ES2928185T3 - Posicionamiento de volúmenes parciales de una anatomía - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere al posicionamiento de volúmenes parciales de una anatomía en relación con un proceso de formación de imágenes. De acuerdo con la invención, se toma una fotografía de un objeto dispuesto en una estación de formación de imágenes por una cámara dispuesta en conexión con la estación de formación de imágenes, cuya imagen de la anatomía se presenta en una pantalla pero se transfiere a una nueva posición con respecto a la estación de formación de imágenes. estación. Cuando esta imagen y una imagen sustancialmente en tiempo real tomada de la estación de imágenes se presentan en una pantalla una tras otra, es posible seguir en la pantalla cómo se posiciona el objeto que se está fotografiando en relación con dicha imagen tomada de la anatomía transferida a la nueva posición. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Posicionamiento de volúmenes parciales de una anatomía
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La invención está relacionada con el posicionamiento mutuo de volúmenes parciales de una anatomía en conexión con un proceso de obtención de imágenes,
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los aparatos convencionales empleados en la obtención de imágenes médicas por rayos X que son muy simples en cuanto a su estructura básica comprenden una fuente de radiación que se usa junto con un casete de película independiente de la fuente de radiación. Los hospitales también utilizan habitualmente los llamados aparatos de rayos X de tipo arco en C en los que la fuente de radiación y el receptor de información de imagen están dispuestos en los extremos opuestos de la parte de brazo en forma de arco. Convencionalmente, un grupo de aparatos completamente diferente consta de un aparato de tomografía computarizada de gran tamaño y extremadamente caro, dentro del cual se posiciona típicamente a un paciente para obtención de imágenes en una posición acostada dentro de una estructura en forma de anillo o tubular.
Dado que los aparatos de tomografía computarizada convencionales han sido bastante grandes y caros, en la práctica no ha sido posible adquirirlos, por ejemplo. para el uso en salas de emergencia de hospitales. Por otro lado, también ha sido típico de los aparatos comerciales de tomografía computarizada que no están diseñados necesariamente para obtener imágenes de una anatomía o anatomías específicas, sino que son aparatos de obtención de imágenes más o menos generales. Si se desea obtener una imagen, por ejemplo. de todo el torso del paciente, la estación de obtención de imágenes dispuesta en el aparato así como otras dimensiones del aparato deben haberse implementado en proporciones respectivas.
También se han desarrollado versiones más ligeras de aparatos de tomografía computarizada. Como ejemplo de soluciones de la técnica anterior, se puede hacer referencia a una estructura descrita, por ejemplo., en la publicación MO 2011/135186. En este aparato, medios de obtención de imágenes dispuestos para moverse alrededor de una estación de obtención de imágenes están dispuestos dentro de un brazo en forma de O con forma de anillo, soportado desde su lateral.
En el aparato más ligero de acuerdo con la técnica anterior, como se ha mencionado anteriormente, se puede utilizar tomografía de haz cónico (CBCT). Ahí, un criterio que limita el tamaño de un volumen del cual se están obteniendo imágenes (FOV - campo de visión, del inglés Field of View) son las dimensiones del detector de obtención de imágenes, que por razones obvias no se puede diseñar muy grande en este contexto. Al considerar la obtención de imágenes de una extremidad, por ejemplo, es evidente que cuando se utiliza un aparato de obtención de imágenes de este tipo es posible obtener imágenes sólo de un único volumen parcial de la extremidad mediante un posicionamiento mutuo del paciente y el aparato de obtención de imágenes. A continuación se hace necesario posicionar la anatomía en el aparato de obtención de imágenes de forma diferente, para obtener imágenes del siguiente volumen parcial, y realizar el reposicionamiento en relación con el posicionamiento anterior de una manera exactamente deseada puede ser un desafío.
El documento WO2014/027312, que es un documento conforme al Art. 54(3) del EPC relevante solo por su novedad, describe un aparato móvil de obtención de imágenes de rayos X para alinear un objeto de interés en relación con una disposición de obtención de imágenes de rayos X, que tiene una pantalla que muestra una representación gráfica de un punto de referencia superpuesta con una imagen de la cámara para guiar la alineación de la fuente de rayos X o del detector de rayos X.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención está definida por las reivindicaciones independientes 1 y 3.
El objeto de la presente invención es avanzar en el estado de la técnica con respecto a por ejemplo. los aparatos de obtención de imágenes por rayos X menos caros y más pequeños como los mencionados anteriormente. Un objeto especial de la invención es avanzar en el desarrollo particularmente en lo que respecta a los aparatos de obtención de imágenes por rayos X del tipo descrito anteriormente que comprenden una parte de brazo en forma de anillo y que son de tamaño relativamente pequeño. La construcción, las características y las dimensiones de dicho aparato difieren notablemente en muchos aspectos de los aparatos de tomografía computarizada para hospitales convencionales y en estos aparatos se posiciona al paciente para la obtención de imágenes de una manera diferente a en los aparatos de tomografía computarizada convencionales, en los que se hace que el paciente se tumbe en una plataforma de obtención de imágenes.
Especialmente, un objeto de la invención es una disposición que facilite el posicionamiento de un paciente en situaciones en las que se necesita obtener imágenes de una anatomía en más de una ubicación para obtener imágenes de todo el volumen deseado.
Los rasgos esenciales de la invención se describen en las reivindicaciones adjuntas. Es especialmente esencial para la invención disponer unos medios en el aparato de obtención de imágenes para tomar fotografías o imágenes de vídeo del área de obtención de imágenes del aparato y, por otro lado, unos medios para presentar dicha imagen de cámara en una pantalla de una manera específica.
La invención facilita el posicionamiento de un paciente y puede hacer innecesario usar, por ejemplo., topogramas de rayos X, que se toman utilizando una pequeña dosis de radiación, con fines de posicionamiento. La invención también puede estar diseñada para acelerar el procesamiento de información de imagen para combinar los volúmenes parciales de los cuales se han obtenido imágenes después de la obtención de imágenes, ya que está disponible información al menos moderadamente precisa sobre cómo se han ubicado, unos en relación con los otros, los conjuntos de coordenadas de los volúmenes parciales de los que se han obtenido imágenes.
A continuación, la invención y sus realizaciones preferidas se describirán con más detalle y también con referencia a las figuras adjuntas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Figura 1 muestra el fotografiado de un primer volumen parcial de un objeto posicionado en un área de obtención de imágenes de un aparato de obtención de imágenes.
La Figura 2 muestra una imagen en la que la imagen mostrada en la Figura 1, tomada cuando el objeto está ubicado en una posición de obtención de imágenes para el primer volumen parcial, se proyecta colocada en una nueva ubicación deseada considerando la obtención de imágenes del siguiente volumen parcial.
La Figura 3 muestra una imagen que está siendo presentada en una pantalla en la que el objeto del que se están obteniendo imágenes se está posicionando en una nueva ubicación para obtener imágenes del siguiente volumen parcial.
La Figura 4 muestra una situación en la que se ha logrado posicionar el objeto en la nueva ubicación para obtener imágenes del siguiente volumen parcial.
Las Figuras 5 y 6 muestran soluciones para aparatos aplicables para uso en la invención.
La Figura 7 muestra, de forma simplificada, cómo la estructura de acuerdo con las Figuras 5 y 6 puede estar provista de una cámara alineada en el área de obtención de imágenes del aparato.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
El proceso demostrado por las Figuras 1-4 se puede considerar un método para posicionar una anatomía para obtención de imágenes, obteniéndose en dicho método primero imágenes de un primer volumen parcial y, después de eso, de un segundo volumen parcial. Se obtienen imágenes de estos volúmenes parciales de tal manera que el posicionamiento mutuo de la anatomía y los medios de obtención de imágenes se modifica entre las obtenciones de imágenes. Este cambio en el posicionamiento se puede implementar de tal manera que el primer y el segundo volúmenes parciales cubran parcialmente un mismo volumen de la anatomía de la que se están obteniendo imágenes, pero la invención también puede permitir un posicionamiento controlado de volúmenes parciales de tal manera que los volúmenes parciales no se corten entre sí.
Durante la obtención de imágenes del primer volumen parcial (Figura 1), se toma una fotografía o una imagen fija de video de la anatomía posicionada en la estación de obtención de imágenes mediante una cámara dispuesta en conexión con la estación de obtención de imágenes, presentándose dicha imagen en la pantalla desplazada a una nueva posición en relación con la estación de obtención de imágenes (Figura 2). A continuación, esta imagen y una imagen en tiempo real de la estación de obtención de imágenes se presentan en la pantalla una sobre otra, y se observa desde la pantalla (Figura 4) el posicionamiento de la anatomía de la que se están obteniendo imágenes (Figura 3) para encontrarse con la imagen del primer volumen parcial presentada en la pantalla desplazada a la nueva posición.
Las Figuras 1-4 no están concebidas para mostrar ninguna realización particular de la invención, sino solo para demostrar la invención. Así, por ejemplo., los rectángulos más exteriores de las Figuras 1-4 dibujados en línea continua pueden considerarse una demostración de una pantalla de visualización, del área del área de obtención de imágenes o de la estación de obtención de imágenes vista por la cámara, o del campo de visión (FOV) a partir del cual se puede reconstruir una imagen tomográfica usando información de imagen de rayos X que genera el aparato de obtención de imágenes.
A su vez, las áreas rectangulares más pequeñas de las Figuras 1 -4 se pueden considerar relacionadas con el proceso de transferencia de imágenes de acuerdo con la invención, de modo que el área en línea discontinua de la Figura 1 representa un área (una anatomía) de la imagen tomada por la cámara desde la estación de obtención de imágenes seleccionada para ser transferida, y la Figura 2 muestra cómo se ha transferido la imagen tomada del área (de la anatomía) seleccionada en la Figura 1 (el área definida por la línea continua). La Figura 2 se ha utilizado como base para las Figuras 3 y 4 y, por lo tanto, éstas también incluyen el área de la Figura 1 dibujada en línea discontinua. Con respecto a los pasos mostrados en las Figuras 3 y 4, el área de la Figura 1 dibujada en línea discontinua no tiene una función particular más que demostrar el proceso, también ese área se traslada a las Figuras 3 y 4. Es esencial para las Figuras 3 y 4 presentar la imagen tomada durante la fase mostrada en la Figura 1, es decir, la imagen ubicada en una posición transferida de acuerdo con la Figura 2 (la imagen mostrada dentro del área definida por la línea continua), sobre una pantalla en una imagen de cámara tomada del área de obtención de imágenes.
Cuando se señaló anteriormente que se puede considerar que el área en línea discontinua de la Figura 1 presenta un área de la imagen tomada por la cámara seleccionada para ser transferida, también es posible considerar que la cámara ha sido dispuesta para fotografiar solo el área en línea discontinua, fotografía que como tal se dispondrá entonces para ser mostrada en la pantalla en una nueva posición. Si solo se fotografía este área en línea discontinua y si solo se presenta la misma en la pantalla durante los pasos que presentan las Figuras 3 y 4, el área de la anatomía cuyo posicionamiento en una ubicación deseada puede seguirse es entonces correspondientemente más pequeña.
Dentro de los límites que permiten la disposición de la cámara de un aparato y las dimensiones de su área de obtención de imágenes, también se puede realizar un reposicionamiento controlado de la anatomía con respecto a volúmenes parciales que no se cortan. Considerando, por ejemplo., una situación en la que hay dos puntos de interés en una extremidad, ubicados a una cierta distancia el uno del otro y que incluyen un volumen parcial entre ellos con respecto al cual no hay necesidad de adquirir información de imagen de rayos X real. Como se sabe, cuando se procede como se ha descrito anteriormente, cómo se ha transferido la fotografía tomada durante el paso de acuerdo con la Figura 1 a la ubicación de acuerdo con la Figura 2, también se sabe dónde está ubicado el volumen parcial del que se han obtenido imágenes de acuerdo con el paso 4 en relación con el primer volumen parcial del que se han obtenido imágenes en el paso de acuerdo con la Figura 1.
Es preferible que la idea básica de la invención se aplique, por ejemplo, en un aparato de obtención de imágenes de acuerdo con la Figura 5. La estructura básica del aparato incluye una construcción de soporte (1) que soporta una estructura sustancialmente en forma de anillo (2), dentro de la cual están posicionados los medios de obtención de imágenes por rayos X (21,22) del aparato y que en este contexto también se denomina brazo en O. En este brazo en O (2) está dispuesta una abertura de examen (4) en la que se posiciona la anatomía de la que se quieren obtener imágenes. La Figura 1 muestra además un manillar de soporte (5) para el paciente dispuesto en la construcción de soporte (1), una interfaz de usuario (6) que está en conexión funcional con un sistema de control del aparato, un pedestal o parte de base (7) posiblemente unido de forma desmontable que se proyecta sustancialmente en la dirección del brazo en O, y un soporte de posicionamiento (8) dispuesto en la abertura de examen (4). De acuerdo con la realización de la invención mostrada en la Figura 1, la pantalla (11) que pertenece al aparato está dispuesta sustancialmente en la superficie de la estructura en forma de anillo (2), en su borde superior.
El montaje de la estructura (2) que soporta los medios de obtención de imágenes en la construcción de soporte (1) puede estar diseñado para permitir el ajuste de la posición en altura del brazo en O (2). Además, este brazo en O (2) puede estar diseñado para que se pueda girar al menos 90 grados en al menos una dirección desde la posición vertical, mostrada en la Figura 1, hasta una posición horizontal. El control de estas maniobras puede estar diseñado implementable, además de mediante la interfaz de usuario (6) que está conectada con el sistema de control del aparato también por medio de un joystick (9) dispuesto en conexión con el brazo en O (2) y/o el bastidor de soporte (1).
La Figura 6 muestra dos formas alternativas de colocar la pantalla (11) en conexión con el aparato. La pantalla se coloca preferiblemente en el aparato en una ubicación que es visible para el paciente cuando, por ejemplo., se están obteniendo imágenes de la pierna de un paciente. La pantalla (11) se puede disponer en la estructura en forma de anillo (2) tanto fija como unida de forma móvil. La conexión puede estar diseñada para permitir el ajuste de la orientación de la pantalla (11) con respecto a la estructura en forma de anillo (2), el ajuste de la separación y/o la ubicación de la pantalla (11) con respecto a la estructura en forma de anillo (2), o puede estar diseñada con algunos de estos grados de libertad de movimiento o con todos ellos. Alternativamente, la pantalla (11) se puede fijar a la estructura de soporte (1), o se puede colocar una pantalla (11) independiente en la estructura de soporte (1), pudiendo estar diseñada dicha pantalla (11) con los grados de libertad de movimiento que se han descrito anteriormente pero con respecto a la estructura de soporte (1).
En la realización presentada en la Figura 7, una cámara de video (12) alineada dentro de la abertura de examen (4) está dispuesta en conexión con la estructura en forma de anillo (2). En principio, la cámara (12) se puede disponer en la estructura en forma de anillo (2) fuera de su cubierta, particularmente en el lado de la abertura de examen opuesto a aquel desde el cual está diseñado que se introduzca en la abertura de examen la extremidad de la que se quieren obtener imágenes, pero en una realización preferible de la invención la cámara de video (12) está dispuesta dentro de la estructura en forma de anillo (2) y al menos una parte de una superficie interior de dicha estructura en forma de anillo (2) está diseñada transparente o para que comprenda una abertura a través de la cual está alineada la cámara (12) en la abertura de examen (4), como sustancialmente en un soporte de posicionamiento (8) dispuesto en la abertura de examen.
Sin embargo, es esencial que el aparato tenga al menos una cámara de fotografía o de video (12) que esté dispuesta para obtener imágenes de un área de obtención de imágenes del aparato y el sistema de control del aparato presente en una pantalla (11), una sobre otra, una primera imagen tomada de un objeto posicionado para obtención de imágenes tomográficas y una imagen esencialmente en tiempo real tomada del área de obtención de imágenes de tal manera que el objeto visible en la primera imagen posicionado para obtención de imágenes tomográficas se desplaza a una posición en el área de obtención de imágenes diferente a la posición en la que estaba cuando se tomó la primera imagen. La cámara se puede disponer dentro de la estructura en forma de anillo (2) y al menos parte de una superficie interior de la estructura en forma de anillo (2) está diseñada transparente o para que contenga una abertura a través de la cual está alineada o se puede alinear la cámara (12) en la apertura de examen (4). Si hay un soporte de posicionamiento (8) dispuesto en la abertura de examen (4) para posicionar una anatomía de la que se quiere obtener imágenes para obtención de imágenes de rayos X, la cámara (12) está preferiblemente alineada o dispuesta para ser alineada sustancialmente en el soporte de posicionamiento (8).

Claims (5)

REIVINDICACIONES
1. Método para posicionar una anatomía para obtención de imágenes, en el que el posicionamiento comprende el posicionamiento de la anatomía para la obtención de imágenes tomográficas mediante un aparato de obtención de imágenes tomográficas, comprendiendo dichas imágenes tomográficas i) una primera obtención de imágenes del primer volumen parcial de la anatomía mientras la anatomía está posicionada en una estación de obtención de imágenes del aparato de obtención de imágenes tomográficas y ii) después de eso, una segunda obtención de imágenes de un segundo volumen parcial de la anatomía mediante dicho aparato de obtención de imágenes tomográficas mientras la anatomía está posicionada en la estación de obtención de imágenes del aparato de obtención de imágenes tomográficas, en el cual, en conexión con la obtención de imágenes tomográficas del primer volumen parcial de la anatomía, también se toma una fotografía o una imagen fija de video de la anatomía posicionada en la estación de obtención de imágenes mediante una cámara dispuesta en conexión con la estación de obtención de imágenes para generar una primera imagen de la anatomía posicionada para la obtención de imágenes tomográficas y en el cual, para posicionar la anatomía para obtener imágenes del segundo volumen parcial, en una pantalla se presentan, una sobre otra i) una imagen en tiempo real de la estación de obtención de imágenes y ii) dicha primera imagen, presentándose dicha primera imagen desplazada a una nueva posición en relación con la estación de imágenes para permitir observar, desde la pantalla, el posicionamiento de la anatomía en la estación de obtención de imágenes para encontrarse con el primer volumen parcial en la primera imagen, que ahora se presenta en la pantalla desplazada a la nueva posición.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en el que entre la obtención de imágenes del primer y del segundo volumen parcial, se modifica el posicionamiento mutuo de la anatomía y la estación de obtención de imágenes de manera que el volúmenes parciales primero y segundo cubren parcialmente el mismo volumen parcial de la anatomía de la que se están obteniendo imágenes.
3. Aparato de obtención de imágenes médicas, donde el aparato es un aparato de obtención de imágenes por tomografía computarizada que incluye
- una construcción de soporte (1), que está diseñada para soportar una estructura sustancialmente en forma de anillo (2) que soporta medios de obtención de imágenes, incluyendo dichos medios de obtención de imágenes una fuente de radiación (21) y un receptor de información de imagen (22), estando dichos medios de obtención de imágenes dispuestos dentro de dicha estructura sustancialmente en forma de anillo (2) que soporta los medios de obtención de imágenes sustancialmente en lados opuestos, y para ser desplazados dentro de dicha estructura en forma de anillo (2) que soporta los medios de obtención de imágenes, - un sistema de control para controlar al menos algunas de las funciones del aparato,
- incluyendo dicho aparato en dicha estructura en forma de anillo (2) que soporta los medios de obtención de imágenes una abertura de examen (4), en la que una anatomía de la que se quiere obtener imágenes se puede posicionar para la obtención de imágenes,
estando dicho aparato provisto de al menos una cámara de fotografía o de video (12) y al menos una pantalla (11) dispuesta en conexión funcional con dicha al menos una cámara de fotografía o de video (12), estando dicha al menos una cámara de fotografía o de video (12) dispuesta en conexión con dicha estructura sustancialmente en forma de anillo (2) y estando alineada o dispuesta para ser alineada dentro de dicha abertura de examen (4), donde dicha al menos una cámara de fotografía o de video (12) está dispuesta para obtener imágenes de un área de obtención de imágenes del aparato y el sistema de control del aparato para presentar en dicha al menos una pantalla (11), una sobre otra,
i) una primera imagen tomada de la anatomía posicionada dentro del área de obtención de imágenes para obtención de imágenes tomográficas y
ii) una imagen esencialmente en tiempo real tomada por dicha al menos una cámara de fotografía o de video (12) de dicha área de obtención de imágenes,
comprendiendo dicha presentación por parte del sistema de control la presentación, en una vista en dicha al menos una pantalla (11), de dicha primera imagen y de dicha imagen en tiempo real de tal manera que la anatomía, visible en dicha primera imagen cuando se posicionó para la obtención de imágenes tomográficas, ha sido desplazada dentro del área de obtención de imágenes a una posición que es diferente a la posición en la que estaba cuando se tomó la primera imagen.
4. El aparato de obtención de imágenes de acuerdo con la reivindicación 3, en el que dicha al menos una cámara está dispuesta dentro de dicha estructura sustancialmente en forma de anillo (2) y al menos una parte de una superficie interior de dicha estructura sustancialmente en forma de anillo (2) se ha diseñado transparente o comprende una abertura a través de la cual está alineada o se puede alinear dicha al menos una cámara en dicha abertura de examen (4).
5. El aparato de obtención de imágenes de acuerdo con la reivindicación 3 ó 4, en el que un soporte de posicionamiento (8) está dispuesto en dicha abertura de examen (4) para posicionar la anatomía de la que se quiere obtener imágenes para la obtención de imágenes por rayos X y dicha al menos una cámara (12) está alineada o dispuesta para ser alineada sustancialmente en dicho soporte de posicionamiento (8).
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