ°の変化によって、介入処置中に患者の広い範囲のビューが得られる。患者の周りのドリー１８の位置の水平方向の移動は、可能である患者のビューの範囲を更に広げる。
【００４７】
Ｘ線撮像の目的は、不必要な放射Ｘ線線量に患者を被ばくさせることを低減することである。幾つかのアプローチは、Ｘ線源の強度の低減又はＸ線検出器の感度の向上に着目している。更に他のアプローチは、画像処理の向上に着目している。
【００４８】
図１のＣアームシステム１２といったＸ線を使用する患者撮像システムのアライメントは、しばしば、患者撮像システムが操作可能であるときに生じる。Ｃアームシステム１２の向きの変更は、表示ユニット１４上の出力画像の向きに混乱するような変更をもたらし、患者がＣアーム撮像アレンジメントからのＸ線に被ばくされている間に、表示ユニット１４上の画像の手動による再方向付けが必要となる。
【００４９】
「ＡＬＡＲＡ（「合理的に達成可能な限り低く」）」の原理によれば、取るに足らない診断に利用するこのようなＸ線被ばくは最小限に抑えられるべきである。
【００５０】
本発明の第１の態様によれば、医用撮像装置３２が提供される。医用撮像装置３２は、患者撮像アレンジメント上の画像検出器から医用画像データ３６を受信する撮像インターフェース３４と、患者撮像アレンジメントの向き情報４０を受信する向き情報インターフェース３８と、処理ユニット４２とを含む。
【００５１】
処理ユニット４２は、向き情報４０に基づいて医用画像データ３６の表示変換を決定し、表示変換を使用して患者撮像アレンジメントからの医用画像データを変換し、したがって、変換された医用画像データ４３を提供し、変換された医用画像データ４３を出力する。
【００５２】
図２は、第１の態様による医用撮像装置３２を示す。撮像インターフェース３４は、ＰＡＣＳといった一般的な医用撮像規格に従ってデータを受信可能な（イーサネット（登録商標）又はＷｉ−Ｆｉ（登録商標）といった）一般的な有線又は無線データ転送手段である。Ｃアーム撮像アレンジメントのＸ線検出器からの信号は、例えば撮像インターフェース３４によって受信され、通常、スチール又はシーケンスＸ線画像データを含む。医用画像データが、向き情報インターフェースにおけるフォーマットで直接見られる場合、表示手段上のＸ線画像の向きは、Ｃアーム撮像アレンジメントが、ドリー１８上で患者の周りで傾斜、回転又は平行移動するに従って変化する。
【００５３】
処理ユニット４２は、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又はデータを処理可能な他の手段として提供される。処理ユニットは、変換された医用撮像データ４３を出力する。
【００５４】
動作時、処理ユニットは、向き情報インターフェース３８から向き情報４０を受信する。処理ユニット４２は、向き情報を、向き表示状態と比較する。
【００５５】
処理ユニット４２は、撮像インターフェース３４からの医用画像データ３６と、向きインターフェース３８からの向き情報とを組み合わせる。次に説明されるように、処理ユニット４２は、向き情報に基づいて、医用画像データ３６の表示変換を決定する。表示変換を決定した後、処理ユニット４２は、表示変換を使用して、医用画像データを変換し、変換された医用画像データを提供する。つまり、処理ユニット４２は、向き情報の論理条件を決定し、当該論理条件に適した表示変換を選択する。
【００５６】
簡単な例を挙げると、Ｃアームドリーが１８０度の円弧上を動かされたことを、Ｃアーム撮像ドリーのアンギュレーション情報φ度が示す場合、医用画像データは、ドリーの最初の静止位置に比べて１８０度オフセットである。したがって、向き情報がそのような状態が存在することを示すと、表示変換は、ドリーの方向とは反対の方向における１８０度の並進として選択される。このようにすると、Ｃアームドリーの並進によって医用画像データに適用される並進は、適切な表示変換を選択することによって、反転されることが可能である。
【００５７】
もう１つの簡単な例では、向き表示状態は、Ｘ線検出器２６が患者の上又は患者の下であるように、Ｃアームガントリが揃っているかどうかをモニタリングする。処理ユニット４２が、Ｘ線検出器２６は患者の下である状況から患者の上である状態まで変化するＣアームガントリの回転を検出すると、この例では、表示変換は、ミラー変換として選択される。表示変換を評価するより高度な技術について以下に説明する。
【００５８】
図３は、Ｘ線検出器ヘッド４６を示す、Ｃアーム撮像アレンジメント４４のＸ線検出器のある端の概略平面図を示す。表示アレンジメント４８を、医療専門家の典型的なビュー方向を示す矢印５０と共に示す。点線５２は、システムの主患者軸を示す。図３の右側は、表示装置４８の正面からのビューを示す。患者の脊柱が、この軸に沿って調整されるだろう。
【００５９】
したがって、Ｘ線検出器ヘッド４６の図示される１２時の位置が、表示アレンジメント４８の最も近くに提示されていることが見て取れる。Ｃアーム撮像アレンジメントのガントリに最も近いＸ線検出器の一部は、６時の位置において、表示アレンジメント４８の下部に示される。この例では、Ｘ線検出器ヘッド４６の９時の位置は、表示アレンジメントの左側と揃い、Ｘ線検出器ヘッド４６の３時の位置は、表示アレンジメント４８の３時の位置と揃っている。
【００６０】
任意選択的に、向き情報インターフェース３８は、向き検出デバイスからデータ信号を受信する。例えば向き情報インターフェースは、任意選択的に、Ｃアーム電子ステッパーモータ駆動システムから、傾斜γ°及び回転σ°情報を受信することができる。
【００６１】
任意選択的に、又は、組み合わせで、向き情報は、向きセンサから得られるアンギュレーション信号を含んでもよい。向きセンサは、例えばＣアームドリーの本体、ＣアームＸ線検出器２６及び／又はＣアームＸ線源に位置するデジタルコンパス２７（２軸又は３軸加速度計）であってよい。
【００６２】
任意選択的に、向き情報は、Ｃアーム撮像アレンジメントのビデオ情報を提供するビデオカメラ１５によって提供されてもよい。ビデオカメラ１５からのビデオストリームにビデオ後処理が行われ、これにより、Ｃアーム撮像アレンジメントの傾斜、回転及びアンギュレーションの信号を、向き情報インターフェース３８に提供することができる。
【００６３】
図４ａは、６時側及び３時側を示すＣアームガントリの一態様の拡大図を示す。
【００６４】
図４ｂは、図４ａとは反対側からのＣアーム撮像アレンジメントガントリのビューを示し、９時面及び６時面が可視である。
【００６５】
図４ｃは、Ｘ線検出器ヘッドが患者の下面を見ることができるように、Ｃアームガントリが全回転されている状況を示す。したがって、図４ｃでは、Ｘ線検出器ヘッドの６時面及び９時面が可視である。
【００６６】
図４ｄは、Ｘ線検出器ヘッドの６時側及び３時側が可視である状態で、（図４ｃのように）全回転された位置にあるＣアーム撮像アレンジメントを示す。したがって、この表記法を使用して、本発明を説明する。
【００６７】
任意選択的に、例えば患者の上方でＸ線検出器ヘッドにあるビデオカメラを使用して、Ｘ線検出器ヘッドに対する患者の長さ軸（主患者軸）を決定することができる。任意選択的に、カメラは赤外線カメラである。
【００６８】
図５ａは、表示ユニット１４が、Ｃアーム撮像アレンジメント及びガントリ４４と同じ患者側に置かれている使用事例を示す。図５ａに示される状況では、表示変換は、表示アレンジメント１４上での表示の前に、１８０度の医用画像データの画像回転を含む。
【００６９】
図５ｂでは、Ｃアーム撮像アレンジメントは、Ｃアームガントリ４４が、主患者軸５２と平行にアラインされるように配置されている。したがって、この場合、表示変換は、スクリーン１４上での表示の前に、Ｃアーム撮像アレンジメントのＸ線検出器ヘッドからの医用画像データの９０度の画像回転を含む。
【００７０】
図５ｃは、表示ユニット１４が、主患者軸５２の下側に配置され、Ｃアーム撮像アレンジメントのガントリ４４が、主患者軸５２に垂直に配置される状況を示す。この場合、医用撮像装置３２によって、１８０度の画像回転を含む表示変換が行われる。
【００７１】
図５ｄは、Ｃアーム撮像アレンジメントのＸ線検出器２６が、Ｘ線源３０の下に配置されている状況を示す。この状況では、Ｘ線検出器２６は、従来とは反対側から患者を観察する。したがって、図５ｄでは、医用撮像装置３２によって、１８０度の画像回転及び水平ミラーリング操作の表示変換が行われる。
【００７２】
図５ｃは、Ｘ線検出器２６が、Ｘ線管３０の下に配置されている状況を示す。表示装置１４は、主患者軸５２と平行に示されている。Ｃアーム撮像アレンジメントのガントリは、主患者軸５２と平行に配置されている。この場合、９０度の画像回転及び水平ミラーリング操作が、Ｃアーム撮像アレンジメントから受信される医用画像データに適用される表示変換として行われる。
【００７３】
当然ながら、正しい画像の向きは、常に自動的に決定することができるわけではない。任意選択的に、処理ユニット４２は、表示変換と組み合わせるために、手動アップデートを受信する。手動アップデートは、ユーザによって、例えばシステムのグラフィカルユーザインターフェースを介して又はハードウェア手動調整ノブによって適用される。
【００７４】
任意選択的に、医用撮像装置３２は、患者撮像アレンジメント１２の表示ユニット１４を保持するトローリー内に置かれてもよい。この場合、表示ユニット１４の医用撮像装置３２への接続が容易にされる。
【００７５】
任意選択的に、医用撮像装置３２は、（Ｃアーム撮像アレンジメントといった）患者撮像アレンジメント１２上に置かれてもよい。この場合、医用撮像装置３２は、変換された医用画像データを、表示ユニット１４に有線又は無線通信によって送信してよい。
【００７６】
任意選択的に、医用撮像装置３２は、Ｃアームドリー１８及び表示ユニット１４のトローリーの両方から遠隔に置かれてもよく、代わりに、患者撮像検査室の別の部分に置かれてもよい。この場合、向き情報信号及び撮像インターフェース信号は、表示ユニットとＣアーム撮像アレンジメントとの間で、当業者に知られている様々な有線及び無線通信技術を使用して送信されてよい。
【００７７】
図６は、本発明の第２の態様による方法を示す。
【００７８】
本発明の第２の態様によれば、医用撮像ディスプレイの表示向きを調整する方法が提供される。当該方法は、
ａ）患者撮像アレンジメントの向き情報４０を受信するステップ６０と、
ｂ）患者撮像アレンジメント上の画像検出器から、医用画像データ３６を受信するステップ６２と、
ｃ）向き情報に基づいて、医用画像データの表示変換を決定するステップ６４と、
ｄ）表示変換を使用して、患者撮像アレンジメントからの医用画像データを変換するステップ６６であって、これにより、変換された医用画像及び／又は変換された医用画像シーケンスが提供される、当該ステップ６６と、
ｅ）変換された医用画像データ４３を表示するステップ６８と、
を含む。
【００７９】
任意選択的に、第２の態様の方法は、ａ）において、向き情報インターフェース３８によって受信される向き情報４０は、患者撮像アレンジメントからの傾斜及び／又は回転信号を含むということを含む。
【００８０】
任意選択的に、第２の態様の方法は更に、
ａ１）ビデオカメラから、患者撮像アレンジメントのビデオ情報を受信するステップを含み、ｄ）は更に、
ｄ１）ビデオ信号を使用して、患者撮像アレンジメントのアライメントに対する主患者軸５２のオフセット量を決定するステップを含み、
ｃ）において、医用画像データの表示変換は、撮像軸に対する主患者軸の決定されたオフセットに更に基づいている。
【００８１】
任意選択的に、第２の態様の方法は更に、
ａ２）ユーザインターフェース３１から、ユーザによる手動画像補正率の手動入力を可能にする手動画像補正信号を受信するステップを含み、
ｅ）において、表示変換の決定は更に、手動画像補正角を向き情報と組み合わせるステップを含む。
【００８２】
第３の態様によれば、
患者撮像アレンジメント２４、２６、２８、３０と、
表示ユニット１４と、
第１の態様又はその実施形態において説明された医用撮像装置１６、３２と、
を含む医用撮像システム１２が提供される。
【００８３】
患者撮像アレンジメントは、医用撮像装置に向き情報を提供する向きセンサ２７と、医用撮像装置１６、３２に医用画像データを提供する画像検出器２６とを含み、表示ユニット１４は、医用撮像装置によって出力される変換された医用画像データを表示する。
【００８４】
図１は更に、本発明の第３の態様によるシステムも示す。図１は、第１の態様に関連して説明の上記一部においてすでに説明されている。
【００８５】
任意選択的に、表示ユニット１４は、第２の向きセンサを含む。第２の向きセンサは、表示ユニットアンギュレーション情報を提供する。表示ユニットアンギュレーション情報も、向き情報に含まれる。このオプションによれば、処理ユニット４２は、患者撮像アレンジメントにある向きセンサ２７からの向き情報に加えて、第２の向きセンサからの表示ユニットアンギュレーション情報を使用して表示変換を計算する。
【００８６】
本発明の実施形態によれば、表示変換情報が提供される。表示変換は、（ｉ）９０度の時計回り又は反時計回りの回転、（ｉｉ）１８０度の時計回り又は反時計回りの回転、（ｉｉｉ）２７０度の時計回り又は反時計回りの回転、（ｉｖ）水平対称軸及び／又は垂直対称軸周りで適用されるミラー変換、（ｖ）向き伝達関数の出力のうちの１つ又は任意の組み合わせである。
【００８７】
（ｖ）における向き伝達関数は、向き情報と、患者撮像アレンジメントからの画像に適用される表示変換とのマッピングである。
【００８８】
一実施形態によれば、向き伝達関数は、極限関数を含む。したがって、２次元又は３次元コンパスの範囲の限界における極端な動きは、表示変換に小さな影響しかないが、コンパスの範囲の真ん中におけるより小さい動きは、表示変換に著しい影響を有する。
【００８９】
一実施形態によれば、向き伝達関数は、ヒステリシスを含む。したがって、例えば第１の方向における患者撮像機器の動きは、患者撮像アレンジメントからの画像に適用される表示変換に相応する変化をもたらす。しかし、反対の方向における表示変換に相応する変化をもたらすためには、第２の方向においてより極端な動きが必要となる。
【００９０】
一実施形態によれば、患者撮像アレンジメントは、ＣアームＸ線撮像アレンジメントである。
【００９１】
任意選択的に、１つの設定によれば、向き情報が、患者撮像アレンジメント（Ｃアーム撮像アレンジメント）が、少なくとも９０度（時計回り又は反時計回り）の角度で変化したことを示す場合、表示変換情報も、少なくとも９０度（反時計回り又は時計回り）の角度を有する。
【００９２】
任意選択的に、別の設定によれば、向き情報が、患者撮像アレンジメント（Ｃアーム撮像アレンジメント）が、特定の角度で変化したことを示す場合、表示変換情報は、少なくとも当該特定の角度の負の角度として提供される。
【００９３】
任意選択的に、別の設定によれば、患者撮像アレンジメント（Ｃアーム撮像アレンジメント）が特定の角度で変化したことを、向き情報が示す場合、ヒステリシスを有する表示変換情報が提供され、したがって、表示変換情報において相応する負の変化を得るためには、患者撮像アレンジメントの向きにより大きい反対の変化をもたらさなければならない。
【００９４】
任意選択的に、表示変換情報は、向き情報の伝達関数の出力として提供される。例えば表示変換情報は、向き情報の一次関数として、向き情報の向きの二次関数として、又は、向き情報の区分的関数としてスケーリングされてよい。
【００９５】
なお、上記ステップは、異なる順番で実行されてもよい。例えばＣアーム撮像の向きが受信される前に、医用画像データがＣアーム撮像アレンジメントの画像検出器から受信されてもよい。
【００９６】
本発明の別の態様では、適切なシステム上で、上記実施形態の何れかにしたがって説明されたように、第２の態様の方法又はその実施形態の方法ステップを実行するように適応されていることを特徴とするコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供される。
【００９７】
したがって、コンピュータプログラム要素は、コンピュータユニットに記憶されていてもよい。当該コンピュータユニットも、本発明の一実施形態の一部であってよい。当該コンピュータユニットは、上記方法のステップを行うか又はステップの実行を誘導する。更に、コンピュータユニットは、上記装置のコンポーネントを動作させる。コンピュータユニットは、自動的に動作するか及び／又はユーザの命令を実行する。コンピュータプログラムが、データプロセッサの作業メモリにロードされてよい。したがって、データプロセッサは、第２の態様の方法を実行する能力を備えている。
【００９８】
本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラムと、例えばアップデートによって、既存のプログラムを、本発明を使用するプログラムに変えるコンピュータプログラムとの両方を対象とする。
【００９９】
したがって、コンピュータプログラム要素は、上記第２の態様により必要とされる手順を満たすすべての必要なステップを提供することができる。
【０１００】
本発明の更なる例示的な実施形態によれば、ＣＤ−ＲＯＭといったコンピュータ可読媒体が提示される。コンピュータ可読媒体に、コンピュータプログラム要素が記憶され、コンピュータプログラム要素は上記セクションに説明されている。
【０１０１】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又は他のハードウェアの一部として供給される光学記憶媒体又は固体媒体といった適切な媒体上に記憶される及び／又は分散配置されてよい。コンピュータ可読媒体は更に、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介した形態といった他の形態で分配されてもよい。
【０１０２】
コンピュータプログラムは更に、ワールドワイドウェブといったネットワークを介して提示され、当該ネットワークからデータプロセッサの作業メモリにダウンロードされてもよい。本発明の態様の更なる例示的な実施形態によれば、ダウンロード用にコンピュータプログラム要素を利用可能にする媒体が提供され、当該コンピュータプログラム要素は、本発明の上記実施形態のうちの１つによる方法を行うように構成される。
【０１０３】
なお、本発明の実施形態は、様々な主題を参照して説明されている。具体的には、方法タイプのクレームを参照して説明される実施形態もあれば、デバイスタイプのクレームを参照して説明される実施形態もある。当業者であれば、上記及び下記の説明から、特に明記されない限り、１つのタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、様々な主題に関連する特徴の任意の組み合わせも、本願によって開示されていると見なされると理解できるであろう。すべての特徴は、特徴の単なる足し合わせ以上である相乗効果を提供するように組み合わされることが可能である。
【０１０４】
本発明は、図面及び上記説明において詳細に例示され、説明されたが、当該例示及び説明は、例示的に見なされるべきであり、限定的に見なされるべきではない。本発明は、開示される実施形態に限定されない。開示された実施形態の他の変形態様は、図面、開示内容及び従属請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解され、実施される。
【０１０５】
請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではない。「ａ」又は「ａｎ」との不定冠詞も、複数形を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に引用される幾つかのアイテムの機能を果たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されることだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。
【０１０６】
請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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