时间分辨的血管造影图像与空间分辨血管造影图像的组合制造技术

本发明专利技术提供了一种医学成像系统(100、300)，其包括用于控制医学成像系统的处理器(106)。机器可执行指令(112)的运行使所述处理器：接收(200)感兴趣区域(322)的静态血管造影图像(114)，接收(202)所述感兴趣区域的血管造影图像的时间序列(116、116')，使用所述静态血管造影图像来构建(204)图像掩模(118)，使用血管造影图像的时间序列来确定(206)针对图像掩模内每个体素的时间相关的信号(120)，通过以下方式构建(208)合成血管造影图像：如果所述时间相关的信号的极值(124)偏离时间相关的信号的平均值超过预定阈值，则使用所述极值向图像掩模内的每个体素分配(210)填充时间(126)，并且将所述图像掩模中的体素识别(212)为未填充的体素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】时间分辨的血管造影图像与空间分辨血管造影图像的组合
本专利技术涉及血管造影医学成像技术，尤其涉及动脉自旋标记和飞行时间血管造影的磁共振成像技术。
技术介绍
MRI扫描器能够构建切片或体积的图像。切片是仅一个体素厚的薄体积。体素是小的体积元素(在其上MR信号被平均)，并且表示MR图像的分辨率。如果考虑单个切片，则体素在本文中也可称为像素(图像元素)。通过执行不同的磁共振成像协议(实现为脉冲序列或脉冲序列命令)，可以测量关于对象的不同类型的信息。例如，存在各种技术，其使得能够对自旋进行编码，使得可以直接测量流体的流动或扩散。Bernstein等人的参考书“HandbookofMRIPulseSequence”(以下简称“HandbookofMRIPulseSequence”)，Elsevier，2004，ISBN978-0-12-092861-3中在17.1节(第802至829页)的描述提供了几种不同的动脉自旋标记技术的综述。动脉自旋滞后(ASL)是动脉自旋标记的另一个名称。该参考文献还在第15.3节(第678至701页)中回顾了飞行时间(TOF)和对比增强MR血管造影(CERMA)血管成像方法。
技术实现思路
本专利技术在提供了一种医学成像的系统、计算机程序产品和方法。存在用于生成血管造影图像的各种医学成像技术。一些技术能够提供更高空间分辨率的血管造影图像，而一些技术能够提供更高时间分辨率的血管造影图像。本专利技术的实施例可以提供一种用于将提供空间血管造影信息的静态血管造影图像与提供时间血管造影信息的血管造影图像的时间序列组合成既包含空间血管造影数据又包含时间血管造影数据的合成血管造影图像的器件。这可以通过从静态血管造影图像构建图像掩模来实现。图像掩模可以识别对对象的血管结构成像的体素。然后，将血管造影图像的时间序列用于为图像掩模内的每个体素构建时间相关的信号。然后可以检查针对图像掩模内的体素的时间相关的信号，以确定在由血管造影图像的时间序列成像的时间段内是否以及何时填充体素。在其他示例中，还可以确定和分析图像掩模外部的体素的时间相关的信号，以识别在图像掩模中识别的体素外部的异常流。在一方面，本专利技术提供了一种医学成像系统，其包括存储机器可执行指令的存储器。所述医学成像系统还包括用于控制所述医学成像系统的处理器。所述机器可执行指令运行使所述处理器接收感兴趣区域的静态血管造影图像。所述感兴趣区域包括体素。如本文中所使用的静态血管造影图像涵盖已经使用血管造影成像技术或成像模态采集的图像。如本文中所使用的感兴趣区域包括由静态血管造影图像成像的三维区域。感兴趣区域可以是三维体积或二维厚片，其厚度由体素的厚度表示。机器可执行指令的运行还使处理器接收感兴趣区域的血管造影图像的时间序列。血管造影图像的时间序列可以是以规则间隔或周期采集的血管造影图像，并且可以用于提供动画或时间演变。机器可执行指令的运行还使所述处理器使用静态血管造影图像构建图像掩模。图像掩模是对感兴趣区域内体素的识别。图像掩模可以例如用于指示感兴趣区域内的包含血管结构的区域。在各个示例中，可以不同地执行图像掩模的构建。例如，静态血管造影图像可以被阈值处理，并且可以将具有高于或低于所选阈值的值的体素识别为在图像掩模内。可能还会使用更复杂的技术。例如，可能存在应用的血管跟踪或分割算法。解剖界标可用于识别总体或大的血管结构。然后，与这些已知结构相邻的血管可以被识别为血管结构的一部分。机器可执行指令的运行还使处理器使用血管造影图像的时间序列来针对图像掩模内的每个体素确定时间相关的信号。例如，对于血管造影图像内的每个体素，可以有一个或多个分配给该体素的值。时间相关的信号可以是一系列值，其表示血管造影图像的时间序列内的特定体素的值。机器可执行指令的运行还使处理器构建合成血管造影图像。血管造影图像的构建可以以几个步骤来执行。首先，如果极值偏离时间相关的信号的平均值超过预定阈值，则可以使用时间相关的信号的极值将填充时间分配给图像掩模内的每个体素。平均值可以是特定体素、一组体素内的平均值或全局体素平均值。体素的组可以是例如整个掩模内的或被检查体素的邻域内的体素的组。如果极值偏离时间相关的信号的平均值小于预定阈值，则可以通过将图像掩模的体素识别为未填充体素来进一步执行合成血管造影图像的构建。例如，每个体素中的时间相关的信号可以被平均或分配一些统计值。然后可以搜索每个体素中随时间变化的信号，以查看是否存在大于或小于其他值的极值。如果该极值在预定阈值之外，所述阈值例如可以是平均值之上的百分比或绝对值，则可以将该体素识别为填充时间或未填充体素。例如，可能存在由图像掩模识别的血管结构，所述血管结构在采集血管造影图像的时间序列的时间内未被填充。该实施例可能是有益的，因为其可以使得不同血管造影图像的组合能够提供两者的优点。例如，可以已经采集静态血管造影图像，使得其包含对象的血管结构的更多细节。例如可以非常快速地采集时间序列血管造影数据，使得能够显示信号的时间演变。然后将血管造影图像的时间序列用于将测得的信号传输到静态血管造影图像中。在另一个实施例中，静态血管造影图像是TOF或飞行时间磁共振血管造影图像。血管造影图像的时间序列是动脉自旋标记磁共振血管造影图像的时间序列。该实施方案可能是有益的，因为它能够将TOF磁共振血管造影图像的详细血管结构与动脉自旋标记磁共振血管造影图像的时间演变相结合。在另一实施例中，机器可执行指令的运行还使处理器通过从TOF磁共振数据重建静态血管造影图像来提供静态血管造影图像。机器可执行指令的运行还使处理器通过从ASL磁共振数据重建血管造影图像的时间序列来提供血管造影图像的时间序列。在另一个实施例中，所述医学成像系统还包括磁共振成像系统。该存储器还包括脉冲序列命令，所述脉冲序列命令被配置为根据飞行时间磁共振血管造影协议来控制磁共振成像系统以采集TOF磁共振数据。脉冲序列命令还被配置为根据动脉自旋标记磁共振血管造影协议控制磁共振成像系统以采集ASL磁共振数据。机器可执行指令的运行还使处理器利用脉冲序列命令来控制磁共振成像系统，以使用脉冲序列命令来采集TOF磁共振数据。所述机器可执行指令的运行还使所述处理器通过利用所述脉冲序列命令来控制所述磁共振成像系统采集磁共振数据。该实施例可能是有益的，因为当对象在磁共振成像系统中时可以采集静态血管造影图像和血管造影图像的时间序列。这可能意味着可以采集数据，以使对象处于相同或相似的位置。这可以减少需要执行的配准的量，并且数据也可以更加一致。脉冲序列命令也可以被配置用于以交错的方式或者甚至以顺序的方式采集TOF磁共振数据和ASL磁共振数据。ASL协议也可以是所谓的连续协议。例如，ASL协议可以欠采样并且采集相对于彼此旋转的k空间的部分。这可以使得能够灵活地选择用于重建血管造影图像的时间序列的k空间中的线。在其他示例中，在k空间的完全采样的部分中采集ASL磁共振数据，这些部分可以重建为个体图像。在另一个实施例中，动脉自旋标记磁共振血管造影协议是选择性动脉自本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医学成像系统(100、300)，包括：/n存储器(110)，其存储机器可执行指令(112)；以及/n处理器(106)，其用于控制所述医学成像系统，其中，所述机器可执行指令的运行使所述处理器：/n接收(200)感兴趣区域(322)的静态血管造影图像(114)，其中，所述感兴趣区域包括体素；/n接收(202)所述感兴趣区域的血管造影图像(116、116')的时间序列；/n使用所述静态血管造影图像来构建(204)图像掩模(118)，其中，所述图像掩模是对所述感兴趣区域内的体素的识别；/n使用血管造影图像的所述时间序列来确定(206)针对所述图像掩模内的每个体素的时间相关的信号(120)；并且/n通过以下操作来构建(208)合成血管造影图像：/n如果所述时间相关的信号的极值(124)偏离所述时间相关的信号的平均值超过预定阈值，则使用所述极值来向所述图像掩模内的每个体素分配(210)填充时间(126)；并且/n如果所述极值偏离所述时间相关的信号的所述平均值小于所述预定阈值，则将所述图像掩模内的体素识别(212)为未填充体素；/n绘制所述合成血管造影图像，使得在所述合成血管造影图像中显示针对所述填充时间的量度。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171129 EP 17204271.51.一种医学成像系统(100、300)，包括：
存储器(110)，其存储机器可执行指令(112)；以及
处理器(106)，其用于控制所述医学成像系统，其中，所述机器可执行指令的运行使所述处理器：
接收(200)感兴趣区域(322)的静态血管造影图像(114)，其中，所述感兴趣区域包括体素；
接收(202)所述感兴趣区域的血管造影图像(116、116')的时间序列；
使用所述静态血管造影图像来构建(204)图像掩模(118)，其中，所述图像掩模是对所述感兴趣区域内的体素的识别；
使用血管造影图像的所述时间序列来确定(206)针对所述图像掩模内的每个体素的时间相关的信号(120)；并且
通过以下操作来构建(208)合成血管造影图像：
如果所述时间相关的信号的极值(124)偏离所述时间相关的信号的平均值超过预定阈值，则使用所述极值来向所述图像掩模内的每个体素分配(210)填充时间(126)；并且
如果所述极值偏离所述时间相关的信号的所述平均值小于所述预定阈值，则将所述图像掩模内的体素识别(212)为未填充体素；
绘制所述合成血管造影图像，使得在所述合成血管造影图像中显示针对所述填充时间的量度。


2.根据权利要求2所述的医学成像系统，其中，所述静态血管造影图像是飞行时间(TOF)磁共振血管造影图像，并且其中，血管造影图像的所述时间序列是动脉自旋标记磁共振血管造影图像的时间序列。


3.根据权利要求2所述的医学成像系统，其中，所述机器可执行指令的运行还使所述处理器：
通过从所述飞行时间(TOF)磁共振数据(332)重建所述静态血管造影图像来提供(404)所述静态血管造影图像；并且
通过从动脉自旋标记(ASL)磁共振数据(334)重建血管造影图像的所述时间序列来提供(406)血管造影图像的所述时间序列。


4.根据权利要求3所述的医学成像系统，其中，所述医学成像系统还包括磁共振成像系统(302)，其中，所述存储器还包括脉冲序列命令(330)，所述脉冲序列命令被配置为根据飞行时间磁共振血管造影协议来控制所述磁共振成像系统以采集所述TOF磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令还被配置为根据动脉自旋标记磁共振血管造影协议来控制所述磁共振成像系统以采集所述ASL磁共振数据，其中，所述机器可执行指令的运行还使所述处理器：
利用所述脉冲序列命令控制(400)所述磁共振成像系统以采集所述TOF磁共振数据，并且
利用所述脉冲序列命令控制(402)所述磁共振成像系统以采集所述ASL磁共振数据。


5.根据权利要求4所述的医学成像系统，其中，所述动脉自旋标记磁共振血管造影协议是选择性动脉自旋标记磁共振血管造影协议。


6.根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，以下中的任意一项：
所述静态血管造影图像是磁共振血管造影图像或CT血管造影图像；
血管造影图像的所述时间序列是磁共振血管造影图像的时间序列或CT血管造影图像的时间序列；以及
其组合。


7.根据前述权利要求中的任一项所述的医学成像系统，其中，所述机器可执行指令的运行使所述处理器使用所述合成血管造影图像、所述静态血管造影图像和血管造影图像的所述时间序列作为到训练的模式识别算法的输入来识别异常血流和/或异常血管结构。


8.根据前述权利要求中的任一项所述的医学成像系统，其中，所述合成图像通过以下方式中的一种被绘制：
所述合成血管造影图像被绘制为动画，所述动画示出根据填充时间的的体素在图像掩模内的填充；并且
所述合成血管造影图像被绘制...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·G·赫勒，T·林德纳，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL