[发明专利]基于根据mDIXON调查的自动规划的高效心脏MR工作流

说明书

技术领域

本申请总体上涉及图像处理。其具体与磁共振(MR)扫描工作流相结合而应用，尤其是但不限于使用MR成像对标准心脏视图的自动规划。然而应当理解，本申请还适用于其他使用场景，并且不必限于前述的应用。

背景技术

在诊断心脏磁共振(CMR)中，放射医师期望输出图像，尤其是切片图像，具有特定的取向。这些取向典型地是基于左心室的长轴而被测量的。在生成诊断图像之前，必须分析一系列图像以确定左心室的长轴的取向。如图1所示，典型地在被称为短轴(SA)观4、长轴(LA)二腔(2CH)观6、LA三腔(3CH)和LA四腔(4CH)观8的标准心脏视图中采集CMR图像2。为了在这些视图中对心脏解剖结构进行成像，需要对采集切片的双斜位规划。为了获得双斜位扫描平面，商业可用的扫描软件需要包括中间扫描和重新规划的逐步流程。该逐步流程耗时(对有经验的操作者是五分钟)并且常常需要额外的操作者训练。

为了减少CMR检查的持续时间和操作者训练的成本，已经引入了对心脏视图的改进规划。例如，存在交互任务引导的规划软件，其使用对高分辨率体积调查扫描的多平面重建(MPR)。另外，已经引入了自动规划方法，其依赖于对高分辨率体积调查扫描的基于模型的分割。旨在减轻规划心脏视图的负担的这些解决方案依赖于对体积调查扫描的采集，这面临各种难题。

首先，要在成像和规划工作流中有价值，体积调查扫描必须是快速的。从临床应用的角度，调查中超过一分钟的扫描时间被视为不可接受的。第二个难题是在心脏成像的背景下避免运动伪影。因此，需要使用心脏触发来采集体积调查，遗憾的是心脏触发与减慢相关联，这是因为数据不能被连续地采集。此外，扫描持续时间需要比单次屏气更短，以避免来自呼吸运动的伪影。不期望呼吸门控作为用于消除呼吸运动的策略，这是因为它需要额外的扫描来规划呼吸导航器，这因导航器缺陷而引入了进一步的减慢。

另外的难题是B0和B1非均匀性。在没有相对措施的情况下，针对体积CMR成像最常用的协议——平衡稳态自由进动(SSFP)——产生信号缺失，所述信号缺失妨碍用于规划图像几何结构的自动后处理。对该问题的常用解决方案是对匀场框(shim-box)的设置，所述匀场框仅能基于先前的扫描而被正确定位，这再次耗费额外的时间。

紧接着自动规划的采集部分的难题，用于规划心脏视图的图像处理也并不轻松。规划心脏视图依赖于分割心脏，这常常是使用基于模型的分割方法来执行的。过去已经被采用的各种技术并不满足在当今的计算机硬件的当今标准的性能需求。因此，在对体积调查扫描的采集和处理期间的折衷不利地影响在扫描器处的工作流。

本申请提供了克服以上提及的难题和其他难题的新的经改进的方法和系统。

发明内容

根据一方面，提供了一种用于规划心脏视图的系统。所述系统包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被编程为：接收采用mDIXON协议来采集的包括感兴趣目标的一幅或多幅图像、根据所述一幅或多幅图像来确定所述感兴趣目标的位置和取向、将所述感兴趣目标的模型匹配到所述感兴趣目标的所述位置和取向、根据对所述感兴趣目标的所述匹配来生成所述感兴趣目标的一个或多个视图、并且在显示设备上显示所述感兴趣目标的所述一个或多个视图。

根据另一方面，提供了一种用于规划心脏视图的方法。所述方法包括：接收采用mDIXON协议来采集的包括感兴趣目标的一幅或多幅图像、根据所述一幅或多幅图像来确定所述感兴趣目标的位置和取向、将所述感兴趣目标的模型匹配到所述感兴趣目标的所述位置和取向、根据对所述感兴趣目标的所述匹配来生成一个或多个感兴趣目标视图、并且在显示设备上显示所述一个或多个感兴趣目标视图。

根据另一方面，提供了一种用于规划心脏视图的系统。所述系统包括规划设备，所述规划设备包括至少一个处理器，所述至少一个处理器被编程为：从成像设备接收采用mDIXOM协议来采集的一幅或多幅图像；根据所述一幅或多幅图像来确定感兴趣目标的位置和取向；利用广义霍夫变换来对所述感兴趣目标的模型进行变换，以使得它与所述感兴趣目标匹配；并且根据对所述感兴趣目标的所述匹配来生成一个或多个感兴趣目标视图。显示器显示所述一个或多个感兴趣目标视图。

一个优势在于对用于CMR成像的标准心脏视图的所述自动规划。

另一个优势在于对用于CMR成像的标准心脏视图的所述具有时效性的规划。

另一个优势在于基于单次屏气扫描的对心脏视图的所述规划。

另一个优势在于增加的患者通量。