【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磁共振成像，特别地涉及用于辐射治疗规划的磁共振成像。
技术介绍
1、作为在患者的身体内产生图像的流程的一部分，大的静态磁场由磁共振成像(mri)扫描器用于对准原子的核自旋。该大的静态磁场被称为b0场或主磁场。可以使用mri在空间上测量对象的各种量或特性。通常，mri被用于对包含水或脂质的软组织进行成像。
2、欧洲专利公开ep 2637745 a1公开了一种治疗装置，包括：放射治疗装置，其用于处置对象的目标区，其中，放射治疗装置包括用于生成电磁辐射的放射治疗源，其中，放射治疗装置适于关于旋转点旋转放射治疗源；机械致动器，其用于支撑放射治疗装置并且用于移动旋转点的位置和/或取向；以及磁共振成像系统，其用于从成像区采集k空间数据，其中，目标区在成像区内，其中，磁共振成像系统包括用于在成像区内生成磁场的磁体，其中，放射治疗源适于至少部分地关于磁体旋转。
技术实现思路
1、本专利技术在独立权利要求中提供了一种医学系统、计算机程序和方法。在从属权利要求中给出了实施例。
2、将磁共振成像用于辐射治疗规划的困难在于，其花费大量的经验和训练来确定准确执行辐射治疗规划需要多少对比度(具有不同采集参数的磁共振图像)。实施例可以提供一种在采集磁共振图像时确定适当采集次数的手段。分析算法被用于使用已经采集的一幅或多幅规划磁共振图像来产生放射治疗规划图。评估算法提供描述所述放射治疗规划图的至少一个度量图。如本文所使用的度量图涵盖一个或多个数值的矩阵，其中，所述矩阵的每个元
3、所述分析算法、所述评估算法以及所述一幅或多幅规划磁共振图像的输出被输入到推荐算法中。所述推荐算法要么发出停止更多规划磁共振图像的采集的停止命令，要么它提供可以被用于执行额外规划磁共振图像的另一采集的脉冲序列选择。这具有以下优点：一旦放射治疗规划图足以用于规划，则可以停止用于规划的磁共振图像的采集。这可以减少每个对象使用所述磁共振成像系统的时间量。
4、在一方面中，本专利技术提供了一种包括存储机器可执行指令的存储器的医学系统。所述存储器还存储分析算法、评估算法和推荐算法。所述分析算法被配置为响应于接收到描述对象的感兴趣区域的一幅或多幅规划磁共振图像而输出放射治疗规划图。如本文所使用的放射治疗规划图涵盖在规划放射治疗会话或辐射中有用的空间相关映射。所述放射治疗规划图然后可能具有若干不同的解释。它可以例如是不同图像的分割、所述感兴趣区域内的肿瘤或其他异常组织的识别。所述放射治疗规划图也可以是在规划放射治疗中将有用的合成计算机断层摄影或其他映射或数据。
5、所述评估算法被配置为响应于接收到所述分析算法的输出而输出描述所述感兴趣区域内的放射治疗规划图的至少一个度量图。在该示例中，所述分析算法的输出是所述放射治疗规划图。然而，所述分析算法也可以输出其他数据或信息，并且这些数据或信息可以包括在输入到评估算法中的数据中。所述至少一个度量图是一个或多个数值，其被分配为在每个像素或体素的基础上对放射治疗规划图进行排序并提供质量或置信度评分。取决于所述放射治疗规划图是什么，所述评估算法可以使用不同类型的分析。
6、所述推荐算法被配置为响应于接收到所述一幅或多幅规划磁共振图像、所述分析算法的输出和所述评估算法的输出作为输入而输出脉冲序列选择或停止采集命令。所述评估算法的输出是所述至少一个度量图。然而，一些示例中的评估算法可以输出额外数据，其也被输入到所述推荐算法中。所述脉冲序列选择是规划磁共振成像脉冲序列选择和对预定的一组辐射治疗规划脉冲序列命令的选择或排序。所述辐射治疗脉冲序列命令是用于采集在构建所述放射治疗规划图中有用的k空间数据的脉冲序列命令。这三种算法一起工作，并提供停止采集额外k空间数据或选择可以用于采集更多k空间数据的额外序列选择的决策。
7、所述分析算法、所述评估算法和所述推荐算法可以使用分析函数来构建，或者它们可以使用人工智能来构建并训练。作为示例，如果所述分析算法将所述放射治疗规划图输出为伪ct扫描和/或分割，则存在这样做的分析和人工智能手段。
8、所述医学系统还包括可以被配置用于控制所述医学系统的计算系统。所述机器可执行指令的运行使所述计算系统接收所述一幅或多幅规划磁共振图像。这些例如可以通过控制所述磁共振成像系统以采集所述一幅或多幅规划磁共振图像来接收。在其他示例中，它们可以从存储设备检索或者经由网络接口检索。
9、所述机器可执行指令的运行还使所述计算系统响应于将所述一幅或多幅规划磁共振图像输入到所述分析算法中而从所述分析算法接收所述放射治疗规划图作为输出。所述机器可执行指令的运行还使所述计算系统响应于将所述放射治疗规划图的输出输入到所述评估算法中而从所述评估算法接收所述至少一个度量图作为输出。所述机器可执行指令的运行还使所述计算系统响应于输入所述一幅或多幅规划磁共振图像、所述分析算法的输出和所述评估算法的输出而从所述推荐算法接收所述脉冲序列选择或所述停止采集命令作为输出。
10、该实施例可能是有益的，因为它可以提供改造磁共振成像系统的有效手段，或者远程提供额外控制功能，从而以有效的方式采集磁共振图像和k空间数据辐射治疗规划。一旦所述一幅或多幅规划磁共振图像是足够的，则所述系统可以停止并且辐射治疗规划可以开始。所述医学系统的使用通过采集比有效规划所需的更多的磁共振图像来减少将浪费时间的机会。
11、所述推荐算法还被配置为接收描述针对所述对象的感兴趣区域的至少一幅额外断层摄影医学图像作为输入。所述机器可执行指令的运行使所述计算系统将所述至少一幅额外断层摄影医学图像额外地输入到所述推荐算法中。所述至少一幅额外断层摄影医学图像可以例如是先前的磁共振图像、ct扫描或其他数据，并且可以被用于增强所述放射治疗规划图的生成。该实施例可以是有益的，因为它可以提供生成所述放射治疗规划图的改进方式。
12、在另一实施例中，所述评估算法还被配置为接收所述一幅或多幅规划磁共振图像和/或接收描述所述对象的感兴趣区域的至少一幅另外的断层摄影医学图像作为输入。所述机器可执行指令的运行还使所述计算系统将所述一幅或多幅规划磁共振图像和/或所述至少一幅另外的断层摄影医学图像额外地输入到所述评估算法中。该实施例可以是有益的，因为向所述评估算法提供更多信息以确定所述至少一个度量图。
13、在另一实施例中，所述分析算法还被配置为接收描述所述对象的感兴趣区域的至少一幅补充断层摄影医学图像作为输入。所述机器可执行指令的运行使所述计算系统将所述至少一幅补充断层摄影医学图像额外地输入到所述分析算法中。这例如可以提供所述分析算法的更准确的操作。在具体示例中，如果所述分析算法正在产生器官的位置的分割，那么由所述至少一幅补充断层摄影医学图像提供的额外信息可以改进所述分割的质量。
14、在另一实施例中，所述至少一幅补充断层摄影医学图像和/或所述另外本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种医学系统(200、400)，包括：
2.根据权利要求1所述的医学系统，其中，所述推荐算法还被配置为接收描述所述对象的所述感兴趣区域的至少一幅额外断层摄影医学图像(110)作为输入，其中，所述机器可执行指令的运行使所述计算系统将所述至少一幅额外断层摄影医学图像额外地输入到所述推荐算法中。
3.根据权利要求1或2所述的医学系统，其中，所述评估算法还被配置为接收所述一幅或多幅规划磁共振图像和/或接收描述所述对象的所述感兴趣区域的至少一幅另外的断层摄影医学图像(112)作为输入，其中，所述机器可执行指令的运行还使所述计算系统将所述一幅或多幅规划磁共振图像和/或所述至少一幅另外的断层摄影医学图像额外地输入到所述评估算法中。
4.根据权利要求1、2或3所述的医学系统，其中，所述分析算法还被配置为接收描述所述对象的所述感兴趣区域的至少一幅补充断层摄影医学图像(114)作为输入，其中，所述机器可执行指令的运行使所述计算系统将所述至少一幅补充断层摄影医学图像额外地输入到所述分析算法中。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述
6.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述分析算法和所述评估算法被实施为单个算法(103)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述放射治疗规划图包括以下各项中的任一项：器官分割、对异常解剖结构的识别、肿瘤分割、伪计算机断层摄影图像、电子密度图、放射治疗剂量规划及其组合。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述分析算法是以下各项中的任一项：区域生长算法、可变形形状模型、经训练的神经网络、经训练的随机森林以及被配置为将所述一幅或多幅规划磁共振图像配准到解剖图谱的配准算法。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述评估算法是以下各项中的任一项：被配置用于预测所述放射治疗规划图的稳定性的蒙特卡罗模拟、被配置为测量与显著性图相比较的相关性的模型、主成分分析模型、被配置为测量到平均模型的距离的算法、对统计外观模型的适应度，所述统计外观模型诸如为纹理分析、或来自存档模型的重建。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述推荐算法是以下各项中的任一项：决策树算法、经训练的推荐神经网络和经训练的随机森林算法。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述医学系统还包括磁共振成像系统(402)，其中，所述存储器还包含所述预定的一组辐射治疗规划脉冲序列命令，其中，所述预定的一组辐射治疗规划脉冲序列命令包括初始脉冲序列命令(430)，其中，所述机器可执行指令的运行还使所述计算系统：
12.根据权利要求11所述的医学系统，其中，所述存储器还包含放射治疗规划模块(460)，所述放射治疗规划模块被配置为响应于接收到所述放射治疗规划图而生成放射治疗控制命令(464)，其中，所述机器可执行指令的运行还使所述计算系统响应于将所述放射治疗规划图输入到所述放射治疗规划模块中而从所述放射治疗规划模块接收所述放射治疗控制命令。
13.根据权利要求12所述的医学系统，其中，所述放射治疗规划图还被配置为接收描述所述对象的规划计算机断层摄影图像(462)和所述放射治疗规划图作为输入，其中，所述规划计算机断层摄影图像是测量的计算机断层摄影图像或伪计算机断层摄影图像，其中，所述机器可执行指令的运行还使所述计算系统响应于将所述放射治疗规划图和所述规划计算机断层摄影图像输入到所述放射治疗规划模块中而从所述放射治疗规划模块接收所述放射治疗控制命令。
14.一种操作医学系统(200、300)的方法，其中，所述方法包括：
15.一种计算机程序，包括机器可执行指令(220、220’)、分析算法(100)、评估算法(102)和推荐算法(104)；其中，所述分析算法被配置为响应于接收到描述对象的感兴趣区域的一幅或多幅规划磁共振图像(106)而输出放射治疗规划图(116)；其中，所述评估算法被配置为响应于接收到所述分析算法的所述输出而输出描述所述感兴趣区域内的所述放射治疗规划图的至少一个度量图(118)；其中，所述推荐算法被配置为响应于接收到所述一幅或多幅规划磁共振图像、所述分析算法的所述输出和所述评估算法的所述输出作为输入而输出脉冲序列选择(222)或停止采集命令(224)；其中，所述脉冲序列选择是对预定的一组辐射治疗规划脉冲序列命令(436)的选择或排序；其...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种医学系统(200、400)，包括：
2.根据权利要求1所述的医学系统，其中，所述推荐算法还被配置为接收描述所述对象的所述感兴趣区域的至少一幅额外断层摄影医学图像(110)作为输入，其中，所述机器可执行指令的运行使所述计算系统将所述至少一幅额外断层摄影医学图像额外地输入到所述推荐算法中。
3.根据权利要求1或2所述的医学系统，其中，所述评估算法还被配置为接收所述一幅或多幅规划磁共振图像和/或接收描述所述对象的所述感兴趣区域的至少一幅另外的断层摄影医学图像(112)作为输入，其中，所述机器可执行指令的运行还使所述计算系统将所述一幅或多幅规划磁共振图像和/或所述至少一幅另外的断层摄影医学图像额外地输入到所述评估算法中。
4.根据权利要求1、2或3所述的医学系统，其中，所述分析算法还被配置为接收描述所述对象的所述感兴趣区域的至少一幅补充断层摄影医学图像(114)作为输入，其中，所述机器可执行指令的运行使所述计算系统将所述至少一幅补充断层摄影医学图像额外地输入到所述分析算法中。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述分析算法被配置为接收多达预定最大数量的规划磁共振图像，其中，所述分析算法被配置为使用以下算法架构中的任一项来接收所述一幅或多幅规划磁共振图像：
6.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述分析算法和所述评估算法被实施为单个算法(103)。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述放射治疗规划图包括以下各项中的任一项：器官分割、对异常解剖结构的识别、肿瘤分割、伪计算机断层摄影图像、电子密度图、放射治疗剂量规划及其组合。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述分析算法是以下各项中的任一项：区域生长算法、可变形形状模型、经训练的神经网络、经训练的随机森林以及被配置为将所述一幅或多幅规划磁共振图像配准到解剖图谱的配准算法。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的医学系统，其中，所述评估算法是以下各项中的任一项：被配置用于预测所述放射治疗规划图的稳定性的蒙特卡罗模拟、被配置为测量与显著性图相比较的相关性的模型、主成分分析模型、被配置为测量到平均模型的距离的算法、对统计外观模型的适应度，所述统计外观模型诸如为纹理分析、或来自存档模型...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·J·J·皮扎因，A·J·M·波波夫，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：
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