辅助受检查者适应磁共振扫描环境的增强现实系统的制作方法

本发明属于医学影像领域，尤其涉及头(脑)部核磁共振成像，具体涉及一种辅助受检查者适应磁共振扫描环境的增强现实系统。

背景技术：

磁共振成像是医学成像的最常用手段之一，用于头(脑)部检查时，磁共振成像要求受检查者在扫描过程中在磁共振主磁体内保持身体不动，且要求保持不动的时间通常在2-15分钟。磁共振磁体内空间狭小、光线较暗、噪声很大，在这样的环境中，儿童、具有幽闭恐惧的人群及精神疾病患者通常难以达到以上要求，从而造成扫描成功率低、图像质量不佳等问题。现有的国内公开专利文献中，涉及核磁共振辅助设备的基本以结构支撑为主，比如cn107822636a公开了一种用于核磁共振医疗诊断辅助设备，包括床板，床板两端分别设有靠背，其中，在床板底面的其中一角处设有主动升降结构，另外三个角处各设置一个从动升降件，从动升降件与主动升降结构由闭合链条传动连接。目前临床检查常用做法是对受检查者进行麻醉，麻醉具有一定副作用，并且导致部分脑功能检查(需受检查者意识清醒)无法实现。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种辅助受检查者适应磁共振扫描环境的增强现实系统，以解决现有技术中的不足。

为了达到上述目的，本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

提供一种辅助受检查者适应磁共振扫描环境的增强现实系统，其中，包括：

定位设备，用于提供位置信息；

虚拟现实引擎，用于接收位置信息并呈现虚拟画面；

眼动头动采集设备，用于实时监测受检者的眼动及头动情况；以及，

生物反馈计算系统，用于接收眼动头动采集设备的反馈情况，自动调整虚拟画面，并根据受检者的行为表现自动调整与磁共振环境的接近程度。

上述辅助受检查者适应磁共振扫描环境的增强现实系统，其中，还包括虚拟现实头盔，所述眼动头动采集设备位于所述虚拟现实头盔内，所述虚拟画面呈现于所述虚拟显示头盔内。

上述辅助受检查者适应磁共振扫描环境的增强现实系统，其中，所述生物反馈计算系统包括眼动头动信号采集模块、信号特征提取与分类模块和反馈模块，所述眼动头动信号采集模块接收所述眼动头动采集设备的信号并传递给所述信号特征提取与分类模块，所述信号特征提取与分类模块将预处理后的信号进行特征提取与分类，由所述反馈模块设计沉浸式交互式良好的用户交互界面，同时对在线实验段的数据实时输出三维的反馈结果。

上述辅助受检查者适应磁共振扫描环境的增强现实系统，其中，所述定位系统包括自动推送器。

上述辅助受检查者适应磁共振扫描环境的增强现实系统，其中，还包括环境声音系统，所述环境声音系统用于模拟真实磁共振环境中的噪声并传递给所述生物反馈计算系统。

上述辅助受检查者适应磁共振扫描环境的增强现实系统，其中，还包括用于增强整个系统的真实感的机壳，所述定位系统和所述环境声音系统均位于所述机壳内。

本发明技术方案的有益效果是：

利用生物反馈技术和增强现实技术，使儿童、具有轻度幽闭恐惧的人群及精神疾病患者逐渐适应磁共振成像的环境，并延长保持不动的时间，系统可减少麻醉的使用次数，减轻儿童监护人的焦虑情绪，提高磁共振扫描的质量和工作效率。

附图说明

图1为本发明系统结构示意框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

参看图1所示，本发明辅助受检查者适应磁共振扫描环境的增强现实系统包括定位设备1、虚拟现实引擎2、眼动头动采集设备3和生物反馈计算系统4，定位设备1用于提供位置信息，虚拟现实引擎2用于接收位置信息并呈现虚拟画面，眼动头动采集设备3用于实时监测受检者的眼动及头动情况，生物反馈计算系统4用于接收眼动头动采集设备的反馈情况，自动调整虚拟画面，并根据受检者的行为表现自动调整与磁共振环境的接近程度。

在进一步的优选实施方式中，本技术方案还包括虚拟现实头盔5，眼动头动采集设备3位于虚拟现实头盔5内，虚拟画面呈现于虚拟显示头盔5内。定位设备1将受检者的位置信息提供给虚拟现实引擎2，虚拟现实引擎2产生与位置信息相应的虚拟现实画面并呈现于虚拟现实头盔5，使受检者产生被推进磁共振主磁体、空间狭小的感受，并可看到呈现于屏幕的视觉材料。眼动头动采集设备3在训练过程中实时测量受检者的眼动及头动情况反馈给生物反馈计算系统4，生物反馈计算系统4通过控制虚拟现实引擎2的播放参数实现自动调整呈现在虚拟现实头盔5中的画面，并根据受检者的行为表现自动调整与磁共振环境的接近程度以及奖励性视频的播放与暂停，生物反馈计算系统4同时记录受检者的表现数据，一旦训练目标达成，将结束训练。

本技术方案中，眼动头动采集设备3可以包括眼动仪31和头部位置传感器32，生物反馈计算系统4包括眼动头动信号采集模块41、信号特征提取与分类模块42和基于虚拟现实技术的反馈模块43，眼动头动信号采集模块41接收眼动仪31和头部位置传感器32的信号并传递给信号特征提取与分类模块42，信号特征提取与分类模块42将预处理后的信号进行特征提取与分类，由反馈模块43设计沉浸式交互式良好的用户交互界面，反馈模块43可以采用microsoftvisualc++结合开源三维图像引擎openscenegraph(osg)编写程序，同时调用特征提取、分类的算法程序对在线实验段的数据实时输出三维的反馈结果。在优选实施方案中，本系统还包括环境声音系统6，环境声音系统6用于模拟真实磁共振环境中的噪声并传递给生物反馈计算系统4。在更进一步的优选实施方式中，本系统还包括机壳7，定位设备1和环境声音系统6均位于机壳7内，机壳7在视觉上类似于磁共振扫描仪，用于增强整个系统的真实感。本案中的定位设备1可以包括自动推送器，使得受检者产生被推入磁共振设备的立体真实感。

本系统利用生物反馈技术和增强现实技术，使受检者在磁共振扫描前逐步适应磁共振环境，训练保持一定时间的头部不动，适用于儿童、具有轻度幽闭恐惧的人群及精神疾病患者的磁共振扫描前准备。本系统实现对磁共振成像的受检者进行预先适应性训练，通过适应性训练，使儿童、具有轻度幽闭恐惧的人群及精神疾病患者逐渐适应磁共振成像的环境，并延长保持不动的时间。本系统可减少麻醉使用次数、减轻儿童监护人的焦虑情绪、提高磁共振扫描的质量和工作效率。初步实验数据表明，经过本系统训练的8岁儿童在磁共振扫描中的头动幅度和频次可以减少一半以上。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。