具有對由mr線圈導致的輻射吸收進行校正的混合mr/pet的製作方法

2023-10-10 22:36:04 1

專利名稱：具有對由mr線圈導致的輻射吸收進行校正的混合mr/pet的製作方法
具有對由MR線圈導致的輻射吸收進行校正的混合MR/PET
本申請涉及成像技術領域。本申請尤其涉及到組合的磁共振(MR)和 正電子發射層析攝影(PET)成像系統，並特別參考它們加以描述。以下內 容更一般地涉及將MR成像器械與核成像器械，例如前述PET器械或單光 子發射計算層析攝影(SPECT)等組合的成像系統。
在混合成像系統中，將兩個或更多醫學成像器械集成到同一設施或房 間中，甚至集成到同一掃描器外殼中，從而組合構成器械的優點，以獲取 關於被成像受檢者的更有用信息。混合成像系統與通過分立的獨立成像系 統採集這種圖像相比，更容易在空間和時間上對準來自構成器械的圖像。 獨立的成像系統在研究之間具有更長的滯後時間，使其難以在研究之間最 低限度地幹擾患者。市場上買得到的混合成像系統包括 PrecedenceTMSPECT/計算斷層攝影(CT)系統和GeminiTMPET/CT系統， 兩者都可以從荷蘭Eindhoven的Philips Medical Systems買到。
對混合MR/PET成像系統也有興趣。在一些方法中，例如在Cho等人 的美國公開申請2006/0052685 Al中公開的方法，提供了物理上獨立的MR 和PET掃描器，並設置患者支撐以將患者移動到MR掃描器或PET掃描器 中。在其他方法中，PET探測器與MR掃描器集成。例如，參見Fiedler等 人的WO 2006/111869和Frach等人的WO 2006/111883，以了解這種集成方 法的一些範例。Hammer的美國專利No.4939464中披露的集成方式變化是 僅將PET掃描器的閃爍器集成到磁共振掃描器中。 混合MR/PET或混合MR/SPECT成像系統的優點是不在MR或PET成 像之間移動受檢者，或者僅移動較短距離而不重新定位，同時保持與公共 受檢者載體設置在一起(例如，如在Cho等人的美國公開申請2006/0052685 Al中所示)。在其他混合系統，例如SPECT/CT或PET/CT中也實現了這個 優點。
當器械之一為MR時，如果MR成像採用一個或多個局部射頻線圈，這個優點會部分被消除。在利用MR對受檢者成像時，可以將一個或多個 局部射頻線圈用作接收線圈或線圈陣列以採集磁共振數據，並且任選地可 以用於以發送模式來激勵磁共振。局部線圈的優點是相對於受檢者定位得 接近，這改善了信噪比和其他成像度量。另一方面，核成像方式不使用局 部線圈。當從MR成像切換到核成像時，可以取消局部線圈，或者等價地，
在從核成像切換到MR成像時，可以安裝局部線圈。然而，在MR和核成 像之間拆除或安裝局部線圈具有缺點，例如延長了成像期間的時間，並增 大了可能以使核圖像和SPECT圖像的空間對準困難或較不精確的方式移動 受檢者的可能。此外，對於集成的MR/PET掃描器而言，這樣必需要從檢 査區域退回受檢者以拆除或安裝局部線圈，並然後再次插入受檢者，而本 來這是不必要的操作。再者，PET和MR部件在同一外殼中的集成掃描器 優點是可能同時採集PET和MR數據，在這種情況下，優選地在同時進行 PET和MR成像期間安裝局部線圈。
作為備選，可以在核成像期間保持一個或多個局部線圈安裝在其上。 然而，這種方法的缺點是一個或多個線圈可能會吸收核成像中使用的輻射， 從而在核圖像中生成陰暗、陰影、密度梯度或其他偽影外來偽影。這些偽 影可能會使核圖像中感興趣的受檢者特徵隱藏或模糊，或者可能被誤判為 受檢者特徵，導致錯誤診斷或其他解釋錯誤。
根據一方面，披露了一種成像方法，包括利用與受檢者設置在一起
的磁共振部件採集所述受檢者的磁共振數據；利用與所述受檢者設置在一 起的所述磁共振部件採集所述受檢者的核成像數據；確定所述磁共振部件 相對於所述核成像數據的參照系的位置；以及重構所述核成像數據以產生 至少一部分所述受檢者的核圖像，所述重構包括基於所述磁共振部件的密 度圖和確定出的所述磁共振部件相對於所述核成像數據的所述參照系的位 置調節所述核成像數據和所述核圖像的至少一個，以對所述核圖像進行由 所述磁共振部件導致的輻射吸收的校正。
根據另一方面，披露了一種成像系統，包括配置為採集受檢者的磁 共振數據的磁共振成像儀；配置為從受檢者採集核成像數據的核成像儀； 配置為在所述受檢者支撐上無需重新定位的所述受檢者的情況下由所述磁共振成像儀採集磁共振數據並由所述核成像儀採集核成像數據時支撐所述 受檢者的受檢者支撐；在所述受檢者支撐上可確定的相對於所述核成像儀 的參照系的位置處與所述受檢者設置在一起的磁共振部件，所述磁共振部 件在磁共振數據的採集期間與所述磁共振成像儀協作；以及核圖像重構處 理器，用於重構所述核成像數據以產生所述受檢者的至少一部分的核圖像， 所述核圖像重構處理器包括數據校正器，所述數據校正器基於所述磁共振 部件的密度圖調節所述核成像數據和所述核圖像中的至少一個，以校正所 述核圖像的由所述磁共振部件導致的輻射吸收。
根據另一方面，披露了一種或多種數字存儲介質，所述一種或多種數 字存儲介質存儲信息，所述信息用於針對核成像數據的採集期間由與受檢 者設置在一起的磁共振部件導致的輻射吸收，校正從所述受檢者採集的核 成像數據以及從所述核成像數據導出的受檢者至少一部分的核圖像中的至 少一個。所存儲的信息至少包括磁共振部件的密度圖。
根據另 一方面，披露了 一種用於混合成像系統中的局部磁共振部件， 所述混合成像系統提供磁共振成像能力和至少一種核成像能力，所述磁共 振部件包括用於在磁共振成像和核成像兩者期間與受檢者設置在一起的 主體，所述主體的至少一部分可吸收所述核成像中使用的輻射，使得所述 主體影響所述核成像；以及與所述主體設置在一起的至少一個位置識別元
件，所述至少一個位置識別元件能夠確定所述主體相對於所述核成像數據 的參照系的位置。
一個優點在於，使用於MR成像中的局部線圈能夠在MR成像之前、 之後或同時執行的核成像期間保持在原處，核圖像中的伴生偽影得到抑制。 另一優點在於，通過方便在核成像期間保持MR成像期間使用的局部 射頻線圈在原處，使得混合MR/核成像工作流程更迅速。 另一優點是有助於並行的MR和核數據採集。 另一優點在於利用混合MR/核成像系統採集到改善的核圖像。 在閱讀並理解以下詳細說明的基礎上，本領域的普通技術人員將會理 解本發明的其他優點。
本發明可以以各種部件和部件布置以及各種步驟和步驟的安排實現。附圖僅用於例示優選實施例，不應視為限制本發明。


圖1概略示出了包括磁共振成像儀和核成像儀的成像系統； 圖2概略示出了圖1的成像系統的頭部線圈和受檢者支撐的透視圖； 圖3概略示出了適用於圖1的成像系統中的核成像數據重構部件的第
一實施例，以重構核成像數據並對與被成像受檢者設置在一起的頭部線圈
的福射吸收進行校正；
圖4概略示出了圖1的成像系統的備選實施例，其中，用設置於受檢 者軀幹上方或下方並包括多個基準標記的SENSE或其他身體線圈替代頭部 線圈；
圖5概略示出了適用於圖1的成像系統中的核成像數據重構部件的第 二實施例，以重構核成像數據並對與被成像受檢者設置在一起的頭部線圈 的輻射吸收進行校正；
圖6概略示出了適用於圖1的成像系統中的核成像數據重構部件的第 三實施例，以重構核成像數據並對與被成像受檢者設置在一起的頭部線圈 的輻射吸收進行校正。
參考圖1，混合成像系統包括磁共振(MR)成像儀10、核成像儀12 以及設置於MR成像儀10和核成像儀12之間的受檢者支撐，例如圖示的 病床14。射頻屏蔽基本包圍並界定射頻隔離室或空間16。 MR成像儀IO、 核成像儀12和病床14設置於射頻隔離室之內。在備選布置中，例如在通 過引用併入本文的Cho等人的美國公開申請2006/0052685中所示的布置 中，MR成像儀和核成像儀設置於獨立房間或隔間中，任選地，僅對包含 MR成像儀的房間或隔間進行射頻屏蔽。在其他備選設置中，例如在Fiedler 等人的WO 2006/111869或Fmch等人的WO 2006/111883或Hammer的美 國專利No.4939464中所示的設置中(三個文獻全部通過引用併入本文)， 核成像儀的部分，包括輻射探測器(或至少輻射探測器的閃爍體)被集成 到MR成像儀中。在一些實施例中，MR成像儀10是商用MR掃描器，例 如可從荷蘭Eindhoven的Philips Medical Systems買到的AchievaTM或 InteraTM磁共振掃描器。更一般地，MR成像儀10可以是基本任何類型，例 如圖示的水平柱腔磁體掃描器、開放式MR掃描器等。在一些實施例中，核成像儀12為正電子發射斷層攝影(PET)成像儀
或單光子發射計算斷層攝影(SPECT)成像儀。典型地，核成像儀12用於 檢測高能粒子和高能光子中的至少一種。例如，PET成像儀檢測通過正負 電子湮沒事件產生的511 keV光子，而SPECT成像中使用的丫攝像機用於
檢測由選定的放射性藥物發出的Y射線(光子)等。在一些實施例中，核 成像儀12是商用PET掃描器，例如可從荷蘭Eindhoven的Philips Medical Systems買到的AllegroTM或Mosaic PET掃描器。在一些實施例中，核成 像儀12是商用伽馬攝像機，例如可從荷蘭Eindhoven的Philips Medical Systems買到的ForteTM、 SkylightTM或BrightviewTM伽馬攝像機。還想到過 讓核成像儀12自身包括兩個或更多構成成像系統。例如，核成像儀12可 以是都可從荷蘭Eindhoven的Philips Medical Systems買到的Precedence SPECT/CT系統或Gemini PET/CT系統。想到的其他布置是形式為組合的 PET/SPECT成像儀的核成像儀或用於採集SPECT和PET成像數據兩者的 伽馬攝像機。
圖示的MR成像儀IO和核成像儀12之間的病床14布置是有利的，因 為其物理地分隔了MR和核成像儀IO、 12。這種物理分隔減小了MR成像 儀IO產生的靜磁場對核成像儀12的不利影響，還減輕了源於核成像儀12 的鐵磁體塊和射頻幹擾對MR成像儀10的不利影響。圖示的病床14包括 基部20以及可線性平移的受檢者支撐22，受檢者支撐22的形式是與基部 20耦合且對齊的患者託座，以便選擇性地移動到MR成像儀10的檢查區域 24中，進行MR成像，並移動到核成像儀12的檢查區域26中，進行核成 像(例如，PET或SPECT成像)。圖示的基部20任選地被配置成在加載患 者期間降低，使得向患者支撐託座22上加載患者更加容易。任選地將核成 像儀12安裝在軌道28上，從而能夠平移核成像儀12離開MR成像儀10， 方便患者加載、維護操作等。在這種實施例中，任選地，在MR成像期間 移動核成像儀12離開MR成像儀10，以減輕核成像儀12的鐵磁體塊對 MR成像的影響。有利地，受檢者支撐14能夠在用於MR成像的MR成像 儀10和用於核成像的核成像儀12之間移動受檢者而無需在受檢者支撐上 重新定位患者。
在其他想到的實施例中，將核成像儀，或至少核成像儀的輻射探測器
12或閃爍體集成地容納在MR成像儀外殼中。例如，在Fiedler等人的WO 2006/111869、 Frach等人的WO 2006/111883和Hammer的美國專利 No.4939464中披露了一些適當的集成布置。在這種集成實施例中，用於MR 成像和核成像的檢驗區域可以是一個或者相同的，或者可以偏移，但在空 間上交迭。有利地，在這些實施例中，可以不用移動受檢者，同時或相繼 (或者首先MR數據，接著核成像數據，或者反之)或以交織方式採集MR 數據和核成像數據。
繼續參考圖i，圖示的成像系統包括頭部線圈30形式的局部射頻線圈，
其可以是只接收線圈、只發射線圈或發射/接收線圈。更一般地，可以提供 一個或多個局部射頻線圈或線圈陣列用於對諸如手臂、腿、手腕、軀幹等 研究區成像。作為另一個範例，圖4示出了受檢者以及與受檢者設置在一 起的SENSE身體線圈。MR成像任選地涉及到服用適當的磁性造影劑以增 強磁共振對比度。核成像典型地涉及到服用放射性藥物，以提供用於核成 像儀12成像的放射性。
通過諸如同軸電纜的射頻電纜將局部頭部線圈30與磁共振成像儀10 的磁共振接收系統的其餘部分耦合。在圖l一3中，例示性射頻電纜32在 MR成像和核成像期間都保持與局部頭部線圈30相連。射頻電纜32被配置 成在可線性平移的患者支撐託座22下方通過並具有第一端，在將患者支撐 託座22移動到MR成像儀10的檢查區域24中時，以及在將患者支撐託座 22移動到核成像儀12的檢查區域26中時，第一端都保持與局部頭部線圈 30耦合(如圖所示)或與和頭部線圈30相連的裝置埠耦合。在基部20 中或附近任選地設置拉緊器、巻筒36或其他巻線機構以巻起鬆弛的電纜。 在其他想到的實施例中，為電纜提供人工或自動切斷器，當將患者支撐託 座22移動到核成像儀12的檢查區域26中或向該檢査區域26移動時，人 工或自動切斷器將射頻電纜的第一端與頭部線圈30斷開連接。也想到過局 部射頻線圈和MR成像儀之間的無線連接。此外，可以為受檢者支撐14上 的受檢者設置除局部射頻線圈之外的一個或多個其他磁共振部件。例如， 可以為受檢者支撐14上的受檢者設置插入式磁場梯度線圈。其他想到的磁 共振部件包括患者束縛、舒適墊或相關附件、電子線路或電纜、用於功能 性MR研究的視覺或其他激勵裝置等。協同與受檢者支撐14設置在一起的受檢者身上的局部射頻線圈或線圈 陣列和/或其他磁共振部件，利用MR成像儀10進行磁共振成像具有在磁共 振領域中得到認可的優點。例如，局部線圈能夠提供更為緊密的射頻耦合，
從而獲得更高的SNR、更低的SAR (對於局部發射或局部T/R線圈而言)、 更高的磁場梯度強度/上升時間性能(對於插入式磁場梯度線圈而言)以及 其他公認的優點。
然而，在核成像數據採集期間磁共振部件是無用的——實際上，與受 檢者設置在一起的磁共振部件會吸收輻射。另一方面，在MR成像之後和 核成像之前拆除磁共振部件(或相反，在核成像之後和MR成像之前安裝 磁共振部件)是不利的，因為可能會推擠、移動或以其他方式幹擾到受檢 者，使得對於MR和核成像數據採集而言受檢者的位置大不相同。在MR 和核成像之間位置有大的差別是不利的，因為它們使得MR/核圖像對準更 加困難且精確度更低，並且不論是否在進行比較之前執行圖像的空間對準， 一般會使放射學家、醫生或其他臨床醫師或診斷專家更難以比較標稱對應 的MR和核圖像。在成像期間之間安裝或拆除磁共振部件也是不利的，因 為這延長了總的成像期間時間。
因此，參考圖1和2，在核成像和MR成像之間不拆除頭部線圈30。 採集到的磁共振成像數據受益於使用頭部線圈30，並由磁共振(MR)圖像 重構處理器40處理所得的數據以產生MR圖像。在核成像期間，可以預計 到頭部線圈30會吸收核成像中使用的一些輻射。例如，如果核成像儀12 是PET掃描器，那麼其通過檢測相反方向的511keVY射線的時域同時(時 域窗口之內)對來工作。這些y射線中以其他方式被檢測到的一些相反被 頭部線圈30的材料吸收。因此由於存在頭部線圈30使採集到的核成像數 據劣化。為了解決這個難題，核圖像重構處理器42結合了數據校正器44， 數據校正器基於給出了頭部線圈30的輻射吸收特性的線圈密度圖46對核 成像數據或重構圖像進行校正。幾何處理器48判斷頭部線圈30是否存在。 如果頭部線圈30的位置是可調節的，那麼幾何處理器48還判斷頭部線圈 30的位置。圖像選擇器或對準處理器50任選地在空間上對準MR和核圖像， 並選擇核圖像或MR圖像之一，或2D或3D圖像之一的切片或其他部分， 或時間上相繼圖像的CINE序列，或諸如MR和核圖像的疊加的組合等，以在諸如視頻監視器、LCD顯示器、等離子體顯示器的圖像顯示裝置52、產 生永久圖像的印表機或其他標記引擎等上顯示。
可以通過各種方式產生線圈密度圖46。在經驗方法中，採集頭部線圈 30或其他磁共振部件的校準核成像數據，並重構採集的校準核成像數據以 產生線圈密度圖46。例如，可以沿著頭部線圈的中心軸定位圓柱形均勻洪 水源，並產生頭部線圈的衰減圖。任選地，可以在這種校準數據採集中使 用受檢者模型，以模擬受檢者的效果和/或為頭部線圈30或其他磁共振部件 提供結構支持。
參考圖2和3，示出了重構部件的範例實施例，在局部線圈(例如圖l 和2的頭部線圈30)在患者支撐託座22上具有不可調位置時，適於使用該 範例。在這種情況下，幾何處理器48包括線圈探測器，其判斷受檢者支撐 託座22上是否安裝了頭部線圈30。簡要參考圖2，例如，可以嵌入線圈探 測器作為接觸傳感器56，檢測將頭部線圈30插入配對設備58中。接觸傳 感器56例如可以是帶彈簧載荷的引腳，在將頭部線圈30插入配對設備58 中時將引腳壓到彈簧載荷上以形成電接觸。如果幾何處理器48未探測到局 部頭部線圈30，那麼無需調用數據校正器44，而由核圖像重構處理器42 重構採集的核數據60，以產生核圖像62。
另一方面，如果幾何處理器48確實探測到局部頭部線圈30，那麼如前 所述由核圖像重構處理器42重構採集到的核數據60，但此外還調用數據校 正器44以對核圖像校正由頭部線圈30導致的輻射吸收，從而產生作為已 校正圖像的核圖像62。為了進行校正，數據校正器44相對於核成像數據 60的參照系來確定頭部線圈30的位置。在圖3中所示的方法中，根據受檢 者支撐22的位置64進行這種校正。頭部線圈30在受檢者支撐22上具有 不可調節的位置，通常是相對於核成像儀12的參照系校準將受檢者支撐22 移動到核成像儀12中的過程的。因此，基於受檢者支撐位置64，相對於核 成像數據60的參照系確定頭部線圈30的位置是簡單的。例如，如果在受 檢者支撐22處於其參考位置zQ時頭部線圈30位置為Ze。，那麼，如果將受 檢者支撐22推進到z的受檢者支撐位置64，那麼對應的線圈位置Zc為 zc=zc0+ (z-z0)。
由於在圖3的實施例中，受檢者支撐22僅具有單個運動自由度(例如軸向或Z方向運動)，所以數據校正器44通過將線圈密度圖46平移到線圈
位置ze，來參照核成像數據60的參照系確定頭部線圈30的位置。數據校 正器44可以使用各種方法來進行校正。在一種方法中，重構採集的核成像 數據60以形成未校正圖像，線圈密度圖46存儲頭部線圈30的空間輻射吸 收圖，通過從未校正的重構核圖像減去線圈密度圖46的密度來產生校正的 核圖像62。在另一種方法中，線圈密度圖46存儲著沿每個投影路徑吸收輻 射顆粒的統計可能性的信息，該信息用於校正投影空間中採集的核成像數 據。然後重構校正的投影數據以形成校正的核圖像62。也想到過類似於用 於對骨骼、其他輻射吸收組織、植入物等進行校正的技術的其他技術。
參考圖4，可以可調節地定位一些局部線圈。例如，圖4示出了軀幹線 圈30'，軀幹線圈是多個平面單迴路線圈的陣列，適於用作SENSE陣列或 其他平行成像陣列。圖示的軀幹線圈30'具有後段(圖4中不可見)和前段 70，所述後段具有與受檢者支撐22設置在一起的幾個平面單迴路線圈元件， 所述前段70具有設置於受檢者前側軀幹上方的幾個額外平面單迴路線圈元 件。綁帶72以擠壓方式緊靠受檢者夾緊軀幹線圈30'。可調節地定位軀幹 線圈30'在於，前段和後段之間的分隔隨著受檢者的寬度或"厚度"而變化， 還在於軀幹線圈30'沿受檢者支撐20的位置可以在一個患者和下一個患者 之間變化。要指出的是，軀幹線圈的前方部分和後方部分兩者的部分可以 繞著受檢者的左右體表纏繞。在一些情況下，線圈後方部分不是柔性的， 可以臨時或永久固定在患者支撐中。對於可以可調節定位的局部線圈而言， 圖3的系統是不充分的。
參考圖4和5，示出了重構部件的範例實施例，當局部線圈(例如圖4 的軀幹線圈30)可以可調節地定位於患者支撐託座22上時，適於使用該重 構部件。在圖5的例示性實施例中，幾何處理器48根據從磁共振成像提供 的輸入判斷線圈30'的位置。由磁共振處理器40重構採集到的磁共振數據 76以產生磁共振圖像，該磁共振圖像對局部線圈30'之內或之上的材料成 像，或對設置於局部線圈30'上或中的MR基準標記80成像。通常，磁共 振成像不會"看到"用於收集MR成像數據的線圈或線圈陣列。因此，MR 成像儀10獲得的軀幹診斷或臨床MR圖像將不會提供適於判斷局部線圈30' 的位置的來自局部線圈30'的信息。克服這一難題的一種方法是包括設置於
16局部線圈30'上或中的基準標記80。在這種情況下，診斷或臨床MR圖像將 包括對應於MR基準標記80的對比度。
在一些實施例中，MR成像從一般的'H核素採集成像數據，MR基準 標記80包含除核素之外的不同核素，不同核素可以被MR成像儀10探 測到以提供期望的MR可見性。例如，可以使用多核MR成像序列來採集 'H圖像和第二種核素的圖像，以便相對於HMR圖像給出的矩陣識別MR 基準標記80。在另一種方式中，MR基準標記80包含水或另一種材料，在 'H核素的常規MR成像中對其成像。在這種實施例中，MR基準標記80適 當地具有可以在MR圖像中檢測到的形狀、尺寸、密度或其他特徵，以在 MR圖像中識別基準標記。在一些實施例中，想到採用少到單個的MR基準 標記；然而，如圖4所示使用兩個、三個或更多MR基準標記80有利地能 夠導出更精確和詳細的位置信息。例如，單個基準標記一般不足以為局部 線圈30'判斷傾斜、旋轉或其他非平移的位置信息。或者，可以由核成像儀 對基準標記成像，以使核成像儀能夠判斷局部線圈的位置。任選地，基準 標記還能夠用於其他目的，例如為進行運動補償、呼吸選通等提供參考標 記。
幾何處理器48判斷受檢者支撐22上的局部線圈30'的位置，包括判斷 軀幹線圈30'的前段和後段之間的間距，任選地判斷由於受檢者軀幹形狀導 致的前段傾斜、旋轉或其他歪曲，或其他位置信息。幾何處理器48判斷局 部線圈30'相對於MR成像儀10的參照系的位置。這轉而容易參照設置受 檢者的受檢者支撐22的參照系，因為通常是相對於MR成像儀10的參照 系校準將受檢者支撐22移動到MR成像儀10中的過程的。
數據校正器44使用局部線圈30'的位置信息進行校正，如結合圖3的 實施例已經闡述的那樣。使用在核成像期間相對於核成像儀12校準的受檢 者支撐位置64來參照採集的核成像數據60的參照系相對於受檢者支撐(從 MR數據和/或核數據確定的)確定局部線圈30'的位置信息。採用線圈密度 圖46以線圈密度圖46的適當調節來進行校正，以解決從MR成像判定的 局部線圈30'平移以及任選的傾斜、旋轉或其他歪曲問題。在另一實施例中， MR和核系統都對基準點成像。MR成像儀10能夠確定局部線圈30'更高分 辨率的圖，核成像儀12可以用於針對MR和核數據採集之間的任何運動或核數據採集期間的任何運動對圖進行調節。基準標記80有利地允許從診斷或臨床圖像確定與局部線圈30'相關的 位置信息。在這種情況下，優選地在數量和位置上限制基準標記，使得它們始終在通常利用特定線圈/MR部件執行的MR圖像獲取的成像視野 (FoV)之內，從而不會有來自FoV之外的基準標記失真，在MR成像中 可能會將這種失真誤判為損傷或其他組織異常。在另一種方式中，利用MR 成像儀10進行獨立的線圈成像操作，以確定與局部線圈30'相關的位置信 息。任選地，這種備選方式不依賴於MR基準標記80，實際上，可以在備 選實施例中任選地省略MR基準標記80。這種方式使用了對局部線圈30' 的一種或多種材料成像的MR成像技術。如前所述，通常選擇這種材料使 它們對於MR成像過程是透明的。然而，利用專門的磁共振成像過程，例 如超短回波時間(UTE)成像，可以利用MR成像儀10對諸如塑料和橡膠 的典型線圈材料成像。例如，在Robson等人在J Comput Assist Tomogr第 27巻第6期第825-46頁(2003年)的文章"Magnetic Resonance: An Introduction to Ultrashort TE (UTE) Imaging"中描述了 UTE成像，在此以 引用的方式將其全文併入。UTE成像對於亞毫秒T2材料，例如某些橡膠和塑料，是有效的。於是， 如果像通常使用的，局部線圈30'包括塑料或橡膠，那麼UTE成像能夠提供 局部線圈30'或其大部分或部件的圖像。或者，如果不能以實際可實現的超 短回波時間對線圈材料進行UTE成像，可以使用能夠在實際可實現範圍的 UTE回波時間之內成像的基準標記。幾何處理器48處理由MR重構處理器 40產生的UTE圖像，以相對於受檢者支撐22的參照系確定局部線圈30' 的位置，數據校正器44如前所述根據該位置信息、核成像儀12中的受檢 者支撐位置64以及根據線圈密度圖46校正核圖像。在圖5的實施例中，使用採集的MR數據(例如，UTE成像數據，或 連同MR基準標記80 —起的診斷或臨床成像數據，或連同不是UTE成像 數據且不是診斷或臨床成像數據的MR基準標記80 —起採集的獨立MR數 據)確定MR線圈相對於受檢者支撐22的位置，然後又用其校正核圖像。 然而，要認識到，可以在MR數據之前或之後採集核成像數據，或者可以 在時間上交織MR和核數據採集。對於集成的MR/核掃描器，構思同時採參考圖6，繪示了用於為局部線圈30'進行校正的備選方式。在圖6的 方式中，從採集的核成像數據60中提取局部線圈30'的位置信息。核圖像 重構處理器42不調用數據校正器44而執行初始重構。這一重構的結果是 沒有校正的核圖像84。幾何處理器48分析未校正的核圖像84以提取關於 局部線圈30'的位置信息。在一些實施例中，這種分析利用了核基準標記90， 核基準標記例如可以適當地取代圖4中所示的MR基準標記80。在一些實 施例中，核基準標記90含有可被核成像儀12檢測到的放射性同位素髮射 輻射，以便在未校正的核圖像84中實現期望的可見性。利用發射出與成像 放射性同位素不同能量輻射的標記，容易從成像數據切分出基準數據。在 一些實施例中，想到採用少到單個核基準標記；然而，使用兩個、三個或 更多核基準標記90有利地能夠導出更精確和詳細的位置信息。在其他想到的實施例中，局部線圈30'或其部分具有充分大的輻射吸收， 使其在未校正核圖像84中產生可辨別的結構，從該結構可以判斷出局部線 圈30'的位置。繼續參考圖6，幾何處理器48根據成像的核基準標記90或根據未校正 核圖像84中局部線圈30'自身的直接圖像，從未校正的核圖像84判斷局部 線圈30'的位置。有利地，在本實施例中，直接從採集的核成像數據60導 出來自局部線圈30'的位置信息，因此該信息固有地處於所採集的核成像數 據的參照系中。 一旦從局部線圈30'確定了位置信息，處理流程就循環回到 核圖像重構處理器42，該處理器42執行更新的圖像重構，更新的圖像重構 協同幾何處理器48確定的線圈密度圖46和局部線圈30'的位置信息調用數 據校正器44，從而產生校正的核圖像62。在圖6所示的實施例中， 一開始重構同樣的採集到的核成像數據60以 形成未校正的核圖像84，並隨後調用數據校正器44進行再次重構，以產生 校正圖像62。在其他實施例中，可以使用兩種不同的核成像數據採集。例 如，可以執行第一核成像數據採集以採集幾何處理器從其導出線圈位置信 息的核成像數據，隨後執行第二核成像數據採集，採集到結合數據校正器 重構的成像數據，以產生校正的核圖像。在使用獨立核數據採集的這一後 面的方式中，可以優化第一核數據採集以提供表示局部線圈30'的對比度。例如，如果使用在核成像中高度可見的核基準標記90，那麼短時間的核數 據採集可能就足以採集到確定線圈位置信息的足夠信息。也可以使用這種 基準點來監測患者運動。另一方面，如果依賴於對局部線圈直接成像，那 麼第一核成像採集可以更長，或者可以使用更低的解析度、更少的角位置 (對於SPECT而言)等，以優化採集的數據，在確定線圈位置信息中實現 速度和精確度。返回到圖1，可以用各種方式物理地實現所披露的處理部件，例如圖示的重構處理器40、 42、數據校正器44、幾何處理器48和圖像選擇器或對 準處理器50。在一些實施例中，通過諸如微處理器、微控制器的通用處理 器或微處理器或微控制器的組合，結合存儲介質來實現各部件，存儲介質 存儲著可執行以執行圖示處理部件40、 42、 44、 48、 50實施的所選方法。 這種存儲介質或其他存儲介質還適當地存儲線圈密度圖46。存儲介質可以 是諸如光碟、磁碟、磁帶、閃速存儲器、網絡伺服器存儲器等的非易失性 存儲器、諸如隨機存取存儲器(RAM)的易失性存儲器或其各種組合。在 一些實施例中，將處理部件44、 50、 60、 70中的一個、 一些或全部實現為 專用集成電路(ASIC)部件。在一些實施例中，將處理部件40、 42、 44、 48、 50中的一個、 一些或全部與計算機集成，計算機還提供了圖像顯示裝 置52。這種計算機任選地包括存儲指令的硬碟驅動器或其他存儲介質，指 令可以由計算機的一個或多個處理器執行，以執行由圖示的處理部件40、 42、 44、 48、 50實施的選定方法。可以通過各種方式部分或全部地集成各 處理部件40、 42、 44、 48、 50，例如，單個計算機可以實現一些或全部處 理部件40、 42、 44、 48、 50，這種計算機任選地在邏輯上設置於網絡或因 特網上。這些僅僅是一些例示性實施例，可以將處理部件40、 42、 44、 48、 50實現為硬體、軟體、固件或其各種組合的其他配置。已經參考優選實施例描述了本發明。在閱讀和理解前述詳細說明的前 提下，其他人可以想到各種修改和變化。只要修改和變化落入所附權利要 求或其等價要件的範圍內，本發明意在被視為包括所有這種修改和變化。
權利要求
1、一種成像方法，包括利用與受檢者設置在一起的磁共振部件(30，30′)採集所述受檢者的磁共振數據；利用與所述受檢者設置在一起的所述磁共振部件採集所述受檢者的核成像數據；確定所述磁共振部件相對於所述核成像數據的參照系的位置；以及重構所述核成像數據(60)以產生所述受檢者的至少一部分的核圖像(62)，所述重構包括基於所述磁共振部件的密度圖(46)和確定出的所述磁共振部件相對於所述核成像數據的所述參照系的位置調節所述核成像數據和所述核圖像中的至少一個，以對所述核圖像進行由所述磁共振部件導致的輻射吸收的校正。
2、 根據權利要求1所述的成像方法，還包括重構所述磁共振數據以產生所述受檢者的至少一部分的磁共振圖像。
3、 根據權利要求1所述的成像方法，其中，所述磁共振部件(30)與受檢者支撐(22)相連接，所述受檢者支撐在採集磁共振數據期間以及採集核成像數據期間支持所述受檢者和所述磁共振部件，且所述確定包括基於所述受檢者支撐(22)相對於所述核成像數據的所述參照系的位置以及預先確定的所述磁共振部件相對於所述受檢者支撐的位置，確定所述磁共振部件(30)相對於所述核成像數據的所述參照系的位置。
4、 根據權利要求3所述的成像方法，還包括檢測所述磁共振部件(30)與所述受檢者支撐(22)的連接，取決於所述檢測執行所述核成像數據和所述核圖像中的至少一個的調節。
5、 根據權利要求1所述的成像方法，其中，所述確定包括根據所採集的核成像數據(60)定位設置於所述磁共振部件(30')上的一個或多個基準標記(90)的位置；以及從所述一個或多個基準標記的所述位置導出所述磁共振部件相對於所述核成像數據的所述參照系的位置。
6、 根據權利要求5所述的成像方法，其中，所述定位包括重構所述核成像數據(60)以產生未校正的核圖像(84);以及在所述未校正的核圖像中識別所述一個或多個基準標記(90)的所述位置。
7、 根據權利要求1所述的成像方法，其中，所述確定包括根據所採集的核成像數據和所述磁共振數據(76)中的至少一個定位設置於所述磁共振部件(30')上的一個或多個基準標記(80， 90)的位置；以及從定位到的所述一個或多個基準標記的位置導出所述磁共振部件(30')相對於所述核成像數據(60)的所述參照系的位置。
8、 根據權利要求1所述的成像方法，其中，所述確定包括採集所述受檢者以及與所述受檢者設置在一起的磁共振部件(30， 30')的超短回波時間(UTE)磁共振成像數據；重構所述UTE磁共振成像數據以產生包括對應於所述磁共振部件的至少一部分的對比度的UTE圖像；以及基於所述UTE圖像確定所述磁共振部件相對於所述核成像數據的所述參照系的位置。
9、 根據權利要求1所述的成像方法，還包括採集所述磁共振部件(30， 30')的校準核成像數據；以及重構所述校準核成像數據以產生所述磁共振部件的密度圖(46)。
10、 根據權利要求1所述的成像方法，其中，所述的磁共振數據的採集和所述的核成像數據的採集是在所述受檢者不運動的時段內執行的。
11、 根據權利要求1所述的成像方法，還包括如下之一將所述受檢者和與所述受檢者設置在一起的磁共振部件(30， 30')從用於進行所述的磁共振數據的採集的磁共振成像儀(io)移動到用於進行所述的核成像數據的採集的核成像儀(12)，以及將所述受檢者和與所述受檢者設置在一起的磁共振部件(30， 30')從用於進行所述的核成像數據的採集的核成像儀(12)移動到用於進行所述的磁共振數據的採集的磁共振成像儀(10)。
12、 一種成像系統，包括配置為採集受檢者的磁共振數據的磁共振成像儀(10);配置為從所述受檢者採集核成像數據的核成像儀(12);受檢者支撐(22)，配置為在所述受檢者支撐上無需重新定位所述受檢者的情況下由所述磁共振成像儀採集磁共振數據並由所述核成像儀採集核成像數據時支持所述受檢者；在所述受檢者支撐上可確定的相對於所述核成像儀的參照系的位置處與所述受檢者設置在一起的磁共振部件(30， 30')，所述磁共振部件在所述的磁共振數據的採集期間與所述磁共振成像儀協作；以及核圖像重構處理器(42)，配置為重構所述核成像數據以產生所述受檢者的至少一部分的核圖像，所述核圖像重構處理器包括數據校正器(44)，所述數據校正器基於所述磁共振部件的密度圖(46)調節所述核成像數據和所述核圖像中的至少一個，以對所述核圖像進行由所述磁共振部件導致的輻射吸收的校正。
13、 根據權利要求12所述的成像系統，其中，所述磁共振部件包括(i)一個或多個射頻線圈(30， 30')以及(ii)插入式磁場梯度線圈中的至少一個。
14、 根據權利要求12所述的成像系統，還包括相對於所述受檢者支撐(22)對準所述磁共振部件(30)的對準元件(56)，所述磁共振部件相對於所述核成像儀(12)的所述參照系的位置可 以根據所述磁共振部件相對於所述受檢者支撐的位置加以確定。
15、 根據權利要求12所述的成像系統，還包括設置於所述磁共振部件(30')上的一個或多個基準標記(90)，所述一 個或多個基準標記可以被所述核成像儀(12)檢測到，以確定所述磁共振 部件相對於所述核成像儀的所述參照系的位置。
16、 根據權利要求15所述的成像系統，其中，所述一個或多個基準標 記(卯)包含發射可由所述核成像儀(12)檢測到的輻射的放射性同位素。
17、 根據權利要求12所述的成像系統，還包括設置於所述磁共振部件(30')上的一個或多個基準標記(80)，所述一 個或多個基準標記可以被所述磁共振成像儀(10)檢測到，以確定所述磁 共振部件相對於所述受檢者支撐(22)的所述參照系的位置，所述磁共振 部件相對於所述核成像儀的所述參照系的位置可以根據所述磁共振部件相 對於所述受檢者支撐的位置加以確定。
18、 根據權利要求17所述的成像系統，其中，所述基準標記放置於所 述磁共振部件上或之內，使得在所述磁共振成像期間它們處於正常成像的 視野之內。
19、 根據權利要求17所述的成像系統，其中，所述磁共振成像儀(10) 用於對iH磁共振成像，所述一個或多個基準標記(80)包含除&核素之 外的不同核素，所述不同核素可被所述磁共振成像儀檢測到。
20、 根據權利要求12所述的成像系統，其中，所述磁共振部件(30， 30')包括亞毫秒T2材料，且所述磁共振成像儀(10)用於執行超短回波時 間(UTE)成像，以對所述磁共振部件的所述亞毫秒T2材料成像，從而確 定所述磁共振部件相對於所述受檢者支撐(22)的所述參照系的位置，所述磁共振部件相對於所述核成像儀的所述參照系的位置可以根據所述磁共 振部件相對於所述受檢者支撐的位置加以確定。
21、 根據權利要求20所述的成像系統，其中，所述磁共振部件(30，30')的所述亞毫秒T2材料包括橡膠材料和塑料材料中的至少一種。
22、 根據權利要求12所述的成像系統，其中，所述磁共振成像儀(10)和所述核成像儀(12)各自具有從如下項構成的組中選擇的布置間隔開的布置，其中，所述受檢者支撐(22)可以選擇性地插入所述 磁共振成像儀(10)中進行所述受檢者的磁共振成像，以及可以選擇性插 入所述核成像儀(12)中進行所述受檢者的核成像，以及集成布置，其中，所述受檢者支撐具有公共位置，在所述公共位置中， 所述受檢者可以被所述磁共振成像儀和所述核成像儀兩者成像。
23、 一種或多種存儲信息的數字存儲介質，所述信息用於針對所述核 成像數據的採集期間由與受檢者設置在一起的磁共振部件(30， 30')導致 的輻射吸收，校正從所述受檢者採集的核成像數據(60)以及從所述核成 像數據導出的所述受檢者的至少一部分的核圖像(62)中的至少一個，所 存儲的信息至少包括所述磁共振部件的密度圖(46)。
24、 根據權利要求23所述的一種或多種數字存儲介質，其中，所存儲 的信息還包括可以運行以執行如下方法的指令，所述方法包括重構所述核 成像數據(60)以產生所述受檢者的至少一部分的核圖像(62)，所述重構 包括所述校正。
25、 一種用於混合成像系統中的局部磁共振部件，所述混合成像系統 提供磁共振成像能力和至少一種核成像能力，所述磁共振部件包括用於在磁共振成像和核成像兩者期間都與受檢者設置在一起的主體 (30， 30')，所述主體的至少一部分可吸收所述核成像中使用的輻射，使得 所述主體影響所述核成像；以及與所述主體設置在一起的至少一個位置識別元件(56， 80， 90)，所述 至少一個位置識別元件能夠確定所述主體相對於所述核成像數據的參照系 的位置。
26、 根據權利要求25所述的局部磁共振部件，其中，所述主體包括局 部射頻線圈(30， 30')。
27、 根據權利要求25所述的局部磁共振部件，其中，所述至少一個位 置識別元件包括可由所述混合成像系統的所述磁共振能力成像的基準標記(80)。
28、 根據權利要求25所述的局部磁共振部件，其中，所述至少一個位 置識別元件包括可由所述混合成像系統的所述核成像能力成像的基準標記(90)。
29、 根據權利要求25所述的局部磁共振部件，其中，所述至少一個位 置識別元件包括用於檢測所述主體(30)的安裝從而使其與所述受檢者設 置在一起的傳感器(56)。
全文摘要
一種成像方法包括利用與受檢者設置在一起的磁共振部件(30，30′)採集受檢者的磁共振數據；利用與所述受檢者設置在一起的所述磁共振部件採集所述受檢者的核成像數據；相對於所述核成像數據的參照系確定所述磁共振部件的位置；以及重構所述核成像數據(60)以產生所述受檢者的至少一部分的核圖像(62)。所述重構包括根據所述磁共振部件的密度圖(46)調節所述核成像數據和所述核圖像的至少一個，以及相對於所述核成像數據的參照系確定所述磁共振部件的位置，以對所述核圖像進行由所述磁共振部件導致的輻射吸收的校正。
文檔編號G01T1/161GK101675355SQ200880014774
公開日2010年3月17日 申請日期2008年4月17日 優先權日2007年5月4日
發明者D·加尼翁, G·D·德梅斯泰, M·A·莫裡希 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司