專利名稱：檢查裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于提供關(guān)于對(duì)象的信息的檢查裝置以及一種用于提供關(guān)于感興趣對(duì)象的信息的方法。
背景技術(shù)：
例如在介入過程中可能需要關(guān)于對(duì)象的信息以提供該對(duì)象的必要或期望知識(shí)，以便能夠執(zhí)行進(jìn)一步的介入步驟。這一知識(shí)可以用作一種反饋，例如在難以探測(cè)介入結(jié)果的情況下，如在感興趣對(duì)象是患者的情況下，其中醫(yī)學(xué)介入可能以執(zhí)行介入的人員不能探測(cè)到實(shí)際介入過程或甚至結(jié)果的方式被執(zhí)行。因此已知的是例如在介入如外科手術(shù)介入過程中提供顯示屏或監(jiān)控器，其中關(guān)于目標(biāo)區(qū)域的狀態(tài)的信息被顯示在靜止圖像中或甚至顯示在實(shí)時(shí)移動(dòng)圖像中。例如，這些圖像所基于的數(shù)據(jù)可以借助于X射線、MRI、超聲、SPECT等導(dǎo)出。特別是在微創(chuàng)程序中，因此向外科醫(yī)生提供執(zhí)行介入所必需的信息。US 4，246，607 中描述了顯示將由X射線輻射瞄準(zhǔn)的部位的X射線圖像以及由電視攝像機(jī)提供的部分圖像以達(dá)到快速且精確定位的監(jiān)控器。

發(fā)明內(nèi)容
但是已經(jīng)顯示出的是，由于能夠被顯示以提供關(guān)于感興趣對(duì)象例如患者的信息的參數(shù)數(shù)量日益增多，用戶有時(shí)會(huì)感到疲勞，這導(dǎo)致用戶在介入過程中的表現(xiàn)和專心程度降低。因此可能需要改進(jìn)與對(duì)象相關(guān)的信息的視覺接收。這一目標(biāo)是通過如獨(dú)立權(quán)利要求所述的檢查裝置和方法實(shí)現(xiàn)的。在示例性實(shí)施例中，一種用于提供關(guān)于對(duì)象的信息的檢查裝置包括檢查設(shè)施和至少具有第一接口和第二接口的控制單元。該檢查設(shè)施適于探測(cè)來自對(duì)象的至少一個(gè)感興趣區(qū)域的對(duì)象數(shù)據(jù)并且將該對(duì)象數(shù)據(jù)提供給控制單元。此外，該控制單元適于將對(duì)象數(shù)據(jù)計(jì)算成對(duì)象信息并且將對(duì)象信息的至少一部分轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)。此外，該控制單元布置為從對(duì)象信息中提取預(yù)定指示數(shù)據(jù)并且將指示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形建議性數(shù)據(jù)。該第一接口被配置為提供圖像數(shù)據(jù)到顯示單元以便向用戶顯示圖像數(shù)據(jù)。該第二接口被配置為為環(huán)境建議顯示設(shè)施提供信號(hào)以便向用戶提供圖形建議性數(shù)據(jù)。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)之一在于具有指示數(shù)據(jù)特別是圖形建議性數(shù)據(jù)的形式的額外信息可以不借助于顯示單元而提供給用戶。換句話說，包含例如關(guān)于對(duì)象的常規(guī)信息的圖像數(shù)據(jù)不會(huì)受到提供圖形建議性數(shù)據(jù)的影響。通過在檢查裝置的周圍環(huán)境中提供圖形建議性數(shù)據(jù)，用戶可以全神貫注于提供在顯示單元上提供的數(shù)據(jù)，從而接收顯示在顯示單元上的內(nèi)容不會(huì)受到提供建議性數(shù)據(jù)的干擾。這是因?yàn)橛脩艨梢砸圆粚?dǎo)致疲勞或注意力下降的方式來感知建議性數(shù)據(jù)。當(dāng)然，由環(huán)境建議顯示設(shè)施顯示的建議性信息的外觀應(yīng)當(dāng)依據(jù)醫(yī)學(xué)成像方法并根據(jù)介入類型被編碼，以確保本發(fā)明的廣泛使用并且允許容易地感知傳達(dá)給用戶的信息。例如，應(yīng)該依據(jù)醫(yī)師的需求來執(zhí)行對(duì)建議性數(shù)據(jù)的類型及其編碼顏色或亮度或環(huán)境建議顯示設(shè)施的圖樣的選擇。該環(huán)境建議顯示設(shè)施可以被定義為二級(jí)顯示設(shè)施。但是應(yīng)注意到用詞“二級(jí)”并不暗示顯示器的實(shí)際數(shù)量，而是指示顯示在顯示器和環(huán)境建議顯示設(shè)施上的信息的特性。由于環(huán)境建議顯示設(shè)施所提供的環(huán)境光不依賴于顯示單元上顯示的實(shí)際圖像，而是依賴于由檢查設(shè)施推導(dǎo)出的對(duì)象數(shù)據(jù)，因此由環(huán)境建議顯示設(shè)施向用戶提供圖形建議性數(shù)據(jù)具有以下效果，即用戶交互可能導(dǎo)致由環(huán)境建議顯示設(shè)施控制的環(huán)境光的變化，因?yàn)閺膶?duì)象信息中提取預(yù)定指示數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)執(zhí)行的或至少近似實(shí)時(shí)執(zhí)行的，這是由于對(duì)象數(shù)據(jù)也是由檢查設(shè)施實(shí)時(shí)或近似實(shí)時(shí)探測(cè)的。此外，在建議性數(shù)據(jù)與患者的某些參數(shù)的狀態(tài)或狀況相關(guān)的情況下，環(huán)境光的變化可以在沒有用戶交互的情況下發(fā)生，而發(fā)生在顯示單元上顯示的圖像與環(huán)境光之間的關(guān)系不是隨手可得的任何情況下。在示例性實(shí)施例中，實(shí)時(shí)執(zhí)行環(huán)境建議顯示設(shè)施的控制以提供準(zhǔn)確信息給用戶。優(yōu)選地，環(huán)境建議顯示設(shè)施的信號(hào)僅依賴于對(duì)象信息。換句話說，該信號(hào)與顯示單元上顯示的圖像無關(guān)。這提供了確定某些必需數(shù)據(jù)或參數(shù)并且提供這一信息作為用戶視覺的指示或建議性信息的可能性。例如，對(duì)于患者的某些狀況，可以預(yù)先確定閾值并且由檢查設(shè)施監(jiān)控。 一旦參數(shù)達(dá)到臨界值，即一旦達(dá)到閾值，則環(huán)境建議顯示設(shè)施提供相應(yīng)的圖形建議性數(shù)據(jù)給用戶。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，這一信號(hào)可以是一維信號(hào)，以便改變環(huán)境建議顯示設(shè)施的至少一個(gè)光源的顏色或亮度。例如，一旦參數(shù)達(dá)到臨界條件，則由環(huán)境建議顯示提供的光的顏色被改變，從而用戶能夠容易地接收這一信息而不需要將這一信息以數(shù)值或參數(shù)數(shù)量的形式疊加到在顯示單元上顯示的圖像數(shù)據(jù)上，這可能導(dǎo)致顯示單元上的信息超載。優(yōu)選地，該圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成用戶的視覺感知的中央?yún)^(qū)域，并且在視覺感知中央?yún)^(qū)域之外的用戶視覺感知區(qū)域的外圍子區(qū)域中的至少一部分提供該圖形建議性數(shù)據(jù)。這一實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)之一在于用戶能夠以關(guān)注于顯示單元上顯示的內(nèi)容的方式觀察圖像數(shù)據(jù)。因此，用戶能夠完全全神貫注于顯示器上顯示的信息。但是本發(fā)明也使用至今未用過的潛在感知或認(rèn)知。例如，在用戶的觀察區(qū)域的外圍子區(qū)域中，通常不能夠讀取或檢測(cè)數(shù)量或數(shù)值，但仍有可能檢測(cè)視野的這一外圍部分中亮度或顏色或圖樣的變化。因此， 該圖形建議性數(shù)據(jù)優(yōu)選包括能夠通過相當(dāng)簡單的視覺效應(yīng)傳達(dá)給用戶的信息或方面，例如表示所確定的數(shù)據(jù)的顏色變化或亮度變化。換句話說，與顯示單元所顯示的圖像內(nèi)容相比， 該圖形建議性數(shù)據(jù)以相當(dāng)簡單的方式顯示。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供用于輸入數(shù)據(jù)的用戶界面以便允許根據(jù)用戶的需求確定指示數(shù)據(jù)的種類。在本發(fā)明的示例性實(shí)施例中，檢查裝置包括用于顯示圖像數(shù)據(jù)的顯示單元以及用于提供圖形建議性數(shù)據(jù)給用戶的環(huán)境建議顯示設(shè)施。因此，提供一種檢查裝置，其增強(qiáng)了對(duì)于例如外科手術(shù)介入來說必需的與用戶的數(shù)據(jù)通信。在顯示單元的顯示區(qū)域之外提供圖形建議性數(shù)據(jù)，以便不影響由顯示單元提供的 fn息ο
因此，構(gòu)成用戶的視覺感知中央?yún)^(qū)域的圖像數(shù)據(jù)可以被關(guān)注于顯示單元的用戶感知，而在用戶視覺感知區(qū)域的外圍子區(qū)域中的至少一部分中提供的圖形建議性數(shù)據(jù)(換句話說，提供在視覺感知中央?yún)^(qū)域之外)也可以被感知并因此傳達(dá)給用戶。當(dāng)然，該顯示單元可以包括一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控器或顯示屏。例如，可以在一個(gè)監(jiān)控器上顯示患者的感興趣區(qū)域的重建圖像，而可以在布置于第一監(jiān)控器附近的附加監(jiān)控器上顯示定義患者狀況的某些參數(shù)。在進(jìn)一步的示例性實(shí)施例中，該檢查設(shè)施包括布置為提供形態(tài)學(xué)信息的第一檢查設(shè)備。這一形態(tài)學(xué)信息用作提供給用戶的基本信息。優(yōu)選地，該檢查設(shè)施包括布置為提供分子信息的第二檢查設(shè)備。例如，在針介入過程中，該分子信息可以將由該用戶插入的針的針尖處的分子狀況告知用戶。進(jìn)一步優(yōu)選的示例性實(shí)施例為其中該第二檢查設(shè)備提供從監(jiān)控患者的器官功能得到的數(shù)據(jù)。例如，可以使用顏色來將患者的重要器官的某些變化告知用戶。在優(yōu)選的示例性實(shí)施例中，該圖形建議性數(shù)據(jù)基于光學(xué)譜信息。例如，該光譜信息是通過漫反射譜推導(dǎo)出的。還例如，該光譜信息是通過拉曼光譜分析和/或(自動(dòng))熒光光譜分析獲得的。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，該圖形建議性數(shù)據(jù)基于由非光學(xué)方法獲得的數(shù)據(jù)。在示例性實(shí)施例中，該圖形建議性數(shù)據(jù)基于測(cè)量溫度和/或pH值以提供額外信息給形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)。例如，測(cè)量溫度或pH值可能有利于探測(cè)是否達(dá)到組織發(fā)炎的部位。在優(yōu)選實(shí)施例中，組合使用光學(xué)和非光學(xué)方法。這使得能夠向例如外科醫(yī)生提供精細(xì)的信息。例如，在所謂的針介入過程中，有可能通過增加提供分子信息給醫(yī)師的光學(xué)方法來使得針更智能。例如，漫反射譜允許獲得關(guān)于組織內(nèi)的散射體和發(fā)色團(tuán)的信息。通過提供這一信息給用戶，用戶得到支持，從而作出引導(dǎo)決定的過程(其必須極快地作出以避免組織損傷)是令人放心的，因?yàn)槁瓷渥V(DRS)信息是以不使醫(yī)師過度地從原始介入轉(zhuǎn)移注意力的簡明且不顯眼的方式展示的，這是由于光譜信息作為環(huán)境信息顯示。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該圖形建議性數(shù)據(jù)包括方向信息。例如，不同的顏色可以對(duì)應(yīng)于例如發(fā)色團(tuán)與探針(即由用戶引導(dǎo)的針)之間的不同距離。例如，藍(lán)色可以對(duì)應(yīng)于當(dāng)探針遠(yuǎn)離目標(biāo)組織時(shí)的大距離，而紅色可以對(duì)應(yīng)于當(dāng)探針在目標(biāo)組織內(nèi)時(shí)的情況。在另一實(shí)施例中，通過根據(jù)由用戶在顯示單元或監(jiān)控器周圍引導(dǎo)的針或另一介入設(shè)備的位置來改變環(huán)境建議顯示設(shè)施的光以顯示該方向信息。例如，在從針的左側(cè)靠近目標(biāo)組織的情況下，黃光被顯示在顯示單元的左側(cè)，而紅光被顯示在顯示單元的右側(cè)。在另一示例性實(shí)施例中，該環(huán)境建議顯示設(shè)施包括具有布置為可調(diào)節(jié)地照亮顯示單元后面的表面區(qū)域的一部分的至少一個(gè)光源的照明系統(tǒng)。通過照亮顯示單元后面的表面區(qū)域，可以確保在顯示單元上顯示的圖像數(shù)據(jù)不受到疊加信息的影響，該疊加信息將導(dǎo)致用戶一側(cè)上的信息溢出。當(dāng)用戶查看顯示單元并且關(guān)注于在顯示單元上提供的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，在用戶的視野外圍部分中給用戶呈現(xiàn)顯示單元后面的表面區(qū)域的被照亮部分。優(yōu)選地，被照亮的表面區(qū)域至少部分大于顯示單元的顯示區(qū)域，以確保由環(huán)境建議顯示設(shè)施提供的建議性信息在任何情況下不管顯示單元如何都會(huì)被站在顯示單元前面的用戶注意到。例如，在醫(yī)院的檢查室內(nèi)提供一個(gè)或多個(gè)監(jiān)控器的情況下，被照亮的表面區(qū)域可以是懸垂監(jiān)控器后面的室內(nèi)墻壁。在另一示例性實(shí)施例中，額外的表面可以布置在監(jiān)控器后面，從而可以根據(jù)用戶的需求將監(jiān)控器移動(dòng)到室內(nèi)的期望位置。監(jiān)控器后面的這一額外元件起到環(huán)境建議顯示設(shè)施的被照亮表面的作用，其可以確保建議性信息總是被展示給用戶。在另一示例性實(shí)施例中，顯示單元的顯示區(qū)域至少部分被框架元件包圍，并且環(huán)境建議顯示設(shè)施包括至少一個(gè)照明設(shè)備，該照明設(shè)備照亮框架元件的至少一部分。這允許在使用相當(dāng)大的屏幕或用戶到顯示單元的距離相當(dāng)小的情況下提供建議性信息?？烧{(diào)節(jié)照明的框架元件的直接鄰近確保建議性信息總能被用戶識(shí)別。但是由于框架元件被布置在顯示單元旁邊，因此顯示單元的內(nèi)容不受額外建議性信息影響。在進(jìn)一步的示例性實(shí)施例中，環(huán)境建議顯示設(shè)施包括至少一個(gè)接口，其布置為控制檢查實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境光照系統(tǒng)的至少一部分。通過控制例如房間本身的環(huán)境光照系統(tǒng)的至少一部分，增強(qiáng)了建議性信息到用戶的傳達(dá)，因?yàn)榇_保了這一信息總是被用戶識(shí)別，即使在用戶的視線沒有關(guān)注于顯示單元而是關(guān)注于患者本身的情況下也是如此。不管用戶的視線方向如何，一部分環(huán)境光照系統(tǒng)的顏色變化或亮度變化或圖樣變化將總能被用戶識(shí)別。優(yōu)選地，檢查裝置包括檢查實(shí)驗(yàn)室的一部分環(huán)境光照系統(tǒng)。例如，可以提供照亮實(shí)驗(yàn)室的周圍墻壁或天花板表面的光源。這可以通過那些表面的直接照明或間接照明來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，也有可能提供其他環(huán)境光照系統(tǒng)。 在優(yōu)選實(shí)施例中，檢查設(shè)施包括成像模態(tài)。在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，檢查設(shè)施包括具有X射線圖像采集設(shè)備和被提供以用于接收受檢查對(duì)象的平臺(tái)的X射線成像系統(tǒng)，該X射線圖像采集設(shè)備包括X射線輻射源、位于X射線輻射源對(duì)面的X射線圖像探測(cè)模塊。此外，界面單元布置為由用戶輸入信息。控制單元連接到探測(cè)模塊和輻射源以及界面單元。計(jì)算X射線圖像以生成圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)作為指導(dǎo)圖像被顯示在顯示單元上。因此，通過在顯示單元上顯示的X射線圖像來提供介入指導(dǎo)。例如，在DRS測(cè)量的情況下，可以通過例如在顯示單元周圍的環(huán)境光照亮顯示單元后面的表面而在環(huán)境建議顯示設(shè)施上顯示這一必需信息。因此，環(huán)境光信息可以被醫(yī)師感知但不使他們因解讀諸如X 射線圖像的常規(guī)圖像而分心。在另一示例性實(shí)施例中，檢查設(shè)施包括聲學(xué)成像系統(tǒng)，其使用超聲波來生成將被顯示在顯示單元上的圖像。在進(jìn)一步的示例性實(shí)施例中，檢查設(shè)施包括MRI設(shè)施。在進(jìn)一步的示例性實(shí)施例中，檢查設(shè)施包括SPECT設(shè)施。
根據(jù)本發(fā)明，在示例性實(shí)施例中，該目標(biāo)也通過具有根據(jù)前述實(shí)施例中的一個(gè)的檢查裝置和環(huán)境光照系統(tǒng)的介入實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，其中控制單元布置為控制環(huán)境光照系統(tǒng)中的至少一部分以向用戶顯示圖形建議性數(shù)據(jù)。換句話說，如上所述的檢查裝置被集成到介入實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)環(huán)境內(nèi)。術(shù)語“介入實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)”也指代醫(yī)院中的其他檢查室或區(qū)域或者執(zhí)行醫(yī)學(xué)實(shí)踐的其他場(chǎng)所。根據(jù)本發(fā)明，在示例性實(shí)施例中，該目標(biāo)也通過用于提供關(guān)于感興趣對(duì)象的信息的方法來實(shí)現(xiàn)，該方法包括以下步驟首先，從對(duì)象的至少一個(gè)感興趣區(qū)域中探測(cè)對(duì)象數(shù)據(jù)。將所探測(cè)的對(duì)象數(shù)據(jù)計(jì)算成對(duì)象信息。然后將對(duì)象信息的至少一部分轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)。 同樣，從對(duì)象信息中提取出預(yù)定指示數(shù)據(jù)。將該指示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實(shí)際建議性數(shù)據(jù)。顯示構(gòu)成用戶的視覺感知中央?yún)^(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。在視覺感知中央?yún)^(qū)域之外的用戶的視覺感知區(qū)域的外圍子區(qū)域的至少一部分中提供圖形建議性數(shù)據(jù)。例如，圖像數(shù)據(jù)由顯示單元顯示，并且圖形建議性數(shù)據(jù)通過環(huán)境建議顯示設(shè)施來提供。根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)之一在于可以在不干擾圖像數(shù)據(jù)的感知的情況下將圖形建議性數(shù)據(jù)提供給用戶。這導(dǎo)致被用戶更容易地感知，從而改善了用戶的表現(xiàn)特別是與專心程度和疲勞方面相關(guān)的表現(xiàn)。在該方法的示例性實(shí)施例中，對(duì)象數(shù)據(jù)的描述包括生成至少一個(gè)X射線圖像，并且將該χ射線圖像顯示在顯示單元上。除X射線輻射之外，也可以使用其他醫(yī)學(xué)成像方法，如基于活動(dòng)、聲音、超聲、磁共振成像(MRI)、核磁共振(NMR)或溫度記錄的成像。X射線圖像或根據(jù)所提及的成像過程之一的圖像能夠提供所有不同種類的介入所需的詳細(xì)形態(tài)學(xué)信息。在該方法的進(jìn)一步示例性實(shí)施例中，對(duì)象數(shù)據(jù)的探測(cè)包括執(zhí)行漫反射譜以推導(dǎo)出光譜信息的步驟。例如，該指示數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于不同的發(fā)色團(tuán)。這允許向用戶提供額外信息，該額外信息沒有顯示在顯示單元所顯示的圖像數(shù)據(jù)上但是對(duì)于用戶執(zhí)行介入來說是至關(guān)重要的。在進(jìn)一步的示例性實(shí)施例中，該方法包括以下步驟采集光譜強(qiáng)度、分析光譜分析、比較各成分并確定是否滿足某些參數(shù)以及最終確定環(huán)境建議顯示的信號(hào)。例如，采集步驟是利用以下公式執(zhí)行的UU1), Ι(λ2)，Ι(λ3)，···，Ι(λΝ)}其中入工和λ ,是最小和最大光波長。該光譜分析是利用主成分分析執(zhí)行的。此外，在比較步驟中，各分量與表中的查找數(shù)值進(jìn)行比較。執(zhí)行這一分類以確定是否到達(dá)目標(biāo)結(jié)構(gòu)。在確定步驟中控制器發(fā)送一信號(hào)，該信號(hào)確定例如環(huán)境建議顯示設(shè)施的顏色。因此， 環(huán)境建議顯示設(shè)施顏色被改變。根據(jù)介入的持續(xù)時(shí)間重復(fù)這些步驟。當(dāng)然，也可以改變由環(huán)境建議顯示設(shè)施生成的光的亮度或甚至特定光圖樣，而不是僅僅改變顏色。在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例中，提供一種計(jì)算機(jī)程序元件，其特征在于其適于執(zhí)行根據(jù)前述實(shí)施例之一的方法的方法步驟。優(yōu)選地，該計(jì)算機(jī)程序元件適于響應(yīng)于指示數(shù)據(jù)控制環(huán)境建議顯示設(shè)施。該計(jì)算機(jī)程序元件因此可以被存儲(chǔ)在計(jì)算單元上，該計(jì)算單元也可以是本發(fā)明的實(shí)施例的一部分。這一計(jì)算單元可以適于執(zhí)行或引起上述方法的步驟的執(zhí)行。另外，它可能適于操作上述系統(tǒng)的部件。該計(jì)算單元可以適于自動(dòng)操作和/或執(zhí)行用戶的命令。本發(fā)明的這一示例性實(shí)施例覆蓋從一開始就使用本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序以及借助于更新將現(xiàn)有程序轉(zhuǎn)換成使用本發(fā)明的程序的計(jì)算機(jī)程序。此外，該計(jì)算機(jī)程序元件可能能夠提供所有必要的步驟來實(shí)現(xiàn)如上所述的方法程序。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步示例性實(shí)施例，展示一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有存儲(chǔ)于其上的計(jì)算機(jī)程序元件，該計(jì)算機(jī)程序元件由前面的段落描述。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步示例性實(shí)施例，提供一種使得計(jì)算機(jī)程序元件能夠進(jìn)行下載的介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)程序元件布置為執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的前述實(shí)施例之一的方法。通過下面參考附圖描述的示例性實(shí)施例，本發(fā)明的這些及其他方面將變得顯而易見。


圖1示意性地示出X射線套件的示例；圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的顯示單元以及顯示單元后面被環(huán)境建議顯示設(shè)施照亮的被照亮表面區(qū)域；圖3示出圖2的顯示器，其中環(huán)境建議顯示設(shè)施展示出不同的圖形建議性信息；圖4示出控制環(huán)境建議顯示設(shè)施的方法的示例性實(shí)施例的基本步驟；圖5示出根據(jù)本發(fā)明用于對(duì)環(huán)境建議顯示設(shè)施進(jìn)行尋址的算法；圖6示出圖2和圖3的進(jìn)一步示例；圖7示意性示出具有作為環(huán)境建議顯示設(shè)施圍繞顯示區(qū)域的照明框的顯示單元；圖8示出X射線套件的進(jìn)一步示例；圖9示出圖2的圖像；圖10示出圖3的圖像；圖11示出圖6的圖像；以及圖12示出圖8的圖像。
具體實(shí)施例方式圖1示意性示出具有檢查裝置的X射線套件，包括X射線成像系統(tǒng)10以便用于例如醫(yī)院的介入實(shí)驗(yàn)室。X射線成像系統(tǒng)10包括X射線圖像采集設(shè)備，其配備有X射線輻射源12以生成X輻射。提供平臺(tái)14用于接收受檢查對(duì)象例如患者。此外，X射線探測(cè)模塊 16位于X射線輻射源12對(duì)面，即在輻射程序過程中，對(duì)象位于X射線輻射源12與探測(cè)模塊16之間。探測(cè)模塊16發(fā)送數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理單元或控制單元18，該控制單元連接到探測(cè)模塊16和輻射源12。計(jì)算或控制單元18位于平臺(tái)14附近或者也可以位于平臺(tái)14下面以節(jié)約實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空間。當(dāng)然，它也可以位于不同地方如不同房間。此外，顯示單元20被布置在平臺(tái)14附近以向執(zhí)行介入的人員(例如諸如外科醫(yī)生的臨床醫(yī)師或醫(yī)師)顯示信息。優(yōu)選地，顯示單元20可移動(dòng)地安裝以允許根據(jù)檢查情況進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。另外，界面單元22布置為由用戶輸入信息?；镜?，圖像探測(cè)模塊16通過將對(duì)象暴露于X射線輻射生成圖像，其中所述圖像在數(shù)據(jù)處理單元或控制單元18中被進(jìn)一步處理。應(yīng)注意所示的示例是所謂的C-型X射線圖像采集設(shè)備。當(dāng)然，本發(fā)明也涉及其他類型的X射線采集設(shè)備。此外，也已注意到也能夠使用利用不同成像技術(shù)的其他醫(yī)學(xué)成像方法。此外，檢查裝置還包括檢查設(shè)施，該檢查設(shè)施適于探測(cè)來自對(duì)象的至少一個(gè)感興趣區(qū)域的對(duì)象數(shù)據(jù)并且提供對(duì)象數(shù)據(jù)給控制單元18。例如，該檢查設(shè)施包括具有X射線成像設(shè)備形式的第一檢查設(shè)備以及布置為提供分子信息的第二檢查設(shè)備(未圖示)。例如，第二檢查設(shè)備包括含有光纖的活檢針以允許進(jìn)行漫反射譜(DRQ測(cè)量。借助于X射線圖像采集設(shè)備，探測(cè)來自患者的感興趣區(qū)域的對(duì)象數(shù)據(jù)并且將該對(duì)象數(shù)據(jù)提供給控制單元18，在此將對(duì)象數(shù)據(jù)計(jì)算成對(duì)象信息。將對(duì)象信息的至少一部分轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)。此外，從對(duì)象信息中提取預(yù)定指示數(shù)據(jù)并且將其轉(zhuǎn)換成圖形建議性數(shù)據(jù)。該控制單元配備有第一接口和第二接口。第一接口布置為用于連接顯示單元20 以便向用戶顯示圖像數(shù)據(jù)。第二接口布置為連接環(huán)境建議顯示設(shè)施以便向用戶提供圖形建議性數(shù)據(jù)。環(huán)境建議顯示設(shè)施將在下面更詳細(xì)地描述。在圖2中示出了顯示單元20的簡化實(shí)施例。請(qǐng)注意圖1中的顯示單元20包括若干監(jiān)控器，而為了清楚起見，在圖2中顯示單元20僅包括一個(gè)監(jiān)控器。顯示單元20向用戶顯示圖像數(shù)據(jù)。因此，顯示單元包括顯示區(qū)域30，該顯示區(qū)域根據(jù)顯示給用戶的不同類型的信息被細(xì)分為若干區(qū)域。例如，在顯示區(qū)域30的左側(cè)部分，示出與定義患者的某些方面的若干參數(shù)相關(guān)的一個(gè)框架或窗口 32。顯示區(qū)域的這一部分也被用作界面，以允許根據(jù)用戶的需求輸入或改變或執(zhí)行某些命令。在顯示區(qū)域30的中央和右側(cè)部分，示出向用戶提供形態(tài)學(xué)信息的圖像或圖像序列。在圖像34的右側(cè)部分，可以看到由用戶控制或引導(dǎo)的活檢針 36。當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明，術(shù)語“用戶”也可以包括不僅一個(gè)而是若干個(gè)操作檢查裝置的人員。為了向用戶提供額外信息而不使其從顯示區(qū)域30中所示的信息分心，提供一種環(huán)境建議顯示設(shè)施，其具有擁有一個(gè)或多個(gè)光源的照明系統(tǒng)38的形式，其被配置為可調(diào)節(jié)地照亮該顯示單元20后面的表面區(qū)域的一部分。在圖2所示的示例性實(shí)施例中，環(huán)境建議顯示設(shè)施被隱藏在顯示單元20之后。作為一個(gè)示例，活檢針36提供分子信息。這可以被用來確定該針是否已達(dá)到目標(biāo)部位。雖然用戶正在觀察或關(guān)注于顯示單元20上顯示的內(nèi)容，但是關(guān)于針的位置的信息未被在顯示單元20中所示的圖像數(shù)據(jù)內(nèi)提供，而是由環(huán)境建議顯示設(shè)施提供。當(dāng)該針36尚未到達(dá)目標(biāo)部位時(shí)，環(huán)境光是藍(lán)色的，這在圖2中通過顯示單元20周圍的點(diǎn)狀圖案40來指示。當(dāng)該針已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)部位時(shí)，光變成紅色，這在圖3中通過點(diǎn)劃線圖案42來指示。應(yīng)該注意環(huán)境光也可以被顯示在顯示器周圍與某些方面相關(guān)的某些部分中，從而提供多于一種建議性數(shù)據(jù)方面。因此，環(huán)境光信息被用作建議性信息，該建議性信息能夠被醫(yī)師感知但不使他們因解讀常規(guī)圖像如顯示單元20中顯示的X射線圖像而分心。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明向用戶提供關(guān)于感興趣對(duì)象的信息的基本步驟。首先，探測(cè) 112來自對(duì)象的至少一個(gè)感興趣區(qū)域的對(duì)象數(shù)據(jù)。將所探測(cè)的對(duì)象數(shù)據(jù)計(jì)算成114對(duì)象信息。然后將對(duì)象信息的至少一部分轉(zhuǎn)換成116圖像數(shù)據(jù)。此外，從該對(duì)象信息中提取118 預(yù)定指示數(shù)據(jù)。將該指示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成120實(shí)際建議性數(shù)據(jù)。顯示122構(gòu)成用戶的視覺感知中央?yún)^(qū)域的圖像數(shù)據(jù)。在視覺感知中央?yún)^(qū)域之外的用戶的視覺感知區(qū)域的外圍子區(qū)域中的至少一部分中提供124圖形建議性數(shù)據(jù)。在圖5中顯示了用于對(duì)環(huán)境建議顯示設(shè)施進(jìn)行尋址的基本算法。首先，在采集步驟212中需要光譜強(qiáng)度UU1), Ι(λ2)，Ι(λ3)，···，Ι(λΝ)}其中λ工和λ Ν分別是最小和最大光波長。然后在分析步驟214中，利用主成分分析來執(zhí)行光譜分析。進(jìn)一步地，在比較步驟 216中，各成分與表中的查找數(shù)值進(jìn)行比較。執(zhí)行這一分類以確定是否達(dá)到目標(biāo)結(jié)構(gòu)。然后在確定步驟218中，控制器發(fā)送確定環(huán)境建議顯示設(shè)施的顏色的信號(hào)。然后在220處改變環(huán)境建議顯示設(shè)施的顏色。當(dāng)然，也可以改變由環(huán)境建議顯示設(shè)施生成的光的亮度或甚至光的某一圖樣(pattern)，而不是僅僅改變顏色。根據(jù)介入的持續(xù)時(shí)間重復(fù) 222這些步驟。必須注意的是環(huán)境建議顯示設(shè)施的控制是實(shí)時(shí)執(zhí)行的，以便向用戶提供準(zhǔn)確的信息。也可以根據(jù)從例如光子針采集的取向信息來構(gòu)建由環(huán)境建議顯示設(shè)施提供的視覺信息。例如，在圖6所示的情況下，針將要到達(dá)的患者的結(jié)構(gòu)或區(qū)域位于針的左側(cè)。作為建議性信息，在監(jiān)控器的左側(cè)顯示黃光，而在監(jiān)控器的右側(cè)顯示藍(lán)光，這在圖6中用兩個(gè)不同的圖案40a和40b表示。當(dāng)然，為了簡化的目的，這些可能的建議性信息的示例是相當(dāng)簡單的。應(yīng)該注意到可以提供更復(fù)雜的信息給用戶。然而，環(huán)境建議顯示設(shè)施依賴于用戶的感知可能性，與在視野的中央?yún)^(qū)域中相比，該感知可能性在視野的外圍區(qū)域中是相當(dāng)有限的。即便如此，視野的外圍部分仍然很有可能提供建議性信息，這導(dǎo)致舒緩或改善對(duì)由顯示單元20顯示的信息的接收。在圖7所示的另一示例性實(shí)施例中，顯示單元20的顯示區(qū)域30被框架元件44圍繞，并且環(huán)境建議顯示設(shè)施包括照亮框架元件的至少一部分的照明設(shè)備(圖7中未示出)。 例如，光源布置在本身半透明的框架元件44后面。在未照明的情況下，該框架以中性方式顯現(xiàn)。當(dāng)操作檢查裝置時(shí)，環(huán)境建議顯示設(shè)施控制光源，從而使得框架自身根據(jù)提供給用戶的信息類型顯現(xiàn)出具有不同亮度的不同顏色。當(dāng)然，環(huán)境建議顯示設(shè)施所顯示的建議性信息的外觀應(yīng)該依據(jù)醫(yī)學(xué)成像方法并根據(jù)介入類型來進(jìn)行編碼，以確保本發(fā)明的廣泛用途并且允許容易地感知傳達(dá)給用戶的信息。例如，應(yīng)該依據(jù)醫(yī)師的需求來執(zhí)行對(duì)建議性數(shù)據(jù)的類型及其編碼顏色或亮度或環(huán)境建議顯示設(shè)施的圖樣的選擇?？梢栽谡樟溜@示單元20后面的表面區(qū)域之外或者作為其替代使用照明框。在圖8所示的另一實(shí)施例中，環(huán)境建議顯示設(shè)施控制操作或成像套件內(nèi)的光照系統(tǒng)的至少一部分。在圖8所示的示例中，發(fā)光系統(tǒng)包括例如頂部光46和環(huán)境光48。這一所謂的構(gòu)造光照(structured lighting)提供了以下可能性，即并不是整個(gè)手術(shù)室必須改變其顏色(即光色)，而是例如通過僅控制環(huán)境光48來僅改變部分墻壁的顏色。例如，可以照亮顯示單元20后面的墻壁以及圖8未顯示的相對(duì)的墻壁。這使得即使在用戶的視線未關(guān)注于顯示單元20而是關(guān)注于另一方向(例如關(guān)注于患者)的情況下也能夠向用戶傳達(dá)建議性信息。然而，與實(shí)際選擇的實(shí)施例無關(guān)地，環(huán)境建議顯示設(shè)施提供視覺可探測(cè)的變化，該變化能夠容易地被用戶解讀為某些類型的建議性信息。應(yīng)該注意到視覺變化是根據(jù)所探測(cè)的對(duì)象數(shù)據(jù)而顯現(xiàn)的，并不是與顯示單元上示出的圖像內(nèi)容直接相關(guān)。換句話說，根據(jù)本發(fā)明，顯示器20上示出的圖像數(shù)據(jù)能夠保持相同或基本相同，而由環(huán)境建議顯示設(shè)施所提供的環(huán)境光則由于用戶所執(zhí)行的針運(yùn)動(dòng)或針操縱而改變，該改變例如是通過改變環(huán)境建議顯示設(shè)施所提供的顏色、亮度或光圖樣自身來實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)然，也有可能的是，顯示單元20上示出的圖像數(shù)據(jù)由于監(jiān)控依次顯示的不同參數(shù)或方面而變化，而環(huán)境光保持相同，例如當(dāng)針不被操作者移動(dòng)時(shí)，此時(shí)環(huán)境光被用作操縱活檢針的方向信息。除了圖2、3、6和8中的繪圖外，在圖9、10、11和12中顯示了照片。雖然在附圖和前面的說明書中詳細(xì)地圖示和描述了本發(fā)明，但這種圖示和描述應(yīng)被視為是說明性或示例性的，而非限制性的；本發(fā)明并不局限于所公開的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于提供關(guān)于對(duì)象的信息的檢查裝置，其包括-檢查設(shè)施；和-至少具有第一接口和第二接口的控制單元(18)；其中，所述檢查設(shè)施適于探測(cè)來自對(duì)象的至少一個(gè)感興趣區(qū)域的對(duì)象數(shù)據(jù)并且將所述對(duì)象數(shù)據(jù)提供給所述控制單元(18)；其中，所述控制單元(18)適于將所述對(duì)象數(shù)據(jù)計(jì)算成對(duì)象信息并且將所述對(duì)象信息的至少一部分轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)(32，36)；且其中，所述控制單元(18)還布置為從所述對(duì)象信息中提取預(yù)定指示數(shù)據(jù)并且將所述指示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形建議性數(shù)據(jù)GO)；并且其中，所述第一接口被配置為提供所述圖像數(shù)據(jù)給顯示單元00)以便向用戶顯示所述圖像數(shù)據(jù)；并且其中，所述第二接口被配置為為環(huán)境建議顯示設(shè)施提供信號(hào)以便向用戶提供所述圖形建議性數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其包括顯示單元00)以顯示所述圖像數(shù)據(jù)；以及環(huán)境建議顯示設(shè)施以向用戶提供所述圖形建議性數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其中，所述檢查設(shè)施包括布置為提供形態(tài)學(xué)信息的第一檢查設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其中，所述圖形建議性數(shù)據(jù)基于光學(xué)譜信息。
5.如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其中，所述圖形建議性數(shù)據(jù)包括方向信息。
6.如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其中，所述環(huán)境建議顯示設(shè)施包括具有至少一個(gè)光源的照明系統(tǒng)，所述至少一個(gè)光源布置為用于可調(diào)節(jié)地照亮所述顯示單元OO)后面的表面區(qū)域的一部分。
7.如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其中，所述顯示單元OO)的顯示區(qū)域至少部分被框架元件G4)圍繞，且其中，所述環(huán)境建議顯示設(shè)施包括至少一個(gè)照明設(shè)備，其照亮被顯示的所述框架元件G4)的至少一部分。
8.如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其中，所述環(huán)境建議顯示設(shè)施G8)包括至少一個(gè)接口，所述至少一個(gè)接口布置為控制檢查實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境光照系統(tǒng)的至少一部分。
9.如權(quán)利要求1所述的檢查裝置，其中，所述檢查設(shè)施包括具有X射線圖像采集設(shè)備和被提供以用于接收將要被檢查的對(duì)象的平臺(tái)(14)的X射線成像系統(tǒng)(10)以及布置為由用戶輸入信息的界面單元(22)，所述X射線圖像采集設(shè)備包括X射線輻射源(12)和位于所述 X射線輻射源對(duì)面的X射線圖像探測(cè)模塊(16)；其中，所述控制單元(18)連接到所述探測(cè)模塊(16)和所述輻射源(16)兩者并且連接到所述界面單元(18)；且其中，計(jì)算所述X射線圖像以生成將要作為指導(dǎo)圖像顯示在所述顯示單元OO)上的圖像數(shù)據(jù)。
10.一種介入實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，其具有如權(quán)利要求1所述的檢查裝置以及環(huán)境光照系統(tǒng) (48)，其中，所述控制單元(18)布置為控制所述環(huán)境光照系統(tǒng)的至少一部分以向用戶顯示所述圖形建議性數(shù)據(jù)。
11.一種用于提供關(guān)于感興趣對(duì)象的信息的方法，其包括以下步驟-探測(cè)(11 來自對(duì)象的至少一個(gè)感興趣區(qū)域的對(duì)象數(shù)據(jù)；-將所探測(cè)的對(duì)象數(shù)據(jù)計(jì)算成(114)對(duì)象信息；-將所述對(duì)象信息的至少一部分轉(zhuǎn)換成(116)圖像數(shù)據(jù)；-從所述對(duì)象信息中提取(118)預(yù)定指示數(shù)據(jù)；-將所述指示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成(120)圖形建議性數(shù)據(jù)；-顯示(122)構(gòu)成用戶的視覺感知中央?yún)^(qū)域的所述圖像數(shù)據(jù)；以及-在所述視覺感知中央?yún)^(qū)域之外的用戶的視覺感知區(qū)域的外圍子區(qū)的至少一部分中提供(124)所述圖形建議性數(shù)據(jù)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，探測(cè)對(duì)象數(shù)據(jù)包括生成至少一個(gè)X射線圖像，且其中，將所述X射線圖像顯示在顯示單元上。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，探測(cè)所述對(duì)象數(shù)據(jù)包括執(zhí)行漫反射譜以推導(dǎo)出光譜信息的步驟。
14.一種計(jì)算機(jī)程序元件，其在被處理單元執(zhí)行時(shí)適于執(zhí)行如權(quán)利要求11所述的方法的步驟并且適于響應(yīng)于所述指示數(shù)據(jù)控制環(huán)境建議顯示設(shè)施。
15.一種存儲(chǔ)有程序單元的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述程序單元在被處理單元執(zhí)行時(shí)適于執(zhí)行如權(quán)利要求11所述的方法的步驟并且適于響應(yīng)于所述指示數(shù)據(jù)控制環(huán)境建議顯示設(shè)施。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于提供關(guān)于對(duì)象的信息的檢查裝置以及用于提供關(guān)于感興趣對(duì)象的信息的方法。為了改善涉及對(duì)象的信息的視覺接收，提供一種檢查裝置，其包括檢查設(shè)施和至少具有第一接口和第二接口的控制單元。該檢查設(shè)施適于探測(cè)來自對(duì)象的至少一個(gè)感興趣區(qū)域的對(duì)象數(shù)據(jù)并且將該對(duì)象數(shù)據(jù)提供給控制單元。此外，該控制單元適于將對(duì)象數(shù)據(jù)計(jì)算成對(duì)象信息并且將對(duì)象信息的至少一部分轉(zhuǎn)換成圖像數(shù)據(jù)(32，36)。另外，該控制單元被配置為從對(duì)象信息中提取預(yù)定指示數(shù)據(jù)并且將該指示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖形建議性數(shù)據(jù)(40)。該第一接口被配置為提供圖像數(shù)據(jù)到顯示單元(20)以便向用戶顯示圖像數(shù)據(jù)(32，36)。該第二接口被配置為為環(huán)境建議顯示設(shè)施提供信號(hào)以便向用戶提供圖形建議性數(shù)據(jù)(40)。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102300516SQ201080005975
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月30日
發(fā)明者A·E·德雅爾丹, B·H·W·亨德里克斯, M·F·麥金尼 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司