用於動態地改善醫學圖像獲取質量的系統的製作方法

2023-08-13 06:41:46 2

專利名稱：用於動態地改善醫學圖像獲取質量的系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於通過確定用於重新獲取圖像的已修正圖像獲取參數來動態地改 善由醫學成像設備獲取的醫學圖像的質量的系統。
背景技術：
臨床常規中的醫學圖像的質量的範圍從不可接受到非常卓越並且強烈地取決於 用戶知識、經驗和個人投入。在許多情況下，圖像是次最佳的並且包括導致圖像的操作員和 解釋員方面的不滿意的偽像和次最佳的讀取性能。在商用環境中，醫學設備的操作員可以 可以請求來自設備製造商的建議，這導致有經驗的人員的昂貴利用。在許多情況下，圖像質 量問題是用戶錯誤和獲取參數的不熟練選擇的後果。專家意見是昂貴的且通常在正在檢驗 對象的同時的需要時刻不可用。因此，用於解決此類問題的方法常常僅可用作用於問題下 一次發生的準備(fix)。根據本發明原理的系統解決了這些缺陷和相關問題。

發明內容
一種系統分析醫學圖像並識別受危害(compromised)圖像質量的特徵且導出並 向操作員呈現圖像的圖像獲取方法(例如，MR、CT掃描X射線)的提議變化，以便使生成圖 像的質量最優化。系統使用至少一個處理設備來動態地改善由醫學成像設備獲取的醫學圖 像的質量。所述至少一個處理設備包括圖像分析儀、修正處理器和消息發生器。所述圖像 分析儀自動地解析並分析表示由醫學圖像獲取設備獲取的病人的特定解剖特徵的圖像的 數據，以通過對表示圖像的數據進行針對與圖像缺陷相關聯的預定圖案的檢驗來識別圖像 中的缺陷。所述修正處理器使用使圖像缺陷與相應的修正圖像獲取參數相關聯的預定信息 映射表(information map)來確定已修正圖像獲取參數以供在響應於所識別的缺陷使用所 述圖像獲取設備來重新獲取圖像時使用。所述消息發生器生成用於呈現給用戶的指示所識 別的缺陷並建議使用已修正圖像獲取參數來重新獲取圖像的消息。


圖1示出了根據本發明原理的用於動態地改善由醫學成像設備獲取的醫學圖像 的質量的系統。圖2和3舉例說明根據本發明原理的參考無缺陷圖像和表現出典型圖像偽像的示 例性有缺陷圖像以及識別偽像、有缺陷圖像獲取的原因和供在重新獲取圖像時使用的修正 動作的相關表格信息。圖4A、4B、4C示出根據本發明原理的指示用於與所獲取的次最佳和有缺陷圖像的 可比設置相比較的圖像獲取設置的DICOM報頭(header)。
圖5舉例說明根據本發明原理的用於評估圖像掃描儀中的解剖目標結構的正確 位置的解剖標誌的檢測。圖6示出根據本發明原理的由用於通過識別圖像缺陷、錯誤的相應原因和通過將 所識別的錯誤原因轉換成修正動作來動態地改善醫學圖像的質量的系統執行的過程的流 程圖。圖7A和7B示出根據本發明原理的使圖像缺陷、錯誤原因和修正動作相關聯的映射表。圖8示出根據本發明原理的由用於動態地改善由醫學成像設備獲取的醫學圖像 的質量的系統執行的過程的流程圖。
具體實施例方式一種系統通過藉助於改變圖像獲取設備設置來監視並自動地識別且修正成像缺 陷而動態地改善醫學圖像獲取質量。所述系統自動地分析表現出次最佳質量的圖像並將圖 像的參數和圖像獲取設置與已知無缺陷參考圖像的相應參數和設置相比較。所述系統指示 (並且在一個實施例中動態地實現)圖像獲取設備設置的變化或使用成像應用程式(例如， 用於已獲取圖像的後處理)來改善圖像獲取的方式。無經驗的用戶在識別成像偽像的不同 類別方面和在導出步驟(Steps)以消除可能可由有經驗的用戶確定的偽像方面具有限制。 所述系統識別並修正圖像獲取錯誤和用戶錯誤並支持由無經驗的用戶進行的圖像設備操 作。所述系統通過在沒有遠程專家支持團隊的介入延遲的情況下用成像協議參數和設置變 化的基本即刻建議來提示用戶而使得無經驗的用戶能夠改善圖像質量。所述系統使用處於獨立環境中(例如在PC、筆記本、PDA或其它處理設備上)或完 全集成到圖像獲取設備圖像重構系統中的圖像分析儀來自動地識別圖像缺陷(或偽像)。 此圖像分析儀採用圖像後處理方法來識別諸如外體(outer body)檢測的偽像。在一個實施 例中，所述系統使用錯誤日誌來將所識別的缺陷(偽像)轉換成錯誤原因。在錯誤日誌中 報告所識別的缺陷，諸如記錄報告的錯誤消息且包括關於所檢測的缺陷的特定信息的簡單 文件。這可以包括(但不限於)所檢測的缺陷的數目、缺陷的性質和嚴重程度。此分類可 以用作詢問資料庫以識別適當修正動作的參數。雖然在本文中在MR成像系統的背景下描 述本發明，但這僅僅是示例性的且本發明原理也可適用於其它類型的成像系統，包括例如X 射線、CT掃描和超聲。圖1示出用於動態地改善由醫學成像設備40獲取的醫學圖像的質量的系統10。 由圖像處理單元13來處理由成像設備40獲取的包含不期望圖像偽像或表現出受危害圖像 質量的DICOM和其它圖像11。圖像報頭分析儀和DICOM報頭閱讀器15檢索圖像相關信息， 諸如設備40的成像模態類型(例如磁共振、計算斷層攝影)、人體部位(例如腹部、頭部)、 成像協議(例如用於MR成像的黑血製備的快速自旋迴波)和相關成像參數(例如，回波時 間TE、重複時間TR、反轉時間Tl)以及生理參數(例如，心率、呼吸率)。資料庫17包含用 於不同類型的模態(例如，MR、CT掃描、X射線、超聲)的醫學圖像的庫和充當用於圖像質 量和偽像的黃金標準的臨床應用。圖4A、4B、4C示出指示用於與所獲取的次最佳和有缺陷的圖像的可比設置相比較 的圖像獲取設置的DICOM報頭。DICOM圖像數據表示由像素數據(包括圖像)和包含關於圖像的信息的數據報頭組成的臨床標準。圖4A、4B、4C示出包括系統10所使用的突出項目 以供與圖像獲取設置相比較的典型DICOM報頭信息元素。DICOM報頭閱讀器15例如檢索圖 像相關信息項 403、406、409、410、413、415 和 417。信息項 403、406、409、410、413、415 和 417 包括模態、製造商和型號、造影劑/大丸藥(bolus)劑、掃描序列、序列變體、掃描選項、MR獲 取類型、名稱、標記、切片厚度、重複時間、回波時間、平均數目、成像頻率、成像基點(imaged nucleus)、回波數目、磁場強度、相位編碼步驟的數目、回波鏈長度、百分比採樣、視場相位 百分比、像素帶寬、軟體版本、造影劑/大丸藥劑體積、造影劑/大丸藥劑總劑量、大丸藥成 分濃度、觸發時間、標稱間隔、心率、心臟圖像數、發送線圈名稱、獲取矩陣、平面內相位編碼 方向、迴轉角、可變迴轉角標記、SAR、dB/dt和圖像的行列數目。由圖像報頭分析儀15提取 的DICOM信息被存儲在資料庫17中且被圖像分析儀20用來識別適當的模板參考圖像以供 在與已獲取圖像和成像獲取參數和設置相比較時使用以得到改善的圖像獲取。圖像分析儀20自動地解析並分析表示由醫學圖像獲取設備40獲取的病人的特定 解剖特徵的圖像的數據，以通過對表示圖像的數據進行針對與圖像缺陷相關聯的預定圖案 的檢驗來識別圖像中的缺陷。圖像分析儀20使用從DICOM報頭提取的圖像獲取臨床應用 的預定存儲知識來處理從表示已獲取圖像11的資料庫17檢索的數據。根據應用，分析圖 像以便識別對於特定臨床應用而言可能發生的特定種類的潛在偽像或圖像質量問題。對於 MR圖像而言，分析儀20分析從資料庫17檢索的圖像數據以通過例如確定圖像中的噪聲、圖 像對比度、混疊、偏離共振效應、成像切片方向/和位置，例如確定相關器官是否在足夠大 的視場的等中心(iso-center)上正確定位和多個切片上的設置和參數的一致性(例如，對 於一疊並行圖像)來確定圖像特性。分析儀20還分析從資料庫17檢索的圖像數據以通過識別包括重影(ghosting) 和模糊的偽像來確定圖像特性並確定圖像均一性、成像參數(例如，RF線圈選擇、定時、帶 寬)和硬體問題(例如，尖峰脈衝)。圖像分析儀20將所確定的特性與黃金標準圖像的相 應特性和參考圖像的圖像獲取參數相比較並生成識別在預定可接受範圍之外的項的列表 (例如，特定類型的偽像可能是不可避免的，但在由閾值確定的某一水平處變得具有侵入 性)。圖像評級處理器23例如使用參考數據的度量將圖像評估列表的單獨項分級為輕 微、嚴重或臨床上不可接受。圖5舉例說明用於評估圖像掃描儀中的解剖目標結構的正確 位置的解剖標誌的檢測。某些偽像可以通過單獨分析成像參數來檢測，然而，許多偽像要求 分析圖像的內容以檢測偽像。該分析可能涉及應用指示被成像的解剖部分的理解的預定知 識。分析儀20可靠地提供外體元素的自動檢測和相關視場，並且還使用已知方法檢測如由 圖像536所指示的環繞式(wrap-around)偽像。分析儀20將圖像分離成前景和背景區，使 得能夠使用已知方法進行針對缺陷和例如SNR(信噪比)的質量指標的全局圖像分析。分析 儀20還如在圖像539中舉例說明的那樣檢測用於評估圖像中的解剖目標結構的正確位置 的解剖標誌。響應於相關目標的檢測，此信息用來本地地分析圖像內容以評估對比度噪聲 比、邊緣強度、SNR、和指示圖像質量的其它度量。採用其它已知圖像處理手段來評估MR圖 像中的偽像的存在，包括基於部位的分析、基於學習的解決方案以檢測某些偽像圖案的基 於圖像的、基於小波的、或光譜特徵且包括變形場的分析以表徵時間分辨數據集中的運動。在圖5中，表格信息識別行503中的偽像、行506中的偽像的候選原因和行509中的重新獲取無缺陷圖像的修正動作。列516指示圖像536示出包括可以通過正確地對FOV 進行定位來修正的由於視場(FOV)在相位編碼中的不正確定位而引起的周圍組織的環繞 的偽像。列519指示圖像539示出可以通過移動病人支撐臺以對解剖體進行正確定位來修 正的由於目標解剖體的偏心位置而引起的偏離共振效應所導致的失真。修正處理器25使用從DICOM報頭提取的圖像獲取臨床應用的預定存儲知識以及 圖像評級數據來導出用於修正圖像獲取參數的候選建議。具體而言，修正處理器25使用使 圖像缺陷與相應的修正圖像獲取參數相關聯的預定信息映射表來確定已修正圖像獲取參 數以供在響應於所識別的缺陷使用所述圖像獲取設備40來重新獲取圖像時使用。所確定的已修正圖像獲取參數改善圖像質量以用於重複掃描或用於自動地或響 應於用戶交互執行的下一次圖像研究。在一個實施例中，用戶可以在視覺上確定圖像偽像 和次最佳質量並通過從偽像圖案的候選顯示的選擇中選擇最佳匹配偽像示例來支持圖像 分析。在另一實施例中，用戶可以選擇在獲取一組樣本圖像時使用的最優化圖像獲取參數 且系統10響應於特定參數的修改用文本消息來指示預期圖像變化。例如，修正處理器25用 已修正MR圖像獲取參數來提示用戶以供在重新獲取圖像時使用，包括例如使用閉氣並監 視病人的呼吸、檢查心律不齊、重新校準中心頻率、使用較大的視場(FOV)並將經修改的成 像參數值用於TE、TR和Tl、注入造影劑並使用不同的RF接收機線圈。以明確的方式(例如 經由對話框)向用戶呈現所建議的候選圖像獲取參數。修正處理器25還響應於由單元20 進行的將圖像獲取參數設置識別為次最佳的分析向用戶提供不妨礙用戶操作的細微暗示。 例如，可以用類似於Microsoft Word 的『鍵入時檢查』特徵的下劃線的視覺標記或通過使 用諸如彩色、高亮、陰影、符號或文本的另一不同類型的視覺屬性來呈現暗示。修正處理器 25還分析所確定的成像特性以識別取決於應用的衝突參數。已知系統例如基於掃描儀硬體 的能力來確定參數設置，以實現此類設置。相反，響應於圖像獲取特性分析，修正處理器25 基於對指定臨床圖像應用的適合性來選擇參數。消息和報告發生器30生成用於呈現給用戶的指示所識別的缺陷並建議使用已修 正圖像獲取參數用於重新獲取圖像的消息。單元30還提供報告，其總結所檢測的關於圖像 質量的問題和對經修改的圖像獲取參數的相應建議。在一個實施例中，報告是簡單的文本 輸出，或者例如如果圖像質量分數超過某個閾值，則作為「彈出框」變得作為警告可被操作 員看見。在另一實施例中，對圖像掃描儀資料庫17中的已存儲協議自動地進行圖像獲取參 數的修改。在另一實施例中，向服務中心發送用於獲取設置的遠程診斷和最優化(例如由 用戶或自動地)並擴展模板圖像的資料庫的報告。圖2和3舉例說明參考無缺陷功能性心臟圖像和表現出典型MR圖像偽像的示例 性有缺陷圖像以及識別偽像、有缺陷圖像獲取的原因和供在重新獲取圖像時使用的修正動 作的相關表格信息。偽像常常以由系統10通過諸如藉助於使用已知亮度邊緣和過渡檢測 方法基於亮度的重複帶狀變化來識別條帶(banding)偽像來與用於可比臨床應用的模板 圖像偽像相比較所識別的圖像的特定外觀來顯示。所述系統還根據使偽像與問題的原因和 與修正動作相關聯的映射表中的預定信息來確定受危害的圖像質量和設置及其它變化的 原因以改善圖像質量。在圖2中，圖像233是無缺陷參考圖像且圖像236、239和242示出典型偽像。表 格信息識別行203中的偽像、行206中的偽像的候選原因和行209中的重新獲取無缺陷圖像的修正動作。列216指示圖像236示出可以通過在病人閉氣期間重新獲取圖像修正 的由於不良閉氣而引起的模糊心肌層和胸壁。列219指示圖像239示出可以通過用放大 FOV和已修正成像切片位置重新獲取圖像來修正的由於視場(FOV)過小而引起的裁切不正 (cropped)的心臟和混疊。列221指示圖像242示出可以通過用正確的相位編碼方向(例 如前後)重新獲取圖像來修正的由於不正確的相位編碼方向而引起的心臟周圍組織的混 疊。在圖3中，圖像333是無缺陷參考圖像且圖像336、339和342示出典型的偽像。 表格信息識別行303中的偽像、行306中的偽像的候選原因和行309中的重新獲取無缺陷 圖像的修正動作。具體而言，列316指示圖像336示出可以通過用沿PE方向增加的FOV重 新獲取圖像來修正的由於沿相位編碼(PE)方向的FOV過小而引起的心臟周圍組織的混疊。 列319指示圖像339示出可以通過使用具有正確線圈位置的適當RF接收機線圈重新獲取 圖像來修正的由於MR成像中的不適當RF線圈的使用而引起的低信噪比。列321指示圖像 342示出可以通過使用正確的RF載波頻率和使用頻率偵察(scout)來識別正確載波頻率來 修正的由於不正確的RF載波頻率而引起的非均質血池以及脈動偽像和條帶偽像。圖6示出由用於通過識別圖像缺陷、錯誤的相應原因和通過將所識別的錯誤原因 轉換成修正動作來動態地改善醫學圖像質量的系統執行的過程的流程圖。圖像報頭分析儀 和DICOM報頭閱讀器15 (圖1)在步驟606中分析圖像603的DICOM報頭並檢索指示MR成 像模態類型、TrueFISP (真穩態進動快速成像)脈衝序列和1. 6/3. 2ms的回波/重複時間的 圖像獲取參數。在步驟609中，分析儀20分析TrueFISP圖像603的內容並檢測心臟左心 室的分段、接近於心臟的條帶偽像和血池中的血流偽像。圖像分析儀20使用已知圖像處理 方法和使特定圖像特性與已知缺陷類型相關聯的預定信息來自動地識別圖像偽像。例如， 在一個實施例中，分析儀20在步驟613中通過藉助於使用縮放、平移和旋轉功能將圖像特 徵與模板已知條帶圖案相比較以重複地使模板與圖像特徵匹配來查找圖像數據中的分離 相對恆定距離的相對恆定亮度的條帶的圖像分析來識別條帶偽像。分析儀20還將圖像獲 取參數與DICOM報頭參數信息和參考無缺陷圖像及示出匹配的模板偽像特性的圖像相比 較，所述匹配的模板偽像特性諸如為用於具有用於可比臨床應用和解剖部位的可比獲取特 性的TrueFISP圖像的模板已知條帶圖案。還從資料庫17檢索DICOM報頭參數信息，並且 分析儀20自動地確定示出過於接近心臟和血流偽像的條帶的圖像603。分析儀20在使列703中的偽像與列706中的問題原因和列709中的修正動作相 關聯的映射表中使用圖7A和7B所示的預定信息使偽像與該偽像的原因相匹配。系統10 基於包括使缺陷的一個或多個組合與錯誤原因關聯的映射表的預定信息將所識別的缺陷 轉換成錯誤原因。所述映射表可以採取表格關聯的形式或另一格式。所述系統還將錯誤原 因轉換成涉及提供用於由成像設備進行圖像獲取的已改善圖像獲取參數的修正動作。在步 驟615中，修正處理器25使用圖7的映射表以及由圖像報頭數據分析儀15導出的圖像獲 取參數(指示MR成像模態類型、TrueFISP脈衝序列和1. 6/3. 2ms的回波/重複時間)以 及由圖像評級處理器23確定的圖像評級數據來確定修正動作。所述評級數據將包括重影 和模糊的偽像和成像參數分級為輕微、嚴重和臨床上不可接受。分析儀20和修正處理器25 在使偽像與該偽像的原因(不正確的載波頻率和不良場均一性)和修正動作(改變載波頻 率並執行場墊補(field shim))相關聯時使用圖7A的例如行712的數據。系統10使用使用修正動作來提供已修正圖像617的成像設備40來重新獲取圖像。在一個實施例中，系統10例如在彈出窗口中使用計算機作業系統來向用戶呈現 錯誤消息。錯誤消息指示圖像偽像的性質和嚴重程度。該系統確定修正動作是否是已知的， 並且如果是這樣，則使用經修改的特定成像參數來建議用於重複掃描的修正動作。在一個 實施例中，使用該系統的成像設備框架檢驗錯誤信息，以確定推薦重複成像掃描並基於所 確定的修正動作來自動地修改適當的成像參數。圖8示出由用於動態地改善由醫學成像設備獲取的醫學圖像的質量的系統10執 行的過程的流程圖。在步驟811處的開始之後的步驟812中，圖像元數據(例如報頭)數據 分析儀15自動地分析由MR醫學圖像獲取設備獲取的病人的特定解剖特徵的圖像(例如， DICOM兼容圖像報頭數據)的報頭以識別在獲取圖像時使用的成像特性。元數據包括關於 圖像的數據且包括例如報頭數據。報頭分析儀15將所識別的成像特性與特定解剖特徵的 無缺陷圖像的模板報頭中的並且使用相同類型的成像模態設備獲取的相應成像特性相比 較，以識別差異。在步驟817中，圖像分析儀自動地解析並分析表示由醫學圖像獲取設備40獲取的 病人的特定解剖特徵的圖像的數據，以通過對表示圖像的數據進行針對與圖像缺陷相關聯 的預定圖案的檢驗來識別圖像中的缺陷。圖像分析儀20響應於成像模態設備的類型、所識 別的成像特性和識別所述特定解剖特徵的數據從與多個已知缺陷類型相關聯的多個預定 圖案中自動地選擇預定圖案。圖像分析儀20自動地解析並分析表示圖像的數據以識別與 ⑴條帶，( )混疊和(iii)偏離共振效應中的至少一個相關聯的圖案。圖像分析儀20自 動地解析並分析表示圖像的數據以識別與(a)噪聲，(b)圖像對比度，(c)切片位置，(d)切 片方向，(e)模糊，(f)重影，(g)圖像均一性和(h)視場中的至少一個相關聯的缺陷。圖形 分析儀20還自動地解析並分析表示圖像的數據以識別與圖像中的解剖特徵的定位、MR設 備線圈選擇、脈衝序列定時和多個堆疊切片上的圖像一致性相關聯的缺陷。修正處理器25在步驟823中使用使圖像缺陷與相應修正圖像獲取參數、描述缺 陷的相應缺陷消息、有缺陷圖像和無缺陷圖像之間的DICOM兼容報頭成像特性中的差異和 DICOM兼容報頭成像特性相關聯的預定信息映射表，來確定已修正圖像獲取參數以供在響 應於所識別的缺陷使用圖像獲取設備40來重新獲取圖像時使用。消息發生器在步驟擬6生 成用於向用戶呈現的包括與使用預定信息映射表導出的已識別缺陷相關聯的且指示已識 別缺陷的缺陷消息、特定成像特性和已獲取圖像和無缺陷圖像的報頭數據之間的已識別差 異以及響應於所識別的差異超過預定閾值建議使用已修正圖像獲取參數用於重新獲取圖 像的消息。在一個實施例中，消息指示用於相應缺陷的發生的原因。在步驟829中，修正處 理器30中的圖像設備設置單元響應於已修正圖像獲取參數自動地更新圖像獲取設備的設 置。圖像元數據數據分析儀15通過將單獨元數據項與相應的預定範圍相比較以識別超過 所述範圍的元數據項來分析圖像的元數據。單元30中的用戶界面發生器自動地生成表示 在視覺上識別圖像中的缺陷的至少一個原因的顯示圖像的數據並使用決定(resolution) 動作或獲取參數來提示用戶減少圖像中的缺陷。圖8的過程在步驟831處終止。本文所使用的處理器是用於執行存儲在計算機可讀介質上的機器可讀指令以便 執行任務的設備，並且可以包括硬體和固件中的任何一個或其組合。處理器還可以包括存 儲可執行以便執行任務的機器可讀指令的存儲器。處理器通過操作、分析、修改、轉換或傳輸信息以供可執行程序或信息設備使用、和/或通過將信息路由到輸出設備來對信息進行 操作。處理器可以使用或包括例如計算機、控制器或微處理器的能力，並使用可執行指令來 調節以執行通用計算機未執行的專用功能。處理器可以與任何其它處理器耦合(電氣地和 /或作為包括可執行組件)，使得能夠在其之間進行交互和/或通信。用戶界面處理器或發 生器(圖1中的單元30)是包括電子電路或軟體或兩者的組合以便生成顯示圖像或其一部 分的已知元件。用戶界面包括使得用戶能夠與處理器或其它設備相交互的一個或多個顯示 圖像。本文所使用的可執行應用程式包括用於例如響應於用戶命令或輸入將處理器調 節為實現諸如作業系統、環境(context)數據獲取系統或其它信息處理系統的那些功能的 預定功能的代碼或機器可讀指令。可執行程序是代碼或機器可讀指令的片斷、例行子程序、 或用於執行一個或多個特定過程的可執行應用程式的代碼或部分的其它不同區段。這些過 程可以包括接收輸入數據和/或參數、對接收到的輸入數據執行操作和/或響應於接收到 的輸入參數執行功能、以及提供結果得到的輸出數據和/或參數。本文所使用的用戶界面 (UI)包括由用戶界面處理器生成且使得能夠與處理器或其它設備進行用戶交互的一個或 多個顯示圖像及相關數據獲取和處理功能。UI還包括可執行程序或可執行應用程式。所述可執行程序或可執行應用程式將用 戶界面處理器調節為生成表示UI顯示圖像的信號。這些信號被提供給顯示圖像以供用戶 觀看的顯示設備。所述可執行程序或可執行應用程式還從諸如鍵盤、滑鼠、光筆、觸控螢幕或 允許用戶向處理器提供數據的任何其它裝置的用戶輸入設備接收信號。處理器在可執行程 序或可執行應用程式的控制下響應於從輸入設備接收到的信號操作UI顯示圖像。以此方 式，用戶使用輸入設備與顯示圖像相交互，使得能夠與處理器或其它設備進行用戶交互。本 文的功能和過程步驟可以自動地或完全或部分地響應於用戶命令而執行。在沒有用戶的直 接活動發起的情況下響應於可執行指令或設備操作執行自動地執行的活動(包括步驟)。圖1-8的系統和過程不是排他性的。可以依照本發明的原理導出其它系統和過程 以實現相同的目標。雖然已參照特定實施例描述了本發明，但應理解的是本文所示和所述 的實施例和變更僅僅是出於說明的目的。在不脫離本發明的範圍的情況下，本領域的技術 人員可以實現對當前設計的修改。所述系統自動地識別圖像偽像並在將所識別的偽像轉換 成錯誤原因和供在重新獲取圖像時使用的修正動作時使用映射表中的預定信息。此外，在 替換實施例中，所述過程和應用程式可以位於連結圖1的單元的網絡上的一個或多個(例 如分布式)處理設備上。在圖1-8中提供的任何功能、圖像控制和步驟可以完全或部分地 在硬體、軟體或兩者的組合中實現。
權利要求
1.一種用於動態地改善由醫學成像設備獲取的醫學圖像的質量的系統，包括至少一個處理設備，包括圖像分析儀，其用於自動地解析並分析表示由醫學圖像獲取設備獲取的病人的特定解 剖特徵的圖像的數據，以通過對表示所述圖像的所述數據進行針對與圖像缺陷相關聯的預 定圖案的檢驗來識別所述圖像中的缺陷；修正處理器，其用於使用使圖像缺陷與相應修正圖像獲取參數相關聯的預定信息映射 表，來確定已修正圖像獲取參數以供在響應於所識別的缺陷使用所述圖像獲取設備來重新 獲取圖像時使用；以及消息發生器，其用於生成用於呈現給用戶的指示所識別的缺陷並建議使用所述已修正 圖像獲取參數來重新獲取圖像的消息。
2.根據權利要求1的系統，包括圖像報頭數據分析儀，其用於分析所述圖像的報頭以識別在獲取所述圖像時所使用的 成像特性並將所識別的成像特性與所述特定解剖特徵的圖像的模板報頭中的並且使用相 同類型的成像模態設備獲取的相應成像特性相比較，以識別差異，以及所述消息發生器生成用於呈現給用戶的指示所識別的差異的消息。
3.根據權利要求2的系統，其中所述圖像報頭數據分析儀響應於所識別的差異超過預定閾值而生成用於呈現給用戶 的指示所識別的差異的消息。
4.根據權利要求2的系統，其中所述圖像報頭數據是DICOM兼容圖像報頭數據。
5.根據權利要求1的系統，其中所述修正處理器使用使圖像缺陷與相應修正圖像獲取參數和描述缺陷的相應缺陷消 息相關聯的預定信息映射表，以及所述消息發生器生成用於呈現給用戶的包括與使用所述預定信息映射表導出的已識 別缺陷相關聯的缺陷消息的消息。
6.根據權利要求5的系統，其中所述缺陷消息指示相應缺陷的發生原因。
7.根據權利要求1的系統，包括圖像設備設置單元，其用於響應於所述已修正圖像獲取參數自動地更新所述圖像獲取 設備的設置。
8.根據權利要求1的系統，包括圖像報頭數據分析儀，其用於分析所述圖像的報頭以識別在獲取所述圖像時使用的成 像特性，以及所述圖像分析儀響應於所識別的成像特性自動地從多個預定圖案中選擇所述預定圖案。
9.根據權利要求1的系統，其中所述圖像分析儀響應於成像模態設備的類型自動地從與多個已知缺陷類型相關聯的 多個預定圖案中選擇所述預定圖案。
10.根據權利要求1的系統，其中所述圖像分析儀響應於識別所述特定解剖特徵的數據自動地從多個預定圖案中選擇 所述預定圖案。
11.根據權利要求1的系統，包括圖像元數據數據分析儀，其用於通過將單獨元數據項與相應預定範圍相比較以識別超 過所述範圍的元數據項來分析所述圖像的元數據。
12.根據權利要求1的系統，包括用戶界面發生器，其用於自動地生成表示在視覺上識別所述圖像中的缺陷的至少一個 原因的顯示圖像的數據。
13.公開權利要求2的系統，其中所述顯示圖像用決定動作或獲取參數提示用戶減少所述圖像中的所述缺陷。
14.一種用於動態地改善由MR醫學成像設備獲取的醫學圖像的質量的系統，包括至少一個處理設備，包括圖像數據分析儀，其用於自動地分析由MR醫學圖像獲取設備獲取的病人的特定解剖 特徵的圖像的元數據以識別在獲取所述圖像時使用的成像特性；圖像分析儀，其用於自動地解析並分析表示由醫學圖像獲取設備獲取的病人的特定解 剖特徵的圖像的數據，以通過對表示所述圖像的所述數據進行針對與圖像缺陷相關聯的預 定圖案的檢驗來識別所述圖像中的缺陷；修正處理器，其用於使用使圖像缺陷與相應修正圖像獲取參數和與DICOM兼容報頭成 像特性相關聯的預定信息映射表，來確定已修正圖像獲取參數以供在響應於所識別的缺陷 使用所述圖像獲取設備來重新獲取圖像時使用；以及圖像設備設置單元，其用於響應於所述已修正圖像獲取參數自動地更新所述圖像獲取 設備的設置，以及消息發生器，其用於生成用於呈現給用戶的指示所識別的缺陷或特定成像特性並建議 使用所述已修正圖像獲取參數來重新獲取圖像的消息。
15.根據權利要求14的系統，其中所述圖像數據分析儀將所識別的成像特性與所述特定解剖特徵的圖像的模板報頭中 的並且使用相同類型的成像模態設備獲取的相應成像特性相比較，以識別差異，以及所述修正處理器使用使有缺陷圖像和無缺陷圖像之間的DICOM兼容報頭成像特性中 的差異與相應修正圖像獲取參數相關聯的預定信息映射表，來確定已修正圖像獲取參數以 供在響應於所識別的差異使用所述圖像獲取設備來重新獲取圖像時使用。
16.根據權利要求14的系統，其中所述圖像分析儀自動地解析並分析表示所述圖像的數據以識別與(a)條帶，(b)混疊 和(c)偏離共振效應中的至少一個相關聯的圖案。
17.根據權利要求14的系統，其中所述圖像分析儀自動地解析並分析表示所述圖像的數據以識別與(a)噪聲，(b)圖像 對比度，(c)切片位置和(d)切片方向中的至少一個相關聯的缺陷。
18.根據權利要求14的系統，其中所述圖像分析儀自動地解析並分析表示所述圖像的數據以識別與(a)模糊，(b)重影， (c)圖像均一性和(d)視場中的至少一個相關聯的缺陷。
19.根據權利要求14的系統，其中所述圖像分析儀自動地解析並分析表示所述圖像的數據以識別與(a)所述圖像中的 所述解剖特徵的定位，(b)MR設備線圈選擇，(c)脈衝序列定時和(d)多個堆疊切片上的圖 像一致性中的至少一個相關聯的缺陷。
20.根據權利要求14的系統，包括消息發生器，其用於生成用於呈現給用戶的指示所識別的缺陷或特定成像特性並建議 使用所述已修正圖像獲取參數來重新獲取圖像的消息。
21.一種用於動態地改善由醫學成像設備獲取的醫學圖像的質量的系統，包括至少一個處理設備，包括圖像報頭數據分析儀，其用於自動地分析由醫學圖像獲取設備獲取的病人的特定解剖 特徵的圖像的DICOM兼容報頭以識別在獲取所述圖像時所使用的成像特性，並將所識別的 圖像特性與所述特定解剖特徵的圖像的模板報頭中的並且使用相同類型的成像模態設備 獲取的相應成像特性相比較，以識別差異；修正處理器，其用於使用使DICOM兼容報頭成像特性與相應修正圖像獲取參數相關聯 的預定信息映射表，來確定已修正圖像獲取參數以供在響應於所識別的差異使用所述圖像 獲取設備來重新獲取圖像時使用；以及消息發生器，其用於生成用於呈現給用戶的指示所識別的差異並建議使用所述已修正 圖像獲取參數來重新獲取圖像的消息。
22.根據權利要求21的系統，包括圖像分析儀，其用於自動地解析並分析表示由醫學圖像獲取設備獲取的病人的特定解 剖特徵的圖像的數據，以通過對表示所述圖像的所述數據進行針對與圖像缺陷相關聯的預 定圖案的檢驗來識別所述圖像中的缺陷；所述修正處理器使用使圖像缺陷與相應修正圖像獲取參數相關聯的預定信息映射表 來確定已修正圖像獲取參數以供在響應於所識別的缺陷使用所述圖像獲取設備來重新獲 取圖像時使用；以及所述消息發生器生成用於呈現給用護的指示所識別的缺陷並建議使用已修正圖像獲 取參數來重新獲取圖像的消息。
全文摘要
用於動態地改善醫學圖像獲取質量的系統。一種系統使用包括圖像分析儀、修正處理器和消息發生器的至少一個處理設備來動態地改善醫學圖像的質量。所述圖像分析器自動地解析並分析表示由醫學圖像獲取設備獲取的病人的特定解剖特徵的圖像的數據，以通過對表示圖像的數據進行針對與圖像缺陷相關聯的預定圖案的檢驗來識別圖像中的缺陷。所述修正處理器使用使圖像缺陷與相應修正圖像獲取參數相關聯的預定信息映射表來確定已修正圖像獲取參數以供在響應於所識別的缺陷使用所述圖像獲取設備來重新獲取圖像時使用。所述消息發生器生成用於呈現給用戶的指示所識別的缺陷並建議使用已修正圖像獲取參數來重新獲取圖像的消息。
文檔編號A61B19/00GK102058432SQ20101054406
公開日2011年5月18日 申請日期2010年11月11日 優先權日2009年11月11日
發明者J·格林, P·維爾, S·策爾斯多夫 申請人:美國西門子醫療解決公司, 西門子公司