專利名稱：具有集成測(cè)重的醫(yī)療成像系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來說，本發(fā)明涉及醫(yī)療成像系統(tǒng)和方法。更具體地說，本發(fā) 明的實(shí)施例涉及用于自動(dòng)測(cè)量患者體重并將患者體重傳送給醫(yī)療成 像系統(tǒng)的集成測(cè)重系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
醫(yī)療成像設(shè)備利用不同的物理現(xiàn)象來獲取醫(yī)療圖像。例如，磁共
振成像(MRI)系統(tǒng)利用非電離射頻(RF)信號(hào)來從旋磁材料生成發(fā) 射以獲取圖像數(shù)據(jù)。相反，X-射線系統(tǒng)以及采用X-射線的諸如計(jì)算斷 層攝影(CT)系統(tǒng)的其它設(shè)備則利用電離X-射線來獲取圖像數(shù)據(jù)。 諸如正電子發(fā)射斷層攝影(PET)系統(tǒng)、超聲成像系統(tǒng)等的其它設(shè)備 基于其它物理現(xiàn)象。不管成像設(shè)備如何，圖像數(shù)據(jù)的質(zhì)量或系統(tǒng)的特 定設(shè)置是患者體重或質(zhì)量的函數(shù)。較重患者(即，具有較大質(zhì)量的患 者)所需的系統(tǒng)設(shè)置不同于較輕患者的系統(tǒng)設(shè)置，以便獲得相同質(zhì)量 的圖像。因此，醫(yī)療成像系統(tǒng)可配置成取決于正在進(jìn)行掃描過程的患 者的體重或質(zhì)量增加輻射的功率或劑量、或調(diào)整其它圖像獲取因素。
醫(yī)療成像系統(tǒng)通常需要醫(yī)療技術(shù)人員手動(dòng)地輸入患者的體重以 便確定輻射劑量率。這增加了出錯(cuò)的可能，并且會(huì)導(dǎo)致技術(shù)人員根據(jù) 錯(cuò)誤的體重輸入、不正確的體重測(cè)量等不當(dāng)?shù)嘏渲贸上裣到y(tǒng)。當(dāng)這發(fā) 生時(shí)，圖像質(zhì)量會(huì)受損，或者患者必須經(jīng)額外的掃描以獲得期望的圖 像質(zhì)量，從而給患者帶來額外的不便，并且在某些設(shè)備中，會(huì)使患者 暴露至更大劑量的輻射。此外，額外掃描費(fèi)用高且效率低。本領(lǐng)域中 需要自動(dòng)測(cè)量患者體重并將測(cè)量值傳送給醫(yī)療成像系統(tǒng)以允許在圖 像獲取期間正確設(shè)置系統(tǒng)的集成測(cè)重系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于醫(yī)療成像系統(tǒng)的集成測(cè)重系統(tǒng)和 方法。集成測(cè)重系統(tǒng)可包括在醫(yī)療成像系統(tǒng)中實(shí)施的工作臺(tái)組件、荷
重元和處理器。醫(yī)療成像系統(tǒng)可以是任何設(shè)備，包括CT系統(tǒng)、PET 系統(tǒng)、MRI系統(tǒng)等。工作臺(tái)組件可包括用于將患者定位在醫(yī)療成像系 統(tǒng)內(nèi)的升降機(jī)構(gòu)。工作臺(tái)組件還可包括基座、上工作臺(tái)和掃描臺(tái)?；?座可經(jīng)由連桿和升降機(jī)構(gòu)耦合到上工作臺(tái)。掃描臺(tái)可由上工作臺(tái)支 撐，并配置成平行于上工作臺(tái)移動(dòng)，并且可從上工作臺(tái)伸出。工作臺(tái) 的基座可包括耦合到升降機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)U形鉤的固定U形鉤。荷重元可 機(jī)械耦合到固定U形鉤或基座的任何部分?；蛘?，荷重元可耦合到升 降機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)U形鉤或升降機(jī)構(gòu)的任何部分。升降機(jī)構(gòu)可包括各種機(jī) 械系統(tǒng)，如螺桿傳動(dòng)或液壓缸。
荷重元可與處理器通信，并機(jī)械耦合到工作臺(tái)組件。荷重元可配 置成測(cè)量并指示患者體重，處理器可配置成基于患者體重調(diào)整成像參 數(shù)。荷重元可包括應(yīng)變計(jì)，這些應(yīng)變計(jì)按Wheatstone電橋配置電耦合。 另外，Wheatstone電橋可定向成用于檢測(cè)多分量負(fù)荷。工作臺(tái)組件可 包括與荷重元和/或處理器通信以顯示患者體重的裝置。另外，工作臺(tái) 組件和/或處理器可包括用于將荷重元調(diào)零或重新校準(zhǔn)荷重元的接口。
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種醫(yī)療成像系統(tǒng)(10),包括
工作臺(tái)組件(16)，其包括用于將患者(70)定位在醫(yī)療成像才莫 態(tài)(12)內(nèi)的升降機(jī)構(gòu)(38);
機(jī)械耦合到所述工作臺(tái)組件的荷重元(18)，所述荷重元配置成 測(cè)量并指示所述患者的體重；以及
處理器(14)，其與所述荷重元通信，并配置成基于所述患者的 體重來調(diào)整成像參數(shù)。


當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，將能更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，在所有附圖中，類似的符號(hào)表示類似的部
分，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明某些方面的用于醫(yī)療成像系統(tǒng)的集成測(cè)重系統(tǒng)
圖2是從線2-2觀察的圖1中的工作臺(tái)組件的固定U形鉤和旋轉(zhuǎn) U形鉤的正視圖，其示出機(jī)械耦合到工作臺(tái)組件的基座的固定U形鉤 的荷重元；
圖3是圖2中的固定U形鉤和旋轉(zhuǎn)U形鉤的正視圖，其示出機(jī)械 耦合到升降機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)U形鉤的荷重元；
圖4是荷重元和荷重元接口電路系統(tǒng)的示意圖，其示出荷重元的 Wheatstone電橋配置以及電橋到接口電路的電耦合；
圖5是示出使用如圖1-4所示的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的 方法的流程圖；以及
圖6是圖1中的升降機(jī)構(gòu)的正視圖，其示出位于兩個(gè)不同位置的 升降機(jī)構(gòu)以及升降機(jī)構(gòu)上由患者體重引起的所得力分量。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，首先參照?qǐng)D1,示出并一般用附圖標(biāo)記10來表示 具有集成測(cè)重系統(tǒng)的醫(yī)療成像系統(tǒng)的一個(gè)示范性實(shí)施例。系統(tǒng)10 — 般包括成像系統(tǒng)12、系統(tǒng)控制器14和具有集成測(cè)重元件(如荷重元 18)的工作臺(tái)組件16。成像系統(tǒng)12可以是CT系統(tǒng)、PET系統(tǒng)、MRI 系統(tǒng)、或任何其它合適的成像設(shè)備(modality)。成像系統(tǒng)12可以由進(jìn) 一步耦合到設(shè)備系統(tǒng)控制器14的成像系統(tǒng)控制器20控制。設(shè)備系統(tǒng) 控制器14和成像系統(tǒng)控制器20可包含在單個(gè)單元中，并直接集成到 成像設(shè)備系統(tǒng)12中，或者可以與系統(tǒng)12分離并設(shè)置在遠(yuǎn)程位置(例 如經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)電纜)。
工作站22可耦合到設(shè)備系統(tǒng)控制器14，以便使得操作人員能夠 與設(shè)備系統(tǒng)控制器14接口。工作站22可包括用戶接口裝置，如鍵盤24、鼠標(biāo)26和/或監(jiān)視器或顯示器28。工作站22可用于多種用途， 例如使得操作人員能夠控制醫(yī)療成像系統(tǒng)12，從成像系統(tǒng)12接收?qǐng)D 像數(shù)據(jù)和/或處理圖像數(shù)據(jù)。另外，接口裝置24、 26、 28也可集成到 成像系統(tǒng)12中，或經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)電纜連接到成像系統(tǒng)12。類似地，成像 系統(tǒng)12和工作站22都可連接到網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)可包括使得能夠遠(yuǎn)程訪問 成像系統(tǒng)12的web服務(wù)器30。網(wǎng)絡(luò)還可包括使得成像系統(tǒng)12或工作 站22能夠檢索或存儲(chǔ)圖像的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存庫32。
系統(tǒng)控制器14可經(jīng)由工作臺(tái)控制器34耦合到工作臺(tái)16。工作臺(tái) 控制器34可用于經(jīng)由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)36定位工作臺(tái)16,動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 36耦合到升降機(jī)構(gòu)38以便將工作臺(tái)定位在期望的高度40。升降機(jī)構(gòu) 38可包括液壓缸、螺桿傳動(dòng)缸或任何合適的升降裝置。換句話說，取 決于升降機(jī)構(gòu)38的配置，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)36可包括不同的組件。例如， 如果升降機(jī)構(gòu)38是螺桿傳動(dòng)缸，則動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)36將包括電驅(qū)動(dòng)組 件或電動(dòng)機(jī)。類似地，如果升降機(jī)構(gòu)38是液壓缸，則動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 36將包括用于向升降缸提供承壓流體流的液壓系統(tǒng)。總之，升降機(jī)構(gòu) 38用于經(jīng)由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)36調(diào)整工作臺(tái)組件16的高度，此高度一般 用附圖標(biāo)記40表示。本發(fā)明的實(shí)施例不限于在成像系統(tǒng)12中實(shí)施的 特定類型的升降機(jī)構(gòu)。換句話說，本發(fā)明的實(shí)施例可以結(jié)合各種不同 的升降機(jī)構(gòu)38 —起使用，而不限于螺桿傳動(dòng)或液壓系統(tǒng)。
工作臺(tái)組件16可包括基座42、上工作臺(tái)或支托44和掃描臺(tái)46。 基座42 —般固定在使得上工作臺(tái)44和掃描臺(tái)46可相對(duì)于基座42移 動(dòng)到各種位置的位置。具體來說，連桿48、 50將上工作臺(tái)44和掃描 臺(tái)46約束到基座42。連桿48、 50可包括位于基座處的U形鉤-銷連 接52、 54以及位于上工作臺(tái)處的U形鉤-銷連接56、 58。連桿48、 50確保上工作臺(tái)相對(duì)于基座的運(yùn)動(dòng)沿固定路徑進(jìn)行，該固定路徑一般 用附圖標(biāo)記60表示。
在某些系統(tǒng)中，掃描臺(tái)46可以由密度低于上工作臺(tái)44的密度的 材料制成。低密度材料降低了成像系統(tǒng)的輻射吸收和功率要求。掃描臺(tái)46 —般配置成經(jīng)由滾軸64或其它合適的裝置相對(duì)于上工作臺(tái)44 移動(dòng)，此移動(dòng)一般用附圖標(biāo)記62表示。換句話說，掃描臺(tái)46可從上 工作臺(tái)44伸出(cantilever)，如附圖標(biāo)記66所示。這^f吏得掃描臺(tái)46 能夠延伸到成^f象系統(tǒng)12的孔(bore)68中。再者，由于掃描臺(tái)46可由 不會(huì)影響圖像質(zhì)量的復(fù)合材料或類似材料制成，所以這具有優(yōu)勢(shì)。此 外，在各個(gè)實(shí)施例中，用戶可相對(duì)于上工作臺(tái)44手動(dòng)地拉伸和收縮 掃描臺(tái)46，或者促動(dòng)器69可響應(yīng)諸如由用戶經(jīng)由工作站22生成的信 號(hào)、由i殳備系統(tǒng)控制器14或工作臺(tái)控制器34自動(dòng)生成的信號(hào)等輸入 信號(hào)而控制此移動(dòng)。
圖l還示出位于掃描臺(tái)46上的患者70。圖中將上工作臺(tái)44和掃 描臺(tái)46示為位于將患者70定位在成像系統(tǒng)12的孔68中的合適的高 度位置40。掃描臺(tái)46可延伸超出上工作臺(tái)44的邊緣的距離66是患 者70的體重的函數(shù)。體重重的患者需要掃描臺(tái)46延伸的距離66短 于體重輕的患者。當(dāng)前系統(tǒng)的問題之一是，它們不提供確定患者體重 的準(zhǔn)確方法。此外，掃描臺(tái)46的可延伸距離對(duì)于操作技術(shù)員來說不 容易知道。換句話說，當(dāng)前系統(tǒng)不提供防止掃描臺(tái)46因過度延伸而 引起損壞的可靠方式。因此，患者體重不僅對(duì)于劑量計(jì)算重要，而且 患者體重對(duì)于在物理上將患者定位在成像系統(tǒng)的孔(bore)中也很重要。
本發(fā)明的實(shí)施例可利用通過荷重元18確定的體重測(cè)量值用于多 個(gè)用途。具體來說，取決于受患者體重、體型或質(zhì)量影響的特定設(shè)備 和設(shè)置，患者70的體重可用于自動(dòng)配置輻射劑量或成像系統(tǒng)12的其 它設(shè)置。這可通過將荷重元18耦合到荷重元接口電路72來實(shí)現(xiàn)。荷 重元接口電路72還耦合到設(shè)備系統(tǒng)控制器14，并提供指示患者70的 體重的信號(hào)，以便控制器或操作人員可確定正確的輻射劑量。例如， 當(dāng)患者70躺在掃描臺(tái)46上時(shí)，荷重元18將檢測(cè)患者體重，并經(jīng)由 荷重元接口電路72將該體重傳送給設(shè)備系統(tǒng)控制器14。然后，操作 人員可優(yōu)化成像系統(tǒng)12的操作參數(shù)(如輻射劑量值)，或者設(shè)備系 統(tǒng)控制器14可自動(dòng)進(jìn)行優(yōu)化。這可提高總體的圖像質(zhì)量，并減少由于不正確地配置成像系統(tǒng)而所需的額外掃描。
圖1示出位于基座42的固定U形鉤74上并機(jī)械耦合到該固定U 形鉤(clevis)74的荷重元18。此外，升降機(jī)構(gòu)38可經(jīng)由銷(pin)76和旋 轉(zhuǎn)U形鉤78耦合到固定U形鉤74。類似地，升降機(jī)構(gòu)38可經(jīng)由銷 80和U形鉤82耦合到上工作臺(tái)44。在此配置中，當(dāng)調(diào)整工作臺(tái)高度 40時(shí)，升降機(jī)構(gòu)38可繞銷76或80旋轉(zhuǎn)。如下所述，荷重元18不限 于如圖1所示的位置。例如，荷重元18可位于旋轉(zhuǎn)U形鉤82或旋轉(zhuǎn) U形鉤78上，而不限于位于固定U形鉤74上。此外，荷重元(load cell) 18可包括按Wheatstone電橋配置的箔式應(yīng)變計(jì)。箔式應(yīng)變計(jì)可直接 聯(lián)結(jié)到U形鉤76、 78、 82，或者可以包含在機(jī)械耦合到工作臺(tái)組件 16的獨(dú)立外殼內(nèi)。
系統(tǒng)10可包括向操作人員提供患者70的體重(或體型或質(zhì)量) 指示的顯示器84。顯示器84可用作操作人員的備選反饋回路和接口 。 例如，顯示器84可包括將荷重元18調(diào)零、重新校準(zhǔn)荷重元18、或與 荷重元接口電路72通信的功能。另外，顯示器84使得操作人員能夠 快速確定掃描臺(tái)46可延伸超出上工作臺(tái)44的邊緣的容許距離66。具 體來說，可在掃描臺(tái)46或上工作臺(tái)44的側(cè)面上設(shè)置刻度86,在給定 患者體重的情況下，刻度86可指示最大安全距離66。例如，刻度86 可包括以磅或千克計(jì)的漸進(jìn)體重刻度(例如，155、 160、 175、 185... 磅)。然后，操作人員可讀取顯示器84，并將掃描臺(tái)46定位在刻度 86上的對(duì)應(yīng)體重處。這樣的情景可包括將掃描臺(tái)46等級(jí)定位成(rate ) 當(dāng)它完全延伸時(shí)可支撐給定重量(如300磅)，但是當(dāng)它部分延伸時(shí) 可支撐更大的重量(如600磅)。操作人員可讓患者位于工作臺(tái)上， 并經(jīng)由荷重元18和顯示器84確定患者體重。操作人員可拉伸工作臺(tái)， 直到上工作臺(tái)44的邊緣與刻度86上的對(duì)應(yīng)體重對(duì)準(zhǔn)為止。
另外，在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)10可配置成基于患者體重自動(dòng)限 制允許掃描臺(tái)46從上工作臺(tái)44延伸的量。例如，系統(tǒng)10可基于患 者體重計(jì)算定制的相對(duì)于上工作臺(tái)44移動(dòng)掃描臺(tái)46的最大延伸距離，其中患者體重可從荷重元18自動(dòng)接收或由用戶手動(dòng)輸入。在一 個(gè)實(shí)施例中，工作臺(tái)組件16可包括機(jī)電聯(lián)鎖87，機(jī)電聯(lián)鎖87接收輸 入信號(hào)，基于最大延伸距離，物理防止掃描臺(tái)46從上工作臺(tái)44延伸 超出此閾值距離。在另一個(gè)實(shí)施例中，系統(tǒng)10的經(jīng)由促動(dòng)器69控制 掃描臺(tái)46的延伸和收縮的一個(gè)或多個(gè)控制器可編程為或以其它方式 配置成用于自動(dòng)限制掃描臺(tái)46延伸超出所計(jì)算的最大延伸距離。應(yīng) 了解，這樣的安排將允許針對(duì)肥胖癥特殊客戶改進(jìn)對(duì)成像系統(tǒng)12的 操作。
圖2和圖3示出可定位荷重元18以便檢測(cè)患者70的體重的可能 位置。具體來說，圖2示出位于基座42的固定U形鉤74上的荷重元 18。在此實(shí)施例中，將患者70的體重從升降缸38通過旋轉(zhuǎn)U形鉤 78傳遞到銷76，并進(jìn)一步傳遞到固定U形鉤74。此特定實(shí)施例的一 個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，測(cè)重元件18是固定不動(dòng)的，并且不需要對(duì)體重做如下所 述的角度校正。另外，如圖3所示，荷重元18可位于旋轉(zhuǎn)U形鉤78 上。在此實(shí)施例中，患者70的體重通過升降缸38傳遞到旋轉(zhuǎn)U形鉤 78。該實(shí)施例規(guī)定，經(jīng)由附著到旋轉(zhuǎn)U形鉤78而直接測(cè)量患者70的 體重。換句話說，機(jī)械耦合更少，并且體重不是通過銷76分配給固 定U形鉤74的。
圖2和圖3示出荷重元18的兩個(gè)可能的位置。但是，本發(fā)明的 實(shí)施例不限于這兩個(gè)位置。例如，參照?qǐng)D1，荷重元18可位于上旋轉(zhuǎn) U形鉤82、上工作臺(tái)44或掃描臺(tái)46上。換句話說，本發(fā)明的實(shí)施例 提供使得操作人員能夠檢測(cè)患者體重而不限于荷重元18的特定位置 的優(yōu)點(diǎn)。類似地，本發(fā)明的實(shí)施例提供特定設(shè)計(jì)成利用升降機(jī)構(gòu)38 的螺桿傳動(dòng)或液壓缸進(jìn)行^喿作的荷重元18。
圖4示出耦合到荷重元接口電路72的荷重元18的一個(gè)實(shí)施例。 具體來說，圖4示出按Wheatstone電橋配置進(jìn)行配置的四個(gè)電阻元件 88、 90、 92、 94。每個(gè)電阻元件88、 90、 92、 94可以是箔式應(yīng)變計(jì)、 固定電阻器或可變電阻器。但是，至少一個(gè)電阻元件的電阻是患者體重的函數(shù)。電阻元件88、 90、 92、 94可直接聯(lián)結(jié)到U形鉤74、 78、 82，或者可以是預(yù)先制造的荷重元的一部分。另外，電阻元件88、 90、 92、 94可定位成用于測(cè)量不同的相應(yīng)方向上的機(jī)械應(yīng)變。換句話說， 電阻元件88、 90、 92、 94可配置成經(jīng)由Wheatstone電橋校正多分量 負(fù)荷。
荷重元接口電路72可向荷重元18提供激勵(lì)電壓96。在一個(gè)實(shí)施 例中，荷重元4婁口電if各基于激^勵(lì)電壓96和所測(cè)量的電阻元件88、卯、 92、 94的應(yīng)變來測(cè)量Wheatstone電橋的輸出信號(hào)98。具體來說，荷 重元接口電路72在節(jié)點(diǎn)100和102上提供激勵(lì)電壓96。然后，通過 經(jīng)由節(jié)點(diǎn)104和106將荷重元接口電路72耦合到測(cè)重元件18來測(cè)量 輸出信號(hào)。輸出信號(hào)是激勵(lì)電壓96和由指示患者70的體重的機(jī)械應(yīng) 變引起的電阻元件88、 90、 92、 94的電阻變化的函數(shù)。
此外，荷重元接口電路72可包括額外的功能，如重新校準(zhǔn)功能 108或調(diào)零功能110。校準(zhǔn)功能108可使得操作人員能夠重新校準(zhǔn)測(cè) 重元件18以校正可能隨時(shí)間出現(xiàn)的漂移。漂移可能是由荷重元18的 機(jī)械漂移引起的，或是由荷重元接口電路72或系統(tǒng)的任何其它組件 的電漂移引起的。調(diào)零功能110使得用戶能夠除去工作臺(tái)和/或其它組 件的重量或?qū)⒐ぷ髋_(tái)和/或其它組件的重量歸零，以便分離出患者70 的體重(例如，通過應(yīng)用偏置信號(hào)或值)。換句話說，顯示器84可 只是顯示患者70的體重，而不顯示上工作臺(tái)44或掃描臺(tái)46的重量。 這簡(jiǎn)化了顯示器84上顯示的測(cè)量值，并且不需要操作人員計(jì)算或確 定這些或其它組件的重量。這還可通過確保設(shè)備系統(tǒng)控制器14接收 患者70的體重而不必校正工作臺(tái)或其它組件的重量而簡(jiǎn)化系統(tǒng)。
圖5是示出使用如圖1所示的集成測(cè)重系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例 的方法的流程圖。操作人員建立與荷重元18的通信(方框112),并 設(shè)置工作臺(tái)組件16以便接收患者70 (方框114)。這樣，操作人員 便可建立經(jīng)由荷重元接口電路72到設(shè)備系統(tǒng)控制器14的連接。接著， 操作人員將荷重元18調(diào)零或重新校準(zhǔn)荷重元18 (方框116)。如上所述，將荷重元18調(diào)零和/或重新校準(zhǔn)荷重元18可合乎需要地便于使 用荷重元并補(bǔ)償這個(gè)或這些工作臺(tái)、工作臺(tái)上的任何組件的重量、漂 移或似乎以其它方式增加或減小患者體重測(cè)量值的任何其它因素。但 是，調(diào)零或重新校準(zhǔn)不是絕對(duì)需要的，而是可以通過其它技術(shù)來處理。
然后，操作人員可降低上工作臺(tái)44并加載患者70以便準(zhǔn)備進(jìn)行 成像過程(方框118)。接著，操作人員經(jīng)由如上所述的升降缸38或 任何其它合適的升降機(jī)構(gòu)將上工作臺(tái)44升到掃描位置(方框120)。 一旦處于掃描位置，操作人員則測(cè)量患者70的體重(方框122)，以 用于成像校正和/或確定掃描臺(tái)46的允許的伸出位置。最后，荷重元 接口電路72可將患者70的體重傳送給設(shè)備系統(tǒng)控制器14，和/或操 作人員可經(jīng)由工作站22輸入體重?？傊?，經(jīng)由荷重元接口電路72向 設(shè)備系統(tǒng)控制器14提供反饋以確定患者體重?？刂破饕蚨梢宰詣?dòng) 或以半自動(dòng)方式(例如，在操作人員干預(yù)下)對(duì)系統(tǒng)設(shè)置做出調(diào)整。
本發(fā)明的實(shí)施例的另外一個(gè)益處在于，可基于患者體重修改校準(zhǔn) 和校正(例如，散射、雙能量分解參數(shù)等)。具體來說，可利用患者 體重來選擇諸如計(jì)算機(jī)輔助診斷(CAD)、噪聲降低和對(duì)比增強(qiáng)的后 處理算法的參數(shù)。
圖6示出可通過利用本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行;&正的可能的多分量或 偏軸負(fù)荷。該圖示出位于繞銷76旋轉(zhuǎn)(一般用附圖標(biāo)記126表示) 的U形鉤78上的荷重元18。當(dāng)升降缸38垂直于地面128時(shí)，沿升 降缸的軸傳送患者70的體重，這一般用附圖標(biāo)記130表示。換句話 說，不存在水平分量，體重是通過荷重元18測(cè)量的單個(gè)力分量。圖6 還示出在繞銷76的軸旋轉(zhuǎn)之后位于第二位置的升降缸38。如圖所示， 升降缸38的第二位置相對(duì)于地面128成不同于第一位置的角度，此 角度一般用附圖標(biāo)記132表示。當(dāng)升降缸38位于該位置時(shí)，患者體 重130現(xiàn)在包括一般分別用附圖標(biāo)記134和136表示的水平分量和垂 直分量。換句話說，如果不能正確地確定多分量力，則通過荷重元18 測(cè)得的體重就不能準(zhǔn)確地反映患者70的體重。有多種方法可校正多分量負(fù)荷、更準(zhǔn)確地說是支撐或提升結(jié)構(gòu)的 不同角度處的負(fù)荷。
一種方法是使用多個(gè)荷重元來檢測(cè)每個(gè)軸上的負(fù)
荷，然后利用矢量力學(xué)來計(jì)算法向力。另一種方法是確定升降機(jī)構(gòu)38 的相對(duì)位置和相對(duì)于垂直線所成的角度132，并基于分量力之間的筒 單的三角關(guān)系來計(jì)算體重。例如，工作臺(tái)組件16可包括傳感器來確 定升降缸38相對(duì)于地面128的體重角度位置。然后，可利用校正來 基于升降缸38的角度位置132計(jì)算患者70的實(shí)際體重。因此，本發(fā) 明的實(shí)施例使得操作人員能夠校正升降缸38的角度位置或提供自動(dòng) 用此校正的測(cè)重元件18。此外，取決于升降缸38的配置，可能不需 要校正，因?yàn)榛颊唧w重可定向成使得不存在水平分量，或使得放置負(fù) 荷感測(cè)部件的支撐或提升結(jié)構(gòu)的傾斜角保持恒定。
另 一種方法是將Wheatstone電橋的臂定向成使得每個(gè)電阻元件測(cè) 量特定軸中的應(yīng)變，并通過Wheatstone電橋固有地校正體重計(jì)算。如 圖4所示，Wheatstone電橋可包括多個(gè)有源電阻組件88、 90、 92和 94。每個(gè)有源電阻組件可在U形鉤78上定向成測(cè)量特定方向上的應(yīng) 變。在此情景下，結(jié)果是，Wheatstone電橋基于測(cè)量的電阻之和自動(dòng) 校正多分量負(fù)荷。換句話說， 一個(gè)臂中的電阻可能會(huì)因?yàn)樵撦S中的應(yīng) 變的增大而增大，而另一個(gè)臂中的電阻則可能因?yàn)樵撦S中的應(yīng)變的減 小而減小，其中Wheatstone電橋提供電阻的凈變化和/或自動(dòng)校正多 分量負(fù)荷。類似地，可實(shí)施多個(gè)荷重元，并且可利用來自每個(gè)荷重元 的測(cè)量的重量來確定患者體重?？傊景l(fā)明的實(shí)施例可包括這些方 法或其它方法中的任何一種方法，而不限于公開的方法。
盡管本文只示出和描述了本發(fā)明的某些特征，但本領(lǐng)域的技術(shù)人 員將能聯(lián)想到許多修改和改變。因此，將了解，隨附權(quán)利要求意欲涵 蓋落在本發(fā)明的真實(shí)精神內(nèi)的所有這些修改和改變。舉例來說，不希 望本發(fā)明局限于任何特定類型的升降機(jī)構(gòu)或工作臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。類似 地，各種傳感器可與患者支撐結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)以便提供可靠的體重指示信元件列表
IO測(cè)重系統(tǒng)
12成像系統(tǒng)
14系統(tǒng)控制器
16工作臺(tái)組件
18荷重元
20成像系統(tǒng)控制器
22工作站
24鍵盤
26鼠標(biāo)
28顯示器
30服務(wù)器
32數(shù)據(jù)儲(chǔ)存庫
34工作臺(tái)控制器
36動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
38升降機(jī)構(gòu)
40工作臺(tái)高度
42基座
44上工作臺(tái)
46掃描臺(tái)
48連桿
50連桿
52: U形鉤-銷連接 54: U形鉤-銷連4姿 56: U形鉤-銷連接r 58: U形鉤-銷連接 60固定路徑 62移動(dòng)64滾軸 66伸出 68孑L 69促動(dòng)器 70患者
72荷重元接口電路 74固定U形鉤 76銷
78旋轉(zhuǎn)U形鉤 80銷
82: U形鉤 84顯示器 86刻度 87機(jī)電聯(lián)鎖 88電阻元件 90電阻元件 92電阻元件 94電阻元件 96電壓 98輸出信號(hào) 100節(jié)點(diǎn) 102節(jié)點(diǎn) 104節(jié)點(diǎn) 106節(jié)點(diǎn)
108重新校準(zhǔn)功能 110調(diào)零功能 U2建立通信 114設(shè)置工作臺(tái)116將荷重元調(diào)零或重新校準(zhǔn)荷重元
118降低工作臺(tái)并加載患者
120升到掃描位置
122測(cè)量體重
124報(bào)告測(cè)量值
126旋轉(zhuǎn)
128地面
130體重
132角度
134水平分量
136垂直分量
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療成像系統(tǒng)(10)，包括工作臺(tái)組件(16)，其包括用于將患者(70)定位在醫(yī)療成像設(shè)備(12)內(nèi)的升降機(jī)構(gòu)(38)；機(jī)械耦合到所述工作臺(tái)組件的荷重元(18)，所述荷重元配置成測(cè)量并指示所述患者的體重；以及處理器(14)，其與所述荷重元通信，并配置成基于所述患者的體重來調(diào)整成像參數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述工作臺(tái)組件包括基座 (42)、上工作臺(tái)(44)和掃描臺(tái)(46)，所述基座經(jīng)由連桿(48,50)和所述升降機(jī)構(gòu)耦合到所述上工作臺(tái)，所述掃描臺(tái)由所述上工作臺(tái)支 撐并配置成平行于所述上工作臺(tái)移動(dòng)并從所述上工作臺(tái)伸出。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述基座包括耦合到所述升降 機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)U形鉤(78)的固定U形鉤(74),所述荷重元機(jī)械耦合 到所述固定U形鉤或所述基座的任何部分。
4. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中所述基座包括耦合到所述升降 機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)U形鉤(78 )的固定U形鉤(74 )，所述荷重元機(jī)械耦合 到所述旋轉(zhuǎn)U形鉤或所述升降機(jī)構(gòu)的任何部分。
5. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述工作臺(tái)組件包括與所述荷 重元和/或處理器通信并配置成顯示所述患者的體重的裝置(84)。
6. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述工作臺(tái)組件和/或所述處 理器包括用于將所述荷重元調(diào)零或重新校準(zhǔn)所述荷重元的操作人員 接口 (22)。
7. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述荷重元包括至少一個(gè) Wheatstone電橋。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述Wheatstone電橋定向成 用于檢測(cè)多分量負(fù)荷。
9. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述荷重元包括至少一個(gè)應(yīng)變計(jì)。
10. —種用于控制醫(yī)療成像系統(tǒng)的方法,包括 經(jīng)由升降機(jī)構(gòu)將工作臺(tái)組件定位(118)到第一位置以便加載患者；經(jīng)由所述升降機(jī)構(gòu)將所述工作臺(tái)組件定位(120)到第二位置； 將來自設(shè)置在所述工作臺(tái)組件上的荷重元的信號(hào)傳送(124)給 用于控制圖像數(shù)據(jù)的獲取的控制電路；以及 基于所述患者的體重設(shè)置成像參數(shù)。
11. 如權(quán)利要求IO所述的方法，包括調(diào)零和/或重新校準(zhǔn)(116) 所述荷重元。
12. 如權(quán)利要求IO所述的方法，包括解析來自所述荷重元的輸出 信號(hào)以便計(jì)算(122)患者體重。
13. 如權(quán)利要求IO所述的方法，其中在無操作人員干預(yù)的情況下 自動(dòng)設(shè)置所述成像參數(shù)。
14. 如權(quán)利要求IO所述的方法，包括利用后處理算法基于所述患 者的體重來調(diào)整成像參數(shù)，所述后處理算法包括計(jì)算機(jī)輔助診斷、噪 聲降低或?qū)Ρ仍鰪?qiáng)。
全文摘要
公開用于醫(yī)療成像系統(tǒng)的集成測(cè)重系統(tǒng)(10)和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，集成測(cè)重系統(tǒng)可包括在醫(yī)療成像系統(tǒng)(12)內(nèi)實(shí)施的工作臺(tái)組件(16)、荷重元(18)和處理器(14)。工作臺(tái)組件包括用于將患者(70)定位在醫(yī)療成像系統(tǒng)內(nèi)的升降機(jī)構(gòu)(38)。荷重元機(jī)械耦合到工作臺(tái)組件并與處理器通信。荷重元配置成用于測(cè)量并指示患者的體重，處理器可配置成用于基于患者體重來調(diào)整成像參數(shù)。工作臺(tái)組件可包括與荷重元和/或處理器通信以顯示患者體重的裝置(84)。另外，工作臺(tái)組件和/或處理器可包括用于將荷重元調(diào)零或重新校準(zhǔn)荷重元的接口(22)。
文檔編號(hào)G01G19/44GK101548888SQ20091013059
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者M·R·施沃茨, R·克, R·弗里斯克 申請(qǐng)人:通用電氣公司