CN113678012B

CN113678012B - 用于磁共振成像的二维显示器

Info

Publication number: CN113678012B
Application number: CN202080026022.9A
Authority: CN
Inventors: P·福斯曼; S·克吕格尔; J·H·维尔贝恩
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2019-04-01
Filing date: 2020-03-27
Publication date: 2024-03-15
Anticipated expiration: 2040-03-27
Also published as: EP3948320B1; WO2020201154A1; CN113678012A; EP3948320A1; JP7418466B2; EP3719519A1; JP2022526796A; US20220175486A1

Abstract

所公开的是一种磁共振成像磁体组件(102，102’)，其被配置用于支撑在成像区(108)内的对象(118)。所述磁共振成像磁体组件包括磁共振成像磁体(104)，其中，磁共振成像磁体被配置为生成具有所述成像区的主磁场。磁共振成像磁体组件还包括光学图像生成器(122)，其被配置用于生成二维图像。磁共振成像磁体组件还包括光波导束(123)，其被配置用于耦合到所述光学图像生成器。磁共振成像磁体组件包括包含像素(600)的二维显示器(124)，其中，每个像素包括漫射器(602、602’)。每个像素均被光学耦合到从光波导束选择的至少一个光波导，其中，每个像素中的至少一个光波导被配置用于照射所述漫射器。光波导束和二维显示器被配置用于显示二维图像。

Description

用于磁共振成像的二维显示器

技术领域

本发明涉及磁共振成像，具体地涉及磁共振成像系统的构建。

背景技术

磁共振成像(MRI)扫描器使用大的静态磁场来对齐原子的核自旋，作为在患者体内产生图像的过程的一部分。这种大的静态磁场被称为B0场或主磁场。时间相关的磁梯度场和射频(RF)场用于对自旋的取向进行空间相关操作。电子部件和导电部件能够与磁场和射频场相互作用。

美国专利公开US 2014/125337 A1公开了一种磁共振成像(MRI)装置，其包括具有对其施加在MRI扫描中使用的磁场的膛的壳体、在其上可以放置检查目标并且进入壳体的膛的移动台、将图像投影到形成壳体的膛的内壁上的投影器、以及控制投影单元并将视频信号传输到投影器的控制器。

发明内容

本发明在独立权利要求中提供了磁共振成像磁体组件和磁共振成像系统。在从属权利要求中给出了实施例。

对于寻求提高患者舒适度和体验的各种应用，在MRI膛内部的高分辨率光学显示器(二维显示器)具有巨大的潜力。当将具有显示控制电子器件的屏幕集成到MR膛中时，电磁干扰可以成为一个挑战。本发明的实施例可以通过使用耦合到二维显示器的光波导束来提供改进的显示器。二维显示器具有漫射器，每个漫射器都被耦合到至少一个光波导。这些漫射器中的每一个形成在显示器中的像素。漫射器提供非常紧凑并且可以从大角度范围观看的显示器。

在一个方面中，本发明提供一种磁共振成像磁体组件，其被配置用于支撑成像区内的对象。所述磁共振成像磁体组件包括磁共振成像磁体。磁共振成像磁体被配置用于生成具有成像区的主磁场。本文中所使用的成像区涵盖磁场中具有足够高的值并且足够均匀以执行磁共振成像的区域。磁共振成像磁体组件被配置用于支撑在成像区内的对象的至少一部分。

磁共振成像磁体组件还包括光学图像生成器，其被配置用于生成二维图像。磁共振成像磁体组件还包括光波导束，其被配置用于耦合到光学图像生成器。磁共振成像磁体组件还包括包含像素的二维显示器。像素中的每个包括漫射器。

本文中所使用的漫射器涵盖用于使像素的照射均匀或在预定均匀度内和/或用于定义或控制像素的尺寸的光学结构。漫射器可以例如是漫射板或者也可以形成在光波导束的末端点内或末端尖端内。像素中的每个被光学耦合到从光波导束中选择的至少一个光波导。像素中的每个的至少一个光波导被配置用于照射漫射器。光波导束和二维显示器被配置用于显示二维图像。

光波导束耦合到光学图像生成器，然后将其显示在包括像素的二维显示器上。这可以是有益的，因为漫射器的使用能够构建与磁共振成像兼容并且还能够从多个角度观看的显示器。这使得二维显示器相对于对象的放置不那么紧要。它还使对象能够以更少的疲劳和更少的努力来查看二维显示器。

光学图像生成器例如可以是屏幕、投影器或其他类型的显示器。光波导束的使用使得光学图像生成器能够从主磁场的高场区域中移除。

漫射器例如可以被集成到个体波导中，或者在一些范例中可以是个体光波导被耦合到其上的单独的漫射器板。

在另一实施例中，磁共振成像磁体组件还包括对象支撑物。光波导束被集成到对象支撑物中。该范例可以例如是有益的，因为它使图像能够被带入磁共振成像系统，在那里对象能够查看它。将光波导束放置在支撑物中可以是有益的或有用的，因为光波导束将很可能不会干扰磁共振成像协议。

在另一实施例中，对象支撑物包括拱形支撑物(support arch)。二维显示器被附接到拱形支撑物上。该实施例可以是有益的，因为当拱形支撑物被附接到对象支撑物时，随着对象支撑物可以移动到磁共振成像系统中，二维显示器的位置将因此具有相对于对象的恒定位置。这例如可以实现在磁共振成像磁体的膛的外部定位或对准二维显示器。

在另一实施例中，磁共振成像磁体组件包括梯度线圈组件。磁共振成像磁体组件包括封装磁共振成像磁体和梯度线圈组件的磁体盖。在一个实施例中，二维显示器可以被集成到磁体盖中并被附接到磁体盖。

例如，光波导束可以作为磁体盖的一部分形成或制造。在不同的实施例中，光波导束被附接到磁体盖。例如，可以制造光波导束，然后在之后将其附接或粘合或用带子绑到磁体盖上。在实施例的不同变体中，光波导束在梯度线圈组件和磁体盖之间。例如，如果光波导束是一束光纤，它可以简单地放置或散布在两者之间，并且还可以不需要被附接到磁体盖或形成在磁体盖中。

在另一实施例中，磁共振成像磁体是具有用于接收对象的膛的圆柱形磁体。二维显示器在膛内。例如，二维显示器可以被附接到磁体的膛内。这可以是有益的，因为光波导束的使用可以使非常紧凑的二维显示器能够永久安装在磁体的膛内。

在另一实施例中，光学图像生成器被附接到磁共振成像磁体组件。光学图像生成器在膛的外面。

在另一实施例中，光波导束由多根光纤形成。这可以是形成光波导束的非常方便和经济的手段。

在另一实施例中，光波导束是三维打印的光波导束或由光刻结构的箔形成的波导束。该实施例可以是有益的，因为它可以非常方便地形成在磁共振成像磁体组件的另一个部件中，例如盖子，或者它可以在制造时构造在另一个部件内。

在另一实施例中，光波导束中的光波导被配置用于形成邻接每个体素的漫射器的光学耦合表面。例如，如果它们是光纤，它们的端点可以安装在与漫射器或漫射器板齐平的位置。

在另一实施例中，光波导束被配置和制造为使得漫射器形成光波导的端面。例如，光波导束中的波导的端部可以是磨砂的，使得它们对光线进行漫射。该实施例还可以涉及对光波导束进行加宽，以控制具体像素的尺寸。这可以是一个具体有益的实施例，例如当光波导束是3D打印的或由光刻结构的箔形成时。这可以实现在一个步骤中形成完整的漫射器和光波导束。

在另一实施例中，光波导束中的光波导包括反射端面。例如，波导中的每个的端部可以被抛光成平坦的或者甚至是银色的。光波导束中的光波导包括长度延伸部。光波导束中的光波导被配置为使用反射端面来耦合漫射器。该实施例可以是有益的，因为它可以实现减小光波导束和二维显示器的组合的尺寸或厚度。

在另一方面中，本发明提供一种磁共振成像系统，其包括根据实施例的磁共振成像磁体组件。磁共振成像系统还包括存储器，其用于存储机器可执行指令和被配置用于控制磁共振成像系统采集磁共振成像数据的脉冲序列命令。磁共振成像系统还包括处理器，其被配置用于控制磁共振成像系统。

机器可执行指令的执行使处理器通过利用脉冲序列命令控制磁共振成像系统来采集磁共振成像数据。机器可执行指令的执行还使处理器在磁共振成像数据的采集期间控制光学图像生成器以生成二维图像。该实施例可以是有益的，因为它提供一种用于在磁共振成像数据的采集期间向对象有效地提供二维图像而不对该采集具有不利影响的手段。

在另一实施例中，磁共振成像系统还包括对象运动检测系统，其被配置为在磁共振成像数据的采集期间采集对象运动。机器可执行指令的执行还使处理器控制对象运动检测系统在磁共振成像数据的采集期间采集对象运动数据。机器可执行指令的执行还使处理器使用对象运动数据控制光学图像指示器以呈现运动反馈指示器。

例如，光学图像指示器能够是用于显示表示对象运动数据的符号或图形的图像或显示。在一些磁共振成像协议期间，对象屏住其呼吸是有益的。所述光学图像指示器能够用于指示对象应保持的呼吸阶段。这可以提供反馈并帮助对象集中注意力以屏住其呼吸。在其他范例中，对象可能有移动的趋势，并且光学图像指示器可以提供对象身体位置的图形。这种反馈可以帮助对象移动。

在另一实施例中，对象运动检测系统包括身体位置传感器。

在另一实施例中，运动检测系统包括相机系统。

在另一实施例中，运动检测系统包括呼吸管。

在另一实施例中，运动检测系统包括呼吸监测带。

在另一实施例中，对象运动检测系统包括磁共振成像导航器。例如，其正在采集用于测量对象的位置的导航器时，运动检测系统能够是磁共振成像本身。

在另一实施例中，光学图像指示器被配置用于显示以下任一项：屏住呼吸指示器、对象的呼吸状态、对象的身体位置及其组合。

在另一实施例中，机器可执行指令的执行使处理器控制光学图像生成器以呈现选定的颜色图案。

在另一实施例中，机器可执行指令的执行还使处理器呈现选定的颜色梯度。

在另一实施例中，机器可执行指令的执行还使处理器呈现选定的亮度梯度。

选定的颜色调色板、选定的颜色梯度和选定的亮度梯度的呈现可以用于控制磁共振成像系统内的色彩和/或照明。例如，这可以对对象提供镇静或舒缓的效果，并且它在控制对象的情绪中也是有用的。

应当理解，本发明的前述实施例中的一个或多个可以组合，只要组合的实施例不相互排斥。

如本领域技术人员将理解的，本发明的方面可以体现为装置、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例的形式，这些方面总体是在本文中被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各方面可以采用包含在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，所述具有体现在其上的计算机可执行代码。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。本文中所使用的“计算机可读存储介质”包括可以存储可由计算设备的处理器执行的指令的任何有形存储介质。计算机可读存储介质可以被称为计算机可读非暂时性存储介质。计算机可读存储介质也可以称为有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质还可以能够存储能够通过计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储介质的范例包括但不限于：软盘、磁性硬盘驱动器、固态硬盘、闪存、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘和处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘(CD)和数字多功能盘(DVD)，例如CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指能够由计算机设备经由网络或通信链路访问的各种类型的记录介质。例如，可以通过调制解调器、互联网或局域网检索数据。体现在计算机可读介质上的计算机可执行代码可以使用任何合适的介质来传输，包括但不限于无线、有线、光纤电缆、RF等，或者前述的任何合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括带有体现在其中的计算机可执行代码的传播的数据信号，例如，在基带中或作为载波的一部分。这种传播的信号可以采用多种形式中的任何一种，包括但不限于电磁的、光学的或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是并非计算机可读存储介质但是能够通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或与其结合使用的任何计算机可读介质。

“计算机内存”或“内存”是计算机可读存储介质的一个范例。计算机内存是处理器可直接访问的任何内存。“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的另一个范例。计算机存储器是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计算机存储器也可以是计算机存储器，反之亦然。

本文中所使用的“处理器”涵盖能够执行程序或机器可执行指令或计算机可执行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应当被解释为可能包含一个以上的处理器或处理核心。处理器可以例如是多核处理器。处理器还可以指在单个计算机系统内或分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备还应当被解释为可能是指每个都包括一个或多个处理器的计算设备的集合或网络。计算机可执行代码可以由多个处理器执行，这些处理器可以在同一计算设备内或者甚至可以跨多个计算设备分布。

计算机可执行代码可以包括使处理器执行本发明的方面的机器可执行指令或程序。用于执行本发明各方面操作的计算机可执行代码可以以一种或多种编程语言的任意组合编写并编译成机器可执行指令，所述编程语言包括面向对象的编程语言，如Java、Smalltalk、C++等和传统的过程编程语言，如“C”编程语言或类似的编程语言。在某些情况下，计算机可执行代码可以是高级语言的形式或预编译的形式，并与即时生成机器可执行指令的解释器结合使用。

计算机可执行代码可以完全在用户计算机上、部分在用户计算机上、作为独立软件包、部分在用户计算机上部分在远程计算机上或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)。

参考根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图、图示和/或框图描述了本发明的方面。应当理解，流程图、图示和/或框图的每个块或块的一部分在适用时能够以计算机可执行代码的形式由计算机程序指令来实施。还应当理解，当不相互排斥时，可以组合不同流程图、图示和/或框图中的块的组合。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，以生产机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的块中指定的功能/动作的手段。

这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质能够指导计算机、其他可编程数据处理装置其他设备以具体的方式运行，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实施流程图和/或框图的块中指定的功能/动作的指令的制品。

计算机程序指令还可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以使在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的一系列操作步骤产生计算机实现的过程，从而使在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实施在流程图和/或框图的块中指定的功能/动作的过程。

本文中所使用的“用户接口”是允许用户或操作者与计算机或计算机系统交互的接口。“用户接口”也可以称为“人机接口设备”。用户接口可以向操作者提供信息或数据和/或从操作者接收信息或数据。用户接口可以使来自操作者的输入能够被计算机接收并且可以从计算机向用户提供输出。换言之，用户接口可以允许操作者控制或操纵计算机，并且该接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。在显示器或图形用户接口上显示数据或信息是向操作者提供信息的范例。通过键盘、鼠标、轨迹球、触摸板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏手柄、网络摄像头、耳机、踏板、有线手套、遥控器和加速度计接收数据都是能够从操作者接收信息或数据的用户接口部件的范例。

本文中所使用的“硬件接口”包括使计算机系统的处理器能够与外部计算设备和/或装置交互和/或控制外部计算设备和/或装置的接口。硬件接口可以允许处理器向外部计算设备和/或装置发送控制信号或指令。硬件接口还可以使处理器能够与外部计算设备和/或装置交换数据。硬件接口的范例包括但不限于：通用串行总线、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无线局域网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口和数字输入接口。

本文中所使用的“显示器”或“显示设备”包括适用于显示图像或数据的输出设备或用户接口。显示器可以输出视觉的、音频的和/或触觉的数据。显示器的范例包括但不限于：计算机显示器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、阴极射线管(CRT)、存储管、双稳态显示器、电子纸、矢量显示器、平板显示器、真空荧光显示器(VF)、发光二极管(LED)显示器、电致发光显示器(ELD)、等离子显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、投影仪和头戴式显示器。

磁共振(MR)数据在本文中被定义为在磁共振成像扫描期间使用磁共振装置的天线通过原子自旋发射的射频信号的记录测量值。磁共振成像(MRI)图像或MR图像在本文中被定义为包含在磁共振成像数据内的解剖数据的重建后的二维或三维可视化。这种可视化能够使用计算机来执行。

附图说明

在下文中，将仅通过范例的方式并参考附图描述本发明的优选实施例，其中：

图1示出了磁共振成像系统的范例；

图2示出了磁共振成像系统的另一范例；

图3示出了说明操作图1或图2的磁共振成像系统的方法的流程图；

图4示出呈现运动反馈指示器的范例的二维图像的范例；

图5示出了被集成到磁共振成像磁体中的二维显示器；

图6示出了图5的二维显示器的可选择视图；

图7示出了将光波导束耦合到二维显示器的方法；

图8示出了将光波导束耦合到二维显示器的其他方法；以及

图9示出了将光波导束耦合到二维显示器的其他方法。

附图标记列表

100磁共振成像系统

102磁共振成像磁体组件

102’磁共振成像磁体组件

104磁体

106磁体的膛

108成像区

109感兴趣区域

110磁场梯度线圈

112磁场梯度线圈电源

114射频线圈

116收发器

118对象

120对象支撑物

122光学图像生成器

123光波导束

124二维显示器

126计算机系统

128硬件接口

130处理器

132用户接口

134计算机内存

140机器可执行指令

142脉冲序列命令

144磁共振成像数据

146导航器数据(对象运动数据)

146’相机数据(对象运动数据)

148运动反馈指示器

150磁共振图像

200磁共振成像系统

202拱形支撑物

204相机

300通过利用脉冲序列指令控制磁共振成像系统来采集磁共振成像数据

302在磁共振成像数据采集期间控制光学图像生成器生成二维图像

304在磁共振成像数据采集期间控制对象运动检测系统采集对象运动数据

306使用对象运动数据控制光学图像指示器在二维图像内呈现运动反馈指示器

400二维图像

402初始位置

404当前位置

500磁体盖

600像素

602漫射器

602’漫射器

604光波导

700可选覆盖

702反射端

704光学耦合器

706耦合到漫射器的光线

800光学耦合表面

900闪光

具体实施方式

这些图中相同编号的元件是等效元件或执行相同功能。如果功能是等效的，则先前已经讨论过的元件将不必在后面的图中讨论。

图1示出了磁共振成像系统100的范例。磁共振成像系统100包括磁共振成像磁体组件102和计算机系统126。

磁共振成像磁体组件102包括磁体104。磁体104是具有穿过其的膛106的超导圆柱形磁体。也能够使用不同类型的磁体；例如，也能够使用分离式圆柱形磁体和所谓的开放式磁体二者。分离式圆柱形磁体类似于标准圆柱形磁体，不同之处在于低温恒温器被分离成两个部分，以允许接近磁体的等平面，这样的磁体可以例如与带电粒子束疗法结合使用。开放式磁体具有两个磁体部分，一个在另一个上面，中间有足够大的空间来接收对象：两个部分区域的布置类似于Helmholtz线圈。开放式磁体很受欢迎，因为对象受限制较少。在圆柱形磁体的低温恒温器内部，存在一组超导线圈。在圆柱形磁体104的膛106内，存在磁场足够强且均匀以执行磁共振成像的成像区108。感兴趣区域109示出在成像区108内。通常针对感兴趣区域采集磁共振数据。对象118被示出为由对象支撑物120支撑，使得对象118的至少一部分在成像区108和感兴趣区域109内。

在磁体的膛106内还存在一组磁场梯度线圈110，其用于采集初步磁共振数据，以对磁体104的成像区108内的磁自旋进行空间编码。磁场梯度线圈110连接到磁场梯度线圈电源112。磁场梯度线圈110是代表性的。通常，磁场梯度线圈110包含三个独立的线圈组，用于在三个正交空间方向上进行空间编码。磁场梯度电源向磁场梯度线圈提供电流。提供给磁场梯度线圈110的电流作为时间的函数进行控制并且可以是斜坡或脉冲的。

与成像区108相邻的是射频线圈114，其用于操纵成像区108内的磁自旋的取向并且用于接收来自也在成像区108内的自旋的无线电传输。射频天线可以包含多个线圈元件。射频天线也可以称为信道或天线。射频线圈114连接到射频收发器116。射频线圈114和射频收发器116可以由单独的发射和接收线圈以及单独的发射器和接收器代替。应当理解，射频线圈114和射频收发器116是代表性的。射频线圈114还代表专用发射天线和专用接收天线。同样，收发器116也可以代表单独的发射器和接收器。射频线圈114还可以具有多个接收/发射元件，并且射频收发器116可以具有多个接收/发射信道。例如，如果执行诸如SENSE的并行成像技术，则射频114将具有多个线圈元件。

在磁体106的膛内，能够看到被附接至内表面的二维显示器124。这例如可以被附接至磁体盖或嵌入其中。该图中未示出磁体盖。存在位于磁体104的膛106之外的光学图像生成器122。光学图像生成器122和二维显示器124之间是光波导束123。光波导束123将二维显示器124耦合到光学图像生成器122。关于二维显示器124的细节在后面的附图中进行讨论。

收发器116和梯度控制器112被示出为连接到计算机系统126的硬件接口128。计算机系统还包括与硬件系统128通信的处理器130、存储器134和用户接口132。存储器134可以是处理器130可访问的存储器的任何组合。这可以包括诸如主存储器、高速缓存存储器以及诸如闪存RAM、硬盘驱动器或其他存储设备之类的非易失性存储器之类的东西。在一些范例中，存储器134可以被认为是非暂时性计算机可读介质。

存储器134被示出为包含机器可执行指令140。机器可执行指令140使处理器130能够控制磁共振成像系统100的操作和功能。机器可执行指令140还可以使处理器130能够执行各种数据分析和计算功能。计算机内存134还被示出为包含脉冲序列命令142。

脉冲序列命令142使磁共振成像系统能够根据磁共振成像协议采集磁共振成像数据。存储器134还被示出为包含已经通过利用脉冲序列命令142控制磁共振成像系统100采集的磁共振成像数据144。在图1所示的范例中，可以存在可选的对象运动检测系统。

在该范例中，磁共振成像系统100本身是运动检测系统。能够将脉冲序列命令142修改为也采集导航器数据146。这例如对于监测对象118的呼吸相位和/或心脏相位可以是有用的。存储器134被示出为包含与磁共振成像数据144的采集同时或交错采集的导航器数据146。导航器数据146可以是对象运动数据，并且可以用于生成运动反馈指示器148。运动反馈指示器148能够被呈现在二维显示器124上。这在对象118控制其位置和/或呼吸相位时可以是有用的。存储器134还被示出为包含从磁共振成像数据144重建的磁共振图像150。

图2示出了磁共振成像系统200的另一范例。磁共振成像系统200类似于图1的磁共振成像系统100，但有若干修改。磁共振成像磁体组件102’已被修改为使得光学图像生成器122位于对象支撑物120上或附近，并且光波导束123的路径选择为穿过对象支撑物120或被附接到对象支撑物120。二维显示器124由拱形支撑物202支撑在对象118的头部上方。即使对象支撑物120移入和移出磁体104的膛106，这也可将二维显示器124保持在相对于对象118的固定位置中。任选地，存在被附接到拱形支撑物202的相机204。相机204可以用于采集相机数据146’，在这种情况下所述相机数据146’可以是对象运动数据。

图3示出了说明操作图1的磁共振成像系统100或图2的磁共振成像系统200的方法的流程图。首先在步骤300中，利用脉冲序列命令142控制磁共振成像系统100、200。这使磁共振成像系统100、200采集磁共振成像数据144。接下来在步骤302中，处理器130控制光学图像生成器122在磁共振成像数据144的采集期间生成二维图像。例如，在脉冲序列命令的执行期间。方法随后进行到步骤304，这是可选的。对象运动检测系统(在图1中是磁共振成像系统，或者在图2中是相机系统204)在磁共振成像数据144的采集期间采集对象运动数据146、146’。方法随后可选地进行到步骤306，使用对象运动数据控制光学图像指示器将运动反馈指示器148呈现为二维图像，以控制运动反馈指示器。

图4示出了呈现运动反馈指示器148的范例的二维图像400的范例。在该范例中，存在两个圆圈402、404。第一个圆圈402表示对象的初始位置，并且第二个圆圈404表示对象404的当前位置。圆圈中心之间的距离可以例如用于表示呼吸相位的变化，或者对象位置的更复杂的测量可以映射为圆圈402、404的距离和/或取向上的变化。

范例可以提供通过光导将图像(二维图像)传输到MRI膛中，以避免任何类型的电磁干扰问题的手段。这能够是例如一束玻璃纤维，如下面的图5中所示。

图5示出了诸如将存在于磁共振成像磁体组件102中的二维显示器124的范例。在磁体104的膛106内，二维显示器124被示出为被集成到磁体盖500中。光波导束123被示出为穿过磁体盖500到达二维显示器124。在该范例中，光波导束123是光纤波导的集合。在其他范例中，光波导束123能够被制造或3D打印到磁体盖500中或由光刻结构的箔形成。

图6更详细地示出了二维显示器124的范例。在该范例中，二维显示器124再次安装在磁体盖500上，但是相同的显示器能够安装在拱形支撑物202上。二维显示器124包括多个像素600。每个像素600包括漫射器602和与其耦合的至少一个光波导604。漫射器602从光波导604获取光线并使其在整个像素表面上看起来是均匀的。例如，这使得即使当对象相对于二维显示器124的角度不是最佳时，对象也能够看到和解释二维显示器124。

在图5的范例中，能够将图像投影到纤维束的一端。在束的另一端上，纤维尖端能够弯曲并突出到MRI膛中，并且对患者是可见的(参见下面的图9)。在这里，它们能够被布置为形成二维显示器(参加图7)。纤维直径能够是非常小的，因此为了加宽像素，能够利用漫射器板终止它们(图7和8)。图7、图8和图9示出了将光波导束耦合到二维显示器124的不同方式。

作为弯曲光纤的可选替代，还能够借由在经过研磨和倒角为45°的光纤末端处的反射来对光线进行去耦，这在下面的图7中进行说明。或者，代替光纤，还能够使用光刻结构的箔或3D打印的波导结构。

图7示出了一个范例，其中光波导604具有反射端702。例如，反射端702能够被抛光并且可选地涂覆有镜面。这使光线706通过光学耦合器被反射，然后进入漫射器602。漫射器602和耦合器704的组合形成二维显示器124的一个像素600。这可以在其他像素600中被复制。在该范例中，光波导604是光纤。尽管示出为光纤，但也可以使用其他类型的波导，如3D打印的波导或聚合物波导。光纤604被示出为还可选地具有用于保护光纤604的覆盖物700。在一些范例中，不使用光学耦合器604，并且光线706直接从反射端表面702耦合到漫射器602。

图8示出了将光线706耦合到漫射器602中以形成单独像素600的替代方法。在该范例中，不使用反射端702。相反，光纤604被弯曲，使得光学耦合表面800邻接漫射器602，并且之后光线706被耦合。

图9示出了用于将波导604耦合到二维显示器124的另一替代方案。在该范例中，波导604具有直接过渡到漫射器602’的扩口结构900。图9中所示的结构可以例如表示通过三维打印制造的系统。漫射器602’能够是例如被打印的不同的材料，然后是被打印的扩口结构900，最后是与其连接的光波导604。在另一个替代方案中，扩口结构900的表面被处理，例如端部区域可以是磨砂的，并且这可以用于形成漫射器602’。

虽然已经在附图和前述说明中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述被认为是说明性的或范例性的而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施例。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的发明时能够理解和实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的几个项目的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述某些措施这一事实并不表示这些措施的组合不能有利地使用。计算机程序可以存储/分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光存储介质或固态介质，但也可以以其他形式分布，如经由互联网或其他有线或无线电信系统。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims

1.一种磁共振成像磁体组件(102、102’)，包括：

-磁共振成像磁体(104)，其中，所述磁共振成像磁体被配置用于生成具有成像区的主磁场；

-光学图像生成器(122)，其被配置用于生成二维图像；

-光波导束(123)，其被配置用于耦合到所述光学图像生成器；

-包括像素(600)的二维显示器(124)，其中，所述像素中的每个包括漫射器(602、602’)，其中，所述漫射器是漫射器板，其中，所述像素中的每个被光学耦合至从所述光波导束中选择的至少一个光波导，其中，所述像素中的每个的所述至少一个光波导被配置用于照射所述漫射器，其中，所述光波导束和所述二维显示器被配置用于显示所述二维图像。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像磁体组件，其中，所述磁共振成像磁体组件还包括用于支撑在所述成像区(108)内的对象(118)的对象支撑物(120)，其中，所述光波导束被集成到所述对象支撑物中。

3.根据权利要求2所述的磁共振成像磁体组件，其中，所述对象支撑物包括拱形支撑物(202)，其中，所述二维显示器被附接至所述拱形支撑物。

4.根据权利要求1所述的磁共振成像磁体组件，其中，所述磁共振成像磁体组件包括梯度线圈组件(110)，其中，所述磁共振成像磁体组件包括封装所述磁共振成像磁体和所述梯度线圈组件的磁体盖(500)，其中，所述二维显示器为以下任意一种：被集成在所述磁体盖内，以及被附接至所述磁体盖，并且其中，所述光波导束被附接至所述磁体盖，其中，所述光波导束在所述梯度线圈组件和所述磁体盖之间。

5.根据权利要求1所述的磁共振成像磁体组件，其中，所述磁共振成像磁体是具有用于接收对象的膛(106)的圆柱形磁体，其中，所述二维显示器在所述膛内。

6.根据权利要求5所述的磁共振成像磁体组件，其中，所述光学图像生成器被附接至所述磁共振成像磁体组件，其中，所述光学图像生成器在膛的外部。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的磁共振成像磁体组件，其中，所述光波导束是三维打印的光波导束或由光刻结构的箔形成。

8.根据权利要求1至6中的任一项所述的磁共振成像磁体组件，其中，所述光波导束由多根光纤形成。

9.根据权利要求1至6中的任一项所述的磁共振成像磁体组件，其中，所述光波导束中的光波导被配置用于以下任一项：

-形成邻接每个体素的所述漫射器的光学耦合表面(800)，

并且

-在所述光波导的端面上形成所述漫射器(602’)。

10.根据权利要求1至6中的任一项所述的磁共振成像磁体组件，其中，所述光波导束中的光波导包括反射端面(702)，其中，所述光波导束中的所述光波导被配置为使用所述反射端面被耦合到所述漫射器。

11.一种磁共振成像系统，包括前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像磁体组件，其中，所述磁共振成像系统还包括：

-存储器(134)，其存储机器可执行指令(140)和被配置用于控制所述磁共振成像系统采集磁共振成像数据(144)的脉冲序列命令(142)；

-处理器(130)，其被配置用于控制所述磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行使所述处理器：

-通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集(300)所述磁共振成像数据；并且

-控制(302)所述光学图像生成器在所述磁共振成像数据的采集期间生成所述二维图像。

12.根据权利要求11所述的磁共振成像系统，其中，所述磁共振成像系统还包括对象运动检测系统(100、204)，所述对象运动检测系统被配置用于在所述磁共振成像数据的所述采集期间采集对象运动，其中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：

-控制(304)所述对象运动检测系统在所述磁共振成像数据的所述采集期间采集所述对象运动数据(146、146’)；并且

-控制(306)光学图像指示器使用所述对象运动数据在所述二维图像内呈现运动反馈指示器(148)。

13.根据权利要求12所述的磁共振成像系统，其中，所述对象运动检测系统包括以下任一项：身体位置传感器、相机系统(146’)、呼吸管、呼吸监测带、磁共振成像导航器(146)、及其组合。

14.根据权利要求12或13所述的磁共振成像系统，其中，所述光学图像指示器被配置用于显示以下任一项：屏住呼吸指示器、对象的呼吸状态、对象的身体位置、及其组合。

15.根据权利要求11至13中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器控制所述光学图像生成器执行以下任一项：

-呈现选定的颜色图案；

-呈现选定的颜色梯度；

-呈现选定的亮度梯度；以及

-它们的组合。