一种用于校准磁共振成像(MRI)体模的方法技术

本发明专利技术的目的是改善基于MRI的处置，特别是基于MRI的放射治疗。该目的通过一种用于校准磁共振成像(MRI)体模的方法来实现，所述磁共振成像(MRI)体模具有预期的几何结构并且在所述几何结构内包括具有已知具有几何不准确性的位置的至少一个MRI可检测部分。所述方法包括以下步骤：步骤1：将所述体模放置在磁共振系统中的预定位置处，使得所述MRI可检测部分在所述磁共振成像系统的梯度系统的对称平面内，以及；步骤2：借助于第一序列来采集所述体模的所述MRI可检测部分的MRI图像，其中，所述MRI图像包括多个切片；步骤3：基于所述部分在所述MRI图像中的所述位置和表示来确定所述MRI体模的所述MRI可检测部分的所述几何不准确性。

A method for calibrating body phantom of magnetic resonance imaging (MRI)

The aim of the invention is to improve the disposition based on MRI, especially MRI based radiotherapy. This purpose is achieved by a method for calibrating the body mode of magnetic resonance imaging (MRI), and the magnetic resonance imaging (MRI) body mode has the desired geometric structure and includes at least one MRI detectable part with a known position of geometric inaccuracy in the geometric structure. The method includes the following steps: Step 1: placing the die in a predetermined position in the magnetic resonance system so that the MRI detectable part is within the symmetrical plane of the gradient system of the magnetic resonance imaging system, and step 2: a MRI diagram of the MRI detectable part of the model is collected by the first sequence. In which, the MRI image includes a plurality of slices; step 3: the geometric inaccuracy of the MRI detectable portion of the MRI body mode is determined based on the stated position and representation in the MRI image described in the part.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于校准磁共振成像(MRI)体模的方法
本专利技术涉及磁共振成像，并且更具体地涉及确定磁共振成像的几何准确性。
技术介绍
对于某些应用，特别是在治疗领域中的某些应用，磁共振图像的几何准确性是很重要的。为了测量磁共振成像(MRI)扫描器的几何准确性，通常在明确定义的位置处使用具有MRI可见材料的体模。对于有限的视场(FOV)，例如直径在200-300nm的球形体积，这样的体模已经存在了一段时间。然而，在放射治疗的背景下，几何准确性需要被表征在由患者覆盖的整个体积中，并且被使用在放射治疗规划中；皮肤轮廓能够填充直径达500mm的球形体积或圆柱形体积。例如，Stanescu等人的“Investigationofa3DsystemdistortioncorrectionmethodforMRimages”(Journalofappliedclinicalmedicalphysics，第11卷，第1期，2010年)描述了一种用于在辐射处置规划领域中使用的体模。该体模具有260×260×280mm3的尺寸。
技术实现思路
本专利技术的目的是改善基于MRI的处置，特别是基于MRI的放射治疗。该目的通过一种用于校准磁共振成像(MRI)体模的方法来实现，所述MRI体模具有预期的几何结构并且在所述几何结构内包括具有已知具有几何不准确性的位置的至少一个MRI可检测部分，其中，所述方法包括以下步骤：步骤1：将所述体模放置在所述磁共振系统中的预定位置处，使得所述MRI可检测部分在所述磁共振成像系统的梯度系统的对称平面内，以及；步骤2：借助于第一序列来采集所述体模的所述MRI可检测部分的MRI图像，其中，所述MRI图像包括多个切片；步骤3：基于所述MRI可检测部分在所述MRI图像中的所述位置和表示来确定所述MRI体模的所述部分的所述几何不准确性。根据另一方面，本专利技术是根据权利要求8所述的计算机程序产品。为了测量MRI扫描器的整个成像体积(例如直径为500mm的球形体积)中的几何准确性，需要在明确定义的位置处具有MR可见特征的大的且机械准确的体模。专利技术人发现，制造具有这样的尺寸的稳定体模是具有挑战的。此外，专利技术人发现，制造具有亚毫米精确性的这样的体模是困难的。为了放宽机械准确性的要求，在实际的MRI失真测量之前利用独立的测量来校准体模，以便确定与体模的预期的几何结构的偏离。通过使用所提出的校准方法，能够在更大的FOV上更可靠地确定几何准确性，这继而可以改善基于MRI图像的治疗的准确性。校准流程基于若干假设。假设：在MRI扫描器内，x＝0平面具有零x失真，y＝0平面具有零y失真，并且z＝0平面具有零z失真。可以这样假设是由于梯度线圈(其位于x＝0，y＝0或z＝0)的对称平面。因此如果正被校准的体模的部分偏离该部分的MRI图像中的对称平面，则能够假设该偏离是由机械不准确性导致的，并且该不准确性不是由所使用的成像序列导致的。在已经确定了体模的不准确性之后，当确定后续MRI扫描(例如，用于进行放射治疗规划的MRI扫描)的不准确性时能够考虑该信息。需要在一个方向上采集多个切片，以便确定体模的部分与对称平面的偏离。优选地，切片具有小于毫米的厚度。为此目的，第一序列能够是3D序列。备选地，能够采集多个2D切片。优选地，所述多个2D切片不是间隔开的。优选地，所述序列是快速场回波或快速自旋回波序列(turbospinechosequence)。MRI体模是由MRI可兼容材料制成的，并且这样的材料被选取为使得其仅仅最低程度地影响MRI系统的B0场。然而，总是存在某些B0影响。因此，根据本专利技术的实施例，在图像采集的接收阶段期间，在第一序列中使用读出方向上的高信号带宽。使用这样的高信号带宽将有助于使B0失真对校准过程的影响可以被忽略。根据本专利技术的其他实施例，读出方向被选取为使得其在对称平面内。以这种方式，将降低B0对得到的MRI图像的影响。根据一个实施例，用于校准的所述方法被应用于所述MRI体模的多个部分。以这种方式，能够校准更大区域。通过将该校准方法应用于MRI体模的多个部分，体模的更大区域适合用于确定后续MRI图像的几何准确性。通过在沿着多个对称平面同时放置体模(例如，在x＝0平面内放置一个部分，并且在y＝0平面内放置一个部分)能够实现对多个部分的应用。而且，可以在确定第一部分的几何准确性与确定第二部分的几何准确性之间移动体模。这能够例如通过手动地重新放置体模或通过移动MRI系统的扫描器台来完成。该移动也能够借助于计算机程序产品进行自动控制。以这种方式，可以校准体模的更大部分，并且继而能够针对更大的FOV来确定后续MRI图像的几何准确性。对于放射治疗应用，在MRI系统的z轴方向上300mm及更大的FOV是有利的。在这些情况下，优选地，用于确定体模的第一部分的几何准确性的序列与用于确定体模的第二部分的几何准确性的序列是相同的。根据另一方面，本专利技术是包括多个板或平面结构的磁共振成像(MRI)体模，所述多个板或平面结构具有大于300mm的长度并且彼此间隔开，其中，所述板包括能由磁共振成像系统检测到的标记，由此板的标记具有相对于板中的其他标记的已知的相对位置，并且由此板相对于彼此的相对位置具有比板上的标记的相对位置的已知的较小准确性。这个原因在于，在制造期间，能够使得板内的标记位置准确，而不能准确地制造板相对于彼此的相对位置。通过其尺寸，体模足够大以校准要在很多应用和患者中用于(放射)治疗目的的MRI图像。体模被设计使得板或平面结构内的标记的位置的准确性足够大以用于确定MRI图像的几何准确性的目的。板的相对位置具有较小准确性，使得其更容易和/或更便宜地创建大的体模。通过使用体模中的板，能够在MRI系统的梯度系统的对称平面内定位体模的部分(在板的情况下)。这使得能够进行以上提及的校准流程。优选地，板中的一个或多个的长度大于400mm，以便覆盖更大的FOV。根据本专利技术的实施例，MRI体模包括第一板和最后一个板，其中，第一板与最后一个板之间的距离大于300mm。这是有利的，因为这样的体模能够用于在沿着MRI系统的z方向的300mm的FOV上进行校准。参考下文描述的实施例，本专利技术的这些方面和其他方面将是明显的并且得到阐明。附图说明图1示意性地示出了磁共振成像MRI系统的检查空间100，图2示意性地示出了体模的范例，并且图3示出了根据本专利技术的体模的MRI图像的切片。具体实施方式图1示意性地示出了磁共振成像MRI系统的检查空间100。MRI系统包括x梯度线圈系统、y梯度线圈系统和z梯度线圈系统，以便分别在x方向、y方向和z方向上施加磁场梯度。在由梯度线圈生成的梯度场中存在某些失真。然而，可以假设，x＝0平面112具有零x失真，y＝0平面114具有零y失真，并且z＝0平面110具有零z失真。原因在于，这些平面是MRI系统的梯度线圈系统的对称平面。另外，在图1中，示出了等中心点102。图2示意性地示出了体模210的范例，所述体模210被配置为被放置在检查空间100中。体模210包括多个板，所述多个板当被定位为垂直于MRI系统的扫描器台208时平行于z＝0平面110。板包括MRI可检测标记214。所述板能够被彼此间隔地直接放置在扫描器台220上。然而，优选地，板借助于连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于校准磁共振成像(MRI)体模的方法，所述磁共振成像(MRI)体模具有预期的几何结构并且在所述几何结构内包括具有已知具有几何不准确性的位置的至少一个MRI可检测部分，其中，所述方法包括以下步骤：‑步骤1：将所述体模放置在磁共振系统中的预定位置处，使得所述MRI可检测部分在所述磁共振成像系统的梯度系统的对称平面内，以及；‑步骤2：借助于第一序列来采集所述体模的所述MRI可检测部分的MRI图像，其中，所述MRI图像包括多个切片；‑步骤3：基于所述部分在所述MRI图像中的所述位置和表示来确定所述MRI体模的所述MRI可检测部分的所述几何不准确性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.15 EP 15185230.81.一种用于校准磁共振成像(MRI)体模的方法，所述磁共振成像(MRI)体模具有预期的几何结构并且在所述几何结构内包括具有已知具有几何不准确性的位置的至少一个MRI可检测部分，其中，所述方法包括以下步骤：-步骤1：将所述体模放置在磁共振系统中的预定位置处，使得所述MRI可检测部分在所述磁共振成像系统的梯度系统的对称平面内，以及；-步骤2：借助于第一序列来采集所述体模的所述MRI可检测部分的MRI图像，其中，所述MRI图像包括多个切片；-步骤3：基于所述部分在所述MRI图像中的所述位置和表示来确定所述MRI体模的所述MRI可检测部分的所述几何不准确性。2.根据权利要求1所述的用于校准磁共振成像(MRI)体模的方法，其中，所述MRI图像是在读出方向上使用＞250Hz/mm的接收带宽来采集的。3.根据前述权利要求中的任一项所述的用于校准磁共振成像(MRI)体模的方法，其中，所述方法的步骤1至步骤3被应用于所述MRI体模的多个部分。4.根据权利要求3所述的用于校准磁共振成像(MRI)体模的方法，其中，所述体模在确定第一部分的所述几何不准确性与确定第二部分的所述几何不准确性之间进行移动。5.根据权利要求4所述的用于校准磁共振成像(MRI)体模的方法，其中，所述MRI体模被放置在所述MRI系统的扫描器台上，并且所述移动是借助于移动所述扫描器台来执行的。6.根据权利要求3所述的用于校准磁共振成像(MRI)体模的方法，其中，所述MRI体模的第一部分在所述梯度系统的第一对称平面内，并且所述MRI图像是沿着所述第一对称平...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·T·韦萨宁，J·I·坦图，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL