CN105308470A - 用于磁共振协议的视觉预扫描患者信息 - Google Patents

Abstract

一种系统和方法确定成像扫描的等中心。所述方法包括：通过控制面板接收由至少一个传感器生成的患者数据，所述患者数据与患者的身体的尺寸相对应。所述方法包括通过所述控制面板根据所述患者数据生成模型数据，所述模型数据表示所述患者的所述身体。所述方法包括通过所述控制面板接收所述模型数据上的目标位置，所述目标位置与所述患者的所述身体上用于执行所述成像扫描的期望的位置相对应。所述方法包括通过所述控制面板根据所述目标位置确定所述成像扫描的等中心。

Description

用于磁共振协议的视觉预扫描患者信息

背景技术

磁共振成像(MRI)设备一般被用于将身体的内部结构可视化。特别地，MRI使用核磁共振(NMR)的属性来对身体里面的原子的核进行成像。常规MRI设备典型地包括患者躺在其中的可缩回的患者台。患者在MRI设备内移动，使得大型的有力的磁体生成被用于将对身体中的至少一些原子核的磁化对齐的磁场，并且射频磁场适于系统地更改该磁化的对齐。这令核产生能由扫描器检测的旋转磁场。记录该信息以构建身体的经扫描区域的图像。

常规MRI设备包括常规控制面板，所述常规控制面板包括允许操作者在患者躺在其上时移动患者台的控制按钮。初始地，在患者已经躺在患者台上之后，操作者在让床行进到等中心(例如空间中辐射的中心射束通过的点)之前执行与患者/激光十字线标志的人工对齐。这由操作者利用人工视觉识别来执行的。一旦患者被移动到MRI设备中的所指定的等中心处，操作者就移动到在其中可以远程控制MRI设备的操作者房间。操作者可以针对待找到的辐射等中心做出进一步的增量移动。操作者还可以被要求人工地提供有关患者的尺寸或其他数据并人工地确定等中心。虽然这些步骤对于总体过程而言被认为是初步的和/或被视为琐碎的，但是这些步骤显著地增加流程的总体时间。

因此，能够期望降低为由MRI设备所执行的扫描对患者进行准备所必要的时间。因此，存在对于提供为待执行的扫描准备MRI设备的更高效的方式的系统的需要。

发明内容

示范性实施例涉及一种用于确定成像扫描的等中心的系统和方法。例如，一种示范性方法能够包括：通过控制面板接收由至少一个传感器生成的患者数据，所述患者数据指示患者的身体的尺寸；通过所述控制面板根据所述患者数据生成模型数据，所述模型数据表示所述患者的所述身体；通过所述控制面板接收所述模型数据上的目标位置，所述目标位置指示所述患者的所述身体上用于执行成像扫描的期望的位置；并且通过所述控制面板根据所述目标位置确定所述成像扫描的等中心。

附图说明

图1示出了根据示范性实施例的扫描室的系统；

图2示出了根据示范性实施例的MRI设备的控制面板；并且

图3示出了根据示范性实施例的准备扫描室中的患者的方法。

具体实施方式

还可以参考对示范性实施例的以下描述和相关附图来理解示范性实施例，其中，同样的元件被提供有相同的附图标记。示范性实施例总体上涉及一种提供来自患者的视觉预扫描的患者数据的系统和方法。特别地，能够经由至少一个传感器针对磁共振成像(MRI)流程来确定患者数据，所述至少一个传感器被配置为在执行扫描之前捕捉患者数据。以下将更详细地解释患者数据、预扫描、MRI流程、传感器和有关方法。

图1示出了根据示范性实施例的扫描室100的示范性系统。扫描室100被用于待成像的患者。例如，患者可以要求在身体部分上待执行MRI。扫描室100包括常规扫描室的基本类似的部件。例如，扫描室100包括通道门105、MRI设备110、患者台115、操作者房间125、操作者房间125的通道门130以及成像设备135。根据示范性实施例，扫描室100还包括成像传感器140、重量传感器145以及MRI设备110上的控制面板120。

根据示范性实施例，成像传感器140提供针对患者的视觉预扫描的数据。亦即，预扫描涉及要在患者上执行的成像扫描之前执行的操作。本领域技术人员将理解，对于待执行的成像扫描，患者应当与MRI设备110的部件适当地对齐。因此，成像传感器140提供针对涉及MRI设备110的部件的对齐的视觉预扫描的数据，特别地用于将患者定位在等中心处。

成像传感器140被配置为在进入扫描室100之后捕捉患者的图像。特别地，当患者通过通道门105进入时，成像传感器140开始捕捉图像。图像传感器140可以被配置为自动地捕捉图像或被人工地激活以捕捉图像。例如，成像传感器140可以被配置为检测患者何时已经经由通道门105进入扫描室100。因此，成像传感器140可以以低功耗模式操作，在所述低功耗模式中连续地监测扫描室100。因此，当患者进入扫描室100时，成像传感器140可以确定患者确实已经进入扫描室100并开始捕捉图像。在另一范例中，操作者可以在患者已经经由通道门105进入扫描室100时激活成像传感器140。为了在操作者与患者之间进行区分，成像传感器140还被配置有操作者的尺寸数据。例如，在患者进入扫描室100之前，操作者可能已经存在。成像传感器140可以捕捉操作者的图像或确定操作者数据，使得当患者数据终于由成像传感器140捕捉时可以将患者数据分离并识别。在特定示范性实施例中，成像传感器140可以存储操作者相关数据，使得当捕捉其中操作者和患者都存在的图像时，可以在二者之间确定操作者并且隔离出患者数据。

成像传感器140捕捉患者的图像以生成患者的模型。特别地，图像提供有关患者的尺寸和相对大小的患者数据以生成模型。成像传感器140可以是任何类型的。在第一范例中，成像传感器140可以是诸如相机的常规成像器。相机在多个角度处捕捉患者的图像，使得患者的模型能够被绘制出。因此，照相机可以是捕捉二维图像的二维成像器。通过在各角度处捕捉多幅图像(以提供第三维度)，能够生成患者的三维模型。在另一范例中，成像传感器140可以是三维成像器。即，三维成像器可以捕捉具有其深度分量的图像。因此，三维成像器为待生成的三维模型提供至少一幅三维图像。

应当指出，捕捉图像的成像传感器140仅是示范性的。成像传感器140还可以表示能够捕捉数据使得能够生成患者的模型的任何类型的传感器。例如，传感器可以是热传感器。本领域技术人员将理解，人的周围可能具有相对于人的核心的降低的温度。因此，使用热生成数据，可以生成患者的模型。在另一范例中，传感器可以是光传感器。当患者进入扫描室100时，光传感器可以确定扫描室100的周围区域的照明条件的变化(例如阴影)。通过光传感器和患者的已知位置，可以根据光传感器数据来确定患者数据。在又一范例中，传感器可以是深度传感器。深度传感器可以将额外的尺寸分析提供到成像传感器140的二维的捕捉到的图像。因此，扫描室100可以以任何组合包括以上所描述的类型的传感器中的任何传感器。亦即，扫描室100可以包括：至少一个成像传感器140(包括以上描述的不同类型)、至少一个热传感器、至少一个光传感器、至少一个深度传感器等。本领域技术人员将理解，各种类型的传感器提供被用于更准确地生成患者的模型的额外的数据。

如图1中所示，可以存在多个成像传感器140。例如，在图1中示出了四个成像传感器140。成像传感器140被设置在扫描室100周围的预定位置处，使得在患者进入扫描室100之后捕捉患者足够的图像。例如，成像传感器140可以被设置在沿着扫描室100的墙壁的变化的高度处。然而，应当指出，对四个成像传感器140的使用仅是示范性的。根据另一示范性实施例，扫描室100可以包括至少一个成像传感器140。例如，如以上讨论的，如果成像传感器是三维成像器，则可以仅要求单个成像传感器140。然而，为了增加针对待生成的患者的模型捕捉足够的图像的概率，可以使用增加的数量的成像传感器140。

扫描室100还可以包括重量传感器145。如图1所示，重量传感器145可以被设置为与通道门105相邻。特别地，重量传感器145覆盖扫描室100的地面的靠近通道门105的部分。因此，当患者进入扫描室100时，重量传感器145确定患者的重量。患者的重量允许患者的模型更准确，尤其是在与由成像传感器140捕捉的图像组合时。如果操作者也应当站在重量传感器145上，则重量传感器145可以被配置为减去操作者的已知重量以确定患者的重量。应当指出，重量传感器145可以沿着扫描室100的地面的整体被设置。因此，可以移除(例如扣除自重)诸如MRI设备110的各种部件的重量，使得确定患者的重量。再者，在该示范性实施例中，操作者的重量可以是已知的并被减去。

将数据(例如捕捉到的图像、所确定的重量等)提供到诸如控制面板120的处理单元。成像传感器140和重量传感器145是网络(例如局域网、个人区域网等)的部件，在所述网络中，这些部件有线或无线地连接到其他部件，特别是控制面板120。控制面板120接收数据以生成患者的模型。

图2示出了根据示范性实施例的MRI设备110的示范性控制面板120。如以上讨论的，扫描室100的部件可以与网络相关联。因此，控制面板120包括接收器230和发射器235。然而，应当指出，控制面板120可以包括组合的收发器来提供接收器230和发射器235的功能。接收器230和发射器235可以用于无线连接。然而，控制面板120还可以被配置用于有线连接，在所述有线连接中，接收器230和发射器235可以被连接到端口以接收有线连接。

还如以上讨论的，控制面板120被配置为根据从成像传感器140和重量传感器145接收到的数据来生成患者的模型。应当指出，模型生成不限于使用图像数据和重量数据。可以根据患者确定或先前已经针对患者被存储的其他数据可以被用于生成患者模型。控制面板120包括处理器205和存储器布置210。接收器230接收来自成像传感器140和重量传感器145的数据并且将数据转发到处理器205并且存储在存储器布置210中。存储器布置210包括参数库215。参数库215包括预计算的合理的默认参数。亦即，参数库215是数据的表格，处理器205参考来自所述表格的患者的捕捉到的图像和重量数据以生成患者的模型。例如，可以根据捕捉到的图像来确定手臂的尺寸。参数库215指示手臂的尺寸的给定集合得到对模型上的手臂的预计算的绘制。参数库215可以被预编程到控制面板120中。参数库215还可以以受控的方式(例如人工地)或动态地(例如在对模型的每个生成之后)被更新，以更准确地确定用于对患者的模型的后续生成的预计算的参数。

在绘制患者的模型之后，控制面板120在显示设备220上显示模型。显示设备220可以是触摸屏，以使得用户能够选择模型的与其中将执行成像扫描的患者的身体的部分相对应的预定区域。控制面板120可以还包括输入设备225，以选择预定区域。当显示设备220是触摸屏时，显示设备220可以合并有输入设备225。输入设备225还可以包括常规输入键(例如患者台115移动键)。在选择预定区域之后，针对成像扫描来确定该区域的等中心。随后，当患者躺下/躺在患者台115上时，患者台115在MRI设备110内移动，直到到达等中心。

根据示范性实施例，控制面板120接收患者数据(例如捕捉到的图像、重量测量结果等)以用于由处理器205预处理。例如，预处理涉及检测大小、检测性别、确定重量、识别患者、准备检查、请求自动的图片归档和通信系统(PACS)数据、基于相机数据执行数据的总配准等。处理器205随后根据参数库215中存储的数据生成患者的模型。一旦在显示设备220上示出患者的模型，则操作者选择扫描区域(例如指点、拖曳、当显示设备是触摸屏时的双指缩放功能)并且提供其他协议参数(例如待执行的成像扫描的类型)。在该过程期间，患者在患者台115上躺下。成像传感器140还被配置为在患者躺下之后记录患者位置数据，使得患者被自动地移动到等中心。当患者在患者台115上移动时，允许操作者离开房间并经由通道门130进入操作者房间125。操作者可以采用成像设备135来执行对等中心处的患者的成像扫描。

控制面板120还被配置为请求另外的数据或将向操作者提供反馈。例如，如以上讨论的，控制面板120可以请求PACS数据。控制面板120还可以确定是否要求另外的数据以用于绘制模型。例如，处理器205被配置为确定是否从成像传感器140/重量传感器145接收到足够数量的数据以生成模型。如果要求至少一个另外的数据，则控制面板120提醒操作者提供缺失的数据。控制面板120还向操作者提供反馈。例如，如果控制面板120确定捕捉到的图像不提供足够的数据以生成模型，则控制面板120提示操作者请求患者以特定姿势站立以便成像传感器140捕捉必要的数据来生成模型。在另一范例中，控制面板120被配置为检测安全问题。在特定场景中，可以对患者进行定位，使得手足(extremity)形成回路。例如，患者可以躺下并且患者的手可以触摸患者的大腿，形成回路。这样的回路可能引起电流并且还可能导致烧伤。因此，控制面板120提供相应的警报。控制面板120还被配置为确定是否允许执行成像扫描。例如，成像传感器140确定在扫描开始之前操作者或任何其他人是否已经离开扫描室100(例如通过进入操作者房间125)。

鉴于以上描述，为成像扫描对患者进行准备所要求的时间被减少。特别地，基本上消除了另外由操作者用来人工地准备MRI设备110的时间。因为一些必要的步骤被并行化并且通过基于相机图像信息提出合理的默认参数，准备MRI设备110的工作流也更高效。

图3示出了根据示范性实施例的在扫描室100中准备患者的示范性方法300。特别地，方法300涉及对患者的预扫描以生成用于其预处理的患者数据，以便为成像扫描对患者进行准备。将参考图1的扫描室100和图2的控制面板120来描述方法300。

在步骤305中，成像传感器140确定患者何时进入扫描室100。如以上讨论的，成像传感器140可以自动地确定患者何时进入，或者操作者可以确定患者何时进入以激活成像传感器140。在步骤310中，成像传感器140和重量传感器145生成患者数据。特别地，成像传感器140捕捉患者的图像，同时重量传感器145确定患者的重量。如以上讨论的，额外的传感器(例如热传感器、光传感器、深度传感器等)可以生成患者数据。在步骤315中，控制面板120经由接收器230接收患者数据。

在步骤320中，确定是否要求另外的数据。如果要求另外的数据，则方法300返回到步骤310，在步骤310中生成额外的患者数据。方法300可以包括在其中控制面板提示操作者输入额外的患者数据的任选的步骤。一旦由控制面板120接收到所有必要的患者数据，方法300继续到步骤325。在步骤325中，由控制面板120生成患者的模型。特别地，在控制面板120的显示设备220上示出模型的形式的患者图像数据。

在步骤330中，控制面板120接收在显示设备220上示出的模型上的扫描区域。如以上讨论的，控制面板120可以是触摸屏，操作者可以在所述触摸屏中指点并将扫描区域拖曳到期望的位置。操作者还可以采用输入设备225来输入期望的位置。在步骤335中，成像传感器140确定患者位置数据。特别地，在患者躺在患者台115上之后，成像传感器140确定患者的位置。在步骤340中，根据所选择的扫描区域将患者定位在等中心处。亦即，患者台115缩回到MRI设备110中，使得到达等中心。

在步骤345中，确定是否存在任何安全问题。例如，成像传感器140可以确定患者未正确地躺在患者台115上。如果存在安全问题，则方法300继续到步骤350，在步骤350中针对相应的安全问题生成警报。方法300返回到步骤335以确定患者位置数据，直到在步骤345中确定不再有安全问题。在步骤355中，确定操作者是否仍然存在于扫描室100中。亦即，确定涉及操作者是否已经移动到操作者房间125中。如果操作者仍然存在，则方法300继续到步骤360。在步骤360中，控制面板120等待预定的时间段。当再次确定操作者是否仍然存在于扫描室100中时，方法300返回到步骤355。一旦操作者已经离开扫描室，则方法继续到步骤365。在步骤365中，执行成像扫描。

根据示范性实施例，系统和方法提供对患者的预扫描以生成用于其预处理的患者数据。特别地，预处理提供对患者的准备，以便用于待执行的成像扫描。使用诸如成像传感器、重量传感器、热传感器、光传感器、深度传感器等的多个传感器来执行预扫描。患者数据被用于生成要在控制面板上被示出的患者的模型。操作者能够根据所显示的模型来选择扫描区域。扫描区域确定成像扫描的等中心，使得患者经由患者台115被移入MRI设备110到等中心。示范性实施例具体通过减少准备所必须的总时间来允许为成像扫描对患者进行准备的更高效的方式。

本领域的技术人员将理解，可以以任何数量的方式来实现以上描述的示范性实施例，包括作为分离的软件模块、作为硬件和软件的组合等。例如，对患者的模型的生成可以是含有代码行的程序，在被编译时可以在处理器上运行所述代码行。

本领域技术人员将意识到，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下在本发明中做出各种修改。因此，本发明旨在涵盖本发明的修改和变型，只要它们处于权利要求书或其等价方案的范围之内。

Claims (20)

1.一种方法，包括：

通过控制面板接收由至少一个传感器生成的患者数据，所述患者数据与患者的身体的尺寸相对应；

通过所述控制面板根据所述患者数据生成模型数据，所述模型数据表示所述患者的所述身体；

通过所述控制面板接收所述模型数据上的目标位置，所述目标位置与所述患者的所述身体上用于执行成像扫描的期望位置相对应；并且

通过所述控制面板根据所述目标位置确定所述成像扫描的等中心。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述患者数据是所述患者的至少一幅捕捉到的图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模型数据是所述患者的所述身体的三维表示。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：

在所述控制面板的显示设备上显示所述模型数据。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模型数据是根据预计算的参数而生成的。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在确定所述等中心之前，通过所述控制面板接收患者台上的所述患者的位置数据。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过所述控制面板确定是否要求另外的患者数据以生成所述模型数据；并且

通过所述控制面板来请求所述另外的患者数据。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述另外的患者数据是通过所述控制面板以以下中的至少一项而被接收的：人工地从操作者接收和自动地由所述至少一个传感器接收。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个传感器是以下中的至少一项：成像传感器、重量传感器、热传感器、光传感器、深度传感器以及它们的组合。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在执行所述成像扫描之前，通过所述控制面板确定操作者是否存在于扫描室中。

11.一种控制面板，包括：

处理器，其被配置为接收由至少一个传感器生成的患者数据，所述患者数据与患者的身体的尺寸相对应，所述处理器被配置为根据所述患者数据生成模型数据，所述模型数据表示所述患者的所述身体；

存储器布置，其被配置为存储所述患者数据和所述模型数据；以及

输入设备，其被配置为接收所述模型数据上的目标位置，所述目标位置与所述患者的所述身体上用于执行成像扫描的期望的位置相对应，

其中，所述处理器根据所述目标位置确定所述成像扫描的等中心。

12.根据权利要求11所述的控制面板，其中，所述患者数据是所述患者的至少一幅捕捉到的图像。

13.根据权利要求11所述的控制面板，其中，所述模型数据是所述患者的所述身体的三维表示。

14.根据权利要求13所述的控制面板，还包括：

显示设备，其被配置为显示所述模型数据。

15.根据权利要求11所述的控制面板，其中，所述模型数据是根据预计算的参数生成的。

16.根据权利要求11所述的控制面板，其中，在确定所述等中心之前，所述处理器接收患者台上的所述患者的位置数据。

17.根据权利要求11所述的控制面板，其中，所述处理器被配置为确定是否要求另外的患者数据以生成所述模型数据并请求所述另外的患者数据。

18.根据权利要求17所述的控制面板，其中，所述处理器被配置为以以下中的至少一项来接收所述另外的患者数据：经由所述输入设备人工地从操作者接收和由所述至少一个传感器自动接收。

19.根据权利要求11所述的控制面板，其中，所述至少一个传感器是以下中的至少一项：成像传感器、重量传感器、热传感器、光传感器、深度传感器以及它们的组合。

20.一种系统，包括：

被设置在扫描室中的至少一个传感器，其被配置为生成指示患者的身体的尺寸的患者数据；

控制面板，包括：

处理器，其被配置为接收所述患者数据，所述处理器被配置为根据所述患者数据生成模型数据，所述模型数据表示所述患者的所述身体；

存储器布置，其被配置为存储所述患者数据和所述模型数据；以及

输入设备，其被配置为接收所述模型数据上的目标位置，所述目标位置与所述患者的所述身体上用于执行成像扫描的期望的位置相对应；以及

扫描设备，其被配置为执行所述成像扫描，

其中，所述处理器根据所述目标位置确定所述成像扫描的等中心。