[发明专利]一种医学成像部件位置改变后对其快速精确定标的方法

说明书

技术领域

本发明涉及物体空间位置发生改变后对该物体改变后的空间位置快速精确定标的方法，具体指一种医学成像部件位置改变后对其快速精确定标的方法，属于医学成像技术领域。

背景技术

医学成像系统目前已广泛地用于医学诊疗中，如用于诊断，外科手术，介入式治疗，放射治疗和手术等的图像引导系统。

上述医学成像系统在采集病人的图像时，往往需要精确地知道成像系统在参照坐标系中的几何位置。如在用于放射治疗的图像引导系统中，系统需要通过比较实时采集的病人图像和预先采集的参照图像来确定病人的当前位置（相对于参照位置）。为实现这一目的，系统的成像部件，包括X射线球管和探测器，其位置都需要通过精确的定标过程来确定，而这一确定过程复杂、耗时长。

上述要求对成像系统的几何位置造成了较大的限制。如在某些放射治疗的图像引导系统中，X射线球管和探测器的位置只能是固定的，称之为基准位置；或者成像系统（或成像部件）只能沿预先设定好的固定的轨迹或路线运动，如在CT系统中那样。如果相对基准位置发生了位置改变，那么只有在精确地知道改变后的位置坐标后，所成的像才具有应用价值，而改变后的位置坐标目前也只能按基准位置那样的确定手段来进行确定，同样存在过程复杂、要求高、耗时长的弊端。另外，基准位置精确的定标经常需要使用某种电离辐射，而这对人体健康是有害的。

因此，几何位置的限制自然就限制了系统的临床效果，如不能选择最佳的成像距离和角度，因而成像效果、用时和剂量等未能实现最优化。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种医学成像部件位置改变后能对其快速定标的方法，且定标结果精确。

本发明解决上述技术问题的技术手段是这样实现的：

一种医学成像部件位置改变后对其快速精确定标的方法,其步骤为：

（1）先将需要确定位置的成像部件置于某个适合其应用的合理位置，此位置称之为基准位置，再由第一测量系统对该基准位置进行精确定标，得到基准位置精确定标值；同时由第二测量系统对成像部件的基准位置进行二次定标，得到基准位置参照定标值；

（2）当成像部件位置发生变动时，变动后的位置称之为当前位置，利用第二测量系统测量成像部件的当前位置，得到成像部件当前位置参照定标值；

（3）根据基准位置精确定标值、基准位置参照定标值和当前位置参照定标值，通过计算即可得到当前位置精确定标值，从而实现对成像部件位置改变后的精确定标。

所述成像部件的当前位置通过测量当前位置与基准位置的位置偏差来确定。成像部件位置偏差的测量方法可以但不局限于下述四种：

一、将一个或多个力学传感器安放在成像部件上，通过第二测量系统测量力学传感器记录的成像部件位置变动过程中的力学参数来计算该位置偏差。

二、将多个示踪标记物附着在成像部件上，第二测量系统为辅助光学成像系统（包括可见光和红外光），再通过辅助光学成像系统观测到的示踪标记物在影像上的位置变化来确定成像部件位置偏差。

三、将储能元件附着在成像部件上，该储能元件可以被电磁脉冲激发并在电磁脉冲结束后自主发出电磁信号，由第二测量系统测量储能元件被电磁脉冲激发后发出的电磁信号或电磁信号变化（在成像部件位置变动过程中），从而计算出成像部件位置偏差。

四、将发声器或换能器附着在成像部件上，这些发声器或换能器以某种确定的方式发出声波或超声波连续或脉冲信号，通过第二测量系统测量这些信号，从而计算出成像部件位置偏差。

本发明一旦成像部件基准位置由第一测量系统精确定标完成后，第一测量系统为现有的定标系统（精度虽然高，但速度慢，定标成本高），成像部件后续的位置变化即可通过第二测量系统实现定标。由于第二测量系统仅测量成像系统位置发生变动的部件，而不必象现有的测量系统（第一测量系统）那样需要测量整个成像系统，第一测量系统至少必须测量所有和成像几何关系相关的部件的位置；同时，第二测量系统定标的坐标系或零点也可以有别于第一测量系统，故本方法由于第二测量系统使用方便，快捷，从而使整个测量定标方便、快速，最后通过计算即可得到变化后的精确位置，从而实现了快速且精确的变化后位置定标。故采用本方法能使现有医学成像系统的几何位置有更大活动空间，突破了传统技术中成像部件只能位置固定或只能沿固定的轨迹运动的局限，使用更灵活，更利于提高成像系统的临床效果。