CN110534181B - 用于组合的磁共振-正电子发射断层扫描的衰减图 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于提供患者的衰减图的方法,一种用于在磁共振‑正电子发射断层扫描设施中提供患者的修正的在组合的磁共振‑正电子发射断层扫描中检测的PET数据,一种计算机正电子发射断层扫描设施和一种所属的计算机程序产品。根据本发明的用于提供患者的衰减图的方法适合于在磁共振‑正电子发射断层扫描设施中修正患者的在组合的磁共振‑正电子发射断层扫描中检测的PET数据,所述方法包括如下步骤:在磁共振‑正电子发射断层扫描设施中检测磁共振数据,利用磁共振数据得出患者的衰减图,和提供患者的用于修正患者的在组合的磁共振‑正电子发射断层扫描中检测的PET数据的衰减图。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于提供患者的衰减图的方法,一种用于在磁共振-正电子发射断层扫描设施中提供患者的修正的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据的方法,一种磁共振-正电子发射断层扫描设施和一种所属的计算机程序产品。
背景技术
衰减图通常在磁共振-正电子发射断层扫描设施(MRT-PET设施)中在组合的磁共振-正电子发射断层扫描(MRT-PET成像)中创建。MRT-PET典型地具有磁共振断层扫描仪(MRT)和正电子发射断层扫描仪(PET)。MRT-PET成像典型地包括至少一个在MRT中的成像测量(MRT成像)和至少一个在PET中的成像测量(PET成像)。
衰减图能够基于磁共振数据(MRT数据)来得出,所述磁共振数据优选在MRT成像中检测。通常,在PET成像中检测的正电子发射数据(PET数据)借助于衰减图修正。典型地,MRT之内的最大视场在全部三个空间方向上由于物理和/或技术限制而受限,在所述最大视场中原则上能够检测MRT数据。这种限制通常是MRT的磁梯度场的非线性和/或MRT的主磁场的局部受限的均匀性,由此能够出现B0场不均匀性。出于所述原因,典型地,MRT成像的测量区域限于最大视场之内的如下区域,在所述区域中,之前提到的限制优选位于特定的极限值之内,由此通常能够实现基本上无畸变的MRT成像。畸变典型地在MRT成像中在最大视场之外在MRT的***区域中出现,由此能够损坏利用MRT数据重建的磁共振图像(MRT图像)的图像质量。畸变在本文中尤其表示,在检查对象的预定部位处的信号值在检查对象的MRT图像中的其他部位处显现。
MRT-PET成像典型地要求,测量区域填满最大视场,其中最大视场优选尽可能宽地限定。因为如果检查对象是患者,那么患者的四肢、尤其手臂处于***区域中,在所述***区域中典型地,之前提到的限制位于特定的极限值之外。尽管如此衰减图典型地为患者的整个身体、即包括手臂得出。如果手臂处于***区域中,那么由此MRT数据会具有偏离的信号值。然而,通常MRT数据的小的偏差对于得出衰减图而言已经是严重的,因为典型地在衰减图之内的衰减值和MRT数据之间存在指数相关性。
DE 10 2010 006 431 A1描述一种用于在磁共振设施中确定检查对象的子区域的部位的方法,其中子区域设置在磁共振设施的视场的边缘处,其中确定用于MR图像的至少一个层位置,在所述层位置中,在MR图像的边缘处的B0场满足预定的均匀性标准,其中记录特定的层位置中的MR图像,其中MR图像包含在视场的边缘处的子区域,并且其中通过子区域在MR图像中的方位来确定检查对象的子区域的方位。
从DE 10 2012 203 782 A1中已知的方法描述避免之前提到的限制的另一可能性。DE 10 2012 203 782 A1公开一种用于在MR-PET设施中执行检查对象的组合的磁共振-正电子发射断层扫描的方法,其中此外利用第一读出梯度场来检测磁共振数据,其中第一读出梯度场选择成,使得在磁共振设施的视场的预定的部位处,通过第一读出梯度场的非线性造成的畸变和通过B0场不均匀性造成的畸变基本消除。
典型地,这种方法要求,为测量区域的两侧,例如在具有患者的两个手臂的侧上,单独地调整读出梯度场。因此,典型地首先检测患者的第一侧并且随后在MRT中的两个成像测量中检测患者的第二侧。对于MRT中的这两个成像测量,典型地,彼此无关地为每侧设定读出梯度场的幅值以及沿头到脚的方向测量一次并且沿脚到头的方向测量另一次。论及MRT中的两个成像测量,可能要求患者躺在上面的检查床的往复移动,由此延长了总测量持续时间。
此外,在MRT中的两个成像测量的序列参数通常不个体化地匹配于患者,尤其不个体化地匹配于患者的姿势和/或人体结构。换言之,典型地MRT中的两个成像测量的序列参数与如下内容无关地规定:患者是否处于检查床上和/或哪个患者处于检查床上。
发明内容
本发明基于如下目的,提出一种用于提供患者的衰减图的方法,一种用于在磁共振-正电子发射断层扫描设施中提供患者的修正的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据的方法,一种磁共振-正电子发射断层扫描设施,和一种所属的计算机程序产品,其中改进衰减图的提供。
所述目的通过根据本发明的一种用于提供患者的衰减图的方法,一种用于在磁共振-正电子发射断层扫描设施中提供患者的修正的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据的方法,一种磁共振-正电子发射断层扫描设施,和一种所属的计算机程序产品来实现。有利的设计方案在下文中描述。
根据本发明的用于提供患者的衰减图的方法适合于在磁共振-正电子发射断层扫描设施中修正患者的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据,所述方法包括如下步骤:
-在磁共振-正电子发射断层扫描设施中在至少一个成像测量中检测磁共振数据,
-利用磁共振数据来得出患者的衰减图,和
-将患者的衰减图提供用于修正患者的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据,
-其中检测磁共振数据包括如下步骤:
-沿着患者的基本上轴向的方向检测患者的第一投影数据,
-沿着患者的基本上轴向的方向检测患者的第二投影数据,
-借助于将患者的第一投影数据和患者的第二投影数据合并,得出第三投影数据,
-利用第三投影数据得出患者的定量绘图(Abbildung),
-根据患者的定量绘图调整至少一个成像测量的至少一个序列参数,和
-执行至少一个成像测量,其中检测磁共振数据。
根据本发明的方法尤其提供如下优点:
优选地,更快速地提供患者的衰减图,因为磁共振数据(MRT数据)的检测个体化地匹配于患者。换言之,MRT数据的检测能够通过如下方式更快速地进行:有利地根据患者的定量绘图调整至少一个序列参数。通常,所述调整引起,根据患者的定量绘图规定测量区域的伸展,由此优选地能够提高利用MRT数据重建的磁共振图像(MRT图像)的图像质量。
另一优点能够是,衰减图由于根据患者个体化的调整与在没有个体化的患者关联的情况下记录常规的衰减图相比具有更高的质量。
一个实施方式提出,调整至少一个序列参数包括根据患者的定量绘图规定至少一个成像测量的读出梯度场,使得在至少一个成像测量的测量区域之内的预定的部位处,通过读出梯度场的非线性造成的畸变和通过B0场不均匀性造成的畸变基本上消除。有利地,由此能够提高衰减图的质量,因为减小畸变,由此典型地由于在衰减图之内的衰减值和MRT数据之间的指数相关性正面地影响衰减图的得出。
一个实施方式提出,患者的定量绘图具有患者的最大轴向伸展。在该情况下,衰减图能够以根据患者个体化的方式在考虑患者的人体结构和/或姿势的条件下提供。换言之,在该实施方式中,至少一个序列参数有利地匹配于患者的人体结构和/或姿势。
一个实施方式提出,调整至少一个序列参数包括根据患者的定量绘图规定至少一个成像测量的测量区域的基本轴向伸展。根据该实施方式,测量区域能够匹配于患者,使得测量区域有利地描绘患者的身体的如下区域:衰减图理想地对于组合的磁共振-正电子发射断层扫描(MRT-PET成像)应具有所述区域,借此在MRT-PET成像中检测的PET数据尤其能够针对患者的整个身体修正。另一优点能够是,测量区域不描绘在患者的身体之外的其他区域。在该情况下,优选总测量持续时间减小。因为典型地,患者的最大轴向伸展越大,总测量持续时间就越长。
一个实施方式提出,调整至少一个序列参数包括根据患者的定量绘图将至少一个成像测量划分成多个子测量。在该情况下,优选地通过如下方式提高衰减图的质量:将多个子测量根据患者的定量绘图最优地参数化,和/或将最优参数化的子测量的测量数据组合成磁共振数据(MRT数据)。
一个实施方式提出,多个子测量配有多个测量区域,并且多个测量区域沿着患者的纵轴线错开地设置。有利地,根据所述实施方式,能够在至少一个成像测量期间移动检查床,患者典型地支承在所述检查床上。当检查床在至少一个成像测量期间移动时,总测量持续时间能够更短。这尤其是有利的,因为由此提高患者舒适性和/或能够在每时间单位执行更多成像测量。该实施方式的另一优点能够是,多个测量区域的轴向伸展由于错开的设置能够彼此独立地确定。由此优选地,在多个测量区域中执行多个子测量时能够减少和/或防止信号消失。
一个实施方式提出,多个子测量具有第一子测量和第二子测量,其中在执行至少一个成像测量的第一子测量时检测第一测量数据,其中在执行至少一个成像测量的第二子测量时检测第二测量数据,并且其中第一测量数据和/或第二测量数据沿着患者的纵轴线移动成,使得第一测量数据的测量区域和第二测量数据的测量区域沿着纵轴线具有相同的纵向位置,由此磁共振数据具有相同的纵向位置。该实施方式是尤其有利的,因为典型地,在多个测量区域中执行多个子测量时能够减少和/或防止信号消失,以及同时磁共振数据不沿着纵轴线分布。
一个实施方式提出,第一投影数据的测量区域和第二投影数据的测量区域沿着患者的纵轴线错开地设置。有利地,检查床尤其能够在检测第一投影数据和/或检测第二投影数据期间移动。在该实施方式中,优选地在第一投影数据的测量区域中和在第二投影数据的测量区域中减少和/或防止信号消失。
一个实施方式提出,患者的第一投影数据和/或患者的第二投影数据沿着患者的纵轴线移动成,使得第一投影数据和第二投影数据沿着纵轴线具有相同的纵向位置,由此患者的第三投影数据具有该相同的纵向位置。该实施方式就此而言是有利的,因为患者的定量绘图典型地具有相同的纵向位置。换言之,患者在第三投影数据中优选沿着直线描绘。
一个实施方式提出,在得出第三投影数据时,患者的第一投影数据和患者的第二投影数据合并成,使得第三投影数据具有如下轴向伸展:所述轴向伸展大于患者的第一投影数据的轴向伸展或大于患者的第二投影数据的轴向伸展。第一投影数据和/或第二投影数据优选能够以高的图像质量检测患者的整个身体,尤其患者的手臂。有利地,利用第三投影数据能够更精确地求出定量绘图,因为与在借助仅描绘患者的整个身体的投影数据得出常规的定量绘图的情况相比,第三投影数据所基于的第一投影数据和第二投影数据具有高的图像质量。换言之,所述实施方式提供如下优点,将至少一个成像测量划分成多个最优的参数化的子测量,由此优选地能够实现优选无畸变的MRT成像。
根据本发明的用于在磁共振-正电子发射断层扫描设施中提供患者的修正的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据的方法包括如下步骤:
-在磁共振-正电子发射断层扫描设施中检测患者的PET数据,
-提供衰减图,
-利用衰减图修正患者的PET数据,和
-提供患者的修正的PET数据。
该实施方式提供如下优点,PET数据能够借助衰减图更精确地修正,因为衰减图借助于根据患者个体化地调整的MRT成像得出。此外,修正的PET数据能够优选地由此更快速地提供,因为由于根据患者个体化地调整的MRT成像,能够更快速地计算衰减图。
根据本发明的磁共振-正电子发射断层扫描设施具有磁共振断层扫描仪。磁共振断层扫描仪有利地构成用于执行用于提供患者的衰减图的方法和其实施方式,从而也包括上述优点,所述衰减图适合于在磁共振-正电子发射断层扫描设施中修正患者的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据。
一个实施方式提出,磁共振-正电子发射断层扫描设施具有正电子发射断层扫描仪。MRT-PET设施优选地构成用于执行用于提供患者的修正的、在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据的方法和其实施方式,从而也包括上述优点。
根据本发明的计算机程序产品具有程序代码机构,所述程序代码机构能够加载到磁共振-正电子发射断层扫描设施的计算单元中,以便当程序代码机构在计算单元中运行时,执行根据本发明的方法。计算机程序产品能够是计算机程序或者包括计算机程序。计算机程序产品尤其具有程序代码机构,所述程序代码机构描绘根据本发明的方法步骤。由此,根据本发明的方法能够限定地并且可重复执行,以及经由转发根据本发明的方法施加控制。计算机程序产品优选配置成,使得计算单元能够借助于计算机程序产品执行根据本发明的方法。程序代码机构尤其能够加载到计算单元的存储器中并且典型地借助于计算单元的处理器通过访问存储器执行。如果计算机程序产品、尤其程序代码机构在计算单元中运行,那么典型地能够执行所述方法的全部根据本发明的实施方式。计算机程序产品例如在物理的、计算机可读的介质中存储和/或数字地作为数据包保存在计算机网络中。计算机程序产品能够为物理的、计算机可读的介质和/或计算机网络中的数据包。因此,本发明也能够基于物理的计算机可读的介质和/或计算机网络中的数据包。物理的、计算机可读的介质通常可以直接与计算单元连接,例如通过物理的、计算机可读的介质置入DVD驱动器或***USB端口中,由此计算单元能够尤其以读取的方式访问物理的、计算机可读的介质。数据包优选能够从计算机网络中调用。计算机网络能够具有计算单元或者借助于广域网(WAN)或(无线)局域网连接(WLAN或LAN)与计算单元间接地连接。例如,计算机程序产品能够数字地保存在计算机网络的存储地点处的云服务器上,借助于WAN经由因特网和/或借助于WLAN或LAN传递到计算单元上,尤其通过调用下载链接,所述下载链接指向计算机程序产品的存储地点。
在描述设备时提到的特征、优点或替选的实施方式同样可转用于方法并且反之亦然。换言之,针对方法的实施方式能够借助设备的特征改进并且反之亦然。尤其地,根据本发明的设备能够在方法中使用。
附图说明
下面,本发明根据在附图中示出的实施例详细描述和阐述。原则上,在下面的附图描述中基本上保持相同的结构和单元以如在相应的结构或单元第一次出现时相同的附图标记表示。
附图示出:
图1示出第一实施例中的用于提供患者的衰减图的方法的流程图,
图2示意地示出第二实施例中的磁共振-正电子发射断层扫描设施,
图3示出第三实施例中的用于在磁共振-正电子发射断层扫描设施中提供患者的修正的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据的方法,
图4示出第四实施例中的用于提供患者的衰减图的方法的流程图,
图5示出第一投影数据的测量区域、第二投影数据的投影区域和至少一个成像测量的测量区域的可能的定位,
图6示出具有实例数据的图解说明的流程图,和
图7示出多个子测量的可能的子测量区域的可能的定位。
具体实施方式
图1示出第一实施例中的用于提供患者P的衰减图的方法的流程图,所述衰减图适合于在磁共振-正电子发射断层扫描设施(MRT-PET设施)10中修正患者的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描(MRT-PET成像)中检测的PET数据。
方法步骤S101表示在磁共振-正电子发射断层扫描设施10中在至少一个成像测量中检测磁共振数据。
方法步骤S101A表示沿患者P的基本上轴向方向检测患者P的第一投影数据。
方法步骤S101B表示沿患者P的基本上轴向方向检测患者P的第二投影数据。
方法步骤S101C表示借助于合并患者P的第一投影数据和患者P的第二投影数据来得出第三投影数据。
方法步骤S101D表示利用第三投影数据得出患者P的定量绘图。
方法步骤S101E表示根据患者P的定量绘图调整至少一个成像测量的至少一个序列参数。
方法步骤S101F表示执行至少一个成像测量,其中检测磁共振数据。
方法步骤S102表示利用磁共振数据来得出患者P的衰减图。
方法步骤S103表示提供用于修正患者的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据的患者P的衰减图。
检测磁共振数据(MRT数据)能够包括根据至少一个序列参数执行至少一个成像测量。MRT数据能够作为k空间数据和/或作为图像空间数据存在。k空间数据典型为原始数据。图像空间数据能够典型地借助于傅里叶变换利用k空间数据重建。典型地,MRT-PET设施10的计算单元14构成用于重建。图像空间数据典型地具有至少一个磁共振图像。图像空间数据能够以DICOM格式存在。
替选地或附加地,检测磁共振数据能够包括调用存储单元的磁共振数据,例如放射学信息***和/或PACS图像存档***的磁共振数据。磁共振数据能够传递到存储单元中,例如在执行至少一个成像测量之后。MRT-PET设施10,尤其磁共振断层扫描仪(MRT)11和/或正电子发射断层扫描仪(PET)12和/或计算单元14能够与存储单元例如经由网络连接交换k空间数据和/或图像空间数据。
至少一个成像测量的MRT数据通常具有患者P的至少一个层。换言之,MRT数据描绘患者P的至少一个层。替选地或附加地,MRT数据能够具有患者P的体积,其中典型地从该体积中能够得出患者P的多个层。相反地原则上能够考虑的是,首先检测多个层,其中患者P的体积利用多个层得出。
第一投影数据例如能够具有第一k空间数据。检测第一投影数据能够包括在MRT11中执行第一投影测量,由此第一k空间数据能够具有径向轨迹。从第一k空间数据中,尤其利用傅里叶变换成第一k空间数据,能够重建第一投影图像。图像空间数据能够包括第一投影图像。径向轨迹通常穿过k空间的原点。第一投影测量例如检测患者P的第一层。第一投影图像优选具有第一层。换言之,第一层在第一投影图像中描绘。患者P的第一层优选是患者的轴向层。患者的基本轴向的方向优选垂直于MRT-PET设施10、尤其MRT的z轴。
检测第一投影数据能够包括记录第一层选择性的自由感应衰减(FID)。第一FID例如通过借助于第一投影测量的读出编码来检测。第一投影数据、尤其第一投影图像优选具有患者P的身体的第一投影,尤其到检查床13的平面上的第一投影,其中第一投影优选是部位准确的。优选地,第一投影数据和/或第一投影图像是部位准确的。在该情况下,第一投影数据典型地具有部位坐标,所述部位坐标通常与主坐标系具有确定的关联关系。在MRT-PET设施10中检测第一投影数据能够类似于在基于X射线的计算机断层扫描仪中检测投影数据。
第二投影数据例如能够具有第二k空间数据。第二投影数据的检测和其他特征能够基本上对应于第一投影数据的检测和特征,因此出于概览性参照用于第一投影数据的检测和特征的实施方案。
在MRT 11中执行至少一个成像测量(MRT成像)时检测的MRT数据典型地不具有第一投影数据以及典型地不具有第二投影数据。换言之,在执行至少一个成像测量时,得出k空间,使得k空间不包含第一投影数据和第二投影数据。换言之,第一投影数据和第二投影数据写入另外的k空间中,其中所述另外的k空间、尤其第一投影数据和/或第二投影数据典型地在调整至少一个成像测量的至少一个序列参数之后丢弃。在执行至少一个成像测量时,将k空间例如借助笛卡尔轨迹和/或射线轨迹和/或螺旋轨迹填充,所述轨迹形成磁共振数据。优选地,衰减图因此仅基于磁共振数据、尤其在没有第一投影数据和第二投影数据的情况下得出。替选地能够考虑的是,第一投影数据和第二投影数据连同磁共振数据一起写入同一k空间中,基于此得出衰减图。
第三投影数据的得出能够包括利用第一投影数据重建第一投影图像和/或利用第二投影数据重建第二投影图像。例如,能够由第一投影图像和第二投影图像合并成第三投影图像,其中第三投影数据具有第三投影图像和/或能够彼此换算。第三投影图像能够以DICOM格式存在。合并能够包括,第一投影测量的第一层和第二投影测量的第二层优选部位准确地彼此叠合。第二投影数据的检测能够包括在MRT 11中执行第二投影测量。合并能够包括:规定点,并且其中由第一投影数据、尤其由第一投影图像使用图像信息直至所述点,并且由第二投影数据、尤其由第二投影图像使用图像信息直至所述点。点例如能够是MRT的几何中部。原则上能够考虑的是,在合并时,第一投影数据、尤其第一投影图像和/或第二投影数据、尤其第二投影图像加权。合并能够包括第一投影数据和/或第二投影数据的相加、相减和/或掩蔽。合并能够根据患者P的第一投影数据的图像质量和患者P的第二投影数据的图像质量进行。图像质量典型地取决于第一投影数据的测量区域FOV.P1和第二投影数据的测量区域FOV.P2相对于MRT-PET设施10的最大视场FOV的定位。
得出第三投影数据能够包括将第一投影数据和/或第二投影数据在MRT-PET设施10之内、尤其到计算单元14上的传递。计算单元14和/或MRT 11优选构成用于合并第一投影数据和第二投影数据。
能够在计算单元14中和/或在MRT11中得出定量绘图P.P。得出患者P的图P.P能够包括第三投影数据、尤其第三投影图像的分类和/或分割。分类和/或分割能够包括将图像算法和/或图案识别用于第三投影数据。患者P的定量绘图P.P能够是患者P的轴向的和/或凸状的外罩面。患者的定量绘图P.P能够具有一维的强度值分布,所述强度值分布描述患者P的轮廓。患者P的定量绘图P.P能够描绘患者P的人体结构。典型地,患者P的定量绘图P.P能够具有患者P的姿势,尤其患者P在检查床13上的支承。例如,患者P的定量绘图P.P设置在垂直于z轴的平面中。
在一个实施例中,患者P的定量绘图P.P是患者P的最大轴向伸展P.A。典型地,患者P沿着如下轴线具有最大轴向伸展,患者P的手臂和患者P的身体处于所述轴线上。最大轴向伸展能够由患者P的皮肤和/或患者P的衣物限定。
能够自动地、例如借助于计算单元14和/或MRT 11进行调整至少一个成像检查的至少一个序列参数。调整至少一个序列参数能够包括在显示单元15上提供患者P的定量绘图P.P。例如,MRT-PET设施10的用户能够借助于输入单元调整至少一个序列参数。调整至少一个序列参数能够包括规定其他序列参数。至少一个序列参数能够描述图像分辨率,TR时间,TE时间,T1时间,T2时间,T2*时间,测量持续时间,高频脉冲序列,造影剂注入,正电子发射-追踪注入,读出梯度场,测量区域,子测量的数量和/或测量区域的数量。调整的至少一个序列参数优选地取决于患者P。换言之,至少一个序列参数优选根据患者个体化地规定。
执行至少一个成像测量典型地要求调整至少一个序列参数。换言之,在执行至少一个成像测量之前,执行匹配于患者P,尤其匹配于患者P的定量绘图P.P。至少一个成像测量典型地匹配于患者P的定量绘图P.P,尤其匹配于患者P。即典型地,衰减图个体化地匹配于患者P。
利用MRT数据得出患者P的衰减图典型地包括利用k空间数据重建图像空间数据。得出衰减图能够包括将磁共振数据从MRT 11传递至MRT-PET设施10的计算单元14。替选地或附加地,MRT 11和/或PET 12能够构成用于得出衰减图。衰减图优选具有与图像空间数据相同的图像分辨率。典型地,为图像空间数据的每个像素得出在衰减图之内的衰减值。在衰减值和MRT数据、尤其图像空间数据之间典型地存在指数关联关系。优选地,在MRT数据、尤其图像空间数据的像素和衰减图的衰减值之间存在1对1关联。衰减值典型地对应于强度值。衰减图典型地具有强度值的分布,其中分布优选描绘患者P的身体结构的衰减性能。身体结构的衰减性能通常与PET成像中的正电子的物理特征相关。衰减图能够以DICOM模式存在。
衰减图的提供能够包括在MRT-PET设施10之内传递衰减图,和/或将衰减图从MRT11传递到计算单元14、和/或从MRT-PET设施10、尤其从计算单元14传递到存储单元、和/或从计算单元14传递到PET 12。替选地或附加地,衰减图能够在MRT-PET设施10的显示单元15上、例如在监控器上提供。
图2示意地示出第二实施例的磁共振-正电子发射断层扫描设施10。MRT-PET设施10具有磁共振断层扫描仪11。MRT-PET设施10具有磁共振断层扫描仪11。MRT 11典型地构成用于执行至少一个成像测量(MRT成像)。在所述实施例中,MRT-PET设施10具有正电子发射断层扫描仪12。
在PET中执行成像测量(PET成像)时典型地检测正电子发射数据(PET数据)。MRT-PET设施10典型地为了交换成像测量的至少一个序列参数、为了交换MRT数据和/或为了交换PET数据与MRT 11和/或PET 12连接。
MRT 11能够集成到PET 12中,或者PET 12能够集成到MRT 11中。原则上能够考虑的是,MRT 11和PET 12设置在壳体G之内。在这种集成的情况下,典型地在PET 12中的成像测量和在MRT中的成像测量在不移动检查床13的情况下是可能的,患者P设置在所述检查床上。在该实施例中,MRT 11和PET 12集成到壳体G中。替选地,MRT 11和PET 12能够分别具有单独的壳体。在该情况下,典型地检查床13在两个壳体之间移动以用于PET 12中的成像测量和MRT 11中的成像测量。
壳体G典型地具有隧道形的空腔H。隧道形的空腔H通常具有在60cm和70cm的范围中的直径,典型地患者P在所述空腔中设置在检查床13上。MRT-PET设施10的最大视场FOV例如具有轴向伸展,所述轴向伸展比隧道形的空腔H的直径小近似10cm。关于隧道形的空腔,用于MRT成像和/或用于PET成像的最大视场ROV典型在中央设置。
MRT-PET设施10具有计算单元14和显示单元15。
图3示出第三实施例的用于在磁共振-正电子发射断层扫描设施中提供患者的修正的、在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据的方法的流程图。
方法步骤S301表示在磁共振-正电子断层扫描设施10中检测患者的PET数据。
方法步骤S302表示根据方法步骤S101至S103的衰减图的提供。
方法步骤S301表示利用衰减图修正患者的PET数据。
方法步骤S304表示提供患者的修正的PET数据。
PET数据的检测典型地包括注入正电子发射跟踪剂,所述正电子发射跟踪剂尤其发射正电子。所述正电子的位置典型地在路径上传播,直至与电子相遇,其中生成两种湮灭光子。PET 11典型地具有光子探测器,以便检测湮灭光子,其中生成PET数据。优选地,PET11能够根据PET数据重建:在MRT-PET设施10之内的哪个部位处,在电子和正电子之间出现相遇。所述部位典型地对应于正电子发射的原点。换言之,PET数据优选地具有如下部位的分布:在所述部位处,正电子与电子碰撞到一起。因为湮灭光子在其朝向光子探测器的路径上典型地衰减,出于所述原因将衰减图用于提供修正的PET数据。使用衰减图能够包括PET数据的缩放、内插、外插和/或移动。通过借助于衰减图修正PET数据,优选地得出部位准确的正电子发射数据。换言之,修正的PET数据优选地具有跟踪剂活性的部位准确的分布,尤其在患者P之内的部位准确的分布,其中跟踪剂活性能够几乎通过正电子发射的原点描述。修正PET数据能够在MRT-PET设施10中、尤其在计算单元14中、在MRT 11中和/或在PET 12中进行。当修正的PET数据在显示单元15上提供时,修正的PET数据例如能够由医生用于诊断。
图4示出第四实施例中的用于提供患者P的衰减图的方法的流程图。
方法步骤S101A.1和方法步骤S101B.1表示,第一投影数据的测量区域FOV.P1和第二投影数据的测量区域FOV.P2沿着患者P的纵轴线P.L错开地设置。在该情况下,第一投影数据和第二投影数据沿着纵轴线P.L错开。患者P的纵轴线P.L优选平行于MRT-PET设施100的z轴。患者P的基本上轴向方向优选位于MRT-PET设施10的x-y平面中。
方法步骤S101AB表示,患者P的第一投影数据和/或患者P的第二投影数据沿着患者P的纵轴线P.L移动成,使得第一投影数据和第二投影数据沿着纵轴线P.L具有相同的纵向位置,由此患者P的第三投影数据具有相同的纵向位置。尤其当第一投影数据的测量区域FOV.P1和第二投影数据的测量区域FOV.P2沿着患者P的纵轴线P.L移动,尤其错开地移动时,借助于移动患者P的第一投影数据和/或患者P的第二投影数据,优选在一个平面中描绘第三投影数据。移动能够包括尤其部位准确的第一投影数据和/或尤其部位准确的第二投影数据的内插、外插和/或加权。
方法步骤S101C.1表示,在得出第三投影数据时,将患者P的第一投影数据和患者P的第二投影数据合并成,使得第三投影数据具有轴向伸展A.P3,所述轴向伸展大于患者P的第一投影数据的轴向伸展A.P1,或大于患者P的第二投影数据的轴向伸展A.P2。患者P的第一投影数据的轴向伸展A.P1和/或患者P的第二投影数据的轴向伸展A.P2能够小于最大视场FOV的最大轴向伸展的100%、80%、60%和/或40%。尤其当第一投影数据的图像质量和/或第二投影数据的图像质量在第一投影数据的测量区域FOV.P1和第二投影数据的测量区域FOV.P2的边缘处由于患者的人体结构和/或姿势改变时,优选地,轴向伸展A.P3尽管如此仍能够大于患者P的最大轴向伸展P.A。
方法步骤S101E.1表示,调整至少一个序列参数包括根据患者P的定量绘图P.P规定至少一个成像测量的读出梯度场,使得在至少一个成像测量的测量区域FOV.M之内的预定的部位处,通过读出梯度场的非线性造成的畸变和通过B0场不均匀性造成的畸变基本上消除。典型地,MRT数据的图像质量由此改进。规定读出梯度场能够包括规定读出梯度场的幅值和/或方向。
方法步骤S101E.2表示,调整至少一个序列参数包括:根据患者P的定量绘图P.P规定至少一个成像测量的测量区域FOV.M的基本轴向伸展A.M。测量区域FOV.M的轴向伸展A.M优选等于患者P的最大轴向伸展P.A,以便减小MRT数据的折叠。尤其有利地,测量区域FOV.M的轴向伸展A.M大于患者P的最大轴向伸展P.A,由此优选地能够完全地防止MRT数据中的折叠,并且小于最大视场FOV的最大轴向伸展,由此典型地减小至少一个成像测量的测量持续时间。
方法步骤S101E.3表示,调整至少一个序列参数包括根据患者P的定量绘图P.P将至少一个成像测量划分成多个子测量。多个子测量的读出梯度场典型地为每个子测量单独地调整,尤其优化。例如由于B0场不均匀性造成的畸变典型地能够在每个子测量中单独地、尤其借助于读出梯度场的调整减小。在每次子测量中,典型地生成测量数据,所述测量数据典型地能够组合成MRT数据。换言之,MRT数据通常具有多个子测量的测量数据。
方法步骤S101E.4表示,多个子测量配有多个测量区域FOV.M1、FOV.M2,并且其中多个测量区域FOV.M1、FOV.M2沿着患者P的纵轴线P.L错开地设置。在多个测量区域FOV.M1、FOV.M2中执行多个子测量时,典型地能够出现饱和效应,所述饱和效应能够引起多个子测量的测量数据中的、尤其MRT数据中的信号消失。因为饱和效应典型地与多个测量区域FOV.M1、FOV.M2相互间的位置相关,所以多个子测量之间的时间错开能够是必需的,以便能够优选地减少信号消失。多个测量区域FOV.M1、FOV.M2沿着患者P的纵轴线P.L的错开典型地能够实现减少信号消失和/或多个子测量的测量持续时间。
方法步骤S101F.1表示,多个子测量具有第一子测量和第二子测量,其中在执行至少一个成像测量的第一子测量时检测第一测量数据,其中在执行至少一个成像测量的第二子测量时检测第二测量数据,并且其中第一测量数据和/或第二测量数据沿着患者P的纵轴线P.L移动成,使得第一测量数据和第二测量数据沿着纵轴线P.L具有相同的纵向位置,由此磁共振数据具有相同的纵向位置。第一子测量通常在第一测量数据的测量区域FOV.M1中执行。第二子测量典型地在第二测量数据的测量区域FOV.M2中执行。第一测量数据的测量区域FOV.M1和第二测量数据的测量区域FOV.M2典型地具有不同的纵向位置,而在移动之后,MRT数据具有相同的纵轴线。
图5示出第一投影数据的测量区域FOV.P1、第二投影数据的测量区域FOV.P2和至少一个成像测量的测量区域FOV.M的相对于彼此的可能的定位。
患者P以前视图示意地示出。患者P的纵轴线P.L平行于z轴定向。最大视场FOV具有带有患者P的手臂的上半身。
在该实施例中,根据方法步骤S101A.1和方法步骤S101B.1示出,第一投影数据的测量区域FOV.P1和第二投影数据的测量区域FOV.P2沿着患者P的纵轴线P.L错开地示出。第一投影数据、尤其第一投影数据的测量区域FOV.P1具有纵向位置L.P1,所述纵向位置不同于第二投影数据的测量区域FOV.P2的纵向位置L.P2和至少一个成像测量的测量区域FOV.M的纵向位置L.M。
至少一个成像测量的测量区域FOV.M设置在第一投影数据的测量区域FOV.P1和第二投影数据的测量区域FOV.P2之间。至少一个成像测量的测量区域FOV.M原则上能够具有第一投影数据的测量区域FOV.P1的纵向位置L.P1,第二投影数据的测量区域FOV.P2的纵向位置L.P2,第三投影数据的纵向位置L.P3,和/或患者P的纵轴线P.L的每个其他的纵向位置。
相应的测量区域FOV.M、FOV.M1、FOV.M2、FOV.P1、FOV.P2典型地具有患者P的尤其轴向的层。在所述情况下,在相应的测量区域FOV.M、FOV.M1、FOV.M2、FOV.P1、FOV.P2相对于患者P的纵轴线P.L之间的角度优选为90°。原则上能够考虑,角度大于或等于90°。换言之,相应的测量区域FOV.M、FOV.M1、FOV.M2、FOV.P1、FOV.P2不平行于MRT-PET设施10的x-y平面定向。
至少一个成像测量的测量区域FOV.M根据方法步骤S101E.2规定成,使得至少一个成像测量的测量区域FOV.M的基本上轴向的伸展A.M大于患者P的最大轴向伸展P.A。
图6示出具有实例数据的图解说明的流程图,如何从可能的第一投影图像B.P1和可能的第二投影图像B.P2合并出可能的第三投影图像B.P3。图6附加地示出至少一个成像测量的测量区域FOV.M。图6示出患者P在患者在具有患者手臂的上半身的高度上的纵向位置处的定量绘图P.P,例如在第一投影数据的测量区域FOV.P1的纵向位置L.P1处。
在该实施例中,第一投影数据、尤其第一投影图像B.P1、第二投影数据、尤其第二投影图像B.P2和第三投影数据、尤其第三投影图像B.P3是部位准确的。出于概览的原因,第一投影图像B.P1作为点线、第二投影图像B.P2作为虚线和/或第三投影图像B.P3作为实线在图6中在多个概览图之内总结。
第一投影数据、尤其第一投影图像B.P1和第二投影数据、尤其第二投影图像B.P2仅部分地在图6所示的纵向位置处在患者P的基本上轴向的方向上描绘患者P。第一投影数据的轴向伸展A.P1和第二投影数据的第二轴向伸展A.P2小于患者P的最大轴向伸展P.A,尤其在图6所示的纵向位置处。第三投影数据、尤其第三投影图像B.P3沿患者P的基本上轴向的方向完整地描绘患者P。至少一个成像测量的测量区域FOV.M在该实施例中在基本上轴向方向上大于患者P的最大轴向伸展P.A。
图7示出多个子测量的可能的子测量区域FOV.M1、FOV.M2、FOV.N。
图7根据方法步骤S101E.3示出,调整至少一个序列参数包括根据患者P的定量绘图P.P将至少一个成像测量划分成多个子测量。
图7根据方法步骤S101E.4示出,多个子测量配有多个测量区域FOV.M1、FOV.M2,并且其中多个测量区域FOV.M1、FOV.M2沿着患者P的纵轴线P.L错开地设置。
子测量能够分别为多个子测量区域FOV.M1、FOV.M2、FOV.N的相对置的侧调整。换言之,多个子测量的读出梯度场能够为第一身体半部和第二身体半部彼此独立地规定。第一身体半部例如能够具有患者P的右手臂,并且第二身体半部例如能够具有患者P的左手臂。典型地,当读出梯度场分别为第一身体半部和第二身体半部彼此独立地调整时,MRT数据的图像质量是更好的。
在图7中第一身体半部的子测量的子测量区域FOV.M1、FOV.M2、FOV.N点线地示出并且第二身体半部的子测量的子测量区域虚线地示出。点状的测量区域的子测量和虚线的测量区域的子测量分别用括号作为合并内容示出。根据方法步骤S101F.1,例如点状的子测量区域的第一测量数据和/或虚线的子测量区域的第二测量数据沿着患者P的纵轴线P.L移动,使得第一测量数据和第二测量数据沿着纵轴线P.L具有相同的纵向位置,由此磁共振数据具有相同的纵向位置。第一测量数据和/或第二测量数据能够在组合成MRT数据之前加权和/或掩蔽。
尤其有利地,根据患者P的定量绘图P.P能够为患者P的多个纵向位置确定患者的最大轴向伸展P.A。在该情况下,至少一个图像测量匹配于患者P的人体结构和/或姿势,由此优选地使测量持续时间最优化。
尽管本发明的细节通过优选的实施例详细说明和描述,本发明却不限于公开的实例和其他的变型形式能够由本领域技术人员从中推导出,而不脱离本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种用于提供患者(P)的衰减图的方法,所述方法适合于在磁共振-正电子发射断层扫描设施(10)中修正患者(P)的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据,所述方法包括:
-在所述磁共振-正电子发射断层扫描设施(10)中在至少一次成像测量中检测磁共振数据,
-利用所述磁共振数据得出所述患者(P)的所述衰减图,和
-提供所述患者(P)的所述衰减图,用于修正所述患者(P)的在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据,
-其中检测所述磁共振数据包括如下步骤:
-在所述患者(P)的基本轴向方向上检测所述患者(P)的第一投影数据,
-在所述患者(P)的基本轴向方向上检测所述患者(P)的第二投影数据,
-借助于合并所述患者(P)的所述第一投影数据和所述患者(P)的所述第二投影数据,得出第三投影数据,
-利用所述第三投影数据得出所述患者(P)的定量绘图(P.P),
-根据所述患者(P)的定量绘图(P.P)调整至少一个成像测量的至少一个序列参数,和
-执行至少一个成像测量,其中检测所述磁共振数据。
2.根据权利要求1所述的方法,
其中调整所述至少一个序列参数包括根据所述患者(P)的定量绘图(P.P)规定所述至少一个成像测量的读出梯度场,使得在所述至少一个成像测量的测量区域(FOV.M)之内的预定部位处,通过所述读出梯度场的非线性造成的畸变和通过B0场不均匀性造成的畸变消除。
3.根据权利要求1或2所述的方法,
其中所述患者(P)的定量绘图(P.P)具有所述患者(P)的最大轴向伸展(P.A)。
4.根据权利要求1或2所述的方法,
其中调整所述至少一个序列参数包括根据所述患者(P)的定量绘图(P.P)规定所述至少一个成像测量的测量区域(FOV.M)的轴向的伸展(A.M)。
5.根据权利要求1或2所述的方法,
其中调整所述至少一个序列参数包括根据所述患者(P)的定量绘图(P.P)将所述至少一个成像测量划分成多个子测量。
6.根据权利要求5所述的方法,
其中所述多个子测量配有多个测量区域(FOV.M1,FOV.M2,FOV.N),并且其中所述多个测量区域(FOV.M1,FOV.M2,FOV.N)沿着所述患者(P)的纵轴线(P.L)错开地设置。
7.根据权利要求6所述的方法,
其中所述多个子测量具有第一子测量和第二子测量,其中在执行所述至少一个成像测量的所述第一子测量时检测第一测量数据,其中在执行所述至少一个成像测量的所述第二子测量时检测第二测量数据,并且其中将所述第一测量数据和/或所述第二测量数据沿着所述患者(P)的纵轴线(P.L)移动成,使得所述第一测量数据和所述第二测量数据沿着所述纵轴线(P.L)具有相同的纵向位置,由此所述磁共振数据具有该相同的纵向位置。
8.根据权利要求1或2所述的方法,
其中第一投影数据的测量区域(FOV.P1)和第二投影数据的测量区域(FOV.P2)沿着所述患者(P)的纵轴线(P.L)错开地设置。
9.根据权利要求8所述的方法,
其中所述患者(P)的所述第一投影数据和/或所述患者(P)的所述第二投影数据沿着所述患者(P)的纵轴线(P.L)移动成,使得所述第一投影数据和所述第二投影数据沿着所述纵轴线具有相同的纵向位置,由此所述患者(P)的所述第三投影数据具有该相同的纵向位置。
10.根据权利要求1或2所述的方法,
其中在得出所述第三投影数据时,将所述患者(P)的所述第一投影数据和所述患者(P)的所述第二投影数据合并成,使得所述第三投影数据具有如下轴向伸展(A.P3),所述轴向伸展大于所述患者(P)的所述第一投影数据的轴向伸展(A.P1)或大于所述患者(P)的所述第二投影数据的轴向伸展(A.P2)。
11.一种用于在磁共振-正电子发射断层扫描设施(10)中提供患者(P)的修正的、在组合的磁共振-正电子发射断层扫描中检测的PET数据的方法,所述方法包括:
-在所述磁共振-正电子发射断层扫描设施(10)中检测患者的PET数据,
-按照根据权利要求1至10中任一项所述的方法来提供衰减图,
-利用所述衰减图修正所述患者(P)的所述PET数据,和
-提供所述患者(P)的修正的PET数据。
12.一种磁共振-正电子发射断层扫描设施(10),具有:
-磁共振断层扫描仪,所述磁共振断层扫描仪构成用于,执行根据权利要求1至10中任一项所述的方法。
13.根据权利要求12所述的磁共振-正电子发射断层扫描设施(10),具有:
-正电子发射断层扫描仪,所述正电子发射断层扫描仪构成用于,执行根据权利要求11所述的方法。
14.一种计算机程序产品,具有程序代码机构,其能够加载到磁共振-正电子发射断层扫描设施(10)的计算单元(14)中,以便当所述程序代码机构在所述计算单元(14)中运行时,执行根据权利要求1至11中任一项所述的方法。
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