[发明专利]用于在医学成像扫描期间追踪和补偿患者运动的系统、设备和方法

权利要求书

1.一种用于在医学成像扫描期间追踪和补偿物体运动的运动补偿系统，所述运动补偿系统包括：

光标记物，其配置为附着至被追踪的物体；所述光标记物包括光学可见图案，所述光学可见图案包括一个或多个同心椭圆形，其中所述一个或多个同心椭圆形中的每一个配置为从45°的视角可见为圆形图案；

一个或多个光检测器，配置为生成所述光学可见图案的一个或多个图像；

追踪引擎，配置为通过分析所述一个或多个图像来确定物体在六个自由度上的姿态；以及

控制器接口，配置为基于姿态产生追踪信息并将所述追踪信息以电子方式发送至扫描仪控制器以使得得以在医学成像扫描仪中对物体运动做出补偿；

其中所述追踪引擎和控制器接口包括计算机处理器和电子存储介质。

2.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述控制器接口配置为将物体的姿态从追踪坐标系转换到医学成像扫描仪坐标系。

3.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述一个或多个检测器固定于所述医学成像扫描仪。

4.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述一个或多个检测器中的至少一个固定于所述医学成像扫描仪的头部线圈的外表面。

5.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述一个或多个检测器中的至少一个嵌套在所述医学成像扫描仪的头部线圈中。

6.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述光标记物还包括用于将所述光标记物附着至所述物体的安装部分。

7.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述医学成像扫描仪是磁共振扫描仪。

8.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述光学可见图案包括多个同心椭圆形。

9.如权利要求6所述的运动补偿系统，其特征在于，所述多个同心椭圆形包括交替的暗和亮的椭圆形。

10.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，包括两个光检测器，其中所述两个光检测器中的每一个包括相隔90°的视线。

11.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述追踪引擎配置为以至少100Hz的频率多次地确定物体的姿态。

12.如权利要求1所述的运动补偿系统，其特征在于，所述追踪引擎配置为以不低于医学成像扫描仪的扫描频率的频率确定物体的姿态。

13.一种用于在医学成像扫描期间追踪和补偿物体运动的计算机实现方法，所述计算机实现方法包括：

将光标记物附连至被追踪的物体，其中所述光标记物包括光学可见图案，所述光学可见图案包括一个或多个同心椭圆形，其中所述一个或多个同心椭圆形中的每一个配置为从45°的视角可见为圆形图案；

通过一个或多个光检测器生成所述光学可见图案的一个或多个图像；

通过分析所述一个或多个图像，由计算机系统确定物体在六个自由度上的姿态；以及

基于姿态由所述计算机系统产生追踪信息；以及

将所述追踪信息由所述计算机系统以电子方式发送至扫描仪控制器以使得得以在医学成像扫描仪中对物体运动做出补偿；

其中所述计算机系统包括计算机处理器和电子存储介质。

14.如权利要求13所述的计算机实现方法，其特征在于，还包括通过所述计算机系统将物体的姿态从追踪坐标系转换到医学成像扫描仪坐标系。

15.如权利要求13所述的计算机实现方法，其特征在于，所述一个或多个检测器固定于所述医学成像扫描仪。