扫描控制方法、装置、存储介质和扫描设备
阅读：397发布：2020-05-12
专利汇可以提供扫描控制方法、装置、存储介质和扫描设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 实施例 公开了一种扫描控制方法、装置、存储介质和扫描设备。该方法包括：在扫描床处于扫描 位置 ，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为 频率 数据；在所述频率数据超出预设 频率范围 时，生成扫描启动指令，以控制扫描设备启动扫描。通过上述技术方案，实现了更加精准地控制扫描设备进行扫描，很大程度上减弱因病床抖动造成的成像运动伪影或者放疗误差。，下面是扫描控制方法、装置、存储介质和扫描设备专利的具体信息内容。
1.一种扫描控制方法，其特征在于，包括：
在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据；
在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，以控制扫描设备启动扫描。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述将所述床抖动数据转换为频率数据之后，还包括：
在所述频率数据处于所述预设频率范围内时，获取下一个所述设定时间周期内的床抖动数据，并返回执行所述将所述床抖动数据转换为频率数据的步骤。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据之前，还包括：
确定所述扫描床对应的所述设定时间周期和所述预设频率范围。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述扫描床对应的所述设定时间周期和所述预设频率范围包括：
依据所述扫描床的材料、重量和扫描对象的体重范围确定所述设定时间周期和所述预设频率范围。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述扫描床对应的所述设定时间周期和所述预设频率范围包括：
从配置文件中获取所述设定时间周期和所述预设频率范围。
6.一种扫描控制装置，其特征在于，包括：
床抖动数据获取模块，用于在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据；
扫描启动指令生成模块，用于在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，以控制扫描设备启动扫描。
7.一种扫描设备，其特征在于，包括：放射源、扫描控制器、扫描床和传感器，其中，所述传感器，设置在所述扫描床上，用于在所述扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据；以及在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，并将所述扫描启动指令发送至所述扫描控制器，以使所述扫描控制器控制所述放射源发射扫描射线。
8.根据权利要求7所述的扫描设备，其特征在于，所述传感器设置在所述扫描床的床头正下方。
9.根据权利要求7所述的扫描设备，其特征在于，所述传感器为震动传感器或位移传感器。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一所述的扫描控制方法。
扫描控制方法、装置、存储介质和扫描设备
技术领域
背景技术
[0002] 对于医学成像和放疗等扫描设备，其扫描过程中需要先进行移床，在病床到达指定位置后，扫描设备便会触发开始扫描。但是，由于病床材料引起的刚性问题，会导致病床在运动到指定位置后，产生对应的病床抖动和震动现象。如果这个时候进行对应的成像扫描或者放疗扫描，会使得成像得到的重建数据由于这部分抖动而产生严重的运动伪影，或者使得放疗不够精确。
发明内容
[0003] 本发明实施例提供一种扫描控制方法、装置、存储介质和扫描设备，以实现更加精准地控制扫描设备进行扫描，很大程度上减弱因病床抖动造成的成像运动伪影或者放疗误差。
[0004] 第一方面，本发明实施例提供了一种扫描控制方法，包括：
[0005] 在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据；
[0006] 在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，以控制扫描设备启动扫描。
[0007] 第二方面，本发明实施例还提供了一种扫描控制装置，该装置包括：
[0008] 床抖动数据获取模块，用于在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据；
[0009] 扫描启动指令生成模块，用于在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，以控制扫描设备启动扫描。
[0011] 所述传感器，设置在所述扫描床上，用于在所述扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据；以及在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，并将所述扫描启动指令发送至所述扫描控制器，以使所述扫描控制器控制所述放射源发射扫描射线。
[0012] 第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的扫描控制方法。
[0013] 本发明实施例通过在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据；在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，以控制扫描设备启动扫描。实现了实时测量及分析扫描床的抖动情况，从而测量出满足临床扫描要求的扫描曝光时机，更加精准地控制扫描设备进行扫描，很大程度上减弱因病床抖动造成的成像运动伪影或者放疗误差。附图说明
[0014] 图1是本发明实施例一中的一种扫描控制方法的流程图；
[0015] 图2是本发明实施例二中的一种扫描控制装置的结构示意图；
[0016] 图3是本发明实施例三中的一种扫描设备的结构示意图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0018] 实施例一
[0019] 本实施例提供的扫描控制方法可适用于需要移动扫描床而进行扫描的扫描设备的扫描流程控制。该方法可以由扫描控制装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成在具有数据分析功能的电子设备中，例如传感器、扫描设备中的扫描控制器、笔记本电脑或台式电脑等。参见图1，本实施例的方法具体包括如下步骤：
[0020] S110、在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据。
[0021] 其中，扫描位置是指执行扫描时扫描床所处的位置。扫描触发指令是指触发整个扫描流程的指令，例如技师在控制台处点击“开始扫描”按钮而生成的指令。设定时间周期是指预先设定的时间段，其是监测病床抖动情况的数据处理单元。设定时间周期可对扫描床的抖动情况进行分析而确定，如果设定时间周期过小，会导致数据过少而无法准确确定扫描床的抖动情况，如果设定时间周期过大，会导致数据积累过多才被处理和分析，进而延长正式扫描的开始时长，增加扫描对象的等待时长，所以，需要设置合理的设定时间周期。床抖动数据是指能够表征扫描床的抖动情况的数据，其数据类型与测量扫描床抖动的工具有关，例如利用震动传感器或位移传感器测量扫描床的抖动情况，那么该床抖动数据便为震动数据或位移数据。
[0022] 具体地，为了减弱扫描床抖动对成像或者放疗的影响，本发明实施例中会实时监测扫描床的抖动幅度，并在其抖动幅度在扫描可接受范围内(即对成像或放疗造成的影响可接受)时，确定扫描设备正式扫描的时机(即曝光时机)，进而触发扫描设备开始扫描。这样，扫描设备所得的扫描数据中便不会包含床抖动阶段的数据，那么基于扫描数据而获得的重建图像中便几乎不包含因床抖动而造成的运动伪影，而基于扫描数据进行的放疗结果会更加精确。
[0023] 监测扫描床的抖动幅度是通过在扫描床的合适位置设置测量抖动的传感器，如震动传感器或位移传感器，并对传感器所测量的床抖动数据进行分析来实现。床抖动数据的分析可以是在传感器内部进行，也可以是在与传感器通信连接的扫描设备中的扫描控制器中进行，还可以是在与传感器通信连接的笔记本电脑或台式电脑等中进行。本发明实施例中以在传感器内部进行数据分析为例进行说明，即扫描床的床抖动数据的收集和处理均在传感器中处理。
[0024] 具体实施时，为了提高传感器的数据采集和处理效率，本实施例中在扫描床处于扫描位置，且扫描设备接收到扫描触发指令时，触发传感器开始采集扫描床的床抖动数据，并在采集数据的时间达到设定时间周期时，对该设定时间周期内的床抖动数据进行数据处理。由于扫描床的抖动幅度通常不会很大，其抖动的频率通常属于低频，所以，本实施例中的数据处理过程是通过传感器的板卡对床抖动数据进行谐波分析，将该数据转换为频率域的频率数据。例如，先将床抖动数据标记为“时间-振幅”的数据形式，进而对转换后的床抖动数据进行如傅里叶变换，将转换后的床抖动数据进一步转换为频率数据。
[0025] S120、在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，以控制扫描设备启动扫描。
[0026] 其中，预设频率范围是指预先设定的频率数据的最小频率阈值和最大频率阈值限定的数据范围，其是扫描床的抖动较大时的频率范围。预设频率范围可以通过对不同材料和重量的扫描床的抖动频率进行测量或者模拟而设定。扫描启动指令是指触发扫描设备正式扫描(曝光)的指令。
[0027] 具体地，在S110生成了频率数据之后，便比较该频率数据与预设频率范围。如果该频率数据超出了预设频率范围，说明此时扫描床的抖动幅度已近在扫描可接受范围，则生成扫描启动指令，并将该扫描启动指令发送至扫描设备的扫描控制器，以便扫描控制器根据该扫描启动指令控制扫描设备启动正式扫描。
[0028] 示例性地，在所述将所述床抖动数据转换为频率数据之后，还包括：在所述频率数据处于所述预设频率范围内时，获取下一个所述设定时间周期内的床抖动数据，并返回执行所述将所述床抖动数据转换为频率数据的步骤。
[0029] 具体地，如果比较频率数据与预设频率范围的结果是频率数据处于预设频率范围内，说明此时扫描床的抖动幅度较大，会对扫描产生较大影响，不适合启动扫描，则继续获取设定时间周期内的床抖动数据，并返回执行S110中将所述床抖动数据转换为频率数据的步骤，形成循环过程，直至获得的频率数据超出预设频率范围。
[0030] 本实施例的技术方案，通过在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据；在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，以控制扫描设备启动扫描。实现了实时测量及分析扫描床的抖动情况，从而测量出满足临床扫描要求的扫描曝光时机，更加精准地控制扫描设备进行扫描，很大程度上减弱因病床抖动造成的成像运动伪影或者放疗误差。
[0031] 在上述技术方案的基础上，在所述在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据之前，还包括：确定所述扫描床对应的所述设定时间周期和所述预设频率范围。
[0032] 具体地，由于设定时间周期和预设频率范围的确定需要耗费一定的时间，故为了提高床抖动数据的处理效率，以及提高设定时间周期和预设频率范围的准确性，本实施例中需要在获取床抖动数据之前确定出设定时间周期和预设频率范围。这两个数据的确定方式可以是获取扫描床相关的数据，并利用预先训练的数学模型来对扫描床相关的数据进行模型计算而获得；也可以是将不同扫描床的设定时间周期和预设频率范围存储于记录表或配置文件中，当需要这两个数据时，再去相应的存储位置直接读取。
[0033] 示例性地，所述确定所述扫描床对应的所述设定时间周期和所述预设频率范围包括：依据所述扫描床的材料、重量和扫描对象的体重范围确定所述设定时间周期和所述预设频率范围。具体地，扫描床的材料和重量不同，会对扫描床的抖动幅度有影响，而使用扫描床的扫描对象的体型和体重不同，也会对扫描床的抖动幅度产生影响，而抖动幅度的变化快慢又与设定时间周期相关，故可以根据扫描床的材料、重量和扫描对象的体重范围来计算获得设定时间周期和所述预设频率范围。这样设置的好处在于，可以利用实时获得的扫描床的相关数据来更加准确地确定设定时间周期和所述预设频率范围，进而进一步提高扫描启动指令的生成时机的准确性，进一步减少扫描床抖动对扫描的影响。
[0034] 示例性地，所述确定所述扫描床对应的所述设定时间周期和所述预设频率范围包括：从配置文件中获取所述设定时间周期和所述预设频率范围。具体地，为了提高设定时间周期和所述预设频率范围的确定效率，可以根据扫描床的品牌和型号等信息从配置文件中直接读取该扫描床适配的设定时间周期和所述预设频率范围的确定效率。进一步地，由于传感器的存储空间有限，故可以将配置文件存储于其他设备，当传感器处理数据之前，再从其他设备中来获取这两个数据。又由于传感器需要将生成的扫描启动指令发送至扫描设备的扫描控制端，即传感器和扫描设备的扫描控制端之间有通信，故可以将配置文件存储至扫描控制端，扫描控制端在接收到扫描触发指令或传感器发送的扫描床相关信息时，将与扫描床适配的设定时间周期和所述预设频率范围下发至传感器。
[0035] 实施例二
[0036] 本实施例提供一种扫描控制装置，参见图2，该装置具体包括：
[0037] 床抖动数据获取模块210，用于在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据；
[0038] 扫描启动指令生成模块220，用于在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，以控制扫描设备启动扫描。
[0039] 可选地，在上述装置的基础上，该装置还包括循环执行模块，用于：
[0040] 在所述将所述床抖动数据转换为频率数据之后，在所述频率数据处于所述预设频率范围内时，获取下一个所述设定时间周期内的床抖动数据，并返回执行所述将所述床抖动数据转换为频率数据的步骤。
[0041] 可选地，在上述装置的基础上，该装置还包括预设频率范围确定模块，用于：
[0042] 在所述在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据之前，确定所述扫描床对应的所述设定时间周期和所述预设频率范围。
[0043] 进一步地，预设频率范围确定模块具体用于：
[0044] 依据所述扫描床的材料、重量和扫描对象的体重范围确定所述设定时间周期和所述预设频率范围。
[0045] 可选地，预设频率范围确定模块具体用于：
[0046] 从配置文件中获取所述设定时间周期和所述预设频率范围。
[0047] 通过本发明实施例二的一种扫描控制装置，实现了实时测量及分析扫描床的抖动情况，从而测量出满足临床扫描要求的扫描曝光时机，更加精准地控制扫描设备进行扫描，很大程度上减弱因病床抖动造成的成像运动伪影或者放疗误差。
[0048] 本发明实施例所提供的扫描控制装置可执行本发明任意实施例所提供的扫描控制方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
[0049] 值得注意的是，上述扫描控制装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
[0050] 实施例三
[0051] 参见图3，本实施例提供了一种扫描设备，其包括：放射源310、扫描控制器320、扫描床330和传感器340，其中，
[0052] 所述传感器340，设置在所述扫描床330上，用于在所述扫描床330处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据；以及在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，并将所述扫描启动指令发送至所述扫描控制器320，以使所述扫描控制器320控制所述放射源310发射扫描射线。
[0053] 可选地，所述传感器340设置在所述扫描床330的床头正下方。
[0054] 具体地，为了更加精确地监测到扫描床的抖动及抖动幅度，进而更加准确地确定扫描设备的曝光时机，本发明实施例中通过对pin模(一种钢针模体)实际的扫描情况来模拟确定出传感器的设置位置。当传感器设置在扫描床330的最前端的正下方时，其监测效果较佳。故本发明实施例中将传感器340设置在扫描床330的床头正下方。
[0055] 可选地，所述传感器340为震动传感器或位移传感器。
[0056] 可选地，传感器340还包括循环执行模块，用于：
[0057] 在所述将所述床抖动数据转换为频率数据之后，在所述频率数据处于所述预设频率范围内时，获取下一个所述设定时间周期内的床抖动数据，并返回执行所述将所述床抖动数据转换为频率数据的步骤。
[0058] 可选地，传感器340还包括预设频率范围确定模块，用于：
[0059] 在所述在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据之前，确定所述扫描床对应的所述设定时间周期和所述预设频率范围。
[0060] 进一步地，预设频率范围确定模块具体用于：
[0061] 依据所述扫描床的材料、重量和扫描对象的体重范围确定所述设定时间周期和所述预设频率范围。
[0062] 可选地，预设频率范围确定模块具体用于：
[0063] 从配置文件中获取所述设定时间周期和所述预设频率范围。
[0064] 以计算机断层CT扫描成像为例，上述扫描设备的工作流程为：首先，医生或技师在控制台处的Exam界面选择对应的扫描协议，然后点击“开始扫描”按钮，再根据提示点击CT Box上的移床按钮，此时扫描床330开始运动，并到达指定位置。这时，扫描床330处于扫描位置，且扫描设备接收到扫描触发指令，便可触发传感器340开始采集床抖动数据并对其进行分析，以判断此时扫描床330的抖动是否在成像扫描所允许的范围内，即判断频率数据是否超出预设频率范围。若否，则继续循环采集床抖动数据并对其进行分析和判断。若是，则生成扫描启动指令，并将该扫描启动指令传输到控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)接口，进而经由该CAN接口，通过高精度数据链路传输给安装有控制CT机架的软件Gantry Software的扫描控制器(即Gantry PC端，简称GPC)320。该扫描控制器320便根据扫描启动指令控制所述放射源310发射扫描射线，开始按照扫描协议进行正式的成像扫描。
[0065] 通过本发明实施例三的一种扫描设备，实现了实时测量及分析扫描床的抖动情况，从而测量出满足临床扫描要求的扫描曝光时机，更加精准地控制扫描设备进行扫描，很大程度上减弱因病床抖动造成的成像运动伪影或者放疗误差。
[0066] 实施例四
[0067] 本实施例提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种扫描控制方法，该方法包括：
[0068] 在扫描床处于扫描位置，且接收到扫描触发指令时，获取设定时间周期内的床抖动数据，并将所述床抖动数据转换为频率数据；
[0069] 在所述频率数据超出预设频率范围时，生成扫描启动指令，以控制扫描设备启动扫描。
[0070] 当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的扫描控制方法中的相关操作。
[0071] 通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所提供的扫描控制方法。
[0072] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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