專利名稱：用于計劃磁共振成像的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振成像技術(shù)。其特別用于心臟磁共振成像中，并且在這里將特別參考該應用進行描述。然而，其也可以用于例如腦成像的其它類型的磁共振成像中，以及其它成像形式中。
磁共振成像的一個優(yōu)點是能在任意空間取向采集圖像切片。相反，例如計算機斷層攝影的其它成像形式通常配置成在固定坐標系中采集數(shù)據(jù)，例如軸向-矢狀-冠狀坐標，并且不容易調(diào)整成適合于在其它坐標系中采集成像數(shù)據(jù)。從這種圖像中提取除了軸向、矢向、或者冠狀切片的切片需要額外的圖像處理，通常包括沿傾斜平面對重建體素進行插值，計算量大并且可能產(chǎn)生圖像偽影。
對于心臟成像的情況，通常有利的是，采集橫穿從心尖延伸到瓣膜平面的心臟長軸的那些圖像切片，或者采集橫穿心臟短軸的那些圖像切片。對于在水平孔掃描器中俯臥的患者的典型情況，心臟的主軸顯著向軸向傾斜。其它感興趣的器官，例如腦，也可能有與常規(guī)軸向、矢狀、以及冠狀解剖平面不相應的固有解剖學幾何結(jié)構(gòu)。
在計劃診斷磁共振成像會話時，通常對心臟或者其它感興趣器官執(zhí)行多個所謂“偵察”掃描。用于準備心臟掃描的一個通常過程中，在軸向、矢狀、以及冠狀方向中的每一個上采集包括10-20個軸向切片的第一偵察掃描。偵察掃描的這些切片稀疏地分布在期望感興趣區(qū)域上，切片之間有間隙。放射科醫(yī)師在該稀疏偵察掃描中識別心臟長軸的投影；然而，由于數(shù)據(jù)集是稀疏的，對應于低分辨率圖像，所識別的投影可能是近似的。對準所識別的心臟長軸，采集第二稀疏偵察掃描。所采集的該第二稀疏偵察掃描用于識別瓣膜平面。可以采集第三稀疏偵察掃描以識別心臟的短軸。
現(xiàn)有的用于極化診斷心臟磁共振成像的方法具有某些缺點。多個偵察掃描的采集耗費時間并且將患者暴露在磁場梯度和射頻激發(fā)之中。同樣，也要求放射科醫(yī)師就長軸的取向或者其它解剖學取向軸做出多次決定。
已經(jīng)為自動化掃描前計劃付出了一些努力。在一種方式中，使用自動算法在偵察圖像中確定長軸或者其它解剖軸。這種自動化把放射科醫(yī)師從人工進行這類選擇中解放出來，但也引入了其它問題。由自動過程識別的解剖學對準可能不是最佳的。結(jié)果，放射科醫(yī)師必須或者采集額外的稀疏掃描圖像以檢查該對準，并且如果需要，要人工“微調(diào)”該解剖學對準；或者在該可能不是最佳的解剖學坐標中進行診斷成像。此外，每當自動過程需要具有新的或者更新的取向的偵察圖像，該自動過程就被額外的數(shù)據(jù)采集打斷。
可以應用更高分辨率的偵察圖像以增加軸選擇的精確性并減少優(yōu)化迭代的次數(shù)。然而，這種更高分辨率的偵察圖像花費更長時間來采集并將成像對象暴露在更高水平的磁場梯度和射頻激發(fā)中。由此涉及在偵察圖像分辨率和迭代次數(shù)之間的折中。
本發(fā)明預期一種解決上述的和其它限制的改進的設(shè)備和方法。
根據(jù)一個方面，提供磁共振成像方法。采集具有低分辨率的稀疏偵察圖像。將該稀疏偵察圖像重新格式化以產(chǎn)生一個或者多個具有不同坐標系的重新格式化圖像。根據(jù)該稀疏偵察圖像和該一個或者多個重新格式化圖像確定診斷成像的坐標系。用相對于診斷成像坐標系對準的空間編碼磁場梯度采集一個或者多個診斷圖像。
根據(jù)另一個方面，公開一種診斷成像系統(tǒng)。磁共振成像掃描器采集圖像。重新格式化處理器接收稀疏偵察圖像并在不同坐標系中構(gòu)建與該偵察圖像相對應的重新格式化圖像。圖形用戶界面向相關(guān)用戶顯示采集的那些圖像和重新格式化的那些圖像。診斷成像處理器執(zhí)行包括下述內(nèi)容的方法使磁共振成像掃描器在標準坐標系中采集感興趣的器官的基礎(chǔ)稀疏偵察圖像；使重新格式化處理器重新格式化該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像以在不同于標準坐標系的坐標系中產(chǎn)生一個或者多個重新格式化圖像；用該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像和該一個或者多個重新格式化圖像確定對準感興趣器官的診斷成像坐標系；以及使磁共振成像掃描器在該診斷成像坐標系中采集該感興趣器官的一個或者多個診斷圖像。
根據(jù)再一個方面，公開一種診斷成像系統(tǒng)。提供使磁共振成像掃描器在標準坐標系中采集感興趣器官的基礎(chǔ)稀疏偵察圖像的軟件算法或者程序。提供重新格式化該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像從而在不同于該標準坐標系的坐標系中產(chǎn)生一個或者多個重新格式化圖像的軟件算法或者程序。提供使用該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像和該一個或者多個重新格式化圖像確定與該感興趣器官對準的診斷成像坐標系的軟件算法或者程序。提供向相關(guān)用戶顯示采集的圖像和重新格式化圖像的圖形用戶界面。提供使該磁共振成像掃描器在該診斷成像坐標系中采集該感興趣器官的一個或者多個診斷圖像的軟件算法或者程序。
一個優(yōu)點在于更快速的計劃診斷成像過程。
另一個優(yōu)點在于在磁共振成像設(shè)備中由此增加對患者的處理量。
再一個優(yōu)點在于更精確地計劃診斷成像。
另一個優(yōu)點在于，在開始診斷成像會話之前提供最終掃描取向的預覽。
在閱讀了下列優(yōu)選實施方式的詳細說明以后，許多額外的優(yōu)點和好處將顯示給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。
本發(fā)明可以以各種組件和組件的排列，以及以各種處理操作和處理操作的排列來具體實現(xiàn)。附圖僅是出于示出優(yōu)選實施方式的目的并且不應當被認為是對本發(fā)明的限制。


圖1示意性示出具有診斷成像計劃編制系統(tǒng)的磁共振成像系統(tǒng)。
圖2示意性示出由圖1中診斷成像計劃編制系統(tǒng)執(zhí)行的人工計劃編制過程的示例。
圖3示意性示出由圖1中診斷成像計劃編制系統(tǒng)執(zhí)行的自動計劃編制過程的示例。
圖4示意性示出計劃編制更新過程的示例，其由圖1中診斷成像計劃編制系統(tǒng)執(zhí)行，用于校正或更新由圖3中自動過程確定的診斷成象坐標系。
參考附圖1，磁共振成像掃描器10包括外殼12，其限定了通常為圓柱形的掃描器孔14，在該掃描器孔中布置有相關(guān)的成像對象16。主磁場線圈20布置在外殼12中，并產(chǎn)生不隨時間變化的磁場B0，其通常沿圖1中標明為z-方向的方向，該方向大體上平行于掃描器孔14的中心軸。
外殼12也容納或者支撐磁場梯度發(fā)生結(jié)構(gòu)，如磁場梯度線圈30，該線圈用于選擇性地產(chǎn)生平行于該z-方向的、橫穿該z-方向的、或者沿其它選定方向的磁場梯度。外殼12進一步容納或者支撐用于選擇性激發(fā)磁共振的射頻身體線圈32。特別是，射頻體線圈32產(chǎn)生橫穿不隨時間變化的磁場B0的射頻B1磁場。該射頻磁場B1在Larmor頻率產(chǎn)生以激發(fā)核磁共振。在示出的實施方式中，線圈32是全身鳥籠線圈；然而，也可以使用局部線圈、全身TEM線圈、或者其它射頻線圈以在目標16中激發(fā)磁共振。外殼12通常包括在鳥籠線圈32內(nèi)限定掃描器孔14的裝飾性內(nèi)襯36。
在成像過程中，主磁場線圈20在孔14中產(chǎn)生平行于z-方向的不隨時間變化的磁場B0。磁共振成像控制器40操作磁場梯度控制器42以選擇性地激勵磁場梯度線圈30，并操作耦合到射頻線圈32的射頻發(fā)射器44以選擇性地激勵射頻線圈32。通過選擇性地操作磁場梯度線圈30和射頻線圈32，磁共振至少在成像對象16的部分感興趣產(chǎn)生并被空間編碼。通過經(jīng)由梯度線圈30施加選定磁場梯度，在采集磁共振信號的過程中橫穿選定的k-空間軌跡，例如Cartesian軌跡、多個放射狀軌跡、或者螺旋軌跡。
射頻線圈32還耦合到射頻接收器46以接收磁共振信號。可選擇的，提供單獨的射頻接收線圈或者線圈陣列，例如表面線圈或者線圈陣列。接收器46采集存儲在磁共振數(shù)據(jù)存儲器50中的磁共振采樣數(shù)據(jù)。重建處理器52將磁共振數(shù)據(jù)重建成一個或者多個重建圖像。對于k-空間采樣數(shù)據(jù)的情況，可以使用基于Fourier變換的重建算法。也可以根據(jù)磁共振成像數(shù)據(jù)的格式使用其它重建算法，例如基于基于濾波反投影的重建。
所描述的磁共振成像掃描器10是一個例子。這里描述的診斷圖像計劃編制方法和設(shè)備，以及它們的等價物，基本上可以用于任何類型的磁共振成像掃描器，包括垂直磁體掃描器、開放式磁體掃描器、短孔掃描器、等等。
由重建處理器52產(chǎn)生的重建圖像存儲在圖像存儲器中。在執(zhí)行診斷成像之前，在包括感興趣的器官(例如心臟、腦、或者其它感興趣的器官)的感興趣區(qū)域采集具有低分辨率的稀疏偵察圖像。在一個實施例中，稀疏偵察圖像的切片是1-3毫米厚，而隔開1厘米的間隔。稀疏偵察圖像存儲在偵察圖像存儲器56中，并用于為隨后的診斷成像確定掃描幾何配置和掃描參數(shù)。隨后，采集診斷成像數(shù)據(jù)并由重建處理器52將其重建成一個或者多個存儲在診斷圖像存儲器58中的診斷圖像。
診斷成像處理器60控制整個診斷成像會話。在診斷成像會話過程中的各種時間，由診斷成像處理器60從偵察圖像存儲器56或者從診斷圖像存儲器58取回選定圖像并將其傳送到圖形用戶界面62(GUI)以顯示給放射科醫(yī)師、技師、或者其他相關(guān)用戶。所述圖像也可以通過局域內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或者Internet傳送、觀察、存儲、操作、等等。圖形用戶界面62包括顯示圖像和其它信息的圖形顯示器64，和一個或者多個用戶輸入裝置，例如鍵盤66、鼠標或者其它指示裝置(沒有示出)，等等。在優(yōu)選的實施方式中，放射科醫(yī)師、技師或者其它用戶能使用鍵盤66、指示裝置等等進行例如在圖像中選擇標志的某些輸入，以在顯示器64顯示的圖像中標明位置。然而，顯示器64也可以包括與放射科醫(yī)師、技師或者其它用戶交互的非圖形內(nèi)容，例如用數(shù)字輸入?yún)^(qū)、文本消息、數(shù)字表示器，等等。
現(xiàn)在更詳細地描述診斷成像計劃編制過程的優(yōu)選實施方式。計劃編制是使用由磁共振成像掃描器10采集的并存儲在偵察圖像存儲器56中的稀疏偵察圖像執(zhí)行的。偵察圖像是稀疏的，因為其是低分辨率圖像。例如，典型的稀疏偵察圖像包括大約5-20個軸向切片，5-20個矢狀切片，和5-20個冠狀切片。應該理解，這種稀疏圖像的分辨率通常不足以執(zhí)行圖像旋轉(zhuǎn)。但是，優(yōu)選整個計劃編制使用單個稀疏偵察圖像執(zhí)行。
為了操作單個稀疏偵察圖像以提供沿不同于傳統(tǒng)軸向-矢狀-冠狀坐標系的幾何體系的視圖，重新格式化處理器70重新格式化該稀疏偵察圖像以產(chǎn)生一個或者多個具有不同坐標系的重新格式化圖像。這些重新格式化圖像存儲在重新格式化圖像存儲器72中。這些重新格式化圖像源自于該單個采集稀疏偵察圖像；它們不是分別采集的圖像。
使用重新格式化來確定診斷成像坐標系，其優(yōu)選地是與感興趣器官相關(guān)的在解剖學上有意義的坐標系。例如，在心臟成像中，重新格式化用于確定與心臟長和/或短主軸對準的坐標系。該解剖學上有意義的診斷成像坐標系由放射科醫(yī)師、技師或者其他用戶通過圖形用戶界面62在稀疏偵察圖像中和重新格式化圖像中選擇標志人工地選擇。這些標志可以表示解剖學上的點、主解剖軸、角部分、平移偏移、心臟瓣膜平面或者其它解剖學特征，等等。在某些情況下，標志可以源自于一個或者多個用戶選擇。例如，軸或者所成角度標志可以通過選擇位于該軸上的兩個或者更多個點標志來識別。類似的，平面標志可以通過選擇位于該平面中的三個或者更多非線性的點來識別，或者通過選擇位于該平面中的兩個不重合的線來識別。代替人工確定對準坐標，自動對準處理器76優(yōu)選地通過自動分析該稀疏偵察圖像和一個或多個重新格式化圖像來確定該解剖學上有意義的診斷成像坐標系。
已經(jīng)描述了該診斷成像計劃編制系統(tǒng)的組件，現(xiàn)在繼續(xù)參考圖1并進一步參考附圖2和3描述心臟計劃編制過程的特定實例。
繼續(xù)參考圖1并進一步參考附圖2，描述人工計劃編制過程80。在采集處理操作82，由磁共振成像掃描器10采集稀疏偵察圖像并將其存儲在偵察圖像存儲器56中。例如，偵察圖像可以包括15個軸向切片，10個矢狀切片，和10個冠狀切片。任選地，除了使用軸向-矢狀-冠狀坐標系以外，初始稀疏偵察掃描可以具有基于典型患者中感興趣軸取向的先驗知識的傾斜標準坐標系。由該稀疏偵察圖像成像的體積選擇成至少包圍心臟的預期位置。在顯示處理操作84中，采集的稀疏偵察圖像顯示在圖形用戶界面62上。成像的心臟肌肉通常并不很好地與采集該稀疏偵察圖像時使用的常規(guī)軸向-矢狀-冠狀坐標系對準。例如，心臟的長軸經(jīng)常顯著地從軸向方向成角度地偏移。
因此，診斷成像有利地在通常不同于軸向-矢狀-冠狀坐標系的解剖學上有意義的診斷成像坐標系中執(zhí)行。例如，可以在切片橫穿心臟的長軸或者橫穿心臟的短軸的情況下來執(zhí)行成像。
為了識別用于診斷成像的所需解剖學上有意義的坐標系，在用戶輸入處理操作86中，放射科醫(yī)師、技師或者其他相關(guān)用戶在圖形用戶界面62上顯示的稀疏偵察圖像中識別一個或者多個解剖學上有意義的標志。例如，識別位于心臟長軸上的標志。為了計劃心臟成像會話，標志典型地選擇成識別成像心臟的所成角度和中心偏移。例如，在心臟成像的一個典型方式中，標志選擇成識別長軸相對于軸向-矢狀-冠狀坐標系所成的角度。識別的角度定義了不同于軸向-矢狀-冠狀坐標系的更新的坐標系。在重新格式化處理操作88中，調(diào)用重新格式化處理器70以在更新的坐標系中重新格式化該稀疏偵察圖像，并且在顯示處理操作90中在圖形用戶界面62上顯示該重新格式化圖像。
重新格式化處理器70通過在更新的坐標系中定義一組體素位置，并通過對該稀疏偵察圖像的相鄰體素執(zhí)行距離加權(quán)的插值計算每個體素位置的體素值，來執(zhí)行重新格式化。重新格式化圖像不是新采集的圖像，而是原始稀疏偵察圖像的重新格式化版本。
在決定處理操作92，對是否已經(jīng)充分識別出解剖學上有意義的診斷成像坐標系做出決定。典型地，心臟成像的計劃編制包括三個獨特的標志選擇，以唯一地識別心臟的長軸和短軸。因此，在迭代處理操作94中(在圖2中表示為反饋流向)，圖形用戶界面62允許放射科醫(yī)師、技師或者其他相關(guān)用戶在輸入過程操作86中選擇第二組一個或者多個標志(這次在重新格式化圖像中)，以進一步指定唯一的解剖學上有意義的坐標系。在重新格式化處理操作88的第二迭代中由重新格式化處理器70計算第二重新格式化圖像，該第二重新格式化圖像使用進一步改進的坐標系，并且在顯示處理操作90的第二次迭代中在圖形用戶界面62上顯示該第二重新格式化圖像。可選擇執(zhí)行第三次迭代以定義心臟短軸視圖。由此確定最終的解剖學上有意義的診斷成像坐標系96。
有利地，使用在采集處理操作82中采集的單個稀疏偵察圖像執(zhí)行整個計劃編制過程80。計劃編制過程中使用的感興趣的器官的隨后視圖通過使用重新格式化處理器70對該單個稀疏偵察圖像進行圖像處理得出。由于該稀疏偵察圖像是低分辨率的，重新格式化通常不能包括簡單旋轉(zhuǎn)操作。從而，通過在更新的坐標系中定義一組體素位置，并通過對該稀疏偵察圖像的相鄰體素執(zhí)行距離加權(quán)的插值來計算每個體素位置的體素值，來執(zhí)行重新格式化。
盡管優(yōu)選地是僅應用單個稀疏偵察圖像，在某些實施方式中用戶界面模仿現(xiàn)有的應用多個采集的稀疏偵察圖像的計劃編制用戶界面。計劃編制過程80通過用重新格式化圖像取代在現(xiàn)有計劃編制中使用的隨后的稀疏偵察圖像采集而與這種現(xiàn)有用戶界面兼容。在這種實施方式中，有利的是，放射科醫(yī)師、技師或者其他相關(guān)用戶不需要學習新的用戶界面。
除了為診斷成像識別解剖學上有意義的坐標以外，重新格式化圖像還可以用于確定其它掃描參數(shù)。例如，重新格式化圖像可以用于定義在其上執(zhí)行有源勻場化(shimming)的勻場體積。
通過繼續(xù)參考附圖1并進一步參考附圖3，描述一種自動計劃編制過程100。與人工計劃編制相似，在處理操作82中采集單個稀疏偵察圖像。代替使用軸向-矢狀-冠狀坐標系，初始稀疏偵察掃描可以選擇具有基于典型患者中感興趣軸的取向的先驗知識的傾斜標準坐標系。然而，代替由放射科醫(yī)師、技師、或者其他相關(guān)用戶進行的標志選擇，在自動計劃編制過程100中在處理操作104由對準處理器76自動計算一個或者多個標志。
在具有特定坐標系的心臟圖像中計算標志的自動過程已經(jīng)被本領(lǐng)域所公知。因此，例如，在具有傳統(tǒng)軸向-矢狀-冠狀坐標系的圖像中識別長軸的成角和中心校正，以及進一步用隨后視圖改進坐標系的自動過程已經(jīng)公知。相似的自動標志計算也已經(jīng)公知或者可以很容易地發(fā)展成用于對準其它感興趣的器官。處理操作104可以使用這種自動過程實現(xiàn)，以執(zhí)行標志計算處理操作104。
代替象以前那樣使用與在處理操作104識別的所述標志或者那些標志對準的坐標系采集新圖像，在自動計劃編制過程100中，具有與所述標志或者那些標志對準的坐標系的圖像在重新格式化處理操作106中由重新格式化處理器70算術(shù)地導出。重新格式化圖像優(yōu)選地存儲在重新格式化圖像存儲器72中。與人工過程80相似，在決定處理操作110，做出解剖學上有意義的診斷成像坐標系是否已經(jīng)充分識別的決定。典型地，需要兩或三次迭代以完全定義該解剖學上有意義的坐標系。由此，在迭代處理操作112(在圖3中由反饋流向表示)，該過程為坐標系的每次改進重復自動標志識別104和圖像重新格式化106。迭代后的最終重新格式化圖像應當與解剖學上有意義的診斷成像坐標相符合。
然而，有時自動計劃編制產(chǎn)生的診斷成像坐標并不能很好地與感興趣的器官對準。為了解決這種可能性，在顯示處理操作116中，將每個中間步驟的最終重新格式化圖像都顯示在圖形用戶界面62上。在人工決定處理操作120中，放射科醫(yī)師、技師、或者其他相關(guān)用戶在心臟的實施例中判斷，是否適當選擇了長軸，是否適當識別了瓣膜平面，等等。根據(jù)中間坐標的選擇是否可以接受，用戶判斷是否接受該自動確定的坐標系。如果接受，那么該自動確定的坐標系就用作診斷成像系統(tǒng)坐標系96。
然而，如果在決定處理操作120，放射科醫(yī)師、技師、或者其他相關(guān)用戶判定該自動確定的坐標需要改進，那么自動計劃編制過程100向更新過程130傳送控制。在自動計劃編制過程100中，每個計算的標志或者標志組都被用于構(gòu)建與該標志或者那些標志對準的中間重新格式化圖像。因此，確定標志的有序集合，例如主軸的有序集合，其中該排序與這些標志輸入或者確定的順序相一致。在自動計劃編制過程中構(gòu)建的重新格式化圖像的相應集合優(yōu)選地存儲在重新格式化圖像存儲器72中。從而，放射科醫(yī)師、技師、或者其他相關(guān)用戶能夠訪問和觀察這些中間重新格式化圖像和得到的自動確定的診斷坐標系，并且能夠在自動程序中的任意點促成校正動作。
通過繼續(xù)參考附圖1和進一步參考附圖4，校正或者更新程序130以放射科醫(yī)師、技師、或者其他相關(guān)用戶選擇例如主軸、所成角度、中心偏移等等的標志開始，以在輸入處理操作132中校正和更新。該選擇使用圖形用戶界面62適當?shù)剡M行，例如，通過從顯示處理操作116中顯示的重新格式化圖像中選擇有問題的中間重新格式化圖像(參見圖3)。在其中識別出所選擇的有問題標志的相應重新格式化圖像從重新格式化圖像存儲器72中重新調(diào)用并在顯示處理操作134中顯示在圖形用戶界面62上。在輸入處理操作136，由放射科醫(yī)師、技師、或者其他相關(guān)用戶經(jīng)由圖形用戶界面62識別更新的一個標志值或者多個標志值。在處理操作138中，使用在排序上先于所選標志的那些標志和所選標志的更新值，執(zhí)行人工計劃編制80(圖2中示出)或者自動計劃編制過程100(圖3中示出)。
作為實施例，自動計劃編制過程100可以執(zhí)行心臟計劃編制過程，其包括識別下列標志的有序集合(i)心臟的長軸；(ii)心臟的瓣膜平面；以及(iii)心臟的短軸。也就是，在第一次迭代中，在稀疏偵察圖像中識別心臟的長軸并且與確定的長軸對準地構(gòu)建第一重新格式化圖像；在第二次迭代中，在該第一重新格式化圖像中識別瓣膜平面并且與該長軸和該瓣膜平面對準地構(gòu)建第二重新格式化圖像；在第三次迭代中，識別心臟的短軸并且與該長軸和短軸以及瓣膜平面對準地構(gòu)建第三重新格式化圖像。在顯示處理操作116中，向放射科醫(yī)師、技師、或者其他相關(guān)用戶顯示中間的和最終的重新格式化圖像。在決定120，由于例如自動過程100可能沒有很好地選擇識別的瓣膜平面，用戶可以判定一次或者多次迭代地人工執(zhí)行更新過程130。
在更新過程130，經(jīng)由處理操作132、134、136選擇更新的瓣膜平面。在處理操作138，自動過程100使用該更新的瓣膜平面標志重復第二重新格式化圖像的構(gòu)建和整個第三次迭代，在該第三迭代中確定排序第三的標志，即短軸。在顯示處理操作116中顯示這些更新的圖像以供復查。代替重復自動過程100，處理操作138可將控制傳送到人工過程80，從而放射科醫(yī)師、技師、或者其他相關(guān)用戶能夠人工確定短軸的更新值。
返回參考圖3，使用在采集處理操作82采集的單個稀疏偵察圖像執(zhí)行整個自動計劃編制過程100。在該計劃編制過程中使用的感興趣的器官的隨后視圖得自于使用重新格式化處理器70對該單個稀疏偵察圖像的圖像處理。因此，該過程流程是連續(xù)的；不會因為掃描器物理采集更新圖像而中斷。此外，重新格式化允許經(jīng)由更新過程130對自動產(chǎn)生的坐標人工校正，仍然不會由于額外數(shù)據(jù)采集而中斷。
本發(fā)明參考優(yōu)選實施方式進行了描述。顯然，在閱讀和理解了前述詳細說明后將想到其它修改和變更。本發(fā)明旨在解釋為包括所有落入附加權(quán)利要求或其等價物范圍內(nèi)的修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種磁共振成像方法，包括采集具有低分辨率的稀疏偵察圖像；重新格式化該稀疏偵察圖像以生成一個或者多個具有不同坐標系的重新格式化圖像；基于該稀疏偵察圖像和該一個或者多個重新格式化圖像確定診斷成像坐標系；以及用與該診斷成像坐標系對準的空間編碼磁場梯度采集一個或者多個診斷圖像。
2.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中采集該稀疏偵察圖像包括采集單個稀疏偵察圖像，采集該單個稀疏偵察圖像包括采集少于或者大約二十個軸向切片；采集少于或者大約二十個冠狀切片；以及采集少于或者大約二十個矢狀切片。
3.如權(quán)利要求2中所述的方法，其中該重新格式化包括在該不同坐標系中識別一組體素位置；以及通過對該稀疏偵察圖像的相鄰體素執(zhí)行距離加權(quán)的插值，計算每個體素位置的體素值。
4.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中該重新格式化包括經(jīng)由圖形用戶界面(62)向相關(guān)用戶顯示該稀疏偵察圖像；經(jīng)由圖形用戶界面(62)接收由用戶與該稀疏偵察圖像的交互得到的第一標志的指示；以及重新格式化該稀疏偵察圖像以生成具有與該第一標志對準的坐標系的第一重新格式化圖像。
5.如權(quán)利要求4中所述的方法，其中該重新格式化進一步包括經(jīng)由圖形用戶界面(62)向相關(guān)用戶顯示該第一重新格式化圖像；經(jīng)由圖形用戶界面(62)接收由用戶與該重新格式化圖像的交互得到第二標志的指示；以及重新格式化該稀疏偵察圖像和該第一重新格式化圖像中的一個，以生成具有與該第二標志對準的坐標系的第二重新格式化圖像。
6.如權(quán)利要求4中所述的方法，其中該重新格式化進一步包括經(jīng)由圖形用戶界面(62)向相關(guān)用戶顯示該第一重新格式化圖像；經(jīng)由圖形用戶界面(62)接收由用戶與該重新格式化圖像的交互得到的與該第一標志不同的第二標志的指示；以及重新格式化該稀疏偵察圖像和該第一重新格式化圖像中的一個，以生成具有與該第一和第二標志都對準的坐標系的第二重新格式化圖像。
7.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中成像的感興趣區(qū)域是心臟，并且該重新格式化包括經(jīng)由圖形用戶界面(62)向相關(guān)用戶顯示該稀疏偵察圖像；經(jīng)由圖像用戶界面(62)接收該稀疏偵察圖像中心臟長主軸的指示；重新格式化該稀疏偵察圖像以生成具有與心臟的該長主軸對準的坐標系的第一重新格式化圖像。經(jīng)由圖形用戶界面(62)向相關(guān)用戶顯示該第一重新格式化圖像；經(jīng)由圖像用戶界面(62)接收該第一重新格式化圖像中心臟短主軸的指示；重新格式化該稀疏偵察圖像和該第一重新格式化圖像中的一個，以生成具有與心臟的該長和短主軸都對準的坐標系的第二重新格式化圖像；以及經(jīng)由圖形用戶界面(62)向用戶顯示該第二重新格式化圖像。
8.如權(quán)利要求1中所述的方法，其中該重新格式化包括對該稀疏偵察圖像執(zhí)行自動分析以確定第一標志；重新格式化該稀疏偵察圖像以生成具有與該第一標志對準的坐標系的第一重新格式化圖像；重復該自動分析和重新格式化至少一次，以生成分別從該第一重新格式化圖像和該第一標志開始的有序的多個重新格式化圖像和相應的有序的多個確定的標志，該有序的多個標志中連續(xù)的標志中的每一個都具有與該標志和之前確定的標志對準的相應重新格式化圖像；以及經(jīng)由圖形用戶界面(62)向相關(guān)用戶顯示該有序的多個重新格式化圖像中的最后一個重新格式化圖像。
9.如權(quán)利要求8中所述的方法，其中該重新格式化進一步包括在圖形用戶界面(62)上顯示該有序的多個重新格式化圖像，在其上疊加有相應的標志；以及經(jīng)由圖形用戶界面(62)從相關(guān)用戶處接收代替所疊加標志之一的校正的標志。
10.如權(quán)利要求9中所述的方法，其中該重新格式化進一步包括對排序在校正的標志之后的該有序的多個標志中的每個標志重復自動分析和重新格式化，該自動分析針對包括該校正的標志的在前確定的標志執(zhí)行；以及經(jīng)由圖形用戶界面(62)向相關(guān)用戶顯示該有序的多個校正的重新格式化圖像中的最后一個校正的重新格式化圖像。
11.一種診斷成像系統(tǒng)，包括用于采集圖像的磁共振成像掃描器(10)；重新格式化處理器(70)，其接收稀疏偵察圖像并在不同坐標系中構(gòu)建與該偵察圖像對應的重新格式化圖像；圖形用戶界面(62)，其用于向相關(guān)用戶顯示采集的圖像和重新格式化的圖像；以及診斷成像處理器(60)，其執(zhí)行包括下述步驟的方法使磁共振成像掃描器(10)在標準坐標系中采集感興趣器官的基礎(chǔ)稀疏偵察圖像；使重新格式化處理器(70)重新格式化該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像以在不同于標準坐標系的坐標系中產(chǎn)生一個或者多個重新格式化圖像；用該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像和該一個或者多個重新格式化圖像確定與感興趣器官對準的診斷成像坐標系；以及使磁共振成像掃描器在該診斷成像坐標系中采集該感興趣器官的一個或者多個診斷圖像。
12.如權(quán)利要求11中所述的診斷成像系統(tǒng)，其中該重新格式化處理器(70)執(zhí)行包括下述步驟的重新格式化方法在該不同坐標系中識別一組體素位置；以及通過對該稀疏偵察圖像的相鄰體素執(zhí)行距離加權(quán)的插值，計算每個體素位置的體素值。
13.如權(quán)利要求11中所述的診斷成像系統(tǒng)，其中確定診斷成像坐標系包括(i)使該圖形用戶界面(62)向相關(guān)用戶顯示該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像；(ii)經(jīng)由該圖形用戶界面(62)從該相關(guān)用戶接收一個或者多個標志的指示；(iii)使該重新格式化處理器(70)重新格式化該稀疏偵察圖像以生成具有由該一個或者多個標志定義的坐標系的第一重新格式化圖像；(iv)使該圖形用戶界面(62)向相關(guān)用戶顯示該第一重新格式化圖像；(v)重復處理操作(i)、(ii)、(iii)和(iv)至少一次，以生成多個重新格式化圖像，最后生成的重新格式化圖像的坐標系是診斷成像坐標系。
14.如權(quán)利要求13中所述的診斷成像系統(tǒng)，其中感興趣器官是心臟，并且該一個或者多個標志至少指示心臟的心尖和心臟的瓣膜平面。
15.如權(quán)利要求13中所述的診斷成像系統(tǒng)，其中感興趣器官是心臟，并且該一個或者多個標志至少指示心臟的長軸和心臟的短軸。
16.如權(quán)利要求11中所述的診斷成像系統(tǒng)，進一步包括接收接續(xù)圖像的對準處理器(76)，該對準處理器(76)在每個接收的圖像中識別一個或者多個標志，連續(xù)接收的圖像中的每一個都具有由在之前接收的圖像中識別的標志定義的坐標系；其中診斷成像處理器(70)通過包括向該對準處理器(76)發(fā)送該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像和該一個或者多個重新格式化圖像的處理來確定該診斷成像坐標系，該重新格式化處理器(70)使用由該對準處理器(76)在該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像或者前面的重新格式化圖像中先前識別的標志所定義的相應坐標系，重建每個連續(xù)的重新格式化圖像。
17.如權(quán)利要求16中所述的診斷成像系統(tǒng)，其中診斷成像坐標系的確定進一步包括使圖形用戶界面(62)顯示由該診斷成像處理器(70)生成的、在其上疊加有相應標志的重新格式化圖像；以及經(jīng)由該圖形用戶界面(62)接收相關(guān)用戶是否認可該診斷圖像坐標系的指示。
18.如權(quán)利要求17中所述的方法，其中響應于相關(guān)用戶沒有認可該診斷圖像坐標系，診斷成像坐標系的確定進一步包括經(jīng)由該圖形用戶界面(62)從相關(guān)用戶接收代替所疊加標志之一的校正的標志。
19.如權(quán)利要求17中所述的診斷成像系統(tǒng)，其中響應于相關(guān)用戶沒有認可該診斷圖像坐標系，診斷成像坐標系的確定進一步包括使該圖形用戶界面(62)向相關(guān)用戶顯示該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像和所述重新格式化圖像之一中的一個；經(jīng)由該圖形用戶界面(62)從相關(guān)用戶接收一個或者多個校正的標志的指示；以及使重新格式化處理器生成具有至少由該一個或者多個校正的標志定義的校正的診斷成像坐標系的校正的重新格式化圖像。
20.一種診斷成像系統(tǒng)，包括使磁共振成像掃描器(10)在標準坐標系中采集感興趣器官的基礎(chǔ)稀疏偵察圖像的軟件算法或者程序；用于重新格式化該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像從而在不同于該標準坐標系的坐標系中產(chǎn)生一個或者多個重新格式化圖像的軟件算法或者程序；使用該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像和該一個或者多個重新格式化圖像確定與該感興趣器官對準的診斷成像坐標系的軟件算法或者程序；圖形用戶界面(62)，用于向相關(guān)用戶顯示采集的圖像和重新格式化圖像；使該磁共振成像掃描器(10)在該診斷成像坐標系中采集該感興趣器官的一個或者多個診斷圖像的軟件算法或者程序。
全文摘要
診斷成像系統(tǒng)包括對感興趣器官成像的磁共振成像掃描器(10)，在不同的坐標系中構(gòu)建與偵察圖像對應的重新格式化圖像的重新格式化處理器(70)，以及向相關(guān)用戶顯示采集圖像和重新格式化圖像的圖形用戶界面(62)。成像處理器(60)使掃描器(10)在標準坐標系中采集感興趣器官的基礎(chǔ)稀疏偵察圖像，使重新格式化處理器(70)在非標準坐標系的坐標系中從該稀疏偵察圖像生成一個或者多個重新格式化圖像，使用該基礎(chǔ)稀疏偵察圖像和該一個或者多個重新格式化圖像確定與感興趣器官對準的診斷成像坐標系，并且使該掃描器(10)在該診斷成像坐標系中采集一個或者多個該感興趣器官的診斷圖像。
文檔編號G01R33/54GK1968646SQ200580013075
公開日2007年5月23日 申請日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月26日
發(fā)明者D·拜斯特羅, T·內(nèi)茨奇 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司