用于为独立像素或体素分配组织特异pet衰减值的mri方法_2

文档序号:9672446阅读:来源:国知局
12中的氢偶极子或其他核偶极子优选地对准。进一步地,主控制器52控制序列控制器30和接收器38来生成对象12的多个MR数据集。主控制器52通过处理器54执行存储器56上的计算机可执行指令来这样做。
[0028]序列存储器58存储本领域已知的多个磁共振序列。已经发展出了各种序列来优化各种功能性检查、生理检查和解剖检查。序列已经被发展用于区分脂肪组织和软组织、用于在软组织和疤痕组织之间进行区分、用于在癌症组织和非癌症组织之间进行区分、用于区分各种器官或组织类型、用于测量灌注、用于对骨骼进行成像或识别、用于对金属进行成像或定位、以及更多的用途。主控制器52可以访问患者记录数据库60以检索关于以下中的一个或多个的信息:待检查的患者、将进行的(一个或多个)检查的特性等。可以使用这种患者信息来帮助在存储在序列存储器58中的序列当中进行选择。例如,如果患者做过手术并且在该手术中植入了金属片、螺丝、支架等,那么选择用于识别金属的序列。如果患者处置的特性要求在软组织与疤痕组织的辐射衰减之间进行区分,那么还检索用于识别疤痕组织的序列。根据选定的成像序列来控制序列控制器30,并且控制接收器38来生成与成像序列中的每个相对应的MR数据集。当成像序列包括多个成像序列时,主控制器52遍历成像序列以控制序列控制器30和接收器38。
[0029]选定的成像序列包括例如以下中的一个或多个:具有超短回波时间(TE)的多回波序列、片编码金属伪影校正(SEMAC)序列和DIX0N序列。典型地,多回波UTE序列的回波的TE值是变化的。成像序列中的每个引起生成可以被重建成映射或图像并且实现对对象12的体积内的至少一个组织和/或材料类型的识别的MR数据集中的一个。因此,成像序列中的每个产生MR数据,该MR数据在两种或更多种组织和/或材料类型之间进行区分,或识别对象12的每个像素或体素体积中的组织和/或材料类型。组织和/或材料类型包括以下中的一个或多个:空气、骨骼、肺、金属、脂肪、水、塑料等。典型地由主控制器52基于选择方案中的一个或组合来选择成像序列,例如下文所讨论的选择方案。
[0030]根据一个选择方案,MR系统10的用户使用MR系统10的用户输入设备62来人工地选择检查体积16内的成像序列或者组织和/或材料类型。对于后者,接着基于选定的组织和/或材料类型来自动地选择成像序列。任选地,诸如显示设备46的显示设备可以为用户呈现可用序列的列表和关于每个序列的用途的信息,从而允许用户使用用户输入设备62来选择成像序列或者组织和/或材料类型。例如,用户可以人工地选择成像序列以采集允许对感兴趣的组织和/或材料的识别的MR数据集。
[0031]根据另一个选择方案,基于期望的组织和/或材料类型来选择成像序列。可以利用患者记录数据库60来自动地确定期望的组织和/或材料类型。例如,如果患者医学记录指示患者在体积内包括来自过去手术的金属螺丝,那么选择用于采集实现对金属的识别的MR数据集的成像序列。
[0032]根据另一个选择方案,在根据需要的基础上选择成像序列。即选择成像序列,并且分析响应于选定的成像序列而生成的MR数据集。如果在检查体积16内存在未识别出的组织和/或材料类型,那么选择并分析另一个成像序列。对此进行重复直到识别出检查体积16内的所有体素中的组织和/或材料类型。AC处理器64合适地执行对多个映射和图像的每个体素或来自MR数据集的其他信息的分析,从而确定是否需要额外的MR数据集。在这种情况下,当采用这种选择方案时主控制器52与AC处理器64相配合。
[0033]在成像期间和/或在成像后,AC处理器64分析MR数据集和映射和图像以定量地评估每个体素内含有的(一种或多种)组织和/或材料类型,(一种或多种)组织和/或材料类型每种具有已知的辐射衰减值和/或密度值。分析每个像素或体素的值以确定每个像素或体素可能是或可能不是的一种或多种组织和/或材料类型,或者确定每个体素含有两种或更多种组织和/或材料类型中的每种的可能性。对于后者,像素或体素中的一些可以覆盖两种或更多种组织和/或材料类型之间的界面,由此像素或体素可以表示两种或更多种组织和/或材料类型。使用所有的图像或映射的对应的像素或体素中的潜在的、可能的、不可能的、经排除的组织和/或材料类型来确定在检查体积16中有哪种(一种或多种)组织和/或材料类型在预选的确定性内。任选地,显示设备46可以为用户呈现描绘每个体素或像素中的组织和/或材料类型的图像。
[0034]每个像素或体素的值典型地是该像素或体素相对于由同样的序列生成的映射或图像的其他像素或体素的相对MR信号强度。可以使用相对信号强度来估计各种组织和/或材料类型的相对比例或可能性。每个像素或体素的值可以可选地与相位或其他磁共振属性相对应。典型地,每个像素或体素的值取决于被用来生成图像或映射的序列的特性。
[0035]定量的具体方案取决于被用于生成MR数据集的成像序列。例如,在使用多回波UTE序列(例如UTE mDIXON序列)来生成MR数据集的情况下,可以使用多个回波时间的信号强度来识别与像素或体素相对应的组织和/或材料的T2*衰变属性。可以使用每个像素或体素的特异性衰变来列出查找表66,查找表66将衰变时间映射到一个或多个组织特异和/或材料特异的衰减或密度值。可选地,可以将衰变映射到具有已知的衰减或密度值的组织和/或材料类型。更为一般地,可以定义额外的组织和/或材料属性,并且使用所述属性来确定组织和/或材料类型。
[0036]尽管前述内容集中在MR信号强度成像上,但是也可以使用MR相位成像来生成关于与每个像素或体素相对应的组织和/或材料的识别信息。由于定量的缺乏、信号对比度对时间的非线性拟合和低信噪比(SNR),因而MR信号强度成像可能是次优的。这些限制妨碍了在患者护理的时间过程上对组织属性的定量测量,从而引起正电子发射断层摄影(PET)中的标准化摄取值(SUV)的不准确性,并且为适应性患者特异放射量测定和放射治疗(RT)规划中的处置规划的发展设置了障碍。
[0037]相比于MR信号强度成像,MR相位成像具有更好的SNR,引起低信号组织(例如骨密质)中经改进的图像对比度。此外,MR相位成像具有组织相关相位累积随时间的线性拟合,使得定量是现实的并且是技术上可行的。这样的方法提供了在时间上监测同一患者的可靠手段,允许利用PET和基于MR的RT规划中的SUV来实现对肿瘤对处置的响应的评估。
[0038]参考图3A和图3B图示了 MR相位的线性度。图3A图示了 MR相位图像的矢状面。在MR相位图像中垂直轴与行相对应,而水平轴与列相对应。图3B图示了在生成MR相位图像期间捕获的、MR相位图像的81行61列的数据点。垂直轴与信号强度相对应,而水平轴与以微秒计的回波时间相对应。将第一条线与数据点拟合以示出线性度。将第二条线与信号强度的数据点(不可见)拟合以示出信号强度的非线性度。
[0039]尽管MR相位成像与MR信号强度成像相比具有特定的优势,但是主要地将MR相位成像用于定量(例如Tl、T2、T2*和扩散映射),尽管MR相位成像能够定量。使用MR相位成像是较难的,这是由于相位缠绕和较不直接的解剖信息。因此,MR相位成像一般限于:
(1)“磁化率加权成像”,并且典型地只是半定量的且取决于来自MR幅度信号的信息;以及
(2)对用于特定几何结构的特定对比剂的定量。
[0040]为了克服前述的难题而使用MR相位数据的一系列超短TE采集序列。合适地,选择同相TE。超短TE (例如0到1500微秒)适合于采集来自非常短的T2*的种类(例如骨密质)的信号。对于后处理,重建处理器42分析MR相位数据以:(1)对相位进行解缠;并且(2)接着将一系列图像的强度映射为时间的函数,因此产生一系列相位累积映射。例如可以根据在 Jenkinson M.Fast,Automated N-dimens1nal Phase-Unwrapping Algorithm,Magn Reson Med 2003 ;49:193-197中公开的算法来执行对相位的解缠。每个相位累积映射与不同的TE相对应,并且通过累积在每个像素的对应的采集序列期间测得的不同强度来生成每个相位累积映射。
[0041]已知相位随时间(即在不同的TE上)的变化是与组织类型线性相关的。与MR相位的已知用途不同,AC处理器64使用MR相位来允许针对所有组织类型生成定量映射。使用每个像素或体素的相位随时间的变化来查询对于相位随时间的变化的已知组织类型。接下来可以通过将定量映射中的不同的组织类型映
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1