[發(fā)明專利]在醫(yī)學成像中進行表面掃描的方法和相關設備

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201480061327.8
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN105744882A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設計）人: O·奧勒森;R·拉森;J·維爾姆;R·R·延森
• 申請（專利權）人: 丹麥科技大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00;A61B5/11;A61B6/00;A61B5/055;G02B6/32
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;楊薇

本發(fā)明涉及在醫(yī)學成像特別地磁共振成像(MRI)、正電子發(fā)射斷層掃描(PET)和/或組合的MRI/PET中進行表面掃描的方法和設備。本發(fā)明可用于特別地小幾何體內(PET、MRI、CT、SPECT或作為PET/CT和MRI/PET的組合掃描儀的孔中)進行表面掃描/運動跟蹤。

背景技術

在過去的十年中，已經開發(fā)了在大腦成像中進行表面掃描和運動跟蹤的眾多方法，但掃描期間的頭部運動屬于造成偽像的顯著問題并且大大降低了圖像質量。

已知方法包括外部跟蹤系統(tǒng)以及基于圖像的運動跟蹤和校正。許多外部跟蹤系統(tǒng)使用附接于受試者頭部的標記。這樣有可能引入誤差并且使受試者準備好進行掃描的過程變復雜，因此減少了在臨床實踐中的可用性。相應地，為了進行醫(yī)學大腦成像而開發(fā)的基于圖像的運動跟蹤方法通常遇到不能同時得到足夠高的時間和空間分辨率。另外，現代醫(yī)學掃描儀的高分辨率(對于MRI而言，下至數十毫米，對于PET而言，下至幾毫米)對運動跟蹤系統(tǒng)設置了嚴格的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明涉及在醫(yī)學成像中進行改進的表面掃描的方法和設備。因此，本文中公開了一種可用于受試者跟蹤的醫(yī)學成像中進行表面掃描的方法，所述方法包括：a)提供圖像源和第一光纖束，所述第一光纖束包括具有近端和遠端的第一光纖；b)將所述第一光纖的遠端定位在醫(yī)學掃描儀的掃描儀鉆孔內；c)將圖像從所述圖像源供給到第一光學耦合器的近端，所述第一光學耦合器包括多個透鏡元件，所述多個透鏡元件包括第一透鏡元件和第二透鏡元件；以及d)將圖像從所述第一光學耦合器的遠端供給到所述第一光纖的近端。

本文中還公開了一種在醫(yī)學成像中進行表面掃描的表面掃描設備，所述設備包括：a)圖像源，b)第一光纖束，其包括具有近端和遠端的第一光纖；以及c)第一光學耦合器，其用于將圖像從所述圖像源耦合到所述第一光纖的近端，其中，所述第一光學耦合器包括多個透鏡元件，所述多個透鏡元件包括第一透鏡元件和第二透鏡元件，所述多個透鏡元件中的每個包括面對所述第一光學耦合器的遠端的主表面和面對所述第一光學耦合器的近端的次表面。

通過以上方法和/或表面掃描設備，得到了改進的表面掃描方法和/或運動跟蹤方法，其中，產生噪聲的組件(諸如，發(fā)射無線電的組件和/或鐵磁組件)與孔分開并且保持在孔之外。另外，如果沒有完全避免，堵塞效果也高度減少。另外，提供在鉆孔中被掃描的對象的改進圖像質量。由于使用光纖，導致避免了之前觀察到的由于掃描儀和光源之間的長距離而導致的關于圖像質量減低的問題，這確保了甚至較大距離內的高圖像質量。

該方法可特別地可用于在醫(yī)學成像中進行運動跟蹤的方法，并且表面掃描設備可以是運動跟蹤設備。通過該方法和/或表面掃描設備，還得到了非常緊湊的裝置，該裝置可容易地裝入掃描儀中或者被用作現有掃描系統(tǒng)的附加物。

附圖說明

通過下面參照附圖對本發(fā)明的示例性實施方式的詳細描述，對于本領域的技術人員而言，本發(fā)明的以上和其他特征和優(yōu)點將變得容易清楚，其中：

圖1a示意性示出與醫(yī)學掃描儀和計算機系統(tǒng)結合的表面掃描設備，

圖1b示意性示出示例性表面掃描設備，

圖2示意性示出示例性表面掃描設備的部分，

圖3示意性示出示例性表面掃描設備的部分，

圖4示意性示出示例性表面掃描設備的部分，

圖5示意性示出示例性表面掃描設備的部分，

圖6a示意性示出因光學耦合器中的不同透鏡元件來減小圖像大小，

圖6b示意性示出因光學耦合器中的不同透鏡元件來增大圖像大小，

圖7a示意性示出中繼透鏡耦合器，以及

圖7b示意性示出替代的中繼透鏡耦合器。

具體實施方式

附圖是示意性的并且為了清晰起見而被簡化，它們僅僅示出理解本發(fā)明必要的細節(jié)，而可省略掉其他細節(jié)。相同的參考標號始終用于相同或對應的部件。

表面掃描包含隨時間推移來跟蹤表面或表面點的空間位置和/或跟蹤/確定給定時間的表面或表面點的空間位置。

醫(yī)學掃描儀可以是磁共振(MR)掃描儀。另外，可采用用于運動跟蹤的方法和設備對通過其他醫(yī)學掃描儀(諸如，正電子發(fā)射斷層掃描(PET)掃描儀、單光子發(fā)射計算機斷層掃描系統(tǒng)(SPECT)掃描儀或計算機斷層掃描系統(tǒng)(CT)掃描儀)得到的掃描圖像進行運動校正。在一個或更多個方面，可在組合的PET-MR掃描儀或組合的PET-CT掃描儀中采用該方法和設備對受試者進行運動校正。