(57)【要約】【課題】【解決手段】患者がテーブル上においてガントリに対して並進移動される医療処置前及び／又は最中に、患者に映像を提供するためにシステム及び方法が提供される。様々な実施形態例では、テーブルが動く間、投影照射野サイズを保ちつつ、患者に映像が投影されることによって、さらなる没入型患者視覚体験を提供することで、患者の不安を潜在的に軽減する。例示の実施形態によっては、テーブルの並進移動中、プロジェクタ及び投影スクリーンの両方がテーブルに対して及び患者に対して固定されるように、テーブルに固定される表示システムにより、投影照射野サイズが維持される。例示の実施形態によっては、患者の不安を軽減することは、患者のいる限られた空間的領域を超えた深さにあるように患者により知覚される虚像である映像を投影することにより実現されてもよい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
プロジェクタと、
前記プロジェクタに対して位置付けられて、前記プロジェクタにより投影される映像用の表示面を提供する投影スクリーンと、
患者が前記テーブル上にいるときに、前記投影スクリーンに投影される映像を通過させて前記患者が見ることができるように、前記投影スクリーンに対し支持されているミラーと、
を備え、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動する際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記プロジェクタ、前記ミラー、及び前記投影スクリーンは、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、及び前記テーブルの並進移動中、前記プロジェクタにより前記投影スクリーンに投影される映像が一定の投影映像照射野サイズで投影されるように、前記テーブルに対して支持される、医用撮像及び／又は治療のシステム。
【請求項２】
前記ミラーは第１ミラーであって、
前記システムは、前記プロジェクタにより投影される映像を、前記投影スクリーン上に投影される前に反射するように支持される折り返しミラーをさらに備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ミラーは凹形ミラーであり、
前記投影スクリーンの拡大された虚像が前記患者により知覚されるために、前記凹形ミラーの焦点距離は、前記凹形ミラーと前記投影スクリーンとの間の距離より大きい、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記凹形ミラーは、前記ガントリの頭上の内面を超えて延びる深さで前記拡大された虚像が前記患者により知覚されるように構成されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記投影スクリーンのこのような拡大された虚像が前記患者により知覚されるように、前記ミラーと前記投影スクリーンとの間に支持されているレンズをさらに備える、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項６】
前記レンズは、前記ガントリの頭上の内面を超えて延びる深さで前記拡大された虚像が前記患者により知覚されるように構成されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記プロジェクタ、前記投影スクリーン、及び前記ミラーは、１以上のサポートフレームにより支持され、前記テーブルが並進移動する際に前記テーブルと一体となって各サポートフレームが動くように、各サポートフレームが前記テーブルに固定されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記１以上のサポートフレームの少なくとも１つのサポートフレームがヘッドコイルである、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記ミラーは前記ヘッドコイルにより支持されている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ガントリは磁気共鳴撮像ガントリである、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１１】
磁気共鳴撮像中に前記磁気共鳴撮像ガントリ内に前記プロジェクタを配置することができるように、前記プロジェクタは磁気共鳴撮像に適合している、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記プロジェクタの１以上の電子回路は、フェライトコアインダクタを有しない、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記ガントリは、コンピュータ断層撮影又は陽電子放射断層撮影を行うように構成されている、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１４】
前記ガントリは放射線治療用に構成されている、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１５】
前記プロジェクタに操作可能に接続されている制御回路をさらに備え、
前記制御回路は、医用撮像又は治療を実行する前に、前記ガントリに向かって前記患者が並進移動される際に、前記ガントリに対する検出された又は推定された前記テーブルの位置に依存する位置依存ビデオコンテンツを前記プロジェクタに供給するよう構成されている、請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
前記プロジェクタに供給される前記位置依存ビデオコンテンツは、前記ガントリに向かって前記患者が並進移動される際に、前記患者のリラクゼーションを促進するために提供される、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記投影スクリーンは後方投影スクリーンである、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１８】
前記プロジェクタはバッテリ式である、請求項１乃至１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記プロジェクタは、ビデオコンテンツを受信するための無線受信機に操作可能に接続されている、請求項１乃至１８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ガントリは完全に内側ボアを包囲する、請求項１乃至１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
光学式のモーショントラッキングサブシステムをさらに備え、
前記光学式のモーショントラッキングサブシステムは、前記患者に関連付けられている基準の位置を追跡するための少なくとも１つのモーショントラッキングカメラを備える、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２２】
前記少なくとも１つのモーショントラッキングカメラは、前記基準の検出に関連するビーム経路が前記ミラーからの反射を含むよう位置付けられている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記ミラーと前記投影スクリーンとの間に斜めの角度で位置付けられている部分反射ミラーをさらに備え、
少なくとも１つのモーショントラッキングカメラは、前記基準の検出に関連するビーム経路が前記部分反射ミラーからの反射を含むよう位置付けられている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記ミラーと前記投影スクリーンとの間に斜めの角度で位置付けられているスペクトル選択性ミラーをさらに備え、
少なくとも１つのモーショントラッキングカメラは、前記基準の検出に関連するビーム経路が前記スペクトル選択性ミラーからの反射を含むよう位置付けられている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２５】
前記ミラーは、部分反射ミラーであり、
少なくとも１つのモーショントラッキングカメラは、前記基準の検出に関連するビーム経路が前記部分反射ミラーを通過する透過を含むよう位置付けられている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２６】
前記ミラーはスペクトル選択性ミラーであり、
少なくとも１つのモーショントラッキングカメラは、前記基準の検出に関連するビーム経路が前記スペクトル選択性ミラーを通過する透過を含むよう位置付けられている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２７】
追加ミラーをさらに備え、
少なくとも１つのモーショントラッキングカメラは、前記基準の検出に関連するビーム経路は、前記追加ミラーからの反射を含むよう位置付けられている、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２８】
１以上のモーショントラッキングカメラは、１以上の前記ミラー、前記投影スクリーン、及び前記プロジェクタも支持するサポートフレームによって機械的に支持されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２９】
１以上のモーショントラッキングカメラは、前記プロジェクタも支持するサポートフレームによって機械的に支持されており、前記ミラーはヘッドコイルにより支持されている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項３０】
前記基準の検出に関連するビーム経路が前記ミラー及び前記投影スクリーンによって妨げられないように、１以上のモーショントラッキングカメラが位置付けられている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項３１】
医用撮像及び／又は治療システムに関連する処置の前又は最中に患者に映像を表示する方法であって、
前記医用撮像及び／又は治療システムは、
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
プロジェクタと、
前記プロジェクタに対して位置付けられて、前記プロジェクタにより投影される映像用の表示面を提供する投影スクリーンと、
前記患者が前記テーブル上にいるときに、前記投影スクリーンに投影される前記映像を通過させて前記患者が見ることができるように、前記投影スクリーンに対し支持されているミラーと、
を備え、
少なくとも前記ミラー及び前記投影スクリーンは、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、前記テーブルに対して支持され、
前記方法は、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動する際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記テーブルの前記ガントリに対する並進移動中、前記映像が一定の投影映像照射野サイズで投影されるように前記プロジェクタが前記投影スクリーンに前記映像を投影するように制御する工程を備える、方法。
【請求項３２】
前記映像は、前記処置の前に、前記ガントリへ向けて水平方向に前記患者が並進移動される際に前記患者に対し投影される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記映像は、前記処置の最中に、前記患者に対し投影される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記映像は、前記処置の前に、鉛直方向に前記患者が並進移動される際に前記患者に対し投影される、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
前記映像はビデオコンテンツを備える、請求項３１乃至３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記ビデオコンテンツはエンターテイメントビデオコンテンツを備える、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記エンターテイメントビデオコンテンツは、前記患者により選択可能である、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記テーブルの並進移動中、前記ガントリに対して前記テーブルの位置を決定する工程と、
前記処置を実行する前に前記ガントリに向かって前記患者が並進移動される際に、前記プロジェクタに位置依存ビデオコンテンツを供給する工程と、
をさらに備える、請求項３１乃至３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
前記プロジェクタに供給される前記位置依存ビデオコンテンツは、前記ガントリに向かって前記患者が並進移動される際に、前記患者のリラクゼーションを促進するために選択される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
ガントリと、前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルとを備える医用撮像及び／又は治療システムと共に使用する表示システムであって、
１以上のサポートフレームであって、前記テーブルに取り付けられると、前記テーブルと一体となって各サポートフレームが動くように前記テーブルに取り付け可能なサポートフレームと、
プロジェクタと、
前記プロジェクタに対して位置付けられて、前記プロジェクタにより投影される映像用の表示面を提供する投影スクリーンと、
前記投影スクリーン上に投影される映像を通過させて前記テーブル上にいる患者が見ることができるように、前記投影スクリーンに対して位置付けられているミラーと、
を備え、
前記１以上のサポートフレームが前記テーブルに取り付けされている場合、前記患者が前記ガントリに対して並進移動される際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記プロジェクタ、前記ミラー、及び前記投影スクリーンは、前記ガントリに対する前記テーブルの並進移動中に前記プロジェクタと、前記ミラーと、前記投影スクリーンとの間で固定された空間的関係が維持されるように、及び前記テーブルの並進移動中、前記プロジェクタにより前記投影スクリーンに投影される映像が一定の投影映像照射野サイズで投影されるように、前記１以上のサポートフレームにより前記テーブルに対して支持可能である、表示システム。
【請求項４１】
前記１以上のサポートフレームの１つは、ヘッドコイルである、請求項４０に記載の表示システム。
【請求項４２】
前記ミラーは、前記ヘッドコイルにより支持され、前記投影スクリーンは、前記ヘッドコイル以外のサポートフレームにより支持される、請求項４１に記載の表示システム。
【請求項４３】
前記患者に関連する基準の位置を追跡するために適した少なくとも１つのモーショントラッキングカメラをさらに備える、請求項４０に記載の表示システム。
【請求項４４】
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
可動式のプロジェクタと、
前記プロジェクタにより投影される映像用の表示面を提供するように位置付けられている投影スクリーンと、
患者が前記テーブル上にいるときに、前記投影スクリーンに投影される前記映像を通過させて前記患者が見ることができるように、前記投影スクリーンに対し支持されているミラーと、
前記ミラー及び前記投影スクリーンは、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、前記テーブルに対して支持され、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動される際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記テーブルの並進移動中、前記プロジェクタにより前記投影スクリーンに投影される映像が一定の投影映像照射野サイズで投影されるように前記可動式のプロジェクタの位置を制御する制御回路と、
を備える医用撮像又は医療治療のシステム。
【請求項４５】
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
投影映像の投影映像サイズを制御するための制御可能な光学撮像アセンブリを備えるプロジェクタと、
前記プロジェクタにより投影される映像用の表示面を提供するように位置付けられている投影スクリーンと、
前記投影スクリーンに投影される映像を通過させて患者が見ることができるように、前記投影スクリーンに対して位置付けられているミラーと、
前記ミラー及び前記投影スクリーンは、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、前記テーブルに対して支持され、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動される際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記テーブルの並進移動中、前記プロジェクタにより前記投影スクリーンに投影される映像が一定の投影映像照射野サイズで投影されるように前記制御可能な光学撮像アセンブリを制御する制御回路と、
を備える医用撮像及び／又は治療のシステム。
【請求項４６】
前記プロジェクタは、可変投射プロジェクタであり、前記プロジェクタの投射は、前記一定の投影映像照射野サイズを維持するために前記制御回路によって制御可能である、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
患者が前記テーブル上にいるときに、前記患者から見えるように位置付けられた表示装置と、
レンズであって、前記患者から前記表示装置が前記レンズを通過して見えるように支持され、前記表示装置の拡大された虚像が前記患者により知覚されるように構成されているレンズと、
を備え、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動される際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記表示装置及び前記レンズは、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、及び前記テーブルの並進移動中、前記表示装置により表示された映像が一定の投影映像照射野サイズで表示されるように、前記テーブルに対して支持される、医用撮像及び／又は治療のシステム。
【請求項４８】
前記レンズは、前記ガントリの頭上の内面を超えて延びる深さで前記拡大された虚像が前記患者により知覚されるように構成されている、請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
患者が前記テーブル上にいるときに、前記患者から見えるように支持された表示画面と、
光学焦点要素であって、前記表示画面が前記光学焦点要素を通過する透過又は反射を介して、前記患者から見えるように支持され、前記表示画面の拡大された虚像が前記患者により知覚されるように構成されている光学焦点要素と、
を備え、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動される際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記表示画面及び前記光学焦点要素は、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、及び前記テーブルの並進移動中、前記表示画面により表示された映像が一定の投影映像照射野サイズで表示されるように、前記テーブルに対して支持される、医用撮像及び／又は治療のシステム。
【請求項５０】
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
医療処置の最中に患者に対し映像を表示するための光学的サブシステムと、
を備え、
前記光学的サブシステムは、前記ガントリの頭上の内面を超えて延びる深さで拡大された虚像が前記患者により知覚されるように構成されている、医用撮像及び／又は治療のシステム。
【請求項５１】
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルをさらに備え、
前記光学的サブシステムは、１以上のサポートフレームにより支持され、前記テーブルが並進移動する際に各サポートフレームが前記テーブルと一体となって動くように、各サポートフレームが前記テーブルに固定されている、請求項５０に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２０１７年１０月２日に出願された「医用撮像中又は治療中に可動式テーブル上の患者に映像を表示するためのシステム及び方法」という名称の米国仮出願番号第６２／５６７，０５３号の優先権を主張し、参照によりその内容全体が本明細書中に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、ガントリベース医用撮像システム及び医療治療システムに関する。より具体的には、本開示は、ガントリベース医用撮像及び治療システムと共に使用するための患者のエンターテイメント及びコミュニケーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
磁気共鳴撮像システムや放射線治療システム等の多くの医用撮像及び治療システムは、医用撮像又は治療装置がガントリにより支持されている構成を採用している。このようなシステムは、典型的に、位置付け可能テーブル（一般に寝台とも呼ばれる）を採用し、ガントリに対する患者の位置決めを容易にしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、磁気共鳴撮像スキャンを開始する前に、患者は典型的にテーブル上に寝るように指示され、その後、患者の少なくとも一部が磁気共鳴撮像ガントリのボア内に動かされるようにテーブルが並進移動される。患者が健康上の懸念によってすでに抱いていたかもしれない不安に加え、ガントリボアの径の狭さ及びスキャナの大きな音により、ボア内に引き込まれてスキャン中にボア内で拘束される経験は、結果として患者に多大な閉所恐怖感及び不安を与える。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
患者がテーブル上においてガントリに対して並進移動される医療処置前及び／又は最中に、患者に映像を提供するためにシステム及び方法が提供される。様々な実施形態例では、テーブルが動く間、投影照射野サイズを保ちつつ、患者に映像が投影されることによって、さらなる没入型患者視覚体験を提供することで、患者の不安を潜在的に軽減する。例示の実施形態によっては、テーブルの並進移動中、プロジェクタ及び投影スクリーンの両方がテーブルに対して及び患者に対して固定されるように、テーブルに固定される表示システムにより、投影照射野サイズが維持される。例示の実施形態によっては、患者の不安を軽減することは、患者のいる限られた空間的領域を超えた深さにあるように患者により知覚される虚像である映像を投影することにより実現されてもよい。
【０００６】
第１の態様においては、
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
プロジェクタと、
前記プロジェクタに対して位置付けられて、前記プロジェクタにより投影される映像用の表示面を提供する投影スクリーンと、
患者が前記テーブル上にいるときに、前記投影スクリーンに投影される映像を通過させて前記患者が見ることができるように、前記投影スクリーンに対し支持されているミラーと、
を備え、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動する際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記プロジェクタ、前記ミラー、及び前記投影スクリーンは、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、及び前記テーブルの並進移動中、前記プロジェクタにより前記投影スクリーンに投影される映像が一定の投影映像照射野サイズで投影されるように、前記テーブルに対して支持される、医用撮像及び／又は治療のシステムが提供されている。
【０００７】
別の態様においては、
医用撮像及び／又は治療システムに関連する処置の前又は最中に患者に映像を表示する方法であって、
前記医用撮像及び／又は治療システムは、
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
プロジェクタと、
前記プロジェクタに対して位置付けられて、前記プロジェクタにより投影される映像用の表示面を提供する投影スクリーンと、
前記患者が前記テーブル上にいるときに、前記投影スクリーンに投影される前記映像を通過させて前記患者が見ることができるように、前記投影スクリーンに対し支持されているミラーと、
を備え、
少なくとも前記ミラー及び前記投影スクリーンは、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、前記テーブルに対して支持され、
前記方法は、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動する際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記テーブルの前記ガントリに対する並進移動中、前記映像が一定の投影映像照射野サイズで投影されるように前記プロジェクタが前記投影スクリーンに前記映像を投影するように制御する工程を備える、方法が提供されている。
【０００８】
別の態様においては、
ガントリと、前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルとを備える医用撮像及び／又は治療システムと共に使用する表示システムであって、
１以上のサポートフレームであって、前記テーブルに取り付けられると、前記テーブルと一体となって各サポートフレームが動くように前記テーブルに取り付け可能なサポートフレームと、
プロジェクタと、
前記プロジェクタに対して位置付けられて、前記プロジェクタにより投影される映像用の表示面を提供する投影スクリーンと、
前記投影スクリーン上に投影される映像を通過させて前記テーブル上にいる患者が見ることができるように、前記投影スクリーンに対して位置付けられているミラーと、
を備え、
前記１以上のサポートフレームが前記テーブルに取り付けされている場合、前記患者が前記ガントリに対して並進移動される際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記プロジェクタ、前記ミラー、及び前記投影スクリーンは、前記ガントリに対する前記テーブルの並進移動中に前記プロジェクタと、前記ミラーと、前記投影スクリーンとの間で固定された空間的関係が維持されるように、及び前記テーブルの並進移動中、前記プロジェクタにより前記投影スクリーンに投影される映像が一定の投影映像照射野サイズで投影されるように、前記１以上のサポートフレームにより前記テーブルに対して支持可能である、表示システムが提供されている。
【０００９】
別の態様においては、
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
可動式のプロジェクタと、
前記プロジェクタにより投影される映像用の表示面を提供するように位置付けられている投影スクリーンと、
患者が前記テーブル上にいるときに、前記投影スクリーンに投影される映像を通過させて前記患者が見ることができるように、前記投影スクリーンに対し支持されているミラーと、
前記ミラー及び前記投影スクリーンは、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、前記テーブルに対して支持され、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動される際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記テーブルの並進移動中、前記プロジェクタにより前記投影スクリーンに投影される映像が一定の投影映像照射野サイズで投影されるように前記可動式のプロジェクタの位置を制御する制御回路と、を備える医用撮像又は医療治療システムが提供されている。
【００１０】
別の態様においては、
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
投影映像の投影映像サイズを制御するための制御可能な光学撮像アセンブリを備えるプロジェクタと、
前記プロジェクタにより投影される映像用の表示面を提供するように位置付けられている投影スクリーンと、
前記投影スクリーンに投影される映像を通過させて患者が見ることができるように、前記投影スクリーンに対して位置付けられているミラーと、
前記ミラー及び前記投影スクリーンは、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、前記テーブルに対して支持され、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動される際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記テーブルの並進移動中、前記プロジェクタにより前記投影スクリーンに投影される映像が一定の投影映像照射野サイズで投影されるように前記制御可能な光学撮像アセンブリを制御する制御回路と、を備える医用撮像及び／又は治療のシステムが提供されている。
【００１１】
別の態様においては、
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
患者が前記テーブル上にいるときに、前記患者から見えるように位置付けられた表示装置と、
レンズであって、前記患者から前記表示装置が前記レンズを通過して見えるように支持され、前記表示装置の拡大された虚像が前記患者により知覚されるように構成されているレンズと、
を備え、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動される際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記表示装置及び前記レンズは、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、及び前記テーブルの並進移動中、前記表示装置により表示された映像が一定の投影映像照射野サイズで表示されるように、前記テーブルに対して支持される、医用撮像及び／又は治療のシステムが提供されている。
【００１２】
別の態様においては、
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
前記ガントリに対して並進移動可能なテーブルと、
患者が前記テーブル上にいるときに、前記患者から見えるように支持された表示画面と、
光学焦点要素であって、前記表示画面が光学焦点要素を通過する透過又は反射を介して、前記患者から見えるように支持され、前記表示画面の拡大された虚像が前記患者により知覚されるように構成されている光学焦点要素と、
を備え、
前記患者が前記ガントリに対して並進移動される際に前記患者による動きの知覚を抑制するために、前記表示画面及び前記光学焦点要素は、それらの間に固定された空間的関係を維持しつつ前記テーブルと一体となって動くように、及び前記テーブルの並進移動中、前記表示画面により表示された映像が一定の投影映像照射野サイズで表示されるように、前記テーブルに対して支持される、医用撮像及び／又は治療のシステムが提供されている。
【００１３】
別の態様においては、
医用撮像装置又は医療治療装置を支持するガントリと、
医療処置の最中に患者に対し映像を表示するための光学的サブシステムと、
を備え、
前記光学的サブシステムは、前記ガントリの頭上の内面を超えて延びる深さで拡大された虚像が前記患者により知覚されるように構成されている、医用撮像及び／又は治療のシステムが提供されている。
【００１４】
以下の詳細な説明及び図面を参照することにより、本開示の機能的及び有利な態様がさらに理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
ここで、実施形態について、例示のみを目的として、図面を参照しながら説明する。
【図１Ａ】スキャナボア内で患者に映像を表示するための磁気共鳴撮像システムの例を示す。
【図１Ｂ】スキャナボア内で患者に映像を表示するための磁気共鳴撮像システムの例を示す。
【図２】テーブルの動きに対する感度が軽減されたスキャナボア内で患者に映像を表示するように構成されている磁気共鳴撮像システムの例を示す。
【図３Ａ】テーブルが動く間、プロジェクタと、投影スクリーンと、ビューイングミラーと、患者との間の一定の空間的関係が維持される例示の実施形態を示す。
【図３Ｂ】テーブルが動く間、プロジェクタと、投影スクリーンと、ビューイングミラーと、患者との間の一定の空間的関係が維持される例示の実施形態を示す。
【図３Ｃ】テーブルが動く間、プロジェクタと、投影スクリーンと、ビューイングミラーと、患者との間の一定の空間的関係が維持される例示の実施形態を示す。
【図４】プロジェクタと、投影スクリーンと、ビューイングミラーとを有する表示システムの導入例を示す。
【図５Ａ】表示システムのサイズを縮小するために折り返しミラーが採用されている実施形態を示す。
【図５Ｂ】表示システムのサイズを縮小するために折り返しミラーが採用されている実施形態を示す。
【図５Ｃ】表示システムのサイズを縮小するために折り返しミラーが採用されている実施形態を示す。
【図５Ｄ】表示システムの電子部品が、プロジェクタに対し遠位に向かって位置して、ガントリベース撮像又は治療装置の稼働時に電磁気放射の影響を抑える実施形態を示す。
【図５Ｅ】表示システムの電子部品が、プロジェクタに対し遠位に向かって位置して、ガントリベース撮像又は治療装置の稼働時に電磁気放射の影響を抑える実施形態を示す。
【図５Ｆ】表示システムの電子部品が、プロジェクタに対し遠位に向かって位置して、ガントリベース撮像又は治療装置の稼働時に電磁気放射の影響を抑える実施形態を示す。
【図６Ａ】湾曲ビューイングミラーを採用し、患者と投影スクリーンとの間の光学的距離を超える深さにある知覚虚像を生成する導入例を示す。
【図６Ｂ】湾曲ビューイングミラーを採用し、患者と投影スクリーンとの間の光学的距離を超える深さにある知覚虚像を生成する導入例を示す。
【図６Ｃ】湾曲ビューイングミラーを採用し、患者と投影スクリーンとの間の光学的距離を超える深さにある知覚虚像を生成する導入例を示す。
【図７】レンズを採用し、患者と投影スクリーンとの間の光学的距離を超える深さにある知覚虚像を生成する導入例を示す。
【図８】レンズを採用し、フラットパネルディスプレイの知覚虚像を生成する例を示し、虚像はフラットパネルディスプレイの深さを超える深さにあると知覚される。
【図９Ａ】外部可動式プロジェクタを採用し、テーブルがガントリに対して水平に動く際に一定の投影照射野サイズを維持する様々な例示の実施形態を示す。
【図９Ｂ】外部可動式プロジェクタを採用し、テーブルがガントリに対して水平に動く際に一定の投影照射野サイズを維持する様々な例示の実施形態を示す。
【図９Ｃ】外部可動式プロジェクタを採用し、テーブルがガントリに対して水平に動く際に一定の投影照射野サイズを維持する様々な例示の実施形態を示す。
【図９Ｄ】外部可動式プロジェクタを採用し、テーブルがガントリに対して水平に動く際に一定の投影照射野サイズを維持する様々な例示の実施形態を示す。
【図９Ｅ】外部可動式プロジェクタを採用し、テーブルがガントリに対して水平に動く際に一定の投影照射野サイズを維持する様々な例示の実施形態を示す。
【図１０Ａ】可変投射プロジェクタを採用し、投影スクリーン上に一定の投影照射野サイズを維持する例示の実施形態を示す。
【図１０Ｂ】可変投射プロジェクタを採用し、投影スクリーン上に一定の投影照射野サイズを維持する例示の実施形態を示す。
【図１１Ａ】患者の頭部の動きを追跡しつつ、１以上のモーショントラッキングカメラが患者に映像を表示するための表示システムと一体化している様々な例示の実施形態を示す。
【図１１Ｂ】患者の頭部の動きを追跡しつつ、１以上のモーショントラッキングカメラが患者に映像を表示するための表示システムと一体化している様々な例示の実施形態を示す。
【図１１Ｃ】患者の頭部の動きを追跡しつつ、１以上のモーショントラッキングカメラが患者に映像を表示するための表示システムと一体化している様々な例示の実施形態を示す。
【図１１Ｄ】患者の頭部の動きを追跡しつつ、１以上のモーショントラッキングカメラが患者に映像を表示するための表示システムと一体化している様々な例示の実施形態を示す。
【図１１Ｅ】患者の頭部の動きを追跡しつつ、１以上のモーショントラッキングカメラが患者に映像を表示するための表示システムと一体化している様々な例示の実施形態を示す。
【図１１Ｆ】患者の頭部の動きを追跡しつつ、１以上のモーショントラッキングカメラが患者に映像を表示するための表示システムと一体化している様々な例示の実施形態を示す。
【図１１Ｇ】患者の頭部の動きを追跡しつつ、１以上のモーショントラッキングカメラが患者に映像を表示するための表示システムと一体化している様々な例示の実施形態を示す。
【図１１Ｈ】患者の頭部の動きを追跡しつつ、１以上のモーショントラッキングカメラが患者に映像を表示するための表示システムと一体化している様々な例示の実施形態を示す。
【図１１Ｉ】患者の頭部の動きを追跡しつつ、１以上のモーショントラッキングカメラが患者に映像を表示するための表示システムと一体化している様々な例示の実施形態を示す。
【図１１Ｊ】患者の頭部の動きを追跡しつつ、１以上のモーショントラッキングカメラが患者に映像を表示するための表示システムと一体化している様々な例示の実施形態を示す。
【図１２】オプションの二次ミラーを支持するヘッドコイルを採用した表示システムの導入例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本開示の様々な実施形態及び態様について、以下に述べる詳細を参照しながら説明する。以下の説明及び図面は、本開示を例示するものであり、本開示を限定するものと解釈すべきではない。本開示の様々な実施形態を十分に理解することができるように、多くの特定の詳細が記載される。しかし、場合によっては、本開示の実施形態を簡潔に説明するために、よく知られた詳細又は従来からの詳細については説明しないことがある。
【００１７】
本明細書で使用する「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び「備え（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、包含的且つ非限定的であって、排他的ではないものと解釈されるべきである。具体的には、本明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び「備え（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語及びその変形は、明記されている特徴、ステップ又は構成要素が含まれることを意味する。これらの用語は、他の特徴、ステップ又は構成要素の存在を排除するものと解釈されるべきではない。
【００１８】
本明細書で使用される「例示の」という用語は、「例、事例又は例示となる」という意味であり、本明細書で開示されている他の構成よりも好ましいか又は有利であるものと解釈されるべきではない。
【００１９】
本明細書で使用される「約」及び「略」という用語は、特性、パラメータ、及び寸法の相違など、値の範囲の上限と下限との内に存在し得る差異を含むことが意図されている。特に明記されていない限り、「約」及び「略」という用語は、プラス又はマイナス２５パーセント以下を意味する。
【００２０】
特に断りのない限り、明記されている範囲又はグループは、範囲又はグループの一つ一つの要素を個別に指すと共に、その中に含まれる一つ一つの可能な部分的範囲又は部分的グループ及びその中に含まれる部分的範囲又は部分的グループに対する類似性を指す、簡潔な指し方であるものと理解されるべきである。特に明記されていない限り、本開示は、部分的範囲又は部分的グループの一つ一つの特定の要素及び組み合わせに関わり、明示的に組み込む。
【００２１】
本明細書で、「オーダーの」という用語が数量又はパラメータと共に使用される場合、記載されている数量又はパラメータの略十分の一から十倍までにわたる範囲を指す。
【００２２】
本開示の様々な例示の実施形態は、ガントリベース医用撮像又は治療システムが関連する医療処置の最中に患者に映像及び動画等のメディアコンテンツを供給するためのシステム、方法及び装置を提供する。本開示の多数の例示の実施形態は、患者の閉じ込められている感覚を軽減する映像を患者に供給することで医療処置の前及び／又は最中に患者の不安を軽減するために有益に採用されてもよい。
【００２３】
撮像処理中の、閉じ込められることに関連する患者の不安を軽減するというこの目的は、最近になって、大牟禮らによる、テーブル上において患者が水平に並進移動する際にガントリのボア内に映像を投影するよう構成されたガントリベース医療映像診断システムを開示している米国特許出願公開第２０１７／０１２３０２０号明細書により、一歩進んだ。大牟禮らによる教示によると、ガントリのレールに沿って摺動可能に動くことができる移動式スクリーン装置に映像を投影するために、固定された外部プロジェクタが採用されている。ガントリレールによって支持される移動式スクリーン装置は、移動式スクリーンがテーブルと一体となって水平に並進移動するようにテーブルの端部に直列に接続されている。
【００２４】
図１Ａは、大牟禮らにより教示された形態例を示す。患者６０が、磁気共鳴撮像ガントリ５０のボア内のテーブル１０にいる状態を示している。磁気共鳴撮像ガントリ５０を超えた定位置にあるプロジェクタ１００は、ガントリ５０のボア内に映像を投影し、映像は、基台１０４により支持される投影スクリーン１１０に投影される。患者６０は、ビューイングミラー１２０を通して、投影スクリーン１１０を見る。ビューイングミラー１２０は、サポートアーム１０２により投影スクリーン１１０に対して支持される。大牟禮らは、図１Ａに示されるデザインの利点は、患者がガントリ５０のボア内に引き込まれる際に、テーブル１０がガントリに対して動くと、患者６０と投影スクリーン１１０との間の距離が固定されているため、患者の映像への没入感が維持され、「閉じ込められた」感覚を軽減することである、と教示している。
【００２５】
本発明者らは、大牟禮らのデザインは、患者が映像に没入することをある程度は容易にするものの、テーブルがガントリに対して動く際に起こる投影映像の変化によって、完全な映像への没入感は作り出せないと気付いた。テーブル位置の変化が映像のサイズに与える影響は、図１Ａの投影映像と図１Ｂに投影された投影映像とを比較することにより見ることができる。図１Ａでは、患者がガントリ５０のボア内に深く入り、プロジェクタからの投影領域が投影スクリーン１１０を占めるようにテーブル１０が位置付けられている。投影領域は、内側領域３０（魚２５の映像が投影されている領域）と、外側領域３２及び３４を有するものとして示されている。
【００２６】
図１Ｂは、テーブル１０の位置の変化が、患者６０が見る映像にどのように影響を与え得るかを示す。テーブル１０がガントリ５０のボアから部分的に延びている状態では、投影スクリーン１１０はプロジェクタ１００からさらに離れて位置している。この投影スクリーン１１０とプロジェクタ１００との間のさらに長い分離の結果、画面位置での投影領域は、ここで、図１Ａよりも極めて大きくなっており、投影領域は投影スクリーン１１０をはみ出し、ガントリ５０の内壁にあふれている。この影響は図１Ａ及び図１Ｂの領域３０、３２、及び３４を比較することにより明確にわかる。図１Ａでは全ての領域が投影スクリーン１１０上に投影されている。しかしながら、図１Ｂでは、内側領域３０のみが投影スクリーン１１０を占め、外側野領域３２及び３４は、投影照射野サイズが広がったことに起因してガントリ５０の内壁に投影される。この位置依存の投影スクリーンのはみ出しは、結果的に患者により知覚される映像の顕著な歪みとなり、さらに投影映像の没入効果を減少させ得る。
【００２７】
図１Ａ及び１Ｂに示されるように、距離に依存する拡大比率によって映像の拡大が引き起こされると、投影領域のサイズの変化は患者６０により知覚される。例えば、図１Ａの投影映像に示される魚２５は、図１Ｂに示される魚２５’の投影映像では拡大されている。この投影映像のサイズの位置依存は、映像の没入効果を減少させ得る。
【００２８】
知覚される映像サイズの変化に加えて、テーブル位置の変化、及びプロジェクタ１００と投影スクリーン１１０との間の距離における関連する変化は映像の鮮鋭さに顕著な変化を引き起こし得る。確かに、投影スクリーン１１０が高焦点の領域から離れるように動くにつれて、投影スクリーン１１０に投影される映像の鮮明さは減少する。
【００２９】
そのため、テーブル１０の位置の変化が、患者により見られる映像におけるいくつかの変化となり得ることが明白である。これらの変化には、（ｉ）映像の拡大度の変化、（ｉｉ）映像焦点（鮮鋭さ又は鮮明さ）の変化、及び（ｉｉｉ）ガントリ５０の内壁に投影される映像の相対量の変化が含まれる。映像特性におけるこれらの変化は、テーブル位置の変化と相関性があるため、これらの変化を知覚することは映像の没入効果を減少させ得る。例えば、映像の変化は、テーブルが動いている際に動いている感覚を増加させ得るとともに、この動いている感覚は、結果として、患者がガントリ内へと動かされているということを患者が自覚することを増加させるかもしれない。
【００３０】
大牟禮のシステムの前述の欠点は、患者に提示できるメディアの種類を限定し得ることである。例えば、認識可能な尺度を有する何らかのメディアは、テーブルの動きから生じる映像の拡大及び縮小効果によって問題があるかもしれない。エンターテイメントメディア（映画、テレビ番組、ビデオクリップ）及びユーザインタフェース（インターネットブラウザ、メディアブラウザ）の殆どの形態には、オブジェクト、テキスト、人々、風景、及び映像の枠自体等の非常に明確な尺度を有する映像が含まれ、かかるメディアは、大牟禮のシステムのような表示システムにとっては問題があるかもしれない。
【００３１】
本発明者らは、大牟禮のシステムに関連する前述の問題を回避し、患者の満足感の向上及び不安の低減をもたらすさらなる没入型解決手段を提供する映像投影の解決手段を開発することに乗り出した。ここで、図２を参照すると、ガントリベース医用撮像又は治療中に患者に映像を表示する改善されたシステム例が示されているが、システム例は、大牟禮のシステムに内在する位置依存の映像サイズのスケーリングに悩まされることがない。
【００３２】
本開示の例示の実施形態は、幅広い範囲のガントリベース医用撮像及び治療システムに適応してもよいが、図２に示されるシステム例は、患者６０の中に分極を発生させる主要磁場Ｂ０を発生するメインマグネット５２を採用する磁気共鳴スキャナガントリ５０を含む。システム例は、磁場勾配を発生させる勾配コイル５４を有する。受信コイル５６は患者６０からの無線周波数信号を検出する。受信コイル５６は、無線周波数（ＲＦ）パルスを発生させるための伝送コイルとして使用されることもできる。代わりに、ボディコイル又はヘッドコイル（不図示）を採用して、ＲＦパルスを放射及び／又は検出してもよい。ＲＦパルスは、ＲＦユニット６５によって生成され、磁場勾配は勾配ユニット７０によって生成される。
【００３３】
患者６０は、ガントリ５０に対して位置付け可能なテーブル１０上にいる。テーブル１０は、手動で位置付け可能であっても、又は図２においてテーブルアクチュエータ４０により表される、モータ等の１以上の作動機構を通して制御可能に位置付け可能であってもよい。テーブルの位置は、図２においてテーブル位置センサ４５によって示される、エンコードセンサ等の１以上のセンサを介して検出されてもよい。
【００３４】
図２のシステム例は、テーブル１０が並進移動した際に位置依存の映像スケーリングを引き起こすことなく、患者６０に映像を表示するための表示システムの例を含む。表示システム例は、プロジェクタ１００がテーブル１０と一体となって動くように、サポートフレーム１０５によってテーブル１０に対して定位置に支持されているプロジェクタ１００を含む。サポートフレーム１０５は、投影スクリーン１１０がプロジェクタ１００（及びテーブル１０）に対し固定されるよう、映像が投影される投影スクリーン１１０も支持する。投影スクリーン１１０は、すりガラス又は半透明プラスチック等の例えば、光を拡散する半透明の材料から形成されていてもよい。
【００３５】
以下にさらに詳細に記載されているように、サポートフレーム１０５は、テーブルの上面、遠位外側面、又は組み合わせた表面に接続されていてもよい。実装例によっては、サポートフレーム１０５は、ガントリ５０のレール又は他の位置決め機構と（摺動可能に）係合していてもよい。サポートフレーム１０５は、永久的にテーブルに貼り付けられていてもよいし、テーブルに着脱可能に貼り付けられていてもよい（着脱可能に取り付け可能でもよい）。サポートフレーム１０５は、異なる取り付け形態を介して、テーブルに接続されていてもよく、接着剤、摩擦嵌め、１以上の締結具、又はそれらの組み合わせの介在が挙げられるが、これらに限らない。例えば、後述のように、サポートフレーム１０５は、テーブル１０に設けられる機器レールを通してテーブル１０に接続されてもよい。
【００３６】
ビューイングミラー１２０は、患者がビューイングミラー１２０を通して投影スクリーン１１０に投影される映像を見ることができるように設置される。ビューイングミラー１２０は、サポートフレーム１０５（不図示のサポートアーム又はリンク）によって支持されてもよい。サポートフレーム１０５は、プロジェクタ１００、投影スクリーン１１０、及びビューイングミラー１２０が相互に一定の関係性を持って支持されることを条件に、単一のサポートフレームではなく２以上のサポートフレームとして、テーブル１０に対して固定されるように、設けられてもよいと理解されるだろう。代替的な実装例では、ビューイングミラーは、ヘッドサポートフレーム（例えば、定位フレーム又はクッション付きヘッドサポート）によるヘッドコイルにより支持されてもよい。
【００３７】
図２に示されるように、プロジェクタ１００と、投影スクリーン１１０と、ビューイングミラー１２０との間の、テーブル１０に対する固定された空間的関係は、結果的に、並進移動中に投影映像が一定の投影照射野サイズを維持するように、テーブル１０の並進移動中に患者によって見ることができる投影映像となる。固定された空間的関係は、テーブル１０の並進移動中に投影映像の焦点も維持し、投影スクリーン１１０の位置に依存するはみ出しも回避する。本例示の実施形態は、このようにして大牟禮のシステムの欠点に対処し、認知できるほどの位置依存の映像アーチファクトのない（又は極めて減少した）さらなる没入型視覚体験を患者に提供する。
【００３８】
図２に示される実装例では、医療ガントリは、磁気共鳴撮像ガントリ５０であって、プロジェクタ１００は磁気共鳴撮像に適合している。磁気共鳴の適合性は、強磁性物質の使用を避け、磁気共鳴スキャナの動作帯域幅外の周波数範囲で電子機器を操作することにより実現できる。電磁シールドは、電波障害を回避又は抑制するために採用されてもよい。例えば、インダクタを通って流れる大きな電流は電磁気の放射を引き起こし得る。これらの放射は、インダクタの周りにシールドを採用することにより削減できる。一実装例では、シールドは、回路基板への連続的なシールド（すなわち、接地面に接続されているシールド）を実現するために設けられるべきである。
【００３９】
実装例によっては、磁気共鳴の適合性は、従来のフェライトコアインダクタを、フェノールコア、ポリマーコア、セラミックコア、又はカルボニルコアインダクタ等のフェライトフリーインダクタ等であるが、これに限らない、他のコンポーネントと置き換えることにより達成できてもよい。
【００４０】
実装例によっては、プロジェクタは、バッテリによって電力供給されてもよいし、外部電源を通して電力供給されてもよい。プロジェクタは、有線接続、無線コネクタを介して、又は内部メモリに記憶されたメディアを通じて、映画、テレビ、ビデオ、及び／又は表示されるコンテンツを選択するためのユーザインタフェース等の表示可能なコンテンツを受信してもよい。
【００４１】
ＭＲシステムは、心臓及び／又は呼吸との同期（ゲーティング）のための装置等の追加の制御又は入力装置、及び追加の検知装置等であるが、これらに限らない、明確にするために不図示である追加のユニット又はコンポーネントを有することができると理解されるだろう。さらに、個別のユニットの図示された分離体にあるもの以外の様々なユニットが実現可能である。異なるコンポーネントがユニットへと組み立てられる、又は異なるユニットが相互に組み合わされることも可能である。様々なユニット（機能性ユニットとして示される）が、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして設計できる。
【００４２】
図２に示されるシステム例において、制御及び処理ハードウェア２００は、ＭＲＩスキャナを制御し、適切なパルスシーケンスに従ってＲＦパルスを発生させる。制御及び処理ハードウェア２００は、例えば、１以上のプロセッサ２１０、メモリ２１５、システムバス２０５、１以上の入力／出力デバイス２２０、及び複数のオプションの追加装置（たとえば通信用インターフェース２３５、データ取得インターフェース２４０、ディスプレイ２２５、及び外部ストレージ２３０）を含んでもよい。制御及び処理ハードウェア２００は、受信されたＭＲＩ信号の取得を制御するためのＭＲＩスキャナガントリ５０とインターフェースで接続されている。制御及び処理ハードウェア２００は、映像の再構築の実施及びＭＲＩ画像の生成のため、受信されたＭＲＩ信号をＲＦユニット６５から取得し、本明細書中に説明されている方法に従ってＭＲＩ信号を処理する。
【００４３】
制御及び処理ハードウェア２００は、プロセッサ内で実行されると、システムに本開示に記載される１以上の方法を実施させる、一連の指示がプログラムされていてもよい。例えば、図２に示されるように、制御及び処理ハードウェア２００は、パルスシーケンス生成モジュール２４５、映像再構築モジュール２５０、テーブル位置制御モジュール２６０、及びメディア制御モジュール２７０等であるが、これらに限らない一連の実行可能な映像処理モジュールの形態の指示がプログラムされていてもよい。
【００４４】
パルスシーケンス生成モジュール２４５は、パルスシーケンス生成の技術分野における当業者に既知のアルゴリズムを使用して実装されてもよい。ＭＲＩ走査中、ＲＦデータがＲＦコイル５６から受信される。パルスシーケンス生成モジュール２４５は、所望の映像シーケンスに応じてＲＦパルス及び磁場勾配のシーケンスを確立し、応答的に患者により発せられ、コイル５６によって検出されるＭＲ信号が取得される。映像再構築モジュール２５０は、取得されたＭＲＩ信号を処理し、映像の再構築及びＭＲＩ画像の生成を行う。
【００４５】
例示の実施形態によっては、制御及び処理ハードウェア又は追加制御回路が、ガントリに対するテーブルの位置を制御するために採用されてもよい。例えば、テーブル位置は、テーブル位置制御モジュール２６０、制御及び処理ハードウェア２００によってテーブルアクチュエータ４０に信号を送信することで制御されてもよい。テーブル位置は、１以上のテーブル位置センサ４５から得られたフィードバックに基づいて閉ループ方式で制御されてもよい。テーブルの向き（例えば、１以上のテーブル角度）が追加的に又は代替的に制御されてもよいことが理解されるだろう。
【００４６】
例示の実施形態によっては、制御及び処理ハードウェア又は追加制御回路は、プロジェクタ１００に表示可能な映像コンテンツ（メディアコンテンツ）を伝えるために採用されてもよい。例えば、メディア制御モジュール２７０は、有線又は無線接続を通して、プロジェクタ１００へのメディアコンテンツの配信を制御するために採用されてもよい。メディア制御モジュール２７０は、遠隔メディアストリーミングサービス等の遠隔メディア配信サービスへの接続を、インターネットへの接続を通じて容易にするために採用されてもよい。
【００４７】
図２に示されるシステム例は非限定的な例示の実施形態の実例であり、図示のコンポーネントに限定する意図はないと理解されるべきである。例えば、システムは、１以上の追加的なプロセッサ及びメモリ装置を含んでもよい。さらに、制御及び処理ハードウェア２００の１以上のコンポーネントは、処理装置にインターフェース接続された外部コンポーネントとして設けられてもよい。
【００４８】
本開示のいくつかの態様は、コンピュータシステム上で実行された場合に、本明細書中に開示の信号処理及びノイズ除去方法又はそのバリエーションを実施可能な専用コンピュータシステムとして、コンピュータシステムを構成するソフトウェア内に少なくとも部分的に具現化されることができる。つまり、本技術は、ＲＯＭ、揮発性ＲＡＭ、不揮発性メモリ、キャッシュ、磁気及び光学ディスク、クラウドプロセッサ、又は他の遠隔記憶装置等のメモリに含まれる指示のシーケンスを実行するマイクロプロセッサ、ＣＰＵ、又はＧＰＵ等の、そのプロセッサに応じてコンピュータシステム又は他のデータ処理システムにおいて実施できる。さらに、指示は、コンパイル及びリンクバージョンの形態等で、データネットワークを通じてコンピューティングデバイスにダウンロードできる。代替的に、上記の処理を実施する論理は、大規模集積回路（ＬＳＩ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、又は電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等のファームウェアとしての個別のハードウェアコンポーネント等の追加のコンピュータ及び／又は機械読取可能媒体に実装でき得るかもしれない。
【００４９】
コンピュータ読取可能媒体は、データ処理システムによって実行された場合、システムに様々な方法を実施させるソフトウェア及びデータを記憶するために使用できる。実行可能なソフトウェア及びデータは、例えば、ＲＯＭ、揮発性ＲＡＭ、不揮発性メモリ、及び／又はキャッシュ等を含む様々な場所に記憶できる。本ソフトウェア及び／又はデータの一部は、これらの記憶装置のいずれか１つに記憶されてもよい。概して、機械読取可能媒体は、機械(例えば、コンピュータ、ネットワーク装置、パーソナルデジタルアシスタント、製造ツール、一連の１以上のプロセッサ付きの任意の装置など）によりアクセス可能な形態で情報を提供（すなわち、記憶及び／又は配信）する任意の機構を有する。
【００５０】
コンピュータ読取可能媒体の例として、とりわけ、揮発性及び不揮発性メモリ装置、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ装置、フロッピー及び他のリムーバブルディスク、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）など）、ネットワーク接続ストレージ、クラウドストレージ等の書き込み可能及び書き込み不能型媒体が挙げられるが、これらに限らない。指示は、電気、光学、音響、又は搬送波、赤外線信号、デジタル信号等の他の形態の伝播信号のためのデジタル及びアナログ通信リンクで具現化できる。本明細書中で使用される「コンピュータ読取可能材料」及び「コンピュータ読取可能記憶媒体」という言葉は、全てのコンピュータ読取可能媒体を示すが、一時的な伝送信号自体は除く。
【００５１】
図３Ａ乃至３Ｃは、テーブルが水平及び鉛直の両方向に動かされる間、テーブルに対して固定されたままとなるように、プロジェクタ１００、投影スクリーン１１０、ビューイングミラー１２０、及びサポートフレーム１０５（表示システム）がテーブルに搭載されている例示の実施形態を示す。これは、例えば、サポートフレーム１０５をテーブル１０の上部に取り付けることで実現されてもよい。図面は、テーブル１０に対するプロジェクタ１００と、投影スクリーン１１０と、ビューイングミラー１２０と、テーブル１０との間の固定された空間的関係によって、並進移動中に投影映像が一定の投影照射野サイズを維持するようにされ、テーブル１０の水平及び鉛直両方の並進移動中に患者によって見ることができる投影映像を示す。
【００５２】
図３Ａでは、テーブル１０は、ガントリ５０に対し下げられた位置に示され、患者が心地良くテーブルに寝ることを可能にしている。ビューイングミラー１２０を通して投影スクリーン１１０が患者に見えるように、患者はテーブル上に寝ている。テーブルは、続いて、投影スクリーン１１０上に映像を投影しながら、ガントリ５０のボア内へ入るために適した高さまで上げられる。プロジェクタ１００、投影スクリーン１１０、及びビューイングミラー１２０は全て、テーブル１０に対して（サポートフレームにより）支持されているため、（ｉ）患者と投影スクリーン１１０との間、及び（ｉｉ）投影スクリーン１１０とプロジェクタ１００との間の間隔は、鉛直並進移動中、一定に保たれ、その結果、投影領域は、鉛直並進移動中、一定に保たれる。結果的に、患者に提示される患者映像は、焦点及び／又は投影照射野サイズにおける変化等の並進移動依存のアーチファクトに悩まされることがない。そのため、一定の構成は、テーブル１０の最初の鉛直並進移動中に、患者を表示映像に没入させることを可能にし、患者が鉛直並進移動を意識することを軽減させる。
【００５３】
図３Ｃは、その後のガントリ５０のボア内への患者の水平並進移動を示す。再度になるが、プロジェクタ１００、投影スクリーン１１０、及びビューイングミラー１２０が全て、テーブル１０に対して（サポートフレームにより）支持されているため、（ｉ）患者と投影スクリーン１１０との間、及び（ｉｉ）投影スクリーン１１０とプロジェクタ１００との間の両方の間隔は、水平並進移動中、一定に保たれ、その結果、投影領域は、水平並進移動中、一定に保たれる。この投影領域、投影スクリーン１１０の占有状態、及び投影映像の焦点の一定性は、投影映像への患者の没入を維持することに役立ち、ガントリ５０のボアに入ることに対する患者の意識を軽減することを補助する。
【００５４】
ここで、図４を参照すると、ガントリベース医用撮像又は治療システムのテーブルと共に使用するための表示システムの実装例が示されている。表示システムは、プロジェクタ、投影スクリーン１１０、及びビューイングミラー１２０を機械的に支持するサポートフレーム１０５を有する。プロジェクタ及び関連プロジェクタ電子機器は、サポートフレーム１０５によってサポートされているプロジェクタハウジング１０６内に収容されている。図４に示されるように、プロジェクタハウジングも投影スクリーン１１０を支持し、その結果、プロジェクタハウジング１０６及び投影スクリーン１１０によって囲まれた体積内にプロジェクタは取り囲まれる。ビューイングミラー１２０は、表示システムのサポートフレーム内に回転自在又は摺動可能に埋め込まれていてもよい。例えば、ビューイングミラーは、使用中に定位置に延び、使用していない際に埋め込まれてもよいように、（例えば、ヒンジを介して）サポートフレームに旋回可能に取り付けられても、又は摺動可能に延長可能であってもよい。ビューイングミラーは、例えば、１以上の並進移動の自由度及び／又は１以上の回転自由度等の複数の自由度によって可動であってもよい。並進移動及び／又は回転機構は、ミラーの回転及び／又は並進移動の量を制限する止め部材を有していてもよい。
【００５５】
サポートフレーム１０５は、テーブルに取り付けられる（不図示）。図面に示される実装例では、サポートフレーム１０５は、テーブル上にあって、テーブルにサポートフレーム１０５を固定（例えば、ロック）するレールと係合できるクランプ１０８を有する。図面に示されるアタッチメント機構は、採用されてもよいアタッチメント機構の多くの異なる型の１つにすぎないことが理解されるであろう。
【００５６】
上述のように、プロジェクタハウジング１０６は、プロジェクタを収容し、電源、無線受信機又はトランシーバ、及びアンテナ等であるが、これらに限定されない、プロジェクタに動作可能に接続されている電子部品も収容してもよい。プロジェクタハウジングは、プロジェクタと投影スクリーンとの間の光学的距離を容易にしつつ、プロジェクタと投影スクリーンとの間の空間的な距離を減らす折り返しミラーを含んでいてもよい。また図面に示されるように、プロジェクタハウジング１０６側にあるのは、プロジェクタ及び投影電子機器に電力供給するために使用されるバッテリが挿入されたバッテリドック１０９である。
【００５７】
このような実施形態の例は、プロジェクタ１００と投影スクリーン１１０との間の光路に沿う折り返しミラー１２５を採用する表示システムを模式的に示す、図５Ａに示されている。図５Ａに示される小型設計は、磁気共鳴撮像ガントリ等のガントリのボア内での稼働によく適しているプロジェクタハウジングのサイズの縮小を可能にする。図５Ａに示される例示の実施形態はまた、バッテリ１５０によって、内部で電力供給される無線表示システムを示し、アンテナ１４５に操作可能に接続されている無線受信機１４０を介してメディアコンテンツを受信する。制御回路１３０は、アンテナ１４５及び無線受信機１４０によって受信されるメディアコンテンツを処理して、デジタルビデオ信号をプロジェクタ１００に提供し、プロジェクタに適切な電圧を供給する。
【００５８】
図５Ｂ及び５Ｃは、折り返しミラーの実施形態の２つの構成例を示し、折り返しミラー１２５に対するプロジェクタ１００の２つの異なる位置例を示している。図５Ｂでは、プロジェクタ１００は、折り返しミラー１２５の上に位置しているが、図５Ｃでは、プロジェクタ１００は、折り返しミラー１２５の下に位置している。
【００５９】
上述のように、場合によっては、表示システムの電気部品のための電磁シールドを設けることが有益又は重要であってもよい。しかしながら、電子部品が保護される場合、それらは、磁気共鳴撮像スキャナの動作帯域幅内等のガントリの動作帯域幅内にまだ剰余放射を発するかもしれない。例示の一実施形態では、これらの放射の影響は、表示システムの他のコンポーネントに対して、ガントリから遠位に電子機器を配置することでさらに軽減又は最小限にできる。
【００６０】
例えば、図５Ｄ乃至５Ｆを参照すると、撮像を実施するために３つの異なる受信コイルの型が採用された磁気共鳴撮像システムが示されている。図５Ｄでは、ボディコイル撮像構成が示され、ボディコイルによる領域撮像は、１９２により示されている。図５Ｅでは、１９４でカーディアックアレイコイルが示される一方、図５Ｆでは、１９６でヘッドコイルが示される。各コイルの感度領域は、網掛け部として示されている。撮像コイルの感度は、コイルに近いと最も高く、コイルから距離があると低下する。コイルは、それらの感度領域内に位置する装置からの放射に対し、より敏感である。感度領域から放射している装置が遠ければ遠いほど、放射が持つ再構築される画像への影響が少なくなる。従って、図５Ｄ乃至５Ｆに示される例示の実施形態のそれぞれにおいて、電源、メディア処理回路、及び／又は無線受信機等の表示システムの電気部品１９０は、電波障害の影響を受けやすいガントリのコンポーネント（撮像コイル）からプロジェクタ１００に対して遠位方向に位置している。
【００６１】
本明細書中に提供される多くの例示の実施形態では、患者はビューイングミラーを通して投影スクリーンに表示される映像を見る。図６Ａは、ビューイングミラー（本明細書中では「患者ミラー」とも称される）が平らである実装例を示す。このような例示の実施形態によると、投影映像は、患者とビューイングミラー１２０との間とビューイングミラー１２０と投影スクリーン１１０との間の光学的距離の和である深さで患者によって知覚される。表示システムが小型に設計されている場合、知覚される深さは小さくなり得、患者とガントリ５０の（頭上）内壁との間の距離よりも短くなり得る。このような場合、知覚される映像の短い深さは、未だ、患者の閉所恐怖感の一因となるかもしれない。
【００６２】
本発明者らは、小型光学設計による結果としての閉所恐怖の感覚は、湾曲ミラー又はレンズ等の湾曲光学要素を採用して、患者と投影スクリーン１１０との間の光学的距離を超える深さで患者により知覚される虚像を生成することで回避できるかもしれないと発見した。
【００６３】
図６Ｂは、ビューイングミラー１２２が凹形表面を有するこのような実施形態の例を示す。凹形ビューイングミラー１２２による投影スクリーン１１０の映像の反射は、患者により知覚される映像を、虚像１１５のように拡大させる。虚像１１５は、患者と投影スクリーン１１０との間の光学的距離を超えた深さにあるように患者によって知覚される。
【００６４】
虚像の増加した深さは図６Ａを図６Ｂと比較することにより理解できる。図６Ａでは、平坦ミラービューイングミラー１２０が患者に対して及び投影スクリーン１１０上に投影される映像に対しても、４５度の角度で示されている。患者により見られる映像のサイズ及び距離は、患者の目と投影スクリーン１１０との間の経路の全長、すなわちＬ１＋Ｌ２にある映像のサイズである。しかしながら、図６Ｂに示されるように、こちらも患者に対して及び投影スクリーン１１０に投影される映像に対して４５度の角度で示されている凹形ミラー１２２は、患者に向かって反射する際に光線を内方へ向かわせる。これは、次に、患者によって見られる知覚される虚像のサイズを増加させる。さらに、虚像は、患者と投影スクリーン１１０上の投影映像との間の経路の全長を超える距離Ｌ１＋Ｌ３で知覚される。
【００６５】
例示の実施形態によっては、凹形ミラーの曲率（例えば、焦点距離）は、ガントリのボアの内面等のガントリの内面の位置を超えたところにある深さで虚像が知覚されるように選択される。これは、患者がいる本当の領域よりも広い領域にいるように患者が知覚する錯覚を引き起こし、潜在的に閉所恐怖の感覚を軽減させ、患者の全体的な不安を軽減させる。例えば、一実装例では、凹形ミラーは、映像がまるでボアの内面上に投影されているかのように知覚される、ガントリボアの知覚されるサイズが、ボアの実際のサイズの少なくとも１１０％、少なくとも１２０％、少なくとも１３０％、少なくとも１４０％、又は少なくとも１５０％であるように選択されてもよい。一実装例では、７０ｃｍ径のボアが、投影映像に基づいて、少なくともまるで９０ｃｍ径あるかのように知覚されるような焦点距離を有するように凹形ミラーが選択される。
【００６６】
図６Ｃは、凹形ミラー１２２を採用して、結果的にガントリ５０の内面を超えたところにある深さを有する虚像１１５を患者が知覚することをもたらす他の実装例を示す。しかしながら、図６Ｂに示される例示の実施形態とは異なり、凹形ミラー１２２の光軸に沿って凹形ミラー１２２上に投影光が入射するように、部分反射ミラー１２８が凹形ミラー１２２と投影スクリーン１１０との間の光路に沿って採用されている。この同軸構成は、歪みのない虚像を作り出すことを可能にする。
【００６７】
図６Ｃに示される例示の実施形態は、さらに下記のように理解できる。図６Ｃを参照し、焦点距離ｆを有する凹形ミラーが、画面から距離Ｌ２及び患者から距離Ｌ１の位置に配置されている場合の、画面上に投影される映像及び患者の上に位置する凹形ミラーを考慮する。患者によって見られる画面の虚像の距離は、薄レンズ式により算出できる。
2020535931.tif 000003
ここで、Ｌｉは、凹形ミラーの上の虚像の距離である。これは、患者から虚像までの総距離Ｌｐとなる。
2020535931.tif 000004
なお、虚像が形成されるためには、湾曲ミラーと投影スクリーンとの間の距離Ｌ２よりも焦点距離ｆが長いことを条件に、凹形ミラーは採用できるということに、当業者は留意し理解すべきである。距離Ｌｐで患者Ｄによって見られる映像のサイズは、下記のように算出できる。
2020535931.tif 000005
ここで、ｄは画面上の映像のサイズである。
【００６８】
図６Ｂ及び６Ｃに示される実施形態は、光学的距離を超えて、また、選択的に患者からガントリの内面までの距離を超えて、知覚される虚像の深さを実現させるために湾曲ミラーを採用しているが、同様の成果がレンズ又はレンズとミラーの組み合わせのいずれかを使用して実現できることが理解されるであろう。図７は、ビューイングミラー１２０が平坦ミラーで、投影スクリーン１１０とビューイングミラー１２０との間にレンズが提供される実装例を示す。他の実装例では、湾曲したビューイングミラー１２０とレンズとの組み合わせが、知覚される映像の深さの所望の増加を作り出すように、ビューイングミラー１２０も湾曲していてもよい。図６Ｃに示される例示の実施形態は、部分反射ミラー１２８と投影スクリーン１１０との間に中間レンズを有するように構成されていてもよい。図７に示される単一レンズは単に例示目的で、所望の虚像オフセットを作り出すために１以上のレンズが採用されてもよいことが理解されるであろう。
【００６９】
上記に提供された湾曲ミラーの例示の実施形態の数学的な説明を参照すると、レンズを含む例示の実施形態にも同じ数式を適用してもよいことが理解されるであろう。ここで、Ｌ２は、レンズと画面との間の距離、Ｌｉはレンズを超えたところに形成された虚像の距離、及びｆはレンズの焦点距離である。再びになるが、虚像が形成されるためには、焦点距離ｆがレンズと画面との間の距離ｌｏより長い場合、凸レンズが採用されるべきであることを当業者は留意し理解すべきである。
【００７０】
（口径が大きくなり、焦点距離が比較的に短くなりがちな）レンズの重量及び厚さを限定するために、１以上のフレネルレンズが採用されてもよい。フレネルレンズは、容易な機械的な統合を可能にするために平板の形状であることができ、また、典型的に耐久性のあるプラスチック素材からできている。
【００７１】
図８は、サポートフレーム１０５を使用して患者の頭上でフラットパネルディスプレイ１７０を支持する他の実施形態例を示す。ガントリが磁気共鳴撮像ガントリである適用例では、フラットパネルディスプレイは磁気共鳴撮像に適合するディスプレイである。例えば、保護された液晶ディスプレイ画面は、画面の前（可視）面が金属多孔メッシュで保護されて、使用できる。代替的に、ＭＲＩの動作帯域幅内にある無線周波数の放射がないように作成されているフラットパネルスクリーンを使用できる。さらに、フラットパネルスクリーンは、一般的にパネルの支持構造物として使用されてもよいステンレス鋼等の強磁性物質がない必要がある。ガントリが磁気共鳴撮像ガントリではない他の適用例では、フラットパネルディスプレイは、磁気共鳴撮像に適合している必要はない。
【００７２】
フラットパネルディスプレイを含む他の実施形態例では、投影スクリーンとプロジェクタとの組み合わせを採用する先述の例示の実施形態のいずれか１つが、投影スクリーンとプロジェクタとの組み合わせをフラットパネルディスプレイと交換するように適合されていてもよい。上述のように、ガントリが磁気共鳴撮像ガントリである適用例では、フラットパネルディスプレイは磁気共鳴撮像に適合するディスプレイである。しかしながら、ガントリが磁気共鳴撮像ガントリではない他の適用例では、フラットパネルディスプレイは、磁気共鳴撮像に適合している必要はない。
【００７３】
ここで、図９Ａ乃至９Ｃを参照すると、テーブルの並進移動中、投影スクリーンに対するプロジェクタの位置を保つ、追加の例示の実施形態が開示されている。図９Ａでは、患者がボア内の異なる位置に並進移動される際に、プロジェクタ１００はガントリ５０のボアの外に残るように、プロジェクタ１００の位置がテーブル１０に対してサポートフレーム１０５により固定されている例示の実施形態が提供される。磁気共鳴撮像ガントリの場合では、本実施形態例は、ガントリボア内での使用に適合していないプロジェクタ（及び関連電子機器）の使用を許容してもよい。
【００７４】
図９Ｂは、プロジェクタ１００がテーブル１０に機械的に取り付けられていないが、プロジェクタ１００が並進移動可能な代替的な例示の実施形態を示す。図面に示される実装例では、プロジェクタ１００は可動式フレーム１０７により支持されている。可動式フレームは、プロジェクタ１００と投影スクリーン１１０との間の一定の空間的なオフセットを維持するため、テーブルがガントリに対し動く際にテーブルと一体となって並進移動してもよい。このプロジェクタ１００の並進移動は、手動でも自動でもよい。例えば、可動式フレーム１０７は、可動式フレーム１０７によるプロジェクタ１００の並進移動が、テーブル１０の並進移動と同期するように制御できるように、モータ付きで、制御及び処理システムに操作可能に接続されていてもよい。１以上の位置センサが採用されて、閉ループ方式でプロジェクタの位置を制御してもよい。図面に示される例示の実施形態は可動式プロジェクタの一実装例にすぎず、プロジェクタ１００の外部並進移動を許容し選択的に制御するために、プロジェクタが１以上の線形レール上で並進移動可能なレール方式システム等、他の多数の構成が採用されてもよいことが理解されるであろう。図９Ｂに示される例示の実施形態が、可動式プロジェクタ１００がガントリと同じ室内又は隣接する室内（プロジェクタがウィンドウを通して投影映像を提供する）にあることを許容することが理解されるであろう。
【００７５】
図９Ｃは、プロジェクタ１００がガントリのボアの外にあり、折り返しミラー１２５が採用されて、プロジェクタを水平方向に対し角度の付いた外部構成で奥まった場所に設置する、代替的な例示の実施形態を提示する。図面に示される実装例では、折り返しミラー１２５は４５度の角度がつけられているが、他の角度構成も本実施形態例の意図する適用範囲から逸脱することなく採用されてもよい。本実施形態例によると、プロジェクタ１００と投影スクリーン１１０との間の空間的なオフセットを保つため、プロジェクタ１００はガントリに対して支持されるリニアレールに沿って可動である。プロジェクタは、モータ又は制御及び処理システムにより制御される他の線形アクチュエータを使用して、線形レールに沿って可動である。
【００７６】
図９Ｄ及び９Ｅは、図９Ｃに示される例示の実施形態と比較して、さらに大きなテーブル作動範囲に適応した代替的な実施形態例を示す。図９Ｃに示される例示の実施形態では、プロジェクタ１００と投影スクリーン１１０との間の固定された光学的距離を維持するため、テーブルの水平位置が変わったら、プロジェクタの鉛直位置が対応して変わるようにプロジェクタ１００の位置が制御される。しかしながら、鉛直のプロジェクタの並進移動により調整できる水平のテーブルの並進移動の範囲は、プロジェクタ１００の鉛直並進移動スパンに制限される。図９Ｄ及び９Ｅの例示の実施形態は、光路のさらなる屈曲を実現させるリトロリフレクタ１８０を含むことで適応したテーブルの動作の範囲を広げることを実現する。さらに、図９Ｄ及び９Ｅに示される例示の実施形態等のいくつかの例示の実施形態では、リトロリフレクタ１８０及びプロジェクタ１００の両方が鉛直方向に制御可能に配置することが可能である。リトロリフレクタ１８０及びプロジェクタ１００の両方の鉛直の位置決めを制御することにより、折り返しミラー１２５とプロジェクタ１００との間にある光路の一部の最大長さと最小長さとの間の差をさらに広げることができ、その結果、調整できるテーブルの水平の動作の対応範囲が広がる。
【００７７】
ここで、図１０Ａ及び１０Ｂを参照すると、投影スクリーン１１０上に映像を投影するために外部プロジェクタ１００’が採用されて、投影スクリーン１１０がテーブルに対して固定されている、代替的な実施形態例が示されている。先の例示の実施形態のように、テーブルの並進移動中、テーブル及び患者と共通の基準系で投影スクリーン１１０が動くように、投影スクリーン１１０はテーブルに対して支持されている。しかしながら、先の例示の実施形態と異なり、プロジェクタの位置は、本実施形態では、テーブルに対して固定されていない。そのため、プロジェクタ１００’及び投影スクリーン１１０は、もはや共通の基準系内になく、投影スクリーン１１０のみが患者との共動基準系にある。
【００７８】
このような構成で固定された投射／焦点プロジェクタが使用された場合、プロジェクタ及び投影スクリーン１１０のための共通基準系が欠けていることは、投影照射野サイズ（投影スクリーン上に投影されるフィールドのサイズ）における位置依存の変化をもたらすだろう。プロジェクタの投影照射野サイズが、プロジェクタの異なる投射値を維持するようにプロジェクタ１００’の投射の制御を許容する制御可能な光学的アセンブリを組み込む又はそれと光学的にインターフェース接続するプロジェクタを採用することにより、図１０Ａ及び１０Ｂに示される例示の実施形態でこの問題は克服される。プロジェクタ１００’は、投影スクリーン１１０上の投影照射野サイズが維持され、プロジェクタ１００’の投影領域がテーブルが動くに従い変化するよう、制御及び処理システムに操作可能に接続されている。これは、例えば、可変投射プロジェクタを使用して実現できる。可変投射プロジェクタは、プロジェクタを動かさずにより大きい又はより小さい映像を作り出すアセンブリ内でレンズを再構成するズームレンズアセンブリの使用によって実現できる。モータ付ズーム設備は、自動でレンズ構成を変更するために制御できる。プロジェクタ用の市販のズームレンズもいくつか入手可能である。
【００７９】
他の実装例では、この機能は、映像をクロッピング（デジタルズーム）することで実現でき、デジタルクロッピングの量はテーブルの位置に依存し、プロジェクタ画面に投影されるフィールドのサイズはテーブル位置から独立するように、テーブル位置の機能としてデジタルクロッピングの量が選択される。
【００８０】
上述のように本開示の多くの実施形態例は、患者がテーブル上でガントリに対して並進移動される、医用撮像及び／又は治療中の患者の不安を軽減することに有益であってもよい。この不安の軽減は、例えば、テーブルが動く間、投影照射野サイズを保ちつつ、患者に対し映像を投影する場合に起こるさらなる没入型患者視覚体験を通して実現できてもよい。さらに、上記の実施形態例によっては、患者のいる限定された空間的領域を超えて延びる深さにあるように患者によって知覚される虚像である映像を投影することにより、患者の不安の軽減は実現されてもよい。
【００８１】
追加の実施形態例では、患者がガントリに対し近くに並進移動（例えば、ガントリのボア内に並進移動、及び／又は撮像及び／又は処置が行われる予定の位置に並進移動）するにつれて変化するコンテンツ（投影照射野サイズとは反対に）を有する映像及び／又はビデオを供給することにより患者の不安は軽減されてもよい。このような映像コンテンツの変化は、ガントリに対して患者が動くにつれて、リラックス感を高める環境へと動いていく感覚を映像が伝えるように選択されてもよい。変化する映像コンテンツは、患者に供給される音声の変化と同期していてもよく、選択的に、リラクゼーションを促進することを意図した香りの導入等の他の知覚的な変化に追加してもよい。例えば、映像は、海辺又は滝等の風景のセット又はスパのセット等のリラックスさせるセットに移行している感覚を患者が感知するように選択されてもよい。
【００８２】
一実装例では、テーブルがガントリに対して動いている際の移行の知覚は、風景のセットに移行していく録画されたビデオを再生することで実現でき、再生速度は、テーブル位置センサ又はテーブル搭載加速度計によって測定されたテーブルの速度に一致するように制御されている。一実装例では、ビデオ再生は、テーブル動作センサがテーブル動作を検出すると、開始でき、ビデオ再生は、センサがテーブル動作の停止を検出すると、停止できる。
【００８３】
代替的に、移行ビデオを備える一連の静止画像をメモリに記憶でき、各画像は特定のテーブル位置と対応する。特定のテーブル位置と対応する画像は、テーブル位置センサによりテーブルがその位置にあると検出された又はテーブル搭載加速度計によって算出された際に、患者に表示できる。映像は、患者には連続的なビデオの一部と思えるようなフレームレートで更新できる。
【００８４】
他の実施形態例では、表示映像のコンテンツは鉛直並進移動中の寝台の鉛直の動きの感覚と一致するように変更され得る。例としては、患者がガントリのボア内に入るための位置まで上げられる際に徐々に近づいてくるように見える雲の映像が挙げられる。この手段により、患者が経験するであろう没入感覚は、寝台の位置決めのこの段階中に患者が経験するであろう鉛直の動きの身体的感覚と一致するので、高められるだろう。
【００８５】
例示の実施形態によっては、患者の動きの追跡及び補正のためのモーショントラッキング及び補正サブシステムは、医療処置の最中に患者に映像を提示すると共に患者の動きの同時追跡及び補正をサポートするため、表示システムと一体化されていてもよい。
【００８６】
このようなモーショントラッキング及び補正サブシステムの非限定的な例は、（患者の上の）ＭＲＩスキャナボアの上面に固定された光学カメラから成るものである。使用中、患者は基準マーカーを着用し、その位置はカメラにより追跡される。それから、（例えば、ＭＲＩパルスシーケンス中に）動作補正技術が採用されて、検出された患者の動きを補正してもよい。デュインら（国際公開第２００９／１２９４５７号）は、このようなモーショントラッキングサブシステムの例を開示しており、カメラによる対象物のスキャンから複数の画像を受信し、スキャンと並行して得られる磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）画像を受信し、スキャンから得られた複数の画像をＭＲＩ画像と相関させ、動作補正データを生み出し、動作補正データをＭＲＩシステムに提供することによって、動きの補正のためにカメラを使用できる。ＭＲＩシステムは、動作補正データに従って、スキャンを調整する。
【００８７】
上述の動作補正サブシステムはモーショントラッキング及び補正サブシステムの非限定的な例を表していることが理解されるであろう。しかしながら、下記に開示されている例示の実施形態は、多種多様な医療診断及び／又は処置システムと使用するために多種多様なモーショントラッキング及び補正サブシステム採用してもよい（例えば、動作検出のために受動的又は能動的基準マーカーを使用してもよい）。
【００８８】
ここで、図１１Ａを参照すると、モーショントラッキング及び補正サブシステムの少なくとも１つのモーショントラッキングカメラ３００が表示システムと一体化されている例示の実施形態が示されている。表示システムは、プロジェクタ（不図示）と、映像が投影される投影スクリーン１１０と、ビューイングミラー１２０とを有する。図面に示されるように、ミラー１２０は、投影スクリーン１１０の鑑賞及びモーショントラッキングカメラ３００による基準（又は患者の生体構造）の検出の両方のビーム経路付近に採用されている。従って、例示の実施形態によっては、少なくとも１つの光学コンポーネントが、モーショントラッキングサブシステム及び表示サブシステム両方のモーショントラッキング両方によって共有される。
【００８９】
実装例によっては、モーショントラッキングカメラ３００は、共通のサポートフレームによって表示システムの１以上のコンポーネントで機械的に支持されてもよい。例えば、１以上のモーショントラッキングカメラ３００は、１以上のプロジェクタ、投影スクリーン１１０、及びミラー１２０も支持するサポートフレームにより機械的に支持されてもよい。例示の実施形態によっては、ミラー１２０は、ヘッドコイルによって支持されてもよく、１以上のモーショントラッキングカメラ３００は、投影スクリーン１１０も支持するサポートフレームにより支持されてもよい。
【００９０】
図１１Ｂは、部分反射ミラー３１０が、ミラー１２０と投影スクリーン１１０との間に斜めの角度で位置付けられている代替的な実施形態例を示す。患者による投影スクリーン１１０の鑑賞に部分反射ミラー３１０を介する透過が関わる一方、モーショントラッキングカメラ３００と患者にある基準(不図示)との間のビーム経路が部分反射ミラー３１０からの反射を含むように、追加ミラーが位置付けられている。代替的な実装例では、部分反射ミラーは、モーショントラッキング及び補正サブシステムの事前に選択された動作帯域幅内にある光学エネルギーを反射するよう構成されたスペクトル的な反射ミラーと置き換えられてもよい。
【００９１】
図１１Ｃ及び１１Ｄは、それぞれミラー１２５が湾曲しており、モーショントラッキングカメラ３００が患者の近位に位置している（すなわち、追加ミラー３１０に対し、ガントリの上側内面よりも患者に近い）さらなる実装例を示す。
【００９２】
図１１Ｅは、追加ミラー３３０が採用されて、モーショントラッキングカメラ３００によって検出された光を反射する例示の実施形態を示す。この追加ミラーは、投影スクリーン１１０を観るために患者が使用する光路に沿ったところには存在しない。従って、モーショントラッキングカメラは、患者により装着されている基準の検出（又は患者生体構造の検出）に関連するビーム経路がミラー１２０及び投影スクリーン１１０により妨げられないように位置付けられている。図１１Ｆ及び１１Ｇも、モーショントラッキングカメラ３００が、患者により装着されている基準の検出（又は患者生体構造の検出）に関連するビーム経路がミラー１２０及び投影スクリーン１１０により妨げられないように位置付けられている、例示の実施形態を示す。
【００９３】
他の実施形態例が図１１Ｈに示され、モーショントラッキングカメラ３００用の透過型光学コンポーネント及び表示サブシステム用の反射型光学コンポーネントとしてミラー１２０が採用されるように、ミラー１２０が部分反射ミラー又はスペクトル選択性ミラーのいずれかである。図１１Ｈに示されるように、モーショントラッキングに関連する光学的なビーム経路は、投影スクリーン１１０の鑑賞に関連する光学的なビーム経路と整列（平行又は一致）している必要はない。
【００９４】
上述した実施の形態においては、１以上のモーショントラッキングカメラ３００は、表示サブシステムの１以上のコンポーネントを支持するサポートフレームによって支持されてもよいし、別々に支持されてもよいことが理解されるであろう。例えば、１以上のモーショントラッキングカメラは、ガントリによって支持されても（例えば、取り付けられても）よく、モーショントラッキングカメラの下に十分なクリアランスが提供されて、機械的な干渉なしに表示システムの相対的な並進移動を許容する。図１１Ｉ及び１１Ｊは、１つのモーショントラッキングカメラ３００（図１１Ｉ）又は複数の動作検出カメラ３０１乃至３０５（図１１Ｊ）が、表示システムの１以上のコンポーネントに関連するサポートフレーム３５０により支持される、例示の実施形態を示す。
【００９５】
図１１Ａ乃至１１Ｊに示される例示の実施形態が投影スクリーン１１０上に映像を投影することを採用する一方、フラットパネルディスプレイ（例えば、磁気共鳴撮像に適合するディスプレイ等）の使用等の他の表示装置及びモダリティが代替案では採用されてもよいことが理解されるであろう。先述の実施形態例の多くが可動式テーブル及びガントリを有する磁気共鳴撮像システムの例示的なコンテキスト内で開示されているが、本明細書中に示される例示の実施形態は、他の種類のガントリ／テーブル方式共鳴撮像システム及びガントリ／テーブル方式治療システム（及び選択的に、ガントリにより支持される撮像及び治療用装置の両方を採用する医療システム）に適応してもよいことが理解されるであろう。例えば、本明細書中に開示されている例示の実施形態は、コンピュータ断層撮影及び陽電子放射断層撮影等だがこれらに限定されないその他のガントリベース医用撮像システムが採用されてもよい。本明細書中に開示されている例示の実施形態は、放射線治療システム及びロボット手術システム等のガントリベース治療システムに適用されてもよい。
【００９６】
図１２は、ビューイングミラー１２０Ａがヘッドコイル１９６に取り付けられている表示システムの例示の実施形態を示す。表示システム例は、図４に示されるものと同様に、プロジェクタを収容し、投影スクリーンを支持するプロジェクタハウジング１０６を含む。プロジェクタハウジング１０６は、一対の支持部材１０５により支持される。各例示の支持部材１０５は、対応する取付部材４０５を介してテーブルのレールシステムに着脱可能に取り付けられる。取付部材４０５はテーブルのレール内に挿入可能で、ロックタブ４１０等のロック機構は、レールを掴むために詰め込み動作を行い、その結果、取付部材４０５をテーブル（ベッド）に保持する。支持部材１０５は、続いて、取付部材４０５に留められてもよい。本実施形態例は、取付部材４０５がテーブルにしっかりと取り付けられることを可能にする。
【００９７】
図面からわかるように、ビューイングミラー１２０Ａは、拡張部材４１５及び一対のピボット接続部４２０及び４２５を有する例示の接続アセンブリを通して、ヘッドコイル１９６（例えば、ヘッドコイルの上部）に接続されている。ビューイングミラー１２０Ａは、ヘッドコイル１９６に対して回転可能又は摺動可能に位置付けられていてもよい。例えば、ビューイングミラー１２０Ａは、（例えば、ヒンジを介して）ヘッドコイルに旋回可能に取り付けられてもよいし、摺動可能に延長できてもよい。図１２は、２つの回転自由度を提供する例示の実施形態を示すが、ビューイングミラー１２０Ａは、他の実施形態例では、例えば、１以上の並進移動自由度及び／又は１以上の回転自由度等の複数の自由度に従って、動作可能であってもよい。並進移動及び／又は回転機構は、ミラー１２０Ａの回転及び／又は並進移動の量を限定する止め具を有してもよい。
【００９８】
図１２に示される接続アセンブリ例は、ヘッドコイル１９６に（例えば、締結具又はクランプを介して）接続可能な基台４３０を含む。ヘッドコイルの上部半分はマスクに類似した形状であり、患者の頭部が下部半分に置かれた後にインストールできるように設計されている。上部半分（マスク部）は、典型的に、大きな穿孔（開口部又はウィンドウ）を有し、そこを通して患者が見ること及び呼吸を可能とする。これらの穿孔の境界を形成する部材（例えば、レール、梁、又はバー）は、（例えば、クランプ又は摩擦嵌めを介して）ミラーホルダとインターフェース接続することに適している。例えば、基台を多数のレールの形状に合致させることで、ミラーホルダ基台がマスクにスナップフィットして、そのスペースに固定されたままとなってもよい。
【００９９】
実装例によっては、ビューイングミラー１２０Ａは、表示システムの唯一のビューイングミラーであってもよい。しかしながら、他の実施形態例では、ビューイングミラー１２０Ａは、主要ビューイングミラー（図４に示す）が採用されていない場合、ヘッドコイルに選択的に取り付けられてもよい二次的な（例えば、オプションの）ビューイングミラーであってもよい。例えば、図４及び図１２を参照すると、図４に示される主要ビューイングミラー１２０は、埋め込まれてもよいし、そうでない場合は、収納されてもよく（例えば、図１２の領域４４０内に保管されてもよい又は取り外されてもよく）、図１２の二次ミラー１２０Ａは、代替案で使用されてもよい。主要ミラー１２０は使用されず、二次ミラー１２０Ａが使用される後者の構成は、患者の頭部の動きを追跡する追跡システムが妨げられずに使用できるようにする開口領域をプロジェクタハウジング１０６と二次ミラー１２０Ｂとの間に提供することで、モーショントラッキングシステムの使用に関連する場合に有益であってもよい。
【０１００】
本明細書中で使用される場合、「ガントリ」という言葉は、可動式テーブルに対し、医用撮像及び／又は医療治療装置を支持するために採用される任意の機械的なサポートシステムを指すことを意図する。先述の例は、ガントリにより患者が方位角的に囲まれるように患者がテーブル上で並進移動されることが可能な中央ボアを有する磁気共鳴撮像ガントリの形状の閉鎖型（ｃｌｏｓｅｄ）ガントリを示しているが、ガントリが完全に患者を包囲する必要はないことが理解されるであろう。例えば、磁気共鳴撮像ガントリは、完全に患者を包囲しない、いわゆる「オープンボア」ガントリであってもよい。上記に挙げられた磁気共鳴撮像を含まない例示の実施形態では、ガントリは、例えば、Ｃアーム又はＯアームであってもよい。ロボット手術を含む例等の他の実施形態例では、ガントリは、テーブル上に位置付け可能な患者に対して医療装置又は機器を配置するために制御可能なリンク機構であってもよい。
【０１０１】
以上、具体的な実施形態が例として示されたが、これらの実施形態が様々な変形例及び代替的形態を許容できてもよいことは理解されるべきである。さらに請求項は、開示されている特定の形態に限定されることを意図せず、むしろ全ての変形例、同等のもの、及び代替案が本開示の主旨及び適用範囲内にあるということが理解されるべきである。
【図１Ａ】
2020535931.tif 000006
【図１Ｂ】
2020535931.tif 000007
【図２】
2020535931.tif 000008
【図３Ａ】
2020535931.tif 000009
【図３Ｂ】
2020535931.tif 000010
【図３Ｃ】
2020535931.tif 000011
【図４】
2020535931.tif 000012
【図５Ａ】
2020535931.tif 000013
【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１１Ｅ】
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【図１１Ｆ】
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【図１１Ｇ】
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【図１１Ｈ】
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【図１１Ｉ】
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【図１１Ｊ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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