对乳房磁共振成像中的咨询区域的识别的制作方法

1.本发明涉及磁共振成像，具体地涉及使用磁共振成像对乳房的筛查。


背景技术：

2.作为在患者体内产生图像的流程的部分，由磁共振成像(mri)扫描器使用大静磁场来对齐原子的核自旋。该大静磁场被称为b0场或主磁场。可以使用mri在空间上测量对象的各种量或性质。
3.国际专利申请wo2012070951a1公开了一种用于通过对来自肿瘤的动态对比增强磁共振成像(dce-mri)和动态磁化率对比增强磁共振(dsc)成像的测量数据的配准和比较来在体外区分组织(例如软组织，并且特别是乳房组织)中的良性肿瘤和恶性肿瘤的过程。该过程被调节为在mr造影物质的肠胃外给药期间以交错模式初始执行两个动态mri脉冲序列，其中，所述脉冲序列之一针对高空间分辨率进行优化，而另一脉冲序列针对高时间分辨率进行调节，高时间分辨(dissolved)序列还包括朝向dce和dsc两者敏感的双回波收集，用于生成诸如药代动力学生物标记数据、描述性dce生物标记和描述性dsc生物标记的多个不同的生物标记数据，并且然后将所述数据进行归一化并将所述数据分别与来自对应的良性和恶性肿瘤的对应的数据进行比较。从每个肿瘤体积中，优选存在识别大多数异常动力学性质(属于相关生物标记)的95％的收集的生物标记。


技术实现要素：

4.本发明在独立权利要求中提供了一种医学系统、一种计算机程序和一种方法。在从属权利要求中给出了实施例。
5.通常使用基于x射线的乳房摄影来执行针对异常组织的乳房组织的筛查。实施例可以提供使用磁共振图像在乳房组织中定位咨询区域的改进手段。为了实现这一点，使用了两种类型的图像。回波平面扩散加权磁共振图像被用于定位高扩散率区域。高扩散率区域可以例如是具有高于预定扩散率阈值的扩散率的区域的标签。这种技术在识别异常组织区域方面非常有效。然而，回波平面扩散加权磁共振图像可能包含空间失真。异常组织可以被识别，但然后其真实位置可能不确定。
6.例如，高扩散率区域可以备选地称为识别的扩散率区域。
7.为了提供正确的定位，使用了脂肪抑制t2加权磁共振图像。脂肪抑制t2加权磁共振图像被分割以识别组织区域。由于使用脂肪或脂质抑制，这些分割可以被认为是无脂肪组织区域或无脂肪质组织区域。得到的组织区域然后包含乳房中的正常组织结构以及任何异常结构的分割。
8.然后使用成像处理模块将组织区域的部分识别为咨询区域。成像处理模块可以被配置为使用高扩散率区域和组织区域之间的基于空间、体积或形状的关系来识别负责导致高扩散率区域的组织区域的空间位置。
9.在一个方面，本发明提供了一种包括存储机器可执行指令的存储器的医学系统。
医学系统还包括被配置用于控制医学系统的计算系统。在不同的范例中，医学系统可以采取不同的形式。在一个范例中，医学系统可以是工作站。在另一范例中，医学系统可以是为磁共振成像提供图像处理和重建服务的远程服务器等。在另一个范例中，医学系统是包括诸如磁共振成像系统的医疗成像系统的系统。
10.机器可执行指令的运行使计算系统接收描述乳房组织的感兴趣区域的回波平面扩散加权磁共振图像。
11.机器可执行指令的运行还使计算系统接收描述感兴趣区域的脂肪抑制t2加权磁共振图像。在回波平面扩散加权磁共振图像和脂肪抑制t2加权磁共振图像之间可能存在配准，使得感兴趣区域相同或等效。机器可执行指令的运行还使计算系统分割回波平面扩散加权磁共振图像以识别高扩散率区域。
12.能够存在识别高扩散率区域的不同方式，然而一种方法将是对回波平面扩散加权磁共振图像阈值化。高扩散率区域的识别可以识别具有诸如恶性肿瘤的病理的组织。回波平面扩散加权磁共振图像能够擅长检测这样的病理或组织类型，然而，回波平面扩散加权磁共振图像常常存在失真。因此然后可能能够识别此类组织类型，但确切位置可能不确定。
13.机器可执行指令的运行还使计算系统分割脂肪抑制t2加权磁共振图像以识别组织区域。这些组织区域可以例如是非脂肪或非脂肪质组织。由于图像是脂肪抑制的，因此所识别的组织区域可能排除脂肪质或脂肪组织。机器可执行指令的运行还使计算系统通过将高扩散率区域和组织区域输入到图像处理模块中将组织区域的部分识别为咨询区域。
14.术语咨询区域的使用指示可以向医生或其他医疗保健提供者提供或突出显示以供进一步查看或检查的区域。图像处理模块可以例如用于将组织区域与高扩散率区域相关。在脂肪抑制t2加权磁共振图像中，存在可以识别的组织的许多部分。例如，乳房中可能存在腺组织以及纤维组织、支持组织或结缔组织。也可能有额外的韧带和疤痕组织。这是对也可能存在的任何癌症或肿瘤的补充。
15.在磁共振图像中，区分这些组织类型常常是不实际的。另一方面，回波平面扩散加权磁共振图像提供关于具有高扩散率区域的乳房的区域的信息。也就是说，扩散率区域具有高于预定阈值的扩散。将高扩散率区域与组织区域相关可以实现咨询区域的识别并协助医师。机器可执行指令的运行还使计算系统提供咨询区域作为脂肪抑制t2加权磁共振图像的分割。因此，t2加权磁共振图像可以与标记或突出显示的咨询区域一起显示。例如，这可以帮助医生规划进一步的医学调查或程序。
16.可以提到的是，以上可以在二维和三维成像两者中执行。脂肪抑制t2加权磁共振图像和回波平面扩散加权磁共振图像可以是二维图像、二维切片的集合或完整的三维数据集。
17.在另一个实施例中，回波平面扩散加权磁共振图像是高b值回波平面扩散加权磁共振图像。使用高b值回波平面扩散加权磁共振图像能够是有益的，因为其可能有用于识别能够可能包含肿瘤或癌组织的高扩散率区域。然而，使用高b值回波平面扩散加权磁共振图像可能导致图像的更大失真。使用来自脂肪抑制t2加权磁共振图像的组织区域识别咨询区域使得能够识别位置以及高扩散率区域两者。标签“高b值”的使用是标签，其可以解释为指示图像是使用可能导致图像的几何失真的b值采集的。
18.在另一个实施例中，机器可执行指令的运行还使计算系统接收描述感兴趣区域的
电导率图。机器可执行指令的运行还使计算系统使用电导率图计算咨询区域中的每个的电导率量度。电导率量度可以是针对被识别为咨询区域的体素计算的统计值或量度。这可以包括各种统计量，诸如平均电导率以及电导率的最小值和最大值及均值。
19.在另一实施例中，咨询区域被用于在计算电导率图期间定义边界。
20.机器可执行指令的运行还使计算系统根据电导率量度分配咨询区域中的每个的类型。电导率量度能够非常依赖于各种离子类型，诸如钠。如果咨询区域具有高于特定高扩散率值的高扩散率以及高于预定阈值的平均电导率或其他电导率量度两者，则可以指示特定咨询区域是癌变的或应该由医生进一步调查。
21.在另一实施例中，机器可执行指令的运行还使计算系统将咨询区域绘制为脂肪抑制t2加权磁共振图像上的叠加。
22.在另一实施例中，机器可执行指令的运行还使计算系统根据或使用电导率量度来绘制咨询区域中的每个的类型。
23.例如，可以在显示器或绘制上突出显示具有高于预定电导率量度阈值的电导率量度的咨询区域。在另一范例中，绘制可以排序或分配咨询区域被建议调查的顺序。用户接口可以在绘制上显示等级，或者用户接口可以具有操作者可以根据等级依次突出显示咨询区域的控制。
24.在另一个实施例中，医学系统还包括磁共振成像系统，其被配置为从成像区采集k空间数据。存储器还包含第一脉冲序列命令和第二脉冲序列命令。第一脉冲序列命令被配置为根据回波平面扩散加权磁共振成像协议采集第一k空间数据。第二脉冲序列命令被配置为根据t2加权磁共振成像协议采集第二k空间数据。第二脉冲序列命令是脂肪或脂质抑制。
25.机器可执行指令的运行还使计算系统通过利用第一脉冲序列命令控制磁共振成像系统来从包含乳房组织的感兴趣区域采集第一k空间数据。机器可执行指令的运行还使计算系统通过利用第二脉冲序列命令控制磁共振成像系统来从包含乳房组织的感兴趣区域采集第二k空间数据。第一和第二脉冲序列命令可以被配置为使得两个采集的感兴趣区域来自相同的空间体积。机器可执行指令的运行还使计算系统从第一k空间数据重建回波平面扩散加权磁共振图像。机器可执行指令的运行还使计算系统从第二k空间数据重建脂肪抑制t2加权磁共振图像。
26.在另一实施例中，第一脉冲序列命令被配置为采集b值在0s/mm2和3000s/mm2之间的第一k空间数据。
27.在另一实施例中，第一脉冲序列命令被配置为采集b值在800s/mm2和1600s/mm2之间的第一k空间数据。在该范围的一些范例中，b值可以被认为是高b值。该实施例能够是有益的，因为当使用这些b值时，诸如肿瘤的组织类型的dwi检测工作良好，但是存在显著的几何失真。
28.在另一实施例中，第一脉冲序列命令被配置为采集b值在1200s/mm2和1400s/mm2之间的第一k空间数据。在该范围的一些范例中，b值可以被认为是高b值。该实施例能够是有益的，因为当使用这些b值时，诸如肿瘤的组织类型的dwi检测非常有效地工作，但是存在显著的几何失真。
29.在另一个实施例中，第二脉冲序列命令根据电性质断层摄影磁共振成像协议。电
性质断层摄影磁共振成像协议可以例如是用于测量b1磁场的失真的磁共振成像协议。
30.多个脂肪抑制脉冲与电性质断层摄影兼容。有各种方法，但提到了若干主要方法。首先，可能存在使用rf脉冲的脂肪抑制，该rf脉冲经由脂肪抑制rf脉冲的频率选择性地使脂肪质子饱和。另一种方法是使用类似于化学移位成像的dixon型技术。有两个具有不同回波时间的图像被采集和处理以获得仅脂肪和仅水的图像。该范例中的仅水图像可以用于脂肪抑制t2加权磁共振图像。另一种方法是反转恢复方法，其利用具有通常比水短的t1值的脂肪。与自旋回波脉冲序列一起使用的所有上述三种方法产生可以用于ept计算的相位测量。
31.在另一个实施例中，第二脉冲序列命令是自旋回波脉冲序列命令。
32.在另一个实施例中，第二脉冲序列命令是超短回波时间脉冲序列命令。
33.在另一个实施例中，第二脉冲序列命令是零回波时间脉冲序列命令。
34.在另一个实施例中，第二脉冲序列命令是多回波梯度回波脉冲序列命令。
35.在另一个实施例中，第二脉冲序列命令是平衡梯度回波脉冲序列命令。
36.在另一个实施例中，第二脉冲序列命令是稳态进动脉冲序列命令。所有上述类型的脉冲序列命令与测量可以用于电性质断层摄影的相位以及执行如上所述的脂肪抑制兼容。
37.在另一个实施例中，机器可执行指令的运行还使计算系统从第二k空间数据重建描述感兴趣区域的电导率图。该实施例可能是有益的，因为空间相关的电导率常取决于各种离子浓度。这与将区域识别为高扩散率区域或具有高于预定准则的扩散率的区域相结合可以有用于对组织进行分类。例如，类型可以用于对应该由初级保健医师或其他医疗保健专业人员调查或建议调查咨询区域的顺序进行排序。
38.在另一个实施例中，通过对回波平面扩散加权磁共振图像进行阈值化来识别高扩散率区域。在该范例中，通过提供阈值或预定扩散率来定义高扩散率区域，该阈值或预定扩散率将该区域定义为具有高扩散率。
39.在另一个实施例中，图像处理模块被配置为以算法方式识别咨询区域。在一个范例中，如果组织区域之一具有高于预定叠加的高扩散率区域中的任一个的叠加，则通过将两个组织区域中之一识别为咨询区域之一来以算法方式识别咨询区域。
40.在另一范例中，如果组织区域之一与其他高扩散率区域中的任一个具有低于预定距离的中心距离，则图像处理模块将组织区域之一识别为咨询区域之一。可能没有任何叠加，但如果中心足够接近，则它们可能被分类为相同区域。例如，中心可以是质心。在另一范例中，如果组织区域之一具有在预定体积差内匹配高扩散率区域中的任一个的体积，则图像处理模块将组织区域之一识别为咨询区域之一。回波平面扩散加权磁共振图像能够导致高扩散率区域的形状和位置的失真。比较体积可能是将高扩散率区域分配给适当组织区域的一种方式。
41.如果组织区域之一具有在预定失真内匹配高扩散率区域中的任一个的形状，则另一范例中的图像处理模块可以将组织区域之一识别为咨询区域之一。
42.在另一个实施例中，图像处理模块是经训练的神经网络，其被配置为响应于输入组织区域和高扩散率区域而将组织区域的部分标记为咨询区域。例如可以通过首先具有由人类分类的多个组织区域和高扩散率区域来训练神经网络。这可用于制作训练数据。例如，
然后可以使用深度学习算法训练神经网络。
43.在另一个实施例中，组织区域是非脂肪组织区域或非脂肪质组织区域。
44.在另一方面中，本发明提供一种计算机程序，其包括用于由控制医学系统的计算系统运行的机器可执行指令。例如，计算机程序可以是存储在非瞬态存储介质上的计算机程序产品。机器可执行指令的运行使计算系统接收描述乳房组织的感兴趣区域的回波平面扩散加权磁共振图像。机器可执行指令的运行还使计算系统接收描述感兴趣区域的脂肪抑制t2加权磁共振图像。
45.机器可执行指令的运行还使计算系统分割回波平面扩散加权磁共振图像以识别高扩散率区域。机器可执行指令的运行还使计算系统分割脂肪抑制t2加权磁共振图像以识别组织区域。机器可执行指令的运行还使计算系统通过将高扩散率区域和组织区域输入到图像处理模块中将组织区域的部分识别为咨询区域。机器可执行指令的运行还使计算系统将咨询区域提供为脂肪抑制t2加权磁共振图像的分割。脂肪抑制t2加权磁共振图像可以例如与分割一起显示为叠加。
46.在另一方面中，该方法提供了一种医学或磁共振成像方法。该方法包括接收描述乳房组织的感兴趣区域的回波平面扩散加权磁共振图像。该方法还包括接收描述感兴趣区域的脂肪抑制t2加权磁共振图像。该方法还包括分割回波平面扩散加权磁共振图像以识别高扩散率区域。该方法还包括分割脂肪抑制t2加权磁共振图像以识别组织区域。该方法还包括通过将高扩散率区域和组织区域输入到图像处理模块中将组织区域的部分识别为咨询区域。该方法还包括将咨询区域提供为脂肪抑制t2加权磁共振图像的分割。
47.应理解，本发明的前述实施例中的一个或多个可以组合，只要组合实施例不相互排斥。
48.如本领域的技术人员将认识到的，本发明的各个方面可以实现为装置、方法或计算机程序产品。相应地，本发明的各个方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例(在本文中总体上全部可以被称为“电路”、“模块”或“系统”)的形式。此外，本发明的各个方面可以采取实现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实现在其上的计算机可执行代码。
49.可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。所述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。本文使用的“计算机可读存储介质”涵盖任何可以存储可由计算设备的处理器或计算系统执行的指令的有形存储介质。可以将计算机可读存储介质称为计算机可读非暂态存储介质。也可以将计算机可读存储介质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可以能够存储可以由计算设备的计算系统访问的数据。计算机可读存储介质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、磁光盘以及计算系统的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘(cd)和数字通用盘(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经由网络或通信链路由计算机设备访问的各种类型的记录介质。例如，可以在调制调解器、因特网或局域网上检索数据。可以使用任何适当介质发送实现在计算机可读介质上的计算机可执行代码，所述任何适当介质包括但不限于无线的、有线的、光纤线缆的、rf等或者前面的任何合
适的组合。
50.计算机可读信号介质可以包括具有实现在其中的计算机可执行代码的传播的数据信号，例如，在基带中或作为载波的部分。这样的传播的信号可以采取任何各种形式，包括但不限于电磁的、光学的或它们的任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是这样的任何计算机可读介质：不是计算机可读存储介质，并且能够传达、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。
[0051]“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是可由计算系统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，计算机存储设备也可以是计算机存储器，或者反之亦然。
[0052]
如本文所用“计算系统”涵盖能够执行程序或机器可执行指令或计算机可执行代码的电子部件。对包括“计算系统”的范例的计算系统的引用应该被解释为可能包含超过一个计算系统或处理核心。计算系统例如可以是多核处理器。计算系统还可以指单个计算机系统内或分布在多个计算机系统中间的计算系统的集合。术语计算系统也应该被解释为可能是指计算设备的集合或网络，每个计算设备包括处理器或计算系统。机器可执行代码或指令可以由多个计算系统或处理器运行，其可以在相同计算设备内或者甚至可以跨多个计算设备分布。
[0053]
机器可执行指令或计算机可执行代码可包括使处理器或其他计算系统执行本发明的方面的指令或程序。用于执行针对本发明的方面的操作的计算机可执行代码可以以一个或多个编程语言的任何组合来编写并且被编译为机器可执行指令，所述一个或多个编程语言包括诸如java、smalltalk、c++等的面向对象的编程语言以及诸如“c”编程语言或相似编程语言的常规过程性编程语言。在一些实例中，所述计算机可执行代码可以采取高级语言的形式或者采取预编译的形式并且结合在工作时生成机器可执行指令的解读器一起被使用。在其他实例中，机器可执行指令或计算机可执行代码可以是可编程逻辑门阵列的编程形式。
[0054]
所述计算机可执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(作为独立的软件包)、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上、或完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情形下，所述远程计算机可以通过包括局域网(lan)或广域网(wan)的任何类型的网络连接到用户的计算机，或者可以(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)对外部计算机进行连接。
[0055]
参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图、图示和/或方框图来描述本发明的方面。应理解，当可应用时，能够通过采取计算机可执行代码的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。还应理解，当互不排斥时，可以组合不同流程图、图示和/或方框图中的方框的组合。这些计算机程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或产生机器的其他可编程数据处理装置的计算系统，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的计算系统执行的指令创建用于实施在流程图和/或一个或多个方框图框中指定的功能/动作的单元。
[0056]
这些机器可执行指令或计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质能够指引计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定的方式来工
作，使得在计算机可读介质中存储的指令产生包括实施在流程图和/或一个或多个方框图框中指定的功能/动作的指令的制品。
[0057]
机器可执行指令或计算机程序指令还可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以令在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤，从而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执行的指令提供用于在流程图和/或一个或多个方框图框中指定的功能/动作的过程。
[0058]
如本文所使用的“用户接口”是允许用户或操作人员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“人机接口设备”。用户接口可以向操作人员提供信息或数据和/或从操作人员接收信息或数据。用户接口可以使得来自操作人员的输入能够被计算机接收并且可以从计算机向用户提供输出。换言之，所述用户接口可以允许操作人员控制或操控计算机，并且所述接口可以允许计算机指示操作人员的控制或操控的效果。显示器或图形用户接口上的数据或信息的显示是向操作人员提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触摸板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏手柄、网络摄像头、耳机、踏板、有线手套、遥控器和加速度计对数据的接收全都是实现对来自操作人员的信息或数据的接收的用户接口部件的范例。
[0059]
如本文所使用的“硬件接口”涵盖使得计算机系统的计算系统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。硬件接口可以允许计算系统将控制信号或指令发送到外部计算设备和/或装置。硬件接口也可以使得计算系统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、ieee 1394端口、并行端口、ieee 1284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。
[0060]
如本文所使用的“显示器”或“显示设备”涵盖适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、音频和/或触觉数据。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、双稳态显示器、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)、等离子体显示板(pdp)、液晶显示器(lcd)、有机发光二极管显示器(oled)、投影仪和头戴式显示器。
[0061]
k空间数据在本文中被定义为在磁共振成像扫描期间使用磁共振装置的天线所记录的由原子自旋发射的射频信号的测量结果。磁共振数据是断层摄影医学图像数据的范例。
[0062]
磁共振成像(mri)图像或mr图像在本文中被定义为磁共振成像数据内包含的解剖数据的经重建的二维或三维可视化。能够使用计算机来执行这一可视化。
附图说明
[0063]
在以下将仅通过范例并参考附图描述本发明的优选实施例，其中：
[0064]
图1图示了医学系统的范例；
[0065]
图2示出了图示操作图1的医学系统的方法的流程图；
[0066]
图3图示了医学系统的另外的范例；并且
[0067]
图4图示了选择咨询区域的方法。
[0068]
附图标记列表
[0069]
100 医学系统
[0070]
102 计算机
[0071]
104 硬件接口
[0072]
106 计算系统
[0073]
108 用户接口
[0074]
110 存储器
[0075]
120 机器可执行指令
[0076]
122 回波平面扩散加权磁共振图像
[0077]
124 脂肪抑制t2加权磁共振图像
[0078]
126 任选配准
[0079]
128 高扩散率区域
[0080]
130 组织区域
[0081]
132 图像处理模块
[0082]
134 咨询区域
[0083]
136 增强t2加权磁共振图像
[0084]
200 接收描述乳房组织的感兴趣区域的回波平面扩散加权磁共振图像
[0085]
202 接收描述感兴趣区域的脂肪抑制t2加权磁共振图像
[0086]
204 分割回波平面扩散加权磁共振图像以识别高扩散率区域
[0087]
206 分割脂肪抑制t2加权磁共振图像以识别组织区域
[0088]
208 通过将高扩散率区域和组织区域输入到图像处理模块中将组织区域的部分识别为咨询区域
[0089]
210 将咨询区域提供为脂肪抑制t2加权磁共振图像的分割
[0090]
300 医学系统
[0091]
302 磁共振成像系统
[0092]
304 磁体
[0093]
306 磁体的膛
[0094]
308 成像区
[0095]
309 感兴趣区域
[0096]
310 磁场梯度线圈
[0097]
312 磁场梯度线圈电源
[0098]
314 射频线圈
[0099]
316 收发器
[0100]
318 对象
[0101]
320 对象支撑体
[0102]
330 第一脉冲序列命令
[0103]
332 第一k空间数据
[0104]
334 第二脉冲序列命令
[0105]
336 第二k空间数据
[0106]
338 电导率图
[0107]
400 叠加区域
具体实施方式
[0108]
在这些附图中相似编号的元件或为等效元件或执行相同的功能。如果功能等效，则先前已经论述的元件将不必要在后面的附图中论述。
[0109]
图1图示了医学系统100的范例。在该范例中，医学系统100包括具有计算系统106的计算机。计算机102可以表示联网在一起的一个或多个计算机系统。计算系统106可以例如表示一个或多个处理器、微控制器或现场可编程门阵列。计算系统106被示为被连接到任选硬件接口104、任选用户接口108和存储器110。硬件接口104可以例如由计算系统106使用以控制医学系统100的其他部件(如果这些部件存在)。用户接口108可以例如为操作者提供一种手段来控制医学系统100以及显示磁共振图像或其他数据。存储器110表示可以由计算系统106可访问的任何类型的存储器。例如，存储器110的内容可以在多个存储设备或存储器设备之间划分。
[0110]
存储器110被示为包含机器可执行指令120。机器可执行指令120包含使计算系统106能够控制医学系统100的操作和功能以及控制任何其他额外部件的指令。机器可执行指令120还可以使计算系统106能够执行各种数学运算、数据处理任务和图像处理任务。存储器110还被示为包含回波平面扩散加权磁共振图像122。存储器110还被示为包含脂肪抑制t2加权磁共振图像124。
[0111]
存储器110被示为包含回波平面扩散加权磁共振图像122和脂肪抑制t2加权磁共振图像124之间的任选配准126。在一些实例中，可以采集两幅磁共振图像122和124，使得它们的体素之间存在一对一的关系。在其他实例中，对象能够已经可能移动并且配准126可以包含映像使得可以使用两者之间的数据。还应注意，回波平面扩散加权磁共振图像122可能具有失真，在这种情况下，与配准的轻微偏差不会对医学系统100的操作产生不利影响。这也可能使配准不必要。
[0112]
存储器110还被示为包含已经在回波平面扩散加权磁共振图像122中识别的多个高扩散率区域128。这例如可以通过根据用于扩散的预定阈值对扩散率阈值化来执行。存储器110还被示为包含在脂肪抑制t2加权磁共振图像124中识别的组织区域130。组织区域130可以例如是识别对象的组织位置的非脂肪或非脂肪质组织区域。存储器110还被示为包含图像处理模块132。图像处理模块132输出从组织区域130中选择的多个咨询区域134。它们是通过将高扩散率区域128与组织区域130相关或匹配来选择的。存储器110还被示出为包含任选的增强t2加权磁共振图像136，其示出了在脂肪抑制t2加权磁共振图像124上叠加或强调的咨询区域134。
[0113]
图2示出了图示操作图1的医学系统100的方法的流程图。首先在步骤200中，接收回波平面扩散加权磁共振图像122。接下来在步骤202中，接收脂肪抑制t2加权磁共振图像124。然后，在步骤204中，分割回波平面扩散加权磁共振图像122以识别高扩散率区域128。接下来，在步骤206，分割脂肪抑制t2加权磁共振图像124以识别组织区域130。在步骤208中，高扩散率区域128和组织区域130被输入到图像处理模块132中以将组织区域130的部分
提供或识别为咨询区域134。最后，在步骤210中，提供咨询区域134作为脂肪抑制t2加权磁共振图像的分割。
[0114]
图3图示了医学系统300的另一范例。图3中的医学系统300类似于图1中的医学系统100，除了它另外包括可以由计算系统106控制的磁共振成像系统302。
[0115]
磁共振成像系统302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。使用不同类型的磁体也是可能的，例如，还可能使用分裂式圆柱磁体和所谓的开放式磁体两者。分裂式圆柱磁体相似于标准圆柱磁体，除了已经将低温保持器分裂成两段以允许接近磁体的等平面，这种磁体例如可以结合带电粒子束治疗而使用。开放式磁体具有两个磁体段，一个在另一个之上，之间有足够大的空间，以接收对象：两个段的布置相似于亥姆霍兹线圈的布置。开放式磁体是常见的，因为对象受到较少约束。在圆柱形磁体的低温保持器内部存在一系列超导线圈。
[0116]
在圆柱形磁体304的膛306内有成像区308，其中，磁场足够强且均匀以执行磁共振成像。感兴趣区域309示出在成像区308内。从感兴趣区域采集磁共振数据。对象318被示为由对象支撑体320支撑，使得对象318的至少部分在成像区308和感兴趣区域309内。在感兴趣区域309内，可以看出存在对象318的乳房组织。
[0117]
在磁体的膛306之内还存在磁场梯度线圈310的集合，所述磁场梯度线圈用于采集初步磁共振数据，以对磁体304的成像区308之内的磁自旋进行空间编码。磁场梯度线圈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。通常，磁场梯度线圈包含三个独立的线圈集合，以用于在三个正交空间方向上进行空间编码。磁场梯度线圈电源312向磁场梯度线圈供应电流。根据时间来控制供应到磁场梯度线圈310的电流，并且该电流可以是斜变的或脉冲的。
[0118]
毗邻于成像区308是射频线圈314，所述射频线圈用于操控成像区308之内的磁自旋的取向并且用于从也在成像区之内的自旋接收无线电发射。射频天线可以包含多个线圈元件。射频天线也可以称作通道或天线。射频线圈314连接到射频收发器316。可以由独立的发射线圈和接收线圈以及独立的发射器和接收器替代射频线圈314和射频收发器316。应理解，射频线圈314和射频收发器316是代表性的。射频线圈314还旨在表示专用的发射天线和专用的接收天线。同样地，收发器316也可以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可具有多个接收/发射通道。例如，如果执行诸如sense的并行成像技术，则射频线圈314将具有多个线圈元件。
[0119]
收发器316和梯度控制器312被示为连接到计算机系统102的硬件接口106。
[0120]
存储器110还被示为包含第一脉冲序列命令330，其被配置为根据回波平面扩散加权磁共振成像协议采集第一k空间数据。存储器110还被示为包含通过利用第一脉冲序列命令330控制磁共振成像系统302采集的第一k空间数据332。回波平面扩散加权磁共振图像122是从第一k空间数据332重建的。存储器110还被示为包含第二脉冲序列命令334。第二脉冲序列命令334被配置为根据t2加权磁共振成像协议采集第二k空间数据。
[0121]
在图3所图示的范例中，第二脉冲序列命令334被配置用于采集适合于电性质断层摄影的相位测量。存储器110被示为包含通过利用第二脉冲序列命令334控制磁共振成像系统302采集的第二k空间数据336。第二k空间数据336用于重建脂肪抑制t2加权磁共振图像124以及电导率图338。电导率图338被示为存储在存储器110中。
[0122]
用于乳腺癌研究的磁共振(mr)方法通常基于造影剂的施用(例如，用于动态对比增强(dce)成像)，这被认为是基于mr的一般乳腺癌筛查的主要缺点。
[0123]“电性质断层摄影”(ept)通常可能与dce具有相同的乳房病变表征潜力。然而，现有技术中电导率的确定需要造影剂的支持才能进行可靠的肿瘤边界检测，因此，仍然缺少不含造影剂的乳腺癌ept版本。
[0124]
范例可以(a)执行仅示出肿瘤组织但几何失真(回波平面扩散加权磁共振图像122)的第一高灵敏度mr序列a 330(例如高b值epi-dwi)，(b)执行示出许多潜在病变但没有几何失真(脂肪抑制t2加权磁共振图像)的适合ept的第二mr序列b 334(例如，脂肪抑制t2加权成像)，(c)通过搜索序列a的扭曲病变和序列b的潜在病变之间的最大几何叠加识别序列b的正确肿瘤病变(识别咨询区域134)，并且任选地(d)通过从序列b重建的其电导率表征该组织的类型。
[0125]
ept的主要潜力不是肿瘤的识别(定位)，而是可疑咨询区域或肿瘤的可能表征。肿瘤的识别/定位通常由dce执行。范例建议由第一序列(序列a)替换dce。序列a与dce的敏感性相似，如例如由具有高b值的基于epi的扩散加权成像(dwi)给出。在第二步中，如由epi-dwi识别的潜在病变由ept表征。由于不能由后处理epi-dwi执行ept，需要第二专用ept扫描(序列b，例如脂肪抑制t2加权(t2w)成像)。为了启用ept，序列b有一个相位，该相位(i)完全与b1相关，并且(ii)在肿瘤对脂肪与肿瘤对腺体组织之间具有足够的内在对比。
[0126]
(i)完全b1相关相位可以由基于自旋回波的序列、具有平衡梯度的序列(稳态自由进动)或超短/零te序列给出。多回波梯度回波序列原则上允许相位演化的逐体素外推到与b1相关相位等效的te＝0，但是，需要潜在的不稳定并因此容易出错的外推算法。
[0127]
(ii)肿瘤对脂肪与肿瘤对腺体组织之间的足够的内在对比度能够是有益的，因为相位的数值微分需要使用目标体素(所谓的“内核”)周围的相邻体素的系综，其优选只包含具有相似电导率的体素。因此，需要关于肿瘤边界的先验知识来局部塑造内核以留在肿瘤体积内部。这些肿瘤边界可以从不同的扫描中获取。然而，由于不完美图像配准的风险，从单独的扫描中获取肿瘤边界和相位总是有问题的。特别是对于小肿瘤，错误地只包含几个错误配准的非肿瘤体素会显著篡改电导率结果。
[0128]
图4图示了识别咨询区域134的一种方式。图4示出了表示脂肪抑制t2加权磁共振图像124的草图。标记为130和134的区域表示组织区域130。区域128表示在回波平面扩散加权磁共振图像122中识别出的高扩散率区域。回波平面扩散加权磁共振图像122包含失真并且不能肯定地识别咨询区域134的位置。检查这可以看出，曲线128和134之间存在叠加区域400。然后将区域134识别为咨询区域。从比较两者可以清楚地看出，区域134是具有高扩散率的区域，并且因此应该由医师进一步研究。
[0129]
叠加区域400可以与曲线134的面积进行比较。如果这高于某个分数，那么这可以是预定叠加，其可以用于触发咨询区域134的识别。同样地，还可以识别区域128和134的中心或质心，并且可以比较它们之间的距离。同样检查图4，可以看出区域128的体积和区域134的体积最相似。这也可以是识别咨询区域134的备选方式。还可以看出，当与其他组织区域130相比时，区域128的形状和区域134的形状最相似。将区域128匹配到134所需的形状或变形因此也可用于识别咨询区域134。
[0130]
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，但这样的说明和描述
被认为是说明性或示范性的而非限制性的；本发明不限于公开的实施例。
[0131]
本领域技术人员通过研究附图、说明书和权利要求书，在实践要求保护的本发明时能够理解和实现所公开实施例的其他变型。在权利要求书中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以满足权利要求中记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定元件，但是这并不指示不能有利地使用这些元件的组合。计算机程序可以存储和/或分布在适当的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的一部分提供的光学存储介质或固态介质，但计算机程序也可以以其他形式分布，例如经由因特网或其他有线或无线的远程通信系统分布。权利要求书中的任何附图标记都不得被解释为对范围的限制。