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    在磁化率偽影存在的情況下具有經改進的分割的MRI制造技術

    技術編號:15062207 閱讀:123 留言:0更新日期:2017-04-06 11:28
    當生成MR圖像用于分割和/或在校正使用其他模態(諸如PET、SPECT等)的后續圖像中的衰減中使用時,提供了替代軟組織裝置并將其靠近偽影源定位在患者上,以提供替代軟組織邊界,所述替代軟組織邊界能夠在分割期間被成像并解讀以減輕MR圖像中局部磁化率偽影的有害影響。更具體地,金屬植入物可能生成MRI中的信號缺失,其可以以這樣的形式來使MR圖像中對肺的分割混亂,即,肺和患者外部的空氣被錯誤地識別為一個連接的區域。通過提供替代軟組織裝置并以盡管有信號缺失其軟組織邊界也將肺與外部空間分開的方式對其進行定位,能夠改進分割,由此改進基于分割結果的衰減校正。

    【技術實現步驟摘要】
    【國外來華專利技術】
    本專利技術在磁共振(MR)成像系統中應用,具體關于其中的偽影減少來應用。然而,將意識到,所描述的技術還可以在其他成像系統、其他偽影減少場景、其他圖像質量改進技術等中應用。
    技術介紹
    磁共振成像(MRI)是因其無創性質而被用于對患者中的軟組織進行成像的成像模態。在磁共振成像中,在檢查區域內生成基本均勻的主磁場。主磁場使檢查區域內被成像的患者的核自旋系統極化。通過將射頻激勵信號發射到檢查區域中來在與主磁場對齊的偶極子中激勵磁共振。具體地,經由射頻線圈組件發射的射頻脈沖使偶極子傾斜而不與主磁場對齊,并且在平行于主磁場的軸周圍引起宏觀磁矩向量。射頻線圈組件被調制到主磁場中待成像的偶極子的共振頻率。磁矩繼而在其弛豫并返回到其與主磁場對齊的先前狀態時生成對應的射頻磁信號。由再次被調制到共振信號的射頻線圈組件來接收射頻磁共振信號。根據接收到的信號,重建圖像表示以向臨床醫生等顯示。利用根據空間位置而改變共振頻率的磁場脈沖來對空間位置進行編碼。大量的例行磁共振成像(MRI)掃描是對在其身體中具有金屬植入物的患者進行的。由于MRI掃描器所采用的強磁場,造成大多數金屬植入物對MR成像的絕對禁忌。然而,MRI安全的金屬植入物也存在。在MRI掃描中遇到的常見金屬植入物是用于施予化療的靜脈端口、心臟手術后的胸骨線、手術夾、臀植入物或肱植入物等。金屬植入物生成局部磁化率偽影,所述局部磁化率偽影導致偽影附近的信號缺失。這樣的信號缺失一般顯著地大于實際的金屬物體。最終的結果是圖像上的黑色區域。
    技術實現思路
    本申請提供用于在生成MR圖像時減輕局部磁化率偽影源的影響的新的且改進的系統和方法,其克服了以上提及的問題和其他問題。根據一方面,一種減輕磁共振(MR)圖像中的局部磁化率偽影的方法包括:確定患者具有偽影源;根據所述偽影源的至少一個參數來選擇替代軟組織裝置;將所述替代軟組織裝置應用到所述患者;采集所述患者和所述替代軟組織裝置的MR掃描數據;根據采集到的掃描數據來重建MR圖像,所述MR圖像包括由所述替代軟組織裝置形成的替代邊界;以及,分割所述MR圖像。根據另一方面,一種促進減輕磁共振(MR)圖像中的局部磁化率偽影的系統包括處理器,所述處理器被配置為接收描述患者中的偽影源的一個或多個參數的信息,并且執行表格查找以根據所述偽影源的所述一個或多個參數中的至少一個來識別替代軟組織裝置。所述系統還包括MR掃描器,所述MR掃描器采集具有被定位其上的所述替代軟組織裝置的所述患者的MR掃描數據。所述處理器還被配置為根據采集到的掃描數據來重建MR圖像,所述MR圖像包括由所述替代軟組織裝置形成的替代邊界,并且分割所述MR圖像。根據另一方面,一種減輕磁共振(MR)圖像中的局部磁化率偽影的方法包括:將患者上的替代軟組織裝置定位在所述患者內的識別出的偽影源上;采集所述患者和所述替代軟組織裝置的MR掃描數據;根據采集到的掃描數據來重建MR圖像,所述MR圖像包括由所述替代軟組織裝置形成的替代邊界;并且分割所述MR圖像。所述方法還包括:根據經分割的MR圖像數據來生成衰減校正因子;采集所述患者的正電子發射斷層攝影(PET)掃描數據;將所述PET數據重建為PET圖像;使用所生成的衰減校正因子來校正所述PET圖像中的衰減;并且輸出經衰減校正的PET圖像。一個優勢在于改進了患者診斷。另一個優勢在于改進了圖像質量。本領域技術人員在閱讀并理解了下面的詳細描述后,將意識到本專利技術的進一步的優勢。附圖說明附圖僅出于圖示各方面的目的,并且不得被解釋為限制。圖1圖示了根據本文中描述的一個或多個特征的促進提供替代軟組織邊界以改進圖像分割的系統。圖2A和圖2B圖示了例如能夠由于患者中的偽影源(諸如胸骨線等)而出現的局部磁化率偽影的范例。圖3A和圖3B圖示了例如能夠由于患者中的偽影源(諸如胸骨線等)而出現的局部磁化率偽影的范例,其中,所述偽影已經通過本文中描述的替代軟組織裝置而減輕。圖4圖示了用于通過采用替代軟組織裝置來創建改進圖像分割的替代軟組織邊界而減輕MR圖像中的局部磁化率偽影的方法。具體實施方式所描述的系統和方法通過借助于在MR成像期間所采用的外部替代軟組織裝置提供用于3D生長(growing)或模型適配算法的替代邊界來克服以上提及的問題。替代軟組織裝置(在本文中也稱為偽影影響減少裝置)包括具有固有MR信號的(一種或多種)材料,與繼發于金屬偽影的信號缺失相反,所述材料提供用于3D生長或模型適配算法的替代邊界。例如,當執行對PET圖像的基于MR的衰減校正時(例如使用多模態PET/MRI掃描器等),由于肺的相對低的MR信號,平均肺模型被引入到3D圖像體積中。之后,肺模型的邊界或輪廓被適配到在圖像體積中檢測到的邊界。當針對在正電子發射斷層攝影(PET)成像中由注入的放射示蹤劑所發射的光子的衰減進行校正時,對肺(或其他器官或特征)的準確分割是重要的,這是因為從PET圖像采集到的測量結果能夠影響處置決策。如果由胸部中的金屬植入物導致的磁化率偽影中斷胸壁的連續性,則對肺模型的適配以及因此在PET/MRI中的衰減校正可能受到不利影響,因此允許算法將外部空氣及其信號不存在解讀為肺的延續。當對例如具有胸骨線的患者進行成像時,該不期望的現象經常出現。盡管本文中描述的系統和方法是關于對肺的分割而提出的,但其不限于此,并且能夠適用于其中期望替代軟組織邊或邊界的任何場景。圖1圖示了根據本文中描述的一個或多個特征的促進提供替代軟組織邊界以改進圖像分割的系統10。系統10包括一個或多個掃描器12,其對對象或患者進行掃描以采集掃描數據。例如,(一個或多個)掃描器能夠是磁共振(MR)掃描器或多模態掃描器,例如組合的MR-正電子發射斷層攝影(PET)掃描器、MR-單光子發射計算機斷層攝影(SPECT)掃描器、分開的MR掃描器和核(例如PET、SPECT等)掃描器等。處理器14運行用于執行本文中描述的各個功能、方法、技術等的計算機可執行指令,并且所述計算機可執行指令被存儲在存儲器16中。所述系統還包括工作站18,用戶經由所述工作站輸入和/或操縱系統中的數據,并且信息經由所述工作站被顯示給用戶。處理器14運行被存儲在存儲器16中的采集模塊20(例如計算機可執行指令的集合、例程、程序等),以采集對象或患者21的MR掃描數據。重建處理器22運行被存儲在存儲器16中的重建模塊或算法本文檔來自技高網
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    【技術保護點】
    一種減輕磁共振(MR)圖像中的局部磁化率偽影的方法,包括:確定患者具有偽影源;根據所述偽影源的至少一個參數來選擇替代軟組織裝置;將所述替代軟組織裝置應用到所述患者;采集所述患者和所述替代軟組織裝置的MR掃描數據;根據采集到的掃描數據來重建MR圖像,所述MR圖像包括由所述替代軟組織裝置形成的替代邊界;并且分割所述MR圖像。

    【技術特征摘要】
    【國外來華專利技術】2013.10.22 US 61/893,9131.一種減輕磁共振(MR)圖像中的局部磁化率偽影的方法,包括:
    確定患者具有偽影源;
    根據所述偽影源的至少一個參數來選擇替代軟組織裝置;
    將所述替代軟組織裝置應用到所述患者;
    采集所述患者和所述替代軟組織裝置的MR掃描數據;
    根據采集到的掃描數據來重建MR圖像,所述MR圖像包括由所述替
    代軟組織裝置形成的替代邊界;并且
    分割所述MR圖像。
    2.根據權利要求1所述的方法,其中,所述參數是所述偽影源的大小。
    3.根據權利要求1或2中的任一項所述的方法,其中,所述參數是所
    述偽影源的位置。
    4.根據前述權利要求中的任一項所述的方法,其中,所述參數是所述
    偽影源所包括的材料。
    5.根據前述權利要求中的任一項所述的方法,還包括分析所述患者的
    醫學記錄來確定所述患者具有偽影源。
    6.根據前述權利要求中的任一項所述的方法,其中,所述替代軟組織
    裝置包括具有固有MR信號的材料。
    7.根據前述權利要求中的任一項所述的方法,其中,所述替代軟組織
    裝置包括生理鹽水溶液和水基凝膠中的一種或多種。
    8.根據前述權利要求中的任一項所述的方法,其中,所述替代軟組織
    裝置包括卵磷脂。
    9.根據前述權利要求中的任一項所述的方法,還包括:
    根據經分割的MR圖像數據來生成衰減校正圖;
    采集所述患者的核掃描數據;
    將采集到的核掃描數據重建為核圖像;
    使用所述衰減校正圖來校正所述核圖像中的衰減;并且
    輸出所述患者的經衰減校正的核圖像。
    10.一種承載軟件的計算機可讀介質(16),所述軟件用于控制處理器
    (14)以執行根據前述權利要求中的任一項所述的方法。
    11.一種促進減輕磁共振(MR)圖像中的局部磁化率偽影的系統,包
    括:
    處理器,其被配置為:
    接收描述患者中的偽影源的一個或多個參數的信息;
    根據所述偽影源的所述一個或多個參數中的至少一個來執行表格
    查找以識別替代軟組織裝置;以及
    MR掃描器,其采集具有被定位在所述患者上的所述替代軟組織裝置的
    所述患者的MR掃描數據;
    其中,所述處理器還被配置為:
    根...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:O·C·施泰因巴赫A·A·科恩C·魯貝特
    申請(專利權)人:皇家飛利浦有限公司醫科大學集團公司,
    類型:發明
    國別省市:荷蘭;NL

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