СИНХРОННЫЙ ИНТЕРВЕНЦИОННЫЙ СКАНЕР

1. Система (100, 190) для отслеживания медицинского инструмента (144) во время интервенционной процедуры с использованием компьютерной томографии (КТ), включающая в себя:
источник (112) рентгеновского излучения на поворотном гентри (104), который движется аксиально параллельно изучаемому объему (ИО) (122), находящемуся на стационарной опоре (126) для объекта;
динамический коллиматор (142), расположенный между источником (112) рентгеновского излучения и ИО (122) и перемещаемый вместе с источником рентгеновского излучения; и
рентгеновский детектор (124), расположенный напротив источника (112) рентгеновского излучения и коллиматора (142), для приема рентгеновского излучения, прошедшего через ИО (122);
при этом источник (112) рентгеновского излучения испускает полный луч рентгеновского излучения, а динамический коллиматор (142) пропускает широкий конический луч для формирования диагностического изображения ИО (122) и ограничивает прохождение рентгеновского излучения до узкого конического луча, имеющего уменьшенную ширину, для формирования изображений суб-области во время интервенционной процедуры.
2. Система по п.1, в которой коллиматор (142) соединен с чем-то одним из:
поворотной плиты на поворотном гентри (104), к которому прикреплен источник (112) рентгеновского излучения; и
источника (112) рентгеновского излучения.
3. Система по п.1, дополнительно содержащая ручной контроллер (148), позволяющий контролировать вручную движение источника (112) рентгеновского излучения и коллиматора (142) вдоль ИО (122) для отслеживания медицинского инструмента (144) во время интервенционной процедуры.
4. Система по п.3, в которой ручной контроллер (148) является, по меньшей мере, одним из ручки или рычага управления с пределами движения, соответствующими пределам аксиального перемещения источника (112) рентгеновского излучения.
5. Система по п.1, в которой гентри (104) сконфигурирован с возможностью перемещения назад и вперед вдоль z-оси (120) для сканирования ИО (122) для выполнения, по меньшей мере, одного из седлообразного сканирования и повторяющегося сквозного сканирования.
6. Система по п.1, дополнительно содержащая:
компонент (146) отслеживания инструмента, который обрабатывает данные КТ-сканирования для определения местоположения медицинского инструмента (144), отслеживаемого системой.
7. Система по п.6, дополнительно содержащая:
сенсор (150), который регистрирует положение ИО (122); и
контроллер (140) коллиматора, который контролирует размер апертуры коллиматора (142) в зависимости от относительных местоположений ИО (122), медицинского инструмента (144) и источника (112) рентгеновского излучения.
8. Система по п.7, дополнительно содержащая датчик (152) дозы излучения, который контролирует общую дозу излучения, получаемого ИО (122), и приводит в действие контроллер (140) коллиматора, чтобы совершить, по меньшей мере, одно из следующих действий: отключить рентгеновское излучение, обеспечить предупредительный сигнал, переключить режим на прерывистое рентгеноскопическое сканирование, сузить конический луч, когда общая доза излучения приближается к заранее установленному верхнему пределу.
9. Система по п.6, в которой компонент (146) отслеживания формирует изображение суб-области ИО (122), в которой расположен наконечник медицинского инструмента (144).
10. Система по п.9, в которой интерфейс (136) пользователя накладывает изображение наконечника медицинского инструмента (144) на область ИО (122) заранее сформированного диагностического изображения.
11. Способ отслеживания медицинского инструмента (144) во время интервенционного КТ-сканирования с использованием системы (100, 190) по п.1, включающий в себя этапы, на которых:
испускают рентгеновское излучение источником (112) рентгеновского излучения, установленным на гентри (104) и перемещаемым аксиально и поворотно;
открывают шторки (194) затвора коллиматора (142), чтобы позволить части рентгеновского конического луча пройти через ИО (122); и
перемещают источник (112) рентгеновского излучения и коллиматор (142) аксиально параллельно ИО (122) для удержания наконечника медицинского инструмента (144) в пределах поля обзора конического рентгеновского луча, чтобы отслеживать медицинский инструмент.
12. Способ отслеживания медицинского инструмента (144) во время интервенционного КТ-сканирования, включающий в себя этапы, на которых:
испускают рентгеновское излучение источником (112) рентгеновского излучения, установленным на гентри (104) и двигающимся аксиально и поворотно;
открывают шторки (194) затвора коллиматора (142), чтобы пропустить часть рентгеновского конического луча через ИО (122); и
перемещают источник (112) рентгеновского излучения и коллиматор (142) аксиально параллельно ИО (122) для удержания наконечника медицинского инструмента (144) в пределах поля обзора конического рентгеновского луча, чтобы отслеживать медицинский инструмент.
13. Способ по п.12, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:
осуществляют динамическое регулирование шторок (194) затвора коллиматора на расширение или сужение конического луча при отслеживании наконечника медицинского инструмента (144);
реконструируют полученные данные КТ-сканирования для подтверждения местоположения медицинского инструмента (144) в ИО (122) и для определения необходимости регулировки ширины конического луча;
осуществляют реконструкцию и отображение суб-области ИО (122), включая наконечник медицинского инструмента (144); и
перемещают вручную гентри (104) аксиально вдоль ИО (122) во время интервенционного КТ-сканирования для удержания наконечника медицинского инструмента (144) в пределах поля обзора конического рентгеновского луча.
14. Способ по п.12, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:
контролируют дозу излучения, воздействующего на объект; и
в ответ на приближение контролируемой дозы излучения к заранее выбранному пределу излучения выполняют, по меньшей мере, одно из следующих действий:
переключают источник (112) рентгеновского излучения в режим прерывистого рентгеноскопического сканирования;
сужают конический луч;
испускают предупредительный сигнал; и
отключают источник (112) рентгеновского излучения.
15. Система (100, 190) для минимизации дозы излучения при отслеживании медицинского инструмента (144) во время интервенционного КТ-сканирования, включающая в себя:
средство (126) для поддержания объекта в неподвижном положении;
средство (112) для испускания рентгеновского излучения с целью облучения части ИО (122) в объекте;
средство (142) для сведения испускаемого рентгеновского излучения в узкий конический луч;
средство (104) для аксиального и поворотного движения средства (112) для испускания рентгеновского излучения и средства (142) для коллимации вдоль и вокруг ИО (122) во время интервенционного КТ-сканирования;
средство (124) для обнаружения рентгеновского излучения, прошедшего через ИО (122);
средства (138, 148) для удержания наконечника медицинского инструмента (144) в пределах поля обзора узкого конического луча при пересечении ИО (122) медицинским инструментом (144);
средство (136) для наложения реконструированных изображений суб-области ИО (122), в которой расположен наконечник медицинского инструмента (144), на предварительно сформированное диагностическое изображение ИО (122) для представления врачу;
средство (152) для контроля дозы излучения, получаемого ИО (122); и
средства (136, 138, 140) для выполнения, по меньшей мере, одного из следующих действий: обеспечение предупредительного сигнала, сужение конического луча, закрывание средства (112) для испускания рентгеновского излучения и переключение в режим прерывистого рентгеноскопического сканирования, при достижении контролируемой дозой излучения заранее установленного верхнего предела.