本文所公開的主題的實施方案涉及醫(yī)療成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在醫(yī)療成像系統(tǒng)中，掃描器基于檢測到的輻射來生成信號，該信號用于生成掃描的受檢者的身體的圖像。就計算機(jī)斷層攝影(ct)成像而言，輻射可以包括朝向受檢者并且被受檢者衰減的x射線，或者就正電子發(fā)射斷層攝影(pet)、磁共振(mr)和/或核醫(yī)學(xué)(nm)成像而言，輻射可以由引入到受檢者體內(nèi)的放射性示蹤劑發(fā)射?？梢詫⑹軝z者小心地定位在醫(yī)療成像系統(tǒng)的檢查臺上，以便檢測來自患者身體的感興趣的特定區(qū)域的輻射，并且避開其他區(qū)域中的組織。在掃描期間，得到的圖像的質(zhì)量可取決于患者身體保持靜止且不移動，其中患者身體在掃描期間的移動可能降低圖像質(zhì)量。

2、當(dāng)在患者胸部上執(zhí)行掃描時，由于呼吸導(dǎo)致的患者胸部的移動可能降低圖像質(zhì)量。因此，可以以減少患者胸部在掃描期間的移動的方式指示或指導(dǎo)患者呼吸(例如，指導(dǎo)式呼吸)。然而，患者可能沒有遵循指令，或者可能發(fā)現(xiàn)難以控制他們的呼吸。例如，患者在醫(yī)療成像系統(tǒng)內(nèi)的定位可能會引起患者焦慮或增加患者的焦慮水平，從而導(dǎo)致呼吸更重且更快。

3、用于指導(dǎo)式呼吸的當(dāng)前方法可能依賴于技術(shù)人員的存在，這可能會增加執(zhí)行掃描的成本。另外，個性化指導(dǎo)可能會增加用于準(zhǔn)備患者進(jìn)行掃描的時間量，這可能會降低醫(yī)療成像系統(tǒng)的使用效率并且生成調(diào)度延遲。

4、已經(jīng)采取了各種方法來通過使用視覺工具幫助用戶實現(xiàn)對他們的呼吸的控制來減少對指導(dǎo)式呼吸中的人工干預(yù)的依賴。例如，giap的美國專利申請20190366030教導(dǎo)了使用運(yùn)動檢測系統(tǒng)來在掃描期間捕獲受檢者的實時物理位置數(shù)據(jù)，并且在表示受檢者的實時物理位置的虛擬環(huán)境中顯示受檢者的頭像，使得受檢者可以使用頭像作為引導(dǎo)來調(diào)節(jié)他們的物理位置。然而，giap的運(yùn)動檢測系統(tǒng)依賴于計算密集型虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)并且將多個定位器標(biāo)簽和/或運(yùn)動傳感器定位在受檢者的身體上，這可能會增加執(zhí)行掃描的費用、計算資源的使用并且增加患者的準(zhǔn)備時間量。

5、其他方法包括使用患者胸部的表面輪廓數(shù)據(jù)來實時地生成患者胸部的3-d可視化。3-d可視化可以顯示給患者，并且患者可以使用3-d可視化來控制他們的呼吸。例如，khamene的美國7869562教導(dǎo)了使用光學(xué)成像系統(tǒng)來創(chuàng)建患者的網(wǎng)格拓?fù)?，并且將拓?fù)涞淖兓@示為對患者的生物反饋以再現(xiàn)指定的呼吸狀態(tài)(例如，指導(dǎo)式呼吸)。w.o.2021228703教導(dǎo)了使用lidar來確定醫(yī)療成像系統(tǒng)的患者的身體部位的位置是否偏離期望位置，并且使用交互式重新定位引導(dǎo)設(shè)備，該交互式重新定位引導(dǎo)設(shè)備被配置為建議患者經(jīng)由可聽信號和可視信號實現(xiàn)身體部位的期望移動。

6、然而，本文的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識到用于生成3-d可視化的當(dāng)前系統(tǒng)的問題，諸如khamene和[…]的系統(tǒng)。當(dāng)前系統(tǒng)的一個問題在于3-d可視化與患者的呼吸區(qū)域之間的對應(yīng)可能不夠精確，無法有效地指導(dǎo)患者。另外，用于生成3-d可視化的光學(xué)成像系統(tǒng)或lidar成像系統(tǒng)的尺寸和/或復(fù)雜性可能會增加醫(yī)療成像系統(tǒng)的尺寸和成本和/或操作醫(yī)療成像系統(tǒng)的成本。由于包括光學(xué)成像系統(tǒng)或lidar成像系統(tǒng)，由醫(yī)療成像系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)量可能會增加，并且由于包括光學(xué)成像系統(tǒng)或lidar成像系統(tǒng)，由醫(yī)療成像系統(tǒng)執(zhí)行的處理量可能會增加，從而導(dǎo)致存儲器和處理資源減少。當(dāng)前系統(tǒng)的另一缺點在于，在掃描期間可能不生成3-d可視化，而此時指導(dǎo)式呼吸可能是最有效的。換句話講，3-d可視化可以用于在掃描之前指導(dǎo)患者，但是患者的呼吸可能會在掃描期間改變，而患者不知道該改變。因此，當(dāng)前系統(tǒng)可能不會導(dǎo)致技術(shù)人員時間和/或患者準(zhǔn)備時間的減少，并且/或者可能不會導(dǎo)致患者移動的減少和圖像質(zhì)量的對應(yīng)增加。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本公開通過一種用于醫(yī)療成像系統(tǒng)的方法至少部分地解決了上述問題中的一個或多個問題，該方法包括：生成該醫(yī)療成像系統(tǒng)的受檢者的胸部和/或腹腔的表面的一部分的三維(3-d)虛擬表示，該部分的大小能夠由該醫(yī)療成像系統(tǒng)的操作員調(diào)節(jié)；在該受檢者呼吸時，在該醫(yī)療成像系統(tǒng)的顯示設(shè)備上向該受檢者實時地顯示該3-d虛擬表示的變化；使用該3-d虛擬表示作為引導(dǎo)，在該顯示設(shè)備上向該受檢者顯示根據(jù)選擇的呼吸模式執(zhí)行指導(dǎo)式呼吸的指令；以及響應(yīng)于檢測到該受檢者的呼吸模式與該選擇的呼吸模式的偏離，向該受檢者指示該偏離。

2、在單獨或結(jié)合附圖考慮時，本說明書的以上優(yōu)勢以及其他優(yōu)勢和特征將從以下具體實施方式中顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解，提供以上
技術(shù)實現(xiàn)要素：
是為了以簡化的形式介紹在具體實施方式中進(jìn)一步描述的一系列概念。這并不意味著確定所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或必要特征，該主題的范圍由具體實施方式后的權(quán)利要求書唯一地限定。此外，所要求保護(hù)的主題不限于解決上文或本公開的任何部分中提到的任何缺點的具體實施。

技術(shù)特征：

1.一種用于醫(yī)療成像系統(tǒng)的方法，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中由于檢測到所述偏離而向所述受檢者指示所述偏離還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中檢測所述偏離超過所述閾值偏離還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中顯示根據(jù)所述選擇的呼吸模式來執(zhí)行指導(dǎo)式呼吸的所述指令還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中生成與所述胸部和/或腹腔的所述表面的所述部分相關(guān)聯(lián)的所述一組3-d點還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述胸部和/或腹腔的所述表面的所述部分由所述醫(yī)療成像系統(tǒng)的操作員基于掃描協(xié)議和由所述操作員在所述3-d點云的可視化上調(diào)節(jié)的視覺元素的位置來限定。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述lidar系統(tǒng)和所述3-d相機(jī)中的所述一者包括在所述醫(yī)療成像系統(tǒng)中，并且在所述受檢者定位在所述醫(yī)療成像系統(tǒng)的檢查臺上時采集所述數(shù)據(jù)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述lidar系統(tǒng)和所述3-d相機(jī)中的所述一者包括在指導(dǎo)式呼吸訓(xùn)練室中，并且在所述受檢者準(zhǔn)備在所述指導(dǎo)式呼吸訓(xùn)練室中進(jìn)行掃描時采集所述數(shù)據(jù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中顯示根據(jù)所述選擇的呼吸模式執(zhí)行指導(dǎo)式呼吸的所述指令還包括：顯示基于所述3-d虛擬表示生成的呼吸引導(dǎo)模型以供所述受檢者遵循，所述呼吸引導(dǎo)模型示出在所述受檢者呼吸時疊加在所述3-d虛擬表示上的所述3-d虛擬表示的個性化的、修改的形狀的目標(biāo)運(yùn)動。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中顯示所述呼吸引導(dǎo)模型還包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中顯示所述呼吸引導(dǎo)模型還包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述醫(yī)療成像系統(tǒng)的模態(tài)包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述選擇的呼吸模式由所述操作員基于掃描協(xié)議、所述受檢者的解剖區(qū)域和/或所述受檢者的特性從多個呼吸模式中選擇。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述方法還包括：基于在醫(yī)療成像掃描期間所述受檢者執(zhí)行所述指導(dǎo)式呼吸的過程中所述受檢者的所述胸部和/或腹腔的穩(wěn)定性來生成所述受檢者的穩(wěn)定性分?jǐn)?shù)(706)，并且將所述穩(wěn)定性分?jǐn)?shù)存儲在所述醫(yī)療成像掃描期間采集的掃描數(shù)據(jù)中(708)。

15.一種醫(yī)療成像系統(tǒng)(200)，所述醫(yī)療成像系統(tǒng)包括：

技術(shù)總結(jié)
提供了用于幫助醫(yī)療成像檢查的受檢者執(zhí)行指導(dǎo)式呼吸的方法和系統(tǒng)。在一個實施方案中，一種用于醫(yī)療成像系統(tǒng)的方法包括：生成該醫(yī)療成像系統(tǒng)(552)的受檢者的胸部和/或腹腔的表面的一部分的三維(3?D)虛擬表示，該部分的大小能夠由該醫(yī)療成像系統(tǒng)的操作員調(diào)節(jié)；在該受檢者呼吸時，在該醫(yī)療成像系統(tǒng)的顯示設(shè)備上向該受檢者實時地顯示該3?D虛擬表示的變化(416)；使用該3?D虛擬表示作為引導(dǎo)，在該顯示設(shè)備上向該受檢者顯示根據(jù)選擇的呼吸模式執(zhí)行指導(dǎo)式呼吸的指令(552)；以及響應(yīng)于檢測到該受檢者的呼吸模式與該選擇的呼吸模式的偏離，向該受檢者指示該偏離(558)。

技術(shù)研發(fā)人員：A·達(dá)塔,B·內(nèi)特,切爾茜·路易斯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：通用電氣精準(zhǔn)醫(yī)療有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10