一种肺分割处理器(40)被配置为基于噪声特性对磁共振(MR)图像进行分类。所述MR分割处理器生成肺感兴趣区域(ROI)并且从ROI生成肺的详细结构分割。所述MR分割处理器执行准确地捕获整个肺和肺之内的软组织的迭代归一化和区域定义方法。分割的准确度依赖于来自MR图像的固有伪影分类。所述MR分割处理器(40)将分割的肺内部组织像素与肺密度相关，以基于相关性确定衰减系数。利用从使回波和采集时间最小化的成像序列获得的MR数据来计算肺的密度。该密度区分健康组织和病灶，衰减图处理器(36)使用其创建针对肺的局域化衰减图。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种肺分割处理器(40)被配置为基于噪声特性对磁共振(MR)图像进行分类。所述MR分割处理器生成肺感兴趣区域(ROI)并且从ROI生成肺的详细结构分割。所述MR分割处理器执行准确地捕获整个肺和肺之内的软组织的迭代归一化和区域定义方法。分割的准确度依赖于来自MR图像的固有伪影分类。所述MR分割处理器(40)将分割的肺内部组织像素与肺密度相关，以基于相关性确定衰减系数。利用从使回波和采集时间最小化的成像序列获得的MR数据来计算肺的密度。该密度区分健康组织和病灶，衰减图处理器(36)使用其创建针对肺的局域化衰减图。【专利说明】PET/MR系统中的密度引导的衰减图生成
本申请总体涉及医学成像。本申请特别结合磁共振(MR)系统应用，并将特别参考其加以描述。然而，应当理解，本申请还适用于其他使用情形，并且未必限于上述应用。
技术介绍
通过使用适当的衰减图考虑在被成像受检体体内的吸收，增强了通过发射断层摄影进行的成像，所述发射断层摄影诸如是正电子发射断层摄影(PET)或单光子发射计算机断层摄影(SPECT)。结合透射计算机断层摄影(CT)执行的发射断层摄影有利地受益于CT模态提供的辐射衰减数据的可用性。重建的CT图像实质上是针对在生成CT图像数据时使用的X射线辐射的被成像受检体的衰减图。尽管在CT中使用的X射线辐射一般与在PET中测量的511keV的辐射或在SPECT或其他发射断层摄影技术中测量的发射不相同，但众所周知的是，通过适当缩放CT灰度级以对辐射类型中的差异做出解释，能够从重建的透射CT图像生成针对发射断层摄影的衰减图。在PET中，煙没光子被患者的身体衰减和散射。为了进行衰减和散射校正，在PET中通常需要衰减图。在PET/CT成像中，这能够从CT数据获得，然而，在PET/MR成像中，尤其是在同时PET/MRI中，CT图像是不可用的。替代地，可以从分割的MR图像获得衰减图，其中，将MR图像分成段，并且每段被分配以组织类别和预定义的衰减系数。MR中的对比度机制与PET或SEPCT(或CT，就此而论)的对比度机制在根本上不同。因此，不能说“暗”的MR像素必然对应于高或低衰减。例如，对于一些MR成像模式而言，骨组织和空气具有相似的灰度级强度，但骨骼对发射辐射造成的衰减要比空气的衰减高得多。针对准确的衰减校正需要每个组织类别的正确衰减系数。然而，肺组织具有变化的衰减性质，其在不同患者之间有所变化。因此，为了实现最优衰减校正，应当针对每位患者估计肺组织衰减系数。例如，这能够使用MR图像分割以及动作和衰减的最大似然重建的组合来实现，但这仍然具有挑战。已经表明，在具有0.75ms的短回波时间(TE)的Turbo-FLASH序列中，在(从CT数据确定的)衰减系数与MRI信号强度之间存在显著的相关性。还假设超短回波时间(UTE)成像可以揭示肺组织中额外的对比度或改善的量化:在UTE成像中，在激励之后尽快(在亚10ys范围中)采集MR信号，以使极短信号衰减时间(在骨骼和肺中大约为毫秒或亚毫秒)的效应最小化。对于肺组织的定性成像而言，已经使用了零回波时间(ZTE)MR成像，两者都具有强脉冲激励和扫频脉冲。已经想到过使用各种技术来生成衰减图。在一种设想的方法中，采用典型受检体的衰减“图集”，例如采用典型人类受检体的衰减“图集”。所述衰减图集识别典型受检体的各个部分或区域的衰减。然而，实际的受检体，诸如实际的人类受检体，会有很大变化，并且针对特定受检体调整衰减图集并不是简单明了的。此外，从MR扫描计算准确的肺密度是具有挑战的。MR扫描示出了针对空气和骨骼的相同信号强度，并且有时不包括来自肺的足够大信号以生成针对肺的准确的衰减图。一种技术要求使用并非总可用的特定PET和MRI数据(覆盖并居中于肺上的视场；患者没有运动以防止运动伪影;相互配准的MRI数据)。另一种方法要求小视场以允许进行屏息成像，从而防止呼吸运动伪影，由于采集时间更长，这妨碍了将这项技术应用于人。另一种方法是使用全身超短回波时间成像(UTE)以使应用中的回波时间最小化，并使用能够激励患者身体大区域的非选择性激励脉冲与3D空间编码和径向读出的组合。然而，使用全身成像可能能够造成回折(即，卷绕)伪影。备选地，2D UTE成像，由于对脉冲持续时间和梯度强度有约束，削弱了2D UTE成像的性能，因而切片选择性激励脉冲的选择性并非最优的。MR图像中的肺分割对于准确的衰减校正图生成是重要的。为了生成衰减校正图在全身MR图像中的详细肺分割是具有挑战的。肺中存在病灶必必须被认为是非空气器官，并且要进行分割是具有挑战的。已经研究了从MR图像的肺分割，但分割出具有内部软组织和病灶的清晰区别的肺提出了许多挑战。由于MR扫描固有引入的伪影，出现了这些挑战。一种潜在的应用是准确地分割肺之内的软组织，并且之后向所分割的内部肺组织分配适当的衰减系数，将它们分类为健康的或不健康的。挑战起因于MR扫描的固有缺陷和低分辨率。如果在肺内部存在病灶，为生成衰减校正图而将肺作为整体进行分割可能是不正确的。
技术实现思路
本申请提供了一种创造性并且自适应的方法，以针对MR扫描相应地调节算法并基于特定参数调整详细的分割。根据一个实施例，一种肺模块化系统，包括:扫描患者以生成MR图像数据的MRI模块。所述肺模块化系统还包括体积归一化模块，其用于对MR图像数据进行归一化，该归一化扩展接近零强度的像素的强度值。所述肺模块化系统还包括阈值化模块，其用于为MR数据生成并应用阈值，以在三维二元体积中区分并分离肺像素和非肺像素。所述系统包括:肺感兴趣区域(ROI)模块，其用于从阈值化的MR数据生成肺R0I;修剪模块，其用于根据肺ROI来修剪MR数据的初始体积。所述系统还包括分割模块，其用于分割所述MR数据以区分包括肺像素、病灶像素或空气像素中的至少两种的肺。所述系统包括:密度模块，其用于针对像素来评估肺组织密度，以分离病灶像素和肺像素；以及衰减模块，其用于基于所分离的像素来生成具有准确衰减系数的衰减图。分类模块用于对MR数据中的伪影进行分类。转换模块用于将二元体积从三维转换成二维切片。所述系统还包括:肺方框模块，其用于计算具有方框极限(box limit)的肺方框;切片模块，其用于为具有最大像素强度的成像切片定位方框极限；平衡模块，其用于平衡两个二维切片之间差异;调谐模块，其用于相对于肺来调谐腹部或气管;掩模模块，其用于创建肺掩模；以及融合模块，其用于融合二维肺掩模与三维二元体积。根据另一实施例，一种肺分割系统，包括:具有被配置或编程为接收大量磁共振(MR)图像数据的处理器的MR分割处理器。所述处理器还被配置或编程为向MR数据应用体积归一化函数，以扩展接近零强度的像素的强度值。所述处理器被配置或编程为:针对MR数据生成并应用阈值，以在三维二元体积中区分并分离肺像素和非肺像素，并从阈值化的MR数据生成肺感兴趣区域(ROI);根据肺ROI修剪MR数据的初始体积。最后，所述处理器被配置或编程为分割所述MR数据以区分包括肺像素、病灶像素或空气像素中的至少两种的肺。根据本申请的一种优选方法，一种用于从MR图像计算肺密度的方法包括:使用具有不同回波时间的两个或更多个回波来扫描肺感兴趣区域，以采集MR数据并处理所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种肺模块系统，包括：体积归一化模块，其配置为对MR图像数据进行归一化(204、504)，其扩展接近零强度像素的强度值，并且压缩更高强度像素的强度值；阈值化模块，其被配置为生成并应用针对所述MR数据的阈值(208、508)，以在三维二元体积(210)中区分并分离肺像素和非肺像素；肺感兴趣区域(ROI)模块，其从阈值化的MR数据来生成(230、514)肺ROI；修剪模块，其被配置为根据所述肺ROI来修剪(232、516)MR数据的初始体积；以及分割模块，其分割(234、236)所述MR数据以区分包括肺像素、病灶像素或空气像素中的至少两种的肺。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：Y·贝尔克，S·德维韦迪，V·舒尔茨，L·邵，
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
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