用于从磁共振图像去除由脂质导致的失真的方法和设备的制作方法

用于从磁共振图像去除由脂质导致的失真的方法和设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种用于从磁共振图像去除由脂质导致的失真的方法和设备。所述从MR图像去除由脂质导致的失真的方法包括：获得包括体素的MR图像；从获得的MR图像获得体素的数据；通过使用获得的数据来估计脂质相关波谱；以及从获得的数据去除估计的脂质相关波谱。
【专利说明】用于从磁共振图像去除由脂质导致的失真的方法和设备
[0001]本申请要求于2012年9月26日提交到韩国知识产权局的第10-2012-0107489号韩国专利申请的权益，其全部公开通过引用包含于此。
【技术领域】
[0002]与示例性实施例一致的设备和方法涉及从磁共振(MR)图像去除由脂质(Iipid)导致的失真，更具体地讲，涉及从MR图像的波谱获得脂质成分的波谱并从MR图像的波谱去除脂质成分的波谱。
【背景技术】
[0003]磁共振波谱成像(MRSI)是以无创伤方式获得对象的图像以显示身体组织的代谢物的分布或生物化学信息的方法。
[0004]MRSI包括关于存在于每个图像体素(voxel)中的代谢物的波谱的信息。在MRSI中，感兴趣的代谢物的量远小于通过磁共振成像(MRI)捕捉的水分或脂质的量。因此，关于MRSI，与现有技术的MRI方法的信噪比(SNR)相比，SNR较低，因此，体素的尺寸相对较大。
[0005]在波谱信息中，代谢物的峰值受到根据谱线增宽和BO异质性的化学位移的影响。因此，为了准确地在代谢物波谱中测量代谢物的量，需要去除由于水分或脂质而具有大的幅度的在代谢物的波谱中表示的信号。
[0006]现有技术的方法使用射频(RF)脉冲和抑制带限制无关信号。然而，难以设置合适的抑制带以准确地去 除受到脂肪的影响的信号。此外，存在这样的问题:通过应用抑制带可能减少感兴趣的代谢物的信号。
[0007]另一现有技术的方法产生另外的磁共振图像，以获得另外的脂肪图像并去除脂肪相关信号。然而，产生另外的MR图像不方便并且昂贵。

【发明内容】

[0008]示例性实施例可解决至少以上问题和/或缺点和以上未描述的其它缺点。此外，示例性实施例不必克服上述缺点，并且示例性实施例可不克服任何上述问题。
[0009]一个或多个示例性实施例提供一种从MR图像去除由脂质导致的失真的方法。
[0010]根据示例性实施例的一方面，提供一种从MR图像去除由脂质导致的失真的方法，该方法包括:获得包括至少一个体素的MR图像；从获得的MR图像获得每个体素的数据；通过使用获得的数据来估计脂质相关波谱；以及从获得的数据去除估计的脂质相关波谱。
[0011]从获得的MR图像获得每个体素的数据的步骤可包括:获得每个体素的波谱数据；以及通过使用获得的波谱数据来产生指示每个体素中所包括的代谢物的量的分布图和指示每个体素中所包括的脂质的量的分布图中的至少一个。
[0012]通过使用获得的数据来估计脂质相关波谱的步骤可包括:通过使用指示脂质的量的分布图来获得第一脂质数据；通过使用指示代谢物的量的分布图来获得代谢物数据；通过从获得的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得第二脂质数据；以及通过使用从获得的MR图像获得的每个体素的波谱数据和获得的第二脂质数据来估计脂质相关波谱。
[0013]通过使用指示脂质的量的分布图来获得第一脂质数据的步骤可包括:在指示脂质的量的分布图中设置包括满足预定标准的至少一个体素的掩模；以及获得设置的掩模中所包括的所述至少一个体素的波谱作为设置的掩模中所包括的所述至少一个体素的第一脂质数据。
[0014]所述预定标准可包括体素中所包括的脂质与在体素中允许的脂质的最大量的比率。
[0015]通过使用指示脂质的量的分布图来获得所述至少一个体素的第一脂质数据的步骤还可包括:通过奇异值分解(SVD)过程重构设置的掩模中所包括的所述至少一个体素的
第一脂质数据。
[0016]通过使用指示代谢物的量的分布图来获得代谢物数据的步骤可包括:设置包括具有比脂质的量大的量的代谢物的至少一个体素的掩模；以及获得具有比脂质的量大的量的代谢物的所述至少一个体素的波谱作为代谢物数据。
[0017]通过使用指示代谢物的量的分布图来获得代谢物数据的步骤可还包括:通过SVD过程重构代谢物数据。
[0018]通过使用指示代谢物的量的分布图来获得代谢物数据的步骤可还包括:在重构的代谢物数据的波谱中提取具有最大峰值的波谱；以及将提取的波谱确定为代谢物数据。
[0019]通过从获得的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得所述至少一个体素的第二脂质数据的步骤可包括:确定重构的代谢物数据和重构的第一脂质数据之间的相关性；基于预定值和确定的相关性选择设置的掩模中所包括的所述至少一个体素的重构的第一脂质数据；以及通过从选择的设置的掩模中所包括的所述至少一个体素的重构的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得第二脂质数据。
[0020]可基于获得的代谢物数据中所包括的脂质的比率以及包括MR图像的每个体素的获得的波谱数据的获得的代谢物数据的损失率中的至少一种，来确定所述预定值。
[0021]通过使用MR图像的每个体素的波谱数据和获得的第二脂质数据来估计脂质相关波谱的步骤可包括:通过将MR图像的每个体素的波谱数据投射到获得的第二脂质数据来估计脂质相关波谱。
[0022]从获得的数据去除估计的脂质相关波谱的步骤可包括:从MR图像的每个体素的获得的波谱数据去除估计的脂质相关波谱。
[0023]根据示例性实施例的另一方面，提供一种用于从MR图像去除由脂质导致的失真的设备，该设备包括:图像获得器，被构造为获得包括至少一个体素的MR图像；体素数据获得器，被构造为从获得的MR图像获得每个体素的数据；波谱估计器，被构造为通过使用获得的数据来估计脂质相关波谱；和编辑器，被构造为从获得的数据去除估计的脂质相关波谱。[0024]体素数据获得器可包括:波谱获得器，被构造为获得每个体素的波谱数据；和分布图产生器，被构造为通过使用获得的波谱数据来产生指示每个体素中所包括的代谢物的量的分布图以及指示每个体素中所包括的脂质的量的分布图中的至少一个。
[0025]波谱估计器可包括:第一脂质数据获得器，被构造为通过使用指示脂质的量的分布图来获得第一脂质数据；代谢物数据获得器，被构造为通过使用指示代谢物的量的分布图来获得代谢物数据；和第二脂质数据获得器，被构造为通过从获得的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得第二脂质数据。
[0026]波谱估计器可通过使用从获得的MR图像获得的每个体素的波谱数据和获得的第二脂质数据来估计脂质相关波谱。
[0027]第一脂质数据获得器可包括:脂质掩模确定器，被构造为在指示脂质的量的分布图中设置包括满足预定标准的至少一个体素的掩模。
[0028]第一脂质数据获得器可获得设置的掩模中所包括的所述至少一个体素的波谱作为设置的掩模中所包括的所述至少一个体素的第一脂质数据。
[0029]所述预定标准可包括体素中所包括的脂质与在体素中允许的脂质的最大量的比率。
[0030]第一脂质数据获得器可还包括:脂质数据重构器，被构造为通过SVD过程重构设置的掩模中所包括的所述至少一个体素的第一脂质数据。
[0031]代谢物数据获得器可包括:代谢物数据掩模确定器，被构造为设置包括具有比脂质的量大的量的代谢物的至少一个体素的掩模。
[0032]代谢物数据获得器可获得具有比脂质的量大的量的代谢物的所述至少一个体素的波谱作为代谢物数据。
[0033]代谢物数据获得器可还包括:代谢物数据重构器，被构造为通过SVD过程重构代谢物数据。
[0034]代谢物数据获得器可还包括:提取器，被构造为在重构的代谢物数据的波谱之中提取具有最大峰值的波谱；和确定器，被构造为确定提取的波谱作为代谢物数据。
[0035]第二脂质数据获得器可包括:相关性确定器，被构造为确定重构的代谢物数据和重构的第一脂质数据之间的相关性；和选择器，被构造为基于预定值和确定的相关性选择设置的掩模中所包括的所述至少一个体素的重构的第一脂质数据。
[0036]第二脂质数据获得器可通过从选择的设置的掩模中所包括的所述至少一个体素的重构的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得第二脂质数据。
[0037]所述设备可还包括:值确定器，被构造为基于外部输入确定所述预定值。
[0038]可基于获得的代谢物数据中所包括的脂质的比率以及包括MR图像的每个体素的获得的波谱数据的获得的代谢物数据的损失率中的至少一种确定所述预定值。
[0039] 波谱估计器可通过将MR图像的每个体素的波谱数据投射到获得的第二脂质数据来估计脂质相关波谱。
[0040]编辑器可从MR图像的每个体素的获得的波谱数据去除估计的脂质相关波谱。
[0041]根据示例性实施例的另一方面，提供一种存储有程序的非暂态计算机可读存储介质，当由计算机执行所述程序时，所述程序执行从MR图像去除由脂质导致的失真的方法，该方法包括:获得包括至少一个体素的MR图像；从获得的MR图像获得每个体素的数据；通过使用获得的数据来估计脂质相关波谱；以及从获得的数据去除估计的脂质相关波谱。
【专利附图】

【附图说明】
[0042]通过参照附图描述特定示例性实施例，以上和/或其它方面将会变得更加清楚，其中:[0043]图1示出通过使用现有技术的MR图像捕捉设备获得的MR图像和MR图像中所包括的体素的波谱；
[0044]图2是用于解释根据示例性实施例的从MR图像去除由脂质导致的失真的方法的流程图；
[0045]图3是用于解释根据示例性实施例的从获得的MR图像获得每个体素的数据的图2的操作S200的示例的流程图；
[0046]图4A和图4B分别示出根据示例性实施例的脂质分布图和脂质掩模；
[0047]图5是用于解释根据示例性实施例的通过使用获得的数据估计脂质相关波谱的示例的流程图；
[0048]图6是用于解释根据示例性实施例的通过使用指示脂质的量的分布图获得第一脂质数据的示例的流程图；
[0049]图7A和图7B示出根据示例性实施例的获得的第一脂质数据和重构的第一脂质数据的示例；
[0050]图8是用于解释根据示例性实施例的通过使用指示代谢物的量的分布图获得代谢物数据的示例的流程图；
[0051]图9A、图9B、图9C和图9D示出根据示例性实施例获得的代谢物数据和通过SVD过程重构的代谢物数据的示例；
[0052]图10是用于解释根据示例性实施例的通过从重构的第一脂质数据去除重构的代谢物数据来获得第二脂质数据的流程图；
[0053]图11是示出根据示例性实施例的重构的代谢物数据和重构的第一脂质数据之间的相关性以及预设值的示例的曲线图；
[0054]图12A、图12B和图12C示出根据预设值去除估计的脂质相关波谱；
[0055]图13是根据示例性实施例的用于从MR图像去除由脂质导致的失真的设备的框图；和
[0056]图14是根据示例性实施例的用于从MR图像去除由脂质导致的失真的设备的更详细的框图。
【具体实施方式】
[0057]以下参照附图更详细地描述特定示例性实施例。
[0058]在下面的描述中，即使在不同的附图中，相同的附图标号也用于相同的元件。在描述中定义的内容(诸如 ，详细的构造和元件)被提供用于辅助对示例性实施例的全面理解。因此，明显的是，可在没有这些具体地定义的内容的情况下实施示例性实施例。此外，公知的功能或构造未被详细描述，这是因为它们将会在不必要的细节上使示例性实施例变得模糊。
[0059]在本说明书中使用的术语用于解释示例性实施例，而非是限制性的。因此，单数的表述包括复数的表述，除非在上下文中清楚地另外规定。除非另外定义，否则包括技术或科学术语的在这里使用的所有术语具有与本领域技术人员通常理解的含义相同的含义。与在通常使用的字典中定义的术语相同的术语被解释为具有与在相关技术的上下文中的含义匹配的含义，并且除非另外清楚地定义，否则不应被解释为理想地或过度地形式化。[0060]当一部分可“包括”特定组成元件时，除非另外规定，否则它不可被解释为排除另一组成元件，而是可被解释为还包括其它组成元件。在说明书中陈述的术语(诸如，“部分”、“单元”、“模块”和“块”)可表示用于处理至少一种功能或操作的单元，并且该单元可通过硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。
[0061]如这里所使用，术语“和/或”包括关联的列出的项中的一个或多个项的任何组合和所有组合。当诸如“……中的至少一个”的表述位于元件的列表之后时，该表述修饰整个列表的元件，而非修饰列表中的单个元件。
[0062]在脑的MRSI中，由于具有大的幅度的脂质信号，导致难以准确地测量脑的代谢物的量。可不从脑组织产生脂质信号，而是可从全都位于脑的外面的皮下组织、头皮和骨髓产生脂质信号。
[0063]在不同的方法之中，通过使用射频(RF)脉冲在待去除的目标所在的区域中激发脂肪信号并去除脂肪信号的方法最常用于脂肪抑制。然而，该方法难以设置适合解剖学的抑制带，因此难以高效地去除脂肪的影响。此外，存在这样的问题:通过抑制带的影响，可能减少感兴趣的代谢物的信号。
[0064]为了降低脂肪的影响，可通过使用另外的MR图像或信息来估计脂肪信号的形状并去除脂肪信号，因此可从整个MR图像忽略脂肪信号的影响。例如，通过获得另外的脂肪加权图像或者通过经由使用实际获得的MRSI数据在空域中形成脂肪信号的形状，可去除脂肪信号的影响。
[0065]此外，存在在MR图像的期望位置(例如，在体素的位置)降低将要被从MR波谱去除的脂肪信号的影响的方法。通过以下方式实现这一点:通过另外的MR图像产生脑掩模和脂肪掩模，并在MRSI数据中填充在未使用外插法的情况下获得的高空间k空间数据，以使脂肪信号可仅限制MRSI数据中的脂肪掩模。
[0066]由于用于MRSI的体素的大尺寸的影响，导致与磁共振成像(MRI)相比，空间旁瓣可能较大。例如，在脑MRSI中，由全都位于脑的外面的皮下组织、头皮和骨髓中的脂质产生的空间旁瓣可影响在脑中产生的波`谱。与靠近脂质源(诸如，皮层)的区域相比，在脑中的深处的区域中，由脂质信号导致的空间旁瓣的影响可能不大。
[0067]例如，在N-乙酰天门冬氨酸(NAA)的情况下，在调整NAA的量的方面，减小脂质的空间旁瓣是很重要的，这是因为NAA在波谱中的位置(诸如，2.0ppm)可能靠近脂质成分在波谱中的位置(诸如，0.9-1.3ppm)。然而，在上述方法中，可能需要另外的MR图像，当使用外插法时，需要识别脂质的准确位置，并且当通过使用脂质在MR图像中的分布图案从MR图像去除脂质信号时，代谢物信号可能被去除。
[0068]图1示意性地示出通过使用现有技术的MR图像捕捉设备获得的MR图像100和MR图像中所包括的体素的波谱102。从脑的MR图像100可获得感兴趣的体素(VOI)的波谱数据。例如，如图1中所示，从脑的MR图像可获得具有4X4的大小的VOI的波谱数据。
[0069]例如，可能难以识别颅骨的区域中所包括的体素120中的代谢物信号，这是因为由皮下组织中的脂质产生的大量的脂质信号与代谢物信号混合。例如，可存在区域122，在区域122中，NAA与脂质信号混合，因此在关于体素120的波谱数据121中未识别出NAA。
[0070]此外，可能难以区分代谢物信号和脂质信号，这是因为由于Gibb振铃，脂质信号朝着与颅骨分隔较远的脑的中心区域中所包括的体素110扩展。例如，NAA和脂质信号在体素110的波谱数据111中看起来彼此靠近，因此可存在区域112，在区域112中，难以进行NAA的准确测量，这是 因为脂质信号与NAA信号混合。
[0071]图2是用于解释根据示例性实施例的从MR图像去除由脂质导致的失真的方法的流程图。参照图2，根据本示例性实施例的从MR图像去除由脂质导致的失真的方法可包括:获得包括至少一个体素的MR图像(操作S100)，从获得的MR图像获得每个体素的数据(操作S200)，通过使用获得的数据来估计脂质相关波谱(操作S300)，以及从获得的数据去除估计的脂质相关波谱(操作S400)。
[0072]根据本示例性实施例的MR图像可包括MR波谱图像。
[0073]图3是用于解释根据示例性实施例的从获得的MR图像获得每个体素的数据的图2的操作S200的示例的流程图。参照图3，操作S200可包括:获得每个体素的波谱数据(操作S210)，以及通过使用获得的波谱数据来产生示出每个体素中所包括的脂质的量的分布图和示出每个体素中所包括的代谢物的量的分布图中的至少一个(操作S220)。
[0074]图4A和图4B分别不出根据不例性实施例的脂质分布图和脂质掩I旲。例如，当获得MR图像中的每个体素的波谱数据时，从每个波谱数据获得脂质信号的幅度，并且可基于获得的脂质信号的幅度示出每个体素中所包括的脂质的量。脂质的量可被表示为体素的亮度的变化。例如，具有最大量的脂质的部分可看起来最亮，而具有最小量的脂质的部分可看起来最暗。
[0075]指示脂质的分布的数据可被定义为脂质分布图(map)。例如，如图4A中所示，可产生脂质分布图400，脂质分布图400包括体素的16X 16栅格并且以亮度的差的形式示出脂质的分布。
[0076]通过使用体素的预定区域410可从脂质分布图400定义如图4B中所示的脂质掩模420，体素的所述预定区域中的每个体素包括预定量的脂质，以下将参照图5和图6对此进行描述。
[0077]图5是用于解释根据示例性实施例的通过使用获得的数据来估计脂质相关波谱的图2的操作S300的示例的流程图。参照图5，根据本示例性实施例的通过使用获得的数据来估计脂质相关波谱的操作S300可包括:通过使用指示脂质的量的分布图来获得第一脂质数据(操作S310)，通过使用指示代谢物的量的分布图来获得代谢物数据(操作S320)，通过从获得的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得第二脂质数据(操作S330)，以及通过使用获得的第二脂质数据和MR图像的每个体素的波谱数据来估计脂质相关波谱(操作 S340)。
[0078]图6是用于解释根据示例性实施例的通过使用指示脂质的量的分布图来获得第一脂质数据的图5的操作S310的示例的流程图。参照图6，操作S310可包括:基于指示产生的脂质的量的分布图设置包括满足预定标准的至少一个体素的掩模(操作S311)，以及获得掩模中所包括的所述至少一个体素的波谱作为第一脂质数据(操作S312)。
[0079]根据本示例性实施例的所述预定标准可包括体素中可包括的脂质的最大量的比率。操作S310可还包括:通过奇异值分解(SVD)过程重构第一脂质数据(操作S313)。
[0080]图7A和图7B示出根据示例性实施例的获得的第一脂质数据和通过SVD过程获得的重构的第一脂质数据的示例。图7A示出脂质掩模中所包括的体素的脂质波谱数据，并且图7B示出经由SVD过程的脂质掩模中所包括的体素的脂质波谱数据的重构结果。[0081]例如，SVD过程中的脂质波谱数据M可由等式I表示。
[0082]M=U Σ V* [等式 I]
[0083]例如，在等式I中，U表不左奇异向量，Σ表不奇异值，V表不右奇异向量，并且*(星号)表示复数的复共轭。脂质波谱数据M可由υ、Σ和V的乘法表示，并且Σ的对角分量可被表示为脂质波谱数据的奇异值基向量。 [0084]如以上参照图4所述，当获得MR图像的每个体素的波谱数据时，通过使用获得的波谱数据可产生脂质分布图400。
[0085]在产生的脂质分布图中，根据每体素可包括的最大量的脂质的比率，可确定体素的所述预定区域410。例如，包括比每体素允许的脂质的最大量的30%大的量的脂质的体素可被选择为一组。另外，当体素中所包括的脂质的量变得更大时，体素可在脂质分布图400中看起来更亮。
[0086]选择的体素的组包括大量的脂质，并且可被定义为脂质掩模420以获得第一脂质数据。
[0087]例如，如图4Β中所示，八个体素可被包括在脂质掩模420中。为了方便解释，每个体素被编号为1、2、3、4、5、6、7和8。
[0088]换句话说，如图6中所示，根据本示例性实施例的通过使用指示脂质的量的脂质分布图400获得第一脂质数据的操作S310可包括:在指示产生的脂质的量的分布图中设置包括满足预定标准的至少一个体素的掩模(操作S311)，以及获得掩模中所包括的至少一个体素的波谱作为第一脂质数据(操作S312)。
[0089]可获得脂质掩模420中所包括的每个体素1、2、3、4、5、6、7和8的波谱数据。参照图7Α,作为示例,示出了脂质掩模420中所包括的体素1、2、3和4的波谱。参照图4Α和图4Β，图4Β的脂质掩模中的体素4是最亮的体素。因此，如图7Α中所示，体素4的脂质波谱的幅度可以是最大的。
[0090]操作S310可还包括:例如，对于体素1、2、3、4、5、6、7和8，通过SVD过程重构获得的第一脂质数据。如图7Β中所示，作为示例，图4Β的脂质掩模420中所包括的体素1、2、3和4的波谱可被重构或归一化为图7Β中示出的与体素1、2、3和4的波谱数据对应的第一脂质数据集230、232、234和236。例如，通过SVD过程或另一合适的过程可重构图4Β的脂质掩模420中所包括的体素的波谱。
[0091]图8是用于解释根据示例性实施例的通过使用指示代谢物的量的图9的分布图900来获得代谢物数据的图5的操作S320的示例的流程图。操作S320可包括:设置包括具有比脂质的量大的量的代谢物的至少一个体素的代谢物掩模920 (操作S321)，以及获得代谢物掩模920中所包括的所述至少一个体素的波谱作为代谢物数据(操作S322)。
[0092]操作S320可还包括:通过SVD过程重构代谢物数据(操作S323)，从重构的代谢物数据提取具有最大峰值的波谱(操作S324)，以及确定提取的波谱作为代谢物数据(操作S325)。
[0093]图9Α、图9Β、图9C和图9D示出根据示例性实施例获得的代谢物数据和通过SVD过程重构的代谢物数据的示例。
[0094]根据本示例性实施例的通过使用指示代谢物的量的代谢物分布图900来获得代谢物数据的图8的操作S320类似于通过使用图4Α的脂质分布图400来获得第一脂质数据的图6的操作S310。
[0095]图9A通过使用亮度的差呈现代谢物的分布来示出16 X 16体素的阵列的代谢物分布图900。亮度可根据代谢物的分布而不同。通过与用于确定脂质分布图400的所述预定区域410的方法类似的方法可确定代谢物分布图900上的预定区域910。
[0096]例如，如图9B中所示，根据预定量的代谢物定义的代谢物掩模920可包括七个体素。
[0097]对于代谢物掩模920中所包括的七个体素中的每个体素，可获得波谱数据。作为示例，图9C示出代谢物掩模920中所包括的体素1、2和3的波谱数据。通过SVD过程或另一合适的过程可重构对于代谢物掩模920中所包括的七个体素中的每个体素获得的波谱数据。作为示例，图9D示出体素1、2和3的重构的波谱数据。
[0098]根据本示例性实施例，在操作S324中，可从重构的代谢物数据中的七个体素中的每个体素的重构的波谱数据之中提取具有最大峰值的波谱。然而，示例性实施例不限于此。例如，包括最大峰值的前五个波谱(因此，从重构的波谱数据提取的波谱)可被确定为代谢物数据。也就是说，具有最大峰值的波谱或包括最大峰值的前五个波谱可被选择为代谢物数据。
[0099]图10是用于解释根据示例性实施例的通过从重构的第一脂质数据去除重构的代谢物数据来获得第二脂质数据的图5的操作S330的流程图。
[0100]根据本示例性实施例的通过从获得的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得第二脂质数据的操作S330 可包括:确定重构的第一脂质数据和重构的代谢物数据之间的相关性(操作S331)，基于预设值选择确定的相关性和重构的第一脂质数据中的至少一种(操作S332)，以及通过从选择的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得第二脂质数据(操作S333)。
[0101]可基于代谢物数据的损失率以及MR图像的每个体素的波谱数据中的脂质数据与代谢物数据的比率中的至少一种，来确定根据本示例性实施例的预设值。
[0102]图11是示出根据示例性实施例的重构的代谢物数据和重构的第一脂质数据之间的相关性以及预设值的示例的曲线图。在图11中，竖直轴表示相关值，并且水平轴表示与重构的第一脂质数据对应的体素。
[0103]在图11中，水平轴上的体素(例如，与图7B的重构的第一脂质数据集230对应的体素)可被编索引为体素I。以类似的方式，在图11中，图7B的重构的第一脂质数据集232、234、236可分别被编索引为体素2、3和4。虽然在图7B中未示出，但在图11中，与体素5、6、7和8对应的重构的第一脂质数据集可分别被编索引为体素5、6、7和8。
[0104]相关值是相关性的指标，并且高相关值表示数据具有高关联性。因此，当相关值高时，它表示大多数的代谢物数据可被包括在第一脂质数据中，同样地，大多数的第一脂质数据可被包括在代谢物数据中。
[0105]因此，与具有高相关值的体素对应的第一脂质数据没有被用于估计脂质相关波谱。为此，可能需要用于确定相关值是否为高的预设值。
[0106]换句话说，所述预设值可指的是用于在最小程度上影响代谢物数据的同时从第一脂质数据获得第二脂质数据的相关性确定参考值。
[0107]根据本示例性实施例，相关值不大于所述预设值的体素的第一脂质数据可用于估计脂质相关波谱。例如，针对图11中的体素1、2和3重构的第一脂质数据可被选择以获得
第二脂质数据。
[0108]图12A、图12B和图12C示出根据预设值去除估计的脂质相关波谱的程度。参照图12A，当所述预设值太低时，重构的第一脂质数据可能根本未被选择，因此可能没有去除位于NAA峰值附近的脂质波谱分量(区域1201)。
[0109]参照图12C，当所述预设值太高时，大多数的重构的第一脂质数据被选择，因此可去除大量的脂质波谱分量。然而，具有高相关值的体素的波谱可能被选择，因此代谢物数据可能与脂质分量一起被去除(区域1203)。
[0110]因此，如图12B的圆形区域1202中所示，当所述预设值合适时，基本上或完全去除了脂质波谱分量，并且提高了代谢物波谱的可靠性。
[0111]返回参照图5，通过使用获得的第二脂质数据和MR图像的每个体素的波谱数据来估计脂质相关波谱的操作S340可包括:通过将MR图像的每个体素的波谱数据投射到获得的第二脂质数据来估计脂质相关波谱。
[0112]例如，估计脂质相关波谱可表示这样的过程:基于由于将获得的第二脂质数据投射到MR图像的每个体素的波谱数据上而交叠的区域，估计脂质相关波谱。
[0113]返回参照图2，从获得的数据去除估计的脂质相关波谱的操作S400可包括:从针对MR图像的每个体素获得的波谱数据去除估计的脂质相关波谱。
[0114]图13是根据示例性实施例的用于从MR图像去除由脂质导致的失真的设备13000的框图。参照图13，根据本示例性实施例的从MR图像去除由脂质导致的失真的设备13000可包括:图像获得器13100，获得包括至少一个体素的MR图像；体素数据获得器13200，从获得的MR图像获得每个体素的数据；波谱估计器13300，通过使用获得的数据来估计脂质相关波谱；和编辑器13400，从获得的数据去除估计的脂质相关波谱。
[0115]在本示例性实施例中，由图像获得器13100获得的MR图像可包括MR波谱图像。
[0116]图14是根据另一示例性实施例的用于从MR图像去除由脂质导致的失真的设备的框图。参照图14，根据本示例性实施例的体素数据获得器13200包括:波谱获得器13210，获得每个体素的波谱数据；和分布图产生器13220，通过使用获得的波谱数据来产生指示每个体素中所包括的代谢物的量的分布图和指示每个体素中所包括的脂质的量的分布图中的至少一种分布图。
[0117]根据本示例性实施例的波谱估计器13300可包括:第一脂质数据获得器13310，通过使用指示脂质的量的分布图来获得第一脂质数据；代谢物数据获得器13320，通过使用指示代谢物数据的分布图以及通过使用指示代谢物的量的分布图来获得代谢物数据；和第二脂质数据获得器13330，通过从获得的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得第二脂质数据。
[0118]波谱估计器13300可通过使用MR图像的每个体素的波谱数据和获得的第二脂质数据来估计脂质相关波谱。
[0119]根据本示例性实施例的第一脂质数据获得器13310可包括:脂质掩模确定器13311，在指示脂质的量的分布图中设置包括满足预定标准的至少一个体素的掩模。
[0120]第一脂质数据获得器13310可获得掩模中所包括的至少一个体素的波谱作为第一脂质数据。[0121]根据本示例性实施例的所述预定标准可包括体素中所包括的脂质与在体素中允许的脂质的最大量的比率。
[0122]第一脂质数据获得器13310可还包括:脂质数据重构器13312，通过SVD过程重构
第一脂质数据。
[0123]根据本示例性实施例的代谢物数据获得器13320可包括:代谢物掩模确定器13321，设置包括具有比脂质的量大的量的代谢物的至少一个体素的掩模。
[0124]代谢物数据获得器13320可获得掩模中所包括的至少一个体素的波谱作为代谢物数据。
[0125]代谢物数据获得器13320可还包括:代谢物数据重构器13322，通过SVD过程重构代谢物数据。 [0126]代谢物数据获得器13320可还包括:提取器13323，提取重构的代谢物数据的具有最大峰值的波谱；和确定器13324，将提取的波谱确定为代谢物数据。
[0127]根据本示例性实施例的第二脂质数据获得器13330可包括:相关性确定器13331，确定重构的第一脂质数据和重构的代谢物数据之间的相关性；和选择器13332，基于预设值选择由相关性确定器13331确定的相关性以及重构的第一脂质数据中的至少一种。
[0128]第二脂质数据获得器13330可通过从选择的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得第二脂质数据。
[0129]根据本不例性实施例的设备13000可还包括:值确定器13500,基于外部输入确定
预设值。
[0130]可基于代谢物数据的损失率以及MR图像的每个体素的波谱数据中的脂质数据与代谢物数据的比率中的至少一种，来确定根据本示例性实施例的预设值。
[0131]根据本示例性实施例的波谱估计器13300可通过将MR图像的每个体素的波谱数据投射到获得的第二脂质数据，来估计脂质相关波谱。
[0132]根据本示例性实施例的编辑器13400可从针对MR图像的每个体素获得的波谱数据去除估计的脂质相关波谱。
[0133]关于上述方法的描述可适用于根据本示例性实施例的设备。因此，与关于方法的描述相同的关于设备的描述可被省略。
[0134]示例性实施例还可被实施为计算机可读存储介质上的计算机可读代码。所述计算机可读存储介质是任何可存储其后可以被计算机系统读取的数据的数据存储装置。所述计算机可读存储介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等。所述计算机可读存储介质也可以被分布在联网的计算机系统上，从而所述计算机可读代码以分布式方式被存储和执行。
[0135]前面的示例性实施例和优点仅是示例性的，而不应该被解释为是限制性的。本教导可容易地应用于其它类型的设备。此外，示例性实施例的描述应该是示意性的，而非限制权利要求的范围，并且许多替换、修改和变型对于本领域技术人员而言将会是清楚的。
【权利要求】
1.一种从磁共振(MR)图像去除由脂质导致的失真的方法，所述方法包括: 获得包括体素的MR图像；
从获得的MR图像获得体素的数据； 通过使用获得的数据来估计脂质相关波谱；以及 从获得的数据去除估计的脂质相关波谱。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述获得体素的数据的步骤包括: 获得体素的波谱数据；以及 通过使用获得的波谱数据来产生指示体素中所包括的代谢物的量的分布图以及指示体素中所包括的脂质的量的分布图。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述估计脂质相关波谱的步骤包括: 通过使用指示脂质的量的分布图来获得第一脂质数据； 通过使用指示代谢物的量的分布图来获得代谢物数据； 通过从获得的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得第二脂质数据；以及 通过使用获得的体素的波谱数据和获得的第二脂质数据来估计脂质相关波谱。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述获得第一脂质数据的步骤包括: 在指示脂质的量的分布图中设置包括满足预定标准的体素的第一掩模；以及 获得第一掩模中所包括的体素的波谱作为第一掩模中所包括的体素的第一脂质数据。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述预定标准包括体素中所包括的脂质与在体素中允许的脂质的最大量的比率。
6.如权利要求4所述的方法，其中，所述获得第一脂质数据的步骤还包括:通过奇异值分解(SVD)过程重构第一掩模中所包括的体素的第一脂质数据。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述获得代谢物数据的步骤包括: 设置包括具有比脂质的量大的量的代谢物的体素的第二掩模；以及 获得具有比脂质的量大的量的代谢物的体素的波谱作为代谢物数据。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述获得代谢物数据的步骤还包括:通过SVD过程重构代谢物数据。
9.如权利要求8所述的方法，其中，所述获得代谢物数据的步骤还包括: 在重构的代谢物数据的波谱中提取具有最大峰值的波谱；以及 将提取的波谱确定为代谢物数据。
10.如权利要求9所述的方法，其中，所述获得第二脂质数据的步骤包括: 确定重构的代谢物数据和重构的第一脂质数据之间的相关性； 基于预定值和确定的相关性选择第一掩模中所包括的体素的重构的第一脂质数据；以及 通过从选择的第一掩模中所包括的体素的重构的第一脂质数据去除获得的代谢物数据来获得第二脂质数据。
11.如权利要求10所述的方法，其中，基于获得的代谢物数据中所包括的脂质的比率以及包括获得的MR图像的体素的波谱数据的获得的代谢物数据的损失率中的至少一种，来确定所述预定值。
12.如权利要求10所述的方法，其中，所述估计脂质相关波谱的步骤包括:通过将MR图像的体素的波谱数据投射到获得的第二脂质数据，来估计脂质相关波谱。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述去除估计的脂质相关波谱的步骤包括:从获得的MR图像的体素的波谱数据去除估计的脂质相关波谱。
14.一种用于从磁共振(MR)图像去除由脂质导致的失真的设备，该设备包括: 图像获得器，被构造为获得包括体素的MR图像； 体素数据获得器，被构造为从获得的MR图像获得体素的数据； 波谱估计器，被构造为通过使用获得的数据来估计脂质相关波谱；和 编辑器，被构造为从获得的数据去除估计的脂质相关波谱。
15.如权利要求14所述的设备，其中，所述体素数据获得器包括: 波谱获得器，被构造为获得体素的波谱数据；和 分布图产生器，被构造为基于获得的波谱数据产生指示体素中所包括的代谢物的量的分布图和指示体素中所包括的脂质的量的分布图。
【文档编号】A61B5/055GK103654786SQ201310432072
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2012年9月26日
【发明者】金东炫, 李俊圣, 金玟吾, 南润浩, 曹恩惠 申请人:三星电子株式会社, 延世大学校产学协力团