利用多组磁共振图像的多变量回归生成准CT图像的方法技术

一种利用多组磁共振图像的多变量回归生成准CT图像的方法：从若干个训练者中分别获取多组磁共振图像和相应的一组CT图像，每个训练者的不同排序组的磁共振图像是使用不同的磁共振参数获取；不同训练者的多组磁共振图像中位于同一排序组的磁共振图像是使用相同的磁共振参数获取；将每个训练者的同一位置的每组磁共振图像中的每个图像与对应的CT图像对准；生成从所有训练者的多组磁共振图像的强度值对应到相同体素CT值的映射函数；从目标者的多组磁共振图像生成目标者准CT图像。本发明专利技术不需要将训练者图像和目标者图像对齐，因而避免了地图集方法中对准过程引起的误差。本发明专利技术可用于磁共振引导放射治疗计划的模拟计算和医学成像。

A Method of Quasi-CT Image Generation by Multivariable Regression of Multiple Groups of Magnetic Resonance Images

A method of generating quasi-CT images by multivariate regression of multiple sets of magnetic resonance images: multiple sets of magnetic resonance images and corresponding sets of CT images are acquired from several trainers respectively, and the magnetic resonance images of different groups of trainers are acquired by different parameters of magnetic resonance; the magnetic resonance images of different groups of trainers in the same sequence group are used. The same MR parameters are acquired; each group of MR images at the same position of each trainer is aligned with the corresponding CT images; mapping functions are generated from the intensity values of multiple groups of MR images of all trainers to the same voxel CT values; and quasi-CT images of the target are generated from multiple groups of MR images of the target. The invention does not need to align the trainer image with the target image, thus avoiding the error caused by the alignment process in the atlas method. The invention can be used for simulation calculation and medical imaging of magnetic resonance guided radiotherapy plan.

【技术实现步骤摘要】
利用多组磁共振图像的多变量回归生成准CT图像的方法
本专利技术涉及一种CT图像的生成。特别是涉及一种利用多组磁共振图像的多变量回归生成准CT图像的方法。
技术介绍
计算机断层扫描(CT)和磁共振成像(MRI)是两种主要的获取三维图像的成像模式。计算机断层扫描成像是传统上用于创建放射治疗计划的成像模式。CT图像能够精确地描述目标者的几何形状，并且CT图像对应的CT值可以直接转换成电子密度以用于计算目标者体内的辐射剂量分布。然而，CT图像对于软组织没有良好的对比度，并且CT还使目标者接受额外的辐射剂量。与CT图像相比，磁共振成像模式由于其优异的软组织对比度也具有广泛用途。磁共振成像不含电离辐射，而且可以提供目标者的新陈代谢等功能信息。目前磁共振图像主要用于补充CT图像以获得更准确的解剖结构轮廓和肿瘤靶向，所以需要将目标者的磁共振图像与对应的CT图像对准。由于磁共振图像和CT图像通常是在不同的机器上获取，因此磁共振图像和CT图像在重叠时不会完全对准；这是肿瘤靶向定位误差的一个重要来源。磁共振引导放射治疗计划利用磁共振图像而不需要CT图像，所以肿瘤靶向会更准确。由于磁共振强度值不能直接转换为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用多组磁共振图像的多变量回归生成准CT图像的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)从若干个训练者中分别获取多组磁共振图像(MRI)和相应的一组CT图像，每个训练者的不同排序组的磁共振图像是使用不同的磁共振参数获取；不同训练者的多组磁共振图像中位于同一排序组的磁共振图像是使用相同的磁共振参数获取；2)将每个训练者的同一位置的每组磁共振图像中的每个图像与对应的CT图像对准；3)生成从所有训练者的多组磁共振图像的强度值对应到相同体素CT值的映射函数；4)从目标者的多组磁共振图像生成目标者准CT图像。

【技术特征摘要】
1.一种利用多组磁共振图像的多变量回归生成准CT图像的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)从若干个训练者中分别获取多组磁共振图像(MRI)和相应的一组CT图像，每个训练者的不同排序组的磁共振图像是使用不同的磁共振参数获取；不同训练者的多组磁共振图像中位于同一排序组的磁共振图像是使用相同的磁共振参数获取；2)将每个训练者的同一位置的每组磁共振图像中的每个图像与对应的CT图像对准；3)生成从所有训练者的多组磁共振图像的强度值对应到相同体素CT值的映射函数；4)从目标者的多组磁共振图像生成目标者准CT图像。2.根据权利要求1所述的利用多组磁共振图像的多变量回归生成准CT图像的方法，其特征在于，当步骤1)中不同训练者位于同一排序组的磁共振图像是使用不同的扫描机器和/或不同的成像条件获取时，要对所述磁共振图像进行标准化，使所有训练者中位于同一排序组的磁共振图像的平均强度值相同。3.根据权利要求1所述的利用多组磁共振图像的多变量回归生成准CT图像的方法，其特征在于，步骤3)包括：(3.1)分别对每一个磁共振图像和CT图像划分人体轮廓；(3.2)对第一排序组的磁共振图像建立区域分割掩模；(3.3)将得到的区域分割掩模用于同一位置第一排序组以外的其他排序组的磁共振图像以及CT图像上进行区域分割；(3.4)从排除区以外的每个区域中的体素提取相应的磁共振图像强度值和CT值；(3.5)根据多组磁共振图像强度值和具有相同多组磁共振图像强度值的体素的平均CT值使用多变量回归方法确定每个区域的多元高次多项式的映射函数：其中N是多项式最高项次数，CT(S1，…，Sm)为映射函数是因变量，S1是第一组磁共振图像强度值，在映射函数中为自变量，Sm是第m组磁共振图像强度值，在映射函数中为自变量，i1是S1的指数，im是Sm的指数，是拟合系数。4.根据权利要求2所述的利用多组磁共振图像的多变量回归生成准CT图像的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：子威·林，塞缪尔·陈·吕，志斌·黄，
申请(专利权)人：子威·林，塞缪尔·陈·吕，志斌·黄，
类型：发明
国别省市：美国,US