使用對(duì)比信號(hào)評(píng)分方程對(duì)磁共振對(duì)比的預(yù)測(cè)、評(píng)分和歸類的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 以下涉及磁共振領(lǐng)域、磁共振成像領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域、成像會(huì)話規(guī)劃領(lǐng)域、圖像 存檔領(lǐng)域、成像協(xié)議設(shè)計(jì)領(lǐng)域等等。
【背景技術(shù)】
[0002] 在磁共振（MR)成像中，放射科醫(yī)師或其他操作者選擇成像協(xié)議，其限定序列的結(jié) 構(gòu)，例如射頻（RF)與磁場(chǎng)梯度脈沖的數(shù)目和布置、讀出操作等等。成像協(xié)議一般被設(shè)計(jì)為 提供特定類型的對(duì)比，例如T1對(duì)比、T2對(duì)比、T2*對(duì)比、彌散加權(quán)對(duì)比，等等。在Tl、T2或 T2*對(duì)比的情況中，成像提供針對(duì)在要被成像的組織或其他物質(zhì)的Tl、T2或T2*(分別的） 弛豫時(shí)間中的差異的對(duì)比。諸如回波時(shí)間（TE)、序列重復(fù)時(shí)間（TR)、激勵(lì)翻轉(zhuǎn)角（FA)等 等的協(xié)議參數(shù)影響Tl、T2后T2*對(duì)比的強(qiáng)度。在其他類型的對(duì)比中，協(xié)議包括預(yù)備或磁共 振-操縱RF脈沖和/或被應(yīng)用與生成期望對(duì)比的磁場(chǎng)梯度。例如，在彌散加權(quán)成像中，協(xié) 議被設(shè)計(jì)為基于局部分子擴(kuò)散特性來提供對(duì)比。
[0003] 給定的協(xié)議具有一組參數(shù)（例如，TE、TR、FA、限定預(yù)備脈沖的參數(shù)，等等）。在不 同的協(xié)議中，參數(shù)可以有不同的表示方式。例如，在多層成像協(xié)議（其需要響應(yīng)于連續(xù)RF 激勵(lì)的一組切片）中，可以指定切片的數(shù)目，并然后計(jì)算TR值為盡可能地?。ɡ纾杂兄?于快速成像）。在該情況中，調(diào)節(jié)切片數(shù)目會(huì)影響TR值。在這樣的情況中，放射科醫(yī)師可 以增加或減少切片的數(shù)目，以調(diào)節(jié)橫向于切片的圖像分辨率，或者增大總成像體積。這么做 時(shí)，放射科醫(yī)師可能未能認(rèn)識(shí)到TR參數(shù)的值也被同時(shí)調(diào)節(jié)了。
[0004] 在臨床實(shí)踐中，放射科醫(yī)師通常有可用的針對(duì)各種對(duì)比類型以及針對(duì)各種組織類 型定制的協(xié)議庫(kù)。每個(gè)協(xié)議通常包括一組缺省參數(shù)值，例如缺省TE、TR、FA等等。然而，放 射科醫(yī)師不受限于這些缺省參數(shù)值，而是相反擁有調(diào)節(jié)參數(shù)值中的一些或全部的選項(xiàng)，以 針對(duì)特定患者、針對(duì)特定成像情形優(yōu)化協(xié)議，或者適應(yīng)安排MR研宄的放射科醫(yī)師的或醫(yī)師 的個(gè)人偏好。
[0005] 調(diào)節(jié)協(xié)議參數(shù)需要專業(yè)訓(xùn)練，并且MR操作者通常是訓(xùn)練有素的放射科醫(yī)師或其 他有資格的人。放射科醫(yī)師可以參考來自MR文獻(xiàn)、針對(duì)MR掃描器的公開用戶指南、基于互 聯(lián)網(wǎng)的放射科用戶論壇等等的推薦。然而，在實(shí)踐中，放射科醫(yī)師擁有在其中執(zhí)行成像會(huì)話 的排程時(shí)間窗口，并且在進(jìn)行協(xié)議參數(shù)調(diào)節(jié)時(shí)常常依賴于個(gè)人專長(zhǎng)。可能發(fā)生的是，參數(shù)的 細(xì)微改變對(duì)得到的圖像對(duì)比具有不希望的影響。例如，如已提到的，調(diào)節(jié)多層成像協(xié)議中的 切片數(shù)目能夠?qū)R值有潛在影響，TR值繼而能夠影響對(duì)比。
[0006] 如果缺省協(xié)議在協(xié)議庫(kù)中被貼錯(cuò)標(biāo)簽，則可能產(chǎn)生類似的問題。這可能由于過失 而發(fā)生，或者是因?yàn)椴煌尼t(yī)學(xué)專業(yè)人員可能對(duì)給定對(duì)比類型由什么組成有不同的意見。 在實(shí)踐中，給定的MR圖像可以呈現(xiàn)不同對(duì)比類型的混合，例如主要是T2對(duì)比但也有一些T1 對(duì)比，并且不同的人可能對(duì)給定圖像是否呈現(xiàn)"足夠的"T2對(duì)比有不同的觀點(diǎn)。
[0007] 具有錯(cuò)誤對(duì)比或者具有嚴(yán)重退化的對(duì)比或者具有對(duì)比的混合的圖像可能是幾乎 沒有臨床價(jià)值的。MR圖像可能被曲解，或者整個(gè)MR研宄可能需要被重做，這對(duì)患者而言是 不方便的、成本高昂、并且可能導(dǎo)致醫(yī)學(xué)處置的延遲。
[0008] 這些問題可能延伸到采集后圖像處理或分析。例如，圖片存檔與通信服務(wù)（PACS) 通常被用于存檔醫(yī)學(xué)圖像，例如根據(jù)醫(yī)學(xué)中的數(shù)字成像與通信0HCOM)標(biāo)準(zhǔn)被存儲(chǔ)?；颊?的MR圖像可以被與PACS中存儲(chǔ)的圖像進(jìn)行比較，以識(shí)別類似情況。盡管這樣的比較可能 在醫(yī)學(xué)上是有用的，但如果圖像對(duì)比在患者和存檔圖像中不同，則可能損害比較的有效性。 如果PACS圖像來自使用不同對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)的多個(gè)醫(yī)學(xué)設(shè)施或不同的成像實(shí)驗(yàn)室，則會(huì)增加這 樣的差異的可能性。
[0009] 以下預(yù)期改進(jìn)的裝置和方法，其克服上面提及的限制及其他限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 根據(jù)一個(gè)方面，一種非瞬態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)可由電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備運(yùn)行以執(zhí)行 方法的指令，所述方法包括：識(shí)別由成像協(xié)議和針對(duì)所述成像協(xié)議的一組參數(shù)的參數(shù)值限 定的磁共振成像序列；使用評(píng)分方程來關(guān)于要被評(píng)分的對(duì)比類型計(jì)算針對(duì)所述磁共振成像 序列的對(duì)比信號(hào)分?jǐn)?shù)；以及基于所計(jì)算的對(duì)比信號(hào)分?jǐn)?shù)來確定針對(duì)所述磁共振成像序列的 對(duì)比類型。在一種方法中，針對(duì)要被評(píng)分的多個(gè)不同的對(duì)比類型重復(fù)所述計(jì)算，并且所述確 定基于所計(jì)算的對(duì)比信號(hào)分?jǐn)?shù)。
[0011] 根據(jù)另一方面，一種裝置，包括如上一段中闡述的非瞬態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)，以及被配置為 讀取并運(yùn)行被存儲(chǔ)在所述非瞬態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)中的所述指令的電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
[0012] 根據(jù)另一方面，一種方法，包括：識(shí)別由成像協(xié)議和針對(duì)所述成像協(xié)議的一組參數(shù) 的參數(shù)值限定的磁共振成像序列；使用評(píng)分方程來關(guān)于要被評(píng)分的對(duì)比類型計(jì)算針對(duì)所述 磁共振成像序列的對(duì)比信號(hào)分?jǐn)?shù)；以及基于所計(jì)算的對(duì)比信號(hào)分?jǐn)?shù)來確定針對(duì)所述磁共振 成像序列的對(duì)比類型。在一種方法中，針對(duì)要被評(píng)分的多個(gè)不同的對(duì)比類型重復(fù)所述計(jì)算。 所述計(jì)算和確定是由電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行的。
[0013] 一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于提供了關(guān)于協(xié)議參數(shù)調(diào)節(jié)對(duì)期望圖像對(duì)比的影響的實(shí)時(shí)反饋。
[0014] 另一優(yōu)點(diǎn)在于提供了用于為MR成像協(xié)議和存檔的MR圖像標(biāo)記為與圖像對(duì)比類型 有關(guān)的有原則的方法。
[0015] 在閱讀以下詳細(xì)描述后，眾多額外的優(yōu)點(diǎn)和益處將對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言變 得明顯。
【附圖說明】
[0016] 本發(fā)明可以采取各種部件和部件的布置，以及各種步驟和步驟的安排的形式。附 圖僅出于圖示優(yōu)選的實(shí)施例的目的，并且不應(yīng)被解讀為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0017] 圖1圖解地示出了用于采集并存檔磁共振（MR)圖像的系統(tǒng)。
[0018] 圖2圖解地示出了圖1的所述系統(tǒng)的對(duì)比強(qiáng)度評(píng)估模塊。
[0019] 圖3圖解地示出了圖1的所述系統(tǒng)的MRT掃描器/用戶接口的序列對(duì)比評(píng)估模塊。 [0020] 圖4圖解地示出了在對(duì)腦中的灰質(zhì)進(jìn)行自旋回波（SE)序列成像的情況中，針對(duì) TE-TR參數(shù)空間的示例性對(duì)比類型圖。
[0021] 圖5圖解地示出了在序列對(duì)比評(píng)估模塊檢測(cè)到經(jīng)調(diào)節(jié)的成像序列可能產(chǎn)生具有 錯(cuò)誤對(duì)比類型的圖像時(shí)，顯示的預(yù)期的警告消息。
[0022] 圖6標(biāo)繪出使用本文中公開的方法針對(duì)現(xiàn)有協(xié)議評(píng)估的對(duì)比類型，其中通過標(biāo)識(shí) 來標(biāo)識(shí)的每個(gè)協(xié)議標(biāo)識(shí)指示所述協(xié)議的被標(biāo)記的對(duì)比類型。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 參考圖1，由放射科醫(yī)師或其他用戶經(jīng)由MR掃描器用戶接口 12來操作磁共振 (MR)掃描器10, MR掃描器用戶接口 12例如適當(dāng)?shù)赜墒纠杂?jì)算機(jī)14或具有用戶接口硬 件（例如LCD顯示器或其他類型的顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)和/或（一個(gè)或多個(gè)）其他用戶輸入 設(shè)備等等）的其他電子數(shù)據(jù)處理設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。MR掃描器10可以是任意商業(yè)MR掃描器，例 如可從荷蘭埃因霍溫的皇家飛利浦電子有限公司獲得的Achieva?、Ingenia?、Intera?或 Pan 〇rama?MR掃描器，或者來自另一供應(yīng)商的商業(yè)MR掃描器。備選地，MR掃描器10能夠是 定制的或改進(jìn)的MR掃描器。
[0024] 為了執(zhí)行圖像采集，患者或其他人類對(duì)象被裝載到MR掃描器10中?？梢詧?zhí)行各 種預(yù)備操作，例如固定患者、裝載局部MR線圈等等。盡管描述的是對(duì)人類對(duì)象的成像，但也 預(yù)期對(duì)獸類對(duì)象（例如狗或貓），或木乃伊、尸體，或其他死去的人類或動(dòng)物對(duì)象，或無生命 對(duì)象成像。
[0025] 放射科醫(yī)師或其他用戶從協(xié)議庫(kù)16選擇成像協(xié)議。協(xié)議是基于諸如期望的圖像 對(duì)比的類型（例如T1對(duì)比、T2對(duì)比、T2*對(duì)比、彌散加權(quán)對(duì)比等等）、要被成像的組織的類 型（例如腦成像、心臟成像等等）、感興趣成像體積的大小和尺寸等等的考慮來選擇的。用 戶也選擇針對(duì)被選擇協(xié)議的參數(shù)的參數(shù)值。協(xié)議參數(shù)例如可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè)： 回波時(shí)間（TE)、重復(fù)時(shí)間（TR)、激勵(lì)翻轉(zhuǎn)角（FA)、定義預(yù)備射頻（RF)或磁場(chǎng)梯度脈沖或這 樣的預(yù)備脈沖的集的參數(shù)，等等。在一些實(shí)施例中，協(xié)議參數(shù)也可以包括圖像重建參數(shù)，例 如重建算法、分辨率、濾波參數(shù)等等。
[0026] 本文中使用的具有特定一組參數(shù)值的成像協(xié)議在本文中被稱作成像序列。協(xié)議庫(kù) 16可以存儲(chǔ)針對(duì)所選擇的協(xié)議的缺省參數(shù)值，并且所選擇的具有缺省參數(shù)值的協(xié)議在本文 中被稱作缺省成像序列。用戶可以選擇使用缺省參數(shù)值來執(zhí)行成像，或者可以選擇調(diào)節(jié)一 個(gè)或多個(gè)參數(shù)的值。此外，盡管通常所選擇的協(xié)議被提供以庫(kù)16中的缺省參數(shù)，但也預(yù)期 協(xié)議沒有缺省參數(shù)值，在這樣的情況中用戶將選擇全部參數(shù)值。
[0027] 因此獲得成像序列，包括具有由用戶選擇的參數(shù)值的協(xié)議（其中"選擇的"涵蓋用 戶選擇保持缺省參數(shù)值的可能性）。用戶經(jīng)由MR用戶接口 12來指示M