用于低场MR/PET成像的系统和方法技术方案

使用低场MR图像数据进行PET衰减校正的系统和方法包括接收第一图像数据集和低场磁共振（MR）图像数据集。使用第一经训练的神经网络从低场MR图像数据生成衰减校正图。基于衰减校正图对第一图像数据集应用至少一个衰减校正过程，以生成至少一个临床衰减校正图像。以生成至少一个临床衰减校正图像。以生成至少一个临床衰减校正图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于低场MR/PET成像的系统和方法


[0001]本申请一般涉及核成像，并且更特别地，涉及混合磁共振（MR）和正电子发射断层摄影（PET）成像扫描仪。

技术介绍

[0002]多模态成像系统使用多种模态施行诊断扫描，诸如例如磁共振（MR/MRI）、计算机断层摄影（CT）、正电子发射断层摄影（PET）和/或单光子发射计算机断层摄影（SPECT）。组合多种模态以提供互补和/或重叠的临床信息。例如，MR扫描一般提供软组织形态学数据并提供软组织结构和功能特性的较高分辨率等。PET扫描一般具有较低分辨率，但是提供关于身体组织及系统（诸如心血管系统）的功能状况的更有用信息。PET扫描在指示肿瘤存在或流向身体某些器官或区域的血流减少方面更胜一筹。通过在单个装置和成像会话中施行这两种方法，可以同时提供两种或更多种成像模态的互补优势。
[0003]当前的混合（例如，多模态）成像系统，诸如PET/MR或PET/CT系统是极其昂贵的。例如，PET/MR成像系统通常仅可用（即经济上可行）于研究场所。因此，可以降低硬件系统成本以及安装和/或操作成本的改进是合期望的。

技术实现思路

[0004]在一些实施例中，公开了一种计算机实现的方法。所述计算机实现的方法包括以下步骤：接收第一图像数据集和低场磁共振（MR）图像数据集；使用第一经训练的神经网络从低场MR图像数据生成衰减校正图；基于衰减校正图对第一图像数据集应用至少一个衰减校正过程，以生成至少一个临床衰减校正图像。
[0005]在一些实施例中，公开了一种系统。所述系统包括第一成像模态、低场MR成像模态和计算机。所述计算机被配置为从第一成像模态接收第一图像数据集以及从低场MR成像模态接收低场磁共振（MR）图像数据集；使用第一经训练的神经网络从低场MR图像数据生成衰减校正图；基于衰减校正图对第一图像数据集应用至少一个衰减校正过程，以生成至少一个临床衰减校正图像。
[0006]在一些实施例中，公开了一种非暂时性计算机可读介质。所述非暂时性计算机可读介质存储被配置为使计算机系统执行以下步骤的指令：接收第一图像数据集和低场磁共振（MR）图像数据集；使用第一经训练的神经网络从低场MR图像数据生成衰减校正图；基于衰减校正图对第一图像数据集应用至少一个衰减校正过程，以生成至少一个临床衰减校正图像。
附图说明
[0007]本专利技术的特征和优点将在以下优选实施例的详细描述中更充分地公开或变得明显，这些优选实施例要与附图一起被考虑，其中类似的数字指代类似的部分。附图是示意性的，并且它们并不意图示出实际尺寸或比例。
[0008]图1图示了根据一些实施例的核成像系统。
[0009]图2图示了根据一些实施例的计算机系统的框图。
[0010]图3图示了根据一些实施例的多模态成像系统，其具有同心且线性对齐的PET成像环和MR成像环。
[0011]图4图示了具有同心且线性对齐的PET成像环和开孔MR成像系统的多模态成像系统。
[0012]图5图示了根据一些实施例的具有PET成像环和在空间上分离的MR成像环的多模态成像系统。
[0013]图6图示了根据一些实施例的具有PET成像环和在空间上分离的开孔MR成像系统的多模态成像系统。
[0014]图7是图示了根据一些实施例的使用低场MR图像数据对PET图像数据进行衰减校正的方法的流程图。
[0015]图8是图示了根据一些实施例的图7方法的各个步骤的过程图。
[0016]图9图示了根据一些实施例的人工神经网络的实施例。
[0017]图10是图示了根据一些实施例的使用低场MR图像数据和先前图像数据集对PET图像数据进行衰减校正的方法的流程图。
[0018]图11是图示了根据一些实施例的图10方法的各个步骤的过程图。
具体实施方式
[0019]示例性实施例的该描述意图结合附图来阅读，附图要被认为是整个书面描述的一部分。在描述中，相对术语应被解释为指代如当时描述的取向或如所讨论的附图中所示出的取向。这些相对术语是为了便于描述，并不要求装置以特定取向构造或操作。有关附接、耦合以及诸如此类的术语，诸如“连接”和“互连”，指代其中结构直接地或通过包括物理、电气、光学或其它附接或关系在内的中间结构间接地可操作地连接或彼此附接的关系，除非另有明确描述。
[0020]在各种实施例中，公开了使用低场MR图像数据对图像数据（诸如PET图像数据）进行衰减校正的系统和方法。至少一个经训练的神经网络被配置为接收低场MR图像数据，并且将低场MR图像数据与PET图像数据进行空间配准。将经配准的低场MR图像数据提供给第二经训练的神经网络（或第一神经网络的附加隐藏层），以生成衰减（mu）图。将mu图应用于PET图像数据以施行衰减校正。经衰减校正的PET图像数据可以输出以进行存储和/或用于生成一个或多个临床PET图像。
[0021]图1图示了核成像系统2的一个实施例。核成像系统2包括设置在第一台架16a中的用于至少第一模态12的扫描仪。第一模态12可以包括任何合适的模态，诸如例如计算机断层摄影（CT）模态、正电子发射断层摄影（PET）模态、单光子发射计算机断层摄影模态（SPECT）等。第一模态12可以包括长轴向视场（FOV）扫描仪或短轴向FOV扫描仪。患者17可以躺在相对于第一台架16a可移动的可移动患者床18上，和/或可以躺在维持固定位置的固定床上，而台架16a相对于患者床18移动。在一些实施例中，核成像系统2包括设置在第二台架16b中的用于第二模态14的扫描仪。第二模态14可以是任何合适的成像模态，诸如例如MR模态、CT模态、PET模态、SPECT模态和/或任何其它合适的成像模态。第二模态14可以包括长轴
向FOV扫描仪或短轴向FOV扫描仪。第一模态12和/或第二模态14中的每一个可以包括一个或多个检测器50，其被配置为检测湮灭光子、伽马射线、磁共振和/或其它核成像事件。
[0022]来自第一模态12和/或第二模态14的扫描数据存储在一个或多个计算机数据库40中并由计算机系统30的一个或多个计算机处理器60处理。图1中的计算机系统30的图形描绘仅作为图示提供，并且计算机系统30可以包括一个或多个单独的计算设备，例如，如关于图2所描述的。扫描数据可以由第一模态12、第二模态14来提供，和/或作为诸如例如来自耦合到计算机系统30的存储器的单独数据集来提供。计算机系统30可以包括一个或多个处理电子器件，用于处理从多个检测器50之一接收的信号。
[0023]图2图示了根据一些实施例的被配置为实现一个或多个过程的计算机系统30。系统30是代表性设备并且可以包括处理器子系统72、输入/输出子系统74、存储器子系统76、通信接口78和系统总线80。在一些实施例中，可以组合或省略系统30组件中的一个或多于一个，诸如例如不包括输入/输出子系统74。在一些实施例中，系统30可以包括图2中未示出的其它组件。例如，系统30还可以包括例如电力子系统。在其它实施例中，系统30可以包括图2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种计算机实现的方法，包括：接收第一图像数据集和低场磁共振（MR）图像数据集；使用第一经训练的神经网络从低场MR图像数据生成衰减校正图；基于衰减校正图对第一图像数据集应用至少一个衰减校正过程，以生成至少一个临床衰减校正图像。2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，包括在生成衰减校正图之前将低场MR图像数据集配准到第一图像数据集的图像空间。3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，其中第二经训练的神经网络被配置为将低场MR图像数据集配准到第一图像数据集的图像空间。4.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，包括：接收与第一图像数据集和低场MR图像数据集非同时获得的先前图像数据集；在将低场MR图像数据集配准到第一图像数据集的图像空间之前，将先前图像数据集或低场MR图像数据集中的第一个的图像空间配准到先前图像数据或低场MR图像数据集中的第二个的图像空间，并且其中所述衰减校正图是由低场MR图像数据和先前图像数据集中的每一个生成的。5.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其中所述先前图像数据集包括传统MR图像数据或计算机断层摄影（CT）图像数据中的一个。6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述第一图像数据集包括正电子发射断层摄影（PET）图像数据集。7.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述第一图像数据集包括单光子发射计算机断层摄影（SPECT）图像数据集。8.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述低场MR图像数据集由具有优化以获得用于mu图生成的图像数据的至少一个参数的低场MR成像模态生成。9.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述低场MR图像数据集由具有小于1特斯拉的场强度的低场MR成像模态生成。10.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述低场MR图像数据集由开孔低场MR成像模态生成。11.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述低场MR图像数据集由与被配置为生成第一图像数据集的第一成像模态同轴对齐并在空间上相邻的低场MR成像模态生成。12.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述第一经训练的神经网络是使用包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：美国西门子医疗系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：