信息提供方法和用于提供信息的医学诊断设备的制造方法
信息提供方法和用于提供信息的医学诊断设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本申请要求于2013年6月21日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0071947号韩国专利申请的权益，其公开内容通过引用整体合并于此。
[0002]医学成像系统用于提供关于诸如患者的被检者的运动的信息。
【背景技术】
[0003]计算机断层扫描(CT)系统在CT系统相对于对象绕一个或更多个轴线旋转的同时捕获多个X射线图像，并且将所述多个X射线图像合成以提供3D(三维)图像体积。由于CT系统能够提供对象的横截面图像，所以CT系统可在没有图像重叠的情况下表现对象的内部结构。
[0004]磁共振成像(MRI)涉及对通过将核暴露于磁场并使核共振而获得的信息进行成像。MRI设备的优点在于它是非创伤性的，与CT设备相比表现出优异的软组织对比，并且MRI设备不会由于骨组织而产生伪影。另外，MRI设备沿特定方向捕获各种横截面图像，而无需移动对象。
[0005]在对被检者(例如，人患者)进行诊断的同时发生的被检者的运动在MRI图像中形成运动伪影。运动伪影在MRI图像中可能表现为亮的噪声，或者表现为具有重复的密度的不必要形状。具体地讲，在捕获重复地移动的患者的图像的同时或者在捕获儿童的图像的同时运动伪影频繁地出现。
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]—个或更多个示例性实施例提供一种用于在控制诊断处理和医学成像设备中使用的检测通过医学成像系统成像的被检者的运动伪影并使所述运动伪影最小化的系统。
[0008]问题的解决方案
[0009]—种系统检测通过在控制诊断处理和医学成像设备中使用的医学成像系统成像的被检者的运动伪影并使所述运动伪影最小化。
[0010]—种用于在操作医学成像设备的操作中使用的提供医学成像引导信息的方法检测为了通过医学成像装置成像而定位的支撑台上所安置的被检者的运动。该方法将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较，并且响应于所述比较，自适应地选择和提供能实现降低由于被检者身体运动而导致的对图像质量的损害的引导信息。
[0011]在一个特征中，所述引导信息包括通过使用文本数据、图形数据和音频数据中的至少一个而提供的关于检测到的运动的级别的信息以及关于所述阈值的信息。另外，如果检测到的运动的级别等于或大于所述阈值，则所述引导信息包括指示需要重新捕获被检者的图像的信息。
[0012]在另一特征中，一种医学成像设备包括传感器、运动计算单元和输出单元。传感器检测为了医学成像而定位的支撑台上所安置的被检者的运动。运动计算单元将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较。输出单元响应于所述比较提供与所述运动有关的用于引导被检者的引导信息。
[0013]本发明的有益效果
[0014]一个或更多个示例性实施例可检测通过在控制诊断处理和医学成像设备中使用的医学成像系统成像的被检者的运动伪影并使所述运动伪影最小化。
【附图说明】
[0015]通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它特征和优点将变得更显而易见，其中:
[0016]图1示出根据发明原理的医学成像设备；
[0017]图2示出根据发明原理的医学成像设备的结构；
[0018]图3示出根据发明原理的提供信息的方法的流程图；
[0019]图4示出根据发明原理的信息提供方法的流程图；
[0020]图5示出根据发明原理的信息提供方法的流程图；
[0021 ]图6示出根据发明原理的信息提供方法的流程图；
[0022]图7示出根据发明原理的信息提供方法的流程图；
[0023]图8示出根据发明原理的响应于检测到的运动的级别提供引导信息的方法；
[0024]图9示出根据发明原理的运动阈值的使用；
[0025]图10示出根据发明原理的提供引导信息的方法；
[0026]图11A至图11C示出根据发明原理的利用相机对被检者的运动的检测；
[0027]图12示出根据发明原理的利用相机检测被检者的运动的系统；
[0028]图13A和图13B示出根据发明原理的利用不同类型的相机检测被检者的运动；
[0029]图14是示出根据发明原理的对关于运动的引导信息的呈现的示图；
[0030]图15A和图15B示出根据发明原理的通过腔内(in-bore)显示器提供引导信息的系统；
[0031]图16示出根据发明原理的向被检者提供引导信息的系统；
[0032]图17示出根据发明原理的利用被检者的图像对引导信息的呈现；
[0033]图18示出根据发明原理的对指示运动检测的菜单的呈现；
[0034]图19A和图19B不出根据发明原理的恢复(resume)暂停的规程的系统；
[0035]图20示出根据发明原理的对所显示的指示运动检测的医学图像的呈现。
【具体实施方式】
[0036]包括本文所使用的描述性或者技术术语的术语应该被解释为具有对本领域普通技术人员而言显而易见的含义。然而，这些术语可根据本领域普通技术人员的意图、先例或者新技术的出现而具有不同的含义。另外，一些术语可由申请人任意地选择，在这种情况下，所选择的术语的含义将在本发明的【具体实施方式】中被详细描述。因此，本文所使用的术语必须基于术语的含义以及贯穿说明书的描述来定义。
[0037]另外，当部件“包括”或“包含”元件时，除非有相反的具体描述，否则该部件还可包括其它元件，而不排除其它元件。在以下描述中，诸如“单元”的术语可被具体实现为(但不限于)软件或者硬件组件，例如现场可编程门阵列(FPGA)或者专用集成电路(ASIC)。然而，有利的是，单元可被配置为驻留于可寻址存储介质上并且被配置为在一个或更多个处理器上执行。因此，作为示例，单元可包括诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、进程、函数、属性、过程、子例程、程序代码段、驱动器、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。组件和单元中所提供的功能可被组合成更少的组件和单元，或者被进一步分成附加组件和单元。
[0038]贯穿说明书，“图像”可表示包括离散图像元素(例如，二维(2D)图像的像素和三维(3D)图像的体素)的多维数据。例如，图像可包括利用X射线、计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、超声波或者其它医学诊断系统获得的对象的医学图像。
[0039]另外，贯穿说明书，“对象”可包括人、动物或者人或动物的部位。例如，对象可包括诸如肝脏、心脏、子宫、大脑、乳房、腹部等的器官或者血管。另外，对象可包括体模。体模表示具有非常接近于有机体的密度和有效原子序数的体积的材料，并且可包括具有与身体相似的特性的球面体模。
[0040]贯穿说明书，“用户”可以是(但不限于)医学专业人员，包括医生、护士、医学实验室技师、医学图像专家、放射科医师以及维修医学设备的技术人员。
[0041]该系统参照附图来描述并且可按照许多不同的形式来具体实现，而不应被解释为限于本文所阐述的实施例;相反，提供这些实施例以使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域普通技术人员充分传达本发明的构思。在以下描述中，由于公知功能或构造将以不必要的细节使本发明模糊，因此公知功能或构造不被详细描述。贯穿说明书，附图中的相似标号指代相似元件。
[0042]如本文所用，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任何以及所有组合。当诸如“……中的至少一个”的表达位于一列元素后面时，修饰整个一列元素，而非修饰列中的单独的元素。
[0043]图1示出医学成像设备100，其中，医学成像设备100可包括传感器110、运动计算单元120、用户接口单元130和控制器140。然而，图1的结构仅是示例性的。除了图1所示的上述单元以外，医学诊断设备100还可包括其它结构元件。
[0044]成像设备100对被检者执行医学诊断处理并且可通过扫描被检者来产生并输出医学图像。医学成像设备100可包括MRI设备、CT设备和X射线设备中的至少一个。在诊断被检者的同时，医学成像设备100可通过使用诸如传感器、医学图像以及通过相机捕获的图像的不同方法来检测在诊断被检者时被检者的运动。医学成像设备100可根据被检者的运动向用户和被检者中的至少一个提供各种类型的信息。传感器110检测被检者的运动并且测量检测到的被检者在用于医学诊断的诊断台或诊断架上的运动的级别。“运动”可表示利用不同类型的传感器针对被检者测量的物理特性值的变化，并且可根据所测量的物理特性值的变化来确定检测到“运动”。
[0045]“运动”可被表示成指示物理特性值的变化的“量”。即，传感器110可检测“运动”并且测量“运动的级别”。例如，传感器110可通过使用倾斜传感器测量被检者的倾斜变化，以检测运动。传感器110可通过使用压力传感器来测量被检者的诊断台的压力变化，或者通过使用RF传感器来测量RF信号的频率大小变化，以检测运动。传感器110可通过使用多种不同类型的传感器来检测被检者的运动。例如，传感器110可包括如上所述用于检测被检者的位置或压力的变化的光学传感器(例如，红外传感器)、倾斜传感器或者压力传感器以及用于测量所接收的RF信号的频率或大小的变化的RF传感器中的至少一个。例如，传感器110还可包括例如用于检测被检者的运动的诸如加速度传感器、陀螺仪传感器、磁场传感器的不同单元。
[0046]传感器110可基于医学图像以及物理特性值来检测被检者的运动，并且可通过将经由规程(protocol^是用于诊断被检者的一组顺序信号或脉冲)获得的多个医学图像进行比较来获得图像特性值之差，并且可根据所计算的差值来检测运动。响应于在医学成像操作期间的被检者移动，在医学图像中可能出现运动伪影。传感器110可将所产生的医学图像中最近获得的医学图像与其它图像进行比较，并且可针对当前正使用的规程，将先前存储的参考医学图像与当前获得的医学图像进行比较。另选地，传感器110可针对当前正使用的规程，将先前存储的参考医学图像与先前获得并存储的医学图像进行比较。参考医学图像可以是经由规程获得的多个医学图像的平均图像 ，或者可以是通过用户输入从经由规程获得的多个医学图像中选择的图像。
[0047]传感器110可检测当前获得的医学图像中的主题的边界被模糊的模糊现象，或者可检测当前获得的医学图像中出现的噪声。另外，传感器110可将当前获得的医学图像中的被检者的对象部位与先前捕获的医学图像进行比较，或者可对对象部位的向量方向的变化进行比较。传感器110可通过将例如当前获得的医学图像的图像特性值(包括亮度、色度、分辨率、界线的位置、可比较对象)与先前捕获的医学图像的图像特性值进行比较来计算差值，并且可从根据所述差值而检测到的运动伪影来检测被检者的运动。
[0048]传感器110有利地从通过使用图像捕获单元直接观察被检者而获得的图像来检测被检者的运动。传感器110可包括不同类型的图像捕获装置(例如，红外线相机、高速相机、宽视角相机)，以提供被检者的图像。作为另一示例，传感器110可通过用户输入来检测被检者的运动。即，传感器110可基于通过用户接口单元130的输入单元132接收的用户输入来检测被检者的运动，并且可自动地检测被检者的运动，或者可在接收到用户输入时手动地检测被检者的运动。运动计算单元120可将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较。即，运动计算单元120可将测量到的被检者的运动的级别与先前存储的与物理特性值有关的阈值进行比较。例如，当传感器110从被检者的诊断台的压力变化检测运动时，运动计算单元120可将压力变化的物理特性值与先前存储的与压力有关的阈值进行比较。
[0049]将预先确定的阈值与对应的相应物理特性值进行比较。所述阈值也可预先确定并且根据针对对象所使用的成像规程的类型来动态地适应。即，对于相同的物理特性值(例如，压力)，可针对不同的成像规程确定不同的阈值。例如，第一成像规程与不同的第二成像规程相比可能需要相对精确的测量结果。例如，运动计算单元120可针对定位扫描和大脑扫描采用不同的阈值。又如，阈值可根据获得医学图像数据的K空间中的位置来确定。即，运动计算单元120可针对K空间中的中心部分中的数据设定较低的阈值(S卩，较不精确的比较)，针对K空间中的边界部分中的数据设定较高的阈值(S卩，较不精确的比较)。
[0050]用户接口单元130向用户提供关于被检者的诊断的不同类型的信息，并且从用户接收用于控制医学成像设备100的输入。用户接口单元130包括输入单元132和输出单元134。用户接口单元130可通过将所产生的医学图像输出在医学成像设备100的屏幕上或者通过将引导信息以图形形式或文本形式输出给用户来向用户提供不同类型的信息。另外，用户接口单元130可在屏幕上输出关于正在进行的成像规程的信息并且可向用户提供关于被诊断的部位的信息。
[0051]输入单元132包括由用户用来输入用于控制医学成像设备100的数据的单元。例如，输入单元132可包括(但不限于)例如键盘、鼠标、圆顶开关、触摸板(例如，触摸电容型触摸板、压力电阻型触摸板、红外束感测型触摸板、表面声波型触摸板、积分应变仪型触摸板、压电效应型触摸板)、滚轮、轻摇开关。具体地讲，当触摸板和显示面板形成层结构时，输入单元132可以是触摸屏。输入单元132不仅可检测真实触摸，而且可检测接近触摸。输入单元132可检测针对输出的引导信息的触摸输入(例如，触摸并保持输入、点击输入、双击输入、轻拂输入)。输入单元132可检测从检测到触摸输入的点的拖动输入。输入单元132可检测针对引导信息的至少两个点的多点触摸输入(例如，缩小)。输出单元134输出由医学成像设备100产生并处理的不同类型的信息，并且向用户提供所述信息。根据实施例的输出单元134可包括用于输出视频信号的视频输出单元(未示出)以及用于输出音频信号的音频输出单元(未示出)。
[0052]视频输出单元显示并输出由医学成像设备100处理的不同类型的信息。例如，视频输出单元可输出与被检者的诊断有关的不同类型的信息，例如所产生的医学图像、关于正在进行的成像规程的信息以及用于引导被检者的引导信息。然而，由视频输出单元显示在屏幕上的信息是示例性的。视频输出单元可将其它类型的信息输出到屏幕。“引导信息”是与检测到的运动有关的用于引导被检者的信息。更详细地讲，引导信息可以是关于根据被检者的运动的级别而确定的命令或指令的信息。例如，引导信息可以是用于告知被检者不要进行移动的信息，并且可通过使用图形数据、文本数据和音频数据中的至少一个来包括消息。输出单元134可通过使用视频输出单元和音频输出单元来输出被表示为文本数据、图形数据和音频数据的引导信息。
[0053]视频输出单元可输出不同类型的信息(例如，检测到的被检者的运动的级别、关于阈值的信息以及指示需要重新捕获的信息)作为引导信息。视频输出单元可输出关于运动方向、位置和角度的信息作为用于移动被检者的诊断部位的引导信息。视频输出单元还可输出关于被检者的诊断部位的示例性图像以及通过捕获被检者的诊断部位而获得的图像。输出单元134响应于运动计算单元120的比较结果提供引导信息。如果检测到的被检者的运动的级别高于阈值，则由于被检者的运动影响诊断，因此输出单元134可提供引导被检者停止移动的引导信息。
[0054]如果检测到的被检者的运动的级别低于阈值，则输出单元134可提供指示检测到了不影响诊断的微小运动的引导信息。输出单元134还可提供更强烈地建议被检者不要移动的引导信息。因为在MRI检查的持续时间内例如由于呼吸和不适，被检者难以保持静止，所以输出单元134可不提供关于运动的引导信息。另外，输出单元134可不提供关于低于阈值的运动的引导信息。输出单元134可输出关于阈值的信息以及用于引导被检者的引导信息。
[0055]根据实施例的输出单元134可向用户和/或被检者提供引导信息。即，输出单元134可向位于控制室中的用户输出引导信息，并且可向位于屏蔽室中的作为诊断对象的被检者输出引导信息。稍后将详细描述通过输出单元134执行的信息提供方法以及输出对象。
[0056]当视频输出单元被形成为触摸屏时，视频输出单元不仅可被用作输出工具，而且可被用作输入工具。即，视频输出单元可以是用于接收经由手写笔或人身体部位输入的触摸的输入工具，并且同时可以是用于输出信息的输出工具。视频输出单元可包括液晶显示器(IXD)、薄膜晶体管LCD(TFT IXD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器和三维(3D)显示器中的至少一个。医学成像设备100可包括两个或更多个视频输出单元。视频输出单元可包括在医学成像设备100的腔内输出图像的腔内显示器。
[0057]音频输出单元以音频数据的形式输出信息以将信息提供给用户。例如，音频输出单元可输出不同类型的信息，包括例如指示运动的检测的通知消息、指示成像规程的进程或结束的消息以及用于引导被检者的引导信息。音频输出单元还可通过使用报警声或预存储的音频数据来输出音频数据。
[0058]控制器140控制医学成像设备100的操作。例如，控制器140可控制运动计算单元120将关于通过传感器110检测到的被检者的运动的信息与阈值进行比较。控制器140还可根据运动计算单元120的比较结果控制输出单元134提供引导信息。
[0059]图2示出医学成像设备100，其中，医学成像设备100包括捕获单元150、图像处理器160、通信单元170、规程管理器180和存储器190。图1和图2之间的冗余描述被省略。捕获单元150捕获与医学成像设备100所执行的信息提供方法有关的特定对象的图像。例如，捕获单元150可捕获被检者的待诊断的部位的图像并产生诊断部位的图像。捕获单元150可包括红外相机、高速相机和宽视角相机中的至少一个。捕获单元150可被设置在医学成像设备100所在的屏蔽室中或者被设置在医学成像设备100的腔中，或者可被直接附接到RF线圈和被检者。传感器110可通过分析由捕获单元150捕获的图像来检测被检者的运动。输出单元134可提供由捕获单元150捕获的图像作为引导信息。图像处理器160产生对象的医学图像。图像处理器160通过处理经由扫描对象而获得的医学数据来产生医学图像。例如，图像处理器160通过处理不同类型的形态的图像数据来产生医学图像，包括例如X射线图像、CT图像、MRI图像。
[0060]通信单元170被有线地或无线地连接到网络以与外部装置或服务器进行通信。通信单元170可例如经由影像归档和通信系统(PACS)来与医院服务器、外部服务器和外部装置传送数据。通信单元170按照符合医学数字成像和通信(DIC0M)标准的格式来传送数据。通信单元170可经网络来发送和接收医学图像，并且可接收数据请求信号或者装置控制命令。通信单元170还可发送和接收由医学成像设备100以外的设备捕获的医学图像。
[0061]通信单元170可包括用于实现与外部装置通信的一个或更多个元件。例如，通信单元170可包括短距离通信模块、有线通信模块和移动通信模块。短距离通信模块表示用于预定距离内的短距离通信的模块。短距离通信模块的示例可包括(但不限于)无线LAN、W1-F1、蓝牙、Zigbee、W1-Fi直连(WFD)、超宽带(UWB)、红外数据协会(IrDA)、低功耗蓝牙(BLE)和近场通信(NFC)。有线通信模块包括利用电信号或光学信号来通信的模块。有线通信可涉及例如线缆对、同轴线缆、光纤线缆或者以太网线缆。无线通信模块与移动通信网络中的基站、外部终端和服务器中的至少一个交换无线信号。无线信号可根据语音呼叫信号、视频呼叫信号或者文本/多媒体消息的交换而包括不同类型的数据。
[0062]规程管理器180管理用于捕获被检者的图像的成像规程。规程管理器180可开始成像规程以捕获被检者的预定部位的图像，可推迟恢复成像规程，可暂停正在进行的成像规程，或者可恢复暂停的成像规程。响应于识别待成像的目标部位的外部输入信号，成像规程管理器180确定用于对特定解剖学部位进行成像的成像规程。成像规程管理器180还可获得关于成像规程中所使用的脉冲序列的信息。即，如上所述，由于规程通过使用至少一个脉冲序列来诊断对象，所以规程管理器180可获得关于在用于对目标部位进行成像的成像规程中所包括的脉冲序列的信息。成像规程管理器180可控制成像规程中所包括的脉冲序列的进程，以开始、暂停或恢复脉冲序列。
[0063]成像规程管理器180还可根据预定标准来控制成像规程的进程。例如，成 像规程管理器180可在检测到被检者的运动时暂停成像规程，或者可在检测到的运动的级别等于或大于预定阈值时暂停成像规程。另选地，当检测到的运动的级别改变为等于或小于预定阈值时或者当接收到外部输入信号时，成像规程管理器180可恢复暂停的成像规程。
[0064]成像规程管理器180可以按照成像规程中所包括的一个或更多个脉冲序列来顺序地进行，或者可选择一些脉冲序列并且可以按照所选择的脉冲序列来进行。成像规程管理器180可响应于标准或者外部输入信号从成像规程中所包括的一个或更多个脉冲序列中提取至少一个脉冲序列，并且利用所提取的脉冲序列来成像。另选地，成像规程管理器180可确定用于捕获操作的脉冲序列的顺序和列表，并且可利用所确定的脉冲序列来顺序地进行图像获取。存储器190存储由医学成像设备100产生并处理的不同类型的数据。例如，存储器190可存储关于由传感器110检测到的被检者的运动的信息。存储器190可通过将阈值和物理特性值匹配来存储关于由运动计算单元120使用的阈值的信息。另外，存储器190可存储由医学成像设备100产生的医学图像。
[0065]图3示出使用医学成像设备100的结构的信息提供方法的流程图。由传感器110、运动计算单元120、用户接口单元130、控制器140、捕获单元150、图像处理器160、通信单元170、成像规程管理器180和存储器190在时间上连续地处理操作。因此，下文中，尽管被省略，但是参照图1和图2的元件的描述适用于图3至图7的流程图。在操作310，医学成像设备100开始对被检者的成像。如果被检者被安置在医学成像设备100的诊断台或支撑架上，则医学成像设备100开始所选择的成像规程以对被检者进行成像。如果被检者移至适合于成像的姿态和位置，则医学成像设备100可自动地开始成像，并且可通过用户输入来手动地恢复成像。在操作310，医学成像设备100可通过使用诸如RF线圈或者X射线定向器的不同装置来对对象进行成像。
[0066]在操作320，医学成像设备100利用不同类型的传感器来检测被检者的运动。例如，医学成像设备100可通过使用围绕成像台布置的例如倾斜传感器、压力传感器、光学传感器、加速度传感器、RF传感器来测量物理特性值的变化，并且可检测被检者的运动。医学成像设备100可通过对多个获取的医学图像进行比较来检测被检者的运动。在操作330，医学成像设备100将检测到的运动的级别与阈值进行比较。医学成像设备100可在操作330将测量到的运动的级别与预先确定的阈值进行比较。医学成像设备100可针对不同类型的传感器预先匹配并存储阈值，并且如果检测到运动，则可将阈值与运动的级别进行比较。
[0067]可响应于检测运动的传感器的类型并且响应于所选择的用于对对象进行成像的成像规程的类型来预先确定阈值。还可根据K空间中的位置来确定阈值。在操作340，医学成像设备100提供用于引导被检者的引导信息。医学成像设备100可响应于在操作330对运动与阈值进行比较的结果来输出引导信息。根据实施例的医学成像设备100可通过使用图形数据、文本数据和音频数据中的至少一个来向用户和被检者中的至少一个提供引导信息。
[0068]将参照图4和图5来详细描述关于操作330和340的实施例。
[0069]图4是根据本发明的另一实施例的信息提供方法的流程图。图3和图4之间的冗余描述被省略。
[0070]在操作430，成像设备100将检测到的被检者的运动的级别与阈值进行比较。随后，在操作440，如果基于比较结果，运动的级别等于或大于阈值，则成像设备100前进至操作450，如果运动的级别小于阈值，则前进至操作460。
[0071]在操作450，成像设备100提供指示需要重新捕获的引导信息。即，如果运动的级别等于或大于阈值，则成像设备100确定被检者的诊断结果的可靠性无法被保证。
[0072]成像设备100可向用户提供引导信息以引导用户暂停规程并且控制被检者的运动。成像设备100可通过使用图形数据和文本数据向用户显示和输出引导信息，并通过利用音频数据来输出引导信息。
[0073]另选地，成像设备100可提供指示由于被检者的运动的级别过量而执行图像重新捕获的引导信息，以提示被检者保持静止。在操作460，医学成像设备100指示由于运动相对小并且等于或小于阈值而忽略被检者的运动。在操作460，医学成像设备100可识别出尽管检测到运动，但是不需要诸如暂停成像规程或者重新捕获的附加测量。医学成像设备100可提供仅指示只检测到运动的引导信息。例如，如果被检者移动到超过阈值的程度，则医学成像设备100可输出警告成像规程被暂停的引导信息，并且可输出关于将检测到的运动与阈值进行比较的结果的引导信息。在操作470，医学成像设备100可继续对被检者进行成像。即，医学成像设备100可恢复暂停的成像规程或者可继续进行正在进行的成像规程。
[0074]图5示出信息提供方法的流程图。在操作510，医学成像设备100开始用于对对象进行成像的成像规程。在操作520中，医学成像设备100在成像规程的执行期间检测被检者的运动。在操作530，医学成像设备100将检测到的运动的级别与阈值进行比较，并且在操作540，设备100确定运动的级别是否等于或大于阈值。如果运动的级别等于或大于阈值，则成像设备100前进至操作550，如果运动的级别小于阈值，则前进至操作555。
[0075]如果运动的级别等于或大于阈值，则设备100暂停正在进行的成像规程。如果运动的级别等于或大于阈值，则医学成像设备100可预料到被检者的运动会干扰成像，并因此可暂停成像规程。
[0076]在操作555，响应于检测到的被检者的运动小于阈值，医学成像设备100继续成像规程，并且由于运动对成像的影响可忽略不计，因此忽略这样小的运动。另选地，尽管被检者的运动影响成像或医学图像，但是医学成像设备100可继续成像规程，并且通过在图像后处理中应用算法来校正图像运动伪影。在操作560，医学成像设备100按照先前结合图4的操作450描述的方式响应于所述比较来提供引导信息。在操作570，医学成像设备100检测被检者的运动，并确定在操作520检测到的被检者的运动是否减小至可接收的级别。在操作580，设备100确定在操作570检测到的被检者的运动的级别是否等于或大于阈值，并且如果被检者的运动继续等于或大于阈值，则设备100保持成像规程被暂停，并且暂停成像规程直至被检者的运动小于阈值为止。在操作590，如果在操作570检测到的被检者的运动的级别等于或小于阈值，则医学成像设备100恢复暂停的成像规程。设备100等待恢复成像规程直至被检者的运动不损害成像过程并且使运动伪影对医学图像的影响最小化，并且也可响应于用户输入来恢复暂停的成像规程。
[0077]根据参照图5描述的实施例，如果检测到等于或大于阈值的运动的级别，则成像设备100可暂停规程。因此，成像设备100可使运动伪影对医学图像的影响最小化。
[0078]在被检者的运动的级别小于阈值之后，医学诊断设备100还可自动地恢复规程，并且可有效地继续进行对被检者的诊断。医学诊断设备100可根据用户输入来恢复暂停的规程以恢复诊断。
[0079]图6示出信息提供方法的流程图，其中，在操作610，被检者被安置在用于进行医学成像的成像台上。在操作620，在对被检者的成像(例如，成像规程)恢复之前医学成像设备100检测被检者的运动。在操作630，医学成像设备100将检测到的运动的级别与阈值进行比较，并且在操作640，确定检测到的运动的级别是否等于或大于阈值。如果运动的级别等于或大于阈值，则在操作650，由于检测到的被检者的运动可严重影响图像质量，所以设备100推迟成像规程的开始，并且可等待开始成像规程。如果运动的级别小于阈值，则设备100开始成像规程的执行，并且可忽略被检测为等于或小于阈值的被检者的运动。
[0080]在操作660，医学成像设备100响应于对被检者的运动与阈值进行比较的结果来提供引导信息，并且可如图4的操作450中所述，提供用于引导被检者的引导信息。在操作670，医学成像设备100继续检测被检者的运动。即，成像设备100可检测被检者的运动是否继续或者等于或大于阈值的被检者的运动是否不再继续。
[0081]在操作680，医学成像设备100将检测到的被检者的运动的级别与阈值进行比较，并且如果运动的级别等于或大于阈值，则继续检测运动并且暂停成像。如果运动的级别等于或小于阈值，则被检者的运动的级别可被忽略，并且在操作690，成像设备100可恢复在操作650中被推迟的成像规程。如果被检者的运动等于或大于阈值，则成像设备100可推迟恢复成像，而不管用于恢复成像的用户命令。因此，如果被检者的运动减小为低于阈值，则医学成像设备100可自动地开始成像。
[0082]图7示出信息提供方法的流程图。图4和图7之间的冗余描述被省略。在操作740，医学成像设备100响应于对被检者的运动与阈值的比较来提供指示由于被检者的运动程度严重或者成像规程被暂停而需要重新捕获图像的引导信息。医学成像设备100还可提供这样的引导信息:该引导信息指示尽管检测到运动，但是由于检测到的运动对成像的影响轻微或者检测到的运动可通过图像后处理来校正，所以检测到的运动可被忽略。在操作750，如果检测到的运动等于或大于阈值，则医学成像设备100从多个成像规程中选择抗运动成像规程。在操作760，医学成像设备100显示识别在操作750所使用的成像规程的数据。设备100可显示从多个成像规程中识别运动被检测到的成像规程的标记，或者可显示所提取的成像规程的列表。在操作770，医学成像设备100基于用户输入或者在其它成像规程结束之后自动地继续进行在操作750提取的成像规程。
[0083]根据参照图7描述的实施例，成像设备100可继续进行等于或大于阈值的被检者的运动被检测到并因此预计发生运动伪影的规程，从而获得精确的诊断结果。
[0084]图8示出响应于检测到的运动的级别而提供引导信息的系统。医学成像设备100检测被检者的运动(810)。随后，成像设备100提供用于引导被检者的引导信息。如参照图1所述，成像设备100可通过使用文本数据、图形数据和音频数据中的至少一个来提供引导信息。
[0085]在图8的上端示出成像设备100通过使用文本数据和图 形数据向被检者提供引导信息的示例。医学成像设备100在医学成像期间在输出单元820上显示用于吸引被检者的注意力的图像。设备100显示将检测到的运动的级别与阈值进行比较的量规(gauge)825，并且可使用不同类型的物理特性值作为阈值。例如，图8的量规825可指示被检者的被诊断的部位的例如角度变化、速度变化、加速度变化或者RF信号的强度变化。尽管未示出，但是医学成像设备100可显示与阈值比较的检测到的运动的级别的数值以及量规825。例如，医学成像设备100可显示60%作为检测到的运动与阈值相比的当前级别。单元820上的量规825指示检测到的运动等于或小于阈值，因此不向被检者显示用于控制运动的特定指令或命令。单元830上的量规835指示检测的运动增大。设备100可输出包括文本数据“如果你移动，则难以精确成像”的引导信息以提示被检者减少运动。接下来，成像设备100检测到被检者的运动的级别的进一步增大。因此，成像设备100可提供指示重新开始诊断的引导信息。单元840上的量规845指示检测到的运动进一步增大。设备100可在输出单元840上输出指示被检者的运动的级别超过阈值的引导信息。医学成像设备100引导信息可引导被检者自己控制运动。在实施例中，设备100通过使用先前存储的音频数据在图8的输出单元820、830和840上利用音频数据输出引导信息(850)。
[0086]根据图8所示的实施例，成像设备100可向被检者提供关于被检者的运动的级别与阈值的比较结果的引导信息。因此，成像设备100可引导被检者自己控制运动。
[0087]在图8的下端所示的示例中，成像设备100通过使用音频数据输出引导信息(850)。即，成像设备100可通过使用先前存储的音频数据输出显示在图8的输出单元820、830和840上的音频引导信息。
[0088]图9是用于说明根据本发明的实施例的运动的阈值910的示图。
[0089]设备100可通过使用不同类型的传感器来测量被检者的运动的级别。针对检测被检者的运动的传感器，医学成像设备100可将先前存储的阈值910与测量值920进行比较。如果测量值920等于或小于阈值910，则医学成像设备100可识别出被检者的运动微小并且可继续进行成像(930)，并且忽略被检者的运动或者可通过医学图像的后处理来去除运动伪影。如果测量值920等于或大于阈值910，则医学成像设备100可通过暂停成像来重新捕获被检者的图像(940)，并且如果运动不再被检测到或者用户输入被接收到，则可医学成像设备100可恢复成像。
[0090]图10示出根据本发明的另一实施例的提供引导信息的示例。
[0091]成像设备100检测被检者的运动(1010)。随后，成像设备100可如参照图8所述通过使用图形数据、文本数据和音频数据中的至少一个来提供引导信息。
[0092]设备100在输出单元1020上显示用于移动被检者的成像部位的引导信息。医学成像设备100可利用被检者大脑的扫描来精确地检测被检者大脑的位置和姿态。如果被检者的头部相对于参考位置向左移动，则设备100可提供引导信息以引导被检者将他/她的头部向右移动。医学成像设备100可在输出单元1020上显示将检测到的运动的级别与阈值进行比较的量规。本实施例的量规可以是成像部位的角度。除了用于移动被检者的成像部位的角度以外，医学成像设备100可提供诸如移动方向、移动距离、位置等的不同类型的信息作为引导信息。
[0093]设备100可根据引导信息检测头部相对于参考位置的运动并且在输出单元1030上显示头部的精确位置和姿态。如果被检者的运动被减小或消除，则医学成像设备100可在检测到进一步的运动之前在输出单元1040上输出图像。设备100可通过使用音频数据来输出引导信息(1050)。即，医学成像设备100可加载并输出与显示在输出单元1020、1030和1040上的引导信息对应音频数据。
[0094]图11A至图13示出由医学成像设备100分别利用相机1140、1150和1160执行的对被检者1130的运动的检测。图11A至图11C示出检测被检者1130在不同位置处的运动的捕获单元150 JRI设备1110被布置在屏蔽室1100中，被检者1130被安置在成像台1120上。医学成像设备100可包括相机1140，其中，医学成像设备100利用通过相机1140捕获并产生的图像来检测屏蔽室1100中的被检者1130的运动。例如，医学成像设备100可通过测量运动图像的各个像素的颜色、色度和亮度特性的变化来检测被检者1130的运动。另选地，被检者1130的运动可向用户提供通过相机1140捕获的图像，并且可基于从用户接收的输入来检测被检者1130的运动。
[0095]通过布置在MRI设备1110中的相机1150来检测被检者1130的运动。相机1150可捕获被检者1130的图像并从所捕获的图像检测被检者1130的运动，如参照图11A所述。图11A和图11B的相机1140和1150可被诸如红外传感器的光学传感器取代，并且可使用参照图1描述的其它不同的传感器。相机1160可被附接到被检者1130。即，图11C的相机1160不捕获被检者1130的图像，而是捕获MRI设备1110中所包括的腔的内部的图像。医学成像设备100可通过使用识别腔的内部的图像的界标分析由相机1160所捕获的MRI设备1110的内部的图像来检测被检者是否移动。换言之，附接到被检者1130的相机1160可根据被检者1130的运动而移动，这可导致MRI设备1110的内部的图像抖动或者变化。除了图11C的本实施例以外，相机1160可被附接到RF线圈以捕获MRI设备1110的内部的图像。
[0096]图12示出在对被安置在成像台上并移至腔中的被检者1220进行成像的CT设备1210中利用相机1230对被检者1220的运动的检测。另选地，医学成像设备100可捕获安置被检者1220的成像台的移动路径。医学成像设备100可从被检者1220的图像或者成像台的移动路径来检测被检者1220的运动，并且可如参照图11所述通过分析由相机1230所捕获的图像来检测是否存在被检者的运动。医学成像设备100还可检测被检者1220的运动的级别。
[0097]图13A和图13B分别示出通过使用不同类型的传感器1320、1330和1360对被检者1310和1340的运动的检测。图13A示出压电传感器1320和1330。图13B示出RF传感器1360。医学成像设备100通过使用附接到被检者1310的压电传感器1320和1330来检测被检者1310的运动。压电传感器1320和1330可检测被检者1310的运动并且将该运动转换为电信号。因此，医学成像设备100可测量通过压电传感器1320和1330接收的信号的强度或其频率的变化，并且可检测被检者1310的预定部位的运动。
[0098]参照图13B，医学成像设备100通过使用RF传感器1360来检测被检者1340的运动。SP，医学成像设备100通过RF传感器1360接收从附接到被检者1340的识别装置1350发送来的RF信号。随后，医学成像设备100可从通过RF传感器1360接收的信号的强度或其频率的变化来检测被检者1340的运动。
[0099]医学成像设备100可通过使用多个传感器来检测被检者的运动。即，医学成像设备100可从通过多个传感器中的每一个传感器测量的物理特性值的变化来检测运动。另外，医学成像设备100可从多个传感器中特性值变化的一个或更多个传感器检测运动的方向。除了如上所述参照图13A和图13B所述的传感器以外，医学成像设备100还可使用不同类型的传感器。医学成像设备100可通过使用传感器来测量物理特性值的变化并且可将所测量的变化检测为被检者的运动。另外，医学成像设备100可将先前匹配物理特性值的阈值与所测量的变化进行比较，并且可确定被检者的运动的级别是否等于或大于阈值。
[0100]图14是用于说明向被检者提供关于运动的引导信息的示图。医学成像设备100在输出单元1400上提供用于引导被检者的引导信息。如上所述，医学成像设备100可向用户和被检者中的至少一个提供引导信息。医学成像设备100可捕获被检者的头部的医学图像，并且可检测到在捕获期间被检者的头部转动。医学成像设备100检测被检者的头部的运动，并输出引导信息以引导被检者将他/她的头部转动适合于捕获的角度。医学成像设备100可在被检者的图像上示出线1420，并且可显示参考角度与被检者的头部的转动角度之间的关系。医学成像设备100可通过使用图形数据1410和文本数据1430来显示关于被检者的头部的转动角度的信息。
[0101]医学成像设备100可通过使用图形数据1410来识别和显示用于从不合适的角度进行捕获的被检者的头部的角度。因此，医学成像设备100可基于包括被检者的头部的角度的角度区间提供不同类型的引导信息。例如，如果被检者的头部的角度被包括在参考角度区间中，则医学成像设备100可提供指示开始和恢复捕获的引导信息。如果被检者的头部的角度被包括在参考角度区间以外的区间中，则医学成像设备100可提供指示需要转动被检者的头部的角度的引导信息以及指示捕获被暂停的引导信息。
[0102]图15A和图15B示出分别通过MRI设备1500和CT设备1520中所使用的腔内显示器1510和1530来提供引导信息的系统。设备100可使用腔内显示器1510在MRI设备1500的台架(gantry)中显示和输出引导信息。设备100可在CT设备1520的台架中的腔内显示器1530上显示引导信息。医学成像设备100可将图像形成光束投影到台架的内壁上。台架的内壁可用作所投影的图像形成光束的屏幕。
[0103]图16示出向被检者1610提供引导信息的系统。医学成像设备100可使用头戴式显示器1620来向被检者1610提供引导信息。医学成像设备100可在头戴式显示器1620上输出引导信息，并且可提供用于引导被检者1610的运动的图像数据。医学成像设备100可通过使用耳机1630或者利用其它不同类型的输出单元来向被检者1610提供音频数据。
[0104]除了参照图1、图15和图16所描述的实施例以外，设备100可通过使用各种类型的输出单元向被检者和用户输出引导信息。
[0105]图17示出利用被检者的图像提供引导信 息的系统。设备100通过使用相机捕获被检者头部或者其它解剖学部位的图像。医学诊断设备100可按照与参照图11和图12所描述的实施例相似的方式来捕获被检者的图像。尽管在图17中捕获被检者的头部的图像，但是本发明不限于此。设备100可捕获被检者的另一诊断部位的图像。
[0106]在图17的左侧，设备100检测作为被检者的诊断部位的被检者的头部的运动。即，设备100可检测到被检者头部向左转动。在本实施例中，设备100检测到被检者的头部相对于参考位置向左转动约30度。
[0107]例如。设备100可显示指示需要被检者的头部转动至适合于成像的位置的引导信息。医学成像设备100可在输出单元1710上显示关于被检者的运动的信息1720(8卩，被检者的头部的转动角度及其转动方向)。
[0108]设备100可显示被检者的头部的图像1730作为引导信息，并且可显示作为被检者的成像部位的被检者的头部的图像1730以及关于被检者的运动的信息1720。如图所示，由于被检者的运动等于或大于阈值，所以医学成像设备100可显示指示需要重新捕获的符号1740作为引导信息。设备100可检测到被检者的头部的角度和方向被调节并且例如相对于参考位置向左转动约5度。医学成像设备100可与信息1760的显示同时地显示被检者的头部的图像1770。如果被检者的运动被检测为小于阈值，则医学成像设备100可显示指示不需要暂停或者推迟成像的符号1780作为引导信息。
[0109]系统有利地向被检者或用户提供关于运动的引导信息。即，被检者和用户可容易地将当前成像部位的位置与适合于成像的位置进行比较。
[0110]与图17不同，医学成像设备100可将先前存储的示例性图像而不是直接捕获的被检者的图像显示为引导信息。即，医学成像设备100可预先存储与各个成像部位和成像规程匹配的示例性图像，并且如果检测到被检者的运动，则可加载并显示与检测到的运动的级别相应的示例性图像。
[0111]图18示出响应于检测到的运动的对成像规程(脉冲序列)的自适应选择。设备100可从多个成像规程1810中提取运动被检测到的成像规程，并在单元1800上显示该成像规程。即，设备100可在输出单元1800上显示对被检者进行的多个规程1810。如符号(“!”)1820所指示的，设备100可在执行第三成像规程的同时检测出被检者的运动的级别等于或大于阈值。设备100可从多个成像规程1810选择性地提取运动被检测到的成像规程。响应于成像规程1810完成，设备100提示用户采用成像规程来重新捕获在检测到运动的先前捕获期间的图像。在成像规程1810完成之后，设备100可自动地或者根据用户输入继续进行运动被检测到的成像规程。
[0112]图19A和图19B示出暂停的成像规程的恢复过程，其中，方框1900指示成像规程。参照图19A，医学成像设备100在执行第三成像规程1910的同时检测到被检者的运动。医学成像设备100可暂停第三成像规程1910，并且如果被检者的运动被检测为等于或小于阈值，则可恢复第三成像规程1910。设备100在执行第三成像规程1910的同时检测被检者的运动。与图19A不同，医学成像设备100可跳过运动被检测到的第三成像规程1910并且可开始第四成像规程。医学成像设备100可在成像规程完成之后(1920)自动地或者根据用户输入来执行运动被检测到的第三成像规程1910。
[0113]图20示出检测到运动的医学图像2000的显示。图20的多个医学图像是通过捕获被检者的头部的矢状面图像而获得的。医学成像设备100可在获取期间检测到运动的医学图像上显示标记。设备100在通过等于或大于阈值的运动被检测到的成像规程而捕获的图像上显示带黑框的标记2010。医学成像设备100可在通过等于或小于阈值的运动被检测到的成像规程而捕获的图像上显示带白框的标记2020。即，医学成像设备100可使用带白框的标记2020来显示尽管检测到被检者的运动，但是由于该运动没有严重影响成像，所以成像规程未被暂停。尽管未示出，但是医学成像设备100可使用视觉上不同的标记来显示运动通过图像后处理来补偿的图像。设备100可允许用户确定多个医学图像中需要重新捕获的医学图像。与图20不同，设备100可从所获得的医学图像提取存在等于或大于阈值的运动的图像的列表，并且将该列表显示在屏幕上。医学成像设备100的用户可容易地识别检测到运动的医学图像，并确定是否执行图像重新捕获。
[0114]本发明的实施例可被编写成计算机程序并且可利用计算机可读记录介质在执行所述程序的通用数字计算机中实现。另外，本发明的实施例中所使用的数据结构可通过不同的工具被编写在计算机可读记录介质中。计算机可读记录介质的示例包括磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)、光学记录介质(例如，CD-ROM或DVD)等。
[0115]用户和被检者可有利地利用关于被检者的运动的引导信息识别在成像期间检测到的被检者的运动，从而有效且主动地支持医学成像。
[0116]用户可通过使用关于被检者的运动的信息来控制医学成像处理，并且可根据情况执行重新捕获。被检者可识别出被检者的运动对捕获的影响，可通过校正引导信息所引导的姿态和位置来使影响最小化，并且可根据来自用户的指令校正姿态和位置。
[0117]尽管已参照示例性实施例具体地示出和描述了该系统，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可做出形式和细节上的不同改变。示例性实施例应该仅从描述意义上考虑，而不是出于限制的目的。因此，本发明的范围不由本发明的详细描述限定，而是由所附权利要求限定，该范围内的差异将被解释为包括在本发明中。
[0118]上述实施例可以以硬件、固件来实现，或者经由软件或者可存储在记录介质(诸如CD ROM、数字多功能盘(DVD)、磁带、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的计算机代码或者原始存储在远程记录介质或非暂时性机器可读介质上并经由网络下载以被存储在本地记录介质上的计算机代码的执行来实现，以使得本文所述的方法可利用通用计算机或者特殊处理器经由存储在记录介质上的这样的软件或者在诸如ASIC或FPGA的可编程或专用硬件中渲染。如在本领域中将理解的，计算机、处理器、微处理器控制器或者可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的例如RAM、R0M、闪存等的存储器组件，所述软件或计算机代码在被计算机、处理器或硬件访问并执行时实现本文所述的处理方法。另外，将认识到，当通用计算机访问用于实现本文所示的处理的代码时，所述代码的执行使该通用计算机转变为用于执行本文所示的处理的专用计算机。本文中的功能和处理步骤可完全地或部分地响应于用户命令而自动地执行。
【主权项】
1.一种医学成像设备，包括: 传感器，用于检测被安置在为了医学成像而定位的支撑台上的被检者的运动； 运动计算单元，用于将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较； 输出单元，用于响应于所述比较来提供与运动有关的用于引导被检者的引导信息。2.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，引导信息包括关于检测到的运动的级别的信息。3.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，如果检测到的运动的级别等于或大于所述预定阈值，则引导信息包括指示需要重新捕获被检者的图像的信息。4.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，引导信息包括关于用于移动被检者的解剖学部位的角度、位置和方向中的至少一个的信息。5.根据权利要求1所述的医学成像设备，还包括:捕获单元，用于捕获被检者的解剖学部位的图像， 其中，输出单元提供解剖学部位的图像和引导信息。6.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，输出单元提供预先存储的与被检者的解剖学部位和引导信息相应的示例性图像。7.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，输出单元在腔内显示器上提供引导信息。8.根据权利要求1所述的医学成像设备，还包括:捕获单元，用于捕获被检者的解剖学部位的图像， 其中，传感器从由捕获单元捕获的图像检测被检者的运动。9.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，传感器通过使用设置在以下项中的至少一个中的传感器来检测运动:安置被检者的支撑台和安装在被检者上的线圈。10.根据权利要求1所述的医学成像设备，还包括:图像处理器，用于通过用来诊断被检者的成像规程来获得医学图像， 其中，传感器通过比较医学图像来检测运动。11.根据权利要求1所述的医学成像设备，还包括:成像规程管理器，用于进行用来诊断被检者的成像规程， 其中，如果检测到的运动的级别等于或大于所述预定阈值，则成像规程管理器暂停用来诊断被检者的成像规程。12.根据权利要求1所述的医学成像设备，还包括:成像规程管理器，用于进行用来诊断被检者的成像规程， 其中，如果检测到的运动的级别等于或大于所述预定阈值，则成像规程管理器推迟恢复用来诊断被检者的成像规程。13.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，输出单元向医学成像设备的用户和被检者中的至少一个提供引导信息。14.一种用于在操作医学成像设备的操作中使用的提供医学成像引导信息的方法，该方法包括: 通过医学成像装置检测被安置在为了成像而定位的支撑台上的被检者的运动； 将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较； 响应于所述比较，自适应地选择并提供能实现降低由于被检者身体运动而导致的对图像质量的损害的引导信息。15.—种记录有用于执行权利要求1的方法的程序的非暂时性计算机可读记录介质。
【专利摘要】一种用于在操作医学成像设备的操作中使用的提供医学成像引导信息的方法通过医学成像装置检测被安置在为了成像而定位的支撑台上的被检者的运动。该方法将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较，并且响应于所述比较，自适应地选择并提供能实现降低由于被检者身体运动而导致的对图像质量的损害的引导信息。
【IPC分类】A61B5/055, A61B6/03
【公开号】CN105491946
【申请号】CN201480046530
【发明人】吴金镕, 金熙淑, 潘大铉, 郑丞弼, 赵在汶, 崔炳善, 崔良林
【申请人】三星电子株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年6月20日
【公告号】EP3010412A1, US20140378816, US20150208981, WO2014204277A1
【技术领域】
[0001 ] 本申请要求于2013年6月21日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0071947号韩国专利申请的权益，其公开内容通过引用整体合并于此。
[0002]医学成像系统用于提供关于诸如患者的被检者的运动的信息。
【背景技术】
[0003]计算机断层扫描(CT)系统在CT系统相对于对象绕一个或更多个轴线旋转的同时捕获多个X射线图像，并且将所述多个X射线图像合成以提供3D(三维)图像体积。由于CT系统能够提供对象的横截面图像，所以CT系统可在没有图像重叠的情况下表现对象的内部结构。
[0004]磁共振成像(MRI)涉及对通过将核暴露于磁场并使核共振而获得的信息进行成像。MRI设备的优点在于它是非创伤性的，与CT设备相比表现出优异的软组织对比，并且MRI设备不会由于骨组织而产生伪影。另外，MRI设备沿特定方向捕获各种横截面图像，而无需移动对象。
[0005]在对被检者(例如，人患者)进行诊断的同时发生的被检者的运动在MRI图像中形成运动伪影。运动伪影在MRI图像中可能表现为亮的噪声，或者表现为具有重复的密度的不必要形状。具体地讲，在捕获重复地移动的患者的图像的同时或者在捕获儿童的图像的同时运动伪影频繁地出现。
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]—个或更多个示例性实施例提供一种用于在控制诊断处理和医学成像设备中使用的检测通过医学成像系统成像的被检者的运动伪影并使所述运动伪影最小化的系统。
[0008]问题的解决方案
[0009]—种系统检测通过在控制诊断处理和医学成像设备中使用的医学成像系统成像的被检者的运动伪影并使所述运动伪影最小化。
[0010]—种用于在操作医学成像设备的操作中使用的提供医学成像引导信息的方法检测为了通过医学成像装置成像而定位的支撑台上所安置的被检者的运动。该方法将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较，并且响应于所述比较，自适应地选择和提供能实现降低由于被检者身体运动而导致的对图像质量的损害的引导信息。
[0011]在一个特征中，所述引导信息包括通过使用文本数据、图形数据和音频数据中的至少一个而提供的关于检测到的运动的级别的信息以及关于所述阈值的信息。另外，如果检测到的运动的级别等于或大于所述阈值，则所述引导信息包括指示需要重新捕获被检者的图像的信息。
[0012]在另一特征中，一种医学成像设备包括传感器、运动计算单元和输出单元。传感器检测为了医学成像而定位的支撑台上所安置的被检者的运动。运动计算单元将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较。输出单元响应于所述比较提供与所述运动有关的用于引导被检者的引导信息。
[0013]本发明的有益效果
[0014]一个或更多个示例性实施例可检测通过在控制诊断处理和医学成像设备中使用的医学成像系统成像的被检者的运动伪影并使所述运动伪影最小化。
【附图说明】
[0015]通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它特征和优点将变得更显而易见，其中:
[0016]图1示出根据发明原理的医学成像设备；
[0017]图2示出根据发明原理的医学成像设备的结构；
[0018]图3示出根据发明原理的提供信息的方法的流程图；
[0019]图4示出根据发明原理的信息提供方法的流程图；
[0020]图5示出根据发明原理的信息提供方法的流程图；
[0021 ]图6示出根据发明原理的信息提供方法的流程图；
[0022]图7示出根据发明原理的信息提供方法的流程图；
[0023]图8示出根据发明原理的响应于检测到的运动的级别提供引导信息的方法；
[0024]图9示出根据发明原理的运动阈值的使用；
[0025]图10示出根据发明原理的提供引导信息的方法；
[0026]图11A至图11C示出根据发明原理的利用相机对被检者的运动的检测；
[0027]图12示出根据发明原理的利用相机检测被检者的运动的系统；
[0028]图13A和图13B示出根据发明原理的利用不同类型的相机检测被检者的运动；
[0029]图14是示出根据发明原理的对关于运动的引导信息的呈现的示图；
[0030]图15A和图15B示出根据发明原理的通过腔内(in-bore)显示器提供引导信息的系统；
[0031]图16示出根据发明原理的向被检者提供引导信息的系统；
[0032]图17示出根据发明原理的利用被检者的图像对引导信息的呈现；
[0033]图18示出根据发明原理的对指示运动检测的菜单的呈现；
[0034]图19A和图19B不出根据发明原理的恢复(resume)暂停的规程的系统；
[0035]图20示出根据发明原理的对所显示的指示运动检测的医学图像的呈现。
【具体实施方式】
[0036]包括本文所使用的描述性或者技术术语的术语应该被解释为具有对本领域普通技术人员而言显而易见的含义。然而，这些术语可根据本领域普通技术人员的意图、先例或者新技术的出现而具有不同的含义。另外，一些术语可由申请人任意地选择，在这种情况下，所选择的术语的含义将在本发明的【具体实施方式】中被详细描述。因此，本文所使用的术语必须基于术语的含义以及贯穿说明书的描述来定义。
[0037]另外，当部件“包括”或“包含”元件时，除非有相反的具体描述，否则该部件还可包括其它元件，而不排除其它元件。在以下描述中，诸如“单元”的术语可被具体实现为(但不限于)软件或者硬件组件，例如现场可编程门阵列(FPGA)或者专用集成电路(ASIC)。然而，有利的是，单元可被配置为驻留于可寻址存储介质上并且被配置为在一个或更多个处理器上执行。因此，作为示例，单元可包括诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件、进程、函数、属性、过程、子例程、程序代码段、驱动器、固件、微码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组和变量。组件和单元中所提供的功能可被组合成更少的组件和单元，或者被进一步分成附加组件和单元。
[0038]贯穿说明书，“图像”可表示包括离散图像元素(例如，二维(2D)图像的像素和三维(3D)图像的体素)的多维数据。例如，图像可包括利用X射线、计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、超声波或者其它医学诊断系统获得的对象的医学图像。
[0039]另外，贯穿说明书，“对象”可包括人、动物或者人或动物的部位。例如，对象可包括诸如肝脏、心脏、子宫、大脑、乳房、腹部等的器官或者血管。另外，对象可包括体模。体模表示具有非常接近于有机体的密度和有效原子序数的体积的材料，并且可包括具有与身体相似的特性的球面体模。
[0040]贯穿说明书，“用户”可以是(但不限于)医学专业人员，包括医生、护士、医学实验室技师、医学图像专家、放射科医师以及维修医学设备的技术人员。
[0041]该系统参照附图来描述并且可按照许多不同的形式来具体实现，而不应被解释为限于本文所阐述的实施例;相反，提供这些实施例以使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域普通技术人员充分传达本发明的构思。在以下描述中，由于公知功能或构造将以不必要的细节使本发明模糊，因此公知功能或构造不被详细描述。贯穿说明书，附图中的相似标号指代相似元件。
[0042]如本文所用，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任何以及所有组合。当诸如“……中的至少一个”的表达位于一列元素后面时，修饰整个一列元素，而非修饰列中的单独的元素。
[0043]图1示出医学成像设备100，其中，医学成像设备100可包括传感器110、运动计算单元120、用户接口单元130和控制器140。然而，图1的结构仅是示例性的。除了图1所示的上述单元以外，医学诊断设备100还可包括其它结构元件。
[0044]成像设备100对被检者执行医学诊断处理并且可通过扫描被检者来产生并输出医学图像。医学成像设备100可包括MRI设备、CT设备和X射线设备中的至少一个。在诊断被检者的同时，医学成像设备100可通过使用诸如传感器、医学图像以及通过相机捕获的图像的不同方法来检测在诊断被检者时被检者的运动。医学成像设备100可根据被检者的运动向用户和被检者中的至少一个提供各种类型的信息。传感器110检测被检者的运动并且测量检测到的被检者在用于医学诊断的诊断台或诊断架上的运动的级别。“运动”可表示利用不同类型的传感器针对被检者测量的物理特性值的变化，并且可根据所测量的物理特性值的变化来确定检测到“运动”。
[0045]“运动”可被表示成指示物理特性值的变化的“量”。即，传感器110可检测“运动”并且测量“运动的级别”。例如，传感器110可通过使用倾斜传感器测量被检者的倾斜变化，以检测运动。传感器110可通过使用压力传感器来测量被检者的诊断台的压力变化，或者通过使用RF传感器来测量RF信号的频率大小变化，以检测运动。传感器110可通过使用多种不同类型的传感器来检测被检者的运动。例如，传感器110可包括如上所述用于检测被检者的位置或压力的变化的光学传感器(例如，红外传感器)、倾斜传感器或者压力传感器以及用于测量所接收的RF信号的频率或大小的变化的RF传感器中的至少一个。例如，传感器110还可包括例如用于检测被检者的运动的诸如加速度传感器、陀螺仪传感器、磁场传感器的不同单元。
[0046]传感器110可基于医学图像以及物理特性值来检测被检者的运动，并且可通过将经由规程(protocol^是用于诊断被检者的一组顺序信号或脉冲)获得的多个医学图像进行比较来获得图像特性值之差，并且可根据所计算的差值来检测运动。响应于在医学成像操作期间的被检者移动，在医学图像中可能出现运动伪影。传感器110可将所产生的医学图像中最近获得的医学图像与其它图像进行比较，并且可针对当前正使用的规程，将先前存储的参考医学图像与当前获得的医学图像进行比较。另选地，传感器110可针对当前正使用的规程，将先前存储的参考医学图像与先前获得并存储的医学图像进行比较。参考医学图像可以是经由规程获得的多个医学图像的平均图像 ，或者可以是通过用户输入从经由规程获得的多个医学图像中选择的图像。
[0047]传感器110可检测当前获得的医学图像中的主题的边界被模糊的模糊现象，或者可检测当前获得的医学图像中出现的噪声。另外，传感器110可将当前获得的医学图像中的被检者的对象部位与先前捕获的医学图像进行比较，或者可对对象部位的向量方向的变化进行比较。传感器110可通过将例如当前获得的医学图像的图像特性值(包括亮度、色度、分辨率、界线的位置、可比较对象)与先前捕获的医学图像的图像特性值进行比较来计算差值，并且可从根据所述差值而检测到的运动伪影来检测被检者的运动。
[0048]传感器110有利地从通过使用图像捕获单元直接观察被检者而获得的图像来检测被检者的运动。传感器110可包括不同类型的图像捕获装置(例如，红外线相机、高速相机、宽视角相机)，以提供被检者的图像。作为另一示例，传感器110可通过用户输入来检测被检者的运动。即，传感器110可基于通过用户接口单元130的输入单元132接收的用户输入来检测被检者的运动，并且可自动地检测被检者的运动，或者可在接收到用户输入时手动地检测被检者的运动。运动计算单元120可将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较。即，运动计算单元120可将测量到的被检者的运动的级别与先前存储的与物理特性值有关的阈值进行比较。例如，当传感器110从被检者的诊断台的压力变化检测运动时，运动计算单元120可将压力变化的物理特性值与先前存储的与压力有关的阈值进行比较。
[0049]将预先确定的阈值与对应的相应物理特性值进行比较。所述阈值也可预先确定并且根据针对对象所使用的成像规程的类型来动态地适应。即，对于相同的物理特性值(例如，压力)，可针对不同的成像规程确定不同的阈值。例如，第一成像规程与不同的第二成像规程相比可能需要相对精确的测量结果。例如，运动计算单元120可针对定位扫描和大脑扫描采用不同的阈值。又如，阈值可根据获得医学图像数据的K空间中的位置来确定。即，运动计算单元120可针对K空间中的中心部分中的数据设定较低的阈值(S卩，较不精确的比较)，针对K空间中的边界部分中的数据设定较高的阈值(S卩，较不精确的比较)。
[0050]用户接口单元130向用户提供关于被检者的诊断的不同类型的信息，并且从用户接收用于控制医学成像设备100的输入。用户接口单元130包括输入单元132和输出单元134。用户接口单元130可通过将所产生的医学图像输出在医学成像设备100的屏幕上或者通过将引导信息以图形形式或文本形式输出给用户来向用户提供不同类型的信息。另外，用户接口单元130可在屏幕上输出关于正在进行的成像规程的信息并且可向用户提供关于被诊断的部位的信息。
[0051]输入单元132包括由用户用来输入用于控制医学成像设备100的数据的单元。例如，输入单元132可包括(但不限于)例如键盘、鼠标、圆顶开关、触摸板(例如，触摸电容型触摸板、压力电阻型触摸板、红外束感测型触摸板、表面声波型触摸板、积分应变仪型触摸板、压电效应型触摸板)、滚轮、轻摇开关。具体地讲，当触摸板和显示面板形成层结构时，输入单元132可以是触摸屏。输入单元132不仅可检测真实触摸，而且可检测接近触摸。输入单元132可检测针对输出的引导信息的触摸输入(例如，触摸并保持输入、点击输入、双击输入、轻拂输入)。输入单元132可检测从检测到触摸输入的点的拖动输入。输入单元132可检测针对引导信息的至少两个点的多点触摸输入(例如，缩小)。输出单元134输出由医学成像设备100产生并处理的不同类型的信息，并且向用户提供所述信息。根据实施例的输出单元134可包括用于输出视频信号的视频输出单元(未示出)以及用于输出音频信号的音频输出单元(未示出)。
[0052]视频输出单元显示并输出由医学成像设备100处理的不同类型的信息。例如，视频输出单元可输出与被检者的诊断有关的不同类型的信息，例如所产生的医学图像、关于正在进行的成像规程的信息以及用于引导被检者的引导信息。然而，由视频输出单元显示在屏幕上的信息是示例性的。视频输出单元可将其它类型的信息输出到屏幕。“引导信息”是与检测到的运动有关的用于引导被检者的信息。更详细地讲，引导信息可以是关于根据被检者的运动的级别而确定的命令或指令的信息。例如，引导信息可以是用于告知被检者不要进行移动的信息，并且可通过使用图形数据、文本数据和音频数据中的至少一个来包括消息。输出单元134可通过使用视频输出单元和音频输出单元来输出被表示为文本数据、图形数据和音频数据的引导信息。
[0053]视频输出单元可输出不同类型的信息(例如，检测到的被检者的运动的级别、关于阈值的信息以及指示需要重新捕获的信息)作为引导信息。视频输出单元可输出关于运动方向、位置和角度的信息作为用于移动被检者的诊断部位的引导信息。视频输出单元还可输出关于被检者的诊断部位的示例性图像以及通过捕获被检者的诊断部位而获得的图像。输出单元134响应于运动计算单元120的比较结果提供引导信息。如果检测到的被检者的运动的级别高于阈值，则由于被检者的运动影响诊断，因此输出单元134可提供引导被检者停止移动的引导信息。
[0054]如果检测到的被检者的运动的级别低于阈值，则输出单元134可提供指示检测到了不影响诊断的微小运动的引导信息。输出单元134还可提供更强烈地建议被检者不要移动的引导信息。因为在MRI检查的持续时间内例如由于呼吸和不适，被检者难以保持静止，所以输出单元134可不提供关于运动的引导信息。另外，输出单元134可不提供关于低于阈值的运动的引导信息。输出单元134可输出关于阈值的信息以及用于引导被检者的引导信息。
[0055]根据实施例的输出单元134可向用户和/或被检者提供引导信息。即，输出单元134可向位于控制室中的用户输出引导信息，并且可向位于屏蔽室中的作为诊断对象的被检者输出引导信息。稍后将详细描述通过输出单元134执行的信息提供方法以及输出对象。
[0056]当视频输出单元被形成为触摸屏时，视频输出单元不仅可被用作输出工具，而且可被用作输入工具。即，视频输出单元可以是用于接收经由手写笔或人身体部位输入的触摸的输入工具，并且同时可以是用于输出信息的输出工具。视频输出单元可包括液晶显示器(IXD)、薄膜晶体管LCD(TFT IXD)、有机发光二极管(OLED)显示器、柔性显示器和三维(3D)显示器中的至少一个。医学成像设备100可包括两个或更多个视频输出单元。视频输出单元可包括在医学成像设备100的腔内输出图像的腔内显示器。
[0057]音频输出单元以音频数据的形式输出信息以将信息提供给用户。例如，音频输出单元可输出不同类型的信息，包括例如指示运动的检测的通知消息、指示成像规程的进程或结束的消息以及用于引导被检者的引导信息。音频输出单元还可通过使用报警声或预存储的音频数据来输出音频数据。
[0058]控制器140控制医学成像设备100的操作。例如，控制器140可控制运动计算单元120将关于通过传感器110检测到的被检者的运动的信息与阈值进行比较。控制器140还可根据运动计算单元120的比较结果控制输出单元134提供引导信息。
[0059]图2示出医学成像设备100，其中，医学成像设备100包括捕获单元150、图像处理器160、通信单元170、规程管理器180和存储器190。图1和图2之间的冗余描述被省略。捕获单元150捕获与医学成像设备100所执行的信息提供方法有关的特定对象的图像。例如，捕获单元150可捕获被检者的待诊断的部位的图像并产生诊断部位的图像。捕获单元150可包括红外相机、高速相机和宽视角相机中的至少一个。捕获单元150可被设置在医学成像设备100所在的屏蔽室中或者被设置在医学成像设备100的腔中，或者可被直接附接到RF线圈和被检者。传感器110可通过分析由捕获单元150捕获的图像来检测被检者的运动。输出单元134可提供由捕获单元150捕获的图像作为引导信息。图像处理器160产生对象的医学图像。图像处理器160通过处理经由扫描对象而获得的医学数据来产生医学图像。例如，图像处理器160通过处理不同类型的形态的图像数据来产生医学图像，包括例如X射线图像、CT图像、MRI图像。
[0060]通信单元170被有线地或无线地连接到网络以与外部装置或服务器进行通信。通信单元170可例如经由影像归档和通信系统(PACS)来与医院服务器、外部服务器和外部装置传送数据。通信单元170按照符合医学数字成像和通信(DIC0M)标准的格式来传送数据。通信单元170可经网络来发送和接收医学图像，并且可接收数据请求信号或者装置控制命令。通信单元170还可发送和接收由医学成像设备100以外的设备捕获的医学图像。
[0061]通信单元170可包括用于实现与外部装置通信的一个或更多个元件。例如，通信单元170可包括短距离通信模块、有线通信模块和移动通信模块。短距离通信模块表示用于预定距离内的短距离通信的模块。短距离通信模块的示例可包括(但不限于)无线LAN、W1-F1、蓝牙、Zigbee、W1-Fi直连(WFD)、超宽带(UWB)、红外数据协会(IrDA)、低功耗蓝牙(BLE)和近场通信(NFC)。有线通信模块包括利用电信号或光学信号来通信的模块。有线通信可涉及例如线缆对、同轴线缆、光纤线缆或者以太网线缆。无线通信模块与移动通信网络中的基站、外部终端和服务器中的至少一个交换无线信号。无线信号可根据语音呼叫信号、视频呼叫信号或者文本/多媒体消息的交换而包括不同类型的数据。
[0062]规程管理器180管理用于捕获被检者的图像的成像规程。规程管理器180可开始成像规程以捕获被检者的预定部位的图像，可推迟恢复成像规程，可暂停正在进行的成像规程，或者可恢复暂停的成像规程。响应于识别待成像的目标部位的外部输入信号，成像规程管理器180确定用于对特定解剖学部位进行成像的成像规程。成像规程管理器180还可获得关于成像规程中所使用的脉冲序列的信息。即，如上所述，由于规程通过使用至少一个脉冲序列来诊断对象，所以规程管理器180可获得关于在用于对目标部位进行成像的成像规程中所包括的脉冲序列的信息。成像规程管理器180可控制成像规程中所包括的脉冲序列的进程，以开始、暂停或恢复脉冲序列。
[0063]成像规程管理器180还可根据预定标准来控制成像规程的进程。例如，成 像规程管理器180可在检测到被检者的运动时暂停成像规程，或者可在检测到的运动的级别等于或大于预定阈值时暂停成像规程。另选地，当检测到的运动的级别改变为等于或小于预定阈值时或者当接收到外部输入信号时，成像规程管理器180可恢复暂停的成像规程。
[0064]成像规程管理器180可以按照成像规程中所包括的一个或更多个脉冲序列来顺序地进行，或者可选择一些脉冲序列并且可以按照所选择的脉冲序列来进行。成像规程管理器180可响应于标准或者外部输入信号从成像规程中所包括的一个或更多个脉冲序列中提取至少一个脉冲序列，并且利用所提取的脉冲序列来成像。另选地，成像规程管理器180可确定用于捕获操作的脉冲序列的顺序和列表，并且可利用所确定的脉冲序列来顺序地进行图像获取。存储器190存储由医学成像设备100产生并处理的不同类型的数据。例如，存储器190可存储关于由传感器110检测到的被检者的运动的信息。存储器190可通过将阈值和物理特性值匹配来存储关于由运动计算单元120使用的阈值的信息。另外，存储器190可存储由医学成像设备100产生的医学图像。
[0065]图3示出使用医学成像设备100的结构的信息提供方法的流程图。由传感器110、运动计算单元120、用户接口单元130、控制器140、捕获单元150、图像处理器160、通信单元170、成像规程管理器180和存储器190在时间上连续地处理操作。因此，下文中，尽管被省略，但是参照图1和图2的元件的描述适用于图3至图7的流程图。在操作310，医学成像设备100开始对被检者的成像。如果被检者被安置在医学成像设备100的诊断台或支撑架上，则医学成像设备100开始所选择的成像规程以对被检者进行成像。如果被检者移至适合于成像的姿态和位置，则医学成像设备100可自动地开始成像，并且可通过用户输入来手动地恢复成像。在操作310，医学成像设备100可通过使用诸如RF线圈或者X射线定向器的不同装置来对对象进行成像。
[0066]在操作320，医学成像设备100利用不同类型的传感器来检测被检者的运动。例如，医学成像设备100可通过使用围绕成像台布置的例如倾斜传感器、压力传感器、光学传感器、加速度传感器、RF传感器来测量物理特性值的变化，并且可检测被检者的运动。医学成像设备100可通过对多个获取的医学图像进行比较来检测被检者的运动。在操作330，医学成像设备100将检测到的运动的级别与阈值进行比较。医学成像设备100可在操作330将测量到的运动的级别与预先确定的阈值进行比较。医学成像设备100可针对不同类型的传感器预先匹配并存储阈值，并且如果检测到运动，则可将阈值与运动的级别进行比较。
[0067]可响应于检测运动的传感器的类型并且响应于所选择的用于对对象进行成像的成像规程的类型来预先确定阈值。还可根据K空间中的位置来确定阈值。在操作340，医学成像设备100提供用于引导被检者的引导信息。医学成像设备100可响应于在操作330对运动与阈值进行比较的结果来输出引导信息。根据实施例的医学成像设备100可通过使用图形数据、文本数据和音频数据中的至少一个来向用户和被检者中的至少一个提供引导信息。
[0068]将参照图4和图5来详细描述关于操作330和340的实施例。
[0069]图4是根据本发明的另一实施例的信息提供方法的流程图。图3和图4之间的冗余描述被省略。
[0070]在操作430，成像设备100将检测到的被检者的运动的级别与阈值进行比较。随后，在操作440，如果基于比较结果，运动的级别等于或大于阈值，则成像设备100前进至操作450，如果运动的级别小于阈值，则前进至操作460。
[0071]在操作450，成像设备100提供指示需要重新捕获的引导信息。即，如果运动的级别等于或大于阈值，则成像设备100确定被检者的诊断结果的可靠性无法被保证。
[0072]成像设备100可向用户提供引导信息以引导用户暂停规程并且控制被检者的运动。成像设备100可通过使用图形数据和文本数据向用户显示和输出引导信息，并通过利用音频数据来输出引导信息。
[0073]另选地，成像设备100可提供指示由于被检者的运动的级别过量而执行图像重新捕获的引导信息，以提示被检者保持静止。在操作460，医学成像设备100指示由于运动相对小并且等于或小于阈值而忽略被检者的运动。在操作460，医学成像设备100可识别出尽管检测到运动，但是不需要诸如暂停成像规程或者重新捕获的附加测量。医学成像设备100可提供仅指示只检测到运动的引导信息。例如，如果被检者移动到超过阈值的程度，则医学成像设备100可输出警告成像规程被暂停的引导信息，并且可输出关于将检测到的运动与阈值进行比较的结果的引导信息。在操作470，医学成像设备100可继续对被检者进行成像。即，医学成像设备100可恢复暂停的成像规程或者可继续进行正在进行的成像规程。
[0074]图5示出信息提供方法的流程图。在操作510，医学成像设备100开始用于对对象进行成像的成像规程。在操作520中，医学成像设备100在成像规程的执行期间检测被检者的运动。在操作530，医学成像设备100将检测到的运动的级别与阈值进行比较，并且在操作540，设备100确定运动的级别是否等于或大于阈值。如果运动的级别等于或大于阈值，则成像设备100前进至操作550，如果运动的级别小于阈值，则前进至操作555。
[0075]如果运动的级别等于或大于阈值，则设备100暂停正在进行的成像规程。如果运动的级别等于或大于阈值，则医学成像设备100可预料到被检者的运动会干扰成像，并因此可暂停成像规程。
[0076]在操作555，响应于检测到的被检者的运动小于阈值，医学成像设备100继续成像规程，并且由于运动对成像的影响可忽略不计，因此忽略这样小的运动。另选地，尽管被检者的运动影响成像或医学图像，但是医学成像设备100可继续成像规程，并且通过在图像后处理中应用算法来校正图像运动伪影。在操作560，医学成像设备100按照先前结合图4的操作450描述的方式响应于所述比较来提供引导信息。在操作570，医学成像设备100检测被检者的运动，并确定在操作520检测到的被检者的运动是否减小至可接收的级别。在操作580，设备100确定在操作570检测到的被检者的运动的级别是否等于或大于阈值，并且如果被检者的运动继续等于或大于阈值，则设备100保持成像规程被暂停，并且暂停成像规程直至被检者的运动小于阈值为止。在操作590，如果在操作570检测到的被检者的运动的级别等于或小于阈值，则医学成像设备100恢复暂停的成像规程。设备100等待恢复成像规程直至被检者的运动不损害成像过程并且使运动伪影对医学图像的影响最小化，并且也可响应于用户输入来恢复暂停的成像规程。
[0077]根据参照图5描述的实施例，如果检测到等于或大于阈值的运动的级别，则成像设备100可暂停规程。因此，成像设备100可使运动伪影对医学图像的影响最小化。
[0078]在被检者的运动的级别小于阈值之后，医学诊断设备100还可自动地恢复规程，并且可有效地继续进行对被检者的诊断。医学诊断设备100可根据用户输入来恢复暂停的规程以恢复诊断。
[0079]图6示出信息提供方法的流程图，其中，在操作610，被检者被安置在用于进行医学成像的成像台上。在操作620，在对被检者的成像(例如，成像规程)恢复之前医学成像设备100检测被检者的运动。在操作630，医学成像设备100将检测到的运动的级别与阈值进行比较，并且在操作640，确定检测到的运动的级别是否等于或大于阈值。如果运动的级别等于或大于阈值，则在操作650，由于检测到的被检者的运动可严重影响图像质量，所以设备100推迟成像规程的开始，并且可等待开始成像规程。如果运动的级别小于阈值，则设备100开始成像规程的执行，并且可忽略被检测为等于或小于阈值的被检者的运动。
[0080]在操作660，医学成像设备100响应于对被检者的运动与阈值进行比较的结果来提供引导信息，并且可如图4的操作450中所述，提供用于引导被检者的引导信息。在操作670，医学成像设备100继续检测被检者的运动。即，成像设备100可检测被检者的运动是否继续或者等于或大于阈值的被检者的运动是否不再继续。
[0081]在操作680，医学成像设备100将检测到的被检者的运动的级别与阈值进行比较，并且如果运动的级别等于或大于阈值，则继续检测运动并且暂停成像。如果运动的级别等于或小于阈值，则被检者的运动的级别可被忽略，并且在操作690，成像设备100可恢复在操作650中被推迟的成像规程。如果被检者的运动等于或大于阈值，则成像设备100可推迟恢复成像，而不管用于恢复成像的用户命令。因此，如果被检者的运动减小为低于阈值，则医学成像设备100可自动地开始成像。
[0082]图7示出信息提供方法的流程图。图4和图7之间的冗余描述被省略。在操作740，医学成像设备100响应于对被检者的运动与阈值的比较来提供指示由于被检者的运动程度严重或者成像规程被暂停而需要重新捕获图像的引导信息。医学成像设备100还可提供这样的引导信息:该引导信息指示尽管检测到运动，但是由于检测到的运动对成像的影响轻微或者检测到的运动可通过图像后处理来校正，所以检测到的运动可被忽略。在操作750，如果检测到的运动等于或大于阈值，则医学成像设备100从多个成像规程中选择抗运动成像规程。在操作760，医学成像设备100显示识别在操作750所使用的成像规程的数据。设备100可显示从多个成像规程中识别运动被检测到的成像规程的标记，或者可显示所提取的成像规程的列表。在操作770，医学成像设备100基于用户输入或者在其它成像规程结束之后自动地继续进行在操作750提取的成像规程。
[0083]根据参照图7描述的实施例，成像设备100可继续进行等于或大于阈值的被检者的运动被检测到并因此预计发生运动伪影的规程，从而获得精确的诊断结果。
[0084]图8示出响应于检测到的运动的级别而提供引导信息的系统。医学成像设备100检测被检者的运动(810)。随后，成像设备100提供用于引导被检者的引导信息。如参照图1所述，成像设备100可通过使用文本数据、图形数据和音频数据中的至少一个来提供引导信息。
[0085]在图8的上端示出成像设备100通过使用文本数据和图 形数据向被检者提供引导信息的示例。医学成像设备100在医学成像期间在输出单元820上显示用于吸引被检者的注意力的图像。设备100显示将检测到的运动的级别与阈值进行比较的量规(gauge)825，并且可使用不同类型的物理特性值作为阈值。例如，图8的量规825可指示被检者的被诊断的部位的例如角度变化、速度变化、加速度变化或者RF信号的强度变化。尽管未示出，但是医学成像设备100可显示与阈值比较的检测到的运动的级别的数值以及量规825。例如，医学成像设备100可显示60%作为检测到的运动与阈值相比的当前级别。单元820上的量规825指示检测到的运动等于或小于阈值，因此不向被检者显示用于控制运动的特定指令或命令。单元830上的量规835指示检测的运动增大。设备100可输出包括文本数据“如果你移动，则难以精确成像”的引导信息以提示被检者减少运动。接下来，成像设备100检测到被检者的运动的级别的进一步增大。因此，成像设备100可提供指示重新开始诊断的引导信息。单元840上的量规845指示检测到的运动进一步增大。设备100可在输出单元840上输出指示被检者的运动的级别超过阈值的引导信息。医学成像设备100引导信息可引导被检者自己控制运动。在实施例中，设备100通过使用先前存储的音频数据在图8的输出单元820、830和840上利用音频数据输出引导信息(850)。
[0086]根据图8所示的实施例，成像设备100可向被检者提供关于被检者的运动的级别与阈值的比较结果的引导信息。因此，成像设备100可引导被检者自己控制运动。
[0087]在图8的下端所示的示例中，成像设备100通过使用音频数据输出引导信息(850)。即，成像设备100可通过使用先前存储的音频数据输出显示在图8的输出单元820、830和840上的音频引导信息。
[0088]图9是用于说明根据本发明的实施例的运动的阈值910的示图。
[0089]设备100可通过使用不同类型的传感器来测量被检者的运动的级别。针对检测被检者的运动的传感器，医学成像设备100可将先前存储的阈值910与测量值920进行比较。如果测量值920等于或小于阈值910，则医学成像设备100可识别出被检者的运动微小并且可继续进行成像(930)，并且忽略被检者的运动或者可通过医学图像的后处理来去除运动伪影。如果测量值920等于或大于阈值910，则医学成像设备100可通过暂停成像来重新捕获被检者的图像(940)，并且如果运动不再被检测到或者用户输入被接收到，则可医学成像设备100可恢复成像。
[0090]图10示出根据本发明的另一实施例的提供引导信息的示例。
[0091]成像设备100检测被检者的运动(1010)。随后，成像设备100可如参照图8所述通过使用图形数据、文本数据和音频数据中的至少一个来提供引导信息。
[0092]设备100在输出单元1020上显示用于移动被检者的成像部位的引导信息。医学成像设备100可利用被检者大脑的扫描来精确地检测被检者大脑的位置和姿态。如果被检者的头部相对于参考位置向左移动，则设备100可提供引导信息以引导被检者将他/她的头部向右移动。医学成像设备100可在输出单元1020上显示将检测到的运动的级别与阈值进行比较的量规。本实施例的量规可以是成像部位的角度。除了用于移动被检者的成像部位的角度以外，医学成像设备100可提供诸如移动方向、移动距离、位置等的不同类型的信息作为引导信息。
[0093]设备100可根据引导信息检测头部相对于参考位置的运动并且在输出单元1030上显示头部的精确位置和姿态。如果被检者的运动被减小或消除，则医学成像设备100可在检测到进一步的运动之前在输出单元1040上输出图像。设备100可通过使用音频数据来输出引导信息(1050)。即，医学成像设备100可加载并输出与显示在输出单元1020、1030和1040上的引导信息对应音频数据。
[0094]图11A至图13示出由医学成像设备100分别利用相机1140、1150和1160执行的对被检者1130的运动的检测。图11A至图11C示出检测被检者1130在不同位置处的运动的捕获单元150 JRI设备1110被布置在屏蔽室1100中，被检者1130被安置在成像台1120上。医学成像设备100可包括相机1140，其中，医学成像设备100利用通过相机1140捕获并产生的图像来检测屏蔽室1100中的被检者1130的运动。例如，医学成像设备100可通过测量运动图像的各个像素的颜色、色度和亮度特性的变化来检测被检者1130的运动。另选地，被检者1130的运动可向用户提供通过相机1140捕获的图像，并且可基于从用户接收的输入来检测被检者1130的运动。
[0095]通过布置在MRI设备1110中的相机1150来检测被检者1130的运动。相机1150可捕获被检者1130的图像并从所捕获的图像检测被检者1130的运动，如参照图11A所述。图11A和图11B的相机1140和1150可被诸如红外传感器的光学传感器取代，并且可使用参照图1描述的其它不同的传感器。相机1160可被附接到被检者1130。即，图11C的相机1160不捕获被检者1130的图像，而是捕获MRI设备1110中所包括的腔的内部的图像。医学成像设备100可通过使用识别腔的内部的图像的界标分析由相机1160所捕获的MRI设备1110的内部的图像来检测被检者是否移动。换言之，附接到被检者1130的相机1160可根据被检者1130的运动而移动，这可导致MRI设备1110的内部的图像抖动或者变化。除了图11C的本实施例以外，相机1160可被附接到RF线圈以捕获MRI设备1110的内部的图像。
[0096]图12示出在对被安置在成像台上并移至腔中的被检者1220进行成像的CT设备1210中利用相机1230对被检者1220的运动的检测。另选地，医学成像设备100可捕获安置被检者1220的成像台的移动路径。医学成像设备100可从被检者1220的图像或者成像台的移动路径来检测被检者1220的运动，并且可如参照图11所述通过分析由相机1230所捕获的图像来检测是否存在被检者的运动。医学成像设备100还可检测被检者1220的运动的级别。
[0097]图13A和图13B分别示出通过使用不同类型的传感器1320、1330和1360对被检者1310和1340的运动的检测。图13A示出压电传感器1320和1330。图13B示出RF传感器1360。医学成像设备100通过使用附接到被检者1310的压电传感器1320和1330来检测被检者1310的运动。压电传感器1320和1330可检测被检者1310的运动并且将该运动转换为电信号。因此，医学成像设备100可测量通过压电传感器1320和1330接收的信号的强度或其频率的变化，并且可检测被检者1310的预定部位的运动。
[0098]参照图13B，医学成像设备100通过使用RF传感器1360来检测被检者1340的运动。SP，医学成像设备100通过RF传感器1360接收从附接到被检者1340的识别装置1350发送来的RF信号。随后，医学成像设备100可从通过RF传感器1360接收的信号的强度或其频率的变化来检测被检者1340的运动。
[0099]医学成像设备100可通过使用多个传感器来检测被检者的运动。即，医学成像设备100可从通过多个传感器中的每一个传感器测量的物理特性值的变化来检测运动。另外，医学成像设备100可从多个传感器中特性值变化的一个或更多个传感器检测运动的方向。除了如上所述参照图13A和图13B所述的传感器以外，医学成像设备100还可使用不同类型的传感器。医学成像设备100可通过使用传感器来测量物理特性值的变化并且可将所测量的变化检测为被检者的运动。另外，医学成像设备100可将先前匹配物理特性值的阈值与所测量的变化进行比较，并且可确定被检者的运动的级别是否等于或大于阈值。
[0100]图14是用于说明向被检者提供关于运动的引导信息的示图。医学成像设备100在输出单元1400上提供用于引导被检者的引导信息。如上所述，医学成像设备100可向用户和被检者中的至少一个提供引导信息。医学成像设备100可捕获被检者的头部的医学图像，并且可检测到在捕获期间被检者的头部转动。医学成像设备100检测被检者的头部的运动，并输出引导信息以引导被检者将他/她的头部转动适合于捕获的角度。医学成像设备100可在被检者的图像上示出线1420，并且可显示参考角度与被检者的头部的转动角度之间的关系。医学成像设备100可通过使用图形数据1410和文本数据1430来显示关于被检者的头部的转动角度的信息。
[0101]医学成像设备100可通过使用图形数据1410来识别和显示用于从不合适的角度进行捕获的被检者的头部的角度。因此，医学成像设备100可基于包括被检者的头部的角度的角度区间提供不同类型的引导信息。例如，如果被检者的头部的角度被包括在参考角度区间中，则医学成像设备100可提供指示开始和恢复捕获的引导信息。如果被检者的头部的角度被包括在参考角度区间以外的区间中，则医学成像设备100可提供指示需要转动被检者的头部的角度的引导信息以及指示捕获被暂停的引导信息。
[0102]图15A和图15B示出分别通过MRI设备1500和CT设备1520中所使用的腔内显示器1510和1530来提供引导信息的系统。设备100可使用腔内显示器1510在MRI设备1500的台架(gantry)中显示和输出引导信息。设备100可在CT设备1520的台架中的腔内显示器1530上显示引导信息。医学成像设备100可将图像形成光束投影到台架的内壁上。台架的内壁可用作所投影的图像形成光束的屏幕。
[0103]图16示出向被检者1610提供引导信息的系统。医学成像设备100可使用头戴式显示器1620来向被检者1610提供引导信息。医学成像设备100可在头戴式显示器1620上输出引导信息，并且可提供用于引导被检者1610的运动的图像数据。医学成像设备100可通过使用耳机1630或者利用其它不同类型的输出单元来向被检者1610提供音频数据。
[0104]除了参照图1、图15和图16所描述的实施例以外，设备100可通过使用各种类型的输出单元向被检者和用户输出引导信息。
[0105]图17示出利用被检者的图像提供引导信 息的系统。设备100通过使用相机捕获被检者头部或者其它解剖学部位的图像。医学诊断设备100可按照与参照图11和图12所描述的实施例相似的方式来捕获被检者的图像。尽管在图17中捕获被检者的头部的图像，但是本发明不限于此。设备100可捕获被检者的另一诊断部位的图像。
[0106]在图17的左侧，设备100检测作为被检者的诊断部位的被检者的头部的运动。即，设备100可检测到被检者头部向左转动。在本实施例中，设备100检测到被检者的头部相对于参考位置向左转动约30度。
[0107]例如。设备100可显示指示需要被检者的头部转动至适合于成像的位置的引导信息。医学成像设备100可在输出单元1710上显示关于被检者的运动的信息1720(8卩，被检者的头部的转动角度及其转动方向)。
[0108]设备100可显示被检者的头部的图像1730作为引导信息，并且可显示作为被检者的成像部位的被检者的头部的图像1730以及关于被检者的运动的信息1720。如图所示，由于被检者的运动等于或大于阈值，所以医学成像设备100可显示指示需要重新捕获的符号1740作为引导信息。设备100可检测到被检者的头部的角度和方向被调节并且例如相对于参考位置向左转动约5度。医学成像设备100可与信息1760的显示同时地显示被检者的头部的图像1770。如果被检者的运动被检测为小于阈值，则医学成像设备100可显示指示不需要暂停或者推迟成像的符号1780作为引导信息。
[0109]系统有利地向被检者或用户提供关于运动的引导信息。即，被检者和用户可容易地将当前成像部位的位置与适合于成像的位置进行比较。
[0110]与图17不同，医学成像设备100可将先前存储的示例性图像而不是直接捕获的被检者的图像显示为引导信息。即，医学成像设备100可预先存储与各个成像部位和成像规程匹配的示例性图像，并且如果检测到被检者的运动，则可加载并显示与检测到的运动的级别相应的示例性图像。
[0111]图18示出响应于检测到的运动的对成像规程(脉冲序列)的自适应选择。设备100可从多个成像规程1810中提取运动被检测到的成像规程，并在单元1800上显示该成像规程。即，设备100可在输出单元1800上显示对被检者进行的多个规程1810。如符号(“!”)1820所指示的，设备100可在执行第三成像规程的同时检测出被检者的运动的级别等于或大于阈值。设备100可从多个成像规程1810选择性地提取运动被检测到的成像规程。响应于成像规程1810完成，设备100提示用户采用成像规程来重新捕获在检测到运动的先前捕获期间的图像。在成像规程1810完成之后，设备100可自动地或者根据用户输入继续进行运动被检测到的成像规程。
[0112]图19A和图19B示出暂停的成像规程的恢复过程，其中，方框1900指示成像规程。参照图19A，医学成像设备100在执行第三成像规程1910的同时检测到被检者的运动。医学成像设备100可暂停第三成像规程1910，并且如果被检者的运动被检测为等于或小于阈值，则可恢复第三成像规程1910。设备100在执行第三成像规程1910的同时检测被检者的运动。与图19A不同，医学成像设备100可跳过运动被检测到的第三成像规程1910并且可开始第四成像规程。医学成像设备100可在成像规程完成之后(1920)自动地或者根据用户输入来执行运动被检测到的第三成像规程1910。
[0113]图20示出检测到运动的医学图像2000的显示。图20的多个医学图像是通过捕获被检者的头部的矢状面图像而获得的。医学成像设备100可在获取期间检测到运动的医学图像上显示标记。设备100在通过等于或大于阈值的运动被检测到的成像规程而捕获的图像上显示带黑框的标记2010。医学成像设备100可在通过等于或小于阈值的运动被检测到的成像规程而捕获的图像上显示带白框的标记2020。即，医学成像设备100可使用带白框的标记2020来显示尽管检测到被检者的运动，但是由于该运动没有严重影响成像，所以成像规程未被暂停。尽管未示出，但是医学成像设备100可使用视觉上不同的标记来显示运动通过图像后处理来补偿的图像。设备100可允许用户确定多个医学图像中需要重新捕获的医学图像。与图20不同，设备100可从所获得的医学图像提取存在等于或大于阈值的运动的图像的列表，并且将该列表显示在屏幕上。医学成像设备100的用户可容易地识别检测到运动的医学图像，并确定是否执行图像重新捕获。
[0114]本发明的实施例可被编写成计算机程序并且可利用计算机可读记录介质在执行所述程序的通用数字计算机中实现。另外，本发明的实施例中所使用的数据结构可通过不同的工具被编写在计算机可读记录介质中。计算机可读记录介质的示例包括磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)、光学记录介质(例如，CD-ROM或DVD)等。
[0115]用户和被检者可有利地利用关于被检者的运动的引导信息识别在成像期间检测到的被检者的运动，从而有效且主动地支持医学成像。
[0116]用户可通过使用关于被检者的运动的信息来控制医学成像处理，并且可根据情况执行重新捕获。被检者可识别出被检者的运动对捕获的影响，可通过校正引导信息所引导的姿态和位置来使影响最小化，并且可根据来自用户的指令校正姿态和位置。
[0117]尽管已参照示例性实施例具体地示出和描述了该系统，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可做出形式和细节上的不同改变。示例性实施例应该仅从描述意义上考虑，而不是出于限制的目的。因此，本发明的范围不由本发明的详细描述限定，而是由所附权利要求限定，该范围内的差异将被解释为包括在本发明中。
[0118]上述实施例可以以硬件、固件来实现，或者经由软件或者可存储在记录介质(诸如CD ROM、数字多功能盘(DVD)、磁带、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的计算机代码或者原始存储在远程记录介质或非暂时性机器可读介质上并经由网络下载以被存储在本地记录介质上的计算机代码的执行来实现，以使得本文所述的方法可利用通用计算机或者特殊处理器经由存储在记录介质上的这样的软件或者在诸如ASIC或FPGA的可编程或专用硬件中渲染。如在本领域中将理解的，计算机、处理器、微处理器控制器或者可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的例如RAM、R0M、闪存等的存储器组件，所述软件或计算机代码在被计算机、处理器或硬件访问并执行时实现本文所述的处理方法。另外，将认识到，当通用计算机访问用于实现本文所示的处理的代码时，所述代码的执行使该通用计算机转变为用于执行本文所示的处理的专用计算机。本文中的功能和处理步骤可完全地或部分地响应于用户命令而自动地执行。
【主权项】
1.一种医学成像设备，包括: 传感器，用于检测被安置在为了医学成像而定位的支撑台上的被检者的运动； 运动计算单元，用于将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较； 输出单元，用于响应于所述比较来提供与运动有关的用于引导被检者的引导信息。2.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，引导信息包括关于检测到的运动的级别的信息。3.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，如果检测到的运动的级别等于或大于所述预定阈值，则引导信息包括指示需要重新捕获被检者的图像的信息。4.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，引导信息包括关于用于移动被检者的解剖学部位的角度、位置和方向中的至少一个的信息。5.根据权利要求1所述的医学成像设备，还包括:捕获单元，用于捕获被检者的解剖学部位的图像， 其中，输出单元提供解剖学部位的图像和引导信息。6.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，输出单元提供预先存储的与被检者的解剖学部位和引导信息相应的示例性图像。7.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，输出单元在腔内显示器上提供引导信息。8.根据权利要求1所述的医学成像设备，还包括:捕获单元，用于捕获被检者的解剖学部位的图像， 其中，传感器从由捕获单元捕获的图像检测被检者的运动。9.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，传感器通过使用设置在以下项中的至少一个中的传感器来检测运动:安置被检者的支撑台和安装在被检者上的线圈。10.根据权利要求1所述的医学成像设备，还包括:图像处理器，用于通过用来诊断被检者的成像规程来获得医学图像， 其中，传感器通过比较医学图像来检测运动。11.根据权利要求1所述的医学成像设备，还包括:成像规程管理器，用于进行用来诊断被检者的成像规程， 其中，如果检测到的运动的级别等于或大于所述预定阈值，则成像规程管理器暂停用来诊断被检者的成像规程。12.根据权利要求1所述的医学成像设备，还包括:成像规程管理器，用于进行用来诊断被检者的成像规程， 其中，如果检测到的运动的级别等于或大于所述预定阈值，则成像规程管理器推迟恢复用来诊断被检者的成像规程。13.根据权利要求1所述的医学成像设备，其中，输出单元向医学成像设备的用户和被检者中的至少一个提供引导信息。14.一种用于在操作医学成像设备的操作中使用的提供医学成像引导信息的方法，该方法包括: 通过医学成像装置检测被安置在为了成像而定位的支撑台上的被检者的运动； 将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较； 响应于所述比较，自适应地选择并提供能实现降低由于被检者身体运动而导致的对图像质量的损害的引导信息。15.—种记录有用于执行权利要求1的方法的程序的非暂时性计算机可读记录介质。
【专利摘要】一种用于在操作医学成像设备的操作中使用的提供医学成像引导信息的方法通过医学成像装置检测被安置在为了成像而定位的支撑台上的被检者的运动。该方法将检测到的运动的级别与预定阈值进行比较，并且响应于所述比较，自适应地选择并提供能实现降低由于被检者身体运动而导致的对图像质量的损害的引导信息。
【IPC分类】A61B5/055, A61B6/03
【公开号】CN105491946
【申请号】CN201480046530
【发明人】吴金镕, 金熙淑, 潘大铉, 郑丞弼, 赵在汶, 崔炳善, 崔良林
【申请人】三星电子株式会社
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年6月20日
【公告号】EP3010412A1, US20140378816, US20150208981, WO2014204277A1
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