一种确定核磁共振仪的摆放位置的系统及方法与流程

文档序号:31862644发布日期:2022-10-19 06:17阅读:142来源:国知局
一种确定核磁共振仪的摆放位置的系统及方法与流程

1.本说明书涉及医疗技术领域,特别涉及一种确定核磁共振仪的摆放位置的系统及方法。


背景技术:

2.核磁共振仪在运行时会产生高强度的物理场(例如,磁场、电磁场),这些高强度的物理场会对周围的物品造成影响。物理场强度对不同物品的影响不同,因此核磁共振仪需要设置在扫描室中合适的位置,以避免或者尽可能减少物理场强度对扫描室中其他物品造成的影响。随着核磁共振成像(magnetic resonance imaging,mri)技术的发展,核磁共振仪在运行时的物理场强度越来越大,对扫描室中的其他物品的影响越来越大,核磁共振仪在扫描室中的位置确定越来越困难。因此,本说明书希望提供一种高效、精确的确定核磁共振仪在扫描室中的摆放位置的系统及方法。


技术实现要素:

3.本说明书实施例之一提供一种确定核磁共振仪的摆放位置的方法。所述方法包括:获取用于摆放所述核磁共振仪的扫描室的三维空间模型,所述扫描室中包括一个或多个摆放的其他设备;基于所述三维空间模型,确定核磁共振仪的至少两个候选摆放区域;对所述至少两个候选摆放区域中的每一个,确定所述核磁共振仪在所述候选摆放区域中运行时所述扫描室的物理场分布;以及基于所述至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,确定核磁共振仪的摆放位置。
4.在一些实施例中,所述基于所述至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,确定核磁共振仪的摆放位置包括一次或多次迭代,其中,至少一次迭代中的每次迭代包括:基于所述至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,从所述至少两个候选摆放区域中确定至少一个目标摆放区域;对所述至少一个目标摆放区域中的每一个,确定该目标摆放区域的至少两个子区域;确定终止条件是否满足;以及响应于所述终止条件被满足,从所述至少两个子区域中选择一个作为所述核磁共振仪的摆放位置;或者响应于所述终止条件未被满足,将所述至少两个子区域指定为下一轮迭代中的至少两个候选摆放区域。
5.在一些实施例中,所述基于所述至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,从所述至少两个候选摆放区域中确定至少一个目标摆放区域包括:对所述至少两个候选摆放区域中的每一个,基于其对应的物理场分布,确定所述核磁共振仪在所述候选摆放区域中运行时,所述其他设备的物理场总强度;以及基于所述至少两个候选摆放区域对应的物理场总强度,确定所述至少一个目标摆放区域。
6.在一些实施例中,所述基于所述至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,从所述至少两个候选摆放区域中确定至少一个目标摆放区域包括:基于所述至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,利用摆放区域确定模型,确定所述至少一个目标摆放区域。
7.在一些实施例中,所述基于所述三维空间模型,确定核磁共振仪的至少两个候选
摆放区域包括:从所述三维空间模型的至少一部分中确定至少两个分块;以及从所述至少两个分块中,确定所述至少两个候选摆放区域。
8.在一些实施例中,所述至少两个分块中的至少两个存在重叠区域。
9.在一些实施例中,所述从所述三维空间模型的至少一部分中确定至少两个分块包括:获取所述扫描室的参考数据,所述参考数据至少与所述一个或多个摆放的其他设备有关;基于所述参考数据,确定所述三维空间模型中的可排除区域;以及基于所述可排除区域,从所述三维空间模型的至少一部分确定至少两个分块。
10.在一些实施例中,所述基于所述可排除区域,从所述三维空间模型的至少一部分确定至少两个分块包括:获取参考核磁共振仪在参考扫描室中的参考位置;以及基于参考核磁共振仪在参考扫描室中的参考位置,从三维空间模型中除可排除区域外的部分中确定至少两个分块。
11.在一些实施例中,如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述核磁共振仪在所述候选摆放区域中运行时所述扫描室的物理场分布包括:获取所述核磁共振仪在所述候选摆放区域中运行时的特征信息,所述特征信息至少包括所述核磁共振仪的物理场发射模型;以及基于所述三维空间模型和所述特征信息,利用物理场仿真模型,确定所述核磁共振仪在所述候选摆放区域中运行时所述扫描室中的物理场分布。
12.在一些实施例中,所述物理场包括磁场和电磁场中的至少一个。
13.本说明书实施例之一提供一种确定核磁共振仪的摆放位置的系统。所述系统包括获取模块、摆放区域确定模块、物理场分布确定模块和摆放位置确定模块。所述获取模块用于获取用于摆放所述核磁共振仪的扫描室的三维空间模型,所述扫描室中包括一个或多个摆放的其他设备。所述摆放区域确定模块用于基于所述三维空间模型,确定核磁共振仪的至少两个候选摆放区域。所述物理场分布确定模块用于对所述至少两个候选摆放区域中的每一个,确定所述核磁共振仪在所述候选摆放区域中运行时所述扫描室的物理场分布。所述摆放位置确定模块用于基于所述至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,确定核磁共振仪的摆放位置。
14.本说明书的一部分附加特性可以在下面的描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解,本说明书的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本说明书的特征可以通过实践或使用下述详细示例中阐述的方法、手段和组合的各个方面来实现和获得。
附图说明
15.本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明,这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的,在这些实施例中,相同的编号表示相同的结构,其中:
16.图1是根据本说明书一些实施例所示的示例性的摆放位置确定系统的应用场景的示意图;
17.图2是根据本说明书一些实施例所示的示例性摆放位置确定系统示意图;
18.图3是根据本说明书一些实施例所示的示例性的确定核磁共振仪的摆放位置的流程示意图;
19.图4是根据本说明书一些实施例所示的示例性的确定核磁共振仪的摆放位置的流程示意图。
具体实施方式
20.为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明,图中相同标号代表相同结构或操作。
21.应当理解,本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而,如果其他词语可实现相同的目的,则可通过其他表达来替换所述词语。
22.如本说明书和权利要求书中所示,除非上下文明确提示例外情形,“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数,也可包括复数。一般说来,术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素,而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列,方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
23.本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是,前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
24.图1是根据本说明书一些实施例所示的示例性的摆放位置确定系统的应用场景100的示意图。如图1所示,应用场景100可以包括扫描室110、核磁共振仪120、处理设备130。摆放位置确定系统可以用于确定核磁共振仪120在扫描室110中的摆放位置。在一些实施例中,处理设备130可以设置在扫描室110内。在一些实施例中,处理设备130可以是核磁共振仪120中的一部分。应用场景100中的组件之间的连接可以是可变的。如图1所示,核磁共振仪120可以通过网络连接到处理设备130。又例如,核磁共振仪120可以直接连接到处理设备130。
25.核磁共振仪120可以是任何利用核磁共振现象的医疗设备。在一些实施例中,核磁共振仪120可以对检测区域或扫描区域内的目标对象进行扫描,得到该目标对象的扫描数据。在一些实施例中,核磁共振仪120可以包括核磁共振成像(mri)扫描仪、x射线成像-核磁共振成像(x射线-mri)扫描仪、单光子发射计算机断层扫描-核磁共振成像(spect-mri)扫描仪、数字减影血管造影-核磁共振成像(dsa-mri)扫描仪等。在一些实施例中,处理设备130可以集成在核磁共振仪120上,或者核磁共振仪120与处理设备130通过同一实体实现其功能。上面提供的核磁共振仪120仅用于说明目的,而无意限制本说明书的范围。
26.核磁共振仪在运行时,会向其所在的扫描室中发射磁场(例如,主磁体产生的主磁场)和电磁场(例如,梯度系统产生的梯度场)。本说明书中的物理场包括磁场和电磁场中的至少一种。例如,物理场可以包括磁场。又例如,物理场可以包括磁场和电磁场(例如,最大电磁场)之和。
27.处理设备130可以处理与核磁共振仪120或者其他组件(例如,存储设备)有关的数
据和/或信息。例如,如图1所示,核磁共振仪120为需要放置到扫描室110中的设备。扫描室110中包括一个或多个摆放的其他设备,例如,物品储藏柜、空调、控制设备、柜机等。处理设备130可以基于与核磁共振仪120、扫描室110和/或扫描室110中的其他设备有关的信息,确定核磁共振仪120在扫描室110中的摆放位置。仅仅作为示例,处理设备130可以获取扫描室110的三维空间模型。处理设备130可以基于扫描室110的三维空间模型,确定扫描室110中用于摆放核磁共振仪120的至少两个候选摆放区域。对每个候选摆放区域,处理设备130可以确定核磁共振仪120在该候选摆放区域中运行时扫描室110的物理场分布。处理设备130可以进一步基于至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,确定核磁共振仪120在扫描室110中摆放位置。在一些实施例中,处理设备130可以是本地或远程的。例如,处理设备130可以通过网络从核磁共振仪120访问信息和/或数据。
28.应当注意,应用场景100仅仅是为了说明的目的而提供的,并不意图限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本说明书的描述,做出多种修改或变化。例如,应用场景100还可以包括存储设备、网络、虚拟现实设备等。存储设备可以用于存储应用场景100中的一个或多个组件获取或生成的信息和/或数据。网络可以包括能够促进信息和/或数据交换的任何合适的网络。虚拟现实设备可以是能够实现虚拟现实技术(virtual reality,vr)的设备,例如vr眼镜、vr头盔、vr眼罩等。例如,用户可以通过虚拟现实设备查看扫描室的三维虚拟空间。又例如,用户可以通过控制部件对虚拟现实设备呈现的三维虚拟空间进行虚拟操控。
29.在一些实施例中,应用场景100的至少一个组件(例如,核磁共振仪120、处理设备130)可以通过网络与应用场景100中至少一个其他组件交换信息和/或数据。又例如,应用场景100可以在其它设备上实现类似或不同的功能。然而,这些变化和修改不会背离本说明书的范围。
30.图2是根据本说明书一些实施例所示的示例性摆放位置确定系统示意图。
31.如图2所示,在一些实施例中,系统200可以包括获取模块210、摆放区域确定模块220、物理场分布确定模块230和摆放位置确定模块240。在一些实施例中,系统200对应的功能可以由处理设备130执行,例如获取模块210、摆放区域确定模块220、物理场分布确定模块230和摆放位置确定模块240可以为处理设备130中的模块。
32.获取模块210可以用于获取与摆放位置确定系统100有关的信息。例如,获取模块210可以获取扫描室的三维空间模型。扫描室中可以包括一个或多个摆放的其他设备。关于获取扫描室的三维空间模型的相关描述可以参见图3中的步骤310,在此不再赘述。
33.摆放区域确定模块220可以基于三维空间模型,确定核磁共振仪的至少两个候选摆放区域。核磁共振仪的候选摆放区域指扫描室中能够用于摆放核磁共振仪的区域。在一些实施例中,摆放区域确定模块220可以从三维空间模型的至少一部分中确定至少两个分块。每个分块可以对应扫描室中的一个物理区域。进一步地,摆放区域确定模块220可以从至少两个分块中,确定至少两个候选摆放区域。关于基于三维空间模型,确定核磁共振仪的至少两个候选摆放区域的更多描述可以参见图3中的步骤320,在此不再赘述。
34.物理场分布确定模块230可以用于对至少两个候选摆放区域中的每一个,确定核磁共振仪在该候选摆放区域中运行时扫描室的物理场分布。物理场分布可以显示核磁共振仪运行时扫描室中的物理场分布情况,即核磁共振仪在运行时扫描室中不同位置的物理场
强度的分布规律。关于对至少两个候选摆放区域中的每一个,确定核磁共振仪在该候选摆放区域中运行时扫描室的物理场分布的更多描述可以参见图3中的步骤330,在此不再赘述。
35.摆放位置确定模块240可以用于基于至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,确定核磁共振仪的摆放位置。在一些实施例中,摆放位置确定模块240可以从基于至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,从候选摆放区域中确定至少一个目标摆放区域。进一步地,摆放位置确定模块240可以基于至少一个目标摆放区域确定核磁共振仪的摆放位置。关于基于至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,确定核磁共振仪的摆放位置的更多描述可以参见图3中的步骤340,在此不再赘述。
36.应当理解,图2所示的摆放位置确定系统及其模块可以利用各种方式来实现。例如,在一些实施例中系统及其模块可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。
37.需要注意的是,以上对于系统及其模块的描述,仅为描述方便,作为示意,并不能把本说明书限制在所举实施例范围之内。可以理解,对于本领域的技术人员来说,在了解该系统的原理后,可能在不背离这一原理的情况下,对各个模块进行任意组合,或者构成子系统与其他模块连接。例如,在一些实施例中,图2中披露的以上模块可以是一个系统中的不同模块,也可以是一个模块实现上述的两个或两个以上模块的功能。例如,各个模块可以共用一个存储模块,各个模块也可以分别具有各自的存储模块。诸如此类的变形,均在本说明书的保护范围之内。又例如,在一些实施例中,系统200中的一个或多个模块可以由其他系统实现。也就是说,上述一个或多个模块可以不包含在系统200中。
38.图3是根据本说明书一些实施例所示的示例性的确定核磁共振仪的摆放位置的流程示意图。在一些实施例中,流程300的一个或多个步骤可以在图1所示的应用场景100中实现或由图2所示的摆放位置确定系统200执行。例如,流程300可以由处理设备130内的模块执行。如图3所示,流程300可以包括以下步骤。
39.步骤310,获取用于摆放核磁共振仪的扫描室的三维空间模型,扫描室中包括一个或多个摆放的其他设备。在一些实施例中,步骤310可以由处理设备130或获取模块210执行。
40.扫描室可以是用于摆放医疗设备系统的核磁共振仪的房间。核磁共振仪可以是任何利用核磁共振现象的医疗设备,例如,图1所示的核磁共振仪120。扫描室的三维空间模型指表示扫描室内部场景的三维模型。在一些实施例中,扫描室的三维空间模型可以用于表示扫描室内部空间结构以及位于扫描室内部的一个或多个摆放的其他设备。一个或多个摆放的其他设备可以包括已经摆放在扫描室的其他设备和/或将要放置在扫描室的其他设备。示例性的一个或多个其他设备可以包括柜机、计算设备、控制设备、物品储藏柜、空调等。
41.在一些实施例中,处理设备130可以获取扫描室的点云数据。点云数据中的每个数据点可以对应扫描室内部场景的一个物理点或者一个区域。点云数据中的数据点可以包括其对应的物理点(或者物理区域)有关的信息,例如,物理点的位置、该物理点属于的对象等。在一些实施例中,点云数据可以通过传感器(例如,lidar)获取。例如,传感器可以发射激光脉冲以扫描室内部空间。激光脉冲可以被扫描室内部空间中的物理点(或者物理区域)反射并返回到传感器。传感器可以基于返回的激光脉冲的一个或以上特征来生成表示扫描
室的点云数据。在一些实施例中,在点云数据的收集过程中,传感器可以在扫描角度范围(例如,360度、180度、120度)内旋转并且以特定扫描频率(例如,10hz、15hz、20hz)扫描扫描室内部空间。处理设备130可以基于点云数据,构建扫描室的三维空间模型的至少一部分。例如,处理设备130可以基于三维空间模型的坐标系和比例尺,以及点云数据中包含的信息,构建扫描室的内部空间以及位于扫描室内部的一个或多个对象的三维模型。在一些实施例中,如果有的其他设备还未被放置在扫描室中,处理设备130可以基于该设备有关的数据(如点云数据),生成该设备的三维模型。处理设备130还可以基于该设备将要在扫描室中放置的位置,将该设备的三维模型和扫描室的三维空间模型进行融合。
42.在一些实施例中,扫描室的三维空间模型可以基于多个二维图像生成。在一些实施例中,多个二维图像可以为提前拍摄的图像。处理设备130可以根据多个提前拍摄的二维图像,通过三维重建技术得到三维空间模型。示例性三维重建技术可以包括纹理形状(sft)方法、明暗重构三维形状法、多视图立体声(mvs)方法、运动恢复结构(sfm)方法、飞行时间(tof)方法、结构光方法、莫尔纹影法等,或其任何组合。
43.在一些实施例中,处理设备也可以采用其他方式获取三维空间模型,例如,可以使用深度相机采集扫描室内场景的深度数据。处理设备130可以根据扫描室的深度数据,获取三维空间模型。又例如,可以利用人工画图、测绘等方法获取三维空间模型,本说明书在此不做限制。
44.在一些实施例中,三维空间模型也可以提前生成,并存储在存储设备或者数据库中。处理设备130可以从存储设备或数据库中获取扫描室的三维空间模型。
45.步骤320,基于三维空间模型,确定核磁共振仪的至少两个候选摆放区域。在一些实施例中,步骤320可以由处理设备130或摆放区域确定模块220执行。
46.核磁共振仪的候选摆放区域指扫描室中能够用于摆放核磁共振仪的区域。在一些实施例中,处理设备130可以从三维空间模型的至少一部分中确定至少两个分块。每个分块可以对应扫描室中的一个物理区域。进一步地,处理设备130可以从至少两个分块中,确定至少两个候选摆放区域。
47.在一些实施例中,处理设备130可以获取扫描室的参考数据,并基于参考数据从三维空间模型中确定可排除区域。可排除区域对应扫描室中无法或者难以放置核磁共振仪的区域。仅作为示例,扫描室的参考数据至少包括与一个或多个其他设备有关的数据(例如,位置数据和尺寸数据)。处理设备130可以根据其他设备的数据,从三维空间模型中确定已摆放或将要摆放其他设备的区域作为可排除区域。
48.在一些实施例中,扫描室的参考数据还可以包括与用户在扫描室中的活动范围有关的数据。例如,处理设备130可以根据三维空间模型与扫描室内部空间的对应关系,确定三维空间模型中对应于用户在扫描室中的活动范围的参考区域,并将其作为可排除区域。可选地,用户可以手动确定三维空间模型中对应于用户在扫描室中的活动范围的参考区域。例如,用户可以通过显示设备,直接在三维空间模型中画出三维空间模型中的参考区域。或者,处理设备130可以根据用户在扫描室或其他参考扫描室中的历史活动轨迹,确定三维空间模型中对应于用户活动范围的参考区域。在一些实施例中对应用户活动范围的参考区域可以是在地面上的二维参考区域。
49.在确定了可排除区域后,处理设备130可以据此从三维空间模型的至少一部分中
确定至少两个分块。在一些实施例中,处理设备130可以从三维空间模型中除可排除区域以外的剩余区域中确定至少两个分块。或者,考虑到核磁共振仪会被放置在地面上,为了减少计算量,处理设备130可以仅从三维空间模型中对应扫描室地面的部分确定至少两个分块。仅作为示例,可以将可排除区域映射至地面,确定地面可排除区域,再将地面上除可排除区域外的部分进行分块。对于偏离地面的高空可排除区域,处理设备130可以先确定该区域距离地面的高度是否超过阈值(如,核磁共振仪的高度)。若不超过阈值,可以将该可排除区域投影至地面,确定其在地面上的可排除区域。若超过阈值,可以不处理该可排除区域。
50.在一些实施例中,每个分块对应于扫描室中的物理区域的尺寸可以大于或等于核磁共振仪的尺寸。基于扫描室的参考数据,可以将三维空间模型中不适合摆放核磁共振仪的区域排除,对剩余适合摆放核磁共振仪的区域再进行分块。通过这种方式,可以保证获得的分块均是可以摆放核磁共振仪的区域,同时可以减少分块的数量,进而减少后续的数据处理量(例如,输入模型的数据量可以大大减少),提高确定核磁共振仪的摆放位置的效率、节省计算资源。
51.在一些实施例中,确定的至少两个分块可以互不重叠。或者可能有两个或多个分块可以存在重叠区域。例如,至少两个分块中的相邻的两个分块可以存在部分重叠区域。又例如,至少两个分块中连续的多个分块可以存在部分重叠区域。
52.在一些实施例中,处理设备130可以获取参考核磁共振仪在参考扫描室中的参考位置。处理设备130可以基于参考核磁共振仪在参考扫描室中的参考位置,从三维空间模型中除可排除区域外的部分中确定至少两个分块。参考核磁共振仪可以和待摆放的核磁共振仪具有类似的尺寸和物理场特征。例如,参考核磁共振仪可以和待摆放的核磁共振仪具有相同型号。仅仅作为示例,参考核磁共振仪在参考扫描室中的参考位置为参考扫描室的中心区域。处理设备130可以将三维空间模型中对应于扫描室中心区域的部分向外扩大一定的区域,并指定该扩大后的区域作为目标区域。与目标区域之外的其他区域相比,处理设备130可以对目标区域进行更密集的分块。也就是说,位于目标区域内的相邻分块之间的重叠区域可以大于位于目标区域外的相邻分块之间的重叠区域。基于参考核磁共振仪在参考扫描室中的参考位置,将三维空间模型中的重点区域进行密集分块,可以提高获得的候选摆放区域的精确度。
53.在至少两个分块确定后,处理设备130可以从至少两个分块中,确定至少两个候选摆放区域。在一些实施例中,处理设备130可以直接将至少两个分块对应的扫描室中的物理区域指定为至少两个候选摆放区域。在一些实施例中,处理设备130可以指定与目标区域之间的距离小于一定阈值的分块对应的扫描室中的物理区域作为候选摆放区域。例如,处理设备130可以指定位于目标区域内的分块作为至少两个候选摆放区域。在一些实施例中,用户可以手动确定至少两个候选摆放区域。
54.在一些实施例中,处理设备130可以将三维空间模型或其一部分(例如,对应地面的部分)划分成至少两个分块。处理设备130可以基于参考信息确定可排除区域。进一步地,处理设备130可以从至少两个分块中确定至少两个候选摆放区域,其中,候选摆放区域是不包含可排除区域的分块。
55.步骤330,对至少两个候选摆放区域中的每一个,确定核磁共振仪在该候选摆放区域中运行时扫描室的物理场分布。在一些实施例中,步骤330可以由处理设备130或物理场
分布确定模块230执行。
56.物理场分布可以显示核磁共振仪运行时扫描室中的物理场分布情况,即核磁共振仪在运行时扫描室中不同位置的物理场强度的分布规律。核磁共振仪在运行时会向四周发射物理场,这些物理场可能会被扫描室中的其他物品或者扫描室内部空间结构(例如,墙壁)等反射或吸收,形成最终的物理场分布。
57.在一些实施例中,对至少两个候选摆放区域中的每一个,处理设备130可以假设将核磁共振仪放置在该候选摆放区域中(例如,放置在该候选摆放区域的中心),基于对核磁共振仪和扫描室有关数据的分析,预测核磁共振仪在该位置运行时扫描室中的物理场分布。例如,核磁共振仪运行时扫描室中的物理场分布可以由处理设备130基于现有的物理场仿真算法确定。在一些实施例中,可以基于有限元分析(finite element analysis,fea)算法,确定核磁共振仪运行时扫描室中的物理场分布。基于有限元分析的物理场仿真主要是将2d或3d环境表示分解为一系列节(nodes)或点(points),在每次计算中,需要计算相邻节或点的值,并通过一系列不同的算法进行迭代计算以确定物理场分布。
58.又例如,处理设备130可以获取核磁共振仪在候选摆放区域中运行时的特征信息。该特征信息至少包括核磁共振仪的物理场发射模型。物理场发射模型可以表示核磁共振仪运行时的物理场发射特征。例如,物理场发射模型可以包括其在运行时向不同距离的位置发射的物理场的强度。在一些实施例中,物理场发射模型可以包括核磁共振仪运行时向不同距离的位置发射的磁场的强度(例如,主磁体发射的磁场的强度)。在一些实施例中,物理场发射模型可以包括核磁共振仪运行时向不同距离的位置发射的磁场的强度和能够发射的最大电磁场的强度(例如,最大梯度场强度)之和。处理设备130可以基于三维空间模型和特征信息,利用物理场仿真模型,确定核磁共振仪在候选摆放区域中运行时扫描室中的物理场分布。例如,处理设备130可以基于三维空间模型,获取扫描室中各个区域的电磁特征。区域的电磁特征可以包括该区域的物理场吸收特征和物理场反射特征中的至少一种,例如,物理场吸收率和物理场反射率。物理场仿真模型可以是用于确定物理场分布的模型,物理场仿真模型可以包括卷积神经网络(convolutional neural networks,cnn)、残差网络(residual network,resnet)等。在一些实施例中,处理设备130可以将核磁共振仪的物理场发射模型以及扫描室中各个区域的电磁特征输入至物理场仿真模型,物理场仿真模型可以输出与物理场分布有关的信息。例如,物理场仿真模型可以输出每个区域对应的物理场强度。处理设备130可以基于每个区域对应的物理场强度,确定物理场分布。
59.步骤340,基于至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,确定核磁共振仪的摆放位置。在一些实施例中,步骤340可以由处理设备130或摆放位置确定模块240执行。
60.在一些实施例中,处理设备130可以从基于至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,从候选摆放区域中确定至少一个目标摆放区域。进一步地,处理设备130可以基于至少一个目标摆放区域确定核磁共振仪的摆放位置。
61.在一些实施例中,对至少两个候选摆放区域中的每一个,处理设备130可以基于该候选摆放区域对应的物理场分布,确定核磁共振仪在候选摆放区域中运行时,一个或多个其他设备的物理场总强度。处理设备130可以基于至少两个候选摆放区域对应的物理场总强度,确定至少一个目标摆放区域。在一些实施例中,处理设备130可以基于至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,利用摆放区域确定模型,确定至少一个目标摆放区域。关于确
定至少一个目标摆放区域的相关描述,可以参见图4中的步骤410,在此不再赘述。
62.在确定了至少一个目标摆放区域后,处理设备130可以基于至少一个目标摆放区域,确定核磁共振仪的摆放位置。例如,如果仅有一个目标摆放区域,处理设备130可以将目标摆放区域中的中心区域指定为核磁共振仪的摆放位置。又例如,如果有至少两个目标摆放区域,处理设备130可以随机指定或者提供给用户选择一个目标摆放区域作为最终的目标摆放区域,并从最终的目标摆放区域中,确定核磁共振仪的摆放位置。
63.在一些实施例中,对至少一个目标摆放区域中的每一个,处理设备130可以确定该目标摆放区域的至少两个子区域。可选地,每个子区域的尺寸大于或等于核磁共振仪的尺寸。处理设备130可以从至少两个子区域中选择一个子区域作为核磁共振仪的摆放位置。关于从至少两个子区域中选择一个子区域作为核磁共振仪的摆放位置的相关描述,可以参见图4中的步骤440,在此不再赘述。
64.在一些实施例中,处理设备130可以基于至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,通过一次或多次迭代确定核磁共振仪的摆放位置。在每次迭代过程中,处理设备130可以基于至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,从至少两个候选摆放区域中确定至少一个目标摆放区域。对至少一个目标摆放区域中的每一个,处理设备130可以确定该目标摆放区域的至少两个子区域。处理设备130可以确定终止条件是否满足。响应于终止条件被满足,处理设备130可以从至少两个子区域中选择一个子区域作为核磁共振仪的摆放位置。响应于终止条件未被满足,处理设备130可以将至少两个子区域指定为下一轮迭代中的至少两个候选摆放区域。关于通过一次或者迭代确定核磁共振仪的摆放位置的相关描述,可以参见图4及其相关描述,在此不再赘述。
65.在一些实施例中,在确定核磁共振仪的摆放位置之后,处理设备130可以进一步确定其他设备是否需要调整位置、涂抹防磁涂层、或者放置在防磁柜中。例如,对每个其他设备,处理设备130可以基于核磁共振仪在该摆放位置运行时扫描室中的物理场分布和该设备能承受的最大物理场强度,确定该设备的摆放是否满足要求。如果核磁共振仪在该摆放位置运行时,某个设备所占据区域的物理场强度大于该设备能承受的最大物理场强度,处理设备130可以确定该设备的摆放不满足要求。在一些实施例中,如果某个其他设备的摆放不满足要求,处理设备130可以提示用户调换该设备的位置。例如,处理设备130可以确定扫描室中一个或多个物理场强度小于该设备能承受的最大物理场强度的候选调换位置,并发送确定的调换位置到用户终端,以提示用户可以将该设备调换到候选调换位置。在一些实施例中,如果其他设备的摆放不满足要求,处理设备130可以提示用户需要该设备涂抹防磁涂层、或者将该设备放置在防磁柜中。
66.图4是根据本说明书一些实施例所示的示例性的确定核磁共振仪的摆放位置的流程示意图。在一些实施例中,可以通过流程400的一个或多个步骤实现图3的步骤340。如图4所示,流程400可以包括以下步骤。
67.步骤410,基于至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,从至少两个候选摆放区域中确定至少一个目标摆放区域。在一些实施例中,步骤410可以由处理设备130或摆放位置确定模块240执行。
68.候选摆放区域指能够用于摆放核磁共振仪的区域。关于确定候选摆放区域的相关描述,可以参见本身其他地方,例如图3中的步骤320,在此不再赘述。物理场分布可以显示
核磁共振仪运行时扫描室中的物理场分布情况,即核磁共振仪在运行时扫描室中不同位置的物理场强度的分布规律。关于确定候选摆放区域的物理场分布的相关描述,可以参见本身其他地方,例如图3中的步骤330,再此不再赘述。
69.在一些实施例中,对至少两个候选摆放区域中的每个候选摆放区域,处理设备130可以基于该候选摆放区域对应的物理场分布(即,核磁共振仪在该候选摆放区域中运行时扫描室的物理场分布),确定一个或多个其他设备的磁强总强度。例如,对每个其他设备,处理设备130可以基于物理场分布,确定对应于该设备所占据的区域的平均物理场强度或者最大物理场强度,并指定平均物理场强度或者最大物理场强度作为对应该设备的物理场强度。在一些实施例中,处理设备130可以直接将对应一个或多个其他设备的物理场强度进行加和,以确定核磁共振仪在该候选摆放区域中运行时,一个或多个其他设备的磁强总强度(也称为该候选摆放区域对应的物理场总强度)。在一些实施例中,处理设备130可以将对应一个或多个其他设备的物理场强度进行加权求和,以确定该候选摆放区域对应的物理场总强度。例如,处理设备130可以基于每个其他设备的价格、维修情况、更换情况、使用年限等,确定每个其他设备的重要程度。处理设备130可以根据每个其他设备的重要程度,确定对应每个其他设备的加权系数。例如,一个其他设备的加权系数可以为该其他设备的重要程度除以所有其他设备的重要程度之和。又例如,处理设备130可以基于每个其他设备受物理场的影响程度,确定其加权系数。设备越容易受物理场的影响,其加权系数越大。处理设备根据每个其他设备的物理场强度和对应的加权系数,进行加权求和以确定对应该候选摆放区域的物理场总强度。通过考虑每个其他设备的重要程度和/或其受物理场的影响程度,确定候选摆放区域的物理场总强度,可以对重要设备和/或易受物理场影响的设备进行更有效的保护,从而减少因强物理场造成的影响或损失。
70.处理设备130可以基于两个候选摆放区域对应的物理场总强度,确定至少一个目标摆放区域。例如,处理设备130可以从至少两个候选摆放区域中,指定对应的磁强总强度最小的候选摆放区域作为目标摆放区域。又例如,处理设备130可以将物理场总强度小于强度阈值的至少一个候选摆放区域,指定为至少一个目标摆放区域。再例如,处理设备130可以分析当磁共振仪放置在特定候选摆放区域时,每个其他设备对应的物理场强度是否超过其能承受的最大物理场强度。如果其他设备对应的物理场强度超过其能承受的最大物理场强度,则该候选摆放区域将不会作为目标摆放区域。如果所有其他设备对应的物理场强度均不超过其能承受的最大物理场强度,则该候选摆放区域可以作为目标摆放区域。
71.在一些实施例中,用户可以通过虚拟现实设备查看扫描室的三维虚拟空间,该三维虚拟空间可以包括对应扫描室的虚拟扫描室、对应摆放在扫描室内部的设备的虚拟设备、对应需要摆放在扫描室中的虚拟核磁共振仪。在一些实施例中,虚拟扫描室中可以标记出候选摆放区域,用户可以通过控制部件对虚拟现实设备呈现的三维虚拟空间进虚拟摆放操作,以确定至少一个目标摆放区域。仅仅作为示例,用户可以通过操作控制部件,控制三维虚拟空间中的虚拟核磁共振仪放置在一个或多个合适的候选摆放区域。虚拟现实设备可以显示对应该候选摆放区域的物理场总强度和/或用户已执行虚拟摆放操作的候选摆放区域的物理场总强度的排序。在用户选择的候选摆放区域均进行了虚拟摆放操作之后,可以根据各候选摆放区域的物理场强度排序,选择物理场强度最小的至少一个候选摆放区域作为目标摆放区域。通过这种方式,可以使得目标摆放的选择进行可视化的呈现,便于用户快
速定位到适于摆放核磁共振仪的区域。
72.在一些实施例中,候选摆放区域和其他区域可以区别显示。在一些实施例中,对用户已经执行过虚拟摆放操作的区域和其他待执行虚拟摆放操作的候选摆放区域可以进行区别显示,从而帮助用户快速执行后续的虚拟摆放操作,从而提高确定目标摆放区域的效率。
73.在一些实施例中,处理设备130可以基于至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,利用摆放区域确定模型,确定至少一个目标摆放区域。摆放区域确定模型可以是用于确定核磁共振仪的目标摆放区域的模型。仅仅作为示例,处理设备130可以将至少两个候选摆放区域对应的物理场分布和一个或多个其他设备的参考信息输入摆放区域确定模型。一个或多个其他设备的参考信息至少可以包括每个其他设备能够承受的最大物理场强度。在一些实施例中,一个或多个其他设备的参考信息还可以包括每个其他设备的其他信息,例如每个其他设备与候选摆放区的相对距离、相对于墙面的距离、每个其他设备在扫描室中的位置等。摆放区域确定模型可以输出与每个候选摆放区域有关的信息。例如,摆放区域确定模型可以直接输出至少一个目标摆放区域。又例如,摆放区域确定模型可以输出每个候选摆放区域的得分,该得分可以反映核磁共振仪摆放在该候选摆放区域的合适程度。处理设备130可以基于摆放区域确定模型的输出,确定目标摆放区域。示例性的,一个候选摆放区域对应的得分越高,指示该候选摆放区域越适合放置核磁共振仪。处理设备130可以选择得分超过分数阈值的至少一个候选摆放区域作为目标摆放区域。
74.在一些实施例中,摆放区域确定模型可以包括卷积神经网络(convolutional neural networks,cnn)、残差网络(residual network,resnet)、深度强化学习算法(deep reinforcement learning algorithm,drla)、遗传算法(genetic algorithm,ga)等。在一些实施例中,处理设备130可以从图1所述的应用场景100的一个或多个组件(例如,应用场景100中的存储设备)或外部设备获取摆放区域确定模型。例如,摆放区域确定模型可以由计算设备(例如,处理设备130)预先训练生成,并存储在应用场景100的存储设备中。处理设备130可以访问存储设备并检索摆放区域确定模型。
75.在一些实施例中,可以基于多个训练样本,通过训练初始模型获取摆放区域确定模型。仅仅作为示例,每个训练样本可以包括样本扫描室中的至少两个样本候选摆放区域对应的样本物理场分布、一个或多个样本其他设备的样本参考信息、以及样本标签。样本标签可以包括每个样本候选摆放区域是否可以作为样本目标摆放区域和/或针对每个样本候选摆放区域的得分等。样本标签可以通过人工标定或确认,作为训练真值。初始模型的训练可以包括一个或多个迭代,在每个迭代中可以包括基于训练样本更新初始模型的模型参数。在一些实施例中,初始模型训练的优化目标可以包括调整模型参数使得损失函数的值变小(例如,最小化损失函数的值)。损失函数可用于表征初始模型的输出与样本标签真值之间的差异。示例性的,损失函数可以包括焦点损失函数、对数损失函数、交叉熵损失等。例如,可以将每个训练样本中的至少两个样本候选摆放区域对应的样本物理场分布、一个或多个样本其他设备的样本参考信息输入初始模型,初始模型可以输出至少一个预测目标摆放区域和/或针对每个样本候选摆放区域的预测得分。损失函数可用于表征初始模型输出的预测值与样本标签真值之间的差异。
76.在一些实施例中,初始模型在某次迭代中满足训练终止条件,则可以停止训练。示
例性的,训练终止条件可以包括以下中的任一种或其组合:在某次迭代中获得的损失函数的值小于阈值、已经执行了一定次数的迭代、损失函数收敛(例如,前一次迭代得到的损失函数的值与本次迭代得到的损失函数的值之间的差值在预设阈值内)等。在一些实施例中,迭代不满足训练终止条件时,处理设备130可进一步根据预设算法(例如,反向传播算法),更新初始模型以用于下一次迭代。如果在当前迭代中满足训练终止条件,则处理设备130可以完成初始模型的训练,训练后的初始模型可以作为摆放区域确定模型。
77.步骤420,对至少一个目标摆放区域中的每一个,确定该目标摆放区域的至少两个子区域。在一些实施例中,步骤420可以由处理设备130或摆放位置确定模块240执行。
78.每个子区域的尺寸大于或等于核磁共振仪的尺寸。在一些实施例中,不同子区域的大小可以相同。在一些实施例中,每个目标摆放区域中的至少两个子区域中的至少两个可以存在重叠区域。例如,至少两子区域中的相邻的两个子区域可以存在部分重叠区域。又例如,至少两个子区域中连续的多个子区域可以存在部分重叠区域。
79.步骤430,确定终止条件是否满足。在一些实施例中,步骤430可以由处理设备130或摆放位置确定模块240执行。
80.终止条件可以包括以下中的任一种或其组合:已经执行了一定次数的迭代、至少一个子区域对应物理场总强度小于强度阈值、此次迭代和上一次迭代中子区域对应的物理场总强度的最小值之间的差值小于阈值、所有子区域的尺寸小于尺寸阈值等。响应于确定不满足终止条件时,处理设备130执行步骤450。响应于确定满足终止条件时,处理设备130执行步骤440。
81.步骤440,从至少两个子区域中选择一个作为核磁共振仪的摆放位置。在一些实施例中,步骤440可以由处理设备130或摆放位置确定模块240执行。
82.在一些实施例中,处理设备130可以从至少两个子区域中任意选择一个子区域作为核磁共振仪的摆放位置。在一些实施例中,处理设备130可以确定核磁共振仪在每个子区域中运行时,扫描室中的物理场分布。处理设备130可以基于确定的物理场分布,确定每个子区域对应的物理场总强度。处理设备130可以选择物理场总强度最小的子区域,作为核磁共振仪的摆放位置。在一些实施例中,处理设备130可以基于其他设备的重要程度等,确定核磁共振仪的摆放位置。例如,处理设备基于每个其他设备的重要程度,确定一个或多个的重要设备。处理设备130可以选择距离重要设备最远的子区域作为核磁共振仪的摆放位置。又例如,处理设备130可以选择满足重要设备使用要求的子区域作为核磁共振仪的摆放位置。
83.步骤450,将至少两个子区域指定为下一轮迭代中的至少两个候选摆放区域。在一些实施例中,步骤450可以由处理设备130或摆放位置确定模块240执行。
84.处理设备130可以将至少两个子区域指定为下一轮迭代中的至少两个候选摆放区域,重新执行步骤410-430,直到满足终止条件,根据步骤440确定核磁共振仪的摆放位置。
85.根据本说明书的一些实施例,处理设备130可以先将不能够和不适合放置核磁共振仪的区域排除,以确定至少两个候选摆放区域,再从至少两个候选摆放区域中确定至少一个目标摆放区域。此后,再通过至少一次迭代操作对每个目标摆放区域的子区域进行分析。通过这种方式,可以先简单快速地排除不能使用的区域,以减少后续的计算量。通过迭代过程可以逐步缩小目标摆放区域的尺寸,也就是说,可以先粗略确定核磁共振仪的摆放
位置,再逐步细化以更精确地确定核磁共振仪的摆放位置。和直接分析扫描室各个小区域中哪个区域适合摆放核磁共振仪相比,本说明书可以大大减少数据处理量(例如,输入模型的数据量可以大大减少),从而提高确定核磁共振仪摆放位置的效率、节省计算资源。
86.本说明书一些实施例中,基于扫描室中至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,确定核磁共振仪在扫描室中的摆放位置。本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于:(1)基于扫描室中至少两个候选摆放区域对应的物理场分布,可以获得相对准确的核磁共振仪的摆放位置,以减小扫描室中其他设备受物理场的影响;(2)利用摆放区域确定模型确定核磁共振仪的目标摆放区域,可以减少用户工作量和人工干预、从而提高确定目标摆放区域的准确度以及效率;(3)基于扫描室的参考数据,将三维空间模型中不适合摆放核磁共振仪的区域排除,对剩余适合摆放核磁共振仪的区域再进行分块,可以保证获得的分块均是可以摆放核磁共振仪的区域,同时可以减少分块的数量,以减少后续的数据处理量(例如,输入模型的数据量可以大大减少),从而提高确定核磁共振仪的摆放位置的效率、节省计算资源(4)基于参考核磁共振仪在参考扫描室中的参考位置,将三维空间模型中的重点区域进行密集分块,可以提高获得的候选摆放区域的精确度;(5)和直接分析扫描室各个小区域中哪个区域适合摆放核磁共振仪相比,本说明书通过先排除不能使用的区域,再通过迭代过程,逐步缩小目标摆放区域的尺寸,可以大大减少数据处理量(例如,输入模型的数据量可以大大减少),从而提高确定核磁共振仪摆放位置的效率、节省计算资源置。(6)通过考虑每个其他设备的重要程度和/或对受物理场的影响程度,确定候选摆放区域的物理场总强度,可以对重要设备和/或易受物理场影响的设备进行更有效的保护,从而减少因强物理场造成的影响或损失。(7)通过使用虚拟现实设备确定目标摆放区域,可以使得目标摆放区域的选择进行可视化的呈现,便于用户快速定位到适于摆放核磁共振仪的区域。(8)利用虚拟现实设备对不同区域进行区别显示,可以提高确定目标摆放区域的效率。
87.上文已对基本概念做了描述,显然,对于本领域技术人员来说,上述详细披露仅仅作为示例,而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
88.同时,本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
89.此外,除非权利要求中明确说明,本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用,并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例,但应当理解的是,该类细节仅起到说明的目的,附加的权利要求并不仅限于披露的实施例,相反,权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如,虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现,但是也可以只通过软件的解决方案得以实现,如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
90.同理,应当注意的是,为了简化本说明书披露的表述,从而帮助对一个或多个发明
实施例的理解,前文对本说明书实施例的描述中,有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是,这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上,实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
91.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字,应当理解的是,此类用于实施例描述的数字,在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明,“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有
±
20%的变化。相应地,在一些实施例中,说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值,该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中,数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值,在具体实施例中,此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
92.针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料,如文章、书籍、说明书、出版物、文档等,特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是,如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方,以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
93.最后,应当理解的是,本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此,作为示例而非限制,本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地,本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。
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