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具有对由MR线圈导致的辐射吸收进行校正的混合MR/PET

阅读:729发布:2022-07-11

专利汇可以提供具有对由MR线圈导致的辐射吸收进行校正的混合MR/PET专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种成像方法包括:利用与受检者设置在一起的磁共振部件(30,30′)采集受检者的磁共振数据;在存在与所述受检者设置在一起的所述磁共振部件的情况下采集所述受检者的核成像数据;相对于所述核成像数据的参照系确定所述磁共振部件的 位置 ;以及重构所述核成像数据(60)以产生所述受检者的至少一部分的核图像(62)。所述重构包括根据所述磁共振部件的 密度 图(46)调节所述核成像数据和所述核图像的至少一个,以及相对于所述核成像数据的参照系确定所述磁共振部件的位置,以对所述核图像进行由所述磁共振部件导致的 辐射 吸收的校正。,下面是具有对由MR线圈导致的辐射吸收进行校正的混合MR/PET专利的具体信息内容。

1.一种成像方法,包括:
利用与受检者设置在一起的磁共振部件(30,30')采集所述受检者的磁共振数据,所述磁共振部件被配置为在所述磁共振数据的采集中与磁共振成像仪协作;
在存在与所述受检者设置在一起的所述磁共振部件的情况下采集所述受检者的核成像数据;
确定所述磁共振部件相对于所述核成像数据的参照系的位置;以及
重构所述核成像数据(60)以产生所述受检者的至少一部分的核图像(62),所述重构包括基于给出了所述磁共振部件的辐射吸收特性的密度图(46)和确定出的所述磁共振部件相对于所述核成像数据的所述参照系的位置调节所述核成像数据和所述核图像中的至少一个,以对所述核图像进行由所述磁共振部件导致的辐射吸收的校正。
2.根据权利要求1所述的成像方法,还包括:
重构所述磁共振数据以产生所述受检者的至少一部分的磁共振图像。
3.根据权利要求1所述的成像方法,其中,所述磁共振部件(30)与受检者支撑(22)相连接,所述受检者支撑在采集磁共振数据期间以及采集核成像数据期间支持所述受检者和所述磁共振部件,且所述确定包括:
基于所述受检者支撑(22)相对于所述核成像数据的所述参照系的位置以及预先确定的所述磁共振部件相对于所述受检者支撑的位置,确定所述磁共振部件(30)相对于所述核成像数据的所述参照系的位置。
4.根据权利要求3所述的成像方法,还包括:
检测所述磁共振部件(30)与所述受检者支撑(22)的连接,取决于所述检测执行所述核成像数据和所述核图像中的至少一个的调节。
5.根据权利要求1所述的成像方法,其中,所述确定包括:
根据所采集的核成像数据(60)定位设置于所述磁共振部件(30')上的一个或多个基准标记(90)的位置;以及
从所述一个或多个基准标记的所述位置导出所述磁共振部件相对于所述核成像数据的所述参照系的位置。
6.根据权利要求5所述的成像方法,其中,所述定位包括:
重构所述核成像数据(60)以产生未校正的核图像(84);以及
在所述未校正的核图像中识别所述一个或多个基准标记(90)的所述位置。
7.根据权利要求1所述的成像方法,其中,所述确定包括:
根据所采集的核成像数据和所述磁共振数据(76)中的至少一个定位设置于所述磁共振部件(30')上的一个或多个基准标记(80,90)的位置;以及
从定位到的所述一个或多个基准标记的位置导出所述磁共振部件(30')相对于所述核成像数据(60)的所述参照系的位置。
8.根据权利要求1所述的成像方法,其中,所述确定包括:
采集所述受检者以及与所述受检者设置在一起的磁共振部件(30,30')的超短回波时间磁共振成像数据;
重构所述超短回波时间磁共振成像数据以产生包括对应于所述磁共振部件的至少一部分的对比度的超短回波时间图像;以及
基于所述超短回波时间图像确定所述磁共振部件相对于所述核成像数据的所述参照系的位置。
9.根据权利要求1所述的成像方法,还包括:
采集所述磁共振部件(30,30')的校准核成像数据;以及
重构所述校准核成像数据以产生所述磁共振部件的密度图(46)。
10.根据权利要求1所述的成像方法,其中,所述的磁共振数据的采集和所述的核成像数据的采集是在所述受检者不运动的时段内执行的。
11.根据权利要求1所述的成像方法,还包括如下之一:
将所述受检者和与所述受检者设置在一起的磁共振部件(30,30')从用于进行所述的磁共振数据的采集的磁共振成像仪(10)移动到用于进行所述的核成像数据的采集的核成像仪(12),以及
将所述受检者和与所述受检者设置在一起的磁共振部件(30,30')从用于进行所述的核成像数据的采集的核成像仪(12)移动到用于进行所述的磁共振数据的采集的磁共振成像仪(10)。
12.一种成像系统,包括:
配置为采集受检者的磁共振数据的磁共振成像仪(10);
配置为从所述受检者采集核成像数据的核成像仪(12);
受检者支撑(22),配置为在所述受检者支撑上无需重新定位所述受检者的情况下由所述磁共振成像仪采集磁共振数据并由所述核成像仪采集核成像数据时支持所述受检者;
在所述受检者支撑上的相对于所述核成像仪的参照系的位置处与所述受检者设置在一起的磁共振部件(30,30'),所述位置是能够确定的,所述磁共振部件在所述的磁共振数据的采集期间与所述磁共振成像仪协作;以及
核图像重构处理器(42),配置为重构所述核成像数据以产生所述受检者的至少一部分的核图像,所述核图像重构处理器包括数据校正器(44),所述数据校正器基于给出了所述磁共振部件的辐射吸收特性的密度图(46)调节所述核成像数据和所述核图像中的至少一个,以对所述核图像进行由所述磁共振部件导致的辐射吸收的校正。
13.根据权利要求12所述的成像系统,其中,所述磁共振部件包括一个或多个射频线圈(30,30')以及插入式磁场梯度线圈中的至少一个。
14.根据权利要求12所述的成像系统,还包括:
相对于所述受检者支撑(22)对准所述磁共振部件(30)的对准元件(56),所述磁共振部件相对于所述核成像仪(12)的所述参照系的位置能够根据所述磁共振部件相对于所述受检者支撑的位置加以确定。
15.根据权利要求12所述的成像系统,还包括:
设置于所述磁共振部件(30')上的一个或多个基准标记(90),所述一个或多个基准标记能够被所述核成像仪(12)检测到,以确定所述磁共振部件相对于所述核成像仪的所述参照系的位置。
16.根据权利要求15所述的成像系统,其中,所述一个或多个基准标记(90)包含发射能够由所述核成像仪(12)检测到的辐射的放射性同位素。
17.根据权利要求12所述的成像系统,还包括:
设置于所述磁共振部件(30')上的一个或多个基准标记(80),所述一个或多个基准标记能够被所述磁共振成像仪(10)检测到,以确定所述磁共振部件相对于所述受检者支撑(22)的所述参照系的位置,所述磁共振部件相对于所述核成像仪的所述参照系的位置能够根据所述磁共振部件相对于所述受检者支撑的位置加以确定。
18.根据权利要求17所述的成像系统,其中,所述基准标记放置于所述磁共振部件上或之内,使得在所述磁共振成像期间它们处于正常成像的视野之内。
19.根据权利要求17所述的成像系统,其中,所述磁共振成像仪(10)用于对1H磁共振成
1
像,所述一个或多个基准标记(80)包含除 H核素之外的不同核素,所述不同核素能够被所述磁共振成像仪检测到。
20.根据权利要求12所述的成像系统,其中,所述磁共振部件(30,30')包括亚毫秒T2材料,且所述磁共振成像仪(10)用于执行超短回波时间成像,以对所述磁共振部件的所述亚毫秒T2材料成像,从而确定所述磁共振部件相对于所述受检者支撑(22)的所述参照系的位置,所述磁共振部件相对于所述核成像仪的所述参照系的位置能够根据所述磁共振部件相对于所述受检者支撑的位置加以确定。
21.根据权利要求20所述的成像系统,其中,所述磁共振部件(30,30')的所述亚毫秒T2材料包括橡胶材料和塑料材料中的至少一种。
22.根据权利要求12所述的成像系统,其中,所述磁共振成像仪(10)和所述核成像仪(12)各自具有从如下项构成的组中选择的布置:
间隔开的布置,其中,所述受检者支撑(22)能够选择性地插入所述磁共振成像仪(10)中进行所述受检者的磁共振成像,以及能够选择性插入所述核成像仪(12)中进行所述受检者的核成像,以及
集成布置,其中,所述受检者支撑具有公共位置,在所述公共位置中,所述受检者能够被所述磁共振成像仪和所述核成像仪两者成像。
23.一种成像装置,包括:
用于通过磁共振成像仪利用与受检者设置在一起的磁共振部件(30,30')采集所述受检者的磁共振数据的模
用于在存在与所述受检者设置在一起的所述磁共振部件的情况下采集所述受检者的核成像数据的模块,所述磁共振部件被配置为在所述磁共振数据的采集中与磁共振成像仪协作;
用于确定所述磁共振部件相对于所述核成像数据的参照系的位置的模块;以及用于重构所述核成像数据(60)以产生所述受检者的至少一部分的核图像(62)的模块,所述重构包括基于给出了所述磁共振部件的辐射吸收特性的密度图(46)和确定出的所述磁共振部件相对于所述核成像数据的所述参照系的位置调节所述核成像数据和所述核图像中的至少一个,以对所述核图像进行由所述磁共振部件导致的辐射吸收的校正。
24.一种用于混合成像系统中的局部磁共振部件,所述混合成像系统提供磁共振成像能和至少一种核成像能力,所述磁共振部件被配置为在磁共振数据的采集中与磁共振成像仪协作,所述磁共振部件包括:
用于在磁共振成像和核成像两者期间都在检查区域(24,26)中与受检者设置在一起的主体(30,30'),所述主体的至少一部分可吸收所述核成像中使用的辐射,使得所述主体影响所述核成像;以及
与所述主体设置在一起的至少一个位置识别元件(56,80,90),所述至少一个位置识别元件能够确定所述主体相对于所述核成像数据的参照系的位置。
25.根据权利要求24所述的局部磁共振部件,其中,所述主体包括局部射频线圈(30,
30')。
26.根据权利要求24所述的局部磁共振部件,其中,所述至少一个位置识别元件包括可由所述混合成像系统的所述磁共振能力成像的基准标记(80)。
27.根据权利要求24所述的局部磁共振部件,其中,所述至少一个位置识别元件包括可由所述混合成像系统的所述核成像能力成像的基准标记(90)。
28.根据权利要求24所述的局部磁共振部件,其中,所述至少一个位置识别元件包括用于检测所述主体(30)的安装从而使其与所述受检者设置在一起的传感器(56)。

说明书全文

具有对由MR线圈导致的辐射吸收进行校正的混合MR/PET

[0001] 本申请涉及成像技术领域。本申请尤其涉及到组合的磁共振(MR)和电子发射层析摄影(PET)成像系统,并特别参考它们加以描述。以下内容更一般地涉及将MR成像器械与核成像器械,例如前述PET器械或单光子发射计算层析摄影(SPECT)等组合的成像系统。
[0002] 在混合成像系统中,将两个或更多医学成像器械集成到同一设施或房间中,甚至集成到同一扫描器外壳中,从而组合构成器械的优点,以获取关于被成像受检者的更有用信息。混合成像系统与通过分立的独立成像系统采集这种图像相比,更容易在空间和时间上对准来自构成器械的图像。独立的成像系统在研究之间具有更长的滞后时间,使其难以在研究之间最低限度地干扰患者。市场上买得到的混合成像系统包括PrecedenceTMSPECT/计算断层摄影(CT)系统和GeminiTMPET/CT系统,两者都可以从荷兰Eindhoven的Philips Medical Systems买到。
[0003] 对混合MR/PET成像系统也有兴趣。在一些方法中,例如在Cho等人的美国公开申请2006/0052685A1中公开的方法,提供了物理上独立的MR和PET扫描器,并设置患者支撑以将患者移动到MR扫描器或PET扫描器中。在其他方法中,PET探测器与MR扫描器集成。例如,参见Fiedler等人的WO 2006/111869和Frach等人的WO 2006/111883,以了解这种集成方法的一些范例。Hammer的美国专利No.4939464中披露的集成方式变化是仅将PET扫描器的闪烁器集成到磁共振扫描器中。
[0004] 混合MR/PET或混合MR/SPECT成像系统的优点是不在MR或PET成像之间移动受检者,或者仅移动较短距离而不重新定位,同时保持与公共受检者载体设置在一起(例如,如在Cho等人的美国公开申请2006/0052685A1中所示)。在其他混合系统,例如SPECT/CT或PET/CT中也实现了这个优点。
[0005] 当器械之一为MR时,如果MR成像采用一个或多个局部射频线圈,这个优点会部分被消除。在利用MR对受检者成像时,可以将一个或多个局部射频线圈用作接收线圈或线圈阵列以采集磁共振数据,并且任选地可以用于以发送模式来激励磁共振。局部线圈的优点是相对于受检者定位得接近,这改善了信噪比和其他成像度量。另一方面,核成像方式不使用局部线圈。当从MR成像切换到核成像时,可以取消局部线圈,或者等价地,在从核成像切换到MR成像时,可以安装局部线圈。然而,在MR和核成像之间拆除或安装局部线圈具有缺点,例如延长了成像期间的时间,并增大了可能以使核图像和SPECT图像的空间对准困难或较不精确的方式移动受检者的可能。此外,对于集成的MR/PET扫描器而言,这样必需要从检查区域退回受检者以拆除或安装局部线圈,并然后再次插入受检者,而本来这是不必要的操作。再者,PET和MR部件在同一外壳中的集成扫描器优点是可能同时采集PET和MR数据,在这种情况下,优选地在同时进行PET和MR成像期间安装局部线圈。
[0006] 作为备选,可以在核成像期间保持一个或多个局部线圈安装在其上。然而,这种方法的缺点是一个或多个线圈可能会吸收核成像中使用的辐射,从而在核图像中生成阴暗、阴影、密度梯度或其他伪影外来伪影。这些伪影可能会使核图像中感兴趣的受检者特征隐藏或模糊,或者可能被误判为受检者特征,导致错误诊断或其他解释错误。
[0007] 根据一方面,披露了一种成像方法,包括:利用与受检者设置在一起的磁共振部件采集所述受检者的磁共振数据;在存在与所述受检者设置在一起的所述磁共振部件的情况下采集所述受检者的核成像数据;确定所述磁共振部件相对于所述核成像数据的参照系的位置;以及重构所述核成像数据以产生至少一部分所述受检者的核图像,所述重构包括基于所述磁共振部件的密度图和确定出的所述磁共振部件相对于所述核成像数据的所述参照系的位置调节所述核成像数据和所述核图像的至少一个,以对所述核图像进行由所述磁共振部件导致的辐射吸收的校正。
[0008] 根据另一方面,披露了一种成像系统,包括:配置为采集受检者的磁共振数据的磁共振成像仪;配置为从受检者采集核成像数据的核成像仪;配置为在所述受检者支撑上无需重新定位的所述受检者的情况下由所述磁共振成像仪采集磁共振数据并由所述核成像仪采集核成像数据时支撑所述受检者的受检者支撑;在所述受检者支撑上可确定的相对于所述核成像仪的参照系的位置处与所述受检者设置在一起的磁共振部件,所述磁共振部件在磁共振数据的采集期间与所述磁共振成像仪协作;以及核图像重构处理器,用于重构所述核成像数据以产生所述受检者的至少一部分的核图像,所述核图像重构处理器包括数据校正器,所述数据校正器基于所述磁共振部件的密度图调节所述核成像数据和所述核图像中的至少一个,以校正所述核图像的由所述磁共振部件导致的辐射吸收。
[0009] 根据另一方面,披露了一种或多种数字存储介质,所述一种或多种数字存储介质存储信息,所述信息用于针对核成像数据的采集期间由与受检者设置在一起的磁共振部件导致的辐射吸收,校正从所述受检者采集的核成像数据以及从所述核成像数据导出的受检者至少一部分的核图像中的至少一个。所存储的信息至少包括磁共振部件的密度图。
[0010] 根据另一方面,披露了一种用于混合成像系统中的局部磁共振部件,所述混合成像系统提供磁共振成像能和至少一种核成像能力,所述磁共振部件包括:用于在磁共振成像和核成像两者期间与受检者设置在一起的主体,所述主体的至少一部分可吸收所述核成像中使用的辐射,使得所述主体影响所述核成像;以及与所述主体设置在一起的至少一个位置识别元件,所述至少一个位置识别元件能够确定所述主体相对于所述核成像数据的参照系的位置。
[0011] 一个优点在于,使用于MR成像中的局部线圈能够在MR成像之前、之后或同时执行的核成像期间保持在原处,核图像中的伴生伪影得到抑制。
[0012] 另一优点在于,通过方便在核成像期间保持MR成像期间使用的局部射频线圈在原处,使得混合MR/核成像工作流程更迅速。
[0013] 另一优点是有助于并行的MR和核数据采集
[0014] 另一优点在于利用混合MR/核成像系统采集到改善的核图像。
[0015] 在阅读并理解以下详细说明的基础上,本领域的普通技术人员将会理解本发明的其他优点。
[0016] 本发明可以以各种部件和部件布置以及各种步骤和步骤的安排实现。附图仅用于例示优选实施例,不应视为限制本发明。
[0017] 图1概略示出了包括磁共振成像仪和核成像仪的成像系统;
[0018] 图2概略示出了图1的成像系统的头部线圈和受检者支撑的透视图;
[0019] 图3概略示出了适用于图1的成像系统中的核成像数据重构部件的第一实施例,以重构核成像数据并对与被成像受检者设置在一起的头部线圈的辐射吸收进行校正;
[0020] 图4概略示出了图1的成像系统的备选实施例,其中,用设置于受检者躯干上方或下方并包括多个基准标记的SENSE或其他身体线圈替代头部线圈;
[0021] 图5概略示出了适用于图1的成像系统中的核成像数据重构部件的第二实施例,以重构核成像数据并对与被成像受检者设置在一起的头部线圈的辐射吸收进行校正;
[0022] 图6概略示出了适用于图1的成像系统中的核成像数据重构部件的第三实施例,以重构核成像数据并对与被成像受检者设置在一起的头部线圈的辐射吸收进行校正。
[0023] 参考图1,混合成像系统包括磁共振(MR)成像仪10、核成像仪12以及设置于MR成像仪10和核成像仪12之间的受检者支撑,例如图示的病床14。射频屏蔽基本包围并界定射频隔离室或空间16。MR成像仪10、核成像仪12和病床14设置于射频隔离室之内。在备选布置中,例如在通过引用并入本文的Cho等人的美国公开申请2006/0052685中所示的布置中,MR成像仪和核成像仪设置于独立房间或隔间中,任选地,仅对包含MR成像仪的房间或隔间进行射频屏蔽。在其他备选设置中,例如在Fiedler等人的WO 2006/111869或Frach等人的WO 2006/111883或Hammer的美国专利No.4939464中所示的设置中(三个文献全部通过引用并入本文),核成像仪的部分,包括辐射探测器(或至少辐射探测器的闪烁体)被集成到MR成像仪中。在一些实施例中,MR成像仪10是商用MR扫描器,例如可从荷兰Eindhoven的Philips TM TM
Medical Systems买到的Achieva 或Intera 磁共振扫描器。更一般地,MR成像仪10可以是基本任何类型,例如图示的平柱腔磁体扫描器、开放式MR扫描器等。
[0024] 在一些实施例中,核成像仪12为正电子发射断层摄影(PET)成像仪或单光子发射计算断层摄影(SPECT)成像仪。典型地,核成像仪12用于检测高能粒子和高能光子中的至少一种。例如,PET成像仪检测通过正负电子湮没事件产生的511keV光子,而SPECT成像中使用的γ摄像机用于检测由选定放射性药物发出的γ射线(光子)等。在一些实施例中,核成像仪12是商用PET扫描器,例如可从荷兰Eindhoven的Philips Medical Systems买到的AllegroTM或MosaicTM PET扫描器。在一些实施例中,核成像仪12是商用伽摄像机,例如可从荷兰Eindhoven的Philips Medical Systems买到的ForteTM、SkylightTM或BrightviewTM伽马摄像机。还想到过让核成像仪12自身包括两个或更多构成成像系统。例如,核成像仪12可以是都可从荷兰Eindhoven的Philips Medical Systems买到的PrecedenceTMSPECT/CT系统或GeminiTM PET/CT系统。想到的其他布置是形式为组合的PET/SPECT成像仪的核成像仪或用于采集SPECT和PET成像数据两者的伽马摄像机。
[0025] 图示的MR成像仪10和核成像仪12之间的病床14布置是有利的,因为其物理地分隔了MR和核成像仪10、12。这种物理分隔减小了MR成像仪10产生的静磁场对核成像仪12的不利影响,还减轻了源于核成像仪12的磁体和射频干扰对MR成像仪10的不利影响。图示的病床14包括基部20以及可线性平移的受检者支撑22,受检者支撑22的形式是与基部20耦合且对齐的患者托座,以便选择性地移动到MR成像仪10的检查区域24中,进行MR成像,并移动到核成像仪12的检查区域26中,进行核成像(例如,PET或SPECT成像)。图示的基部20任选地被配置成在加载患者期间降低,使得向患者支撑托座22上加载患者更加容易。任选地将核成像仪12安装在轨道28上,从而能够平移核成像仪12离开MR成像仪10,方便患者加载、维护操作等。在这种实施例中,任选地,在MR成像期间移动核成像仪12离开MR成像仪10,以减轻核成像仪12的铁磁体块对MR成像的影响。有利地,受检者支撑14能够在用于MR成像的MR成像仪10和用于核成像的核成像仪12之间移动受检者而无需在受检者支撑上重新定位患者。
[0026] 在其他想到的实施例中,将核成像仪,或至少核成像仪的辐射探测器或闪烁体集成地容纳在MR成像仪外壳中。例如,在Fiedler等人的WO2006/111869、Frach等人的WO 2006/111883和Hammer的美国专利No.4939464中披露了一些适当的集成布置。在这种集成实施例中,用于MR成像和核成像的检验区域可以是一个或者相同的,或者可以偏移,但在空间上交迭。有利地,在这些实施例中,可以不用移动受检者,同时或相继(或者首先MR数据,接着核成像数据,或者反之)或以交织方式采集MR数据和核成像数据。
[0027] 继续参考图1,图示的成像系统包括头部线圈30形式的局部射频线圈,其可以是只接收线圈、只发射线圈或发射/接收线圈。更一般地,可以提供一个或多个局部射频线圈或线圈阵列用于对诸如手臂、腿、手腕、躯干等研究区成像。作为另一个范例,图4示出了受检者以及与受检者设置在一起的SENSE身体线圈。MR成像任选地涉及到服用适当的磁性造影剂以增强磁共振对比度。核成像典型地涉及到服用放射性药物,以提供用于核成像仪12成像的放射性。
[0028] 通过诸如同轴电缆的射频电缆将局部头部线圈30与磁共振成像仪10的磁共振接收系统的其余部分耦合。在图1-3中,例示性射频电缆32在MR成像和核成像期间都保持与局部头部线圈30相连。射频电缆32被配置成在可线性平移的患者支撑托座22下方通过并具有第一端,在将患者支撑托座22移动到MR成像仪10的检查区域24中时,以及在将患者支撑托座22移动到核成像仪12的检查区域26中时,第一端都保持与局部头部线圈30耦合(如图所示)或与和头部线圈30相连的装置端口耦合。在基部20中或附近任选地设置拉紧器、卷筒36或其他卷线机构以卷起松弛的电缆。在其他想到的实施例中,为电缆提供人工或自动切断器,当将患者支撑托座22移动到核成像仪12的检查区域26中或向该检查区域26移动时,人工或自动切断器将射频电缆的第一端与头部线圈30断开连接。也想到过局部射频线圈和MR成像仪之间的无线连接。此外,可以为受检者支撑14上的受检者设置除局部射频线圈之外的一个或多个其他磁共振部件。例如,可以为受检者支撑14上的受检者设置插入式磁场梯度线圈。其他想到的磁共振部件包括患者束缚、舒适垫或相关附件、电子线路或电缆、用于功能性MR研究的视觉或其他激励装置等。
[0029] 协同与受检者支撑14设置在一起的受检者身上的局部射频线圈或线圈阵列和/或其他磁共振部件,利用MR成像仪10进行磁共振成像具有在磁共振领域中得到认可的优点。例如,局部线圈能够提供更为紧密的射频耦合,从而获得更高的SNR、更低的SAR(对于局部发射或局部T/R线圈而言)、更高的磁场梯度强度/上升时间性能(对于插入式磁场梯度线圈而言)以及其他公认的优点。
[0030] 然而,在核成像数据采集期间磁共振部件是无用的——实际上,与受检者设置在一起的磁共振部件会吸收辐射。另一方面,在MR成像之后和核成像之前拆除磁共振部件(或相反,在核成像之后和MR成像之前安装磁共振部件)是不利的,因为可能会推挤、移动或以其他方式干扰到受检者,使得对于MR和核成像数据采集而言受检者的位置大不相同。在MR和核成像之间位置有大的差别是不利的,因为它们使得MR/核图像对准更加困难且精确度更低,并且不论是否在进行比较之前执行图像的空间对准,一般会使放射学家、医生或其他临床医师或诊断专家更难以比较标称对应的MR和核图像。在成像期间之间安装或拆除磁共振部件也是不利的,因为这延长了总的成像期间时间。
[0031] 因此,参考图1和2,在核成像和MR成像之间不拆除头部线圈30。采集到的磁共振成像数据受益于使用头部线圈30,并由磁共振(MR)图像重构处理器40处理所得的数据以产生MR图像。在核成像期间,可以预计到头部线圈30会吸收核成像中使用的一些辐射。例如,如果核成像仪12是PET扫描器,那么其通过检测相反方向的511keVγ射线的时域同时(时域窗口之内)对来工作。这些γ射线中以其他方式被检测到的一些相反被头部线圈30的材料吸收。因此由于存在头部线圈30使采集到的核成像数据劣化。为了解决这个难题,核图像重构处理器42结合了数据校正器44,数据校正器基于给出了头部线圈30的辐射吸收特性的线圈密度图46对核成像数据或重构图像进行校正。几何处理器48判断头部线圈30是否存在。如果头部线圈30的位置是可调节的,那么几何处理器48还判断头部线圈30的位置。图像选择器或对准处理器50任选地在空间上对准MR和核图像,并选择核图像或MR图像之一,或2D或3D图像之一的切片或其他部分,或时间上相继图像的CINE序列,或诸如MR和核图像的叠加的组合等,以在诸如视频监视器、LCD显示器、等离子体显示器的图像显示装置52、产生永久图像的打印机或其他标记引擎等上显示。
[0032] 可以通过各种方式产生线圈密度图46。在经验方法中,采集头部线圈30或其他磁共振部件的校准核成像数据,并重构采集的校准核成像数据以产生线圈密度图46。例如,可以沿着头部线圈的中心轴定位圆柱形均匀洪水源,并产生头部线圈的衰减图。任选地,可以在这种校准数据采集中使用受检者模型,以模拟受检者的效果和/或为头部线圈30或其他磁共振部件提供结构支持。
[0033] 参考图2和3,示出了重构部件的范例实施例,在局部线圈(例如图1和2的头部线圈30)在患者支撑托座22上具有不可调位置时,适于使用该范例。在这种情况下,几何处理器
48包括线圈探测器,其判断受检者支撑托座22上是否安装了头部线圈30。简要参考图2,例如,可以嵌入线圈探测器作为接触传感器56,检测将头部线圈30插入配对设备58中。接触传感器56例如可以是带弹簧载荷的引脚,在将头部线圈30插入配对设备58中时将引脚压到弹簧载荷上以形成电接触。如果几何处理器48未探测到局部头部线圈30,那么无需调用数据校正器44,而由核图像重构处理器42重构采集的核数据60,以产生核图像62。
[0034] 另一方面,如果几何处理器48确实探测到局部头部线圈30,那么如前所述由核图像重构处理器42重构采集到的核数据60,但此外还调用数据校正器44以对核图像校正由头部线圈30导致的辐射吸收,从而产生作为已校正图像的核图像62。为了进行校正,数据校正器44相对于核成像数据60的参照系来确定头部线圈30的位置。在图3中所示的方法中,根据受检者支撑22的位置64进行这种校正。头部线圈30在受检者支撑22上具有不可调节的位置,通常是相对于核成像仪12的参照系校准将受检者支撑22移动到核成像仪12中的过程的。因此,基于受检者支撑位置64,相对于核成像数据60的参照系确定头部线圈30的位置是简单的。例如,如果在受检者支撑22处于其参考位置z0时头部线圈30位置为zc0,那么,如果将受检者支撑22推进到z的受检者支撑位置64,那么对应的线圈位置zc为zc=zc0+(z-z0)。
[0035] 由于在图3的实施例中,受检者支撑22仅具有单个运动自由度(例如轴向或z方向运动),所以数据校正器44通过将线圈密度图46平移到线圈位置zc,来参照核成像数据60的参照系确定头部线圈30的位置。数据校正器44可以使用各种方法来进行校正。在一种方法中,重构采集的核成像数据60以形成未校正图像,线圈密度图46存储头部线圈30的空间辐射吸收图,通过从未校正的重构核图像减去线圈密度图46的密度来产生校正的核图像62。在另一种方法中,线圈密度图46存储着沿每个投影路径吸收辐射颗粒的统计可能性的信息,该信息用于校正投影空间中采集的核成像数据。然后重构校正的投影数据以形成校正的核图像62。也想到过类似于用于对骨骼、其他辐射吸收组织、植入物等进行校正的技术的其他技术。
[0036] 参考图4,可以可调节地定位一些局部线圈。例如,图4示出了躯干线圈30′,躯干线圈是多个平面单回路线圈的阵列,适于用作SENSE阵列或其他平行成像阵列。图示的躯干线圈30′具有后段(图4中不可见)和前段70,所述后段具有与受检者支撑22设置在一起的几个平面单回路线圈元件,所述前段70具有设置于受检者前侧躯干上方的几个额外平面单回路线圈元件。绑带72以挤压方式紧靠受检者夹紧躯干线圈30′。可调节地定位躯干线圈30′在于,前段和后段之间的分隔随着受检者的宽度或“厚度”而变化,还在于躯干线圈30′沿受检者支撑20的位置可以在一个患者和下一个患者之间变化。要指出的是,躯干线圈的前方部分和后方部分两者的部分可以绕着受检者的左右体表缠绕。在一些情况下,线圈后方部分不是柔性的,可以临时或永久固定在患者支撑中。对于可以可调节定位的局部线圈而言,图3的系统是不充分的。
[0037] 参考图4和5,示出了重构部件的范例实施例,当局部线圈(例如图4的躯干线圈30)可以可调节地定位于患者支撑托座22上时,适于使用该重构部件。在图5的例示性实施例中,几何处理器48根据从磁共振成像提供的输入判断线圈30′的位置。由磁共振处理器40重构采集到的磁共振数据76以产生磁共振图像,该磁共振图像对局部线圈30′之内或之上的材料成像,或对设置于局部线圈30′上或中的MR基准标记80成像。通常,磁共振成像不会“看到”用于收集MR成像数据的线圈或线圈阵列。因此,MR成像仪10获得的躯干诊断或临床MR图像将不会提供适于判断局部线圈30′的位置的来自局部线圈30′的信息。克服这一难题的一种方法是包括设置于局部线圈30′上或中的基准标记80。在这种情况下,诊断或临床MR图像将包括对应于MR基准标记80的对比度。
[0038] 在一些实施例中,MR成像从一般的1H核素采集成像数据,MR基准标记80包含除1H核素之外的不同核素,不同核素可以被MR成像仪10探测到以提供期望的MR可见性。例如,可以使用多核MR成像序列来采集1H图像和第二种核素的图像,以便相对于1H MR图像给出的矩阵识别MR基准标记80。在另一种方式中,MR基准标记80包含水或另一种材料,在1H核素的常规MR成像中对其成像。在这种实施例中,MR基准标记80适当地具有可以在MR图像中检测到的形状、尺寸、密度或其他特征,以在MR图像中识别基准标记。在一些实施例中,想到采用少到单个的MR基准标记;然而,如图4所示使用两个、三个或更多MR基准标记80有利地能够导出更精确和详细的位置信息。例如,单个基准标记一般不足以为局部线圈30′判断倾斜、旋转或其他非平移的位置信息。或者,可以由核成像仪对基准标记成像,以使核成像仪能够判断局部线圈的位置。任选地,基准标记还能够用于其他目的,例如为进行运动补偿、呼吸选通等提供参考标记。
[0039] 几何处理器48判断受检者支撑22上的局部线圈30′的位置,包括判断躯干线圈30′的前段和后段之间的间距,任选地判断由于受检者躯干形状导致的前段倾斜、旋转或其他歪曲,或其他位置信息。几何处理器48判断局部线圈30′相对于MR成像仪10的参照系的位置。这转而容易参照设置受检者的受检者支撑22的参照系,因为通常是相对于MR成像仪10的参照系校准将受检者支撑22移动到MR成像仪10中的过程的。
[0040] 数据校正器44使用局部线圈30′的位置信息进行校正,如结合图3的实施例已经阐述的那样。使用在核成像期间相对于核成像仪12校准的受检者支撑位置64来参照采集的核成像数据60的参照系相对于受检者支撑(从MR数据和/或核数据确定的)确定局部线圈30′的位置信息。采用线圈密度图46以线圈密度图46的适当调节来进行校正,以解决从MR成像判定的局部线圈30′平移以及任选的倾斜、旋转或其他歪曲问题。在另一实施例中,MR和核系统都对基准点成像。MR成像仪10能够确定局部线圈30′更高分辨率的图,核成像仪12可以用于针对MR和核数据采集之间的任何运动或核数据采集期间的任何运动对图进行调节。
[0041] 基准标记80有利地允许从诊断或临床图像确定与局部线圈30′相关的位置信息。在这种情况下,优选地在数量和位置上限制基准标记,使得它们始终在通常利用特定线圈/MR部件执行的MR图像获取的成像视野(FoV)之内,从而不会有来自FoV之外的基准标记失真,在MR成像中可能会将这种失真误判为损伤或其他组织异常。在另一种方式中,利用MR成像仪10进行独立的线圈成像操作,以确定与局部线圈30′相关的位置信息。任选地,这种备选方式不依赖于MR基准标记80,实际上,可以在备选实施例中任选地省略MR基准标记80。这种方式使用了对局部线圈30′的一种或多种材料成像的MR成像技术。如前所述,通常选择这种材料使它们对于MR成像过程是透明的。然而,利用专的磁共振成像过程,例如超短回波时间(UTE)成像,可以利用MR成像仪10对诸如塑料和橡胶的典型线圈材料成像。例如,在Robson等人在J Comput Assist Tomogr第27卷第6期第825-46页(2003年)的文章“Magnetic Resonance:An Introduction to Ultrashort TE(UTE)Imaging”中描述了UTE成像,在此以引用的方式将其全文并入。
[0042] UTE成像对于亚毫秒T2材料,例如某些橡胶和塑料,是有效的。于是,如果像通常使用的,局部线圈30′包括塑料或橡胶,那么UTE成像能够提供局部线圈30′或其大部分或部件的图像。或者,如果不能以实际可实现的超短回波时间对线圈材料进行UTE成像,可以使用能够在实际可实现范围的UTE回波时间之内成像的基准标记。几何处理器48处理由MR重构处理器40产生的UTE图像,以相对于受检者支撑22的参照系确定局部线圈30′的位置,数据校正器44如前所述根据该位置信息、核成像仪12中的受检者支撑位置64以及根据线圈密度图46校正核图像。
[0043] 在图5的实施例中,使用采集的MR数据(例如,UTE成像数据,或连同MR基准标记80一起的诊断或临床成像数据,或连同不是UTE成像数据且不是诊断或临床成像数据的MR基准标记80一起采集的独立MR数据)确定MR线圈相对于受检者支撑22的位置,然后又用其校正核图像。然而,要认识到,可以在MR数据之前或之后采集核成像数据,或者可以在时间上交织MR和核数据采集。对于集成的MR/核扫描器,构思同时采集MR和核成像数据。
[0044] 参考图6,绘示了用于为局部线圈30′进行校正的备选方式。在图6的方式中,从采集的核成像数据60中提取局部线圈30′的位置信息。核图像重构处理器42不调用数据校正器44而执行初始重构。这一重构的结果是没有校正的核图像84。几何处理器48分析未校正的核图像84以提取关于局部线圈30′的位置信息。在一些实施例中,这种分析利用了核基准标记90,核基准标记例如可以适当地取代图4中所示的MR基准标记80。在一些实施例中,核基准标记90含有可被核成像仪12检测到的放射性同位素发射辐射,以便在未校正的核图像84中实现期望的可见性。利用发射出与成像放射性同位素不同能量辐射的标记,容易从成像数据切分出基准数据。在一些实施例中,想到采用少到单个核基准标记;然而,使用两个、三个或更多核基准标记90有利地能够导出更精确和详细的位置信息。
[0045] 在其他想到的实施例中,局部线圈30′或其部分具有充分大的辐射吸收,使其在未校正核图像84中产生可辨别的结构,从该结构可以判断出局部线圈30′的位置。
[0046] 继续参考图6,几何处理器48根据成像的核基准标记90或根据未校正核图像84中局部线圈30′自身的直接图像,从未校正的核图像84判断局部线圈30′的位置。有利地,在本实施例中,直接从采集的核成像数据60导出来自局部线圈30′的位置信息,因此该信息固有地处于所采集的核成像数据的参照系中。一旦从局部线圈30′确定了位置信息,处理流程就循环回到核图像重构处理器42,该处理器42执行更新的图像重构,更新的图像重构协同几何处理器48确定的线圈密度图46和局部线圈30′的位置信息调用数据校正器44,从而产生校正的核图像62。
[0047] 在图6所示的实施例中,一开始重构同样的采集到的核成像数据60以形成未校正的核图像84,并随后调用数据校正器44进行再次重构,以产生校正图像62。在其他实施例中,可以使用两种不同的核成像数据采集。例如,可以执行第一核成像数据采集以采集几何处理器从其导出线圈位置信息的核成像数据,随后执行第二核成像数据采集,采集到结合数据校正器重构的成像数据,以产生校正的核图像。在使用独立核数据采集的这一后面的方式中,可以优化第一核数据采集以提供表示局部线圈30′的对比度。例如,如果使用在核成像中高度可见的核基准标记90,那么短时间的核数据采集可能就足以采集到确定线圈位置信息的足够信息。也可以使用这种基准点来监测患者运动。另一方面,如果依赖于对局部线圈直接成像,那么第一核成像采集可以更长,或者可以使用更低的分辨率、更少的位置(对于SPECT而言)等,以优化采集的数据,在确定线圈位置信息中实现速度和精确度。
[0048] 返回到图1,可以用各种方式物理地实现所披露的处理部件,例如图示的重构处理器40、42、数据校正器44、几何处理器48和图像选择器或对准处理器50。在一些实施例中,通过诸如微处理器、微控制器的通用处理器或微处理器或微控制器的组合,结合存储介质来实现各部件,存储介质存储着可执行以执行图示处理部件40、42、44、48、50实施的所选方法。这种存储介质或其他存储介质还适当地存储线圈密度图46。存储介质可以是诸如光盘、磁盘、磁带、闪速存储器、网络服务器存储器等的非易失性存储器、诸如随机存取存储器(RAM)的易失性存储器或其各种组合。在一些实施例中,将处理部件44、50、60、70中的一个、一些或全部实现为专用集成电路(ASIC)部件。在一些实施例中,将处理部件40、42、44、48、50中的一个、一些或全部与计算机集成,计算机还提供了图像显示装置52。这种计算机任选地包括存储指令的硬盘驱动器或其他存储介质,指令可以由计算机的一个或多个处理器执行,以执行由图示的处理部件40、42、44、48、50实施的选定方法。可以通过各种方式部分或全部地集成各处理部件40、42、44、48、50,例如,单个计算机可以实现一些或全部处理部件
40、42、44、48、50,这种计算机任选地在逻辑上设置于网络或因特网上。这些仅仅是一些例示性实施例,可以将处理部件40、42、44、48、50实现为硬件软件固件或其各种组合的其他配置。
[0049] 已经参考优选实施例描述了本发明。在阅读和理解前述详细说明的前提下,其他人可以想到各种修改和变化。只要修改和变化落入所附权利要求或其等价要件的范围内,本发明意在被视为包括所有这种修改和变化。
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