[发明专利]混合型 PET/MR 系统中MR 线圈的衰减校正

说明书

本申请具体应用于医学成像系统。然而，应当认识到，所描述的(多个)技术还可以应用于其他类型的成像系统、其他衰减校正系统和/或其他医学应用。

正电子发射断层摄影(PET)/磁共振(MR)混合型系统使用MR扫描对PET图像进行衰减校正。在PET/MR中，基于MR图像生成患者衰减图。分割MR患者图像，识别各种组织和器官，并应用适当的衰减系数。为了达到不同身体部分的高分辨率MR图像，使用不同的局部MR线圈。一些线圈被附接到患者支撑或桌台上，而其他的附接至患者。当采用双模式PET/MR扫描器时，桌台和线圈在PET数据采集期间处在扫描器中。尽管最初认为MR线圈将是对于辐射足够透明的，从而使得将不需要衰减校正，然而已经证明不是这样的情况。事实上如果不校正由桌台和线圈引起的衰减，MR线圈可能降低图像质量。

在PET成像中，生成患者的衰减图并将其用于校正PET数据。当执行PET/CT时，CT图像常常用于生成患者衰减图。具有40-120keV的能量的CT的衰减与具有511keV的能量的PET的衰减不相同。然而，近些年来，人体组织的CT衰减值和PET衰减值之间的关系正变得众所周知。在C.Bai等人于2003年10月在IEEE Trans.Nucl.Sci.Vol.50，No.5上的“AGeneralized Model for the conversion from CT numbers to linear attenuation coefficients”一文中描述了这样的算法。

由C.Bai等人所描述的变换对通常在人体内找到的物质是有效的，但在桌台和线圈的情况下是无效的，因为存在金属和诸如乙烷、聚氯乙烯(PVC)的物质等。在桌台和线圈中使用的物质的LAC值通常无法在文献中找到(例如，参见J.H.Hubbell于1969年8月在National Bureau of Standards上的“Photon cross sections，attenuation coefficients，and energy absorption coefficients from 10keV to 100GeV”一文)。

在本领域中存在这样的一项需求，即需要便于校正MR图像中由RF线圈、附件(例如，护士呼叫按钮装置、耳麦等)、患者支撑桌台等引起的衰减，从而克服上述缺陷的系统和方法。

根据一个方面，一种生成衰减校正(AC)图模板以校正核图像中由核扫描期间核扫描器视场中的附件引起的衰减的系统，其包括处理器，所述处理器根据在对附件的核扫描期间采集的发射数据生成附件的AC图模板，将所述AC图模板存储到存储器；以及针对多个不同附件中的每个迭代地生成唯一的AC图模板，所述模板被存储在存储器中的模板库中，以供操作人员调用和使用。

根据另一方面，一种生成针对磁共振(MR)线圈的衰减校正(AC)图模板的方法，其包括将多个基准标记物附接至MR线圈，采集MR线圈和基准标记物的扫描数据，生成具有基准标记物的MR线圈的AC图模板，以及存储AC图模板。该方法还包括针对多个不同附件中的每个迭代地生成唯一的AC图模板，所述AC图模板被存储在存储器中的模板库中，以供操作人员调用和使用。

根据另一方面，一种生成经衰减校正的核图像的方法，其包括将选择的MR线圈定位在患者周围，采集患者和线圈的MR扫描数据，以及将所述MR扫描数据重建为MR患者图像。该方法还包括从库中检索与选择的MR线圈对应的AC图模板，生成患者特异性衰减校正(AC)图，以及组合AC图模板和患者特异性AC图以生成最终的AC图。此外，该方法包括采集患者和选择的MR线圈的核扫描数据，使用最终的AC图校正核扫描数据中的衰减，并将经衰减校正的核扫描数据重建为核图像。

根据另一方面，衰减校正(AC)图模板库被存储到数据存储介质中，并且所述衰减校正图模板库包括针对多个磁共振(MR)线圈中的每个的至少一个预生成的AC图模板。一旦输入识别需要模板的MR线圈的线圈识别码，则从库中检索所述至少一个AC图模板。根据在多个线圈中的每个MR线圈的核扫描期间采集的发射数据生成所述至少一个AC图模板。

根据另一方面，一种调整用于校正核扫描数据中的衰减的患者衰减校正(AC)图的方法，其包括接收需要AC图模板的线圈的线圈识别信息，从存储在存储器中的模板库中检索所识别的AC图模板，以及调节AC图模板以符合患者图像中的患者轮廓。该方法还包括将经调节的AC图模板插入到患者特异性衰减校正(AC)图中以生成最终的AC图，以及在重建患者的核扫描数据时校正衰减以生成患者的经衰减校正的核图像。