本发明涉及磁共振成像，具体地涉及根据多幅磁共振图像来计算虚拟ct图像。
背景技术：
合成或虚拟计算机断层摄影(ct)图像是使用来自一种或多种其他医学成像模态的数据计算的模拟ct图像。hsu、shu-hui等人的期刊文章“investigationofamethodforgeneratingsyntheticctmodelsfrommriscansoftheheadandneckforradiationtherapy”(physicsinmedicineandbiology58.23(2013):10.1088/0031-9155/58/23/8419.pmc.web.，2015年10月14日)描述了一种生成虚拟ct图像的方法。
cocosco等人的期刊文章“afullyautomaticandrobustbrainmritissueclassificationmethod”(medicalimageanalysis7(2003)513-527)描述了使用磁共振图像(mri)识别脑组织的不同组织类型的方法。
m.hoffmann等人的文章‘mri-basedattenuationcorrectionforwhole-bodypet/mri:quantitativeevaluationofsegmentationandatlasbasedmethods’(在journalofnuclearmedicine52(2011)1392(d1)中)涉及mr图像分割和组织类别辨别以创建用于(mr图像引导的)pet成像中的衰减校正的伪ct图像。双回波序列和2点狄克逊方法被用于采集一系列mr图像。这一系列的mr图像形成了双回波序列的对比类型的五类分割的基础。文献d1涉及根据mr图像数据构建适当的衰减校正的问题。
技术实现要素：
本发明在独立权利要求中提供了一种医学成像系统、计算机程序产品和方法。在从属权利要求中给出了实施例。
如本领域技术人员将认识到的，本发明的各方面可以被实现为一种装置、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采用以下形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或在本文中全部被通称为“电路”、“模块”或“系统”的组合了软件方面和硬件方面的实施例。此外，本发明的各方面可以采用被实施在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，所述一个或多个计算机可读介质具有被实施在其上的计算机可执行代码。
可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。如在本文中所使用的“计算机可读存储介质”涵盖可以存储能由计算设备的处理器执行的指令的任何有形存储介质。计算机可读存储介质可以被称为计算机可读非瞬态存储介质。计算机可读存储介质还可以被称为有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质还能够存储能够由计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储媒介的范例包括但不限于：软盘、磁硬盘驱动器、固态硬盘、闪速存储器、usb拇指驱动器、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、光盘、磁光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘(cd)和数字多用盘(dvd)，例如，cd-rom、cd-rw、cd-r、dvd-rom、dvd-rw或dvd-r盘。术语计算机可读存储介质还指能够由计算机设备经由网络或通信链路进行存取的各种类型的记录媒介。例如，可以在调制解调器上、在互联特网上或在局域网上检索数据。可以使用任何适当的介质来发射在计算机可读介质上实施的计算机可执行代码，所述任何适当的介质包括但不限于：无线、有线、光纤缆线、rf等，或前面的任何合适的组合。
计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波的部分的、在其中实施计算机可执行代码的传播的数据信号。这样的经传播的信号可以采用各种形式中的任何形式，包括但不限于：电磁、光学或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是这样的任何计算机可读介质：所述计算机可读介质不是计算机可读存储介质并且能够传递、传播或传输用于由指令执行系统、装置或设备使用的程序或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。
“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是能由处理器直接访问的任何存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的另外的范例。计算机存储设备是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计算机存储设备还可以是计算机存储器，或者反之亦然。
本文中所使用的“处理器”涵盖能够运行程序或机器可执行指令或计算机可运行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应当被解读为可能包含多于一个处理器或处理核。处理器例如可以是多核处理器。处理器也可以指在单个计算机系统之内的或被分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备也应当被解读为可能指多个计算设备的集合或网络，所述多个计算设备中的每个均包括一个或多个处理器。计算机可运行代码可以由可以在相同的计算设备之内或者甚至可以被分布在多个计算设备上的多个处理器来运行。
计算机可运行代码可以包括令处理器执行本发明的一方面的机器可执行指令或程序。用于执行针对本发明的各方面的操作的计算机可运行代码可以被写成一种或多种编程语言的任何组合，包括面向对象的编程语言(例如，java、smalltalk、c++等)和常规程序编程语言(例如，“c”编程语言或类似的编程语言)，并且被编译成机器可执行指令。在一些实例中，计算机可运行代码可以是高级语言的形式或是预编译的形式，并且可以与解读器联合使用，所述解读器在运行中生成机器可执行指令。
计算机可运行代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为独立软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或服务器上运行。在后一种场景中，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，所述网络包括局域网(lan)或广域网(wan)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)的连接。
参考根据本发明的实施例的流程图图示和/或方法、装置(系统)以及计算机程序产品的方框图描述了本发明的各方面。应当理解，在适当时能够由计算机可执行代码形式的计算机程序指令来实施流程图、图示和/或方框图的方框的每个方框或部分。还应当理解，当互不排斥时，可以对不同的流程图、图示和/或方框图中的方框进行组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施流程图和/或方框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的单元。
这些计算机程序指令也可以被存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质能够指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备来以特定方式起作用，使得被存储在计算机可读介质中的指令产生制造品，所述制造品包括实施在流程图和/或一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的指令。
计算机程序指令可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以引起要在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的一系列操作步骤，以产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上运行的指令提供用于实施在流程图和/或一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的过程。
本文中所使用的“用户接口”是允许用户或操作者与计算机或计算机系统交互的接口。“用户接口”还可以被称为“人类接口设备”。用户接口可以向操作者提供信息或数据和/或从操作者接收信息或数据。用户接口可以使得来自操作者的输入能够被所述计算机接收，并且可以从计算机向用户提供输出。换言之，用户接口可以允许操作者控制或操纵计算机，并且接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。显示器或图形用户接口上对数据或信息的显示是向操作者提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触控板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏手柄、网络摄像头、头戴式设备、变速杆、方向盘、脚踏板、有线手套、跳舞毯、遥控器以及加速度器来接收数据是使得能够从操作者接收信息或数据的用户接口部件的全部范例。
本文中所使用的“硬件接口”涵盖使得计算机系统的处理器能够与外部计算设备和/或装置交互和/或控制外部计算设备和/或装置的接口。硬件接口可以允许处理器向外部计算设备和/或装置发送控制信号或指令。硬件接口还可以使得处理器能够与外部计算设备和/或装置交换数据。硬件接口的范例包括但不限于：通用串行总线、ieee1394端口、并行端口、ieee1284端口、串行端口、rs-232端口、ieee-488端口、蓝牙连接、无线局域网连接、tcp/ip连接、以太网连接、控制电压接口、midi接口、模拟输入接口以及数字输入接口。
本文中所使用的“显示器”或“显示设备”涵盖适用于显示图像或数据的输出设备或用户接口。显示器可以输出视觉、听觉和或触觉的数据。显示器的范例包括，但不限于：计算机监视器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、阴极射线管(crt)、存储管、双稳显示器、电子纸、矢量显示器、平板显示器、真空荧光显示器(vf)、发光二极管(led)显示器、电致发光显示器(eld)、等离子显示面板(pdp)、液晶显示器(lcd)、有机发光二极管显示器(oled)、投影仪以及头戴式显示器。
磁共振(mr)数据在本文中被定义为是在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天线所记录的对通过原子自旋发出的射频信号的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范例。磁共振成像(mri)图像在本文中被定义为是对在磁共振成像数据之内包含的解剖数据所重建的二维可视化或三维可视化。能够使用计算机来执行该可视化。
在一个方面中，本发明提供了一种医学成像系统。所述医学成像系统包括用于存储机器可执行指令的存储器。所述医学成像系统还包括用于控制所述医学系统的处理器。所述机器可执行指令可由所述处理器执行。对所述机器可执行指令的执行使所述处理器接收多幅磁共振图像。所述多幅磁共振图像可以例如是对象的多幅磁共振图像并且按顺序地或按次序地被获取。所述多幅磁共振图像可以是对象的解剖结构的相同部分的多幅磁共振图像。所述多幅磁共振图像中的每幅包括体素。所述多幅磁共振图像可以经由网络或其他计算机存储介质来接收。在其他示例中，所述多幅磁共振图像由所述医学成像系统采集。
对所述机器可执行指令的执行还使所述处理器计算针对多幅磁共振图像中的每幅的图像分割。所述图像分割将所述磁共振图像中的每幅划分成区域。对所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用磁共振成像组织分类器将组织分类分配给所述区域中的每个。所述图像分割可以例如使用标准技术来执行，标准技术诸如用于查看体素的值的突然变化的图像处理或者例如可变形模型或其他解剖模型可以被用于确定所述图像分割。类似地，所述磁共振成像组织分类器可以使用标准技术。例如，在一些示例中可以至少部分地使用解剖模型。在其他示例中，所述磁共振成像组织分类器可以通过确定特定区域内的体素的平均值或均值来工作。这些值可以被标准化或缩放，并且然后与标准进行比较以识别组织类型并分配组织分类。
对所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过根据所述组织分类将亨斯菲尔德单位值分配给所述体素中的每个来计算针对多幅磁共振图像中的每幅的亨斯菲尔德单位映射。所述亨斯菲尔德映射包括在所述组织分类与亨斯菲尔德单位之间的映射。对所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述亨斯菲尔德单位映射来计算针对所述多幅磁共振图像中的每幅的虚拟ct或计算机断层摄影图像。该实施例可以具有如下益处：其提供了制作针对磁共振图像的组的虚拟ct图像的改进的方式。
在另一实施例中，所述磁共振成像组织分类可以将有限数量的组织类型中的一种分配给每个区域。
具体而言，具有各种对比类型以及用于充分诊断图像质量的高空间分辨率和信噪比水平的诊断mr图像被用作针对虚拟ct图像的基础。对应于诊断质量mr图像的这些虚拟ct图像可以被用于支持医师解读mr图像。
在另一实施例中，所述医学系统还包括用于从对象采集多个系列的磁共振数据的磁共振成像系统。在一些示例中，所述多个系列可以是时间系列。所述存储器还存储脉冲序列命令。所述脉冲序列命令可以包含所述处理器用来控制所述磁共振成像系统以根据磁共振成像协议来采集多个系列的磁共振数据的指令或控制。对所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集所述多个系列的磁共振数据。对所述机器可执行指令的执行还使所述处理器将所述多个系列的磁共振数据重建成所述多幅磁共振图像。该实施例可以具有提供生成针对多个系列或时间系列的磁共振图像的虚拟ct图像的改进的方法的益处。
在另一实施例中，脉冲序列命令指定大于100μs的第一回波时间。这可以具有使得能够在没有所谓的ute或超短回波时间脉冲序列的情况下计算虚拟ct图像的益处。另一潜在的益处在于，使用更长的回波时间可以使mr序列对病理更敏感，并支持更准确的组织分类。
在另一实施例中，所述脉冲序列命令使所述磁共振成像系统根据动脉自旋标记磁共振成像协议来采集所述多个系列的磁共振数据。该实施例可以是有用的，因为它提供了将标准动脉自旋标记的磁共振图像转换成虚拟或伪ct图像的手段。这可以使得习惯于检查ct图像的医师或其他人员能够更容易地解读动脉自旋标记的磁共振图像。
在另一实施例中，所述脉冲序列命令包括针对以下中的任一个的命令：梯度回波脉冲序列、tse序列、自旋回波、狄克逊脉冲序列、以及它们的组合。在其他实施例中，脉冲序列命令可以用于标记或标注对象内的扩散。在另一示例中，脉冲序列命令可以使k空间中的采样以笛卡尔、径向或螺旋模式被执行。
在另一实施例中，脉冲序列命令使磁共振数据使用epi脉冲序列来采集。
在另一实施例中，脉冲序列命令使处理器通过改变以下中的任一项来采集磁共振数据：翻转角、te或回波时间、tr或重复时间、以及它们的组合。这可以具有若干不同的益处。在一些情况下，修改翻转角、te和/或tr可以对体素的对比度或亮度有影响，并且可以使得能够在磁共振图像内看见不同的特征。
在其他示例中，翻转角、te和/或tr的这种变化能够被用于所谓的mr指纹磁共振成像协议。在磁共振指纹中，脉冲序列命令使数据使用翻转角、te、tr和组合的预定的但伪随机的变化而被采集。然后能够计算针对一定数量的组织类型中的每种的词典。该词典包含针对每种特定组织类型的许多信号。然后磁共振指纹使用脉冲序列命令采集磁共振数据，将所采集的磁共振数据与磁共振指纹词典进行比较。然后能够将磁共振信号逐体素地分解并与词典进行比较，并且然后能够映射包含各种组织类型的每个体素的分数。这可以具有能够更快地执行该方法的益处，并且在一些情况下还能够产生针对磁共振成像组织分类器的区域中的每个的更准确的组织分类。在该实施例中，磁共振成像组织分类器是磁共振指纹词典。
在另一实施例中，医学成像系统还包括显示器。对机器可执行指令的执行还使处理器显示针对多幅磁共振图像中的每幅的虚拟ct图像。在一些示例中，对各种虚拟ct图像的显示可以将它们全部同时显示。在其他示例中，它们可以按顺序或按预定顺序显示。
在另一实施例中，虚拟ct图像被显示在对应的图像旁边。从多幅磁共振图像中选择对应的图像。这可以具有提供虚拟ct图像的益处，该虚拟ct图像可以在理解磁共振图像的内容的医师或其他人中有用。
在另一实施例中，有限组织类型包括以下中的任一种：水、脂肪、肝癌细胞、癌细胞、囊肿细胞、动脉、静脉、转移细胞、骨组织、血液、上皮细胞、肌肉组织、间质细胞、神经组织、结缔组织、软骨、以及它们的组合。
在另一实施例中，多幅磁共振图像包括至少一幅对比前图像或后期对比后图像。
在另一实施例中，多幅磁共振图像还包括至少一幅动脉相图像。
在另一实施例中，多幅磁共振图像包括至少一幅静脉相后图像。
在另一实施例中，多幅磁共振图像包括至少一幅后期增强图像。
在另一实施例中，磁共振成像组织分类器至少部分地使用解剖模型将组织分类分配给所述区域中的每个。例如，可变形模型或其他解剖模型能够被用于完全地对组织类型进行分类或帮助对组织类型进行分类。
在另一实施例中，解剖模型包括以下中的任一个：前列腺模型、肝脏模型、以及它们的组合。
在另一实施例中，磁共振成像组织分类器至少部分地通过以下操作将组织分类分配给区域中的每个：计算区域中的每个的代表性体素值；对针对所述区域中的每个的代表性体素值进行归一化；以及通过将经归一化的代表性体素与针对组织分类的预定范围相匹配来将组织分类分配给所述区域中的每个。当采集磁共振图像时，体素的绝对强度可以没有被校准。
然而，确定针对特定组织类型的体素的相对强度。代表性体素值可以是统计学度量，诸如针对特定区域内的体素值的均值或平均值。这些值然后能够被归一化或例如针对具有最大值的区域进行缩放，使得体素处在特定标准范围内。然后能够将经归一化的代表性体素值与映射针对特定组织分类的特定范围的强度的表或映射进行比较。例如，能够针对所有各种区域构建一向量，然后能够将该向量与标准向量进行比较，并且然后将组织类型分配给参考向量中最接近匹配的值。
在另一实施例中，对机器可执行指令的执行还使处理器基于预先识别的形状和图像强度变化来分配lirads示例图像以识别针对多幅磁共振图像中的每幅的虚拟ct图像中的组织类型。这例如可以有用于提供可以有用于诊断或描述磁共振图像中的异常的信息。
在另一实施例中，对机器可执行指令的执行还使处理器在一个小时的持续时间内采集多个系列的磁共振数据。例如，可以在对比剂已经被注入到对象中后采集磁共振数据。
在另一实施例中，针对多幅磁共振图像中的每幅的虚拟ct图像被存储在图像数据库中。
在另一方面，本发明提供了一种计算机程序产品，其包括用于由控制医学成像系统的处理器执行的机器可执行指令。对机器可执行指令的执行使处理器接收多幅磁共振图像。多幅磁共振图像中的每幅包括体素。对机器可执行指令的执行还使处理器计算针对多幅磁共振图像中的每幅的图像分割。图像分割将多幅磁共振图像中的每幅划分成区域。对机器可执行指令的执行还使处理器使用磁共振成像组织分类器将组织分类分配给区域中的每个。对机器可执行指令的执行还使处理器通过根据组织分类将亨斯菲尔德单位值分配给体素中的每个来计算针对多幅磁共振图像中的每幅的亨斯菲尔德单位映射。亨斯菲尔德映射包括在组织分类与亨斯菲尔德单位之间的映射。对机器可执行指令的执行还使处理器使用亨斯菲尔德单位映射来计算针对多幅磁共振图像中的每幅的虚拟ct图像。
在另一方面中，本发明提供了一种操作医学成像系统的方法。该方法包括接收多幅磁共振图像。多幅磁共振图像中的每幅包括体素。该方法还包括计算针对多幅磁共振图像中的每幅的图像分割。图像分割将多幅磁共振图像中的每幅划分成区域。该方法还包括使用磁共振成像组织分类器将组织分类分配给区域中的每个。该方法还包括通过根据组织分类将亨斯菲尔德单位值分配给体素中的每个来计算针对多幅磁共振图像中的每幅的亨斯菲尔德单位映射。亨斯菲尔德映射包括在组织分类与亨斯菲尔德单位之间的映射。该方法还包括使用亨斯菲尔德单位映射来计算针对多幅磁共振图像中的每幅的虚拟ct图像。
在另一方面中，本发明提供了一种医学成像系统。磁共振成像系统包括用于存储机器可执行指令的存储器。医学成像系统还包括用于控制医学成像系统的处理器。对机器可执行指令的执行使处理器接收多幅磁共振图像。多幅磁共振图像中的每幅包括体素。对机器可执行指令的执行还使处理器计算针对多幅磁共振图像中的每幅的图像分割。图像分割将多幅磁共振图像中的每幅划分成区域。对机器可执行指令的执行还使处理器使用磁共振成像组织分类器将组织分类分配给区域中的每个。对机器可执行指令的执行还使处理器通过根据组织分类将亨斯菲尔德单位值分配给体素中的每个来计算根据磁共振图像的亨斯菲尔德单位映射。亨斯菲尔德映射包括在组织分类与亨斯菲尔德单位之间的映射。对机器可执行指令的执行还使处理器使用亨斯菲尔德单位映射来计算针对多幅磁共振图像中的每幅的虚拟ct图像。
应当理解，只要组合的实施例不相互排斥，就可以组合本发明的前述实施例的一个或多个。
附图说明
在下文中将仅以范例的方式并且参考附图来描述本发明的优选实施例，其中：
图1图示了医学成像系统的示例；
图2示出了图示操作图1的医学成像系统的方法的流程图；
图3图示了医学成像系统的另一示例；
图4示出了图示图2的操作医学成像系统的方法的流程图；以及
图5示出了图示方法的另一示例的流程图。
附图标记列表
100医学成像系统
102计算机系统
104硬件接口
106处理器
108用户接口
110计算机存储设备
112计算机存储器
120多幅磁共振图像
122多幅磁共振图像的分割
124组织分类
126在组织分类与亨斯菲尔德单位之间的映射
128亨斯菲尔德单位映射
130虚拟ct图像
140机器可执行指令
142分割算法
144磁共振成像系统组织分类器
146图像处理模块
150显示器
152磁共振图像
154虚拟ct图像
140脉冲序列命令
142磁共振数据
144磁共振指纹词典
146磁共振图像
150控制模块
152磁共振指纹词典生成模块
154图像重建模块
200接收多幅磁共振图像，其中，多幅磁共振图像中的每幅包括体素202计算针对多幅磁共振图像中的每幅的图像分割
204使用磁共振成像组织分类器将组织分类分配给区域中的每个
206通过根据组织分类将亨斯菲尔德单位值分配给体素中的每个来计算针对多幅磁共振图像中的每幅的亨斯菲尔德单位映射
208使用亨斯菲尔德单位映射来计算针对多幅磁共振图像中的每幅的虚拟ct图像
300医学成像系统
302磁共振成像系统
304磁体
306磁体的膛
308测量区或成像区
310磁场梯度线圈
312磁场梯度线圈电源
314射频线圈
316收发器
318对象
320对象支撑体
322致动器
330脉冲序列命令
332多个系列的磁共振数据
400通过利用脉冲序列命令控制磁共振成像系统来采集多个系列的磁共振数据
402将多个系列的磁共振数据重建成多幅磁共振图像
500采集mri图像
502将像素分割并分类为组织/病理类型
504将lirads示例图像分配给分类的结构
506将亨斯菲尔德单位分配给像素
508创建虚拟ct图像
510显示虚拟ct图像
512存储为dicomct图像对象
具体实施方式
这些附图中的相同的附图标记是等同的元件或执行相同的功能。如果功能是等同的，那么在后面的附图中将不必讨论先前已经讨论过的元件。
图1示出了医学成像系统100的示例。医学成像系统100被示出为包括计算机系统102。计算机系统102可以例如具有硬件104或网络接口。计算机系统还示出为包含连接到硬件或网络接口104、用户接口108、计算机存储设备110和计算机存储器112的处理器106。
计算机存储设备110被示出为包含多幅磁共振图像。计算机存储设备110还被示出为包含多幅磁共振图像120的分割。计算机存储设备110还被示出为包含从多幅磁共振图像122的分割导出的组织分类124。计算机存储设备110还被示出为包含在组织分类与亨斯菲尔德单位126之间的映射。计算机存储器110还被示出为包含根据组织分类124以及在组织分类与亨斯菲尔德单位之间的映射构建的亨斯菲尔德单位映射128。计算机存储设备110还被示出为包含根据多幅磁共振图像120的亨斯菲尔德单位映射128重建的虚拟ct图像。计算机存储器112被示出为包含机器可执行指令140，其使得处理器106能够控制医学成像系统100的操作和功能。计算机存储设备112还被示出为包含分割算法142，其包含使得处理器106能够将多幅磁共振图像120分割成分割122的可执行代码。
计算机存储器112还被示出为包含磁共振成像系统组织分类器144，其使得组织分类124能够从分割122中导出。计算机存储设备112还被示出为包含图像处理模块146，其包含使得处理器106能够执行诸如创建映射126或根据亨斯菲尔德单位映射128重建虚拟ct图像130之类的操作的可执行代码。在医学成像系统100还包括磁共振成像系统的情况下，成像处理模块146还可以包含使处理器106能够将磁共振数据重建成磁共振图像的代码。计算机存储设备110和计算机存储器112的内容可以被组合，它们可以与彼此复制或交换。
医学成像系统100还被示出为包括显示器150。显示器150显示磁共振图像152并且在其旁边显示虚拟ct图像154。虚拟ct图像154从磁共振图像152导出。将它们显示在彼此旁边可以是有利的，因为它可以使得习惯于观察ct图像的医师或其他人能够更好地解读磁共振图像152。
图2示出了图示操作图1的医学成像系统100的方法的示例的流程图。首先在步骤200中接收多幅磁共振图像120。这些例如可以通过采集和重建磁共振图像来接收，它们能够经由网络接口被接收，或者它们能够由计算机存储介质带到计算机系统102。接下来在步骤202中，计算针对多幅磁共振图像120中的每幅的图像分割122。接下来，在步骤204中，使用磁共振成像组织分类器算法144将组织分类124分配给区域中的每个。接下来，在步骤206中，通过根据组织分类124将亨斯菲尔德单位值分配给体素中的每个来计算针对多幅磁共振图像120中的每幅的亨斯菲尔德单位映射128。
作为备选，单个亨斯菲尔德单位映射128是根据来自多幅磁共振图像的数据的组合来计算的。例如，可以在分割之前对多幅磁共振图像进行平均。在另一示例中，来自多幅磁共振图像中的每幅的分割数据被组合以创建组合的图像分割。然后将组合的图像分割分配以组织分类，然后组织分类被用于计算亨斯菲尔德单位映射。
最后在步骤208中，使用亨斯菲尔德单位映射128计算针对磁共振图像120中的每幅的虚拟ct图像130。
医学成像系统300包括磁共振成像系统302和具有处理器106的计算机系统102，医学成像系统300等同于图1中所示的医学成像系统100。磁共振成像系统102包括磁体304。磁体304是具有穿过其的膛306的超导圆柱型磁体304。对不同类型的磁体的使用也是可能的；例如，使用分离式圆柱形磁体和所谓的开放式磁体两者也是可能的。除了低温恒温器已经被分离成两个区段以允许进入磁体的等平面外，分离式圆柱形磁体与标准圆柱形磁体类似，这样的磁体可以例如结合带电粒子束治疗使用。开放式磁体具有两个磁体区段，一个在另一个上面，其中在其中间的空间足够大以接收对象：两个区段的布置与亥姆霍兹(helmholtz)线圈的布置类似。因为较少地限制对象，所以开放式磁体是受欢迎的。在圆柱形磁体的低温恒温器内部，存在超导线圈的集合。在圆柱形磁体304的膛306内，存在其中磁场足够强并足够均匀以执行磁共振成像的成像区308。
在磁体的膛306内，还存在磁场梯度线圈310的集合，其被用于采集对磁体304的成像区308内的磁自旋进行空间编码的磁共振数据。磁场梯度线圈310连接到磁场梯度线圈电源312。磁场梯度线圈310旨在为代表性的。典型地，磁场梯度线圈310包含用于在三个正交空间方向上空间编码的三个分离的线圈的集合。磁场梯度电源将电流供应给磁场梯度线圈。供应给磁场梯度线圈310的电流根据时间来控制并且可以是斜升的或脉冲的。
邻近成像区308的是用于操纵成像区308内的磁自旋的取向并且用于从也在成像区308内的自旋接收无线电传输的射频线圈314。射频天线可以包含多个线圈元件。射频天线还可以被称为信道或天线。射频线圈314连接到射频收发器316。可以由单独的发射线圈和接收线圈和单独的发射器和接收器来替换射频线圈314和射频收发器316。应当理解，射频线圈314和射频收发器316是代表性的。射频线圈314旨在还表示专用发射天线和专用接收天线。同样地，收发器316还表示单独的发射器和接收器。射频线圈314还可以具有多个接收/发射元件，并且射频收发器316可以具有多个接收/发射信道。
对象支撑体320被附接到任选的致动器322，其能够使对象支撑体和对象318移动通过成像区308。以这种方式，能够对对象318的较大部分或整个对象318进行成像。收发器316、磁场梯度线圈电源312和致动器322全部被视为被连接到计算机系统102的硬件接口104。计算机系统102等同于图1中所示的计算机系统102。
计算机存储器110还被示出为包含脉冲序列命令330。计算机存储设备110还被示出为包含当处理器106利用脉冲序列命令330控制磁共振成像系统302时已经采集到的多个系列的磁共振数据332。在该示例中，图像重建模块146将磁共振数据332重建成多幅磁共振图像120。
图3的医学成像系统300的可能修改是脉冲序列命令使磁共振系统根据磁共振指纹技术来采集磁共振数据。脉冲序列命令指定一系列脉冲序列重复。每个脉冲序列重复具有预先定义的但变化的重复时间。每个脉冲序列重复包括在距脉冲序列重复的开始的预先定义的但变化的延迟处发生的射频脉冲或采样事件，其中，射频脉冲从射频脉冲的预先定义的但变化的射频分布中选择脉冲。射频脉冲和计时参数的分布使针对不同组织的磁自旋生成特定的信号模式。脉冲序列命令通过控制向梯度线圈的集合提供的电流来指定在至少一个方向上施加梯度磁场。对于磁梯度线圈的集合中的每个，所提供的电流的积分对于每个固定的重复时间是常数。
在该mr指纹示例中，计算机存储设备还能够被示出为包含使用脉冲序列命令控制磁共振成像系统采集的磁共振数据。计算机存储设备112还能够被示出为包含磁共振指纹词典。计算机存储设备还能够被示出为包含使用磁共振数据和磁共振指纹词典重建的磁共振图像。由磁共振指纹识别的组织类型然后能够被用于构建虚拟ct图像。
图4示出了图示操作图3的医学成像系统300的方法的流程图。除步骤编号200已经被步骤400和402替换外，图4的方法类似于图3的方法。在步骤400中，处理器利用脉冲序列命令330控制磁共振成像系统302来采集多个系列的磁共振数据332。接下来在步骤402中，处理器106将多个系列的磁共振数据332重建成多幅磁共振图像120。
由于其高可获得性和相对低的成本，ct是事实上的标准成像模态。然而，由于其多种对比生成机制，mri提供了先进得多的诊断信息。在发展中国家中广泛采用mri需要培训放射科医师来阅读mr图像。在实践中，许多放射科医师和转诊医生需要在解读mr图像时建立他们的自信心，并将依赖ct作为参考。这增加了成本和复杂性并且妨碍了mri的采用。示例可以提供生成虚拟或合成ct图像的方法，其能够在pacs观看站上供放射科医师使用。
最近已经开发了用于在若干组织类别中分割和分类mr图像的方法。这些方法的目的是提供pet衰减校正所需的信息而不需要采集ct图像。将有限集合的组织分类(如肌肉、脑、脂肪、骨骼、肺/空气)并且分配其代表性亨斯菲尔德单位。这些方法通常依赖具有有限诊断价值的特定额外mr序列，如3d超短回波时间(ute)ffe，并且具有有限的分辨率。根据mr成像对组织进行分类的备选方法正在出现，如称为合成mri的专用mr采集方法。它能够根据单次采集生成质子密度、flair、t1图像和t2图像。备选方法被称为mr指纹。这些方法旨在提供来自单个相对较短的mr序列的相关mr序列对比。
示例可以提供一种方法，其中，使用一个或多个mr序列根据诊断mr图像执行组织类型的分类，根据该分类将亨斯菲尔德单位分配给所分类的体素并且图像被生成为至少与源mr图像相同的视图。这些图像被称为合成或虚拟ct图像。
如dicom标准中定义的，ct图像能够被存储在专用研究和图像系列中。这项单独的研究将表示所有相关的患者属性并且显示为ct研究。该研究的适当账单信息将可获得。
示例还可以在已经将对比剂施用于对象之后采集图像。例如，来自mr系列的(动态)mr对比剂信息也能够在合成ct图像(时间)系列中转化为相似的图像特征。
备选地，能够将合成ct图像生成为用于生成合成mri图像的过程的部分，以用于诊断目的。与根据mr参数(t1、t2、自旋密度)的体素分类一起，执行额外分类以分配亨斯菲尔德单位，并且生成相应的图像。
类似地，当应用mr指纹(mrf)时，来自指纹的分类结果通过分配亨斯菲尔德单位而被扩展。mrf方法能够通过添加具有较短回波时间的适当指纹采样模式来扩展以改进例如骨骼结构的覆盖。
在额外示例中，mr图像被共同配准到解剖学图集，并且亨斯菲尔德分配能够被改进。此外，使用超分辨率方法能够改进共同配准的空间的分辨率。
图5示出了图示方法的另一示例的流程图。首先在步骤500中采集mri图像。这例如能够在向对象施用mri对比剂之前和之后立即被执行。在这种情况下，当成像区域是肝脏时，图像能够被认为是对比前图像和动脉相图像。接下来，该方法前进到步骤502。在步骤502中，对体素或像素进行分类和分割。它们被分类为组织或病理类型。例如，这可以被用于使用水或脂肪对被成像肝脏的像素进行分类，将它们分类为hcc细胞。它们也可以被分类为囊肿细胞。在已经将对比剂施用于肝脏的情况下，细胞也可以分类为正常肝细胞、动脉、静脉或甚至转移的细胞。例如，采集的磁共振数据可以根据狄克逊磁共振成像协议被采集，在这种情况下使用这种技术使水和脂肪区域的确定变得非常容易。分割和分类可以被用于不同的目的。在一个用途中，该方法前进到步骤504并且在该步骤中将li-rads示例分配给已经在磁共振图像中被识别的结构。在另一示例中，可以构建虚拟ct图像。在该示例中，该方法从步骤502前进到步骤506。在该步骤中，为在步骤502中分类的组织类型分配亨斯菲尔德单位。一旦亨斯菲尔德单位已经被分配，则计算虚拟ct图像系列是相对简单直接的。这在步骤508中被执行。然后，如步骤510所示的，能够显示虚拟ct图像序列，或者如在步骤512中执行的，能够将虚拟ct图像序列存储在数据库或其他存储介质中。亨斯菲尔德单位506例如可以从诸如文章的科学文献中获取或来自定制的数据库。
尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述应当被认为是说明性或示范性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。
本领域技术人员通过研究附图、说明书以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解和实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求书中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载的特定措施，但是这并不指示不能有效地使用这些措施的组合。计算机程序可以存储/分布在与其他硬件一起提供或作为其他硬件的部分提供的诸如光学存储介质或固态介质的适当的介质上，但是计算机程序也可以以其他的形式分布，例如经由因特网或其他有线或无线的远程通信系统。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。