本發(fā)明涉及一種用于關(guān)于操作人員顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)。
背景技術(shù):
醫(yī)學(xué)成像裝置、例如計(jì)算機(jī)斷層成像(CT)或磁共振裝置(MR裝置)向應(yīng)用者提供非常寬范圍的可能性,用于從檢查對(duì)象、例如患者產(chǎn)生圖像。然而這樣的成像裝置的運(yùn)行強(qiáng)烈取決于,能夠正確操作這樣的裝置的有經(jīng)驗(yàn)的操作人員是否在場(chǎng)。尤其是,在操作MR裝置時(shí)必須注意不同的方面,諸如HF線圈的定位、受檢人員的位置、用于生理學(xué)上監(jiān)視患者的附加設(shè)備(EKG/呼吸皮帶)的安裝和連接、成像序列的選擇等。
此外結(jié)合醫(yī)學(xué)成像裝置,執(zhí)行治療措施或介入應(yīng)用,例如用于切除組織或用于執(zhí)行小手術(shù)。執(zhí)行人員為此可能還需要其他物品。所有這些物品必須處于隨手可取的正確位置,由此可以保證檢查平穩(wěn)進(jìn)行。
對(duì)于檢查的平穩(wěn)進(jìn)行重要的是經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的操作人員,其中必須進(jìn)行持續(xù)的培訓(xùn)。
附加地,已知紙質(zhì)或電子形式的手冊(cè),其能夠在操作成像裝置時(shí)幫助操作人員。然而這樣的操作指導(dǎo)在實(shí)踐中在成像的準(zhǔn)備中是不實(shí)用的,因?yàn)楸仨殧y帶該操作指導(dǎo)。為了操作人員的健康和出于經(jīng)濟(jì)的原因,值得期望的是,最小化成像裝置中受檢人員的停留時(shí)間以及操作中的錯(cuò)誤。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
由此本發(fā)明的任務(wù)是,進(jìn)一步改進(jìn)醫(yī)學(xué)成像裝置的操作。尤其是操作人員應(yīng)該能夠快速識(shí)別,必須執(zhí)行具有多個(gè)運(yùn)行步驟的運(yùn)行協(xié)議中的哪個(gè)下一個(gè)操作步驟,從而在操作中出現(xiàn)更少的錯(cuò)誤。
按照第一方面,提供一種用于在處理具有多個(gè)運(yùn)行步驟的運(yùn)行協(xié)議時(shí)自動(dòng)輔助操作人員的方法,其中利用運(yùn)行協(xié)議在醫(yī)學(xué)成像裝置中對(duì)受檢人員進(jìn)行檢查。該方法具有確定要對(duì)受檢人員執(zhí)行的運(yùn)行協(xié)議的步驟。此外采集圖像數(shù)據(jù),其從操作人員的角度顯示醫(yī)學(xué)成像裝置的周?chē)褪軝z人員的至少一個(gè)環(huán)境的視野。確定運(yùn)行協(xié)議的下一個(gè)運(yùn)行步驟,其中由操作人員執(zhí)行操作步驟。此外產(chǎn)生視覺(jué)信息,利用所述視覺(jué)信息通知操作人員關(guān)于待執(zhí)行的操作步驟。該視覺(jué)信息在用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的視覺(jué)裝置中投影到操作人員的視野中,其中顯示擴(kuò)展了視覺(jué)信息的視野。
通過(guò)使用具有用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的視覺(jué)裝置的系統(tǒng),可以直觀地和簡(jiǎn)單地向操作人員通知下一個(gè)步驟。下一個(gè)要執(zhí)行的操作步驟作為視覺(jué)信息被投影到視野中。通過(guò)遵照視覺(jué)信息,操作人員于是可以正確地執(zhí)行下一個(gè)操作步驟。從操作人員的角度顯示視野的圖像數(shù)據(jù)例如可以包含醫(yī)學(xué)成像裝置,其中醫(yī)學(xué)成像裝置的位置和取向在圖像數(shù)據(jù)中被確定。此外采集操作人員的視覺(jué)位置,從該視覺(jué)位置,操作人員看到所述視野,其中視覺(jué)位置在考慮所確定的醫(yī)學(xué)成像裝置的位置和取向的條件下被確定。為了將視覺(jué)信息對(duì)于操作人員正確地投影到視野中,有利的是,識(shí)別精確的視覺(jué)位置,即,操作人員查看發(fā)生的事件的位置。為此必須識(shí)別所采集的圖像數(shù)據(jù)中的物品或標(biāo)記,以便從識(shí)別的物品的方位推斷出視覺(jué)位置和視野。醫(yī)學(xué)成像裝置本身是與眾不同的對(duì)象,其中從成像裝置的位置和取向可以很好地推斷出視覺(jué)位置。尤其是,盡可能確定成像裝置的形狀,從而可以從成像裝置的方位推斷出視覺(jué)位置和視野。
此外可以從待執(zhí)行的運(yùn)行協(xié)議自動(dòng)確定受檢人員相對(duì)于醫(yī)學(xué)成像裝置的定位,其中將受檢人員相對(duì)于醫(yī)學(xué)成像裝置的定位作為視覺(jué)信息投影到視覺(jué)裝置中。通??梢詮膶?duì)于成像裝置的運(yùn)行協(xié)議中獲悉,應(yīng)當(dāng)檢查受檢人員的哪個(gè)部位。如果例如應(yīng)當(dāng)拍攝膝蓋或頭部的圖像,則這是可以從運(yùn)行協(xié)議中識(shí)別的。當(dāng)識(shí)別了待檢查的區(qū)域時(shí),也可以推斷出,必須如何相對(duì)于成像裝置定位受檢人員。這可以作為視覺(jué)信息例如投影到視野中,從而操作人員可以正確執(zhí)行受檢人員的放置。
除了視覺(jué)信息,還可以確定人員相關(guān)信息,所述信息是關(guān)于受檢人員的,其中該人員相關(guān)信息也被投影到視野中。作為人員相關(guān)信息,例如可以將受檢人員的姓名投影到視野中。該信息可以幫助操作人員改進(jìn)整個(gè)運(yùn)行,因?yàn)樵撔畔⒃谝恍┎僮鞑襟E中是有用的。
也可以從確定的運(yùn)行協(xié)議中自動(dòng)確定,運(yùn)行協(xié)議的執(zhí)行需要哪些附加設(shè)備。為此可以產(chǎn)生關(guān)于附加地所需的設(shè)備的設(shè)備信息并且投影到視覺(jué)裝置中。例如檢查可能需要監(jiān)視一定的生理參數(shù),諸如心跳或呼吸,或者需要注射造影劑。為此所需的設(shè)備從運(yùn)行協(xié)議得到。通過(guò)設(shè)備信息,操作人員立即知道,對(duì)于檢查的運(yùn)行,哪些附加設(shè)備是需要的。在此例如可以根據(jù)采集的圖像數(shù)據(jù)或從成像裝置的信息確定,哪些附加設(shè)備已經(jīng)準(zhǔn)備好被布置在操作人員的視野中。于是可以確定仍然缺少的設(shè)備,其中投影的設(shè)備信息還僅提供關(guān)于仍然缺少的或尚沒(méi)有位于正確的位置的設(shè)備的信息。
根據(jù)所采集的成像裝置的環(huán)境的圖像數(shù)據(jù),還可以檢查該圖像數(shù)據(jù),是否在圖像數(shù)據(jù)中包含了操作錯(cuò)誤,其中操作錯(cuò)誤相應(yīng)于醫(yī)學(xué)成像裝置或受檢人員中與運(yùn)行協(xié)議不一致的情形。如果在圖像數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)這樣的情形,則可以確定錯(cuò)誤信息并且投影到視野中。如果例如識(shí)別到受檢人員的放置不正確,例如腳朝前而不是頭朝前,則這可以通過(guò)視覺(jué)裝置在視野中強(qiáng)調(diào)并且作為錯(cuò)誤標(biāo)記出來(lái),或者可以通過(guò)視覺(jué)裝置將正確的方位投影到視野中。
下一個(gè)待執(zhí)行的操作步驟也可以轉(zhuǎn)換為音頻信息并且向操作人員播放。
此外可以確定醫(yī)學(xué)成像裝置的當(dāng)前狀態(tài),其中從該當(dāng)前狀態(tài)確定狀態(tài)信息,其與視覺(jué)信息并列投影到視野中。例如根據(jù)圖像數(shù)據(jù)可以識(shí)別,協(xié)議的哪些操作步驟或運(yùn)行步驟已經(jīng)被執(zhí)行了并且哪些步驟還缺乏。已經(jīng)執(zhí)行的或還缺乏的步驟可以相應(yīng)地被投影到操作人員的視野中。
當(dāng)醫(yī)學(xué)成像裝置是MR裝置時(shí),可以的是,作為下一個(gè)待執(zhí)行的操作步驟,需要將HF線圈定位在受檢人員上。投影到視野中的視覺(jué)信息于是可以包含HF線圈相對(duì)于MR裝置和受檢人員的定位。線圈在受檢人員上和相對(duì)于MR裝置的定位形成通常的錯(cuò)誤源。該錯(cuò)誤可以通過(guò)視覺(jué)地顯示應(yīng)當(dāng)如何將線圈固定在受檢人員和MR裝置上來(lái)改進(jìn)。
本發(fā)明還涉及一種用于顯示如上所述的擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng),所述系統(tǒng)具有用于操作人員的視覺(jué)裝置,視覺(jué)信息投影到所述視覺(jué)裝置中。此外設(shè)置用于采集圖像數(shù)據(jù)的圖像采集單元和構(gòu)造為執(zhí)行上述步驟的處理器單元。
附圖說(shuō)明
以下結(jié)合附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。
圖1示意性地示出了在MR裝置中使用用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)的裝置。
圖2示意性地示出了對(duì)MR裝置和受檢人員進(jìn)行查看的操作人員的視野。
圖3示出了圖2的例子中操作人員的視野。
圖4示出了操作人員的視野,視覺(jué)信息被投影到所述視野中,以改善對(duì)下一個(gè)操作步驟的識(shí)別。
圖5示出了具有在用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)中可以執(zhí)行的步驟的流程圖。
圖6示出了具有用于操作圖1的使用用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)的MR裝置的步驟的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下說(shuō)明如何能夠借助用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)來(lái)簡(jiǎn)化醫(yī)學(xué)成像裝置的操作,從而尤其是出現(xiàn)更少的操作錯(cuò)誤和最小化操作的持續(xù)時(shí)間。
以下對(duì)實(shí)施方式的描述結(jié)合作為醫(yī)學(xué)成像裝置的MR裝置進(jìn)行。但是當(dāng)然,本發(fā)明也可以在其他醫(yī)學(xué)成像裝置中、諸如在CT或任何其他醫(yī)學(xué)成像裝置、諸如X射線裝置中使用。
圖1示意性地示出了具有用于產(chǎn)生極化場(chǎng)B0的磁體11的MR裝置10,其中位于臥榻13上的受檢人員12可以被推入磁體11中。MR裝置10具有控制單元20,所述控制單元具有用于控制HF脈沖的入射的HF控制器21以及用于在成像期間控制磁場(chǎng)梯度的接通的梯度控制器22。圖像序列控制器23用于根據(jù)選擇的成像序列控制HF脈沖和磁場(chǎng)梯度的使用的時(shí)間序列,從而圖像序列控制器23也監(jiān)視和控制HF控制器21和梯度控制器22。此外設(shè)置有輸入單元24,操作人員可以利用所述輸入單元控制MR裝置,其中輸入單元例如具有鍵盤(pán)、觸敏屏、鼠標(biāo)等。在顯示器25上可以規(guī)劃?rùn)z查以及顯示產(chǎn)生的MR圖像。MR裝置10可以通過(guò)輸入/輸出單元26與其他單元通信,例如與后面還要詳細(xì)描述的用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)100通信。在存儲(chǔ)器單元27中可以存儲(chǔ)拍攝不同的解剖區(qū)域的MR圖像所需的不同的運(yùn)行協(xié)議。
如何能夠在MR裝置中通過(guò)接通HF脈沖、磁場(chǎng)梯度和檢測(cè)MR信號(hào)產(chǎn)生MR圖像,是專(zhuān)業(yè)人員公知的,并且在此不詳細(xì)解釋。用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)100具有輸入和輸出單元110,系統(tǒng)可以利用其與其他裝置、諸如MR裝置10通信。在系統(tǒng)100和MR裝置10之間的通信連接可以是有線通信或無(wú)線通信,而在中央的控制單元20和磁體附近的部件之間的連接優(yōu)選有線地進(jìn)行。系統(tǒng)100還具有視覺(jué)裝置。例如視覺(jué)裝置可以是操作人員佩戴并且如后面還要詳細(xì)解釋的、視覺(jué)信息可以投影到其中的眼鏡或類(lèi)似裝置。系統(tǒng)還包括具有一個(gè)或多個(gè)處理器的處理器單元130。處理器單元負(fù)責(zé)系統(tǒng)的工作方式并且控制各個(gè)功能部件的彼此之間的運(yùn)行以及系統(tǒng)總體上的工作方式。在存儲(chǔ)器140中例如可以存儲(chǔ)程序代碼,其中在通過(guò)處理器單元130執(zhí)行程序代碼時(shí)可以執(zhí)行上面已經(jīng)解釋的或后面還要詳細(xì)解釋的系統(tǒng)100的步驟。圖像采集單元150設(shè)置為采集顯示操作人員的視野的圖像數(shù)據(jù)。圖像采集單元,例如CCD照相機(jī)等,例如可以是固定在操作人員頭部的照相機(jī),其產(chǎn)生與操作人員的視野類(lèi)似的圖像數(shù)據(jù),從而可以推斷出操作人員的視野。此外系統(tǒng)可以具有用于輸出音頻信號(hào)的至少一個(gè)揚(yáng)聲器160,例如用于向操作人員不僅視覺(jué)地而且還通過(guò)音頻信息通知下一個(gè)要執(zhí)行的操作步驟。系統(tǒng)100優(yōu)選是便攜式系統(tǒng),尤其是,視覺(jué)裝置120和圖像采集單元150作為便攜式系統(tǒng)構(gòu)造并且可以由操作人員作為頭盔或眼鏡佩戴。全部功能單元110至150不一定綜合在單個(gè)物理單元中,也可以的是,處理器和存儲(chǔ)器單元在空間上包含在另一個(gè)殼體中并且不同的單元互相有線或無(wú)線地通信。
處理器單元130尤其是負(fù)責(zé)圖像處理、在采集的圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別對(duì)象和將視覺(jué)信息投影到操作人員的視野中。當(dāng)然,系統(tǒng)100還可以包含其他部件,諸如用于更精確地確定系統(tǒng)的位置的單元,諸如加速度傳感器、磁場(chǎng)傳感器、超聲波傳感器、例如與光電探測(cè)器組合的光源、或例如與HF線圈組合的HF源??梢缘氖?,處理器單元130構(gòu)造為,用于接收按照前面提到的傳感器類(lèi)型的一個(gè)或多個(gè)傳感器的相應(yīng)的傳感器數(shù)據(jù)。于是,處理器單元130可以構(gòu)造為,例如在圖像數(shù)據(jù)中至少部分地基于傳感器數(shù)據(jù)確定系統(tǒng)的位置和/或取向。例如借助磁場(chǎng)傳感器可以測(cè)量MR裝置10的磁體11的事先在校準(zhǔn)例程中預(yù)先測(cè)量的雜散場(chǎng)。其典型地具有特征性的位置依賴(lài)性并且可以用于精確定位。從測(cè)量的數(shù)據(jù)與從校準(zhǔn)例程獲得的參考數(shù)據(jù)的比較,于是可以推斷出瞬時(shí)位置。替換地或附加地,借助磁場(chǎng)傳感器可以確定照相機(jī)的方向改變/旋轉(zhuǎn);這例如可以在3D磁場(chǎng)傳感器情況下通過(guò)改變測(cè)量的磁場(chǎng)的方向或例如在2D磁場(chǎng)傳感器的情況下通過(guò)改變磁場(chǎng)的強(qiáng)度,例如結(jié)合加速度傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在MR裝置和系統(tǒng)100位于其中的空間中,可以布置其他光學(xué)輔助,例如條形碼、標(biāo)志等,其可以由圖像采集單元150采集并且其簡(jiǎn)化對(duì)圖像采集單元150或操作人員的精確定位。
這樣的用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)、即所謂的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),原則上如何精確工作,以將信息投影到應(yīng)用者的視野中,是專(zhuān)業(yè)人員公知的并且在此不詳細(xì)解釋。
除了示出的功能單元,系統(tǒng)100還可以具有麥克風(fēng)、操作元件等。
可以在考慮醫(yī)學(xué)成像裝置的元件、諸如臥榻13和其形狀是系統(tǒng)100已知的MR裝置或殼體的條件下,確定系統(tǒng)100在空間中的取向和定位,由此確定操作人員的視野。當(dāng)通過(guò)后處理在圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別出MR裝置的位置和取向時(shí),可以推斷出操作人員的位置和視野。為此可以附加地使用位置傳感器,諸如超聲波、光或高頻和/或加速度傳感器和/或磁場(chǎng)傳感器。尤其是,可以通過(guò)加速度傳感器或位置傳感器借助超聲波、光或高頻來(lái)確定運(yùn)動(dòng),即,視野的位置改變。操作人員的精確的定位和取向和由此視覺(jué)位置的識(shí)別是重要的,以便將視覺(jué)信息投影到視野中,使得其定位在相應(yīng)于操作人員的視覺(jué)角度的位置中。如果例如在下一個(gè)處理步驟中應(yīng)當(dāng)將特定的設(shè)備定位在特定的地點(diǎn),則可以作為視覺(jué)信息將該設(shè)備投影到圖像數(shù)據(jù)中。然而為了操作人員在正確的位置看見(jiàn)該設(shè)備,必須已知視覺(jué)位置,即操作人員的視野,以及對(duì)象在視野中的位置。
圖2示意性地示出了操作人員15如何處理對(duì)受檢人員12的測(cè)量,其中該受檢人員已經(jīng)位于臥榻13上。此外顯示操作人員15的視野16,其中該視野包括MR裝置10、受檢人員12和患者臥榻13中的一部分。在圖3中此時(shí)從操作人員的角度示出操作人員如何看見(jiàn)MR裝置10和位于臥榻13上的受檢人員12的情形。該視野也由圖像采集單元150采集。雖然圖像采集單元150的視野稍微轉(zhuǎn)移,因?yàn)閳D像采集單元150相對(duì)于眼睛移位地例如布置在操作人員的頭部上或頭部旁邊,但是盡管如此還可以的是,從圖像采集單元150相對(duì)于操作人員的已知的位置推斷出操作人員的視覺(jué)位置和視野。
圖4此時(shí)示出了如何能夠借助系統(tǒng)100來(lái)輔助操作人員處理MR測(cè)量。
在圖4中此時(shí)示出了,系統(tǒng)100如何能夠通過(guò)將不同的信息插入到操作人員的視野中,來(lái)輔助操作人員。在示出的例子中,要對(duì)受檢人員12的心臟進(jìn)行血管造影檢查。在示出的例子中已知受檢人員的姓名,姓名例如已經(jīng)由操作人員輸入到MR系統(tǒng)中或已經(jīng)從患者信息系統(tǒng)中提取了姓名。此外已知要執(zhí)行哪一個(gè)運(yùn)行協(xié)議。該運(yùn)行協(xié)議可以從醫(yī)學(xué)問(wèn)題中得到,在該情況中應(yīng)當(dāng)拍攝心臟的MR圖像,尤其是血管造影圖像,即,顯示血流的MR圖像。對(duì)于不同的醫(yī)學(xué)問(wèn)題,在存儲(chǔ)器單元27中存儲(chǔ)不同的運(yùn)行協(xié)議。通過(guò)調(diào)用和選擇運(yùn)行協(xié)議,確定應(yīng)當(dāng)執(zhí)行哪些MR檢查,其中由此也確定所需的MR線圈和受檢人員在MR裝置中的位置。MR系統(tǒng)此時(shí)可以向系統(tǒng)100提供狀態(tài)信息,例如關(guān)于臥榻位置、線圈的存在或關(guān)于運(yùn)行協(xié)議的信息。在圖4中在左上方的圖像邊緣示出了人員相關(guān)信息30,其包含患者姓名和患者信息,其中在右上方的圖像邊緣作為狀態(tài)信息32示出了具有不同的運(yùn)行步驟的運(yùn)行協(xié)議。關(guān)于運(yùn)行協(xié)議和與之相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)信息32,還示出了已經(jīng)執(zhí)行了哪些運(yùn)行步驟,在示出的例子中步驟1和2作為已經(jīng)處理的示出。該信息可以來(lái)自于MR裝置或者該信息通過(guò)系統(tǒng)100確定,例如通過(guò)對(duì)采集的圖像數(shù)據(jù)的圖像后處理,從所述圖像數(shù)據(jù)中例如可以識(shí)別,受檢人員12已經(jīng)位于臥榻上。在右上角示出的狀態(tài)信息32此時(shí)告知操作人員,要執(zhí)行運(yùn)行協(xié)議的下一個(gè)運(yùn)行步驟3。該步驟3包含正確的HF線圈在MR裝置中的正確位置上和在受檢人員12的正確位置上的安裝。系統(tǒng)100此時(shí)識(shí)別下一個(gè)待執(zhí)行的運(yùn)行步驟,并且通過(guò)由圖像采集單元150拍攝的圖像數(shù)據(jù)識(shí)別操作人員的視野。由此系統(tǒng)100知道,在圖像數(shù)據(jù)中在哪個(gè)位置上操作人員看到受檢人員。系統(tǒng)100例如還從MR裝置獲得信息,下一個(gè)步驟是必須由操作人員執(zhí)行的HF線圈的定位。系統(tǒng)100,尤其是處理器單元130,此時(shí)計(jì)算,在圖像數(shù)據(jù)中的何處,線圈作為操作人員的視覺(jué)信息必須投影到操作人員的視野中,由此操作人員立即識(shí)別,必須如何進(jìn)行線圈在受檢人員12和MR裝置10上的正確安裝。由此視覺(jué)信息31被投影到視野中的特定位置,即如下位置,在該位置,從操作人員的角度,線圈必須被安裝到受檢人員上。此外示出了線圈與MR裝置、在此與臥榻13的連接。
作為其他信息,系統(tǒng)100確定MR裝置的當(dāng)前狀態(tài),其中該信息例如可以由MR裝置提供,或者可以由系統(tǒng)100通過(guò)圖像后處理和識(shí)別采集的圖像數(shù)據(jù)中的對(duì)象來(lái)確定。該狀態(tài)信息32在圖4中在左下方和右下方的圖像邊緣處示出,并且例如包含運(yùn)行協(xié)議的名稱(chēng)和MR裝置的一些部件的當(dāng)前狀態(tài)、諸如HF線圈是否連接,臥榻13的位置等。
在示出的情況中,狀態(tài)信息32和人員相關(guān)信息30被放置為,使得其盡可能少干擾操作人員的視野并且或多或少與對(duì)象在視野中的位置無(wú)關(guān)。狀態(tài)信息和人員相關(guān)信息優(yōu)選在采集的圖像數(shù)據(jù)的邊緣區(qū)域中、即在預(yù)先確定的固定的子區(qū)域中顯示,而對(duì)于視覺(jué)信息31的定位,必須知道受檢人員12的和MR裝置10的精確方位和位置,由此線圈和線圈與MR裝置10的連接元件可以正確地投影到圖像數(shù)據(jù)中。這意味著,產(chǎn)生的視覺(jué)信息相對(duì)于在圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別的對(duì)象的相對(duì)方位是有意義的。處理器單元130計(jì)算視覺(jué)信息相對(duì)于在圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別的物品、諸如人員12和臥榻13的方位,而進(jìn)一步投影的狀態(tài)信息和系統(tǒng)信息基本上與識(shí)別的對(duì)象在圖像數(shù)據(jù)中的位置無(wú)關(guān)。
圖5總結(jié)由系統(tǒng)100為了產(chǎn)生對(duì)于操作人員的視覺(jué)信息而執(zhí)行的步驟。該方法在步驟S50開(kāi)始,并且在步驟S51確定在成像裝置中應(yīng)當(dāng)執(zhí)行的運(yùn)行協(xié)議。運(yùn)行協(xié)議具有多個(gè)步驟,諸如受檢人員的定位,對(duì)象、諸如HF線圈在受檢人員上的安裝,或者其他設(shè)備、諸如用于測(cè)量心率的EKG電極或用于確定呼吸運(yùn)動(dòng)的裝置等的安裝。在步驟S52,進(jìn)一步通過(guò)圖像采集單元150采集圖像數(shù)據(jù)并且從中確定操作人員的視野,由此系統(tǒng)100知道操作人員如何感知周?chē)?。由此在視野中也確定在圖像數(shù)據(jù)中對(duì)象的位置。在此,確定操作人員的視覺(jué)位置和視野。此外在步驟S53,確定哪個(gè)操作步驟必須作為下一個(gè)由操作人員執(zhí)行。為此確定運(yùn)行協(xié)議的實(shí)際狀態(tài),即,哪些運(yùn)行步驟可能已經(jīng)被執(zhí)行。然后確定運(yùn)行步驟,尤其是操作人員要用來(lái)執(zhí)行操作步驟的運(yùn)行步驟。如果已知該下一個(gè)操作步驟,則然后在步驟S54中可以確定所屬的視覺(jué)信息。在圖4的例子中,下一個(gè)操作步驟是HF線圈的安裝。對(duì)于視覺(jué)信息的確定,還必須已知MR裝置、受檢人員和臥榻13的位置。另一個(gè)例子是EKG電極的安裝。如果下一個(gè)操作步驟是電極的安裝,則可以作為視覺(jué)信息標(biāo)記EKG電極在受檢人員12上的位置與電極。這可以通過(guò)對(duì)采集的圖像數(shù)據(jù)的圖像后處理確定。當(dāng)此時(shí)確定了,受檢人員和患者臥榻位于圖像數(shù)據(jù)中的何處和由此操作人員的視野中的何處時(shí),可以確定待投影的視覺(jué)信息的位置,然后將視覺(jué)信息投影到操作人員的視野中的計(jì)算的位置上(步驟S55)。
該方法在步驟S56結(jié)束。
視覺(jué)信息也可以作為電影播放,例如產(chǎn)生視覺(jué)信息,使得操作人員識(shí)別,HF線圈如何布置在受檢人員12上和HF線圈如何與MR裝置相連。該動(dòng)畫(huà)顯示使操作人員對(duì)操作步驟的正確執(zhí)行簡(jiǎn)單和簡(jiǎn)化。除了視覺(jué)信息,例如還可以產(chǎn)生向操作人員播放的音頻信息,其中音頻信息例如可以包含要如何執(zhí)行下一個(gè)操作步驟的指示。
如果下一個(gè)要執(zhí)行的操作步驟例如是按下成像裝置上的特定的操作元件,則該操作按鍵可以視覺(jué)地在視野中被強(qiáng)調(diào)地顯示,例如通過(guò)該操作按鍵的閃爍或其他方式突出,由此操作人員知道,下一個(gè)應(yīng)當(dāng)執(zhí)行哪個(gè)操作步驟。
對(duì)于一些檢查或運(yùn)行協(xié)議,需要附加的設(shè)備,例如用于監(jiān)視諸如心跳的生理參數(shù)的設(shè)備或用于注射造影劑的裝置、用于確定呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸帶等。系統(tǒng)100可以從采集的圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別,這些設(shè)備是否已經(jīng)布置在視野中的正確的位置上,該位置是按照運(yùn)行協(xié)議其應(yīng)當(dāng)所在的位置。如果否,則還可以通知操作人員,還缺乏這些設(shè)備中的哪個(gè),其中可以產(chǎn)生被投影到視野中的設(shè)備信息,其作為還缺乏哪些設(shè)備的一般的信息,或者具體地在哪個(gè)位置還缺乏設(shè)備的信息。也可以使示出的狀態(tài)信息與有效的運(yùn)行協(xié)議匹配,從而僅顯示在選擇的運(yùn)行協(xié)議下可能的選項(xiàng)。
當(dāng)運(yùn)行協(xié)議被處理完時(shí),最后可以作為狀態(tài)信息的另一個(gè)可能性顯示列表,其顯示所有要執(zhí)行的步驟是否都已經(jīng)正確地執(zhí)行。
此外可以的是,系統(tǒng)在采集的圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別何時(shí)發(fā)生了操作錯(cuò)誤。例如需要的子部件諸如HF線圈被錯(cuò)誤地定位,或者受檢人員被錯(cuò)誤地定位在臥榻上。這可以通過(guò)模式識(shí)別和圖像后處理由系統(tǒng)100識(shí)別,其中系統(tǒng)然后產(chǎn)生錯(cuò)誤信息,其向操作人員顯示,在操作中在何處發(fā)生了錯(cuò)誤,例如可以突出地顯示錯(cuò)誤布置的部件,以通知在所突出的部件處存在錯(cuò)誤。關(guān)于錯(cuò)誤的信息也可以由成像裝置檢測(cè)并且傳輸?shù)较到y(tǒng)100。
系統(tǒng)100還可以具有輸入裝置,操作人員可以利用所述輸入裝置控制MR裝置,其可以是觸敏表面或其他操作元件如操縱桿或手柄,利用其可以控制成像裝置的各部分,例如臥榻的運(yùn)動(dòng)。
結(jié)合圖6示出,如何能夠在使用系統(tǒng)100的條件下執(zhí)行MR測(cè)量。該方法在步驟S60開(kāi)始,并且在步驟S61登記受檢人員。在下一個(gè)步驟S62收集不同的信息。該信息可以來(lái)自于MR設(shè)備的存儲(chǔ)器單元27,例如對(duì)期望的運(yùn)行協(xié)議的選擇。由圖像采集單元150產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)也提供信息,其可以被評(píng)估,以收集將視覺(jué)信息投影到正確的位置所需的信息。此外MR系統(tǒng)本身可以提供信息。如結(jié)合圖5詳細(xì)地描述的,然后可以在步驟S63產(chǎn)生視覺(jué)信息并且對(duì)操作人員顯示,由此得到具有擴(kuò)展了視覺(jué)信息的現(xiàn)實(shí)的視野。這是其中附加地投影了視覺(jué)信息的圖像數(shù)據(jù)。在步驟S64中檢驗(yàn),運(yùn)行協(xié)議是否結(jié)束。如果否,則系統(tǒng)返回到步驟S62,并且重復(fù)步驟S62至S64,直到執(zhí)行了所有步驟為止。如果是,則可以在步驟S65開(kāi)始MR測(cè)量。
圖6示出了兩個(gè)系統(tǒng)、即MR系統(tǒng)10和用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)100的協(xié)作。
如上所述,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng),利用其,沒(méi)有太多培訓(xùn)的操作人員也可以正確執(zhí)行要執(zhí)行的操作步驟。由此可以降低在執(zhí)行運(yùn)行協(xié)議時(shí)的錯(cuò)誤率并且總體上可以加速成像。用于顯示擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)具有處理器單元和存儲(chǔ)器單元,其中在存儲(chǔ)器單元中存儲(chǔ)命令,所述命令在通過(guò)處理器單元執(zhí)行時(shí)使得系統(tǒng)執(zhí)行上面描述的步驟。
在另一個(gè)實(shí)施中,系統(tǒng)具有用于確定待執(zhí)行的運(yùn)行協(xié)議,用于采集圖像數(shù)據(jù),用于確定下一個(gè)運(yùn)行步驟和所屬的操作步驟的裝置。此外存在用于產(chǎn)生視覺(jué)信息和將視覺(jué)信息投影到視野中的裝置。
利用上面描述的系統(tǒng),可以去除在成像裝置本身上存在的顯示和控制信息,或者可以減小其范圍,因?yàn)樗栊畔⑼ㄟ^(guò)系統(tǒng)100提供給操作人員。