在磁化率伪影存在的情况下具有经改进的分割的MRI制造技术

当生成MR图像用于分割和/或在校正使用其他模态(诸如PET、SPECT等)的后续图像中的衰减中使用时，提供了替代软组织装置并将其靠近伪影源定位在患者上，以提供替代软组织边界，所述替代软组织边界能够在分割期间被成像并解读以减轻MR图像中局部磁化率伪影的有害影响。更具体地，金属植入物可能生成MRI中的信号缺失，其可以以这样的形式来使MR图像中对肺的分割混乱，即，肺和患者外部的空气被错误地识别为一个连接的区域。通过提供替代软组织装置并以尽管有信号缺失其软组织边界也将肺与外部空间分开的方式对其进行定位，能够改进分割，由此改进基于分割结果的衰减校正。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术在磁共振(MR)成像系统中应用，具体关于其中的伪影减少来应用。然而，将意识到，所描述的技术还可以在其他成像系统、其他伪影减少场景、其他图像质量改进技术等中应用。
技术介绍
磁共振成像(MRI)是因其无创性质而被用于对患者中的软组织进行成像的成像模态。在磁共振成像中，在检查区域内生成基本均匀的主磁场。主磁场使检查区域内被成像的患者的核自旋系统极化。通过将射频激励信号发射到检查区域中来在与主磁场对齐的偶极子中激励磁共振。具体地，经由射频线圈组件发射的射频脉冲使偶极子倾斜而不与主磁场对齐，并且在平行于主磁场的轴周围引起宏观磁矩向量。射频线圈组件被调制到主磁场中待成像的偶极子的共振频率。磁矩继而在其弛豫并返回到其与主磁场对齐的先前状态时生成对应的射频磁信号。由再次被调制到共振信号的射频线圈组件来接收射频磁共振信号。根据接收到的信号，重建图像表示以向临床医生等显示。利用根据空间位置而改变共振频率的磁场脉冲来对空间位置进行编码。大量的例行磁共振成像(MRI)扫描是对在其身体中具有金属植入物的患者进行的。由于MRI扫描器所采用的强磁场，造成大多数金属植入物对MR成像的绝对禁忌。然而，MRI安全的金属植入物也存在。在MRI扫描中遇到的常见金属植入物是用于施予化疗的静脉端口、心脏手术后的胸骨线、手术夹、臀植入物或肱植入物等。金属植入物生成局部磁化率伪影，所述局部磁化率伪影导致伪影附近的信号缺失。这样的信号缺失一般显著地大于实际的金属物体。最终的结果是图像上的黑色区域。
技术实现思路
本申请提供用于在生成MR图像时减轻局部磁化率伪影源的影响的新的且改进的系统和方法，其克服了以上提及的问题和其他问题。根据一方面，一种减轻磁共振(MR)图像中的局部磁化率伪影的方法包括：确定患者具有伪影源；根据所述伪影源的至少一个参数来选择替代软组织装置；将所述替代软组织装置应用到所述患者；采集所述患者和所述替代软组织装置的MR扫描数据；根据采集到的扫描数据来重建MR图像，所述MR图像包括由所述替代软组织装置形成的替代边界；以及，分割所述MR图像。根据另一方面，一种促进减轻磁共振(MR)图像中的局部磁化率伪影的系统包括处理器，所述处理器被配置为接收描述患者中的伪影源的一个或多个参数的信息，并且执行表格查找以根据所述伪影源的所述一个或多个参数中的至少一个来识别替代软组织装置。所述系统还包括MR扫描器，所述MR扫描器采集具有被定位其上的所述替代软组织装置的所述患者的MR扫描数据。所述处理器还被配置为根据采集到的扫描数据来重建MR图像，所述MR图像包括由所述替代软组织装置形成的替代边界，并且分割所述MR图像。根据另一方面，一种减轻磁共振(MR)图像中的局部磁化率伪影的方法包括：将患者上的替代软组织装置定位在所述患者内的识别出的伪影源上；采集所述患者和所述替代软组织装置的MR扫描数据；根据采集到的扫描数据来重建MR图像，所述MR图像包括由所述替代软组织装置形成的替代边界；并且分割所述MR图像。所述方法还包括：根据经分割的MR图像数据来生成衰减校正因子；采集所述患者的正电子发射断层摄影(PET)扫描数据；将所述PET数据重建为PET图像；使用所生成的衰减校正因子来校正所述PET图像中的衰减；并且输出经衰减校正的PET图像。一个优势在于改进了患者诊断。另一个优势在于改进了图像质量。本领域技术人员在阅读并理解了下面的详细描述后，将意识到本专利技术的进一步的优势。附图说明附图仅出于图示各方面的目的，并且不得被解释为限制。图1图示了根据本文中描述的一个或多个特征的促进提供替代软组织边界以改进图像分割的系统。图2A和图2B图示了例如能够由于患者中的伪影源(诸如胸骨线等)而出现的局部磁化率伪影的范例。图3A和图3B图示了例如能够由于患者中的伪影源(诸如胸骨线等)而出现的局部磁化率伪影的范例，其中，所述伪影已经通过本文中描述的替代软组织装置而减轻。图4图示了用于通过采用替代软组织装置来创建改进图像分割的替代软组织边界而减轻MR图像中的局部磁化率伪影的方法。具体实施方式所描述的系统和方法通过借助于在MR成像期间所采用的外部替代软组织装置提供用于3D生长(growing)或模型适配算法的替代边界来克服以上提及的问题。替代软组织装置(在本文中也称为伪影影响减少装置)包括具有固有MR信号的(一种或多种)材料，与继发于金属伪影的信号缺失相反，所述材料提供用于3D生长或模型适配算法的替代边界。例如，当执行对PET图像的基于MR的衰减校正时(例如使用多模态PET/MRI扫描器等)，由于肺的相对低的MR信号，平均肺模型被引入到3D图像体积中。之后，肺模型的边界或轮廓被适配到在图像体积中检测到的边界。当针对在正电子发射断层摄影(PET)成像中由注入的放射示踪剂所发射的光子的衰减进行校正时，对肺(或其他器官或特征)的准确分割是重要的，这是因为从PET图像采集到的测量结果能够影响处置决策。如果由胸部中的金属植入物导致的磁化率伪影中断胸壁的连续性，则对肺模型的适配以及因此在PET/MRI中的衰减校正可能受到不利影响，因此允许算法将外部空气及其信号不存在解读为肺的延续。当对例如具有胸骨线的患者进行成像时，该不期望的现象经常出现。尽管本文中描述的系统和方法是关于对肺的分割而提出的，但其不限于此，并且能够适用于其中期望替代软组织边或边界的任何场景。图1图示了根据本文中描述的一个或多个特征的促进提供替代软组织边界以改进图像分割的系统10。系统10包括一个或多个扫描器12，其对对象或患者进行扫描以采集扫描数据。例如，(一个或多个)扫描器能够是磁共振(MR)扫描器或多模态扫描器，例如组合的MR-正电子发射断层摄影(PET)扫描器、MR-单光子发射计算机断层摄影(SPECT)扫描器、分开的MR扫描器和核(例如PET、SPECT等)扫描器等。处理器14运行用于执行本文中描述的各个功能、方法、技术等的计算机可执行指令，并且所述计算机可执行指令被存储在存储器16中。所述系统还包括工作站18，用户经由所述工作站输入和/或操纵系统中的数据，并且信息经由所述工作站被显示给用户。处理器14运行被存储在存储器16中的采集模块20(例如计算机可执行指令的集合、例程、程序等)，以采集对象或患者21的MR扫描数据。重建处理器22运行被存储在存储器16中的重建模块或算法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减轻磁共振(MR)图像中的局部磁化率伪影的方法，包括：确定患者具有伪影源；根据所述伪影源的至少一个参数来选择替代软组织装置；将所述替代软组织装置应用到所述患者；采集所述患者和所述替代软组织装置的MR扫描数据；根据采集到的扫描数据来重建MR图像，所述MR图像包括由所述替代软组织装置形成的替代边界；并且分割所述MR图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.22 US 61/893,9131.一种减轻磁共振(MR)图像中的局部磁化率伪影的方法，包括：
确定患者具有伪影源；
根据所述伪影源的至少一个参数来选择替代软组织装置；
将所述替代软组织装置应用到所述患者；
采集所述患者和所述替代软组织装置的MR扫描数据；
根据采集到的扫描数据来重建MR图像，所述MR图像包括由所述替
代软组织装置形成的替代边界；并且
分割所述MR图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参数是所述伪影源的大小。
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的方法，其中，所述参数是所
述伪影源的位置。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述参数是所述
伪影源所包括的材料。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括分析所述患者的
医学记录来确定所述患者具有伪影源。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述替代软组织
装置包括具有固有MR信号的材料。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述替代软组织
装置包括生理盐水溶液和水基凝胶中的一种或多种。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述替代软组织
装置包括卵磷脂。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括：
根据经分割的MR图像数据来生成衰减校正图；
采集所述患者的核扫描数据；
将采集到的核扫描数据重建为核图像；
使用所述衰减校正图来校正所述核图像中的衰减；并且
输出所述患者的经衰减校正的核图像。
10.一种承载软件的计算机可读介质(16)，所述软件用于控制处理器
(14)以执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法。
11.一种促进减轻磁共振(MR)图像中的局部磁化率伪影的系统，包
括：
处理器，其被配置为：
接收描述患者中的伪影源的一个或多个参数的信息；
根据所述伪影源的所述一个或多个参数中的至少一个来执行表格
查找以识别替代软组织装置；以及
MR扫描器，其采集具有被定位在所述患者上的所述替代软组织装置的
所述患者的MR扫描数据；
其中，所述处理器还被配置为：
根...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·C·施泰因巴赫，A·A·科恩，C·鲁贝特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，医科大学集团公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL