诊断成像或放射治疗中的运动减少的制作方法

本发明涉及监测诊断成像或放射治疗中的运动。尤其地，本发明涉及一种用于在医学成像期间或放射治疗期间监测运动的设备、系统和计算机实施的方法，以及一种计算机程序产品。

背景技术：

1、对于医院而言，医学成像中的高患者接待量以及同时的高图像质量都至关重要。因此，患者尽可能多地支持成像程序非常重要。这就导致需要良好的支持工具来通知和引导患者，但也要显示他/她正多好地执行所要求的动作，尤其是在自主图像采集场景中。

2、运动是医学成像中的图像伪影、扫描中止或扫描重复的最主要来源，尽管多种方法被实际用于使运动伪影最小化。大多数方法使用特殊的采集方法来使伪影最小化。公知的避免运动的方法是将患者固定。

技术实现思路

1、可能需要改进工作流程。

2、本发明的目标通过独立权利要求的主题得以解决。在从属权利要求中并入本发明另外的实施例和优点。此外，应指出的是，本发明有关计算机实施的方法的全部实施例都可以按所描述的步骤顺序来执行，然而这并非本文中提供的方法的唯一且关键的步骤顺序。本文中公开的计算机实施的方法可以用所公开步骤的另一顺序来执行，而不偏离各自的方法实施例，除非后文另有明确说明。

3、技术术语按其常识使用。如果某些术语有特定含义，下文将根据术语使用的语境给出术语的定义。

4、根据本发明的第一方面，提供一种用于在医学成像期间或放射治疗期间监测运动的设备。所述设备包括输入单元、处理单元和输出单元。所述输入单元被配置为接收从患者测量的脑电图(eeg)信号。所述处理单元被配置为基于所接收的eeg信号来确定准备电位(rp)，基于所接收的eeg信号来确定是否可能发生患者运动，以及

5、如果预测可能发生患者运动，则经由所述输出单元提供控制信号作为输出。所述控制信号可用于控制装置执行以下功能：减少所述医学成像期间的运动伪影或确保在放射治疗期间根据规划剂量图递送辐射剂量。

6、换言之，提出了利用eeg传感器的辅助，检测患者的决策制定的早期信号。所述eeg传感器测量为eeg数据的形式的预备信号，并且所述装置接收并处理这些预备信号以预测所述患者即将发生的移动。如果预测可能发生患者运动，可以生成一个或多个控制信号以控制一个或多个装置执行以下反向措施中的一个或多个：

7、-利用患者的帮助干预和防止运动。为了防止运动，成像系统可以装备有用于通知患者有关已经由eeg传感器识别出的即将发生的运动事件的工具。在成像会话之前，患者可以已被训练在该否决信号的情况下抑制运动。

8、-以机械方式防止运动。这里，机械工具(例如固定设备或者甚至抵抗致动器)可以被用于限制或抵抗由患者执行的运动。

9、-调整所述图像采集过程，以考虑下一刻会发生的运动。诊断成像系统可以装备有如果在运动发生之前通过所提出的装置预警则使这种预期运动对图像质量的影响最小化的方法。

10、-调整辐射递送过程，以考虑下一刻会发生的运动。在范例中，有可能以机械方式停止患者运动。在另一范例中，如果重定向治疗比以机械方式更合适或方便停止即将发生的患者运动的话，有可能重定向治疗。

11、根据本发明的实施例，所述处理单元被配置为应用预训练的机器学习算法，以根据所接收的eeg信号导出所述rp。

12、所述预训练的机器学习算法为以下中的至少一个：人工神经网络、支持向量机、贝叶斯网络、决策树、线性判别和最近邻域分类器。

13、根据本发明的实施例，所述输入单元被配置为接收不同于所述eeg信号的至少一个生理信号。所述处理单元被配置为基于所接收的eeg信号和所述至少一个生理信号来确定是否可能发生患者运动。

14、例如，脑磁图仪(meg)、肌电图仪(emg)、心电图仪(ecg/ekg)、相机、测距成像相机、热探头或相机、压力传感器，或测量指示任意即将发生的运动的任意生理状态的任意传感器，或其任意组合，都可以被用于提供所述至少一个生理信号。

15、根据本发明的实施例，所述控制信号包括被配置为控制通知设备通知所述患者可能发生患者运动以使得所述患者能够主动做出反应的信号。

16、通知设备的范例可以包括，但不限于，光学接口(如led、监视器)，集成到射频(rf)线圈或床垫的机械致动器，触觉反馈设备，以及手套中的致动器。

17、根据本发明的实施例，所述控制信号包括被配置为控制机器人和/或致动器提供反向措施使得施加反向力以补偿所述患者运动的信号。

18、换言之，机械工具(例如，固定设备或者甚至抵抗致动器)可以被用于限制或抵抗可能要由所述患者执行的运动。

19、例如，致动器可以提供机械反向力，以防止或减小运动。

20、例如，头部支撑体、患者固定器和/或所述患者支撑体的部分可以被激活，以固定所述患者的部分来防止或最小化运动。

21、根据本发明的实施例，所述致动器位于以下中的一处或多处：在头部固定保持器中，在身体固定保持器中，在头部线圈中，以及在床垫中。

22、根据本发明的实施例，所述控制信号包括被配置为控制成像设备修改医学成像采集过程以考虑可能发生的所述患者运动的信号。

23、换言之，所述采集过程可以被调整，以考虑下一刻会发生的运动。因此，所述诊断系统装备有如果在运动发生之前通过所述eeg传感器预警则使这种预期运动对图像质量的影响最小化的方法。

24、以mr成像为例，有可能调整k空间采集，以考虑将要发生的运动。在另一范例中，有可能调整时域中的mr序列，以考虑将要发生的运动。

25、根据本发明的实施例，所述控制信号包括被配置为控制治疗设备修改治疗过程以考虑可能发生的所述患者运动的信号；并且

26、其中，对所述治疗过程的所述修改包括以下之一：

27、-停止所述治疗过程；以及

28、-重定向治疗递送。

29、根据本发明的实施例，所述控制信号包括被配置为激活运动检测器以检测所述患者是否正在移动的信号。

30、所述运动检测器的范例可以包括，但不限于，3d感测设备(如radar、lidar或laser)、相机等。

31、根据本发明的第二方面，提供一种系统，其包括：监测系统，其被配置为测量患者的脑电图(eeg)信号；以及，根据第一方面及任意关联范例的设备，其被配置为接收所测量的eeg信号以及如果预测可能发生患者运动则提供控制信号作为输出。

32、所述监测系统的范例为脑机接口。

33、根据本发明的实施例，所述系统包括以下中的一个或多个：

34、-通知设备，其被配置为响应于所述控制信号来通知所述患者可能发生患者运动；

35、-机器人和/或致动器，其响应于所述控制信号来提供反向措施以使得施加反向力以补偿所述患者运动；以及

36、-运动检测器，其被配置为响应于所述控制信号被激活，以检测所述患者是否正在移动。

37、根据本发明的实施例，所述系统为医学成像系统，其包括被配置为采集所述患者的图像数据的成像设备。所述成像设备被配置为响应于所述控制信号来修改医学成像采集过程，以便考虑可能发生的所述患者运动。

38、根据本发明的实施例，所述系统为放射治疗系统，其包括被配置为递送电离辐射的治疗设备。所述治疗设备被配置为响应于所述控制信号来修改治疗过程，以便考虑可能发生的所述患者运动。

39、根据本发明的第三方面，提供一种用于在医学成像期间或放射治疗期间监测运动的计算机实施的方法，包括：

40、-接收从患者测量的脑电图(eeg)信号；

41、-基于所接收的eeg信号来确定准备电位(rp)；

42、-基于所接收的eeg信号来确定是否可能发生患者运动；以及

43、-如果预测可能发生患者运动，则经由所述输出单元提供控制信号作为输出；

44、其中，所述控制信号可用于控制装置执行的以下功能：减少所述医学成像期间的运动伪影或确保在放射治疗期间根据规划剂量图递送辐射剂量。

45、根据本发明的第四方面，提供一种包括指令的计算机程序产品，所述指令在由至少一个处理单元运行时令所述至少一个处理单元执行根据本发明的第三方面及任意关联范例所述的方法的步骤。

46、应认识到，前述概念及下文更详细讨论的额外概念的全部组合(只要这些概念互不相悖)都被视为本文公开的创造性主题的部分。尤其地，权利要求中要求保护的主题的全部组合都被视为本文公开的创造性主题的部分。

47、根据后文描述的(一个或多个)实施例，本发明的这些及其他方面将是明显的，并将参考这些实施例得以阐明。