CN111386496A - 用于在医学成像或治疗过程期间向位于可移动桌台上的患者显示图像的系统和方法 - Google Patents

用于在医学成像或治疗过程期间向位于可移动桌台上的患者显示图像的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111386496A
CN111386496A CN201880075962.XA CN201880075962A CN111386496A CN 111386496 A CN111386496 A CN 111386496A CN 201880075962 A CN201880075962 A CN 201880075962A CN 111386496 A CN111386496 A CN 111386496A
Authority
CN
China
Prior art keywords
patient
projector
mirror
projection screen
gantry
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201880075962.XA
Other languages
English (en)
Inventor
凯万·詹姆斯·汤普森·安德森
柳家俊
大卫·罗伯特·格林
林西·亚历山德拉·玛丽·托马森
唐纳德·布鲁斯·普莱韦斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Innovere Medical Inc
Original Assignee
Innovere Medical Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innovere Medical Inc filed Critical Innovere Medical Inc
Publication of CN111386496A publication Critical patent/CN111386496A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46—Arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/461—Displaying means of special interest
    • A61B6/462—Displaying means of special interest characterised by constructional features of the display
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/037—Emission tomography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/04—Positioning of patients; Tiltable beds or the like
    • A61B6/0407—Supports, e.g. tables or beds, for the body or parts of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4435—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/547—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving tracking of position of the device or parts of the device
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00—Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/36—Image-producing devices or illumination devices not otherwise provided for
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/283—Intercom or optical viewing arrangements, structurally associated with NMR apparatus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/10—Projectors with built-in or built-on screen
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1113—Local tracking of patients, e.g. in a hospital or private home
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1126—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique
    • A61B5/1128—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb using a particular sensing technique using image analysis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/70—Means for positioning the patient in relation to the detecting, measuring or recording means
    • A61B5/704—Tables
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
    • A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
    • A61B5/744—Displaying an avatar, e.g. an animated cartoon character
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0016—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the smell sense
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0027—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the hearing sense
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0044—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the sight sense
    • A61M2021/005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus by the sight sense images, e.g. video
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M21/02—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis for inducing sleep or relaxation, e.g. by direct nerve stimulation, hypnosis, analgesia
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/35—Communication
    • A61M2205/3546—Range
    • A61M2205/3553—Range remote, e.g. between patient's home and doctor's office
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/35—Communication
    • A61M2205/3546—Range
    • A61M2205/3569—Range sublocal, e.g. between console and disposable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/35—Communication
    • A61M2205/3576—Communication with non implanted data transmission devices, e.g. using external transmitter or receiver
    • A61M2205/3584—Communication with non implanted data transmission devices, e.g. using external transmitter or receiver using modem, internet or bluetooth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/35—Communication
    • A61M2205/3576—Communication with non implanted data transmission devices, e.g. using external transmitter or receiver
    • A61M2205/3592—Communication with non implanted data transmission devices, e.g. using external transmitter or receiver using telemetric means, e.g. radio or optical transmission
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/0613—Apparatus adapted for a specific treatment
    • A61N5/0618—Psychological treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Nuclear Medicine (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

本申请提供了用于在医疗过程之前和/或期间向患者递送图像的系统和方法，其中患者在桌台上相对于机架移动。在多个示例性实施方案中，图像被投影到患者，同时在桌台运动期间保持所投影的场大小，从而通过提供更沉浸的患者观看体验来潜在地减少患者焦虑。在一些示例性实施方案中，投影场大小由固定到桌台的显示系统保持，使得在桌台移动期间投影仪和投影屏幕相对于桌台以及相对于患者固定。在一些示例性实施方案中，患者焦虑的减轻可以通过将图像投影为虚拟图像来实现，所述虚拟图像被患者感知为位于超出患者所处的受限空间区域的一定深度处。

Description

用于在医学成像或治疗过程期间向位于可移动桌台上的患者 显示图像的系统和方法
相关申请的引用
本申请要求2017年10月2日提交的题为″用于在医学成像或治疗过程期间向位于可移动桌台上的患者显示图像的系统和方法(SYSTEMS AND METHODS FOR DISPLAYINGIMAGES TO PATIENT RESIDING ON MOVABLE TABLE DURING MEDICAL IMAGING ORTHERAPEUTIC PROCEDURES)″的美国临时申请62/567,053号的优先权，将其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
本申请涉及基于机架的医学成像系统和医学治疗系统。更具体地，本申请涉及与基于机架的医学成像和治疗系统一起使用的患者娱乐和通信系统。
许多医学成像和治疗系统，例如磁共振成像系统和放射治疗系统，采用医学成像或治疗设备由机架支持的配置。这种系统通常采用可定位的桌台(通常也称为躺椅)来便于患者相对于机架的定位。
例如，在开始磁共振成像扫描之前，通常指示患者躺在桌台上，然后移动桌台，使得患者的至少一部分移动到磁共振成像机架的孔中。在患者由于健康问题可能已经经历的任何焦虑的基础上，由于机架孔的狭窄直径和扫描仪的大噪声，在扫描期间被拉入孔中并保持在孔中的经历会导致患者显著的幽闭恐怖症和焦虑。
发明概述
本申请提供了用于在医疗过程之前和/或期间向患者递送图像的系统和方法，其中患者在桌台上相对于机架移动。在多个示例性实施方案中，图像被投影到患者，同时在桌台运动期间保持所投影的场大小，从而通过提供更沉浸的患者观看体验来潜在地减少患者焦虑。在一些示例性实施方案中，投影场大小由固定到桌台的显示系统保持，使得在桌台移动期间投影仪和投影屏幕相对于桌台以及相对于患者固定。在一些示例性实施方案中，患者焦虑的减轻可以通过将图像投影为虚拟图像来实现，所述虚拟图像被患者感知为位于超出患者所处的受限空间区域的一定深度处。
因此，根据第一方面，本申请提供了医学成像和/或治疗系统，其包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
投影仪；
投影屏幕，所述投影屏幕相对于所述投影仪定位，为所述投影仪投影的图像提供显示面；和
镜子，其相对于所述投影屏幕被支持，使得当患者驻留在所述桌台上时，患者可通过所述镜子观看投影到所述投影屏幕上的图像；
其中，所述投影仪、镜子和投影屏幕相对于桌台被支持，使得它们与桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系，并且使得在桌台的移动期间，由投影仪投影到投影屏幕上的图像以恒定的投影图像场大小被投影，从而减少当患者相对于机架移动时患者的运动感知。
在另一方面，本申请提供了在包括医学成像和/或治疗系统的过程之前或期间向患者显示图像的方法，所述医学成像和/或治疗系统包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
投影仪；
投影屏幕，所述投影屏幕相对于所述投影仪定位，为所述投影仪投影的图像提供显示面；和
镜子，其相对于所述投影屏幕被支持，使得当患者驻留在桌台上时，患者可通过镜子观看投影到投影屏幕上的图像；
其中至少所述镜子和所述投影屏幕相对于所述桌台被支持，使得它们与所述桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系；
所述方法包括：
在桌台相对于机架移动的过程中，控制投影仪将图像投影到投影屏幕上，使得图像以恒定的投影图像场大小投影，从而减少患者在相对于机架移动时患者的运动感知。
在另一方面，本申请提供了与医学成像和/或治疗系统一起使用的显示系统，所述医学成像和/或治疗系统包括机架和相对于所述机架可移动的桌台，所述显示系统包括：
一个或多个支持框架，其中每个支持框架可连接到所述桌台，使得每个支持框架当连接到所述桌台时与所述桌台一致地移动；
投影仪；
投影屏幕，所述投影屏幕相对于所述投影仪定位，为所述投影仪投影的图像提供显示面；
镜子，所述镜子相对于所述投影屏幕定位，使得驻留在所述桌台上的患者能够通过所述镜子观看投影到所述投影屏幕上的图像；
其中所述投影仪、镜子和投影屏幕可由所述一个或多个支持框架相对于所述桌台支持，使得当所述一个或多个支持框架连接到所述桌台时，在所述桌台相对于所述机架移动期间，所述投影仪、镜子和投影屏幕之间保持固定的空间关系，使得在所述桌台移动期间，由所述投影仪投影到所述投影屏幕上的图像以恒定的投影图像场大小被投影，从而减少当患者相对于机架移动时患者的运动感知。
在另一方面，本申请提供了医学成像或医学治疗系统，其包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
可移动投影仪；
投影屏幕，所述投影屏幕被定位，为投影仪投影的图像提供显示面；
镜子，其相对于所述投影屏幕被支持，使得当患者驻留在所述桌台上时，患者可通过所述镜子观看投影到所述投影屏幕上的图像；
其中所述镜子和投影屏相对于所述桌台被支持，使得它们与所述桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系；和
用于控制可移动投影仪的位置的控制电路，使得在桌台移动期间，由投影仪投影到投影屏幕上的图像以恒定的投影图像场大小被投影，从而减少当患者相对于机架移动时患者的运动感知。
在另一方面，本申请提供了医学成像和/或治疗系统，其包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
投影仪，其包括用于控制投影图像的投影图像尺寸的可控光学成像组件；
投影屏幕，所述投影屏幕被定位，为所述投影仪投影的图像提供显示面；
镜子，所述镜子相对于所述投影屏幕定位，使得投影到所述投影屏幕上的图像可被患者通过所述镜子看到；
其中所述镜子和投影屏幕相对于桌台被支持，使得它们与桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系；
用于控制可控光学成像组件的控制电路，使得在桌台移动期间，由投影仪投影到投影屏幕上的图像以恒定的投影图像场大小被投影，从而减少当患者相对于机架移动时患者的运动感知。
在另一方面，本申请提供了医学成像和/或治疗系统，其包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
显示装置，其被定位为使得当患者驻留在所述桌台上时，所述显示装置对于患者是可见的；
透镜，所述透镜被支持为使得所述显示装置通过所述透镜对于所述患者是可见的，其中所述透镜被配置为使得所述显示装置的放大虚拟图像被所述患者感知；
其中所述显示装置和所述透镜相对于所述桌台被支持，使得它们与所述桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系，使得在所述桌台的移动期间，由所述显示装置显示的图像以恒定的投影图像场大小被显示，从而减少当所述患者相对于所述机架移动时患者的运动感知。
在另一方面，本申请提供了医学成像和/或治疗系统，其包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
显示屏幕，其被支持以使得当患者驻留在所述桌台上时，所述显示屏幕对于患者是可见的；
光学聚焦元件，所述光学聚焦元件被支持为使得所述显示屏幕经由通过所述光学聚焦元件的透射或来自所述光学聚焦元件的反射而对于所述患者是可见的，其中所述光学聚焦元件被配置为使得所述显示屏幕的放大虚拟图像被所述患者感知；
其中所述显示屏幕和所述光学聚焦元件相对于所述桌台被支持，使得它们与所述桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系，使得在所述桌台的移动期间由所述显示屏幕显示的图像以恒定的投影图像场大小被显示，从而减少当所述患者相对于所述机架移动时患者的运动感知。
在另一方面，本申请提供了医学成像和/或治疗系统，其包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
用于在医学过程期间向患者显示图像的光学子系统；
其中所述光学子系统被配置为使得在延伸超过所述机架的顶部内表面的一定深度处患者感知到放大虚拟图像。
通过参考以下详细描述和附图，可以实现对本申请的功能方面和有利方面的进一步理解。
附图简要说明
现在参考附图仅以示例的方式描述实施方案，其中：
图1A和1B示出了用于向扫描仪孔内的患者显示图像的磁共振成像系统的示例。
图2示出了磁共振成像系统的示例，该磁共振成像系统适于以对桌台运动的降低的敏感度向扫描仪孔内的患者显示图像。
图3A-3C示出了一个示例性实施方案，其中在桌台的运动期间保持投影仪、投影屏幕、观察镜和患者之间的固定空间关系。
图4示出了包括投影仪、投影屏幕和观察镜的显示系统的示例性方案。
图5A-5C示出了使用折叠镜来减小显示系统的尺寸的实施方案。
图5D-5F示出了显示系统的电子部件相对于投影仪朝远侧定位以减小电磁发射对基于机架的成像或治疗装置的运行的影响的实施方案。
图6A-3C示出了示例性实施方式，其中使用曲面观察镜来产生位于超过患者和投影屏幕之间的光程长度的深度处的感知虚拟图像。
图7示出了示例性实施方案，其中使用透镜来产生位于超过患者和投影屏幕之间的光程长度的深度处的感知虚拟图像。
图8示出了使用透镜来产生平板显示器的感知虚拟图像的示例，其中虚拟图像被感知为位于超过平板显示器的深度的深度处。
图9A-9E示出了不同示例性实施方案，其中当桌台相对于机架水平移动时，采用外部可移动投影仪来保持恒定的投影场大小。
图10A和10B示出了示例性实施方案，其中采用可变投射投影仪在投影屏幕上保持恒定的投影场大小。
图11A至11J示出了不同示例性实施方案，其中一个或多个运动跟踪相机与显示系统集成在一起，用于在跟踪患者头部运动的同时向患者显示图像。
图12示出了使用头部线圈来支持任选的副镜的显示系统的示例性方案。
发明详细描述
现参考以下讨论的细节来描述本申请的各种实施方案和各个方面。以下描述和附图是本申请的示例，而不应被解释为限制本申请。描述了许多具体细节以提供对本申请的各种实施方案的透彻理解。然而，在某些情况下，为了提供对本申请的实施方案的简洁论述，未描述公知的或常规的细节。
如本文所用，术语“包含(comprises)”和“包含(comprising)”应被解释为是包括性的和开放式的，而不是排他性的。具体地说，当在说明书和权利要求书中使用时，术语“包含(comprises)”和“包含(comprising)”及其变形词意味着包括指定的特征、步骤或组件。这些术语不应被解释为排除其它特征、步骤或组件的存在。
如本文所用，术语″示例性″意指″用作实例、范例或举例说明″，且不应解释为比本文所公开的其它配置优选或有利。
如本文所用，术语“约”和“大约”旨在涵盖可能存在于数值范围的上限和下限中的变化，例如性质、参数和尺寸的变化。除非另有说明，术语″约″和″大约″是指±25％或更少。
应当理解，除非另有说明，任何指定的范围或组作为单独提及范围或组的每个成员以及其中包含的每个可能的亚范围或亚组的简写方式，并且与其中的任何亚范围或亚组类似。除非另有说明，本申请涉及并明确地并入每一个具体成员以及亚范围或亚组的组合。
如本文所用，术语“…的数量级”当与量或参数结合使用时，指跨越约十分之一至十倍于所述量或参数的范围。
本申请的各种示例性实施方案提供了用于在包括基于机架的医疗成像或治疗系统的医疗过程期间向患者递送媒体内容(例如图像和视频)的系统、方法和设备。本申请的许多示例性实施方案可以有利地用于在医疗过程之前和/或在医疗过程期间通过向患者递送减少患者的限制感觉的图像来减少患者焦虑。
Ohmure等人在美国专利公开2017/0123020号中最近提出了在成像过程中减小与限制相关的患者焦虑的这一目标的步骤，该专利文献公开了一种基于机架的医学图像诊断系统，该系统被配置为当患者在桌台上水平移动时将图像投影到机架的孔中。根据Ohmure等人的教导，使用固定的外部投影仪将图像投影到可移动的屏幕单元上，该可移动的屏幕单元可沿着机架的轨道滑动地移动。由机架轨道支持的可移动屏幕单元以串联方式连接到桌台的一端，使得可移动屏幕与桌台一致地水平移动。
图1A示出了Ohmure等人所教导的配置的示例。所示的患者60驻留在磁共振成像机架50的孔内的桌台10。位于磁共振成像机架50之外的固定位置处的投影仪100将图像投影到机架50的孔中，并且图像被投影到由基座104支持的投影屏幕110上。患者60通过观察镜120观察投影屏幕110。观察镜120相对于投影屏幕110由支持臂102支持。Ohmure等人教导，图1A中所示的设计的益处在于，当桌台10相对于机架移动时，患者60和投影屏幕110之间的距离是固定的，从而保持患者在图像中的沉浸感，并减少当患者被拉入机架50的孔内时的″锁定″感觉。
本申请的发明人已经发现，对于Ohmure等人的设计，尽管在一定程度上便于患者在图像中的沉浸，但是由于当桌台相对于机架移动时所投影图像会发生变化，不会产生在图像中完全的沉浸感。通过将图1A中的投影图像与图1B中的投影图像进行比较，可以看到桌台位置的变化对图像尺寸的影响。在图1A中，桌台10被定位成使得患者位于机架50的孔内的深处，并且来自投影仪的投影场填充投影屏幕110。投影场被显示为具有内部区域30(其中鱼25的图像被投影)和外部区域32和34。
图1B示出了桌台10的位置变化如何影响患者60所看到的图像。在桌台10部分地从机架50的孔伸出的情况下，投影屏幕110现在位于远离投影仪100的位置。由于投影屏幕110和投影仪100之间的这种更长的间隔，屏幕位置处的投影场现在显著大于图1A中的投影场，并且投影场过度填充投影屏幕110，溢出到机架50的内壁中。通过比较图1A和1B中的区域30、32和34可以清楚地看到这种效果。在图1A中，所有场区都被投影到投影屏幕110上。然而，在图1B中，只有内部区域30填充投影屏幕110，并且由于增大的投影场大小外部场区域32和34被投影到机架50的内壁上。投影屏幕的这种位置依赖性过度填充可以导致患者感觉到显著的图像失真，进一步降低了投影图像的沉浸效应。
如图1A和1B所示，患者60感觉到投影场大小的变化，使图像以依赖于距离的放大因子而被放大。例如，在图1A的投影图像中示出的鱼25在图1B中示出的鱼25′的投影图像中被放大。投影图像的尺寸的这种位置依赖性能减弱图像的沉浸效应。
除了所感知的图像尺寸的变化之外，桌台位置的变化以及投影仪100和投影屏幕110之间的距离的相关变化还可以引起图像清晰度的显著变化。实际上，当投影屏幕110从高焦点区域移开时，投影到投影屏幕110上的图像的清晰度会降低。
因此，明显的是，桌台10的位置变化可以导致患者所看到的图像的几个变化。这些变化包括(i)图像放大率的变化，(ii)图像焦点(锐度或清晰度)的变化，以及(iii)投影到机架50的内壁上的图像的相对量的变化。由于图像属性中的这些变化与桌台位置的变化相关，所以这些变化的感知可以降低图像的沉浸效应。例如，当桌台移动时，图像中的变化可以提高运动的感觉，并且这种运动的感觉可以提高患者对被移动到机架中的意识。
Ohmure系统的上述缺点会限制可呈现给患者的媒体的类型。例如，由于由桌台运动导致的图像放大和缩小效应，具有可识别尺度的任何媒体可能产生问题。由于大多数形式的娱乐媒体(电影、电视节目、视频剪辑)和用户界面(因特网浏览器、媒体浏览器)涉及具有非常清楚的尺度标准的图像(诸如物体、文本、人、景物和图像框架本身)，这种媒体对于诸如Ohmure系统的显示系统可能是有问题的。
本申请的发明人开发一种图像投影解决方案，其避免与Ohmure系统相关的上述问题，并且提供一种更沉浸的解决方案，实现改善的患者满意度并减轻焦虑。现在参考图2，示出了用于在基于机架的医学成像或治疗过程期间向患者显示图像的示例性改进系统，其中示例性系统不存在Ohmure系统中固有的与位置有关的图像尺寸缩放。
本申请的示例性实施方案可适用于多种基于机架的医学成像和治疗系统，而图2所示的示例性系统包括磁共振扫描仪机架50，其采用主磁体52来产生主磁场B0，主磁场B0在患者60中产生极化。该示例系统包括用于产生磁场梯度的梯度线圈54。接收线圈56检测来自患者60的RF信号。接收线圈56还可以用作用于产生射频(RF)脉冲的发射线圈。或者，可以采用体线圈或头部线圈(未示出)来辐射和/或检测RF脉冲。RF脉冲由RF单元65产生，并且磁场梯度由梯度单元70产生。
患者60驻留在可相对于机架50定位的桌台10上。桌台10可以手动定位或通过一个或多个促动机构(例如电动机，在图2中由桌台促动器40表示)可控制地定位。桌台的位置可以通过一个或多个传感器来检测，例如编码传感器，如图2所示，由桌台位置传感器45来检测。
图2的示例系统包括显示系统的示例，用于在移动桌台10时向患者60显示图像而不引起位置依赖性图像缩放。该示例性显示系统包括投影仪100，投影仪100在相对于桌台10的固定位置由支持框架105支持，使得投影仪10与桌台10一致地移动。支持框架105还支持投影屏幕110，图像被投影到投影屏幕110上，使得投影屏幕110相对于投影仪100(和桌台10)固定。投影屏幕110可以例如由能漫射光的半透明材料形成，例如磨砂玻璃或半透明塑料。
如下面进一步详细描述的，支持框架105可以连接到桌台的顶表面、远侧侧面或表面的组合。在一些示例性实施方式中，支持框架105可与机架50的轨道或其它定位机构(可滑动地)接合。支持框架105可以永久地固定到桌台上，或者可以可拆卸地固定(可拆卸地连接)到桌台。支持框架105可以通过不同的连接结构连接到桌台，包括但不限于，通过粘合剂、摩擦配合、一个或多个紧固件或上述组合。例如，如下所述，支持框架105可以通过设置在桌台10上的设备轨道连接到桌台10。
放置观察镜120，使得患者可以通过观察镜120观察投影到投影屏幕110上的图像。观察镜120可以由支持框架105(图中未示出支持臂或连接件)支持。应当理解，支持框架105可以设置为与单个支持框架相对的两个或多个支持框架，只要投影仪100、投影屏幕110和观察镜120以相互固定的关系并且以相对于桌台10固定的方式被支持。在其他示例性实施方式中，观察镜可以由头部线圈由头部支持框架(例如，立体定向框架或缓冲头部支持)支持。
如图2所示，投影仪100、投影屏幕110和观察镜120之间相对于桌台10的固定空间关系导致在桌台10的移动期间患者可看到投影图像，使得投影图像在移动期间保持固定的投影场大小。固定的空间关系还保持在桌台10的移动期间投影图像的焦点，并且避免投影屏幕110的位置依赖性过度填充。因此，本示例性实施方案解决了Ohmure系统的缺点，并且为患者提供了更沉浸的观看体验，该体验不存在(或递送显著减少的)可感知的位置依赖性图像伪影。
在图2所示的示例性实施方式中，医学机架是磁共振成像机架50，并且投影仪100是磁共振成像兼容的。通过避免使用铁磁材料和在磁共振扫描仪的工作带宽之外的频率范围内操作电子设备，可以实现磁共振兼容性。也可采用电磁屏蔽来避免或减少电磁干扰。例如，流过电感器的大电流可能引起电磁发射。通过在电感器周围使用屏蔽可以减少这些发射。在一个示例实施方式中，提供屏蔽以实现电路板上的连续屏蔽(即，连接到接地面的屏蔽)。
在一些示例性实施方式中，磁共振兼容性可以通过用其他部件代替常规铁氧体磁心电感器来实现，所述其他部件例如但不限于无铁氧体电感器，例如酚醛磁心，聚合物磁心，陶瓷磁心或羰基磁心电感器。
在一些示例实施方式中，投影仪可以是电池供电的或者可以通过外部电源供电。投影仪可以通过有线连接、无线连接器或通过存储在内部存储器中的媒体接收可显示内容，例如电影、电视、视频和/或用于选择要显示的内容的用户界面。
应当理解，MR系统可以具有额外单元或部件(为清楚起见未示出)，例如但不限于，额外控制或输入设备，以及额外传感设备，例如用于心脏和/或呼吸门控的设备。此外，除了所描述的各个单元的分离之外，还可以实现各个单元。可以将不同部件组装成单元或者将不同单元彼此组合。各种单元(被描述为功能单元)可以被设计为硬件、软件或硬件和软件的组合。
在图2所示的示例性系统中，控制和处理硬件200控制MRI扫描仪以根据适当的脉冲序列产生RF脉冲。控制和处理硬件200可以包括，例如，一个或多个处理器210，存储器215，系统总线205，一个或多个输入/输出设备220，以及多个任选的额外设备，例如通讯接口235，数据获取接口240，显示器225和外部存储器230。控制和处理硬件200与MRI扫描仪机架50相接，用于控制接收到的MRI信号的采集。控制和处理硬件200从RF单元65获取接收到的MRI信号，并根据本文描述的方法处理MRI信号，以执行图像重建并产生MRI图像。
控制和处理硬件200可以用一组指令来编程，所述指令在处理器中执行时使系统执行本申请中所描述的一个或多个方法。例如，如图2所示，控制和处理硬件200可以用一组可执行图像处理模块形式的指令来编程，所述可执行图像处理模块例如但不限于脉冲序列生成模块245，图像重建模块250，桌台位置控制模块260和媒体控制模块270。
可以使用本领域技术人员已知的用于脉冲序列生成的算法来实现脉冲序列生成模块245。在MRI扫描期间，从RF线圈56接收RF数据。脉冲序列产生模块245根据需要的成像序列建立RF脉冲序列和磁场梯度，采集由患者响应地发射并由线圈56检测的MR信号。图像重建模块245处理所采集的MRI信号以执行图像重建和MRI图像生成。
在一些示例性实施方案中，控制和处理硬件或额外控制电路可用于控制桌台相对于机架的位置。例如，桌台位置可以由控制和处理硬件200的桌台位置控制模块260通过向桌台促动器40发送信号来控制。桌台位置可以基于从一个或多个桌台位置传感器45获得的反馈以闭环方式控制。应当理解，可以额外地或可选地控制桌台定向(例如一个或多个桌台角度)。
在一些示例性实施方案中，控制和处理硬件或额外控制电路可用于将可显示图像内容(媒体内容)传递到投影仪110。例如，媒体控制模块270可用于通过有线或无线连接来控制媒体内容到投影仪110的递送。媒体控制模块270可以用于通过到因特网连接来便于到远程媒体传递服务(例如远程媒体流服务)的连接。
应当理解，图2中所示的示例性系统显示的是非限制性示例性实施方案，而不旨在限于所示的组件。例如，系统可以包括一个或多个额外处理器和存储器设备。此外，控制和处理硬件200的一个或多个组件可以作为与处理设备相接的外部组件来提供。
本申请的一些方面可以至少部分地以软件来实现，当在计算系统上执行所述软件时，所述软件将所述计算系统配置为能够执行本文所公开的信号处理和降噪方法或其变型方案的专用计算系统。也就是说，该技术可以在计算机系统或响应于处理器(例如微处理器，CPU或GPU)的其它数据处理系统中执行，执行包含在存储器(例如ROM，易失性RAM，非易失性存储器，高速缓存，磁盘和光盘，云处理器或其它远程存储设备)中的指令序列。此外，指令可以通过数据网络下载到计算设备中，例如以编译和链接版本的形式。或者，可以在额外的计算机和/或机器可读介质中实现执行上述过程的逻辑，诸如离散硬件组件，如大规模集成电路(LSI)，专用集成电路(ASIC)，或固件，如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)和现场可编程门阵列(FPGA)。
计算机可读介质可用于存储当由数据处理系统执行时使系统执行各种方法的软件和数据。可执行软件和数据可以存储在各种位置，包括例如ROM，易失性RAM，非易失性存储器和/或高速缓存。该软件和/或数据的部分可以被存储在这些存储设备中的任何一个中。通常，机器可读介质包括提供(即，存储和/或发送)机器(例如，计算机，网络设备，个人数字助手，制造工具，具有一组一个或多个处理器的任何设备等)可访问的形式的信息的任何机制。
计算机可读介质的示例包括但不限于可记录和不可记录类型的介质，例如易失性和非易失性存储器设备，只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，闪存设备，软盘和其它可移动磁盘，磁盘存储介质，光存储介质(例如，光盘(CD)，数字多功能盘(DVD)等)，联网存储，云存储等。所述指令可以表现为用于电、光、声或其它传播信号形式(例如载波，红外信号，数字信号等)的数字和模拟通信链路中。如本文所使用的，短语″计算机可读材料″和″计算机可读存储介质″是指除了瞬时传播信号本身之外的所有计算机可读介质。
图3A-3C示出了一个示例性实施方案，其中投影仪100、投影屏幕110，观察镜120和支持框架105(显示系统)安装到桌台上，使得当桌台在水平和垂直方向上移动时，它们相对于桌台保持固定。这可以例如通过将支持框架105连接到桌台10的顶部来实现。附图示出了投影仪100、投影屏幕110、观察镜120和桌台10之间相对于桌台10的固定空间关系如何实现在桌台10的水平和垂直移动期间患者可以看到的投影图像，使得投影图像在移动期间保持固定的投影场大小。
在图3A中，示出了桌台10相对于机架50处于降低的位置，使得患者能够舒适地躺在桌台上。患者躺在桌台上，使得投影屏幕110通过观察镜120对患者是可见的。然后将桌台升高到适于进入机架50的孔的高度，同时将图像投影到投影屏幕110上。由于投影仪100、投影屏幕110和观察镜120都相对于桌台10被(由支持框架)支持,(i)患者和投影屏幕110之间以及(ii)投影屏幕110和投影仪100之间的间隔在垂直移动期间保持恒定，由此，投影场在垂直移动期间保持恒定。结果，呈现给患者的患者图像不会遭受诸如聚焦和/或投影场大小的变化的移动依赖性伪像。因此，该固定配置使得患者能够在桌台10的初始垂直移动期间沉浸到所显示的图像中，从而降低患者对垂直移动的意识。
图3C示出了患者随后水平移动到机架50的孔中。同样，由于投影仪100、投影屏幕110和观察镜120都相对于桌台10被(由支持框架)支持,(i)患者和投影屏幕110之间以及(ii)投影屏幕110和投影仪100之间的间隔在桌台的水平移动期间保持恒定，由此，投影场在水平移动期间保持恒定。投影场、投影屏幕110的填充以及投影图像的焦点的这种恒定性有助于保持患者在投影图像中的沉浸，并且有助于降低患者对进入机架50的孔的意识。
现在参考图4，示出了与基于机架的医学成像或治疗系统的桌台一起使用的显示系统的示例性实施方式。显示系统包括机械地支持投影仪、投影屏幕110和观察镜120的支持框架105。投影仪和相关的投影仪电子设备容纳在由支持框架105支持的投影仪外壳106内。如图4所示，投影仪外壳还支持投影屏幕110，从而将投影仪封装在由投影仪外壳106和投影屏幕110限定的体积中。观察镜120可以可旋转地或可滑动地凹入到显示系统的支持框架中。例如，观察镜可以枢转地安装到支持框架(例如通过铰链)或者可滑动地延伸，使得其可以在使用期间延伸到适当的位置并且在不使用时凹进。观察镜可以根据多个自由度(例如一个或多个移动自由度，和/或一个或多个旋转自由度)来移动。移动和/或旋转机构可以包括限制镜子的旋转和/或移动的量的止动件。
支持框架105可连接到桌台(未示出)。在图中所示的示例性实施方式中，支持框架105包括夹具108，夹具108可与位于桌台上的轨道接合，以将支持框架105固定(例如锁定)到桌台上。应当理解，图中所示的连接机构只是可以采用的许多不同类型的连接机构中的一种。
如上所述，投影仪外壳106容纳投影仪，并且还可以容纳可操作地连接到投影仪的电子部件，例如但不限于电源、无线接收器或收发器以及天线。投影仪外壳还可以包括折叠镜，其减小投影仪和投影屏幕之间的空间距离，同时利于投影仪和投影屏幕之间的光路长度。图中还示出了在投影仪外壳106一侧的电池槽109，其中插入了用于向投影仪和投影电子设备供电的电池。
图5A中示出了这种实施方案的示例，其示意性地示出了使用沿着投影仪100和投影屏幕110之间的光路的折叠镜125的显示系统。图5A所示的紧凑设计能够减小投影仪外壳的尺寸，其非常适于在诸如磁共振成像机架的机架的孔内操作。图5A中所示的示例性实施方案还示出了由电池150内部供电并且经由可操作地连接到天线145的无线接收器140接收媒体内容的无线显示系统。控制电路130处理由天线145和无线接收器140接收的媒体内容，并向投影仪100提供数字视频信号，并向投影仪传送适当的电源电压。
图5B和5C示出折叠镜的实施方案的两个示例配置，其示出投影仪100相对于折叠镜125的两个不同的示例位置。在图5B中，投影仪100位于折叠镜125的上方；在图5C中，投影仪100位于折叠镜125的下方。
如上所述，在一些情况下，为显示系统的电气部件提供电磁屏蔽可能是有益的或重要的。然而，当电子元件被屏蔽时，它们仍然可以在机架的工作带宽内(例如在磁共振成像扫描仪的工作带宽内)发射剩余发射。在一个示例性实施方案中，通过将电子器件相对于显示系统的其它部件远离机架，可以进一步减小或最小化这些发射的影响。
例如，参考图5D-5F，示出了一种磁共振成像系统，其中采用三种不同的接收线圈类型来执行成像。在图5D中，示出了体线圈成像配置，其中体线圈成像的区域由192表示。在图5E中，在194处示出了心脏阵列线圈；在图5F中，在196处示出了头部线圈。每个线圈的灵敏度区域显示为阴影区域。成像线圈的灵敏度在接近线圈时最高，并且随着距线圈的距离而下降。线圈对来自位于其灵敏度区域内的器件的发射更敏感。发射装置离灵敏度区域越远，发射对重建图像的影响越小。因此，在图5D-5F所示的每个示例性实施方案中，显示系统的电气部件190(例如电源，媒体处理电路和/或无线接收器)相对于投影仪100远离机架的易感到电磁干扰的部件(成像线圈)。
在本文提供的许多示例性实施方案中，患者通过观察镜观察显示在投影屏幕上的图像。图6A的示例性实施方式中观察镜(在本文也称为″患者镜″)是平的。根据这样的示例性实施方案，被投影的图像被患者感知为位于一定深度处，该深度是患者和观察镜120之间的光程长度以及观察镜120和投影屏幕110之间的光程长度之和。在显示系统被紧凑设计的情况下，所感知的深度可以很小，并且可以小于患者和机架50的(头部上方)内壁之间的距离。在这样的情况下，所感知的图像的深度较短仍然可能促进患者的幽闭恐怖感。
本申请的发明人已经发现，通过采用诸如曲面镜或透镜的曲面光学元件来产生在超过患者和投影屏幕110之间的光程长度的深度处由患者感知的虚拟图像，可以克服由紧凑光学设计产生的幽闭恐怖感。
图6B示出了这种实施方案的示例，其中观察镜122具有凹面。通过凹面观察镜122对投影屏幕110的图像的反射使得患者感知到的图像被放大为虚拟图像115。虚拟图像115被患者感知为位于超过患者和投影屏幕110之间的光程长度的深度处。
通过比较图6A和图6B可以理解虚拟图像的深度增加。在图6A中，示出了平面镜观察镜120，其相对于患者以及相对于投影到投影屏幕110上的图像成45度角。患者所看到的图像的大小和距离是患者眼睛和投影屏幕110之间的总路径长度(即L1+L2)处的所述图像的大小。然而，如图6B所示，凹面镜122也示出为相对于患者和相对于投影在投影屏幕110上的图像成45度角，当光线向患者反射时，凹面镜122使光线向内导向。这相应地使患者看到的感知虚拟图像的尺寸增加。此外，在超过患者和投影屏幕110上的投影图像之间的总路径长度的距离L1+L3处虚拟图像被感知。
在一些示例性实施方案中，选择凹面镜的曲率(例如焦距)，使得在超出机架的内表面(例如机架的孔的内表面)的位置的深度处感知虚拟图像。这引起患者感觉他们驻留在比他们驻留的真实区域更大的区域中的错觉，这潜在地减少了幽闭恐怖症的感觉并减少了患者的总体焦虑。例如，在一个示例性实施方式中，可以选择凹面镜，使得感知的机架孔的尺寸(被感知为似乎图像被投影到孔的内表面上)是孔的真实尺寸的至少110％、至少120％、至少130％、至少140％或至少150％。在一个示例性实施方式中，选择凹面镜以具有一定的焦距，使得基于投影图像感知到70cm直径的孔似乎具有至少90cm的直径一样。
图6C示出了另一个实施方案，其中采用凹面镜122来使患者感觉到具有超出机架50的内表面的深度的虚拟图像115。然而，与图6B所示的示例性实施方案不同，沿着凹面镜122和投影屏幕110之间的光路采用部分反射镜128，使得投影的光沿着凹面镜122的光轴入射到凹面镜122上。这种同轴配置使得能够产生无失真的虚拟图像。
图6C所示的示例性实施方案可以进一步理解如下。参照图6C，考虑投影到屏幕上的图像和位于患者上方的凹面镜，其中具有焦距f的凹面镜位于距屏幕的距离L2和距患者的距离L1处。患者所看到的屏幕的虚拟图像的距离可以通过薄透镜方程来计算：
Figure BDA0002506061520000181
其中li是虚拟图像在凹面镜上方的距离。这导致虚拟图像与患者的总距离Lp，其中：
Lp＝L1+Li.
本领域技术人员应当注意和理解，对于要形成的虚拟图像，可以采用凹面镜，只要焦距f大于曲面镜和投影屏幕之间的距离L2。患者D在距离Lp处所看到的图像的大小可以计算为：
Figure BDA0002506061520000182
其中d是屏幕上图像的大小。
尽管图6B和6C中所示的实施方案采用曲面镜，以实现超过光程长度并且任选地超过从患者到机架的内表面的距离的感知虚拟图像深度，但是应当理解，可以使用透镜或者透镜和镜子的组合来获得类似的结果。图7示出了一种示例性实施方式，其中观察镜120是平面镜，并且在投影屏幕110和观察镜120之间提供了透镜。在另一个示例实施方式中，观察镜120也可以是曲面的，使得曲面观察镜120和透镜的组合产生感知图像深度的期望增加。还应注意，图6C中所示的示例性实施方案还可适于在部分反射镜128和投影屏幕110之间包括中间透镜。应当理解，图7中所示的单个透镜仅用于举例说明的目的，并且可以采用一个或多个透镜来产生所需的虚拟图像偏移。
参考上面提供的曲面镜示例性实施方案的数学描述，应当理解，相同的方程可以应用于包括透镜的示例性实施方案，其中L2是透镜和屏幕之间的距离，L1是在透镜之外形成的虚拟图像的距离，f是透镜的焦距。同样，本领域技术人员应当注意和理解，对于要形成的虚拟图像，如果焦距f大于透镜和屏幕之间的距离lo，则应当采用会聚透镜。
为了限制透镜的重量和厚度(其往往是大孔径和相对短的焦距)，可以使用一个或多个菲涅耳透镜。菲涅耳透镜可以采用平片的形式以实现容易的机械集成，并且通常也由耐用的塑料材料制成。
图8示出了另一示例性实施方案，其中使用支持框架105将平板显示器170支持在患者的头上方。在机架是磁共振成像机架的应用中，平板显示器是磁共振成像兼容显示器。例如，可以使用屏蔽LCD屏幕，其中屏幕的前(可见)面用金属多孔网屏蔽。或者，可以使用被制成没有位于MRI的工作带宽内的射频发射平板屏幕。此外，平板屏幕通常应该不含铁磁材料，例如不锈钢，不锈钢可能被用作面板中的支持结构。在机架不是磁共振成像机架的其它应用中，平板显示器不需要与磁共振成像兼容。
在包括平板显示器的其它示例性实施方案中，采用投影屏幕和投影仪的组合的前述示例性实施方案中的任何一个可以被改造，使得投影屏幕和投影仪的组合被平板显示器代替。如上所述，在机架是磁共振成像机架的应用中，平板显示器是磁共振成像兼容显示器。然而，在机架不是磁共振成像机架的其它应用中，平板显示器不需要与磁共振成像兼容。
现在参考图9A-9C，其公开了在桌台移动期间保持投影仪相对于投影屏幕的位置的另外的示例性实施方案。在图9A中，提供了一个示例性实施方案，其中投影仪100的位置通过支持框架105相对于桌台10固定，使得当患者被移动到机架50的孔内的不同位置时，投影仪100保持在机架50的孔的外部。在磁共振成像机架的情况下，本示例性实施方案可以允许使用与机架孔内的使用不兼容的投影仪(以及相关联的电子设备)。
图9B示出了另一个示例性实施方案，其中投影仪100不是机械地连接到桌台10，而是投影仪100是可移动的。在图中所示的示例性实施方式中，投影仪100由可移动框架107支持。当桌台相对于机架移动时，可移动框架可以与桌台一致地移动，以便在投影仪100和投影屏幕110之间保持恒定的空间偏移。投影仪100的这种移动可以是手动的或自动的。例如，可移动框架107可以被机动化并且可操作地连接到控制和处理系统，使得可移动框架107对投影仪100的移动可以被控制为与桌台10的移动同步。可以采用一个或多个位置传感器来以闭环方式控制投影仪的位置。应当理解，图中所示的示例性实施方案仅仅是可移动投影仪的一个示例性实施方式，并且可以采用许多其它配置来允许和任选地控制投影仪100的外部移动，诸如基于轨道的系统，其中投影仪可在一个或多个线性轨道上移动。应当理解，图9B所示的示例性实施方案允许可移动投影仪100与机架位于相同的房间中，或者位于相邻的房间中(其中投影仪通过窗口传递投影的图像)。
图9C示出了另一个示例性实施方案，其中投影仪100位于机架的孔的外部，并且其中使用折叠镜125，用于将投影仪凹入相对于水平方向成角度的外部结构。在图中所示的示例性实施方式中，折叠镜125成45度角，但是在不脱离本示例性实施方式的预期范围的情况下，可以采用其它的角度配置。根据本示例性实施方案，投影仪100可沿着相对于机架支持的线性轨道移动，以便保持投影仪100和投影屏幕110之间的空间偏移。使用由控制和处理系统控制的电动机或其它线性促动器，投影仪可以沿着线性轨道移动。
图9D和9E示出了与图9C所示的示例性实施方案相比允许更大范围的桌台运动的另一示例性实施方案。在图9C所示的示例性实施方案中，投影仪100的位置被控制，使得当桌台的水平位置改变时，投影仪的垂直位置相应地改变，以便保持投影仪100和投影屏幕110之间的固定光程长度。然而，可以由垂直投影仪行程允许的水平桌台行程的范围受限于投影仪100的垂直行程跨度。图9D和9E中的示例性实施方案通过包括实现光学路径的额外折叠的后向反射器180来实现增加范围的桌台运动允许度。此外，在一些示例性实施方案中，例如在图9D和9E中所示的示例性实施方案中，后向反射器180和投影仪100都可控制地定位在垂直方向上。通过控制后向反射器180和投影仪100的垂直定位，可以进一步增加位于折叠镜125和投影仪100之间的光路部分的最大和最小长度之间的差，从而增加可以允许的桌台的水平运动的相应范围。
现在参考图10A和10B，其示出了其他的示例性实施方案，其中使用外部投影仪100′将图像投影到投影屏幕110上，其中投影屏幕100相对于桌台固定。如在前面的示例实施方案中那样，投影屏幕110相对于桌台被支持，使得投影屏幕110在桌台的移动期间与桌台和患者一起在共同参考框架中移动。然而，与前面的示例性实施方案不同的是，在本实施方案中，投影仪的位置不是相对于桌台固定的。因此，投影仪100′和投影屏幕110不再位于共同参考框架内，并且仅投影屏幕110位于与患者共同移动的参考框架内。
如果在这种配置中使用固定投射/聚焦投影仪，则缺少投影仪和投影屏幕110的共同参考框架将导致投影场大小(投影到投影屏幕上的场的大小)的位置依赖性改变。在图10A和10B所示的示例性实施方案中，通过采用下述投影仪来克服这个问题：投影仪合并有允许控制投影仪100′的投射的可控光学组件或与这样的组件光学交互，使得在投影仪的不同投射值下保持投影仪的投影场大小。投影仪100’可操作地连接到控制和处理系统，使得投影仪100’的投影场随着桌台的移动而变化，从而保持投影屏幕110上的投影场大小。这可以例如使用可变投射投影仪来实现。可以通过使用变焦透镜组件来实现可变投射投影仪，该变焦透镜组件将透镜重新布置在组件内以在不移动投影仪的情况下产生更大或更小的图像。可以控制电动变焦设备以自动地改变透镜配置。可利用几种现成的用于投影仪的变焦透镜。
在另一个示例实施方式中，可以通过裁剪图像(数字变焦)来实现该功能，其中数字裁剪的量取决于桌台的位置，并且其中以桌台位置的函数来选择数字裁剪的量，使得投影到投影仪屏幕上的场的大小与桌台位置无关。
如上所述，本申请的许多示例性实施方案可以有益于在医疗成像和/或治疗过程期间减少患者的焦虑，在所述医疗成像和/或治疗过程中，患者相对于机架在桌台上被移动。例如，这种焦虑的降低可以通过更沉浸的患者观看体验来实现，在图像被投影到患者时，同时在桌台运动期间保持投影的场大小，产生这种体验。此外，在上述的一些示例性实施方案中，可以通过将图像投影为虚拟图像来实现患者焦虑的减轻，所述虚拟图像被患者感知为驻留在延伸到患者驻留的受限空间区域之外的深度处。
在另一个示例性实施方案中，患者焦虑也可以通过传送具有内容(与投影场大小相反)的图像和/或视频来减轻，所述内容随着患者被移动到更靠近机架(例如，移动到机架的孔中，和/或移动到将要执行成像和/或治疗的位置)而改变。可以选择图像内容的这种变化，使得当患者相对于机架移动时，图像传递移动到促进松弛感觉增加的环境中的感觉。改变的图像内容还可以与传送给患者的音频的改变同步，任选地，除了其他感觉改变之外，例如旨在促进放松的气味引入。例如，可以选择图像，使得患者感知到他们正在转换到诸如海滩或瀑布之类的情景设置，或者转换到诸如SPA场景之类的放松场景。
在一个示例性实施方式中，当桌台相对于机架移动时，可以通过播放转换为情景设置的记录视频来实现转换的感知，在该情景设置中，控制回放速度以匹配由桌台位置传感器或桌台安装的加速度计测量的桌台的速度。在一个示例实施方式中，当桌台运动传感器检测到桌台运动时，可以开始视频回放，并且当传感器检测到桌台运动已经停止时，可以停止视频回放。
或者，可以在存储器中存储包括过渡视频的一系列静止图像，其中每个图像对应于特定的桌台位置。当通过桌台位置传感器检测到桌台处于一个具体位置或者通过安装在桌台上的加速度计计算到桌台处于一个具体位置时，可以向患者显示对应于该具体桌台位置的图像。图像可以以帧速率被更新，使得它们对于患者看起来是连续视频的一部分。
在另一个示例性实施方案中，所显示的图像的容可以改变为匹配在垂直移动期间躺椅的垂直运动的感觉的方式。一个例子包括云的图像，当患者被升高到插入到机架的孔中的位置时，云看起来将变得稍微更接近。通过这种方式，患者将经历的沉浸感会被增强，因为其与患者在躺椅定位的该阶段期间经历的垂直运动的身体感觉相匹配。
在一些示例性实施方案中，用于跟踪和校正患者运动的运动跟踪和校正子系统可以与显示系统集成，以便支持在医疗过程期间向患者呈现图像的同时跟踪和校正患者运动。
这种运动跟踪和校正子系统的非限制性示例是由固定到MRI扫描仪孔的上表面的光学照相机组成的子系统(在患者上方)。在使用期间，患者佩戴基准标记，基准标记的位置由照相机跟踪。然后可以采用运动校正技术(例如在MRI脉冲序列期间)来校正所检测到的患者运动。Duyn等人(WO2009/129457)公开了这样的运动跟踪子系统的实例，其中照相机可以用于通过接收来自用照相机扫描个体的多个图像，接收与扫描同时获得的磁共振成像(MRI)图像，将从扫描获得的多个图像与MRI图像相关，产生运动校正数据，并且将运动校正数据提供给MRI系统，从而校正运动，其中MRI系统根据运动校正数据调整扫描。
应当理解，上述运动校正子系统表示运动跟踪和校正子系统的非限制性示例。然而，以下公开的示例性实施方案可以采用用于各种医学诊断和/或治疗系统的各种运动跟踪和校正子系统(其可以使用例如用于运动检测的被动或主动基准标记)。
现在参考图11A，其示出了示例性实施方案，其中运动跟踪和校正子系统的至少一个运动跟踪相机300与显示系统集成在一起。显示系统包括投影仪(未示出)，投影图像的投影屏幕110，以及观察镜120。如图所示，镜子120由投影屏幕110的观察和运动跟踪相机300对基准(或患者解剖结构)的检测的光束路径所利用。因此，在一些示例性实施方案中，至少一个光学部件由运动跟踪子系统的运动跟踪和显示子系统共享。
在一些示例实施方式中，运动跟踪相机300可以由公共支持框架与显示系统的一个或多个组件一同被机械支持。例如，一个或多个运动跟踪相机300可以由还支持投影仪、投影屏幕110和镜子120中的一个或多个的支持框架机械支持。在一些示例性实施方案中，镜子120可以由头部线圈支持，并且一个或多个运动跟踪相机300可以由还支持投影屏幕110的支持框架支持。
图11B示出了其他示例性实施方案，其中部分反射镜310位于镜子120和投影屏幕110之间的倾斜角。另外的镜子定位成使得运动跟踪相机300和患者上的基准(未示出)之间的光束路径包括来自部分反射镜310的反射，而患者对投影屏幕110的观察包括通过部分反射镜310的透射。在其他示例实施方式中，可以用光谱反射镜代替部分反射镜，光谱反射镜被配置为反射在运动跟踪和校正子系统的预选工作带宽内的光能。
图11C和11D分别示出了镜子125是曲面的并且运动跟踪相机300位于患者附近(即，相对于额外镜子310，更靠近患者而不是更靠近机架的上部内表面)的其他示例实施方式。
图11E示出了一个示例性实施方案，其中使用额外的镜子330来反射由运动跟踪相机330检测到的光。该额外的镜子不沿患者观察投影屏幕110所采用的光路放置。因此，运动跟踪相机被定位成使得与患者佩戴的基准的检测(或患者解剖结构的检测)相关联的光束路径不受镜子120和投影屏幕110的阻碍。图11F和11G还示出了示例性实施方案，其中运动跟踪相机300被定位成使得与患者佩戴的基准的检测(或患者解剖结构的检测)相关联的光束路径不受镜子120和投影屏幕110的阻碍。
在图11H中示出了另一示例性实施方案，其中镜子120是部分反射镜或光谱选择镜，使得镜子120被用作运动跟踪相机300的透射光学部件和显示子系统的反射光学部件。如图11H所示，与运动跟踪相关联的光束路径不需要与与投影屏幕110的观看相关联的光束路径对准(平行或重合)。
在上述实施方案中，应当理解，一个或多个运动跟踪相机300可以由还支持显示子系统的一个或多个组件的支持框架支持，或者可以被单独支持。例如，一个或多个运动跟踪相机可以被机架支持(例如，连接到机架)，其中在运动跟踪相机下方提供足够的间隙以允许显示系统的相对移动而没有机械干扰。图11I和11J示出了示例性实施方案，其中一个运动检测相机300(图11I)或多个运动检测相机301-305(图11J)由与显示系统的一个或多个组件相关联的支持框架350支持。
尽管图11A-11J中所示的示例性实施方案采用将图像投影到投影屏幕110上，但是应当理解，可以在替换方案中采用其它显示设备和形式，例如使用平板显示器(例如磁共振成像兼容显示器)。尽管许多前述示例性实施方案在具有可移动桌台和机架的磁共振成像系统的示例技术背景下，但是应当理解，本文描述的示例性实施方案可以适用于其它类型的基于机架/桌台的成像系统和基于机架/桌台的治疗系统(以及任选地，使用由机架支持的成像和治疗设备的医疗系统)。例如，本文公开的示例性实施方案可以与其它基于机架的医学成像系统一起使用，例如但不限于计算机断层摄影成像和正电子发射断层成像。本文所公开的示例性实施方案也可应用于基于机架的治疗系统，例如放射治疗系统和机器人外科手术系统。
图12示出了显示系统的示例性实施方案，其中观察镜120A连接到头部线圈196。与图4所示类似的示例性显示系统包括投影仪外壳106，其容纳投影仪并支持投影屏幕。投影仪外壳106由一对支持构件105支持。每个示例性支持构件105通过相应的安装构件405可拆卸地连接到桌台的轨道系统。安装构件405可插入到桌台的轨道中，并且锁定机构(例如锁定凸片410)产生夹紧轨道的夹紧动作，从而将安装构件405保持到桌台(床)上。然后可以将支持构件105夹在安装构件405上。本示例性实施方案允许安装构件405刚性连接到桌台上。
如图所示，观察镜120A通过包括延伸构件415和一对枢轴接头420和425的示例性连接组件连接到头部线圈196(例如头部线圈的上部)。观察镜120A可以相对于头部线圈196可旋转地或可滑动地定位。例如，观察镜120A可以枢转地安装到头部线圈(例如通过铰链)，或者可滑动地延伸。尽管图12示出了提供两个旋转自由度的示例性实施方案，但是在其它示例性实施方案中，观察镜120A可以根据多个自由度(例如，一个或多个移动自由度和/或一个或多个旋转自由度)而移动。移动和/或旋转机构可以包括限制镜子120A的旋转和/或移动的量的止动件。
图12所示的示例性连接组件包括可连接(例如通过紧固件或夹具)到头部线圈196的基座430。头部线圈的上半部的形状类似于口罩的形状，并且被设计成使得其可以在患者的头部放置到下半部上之后被安装。上半部分(口罩部分)通常具有大的穿孔(孔或窗口)，以使患者能够通过其观察和呼吸。形成这些穿孔的边界的构件(例如，轨道，梁或杆)适于与镜子保持器接合(例如，通过夹具或摩擦配合)。例如，通过使基座与多个轨道的形状相匹配，镜子保持器基座可以搭扣配合到口罩上并保持固定在空间中。
在一些示例实施方式中，观察镜120A可以是显示系统的唯一观察镜。然而，在其它示例性实施方案中，观察镜120A可以是副观察镜(例如，任选的)，当不使用主观察镜(图4中所示)时，副观察镜可以任选地安装到头部线圈。例如，参考图4和12，图4中所示的主观察镜120可以是凹进的或以其它方式收纳的(例如，存储在图12的区域440内，或被移除)，并且图12的副镜120A可以在替代方案中使用。在涉及使用运动跟踪系统的情况下，通过在投影仪外壳106和副镜120B之间提供允许无阻碍地使用跟踪系统来跟踪患者头部的运动的开放区域，使用副镜120A而不使用主镜120的后一种配置可能是有益的。
本文所用的短语″机架″是指用于相对于可移动桌台来支持医学成像和/或医学治疗装置的任何机械支持系统。尽管前面的例子示出了具有中心孔的磁共振成像机架形式的闭合机架，在该中心孔中患者可以在桌台上移动，使得患者在方位上被机架包围，但是应当理解，机架不需要完全包围患者。例如，磁共振成像机架可以是不完全围绕患者的称为″开孔″机架。在上面列出的不涉及磁共振成像的示例性实施方案中，机架可以是例如C型臂或O型臂。在其它示例性实施方案中，例如涉及机器人外科手术的示例，机架可以是可控制的机械连杆，以相对于可定位在桌台上的患者定位医疗装置或器械。
上面描述的具体实施方案已经通过举例说明的方式示出，并且应当理解，这些实施方案可以是各种修改和替换形式。还应当理解，权利要求书不应当限于所公开的特定形式，而是覆盖落入本申请的精神和范围内的所有修改方案、等同方案和替代方案。

Claims (51)

1.医学成像和/或治疗系统，包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
投影仪；
投影屏幕，所述投影屏幕相对于所述投影仪定位，从而为所述投影仪投影的图像提供显示面；和
镜子，所述镜子相对于所述投影屏幕被支持，使得当患者驻留在所述桌台上时，患者能通过所述镜子观看投影到所述投影屏幕上的图像；
其中所述投影仪、镜子和投影屏幕相对于桌台被支持，使得它们与桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系，并且使得在桌台的移动期间由投影仪投影到投影屏幕上的图像以恒定的投影图像场大小被投影，从而减少当患者相对于机架移动时患者的运动感知。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述镜子是第一镜子，并且其中所述系统还包括折叠镜，所述折叠镜被支持为使得由所述投影仪投影的图像在被投影到所述投影屏幕上之前被所述折叠镜反射。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述镜子是凹面镜，并且其中所述凹面镜的焦距大于所述凹面镜和所述投影屏幕之间的距离，所述患者感知所述投影屏幕的放大虚拟图像。
4.根据权利要求3所述的系统，其中所述凹面镜被配置为使得所述患者在延伸超过所述机架的顶部内表面的一定深度处感知到所述放大的虚拟图像。
5.根据权利要求1或2所述的系统，还包括支持在所述镜子和所述投影屏幕之间的透镜，所述患者感知所述投影屏幕的放大的虚拟图像。
6.根据权利要求5所述的系统，其中所述透镜被配置为使得所述患者在延伸超过所述机架的顶部内表面的一定深度处感知到所述放大的虚拟图像。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的系统，其中所述投影仪、所述投影屏幕和所述镜子由一个或多个支持框架支持，其中每个支持框架被固定到所述桌台上，使得当所述桌台被移动时，每个支持框架与所述桌台一致地移动。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述一个或多个支持框架中的至少一个支持框架是头部线圈。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述镜子由所述头部线圈支持。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的系统，其中所述机架是磁共振成像机架。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述投影仪是磁共振成像兼容的，使得所述投影仪在磁共振成像期间可定位在所述磁共振成像机架内。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述投影仪的一个或多个电子电路不存在铁氧体磁心电感器。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其中所述机架被配置用于执行计算机断层摄影成像或正电子发射断层摄影。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其中所述机架被配置用于放射治疗。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的系统，还包括可操作地连接到所述投影仪的控制电路，其中所述控制电路被配置为在执行医学成像或治疗过程之前，当所述患者被朝向所述机架移动时，向所述投影仪传递位置依赖性视频内容，所述位置依赖性视频内容是根据检测到的或推断的所述桌台相对于所述机架的位置。
16.根据权利要求15所述的系统，其中提供传递到所述投影仪的所述位置依赖性视频内容，从而在所述患者被朝向所述机架移动时促进所述患者的放松。
17.根据权利要求1至12中任一项所述的系统，其中所述投影屏幕是背投影屏幕。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的系统，其中所述投影仪是电池供电的。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的系统，其中所述投影仪可操作地连接到用于接收视频内容的无线接收器。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的系统，其中所述机架完全围绕内孔。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的系统，还包括光学运动跟踪子系统，所述光学运动跟踪子系统包括至少一个运动跟踪相机，用于跟踪与所述患者相关联的基准的位置。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述至少一个运动跟踪相机被定位成使得与所述基准的检测相关的光束路径包括来自所述镜子的反射。
23.根据权利要求22所述的系统，还包括部分反射镜，所述部分反射镜以倾斜角度定位于所述镜子和所述投影屏幕之间，其中至少一个运动跟踪相机被定位成使得与所述基准的检测相关的光束路径包括来自所述部分反射镜的反射。
24.根据权利要求22所述的系统，还包括光谱选择镜，所述光谱选择镜以倾斜角度定位在所述镜子和所述投影屏幕之间，其中至少一个运动跟踪相机被定位成使得与所述基准的检测相关的光束路径包括来自所述光谱选择镜的反射。
25.根据权利要求22所述的系统，其中所述镜子是部分反射镜，其中至少一个运动跟踪相机被定位成使得与所述基准的检测相关的光束路径包括通过所述部分反射镜的透射。
26.根据权利要求22所述的系统，其中所述镜子是光谱选择镜，其中至少一个运动跟踪相机被定位成使得与所述基准的检测相关的光束路径包括通过所述光谱选择镜的透射。
27.根据权利要求22所述的系统，还包括额外的镜子，其中至少一个运动跟踪相机被定位成使得与所述基准的检测相关的光束路径包括来自所述额外的镜子的反射。
28.根据权利要求21所述的系统，其中一个或多个运动跟踪相机由支持框架机械地支持，所述支持框架还支持所述镜子、所述投影屏幕和所述投影仪中的一个或多个。
29.根据权利要求21所述的系统，其中一个或多个运动跟踪相机由支持框架机械地支持，所述支持框架还支持所述投影仪，并且其中所述镜子由头部线圈支持。
30.根据权利要求21所述的系统，其中一个或多个运动跟踪相机被定位成使得与所述基准的检测相关的光束路径不受所述镜子和所述投影屏幕的阻碍。
31.在包括医学成像和/或治疗系统的过程之前或期间向患者显示图像的方法，所述医学成像和/或治疗系统包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
投影仪；
投影屏幕，所述投影屏幕相对于所述投影仪定位，从而为所述投影仪投影的图像提供显示面；和
镜子，所述镜子相对于投影屏幕被支持，使得当患者驻留在桌台上时，投影到投影屏幕上的图像可被患者通过所述镜子看到；
其中至少所述镜子和所述投影屏幕相对于所述桌台被支持，使得它们与所述桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系；
所述方法包括：
在桌台相对于机架移动的过程中，控制投影仪将图像投影到投影屏幕上，使得图像以恒定的投影图像场大小投影，从而减少当患者相对于机架移动时患者的运动感知。
32.根据权利要求31所述的方法，其中当在所述过程之前所述患者在水平方向朝向所述机架移动时，所述图像被投影到所述患者。
33.根据权利要求31所述的方法，其中在所述过程期间，所述图像被投影到所述患者。
34.根据权利要求31所述的方法，其中当在所述过程之前所述患者沿垂直方向移动时，所述图像被投影到所述患者。
35.根据权利要求31至34中任一项所述的方法，其中所述图像包括视频内容。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述视频内容包括娱乐视频内容。
37.根据权利要求36所述的方法，其中所述娱乐视频内容是所述患者可选择的。
38.根据权利要求31至37中任一项所述的方法，还包括：
在桌台移动期间，确定桌台相对于机架的位置；和
当在执行该过程之前患者被朝向机架移动时，将位置依赖性视频内容传送到投影仪。
39.根据权利要求38所述的方法，其中选择传送到所述投影仪的所述位置依赖性视频内容，从而在所述患者被朝向所述机架移动时促进所述患者的放松。
40.与医学成像和/或治疗系统一起使用的显示系统，所述医学成像和/或治疗系统包括机架和相对于所述机架可移动的桌台，所述显示系统包括：
一个或多个支持框架，其中每个支持框架可连接到所述桌台，使得每个支持框架当连接到所述桌台时与所述桌台一致地移动；
投影仪；
投影屏幕，所述投影屏幕相对于所述投影仪定位，从而为所述投影仪投影的图像提供显示面；
镜子，所述镜子相对于所述投影屏幕定位，使得驻留在所述桌台上的患者能够通过所述镜子观看投影到所述投影屏幕上的图像；
其中所述投影仪、所述镜子和所述投影屏幕是由所述一个或多个支持框架相对于所述桌台可支持的，使得当所述一个或多个支持框架连接到所述桌台时，在所述桌台相对于所述机架移动期间，在所述投影仪、所述镜子和所述投影屏幕之间保持固定的空间关系，使得在所述桌台移动期间由所述投影仪投影到所述投影屏幕上的图像以恒定的投影图像场大小被投影，从而当患者相对于机架移动时，减少患者的运动感知。
41.根据权利要求40所述的显示系统，其中所述一个或多个支持框架之一是头部线圈。
42.根据权利要求41所述的显示系统，其中所述镜子由所述头部线圈支持，并且其中所述投影屏幕由所述头部线圈之外的支持框架支持。
43.根据权利要求40所述的显示系统，还包括至少一个运动跟踪相机，所述运动跟踪相机适于跟踪与所述患者相关联的基准的位置。
44.医学成像或医学治疗系统，其包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
可移动的投影仪；
投影屏幕，所述投影屏幕被定位用于为投影仪投影的图像提供显示面；
镜子，所述镜子相对于所述投影屏幕被支持，使得当患者驻留在所述桌台上时，患者能通过所述镜子观看投影到所述投影屏幕上的图像；
其中所述镜子和所述投影屏相对于所述桌台被支持，使得它们与所述桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系；和
用于控制可移动投影仪的位置的控制电路，使得在桌台移动期间由投影仪投影到投影屏幕上的图像以恒定的投影图像场大小被投影，从而减少当患者相对于机架移动时患者的运动感知。
45.医学成像和/或治疗系统，包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
投影仪，所述投影仪包括用于控制投影图像的投影图像尺寸的可控光学成像组件；
投影屏幕，所述投影屏幕被定位用于为所述投影仪投影的图像提供显示面；
镜子，所述镜子相对于所述投影屏幕定位，使得投影到所述投影屏幕上的图像能被患者通过所述镜子看到；
其中所述镜子和投影屏幕相对于桌台被支持，使得它们与桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系
用于控制所述可控光学成像组件的控制电路，使得在桌台移动期间由投影仪投影到投影屏幕上的图像以恒定的投影图像场大小被投影，从而减少当患者相对于机架移动时患者的运动感知。
46.根据权利要求45所述的系统，其中所述投影仪是可变投射投影仪，其中所述投影仪的投射是所述控制电路可控制的，以保持所述恒定的投影图像场大小。
47.医学成像和/或治疗系统，其包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
显示装置，所述显示装置被定位为使得当患者驻留在所述桌台上时，所述显示装置对于患者是可见的；
透镜，所述透镜被支持为使得所述显示装置通过所述透镜对于所述患者是可见的，其中所述透镜被配置为使得所述显示装置的放大的虚拟图像被所述患者感知；
其中所述显示装置和所述透镜相对于所述桌台被支持，使得它们与所述桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系，使得在所述桌台的移动期间由所述显示装置显示的图像以恒定的投影图像场大小被显示，从而减少当所述患者相对于所述机架移动时患者的运动感知。
48.根据权利要求47所述的系统，其中所述透镜被配置为使得所述患者在延伸超过所述机架的顶部内表面的一定深度处感知所述放大的虚拟图像。
49.医学成像和/或治疗系统，包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
相对于所述机架可移动的桌台；
显示屏幕，所述显示屏幕被支持为使得当患者驻留在所述桌台上时，所述显示屏幕对于患者是可见的；
光学聚焦元件，所述光学聚焦元件被支持为使得所述显示屏幕经由通过所述光学聚焦元件的透射或来自所述光学聚焦元件的反射而对于所述患者是可见的，其中所述光学聚焦元件被配置为使得所述显示屏幕的放大的虚拟图像被所述患者感知；
其中所述显示屏幕和所述光学聚焦元件相对于所述桌台被支持，使得它们与所述桌台一致地移动，同时保持它们之间的固定空间关系，使得在所述桌台的移动期间由所述显示屏显示的图像以恒定的投影图像场大小被显示，从而减少当所述患者相对于所述机架移动时患者的运动感知。
50.医学成像和/或治疗系统，其包括：
支持医学成像装置或医学治疗装置的机架；
用于在医学过程期间向患者显示图像的光学子系统；
其中所述光学子系统被配置为使得患者在延伸超过所述机架的顶部内表面的一定深度处感知放大的虚拟图像。
51.根据权利要求50所述的系统，还包括相对于所述机架可移动的桌台，其中所述光学子系统是由一个或多个支持框架支持，其中每个支持框架被固定到所述桌台，使得当所述桌台被移动时，每个支持框架与所述桌台一致地移动。
CN201880075962.XA 2017-10-02 2018-10-02 用于在医学成像或治疗过程期间向位于可移动桌台上的患者显示图像的系统和方法 Pending CN111386496A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762567053P 2017-10-02 2017-10-02
US62/567,053 2017-10-02
PCT/CA2018/051242 WO2019068185A1 (en) 2017-10-02 2018-10-02 SYSTEMS AND METHODS FOR SHOWING IMAGES TO A PATIENT ON A MOBILE TABLE DURING MEDICAL OR THERAPEUTIC IMAGING PROCEDURES

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111386496A true CN111386496A (zh) 2020-07-07

Family

ID=65994188

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880075962.XA Pending CN111386496A (zh) 2017-10-02 2018-10-02 用于在医学成像或治疗过程期间向位于可移动桌台上的患者显示图像的系统和方法

Country Status (5)

Country Link
US (2) US11571174B2 (zh)
EP (1) EP3692416A4 (zh)
JP (1) JP2020535931A (zh)
CN (1) CN111386496A (zh)
WO (1) WO2019068185A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111386496A (zh) * 2017-10-02 2020-07-07 因诺维尔医疗公司 用于在医学成像或治疗过程期间向位于可移动桌台上的患者显示图像的系统和方法
JP2020127596A (ja) * 2019-02-08 2020-08-27 キヤノン株式会社 光学素子
WO2021102587A1 (en) * 2019-11-29 2021-06-03 Innovere Medical Inc. Systems and methods for passive collision control during medical imaging or therapeutic procedures
US11233984B2 (en) * 2020-02-28 2022-01-25 Resonance Technology, Inc. Flexible or curved display for MRI bore
US11408951B2 (en) * 2020-04-24 2022-08-09 MR CoilTech Limited Open-face, dual-mode head coil for clinical imaging in ultra-high field MRI scanner
DE102020211274A1 (de) 2020-09-08 2022-02-24 Siemens Healthcare Gmbh Magnetresonanzvorrichtung mit einer Patientenlagerungsvorrichtung und einer Kommunikationseinheit
CN113057836B (zh) * 2021-03-18 2022-06-07 济南市槐荫人民医院 一种自动化医疗器械设备诊断装置
EP4123575A1 (en) 2021-07-23 2023-01-25 Koninklijke Philips N.V. Signal extraction from camera observation
EP4124875A1 (en) 2021-07-26 2023-02-01 Koninklijke Philips N.V. Camera-based patient monitoring in medical imaging
WO2023144579A1 (en) * 2022-01-26 2023-08-03 Mosso Vazquez Jose Luis Screen for image projection during surgery and a patient assistance projection system.
EP4289342A1 (en) 2022-06-07 2023-12-13 Koninklijke Philips N.V. A mirror system for relaying video content to a scanner patient, and a patient support, medical scanner and patient entertainment system using the mirror system
WO2023237375A1 (en) 2022-06-07 2023-12-14 Koninklijke Philips N.V. A mirror system for relaying video content to a scanner patient, and a patient support, medical scanner and patient entertainment system using the mirror system
WO2024081971A1 (en) * 2022-10-14 2024-04-18 Pdc Facilities, Inc. Systems and methods related to image projection and display in an mri bore
GB2623949A (en) * 2022-10-30 2024-05-08 Elekta ltd Patient information solution

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101023878A (zh) * 2006-02-17 2007-08-29 通用电气公司 使用同时采集的运动数据补偿成像数据的方法和装置
US20160313635A1 (en) * 2015-04-21 2016-10-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Medical imaging apparatus and projection device
CN106901737A (zh) * 2015-10-30 2017-06-30 东芝医疗系统株式会社 医用图像诊断装置以及磁共振成像装置
CN107106076A (zh) * 2014-10-27 2017-08-29 三星电子株式会社 医学成像设备

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003190112A (ja) * 2001-12-27 2003-07-08 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 表示装置及び磁気共鳴イメージング装置
WO2008120152A1 (en) * 2007-03-29 2008-10-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Optical-image transmission device
KR101525013B1 (ko) 2012-11-05 2015-06-16 삼성전자주식회사 자기공명영상 장치
EP2910187B1 (en) * 2014-02-24 2018-04-11 Université de Strasbourg (Etablissement Public National à Caractère Scientifique, Culturel et Professionnel) Automatic multimodal real-time tracking of a moving marker for image plane alignment inside a MRI scanner
CN103860179A (zh) 2014-03-26 2014-06-18 山东省千佛山医院 一种磁共振成像装置
KR101625473B1 (ko) 2014-07-18 2016-05-30 삼성전자 주식회사 자기공명영상장치
JP6532744B2 (ja) * 2015-04-21 2019-06-19 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 表示装置、および医用画像診断装置
JP6656881B2 (ja) 2015-10-30 2020-03-04 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 磁気共鳴イメージング装置
JP6822761B2 (ja) 2015-10-30 2021-01-27 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像診断システム、磁気共鳴イメージング装置及び映像投影プログラム
JP6702700B2 (ja) * 2015-11-27 2020-06-03 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 医用画像診断システム、医用画像診断装置及び映像投影プログラム
CN111386496A (zh) * 2017-10-02 2020-07-07 因诺维尔医疗公司 用于在医学成像或治疗过程期间向位于可移动桌台上的患者显示图像的系统和方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101023878A (zh) * 2006-02-17 2007-08-29 通用电气公司 使用同时采集的运动数据补偿成像数据的方法和装置
CN107106076A (zh) * 2014-10-27 2017-08-29 三星电子株式会社 医学成像设备
US20160313635A1 (en) * 2015-04-21 2016-10-27 Kabushiki Kaisha Toshiba Medical imaging apparatus and projection device
CN106901737A (zh) * 2015-10-30 2017-06-30 东芝医疗系统株式会社 医用图像诊断装置以及磁共振成像装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3692416A4 (en) 2021-10-13
JP2020535931A (ja) 2020-12-10
US20230329655A1 (en) 2023-10-19
EP3692416A1 (en) 2020-08-12
US20200289075A1 (en) 2020-09-17
WO2019068185A1 (en) 2019-04-11
US11571174B2 (en) 2023-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230329655A1 (en) Systems and methods for displaying images to patient residing on movable table during medical imaging or therapeutic procedures
JP2020535931A5 (zh)
CN106901737B (zh) 医用图像诊断装置以及磁共振成像装置
US8805476B2 (en) Magnetic resonance imaging device and control method thereof
US10412377B2 (en) Augmented display device for use in a medical imaging laboratory
JP6532744B2 (ja) 表示装置、および医用画像診断装置
JP7265317B2 (ja) 頭部の少なくとも一部分を測定するためのｍｒｉ装置
CN106469253A (zh) 用于显示位置信息的装置和方法
US20220409149A1 (en) Systems and methods for passive collision control during medical imaging or therapeutic procedures
JP6822761B2 (ja) 医用画像診断システム、磁気共鳴イメージング装置及び映像投影プログラム
WO2008120152A1 (en) Optical-image transmission device
JP6656881B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
CN102885624A (zh) 磁共振设备
KR101566708B1 (ko) 헤드 서포트 및 이를 포함하는 자기공명영상장치
CN102429680B (zh) 用于计算机断层扫描仪的方法和计算机断层扫描仪
JP6702700B2 (ja) 医用画像診断システム、医用画像診断装置及び映像投影プログラム
JP6956819B2 (ja) 医用画像診断装置及び医用画像診断システム
JP2018042892A (ja) 医用画像診断装置
JP2004041411A (ja) Ｍｒｉにおける視覚刺激呈示方法及びｍｒｉ装置
EP3073928A1 (en) Positioning of partial volumes of an anatomy
CN114363595B (zh) 一种投影装置及检查设备
US11375966B2 (en) Patient display system for a medical imaging or radiotherapy apparatus
US20240045004A1 (en) MRI Compatible Projector Assembly and System with Collimated Optics Through an RF Waveguide for In-Bore Viewing

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200707