对用于MR检查的几何结构的自动健壮学习制造技术

本发明专利技术涉及用于磁共振系统的几何结构规划软件产品，包括数据库管理器，其用于通过形成当前几何结构规划会话的解剖界标集和规划几何结构的组合对所述解剖界标集和规划几何结构进行处理，并且将所述组合添加到数据库中。本发明专利技术使得能够从用户输入学习的不同解剖结构对于特定规划几何结构的相关性。本发明专利技术还使得能够进行全自动离群点检测。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在磁共振系统中用于规划扫描几何结构的软件产品。 本专利技术还涉及一种具有这种几何结构规划软件产品的磁共振系统。
技术介绍
在MR扫描仪控制台上人工规划特定病人的几何结构(geometry)是易 于出错的，需要大量的训练，并且在某些应用中这项工作还是耗时的(例 如，与心脏有关的应用)。可以通过在检测扫描中自动识别解剖结构，然后 在第二步中从这些结构得到规划几何结构，来提高MR扫描仪的易用性和 处理能力。几何结构的一个示例可以是坐标系统，该坐标系统的位置和朝 向取决于所识别的解剖结构。对于诸如脊柱的解剖结构来说，可以预期曲 线坐标系统。几何结构的另一个示例是用于限定感兴趣体积(VOI)的盒体。在专利申请PCT/IB05/052404中，提出了自动规划几何结构的用户校正 数据库，其可以用于使规划过程与之前检査的用户校正相适应。出于此目 的，将检测扫描中显示出的诸如身体器官的对象，归类到多个解剖类别中 的一类。通过估计该对象的形状参数来实现这种分类。例如，心脏可以处 于类别"H"中，类别"H"可以具有表示心脏是伸长还是压縮的子类"A"、 "B"和"C"。这些形状参数可用于取回成像几何结构的默认参数。此外， 形状参数也可以用于取回在相同解剖类别或相邻解剖类别的之前成像几何 结构上进行的用户调整。提到了根据相应解剖类别的所有用户调整的线性 加权。图1示出了所提到的现有
的几何结构规划系统的图。在图1中，检测图像由图像源IS提供。将图像IMG传给图像分析IA， 分析IA确定形状参数SP，这些参数说明了检测图像中描述的病人身体部 位，足够准确用于身体部位的分类。图像分析还确定了身体部位的位置 POS。将形状参数发送给用于査找默认参数的组件LUD，该组件LUD利用 所确定的形状参数SP来查询默认参数数据库DBD。对默认参数数据库DBD 的查询会产生一个或多个默认参数DP。也将该形状参数SP传给用于查找 用户调整的组件LUA。该组件LUA查询用户调整数据库DBA，产生一个 或多个调整参数AP。査找用户调整的组件还进行了线性加权，这种线性加 权基于检测图像中所示器官的解剖类别以及存储在用户调整数据库LUA中 的用户调整的解剖类别。将两个数据库査询的结果DP、 AP组合起来。在 该组合中也考虑位置POS，通过添加来表示它。该添加的结果是计算的参 数CP，将计算的参数CP传给用户界面UI。在用户界面UI处，由计算机 基于默认规划几何结构参数DP和之前用户调整参数AP所确定的规划几何 结构作为显示的图像DI显示给诸如放射科医生或外科医生的用户。根据用 户是否满意当前显示的图像，他可以对所显示的图像进行进一步的用户调 整UA。用户界面UI考虑到这些用户调整UA。用户界面将这些用户调整 UA传给将用于随后实际图像采集过程的最终规划几何结构PG。此外，还 将用户调整传给用户调整数据库DBA，在此对用户调整进行存储以用于后 来的会话(session)。本专利技术的认识是所需要的是能有重要新特点的几何结构规划系统。这 些特点之一是从用户输入学习不同界标对于特定的规划几何结构的相关 性。另一个特点是自动离群点检测，这对于临床例程中自动规划的健壮性 是必不可少的。在该规划过程中，采用图像处理算法计算了多个解剖界标，但是具体 的规划几何结构可能仅取决于解剖界标中的少数界标例如，心脏检查的 短轴视图仅取决于这些心瓣和心尖的位置。可以通过专用算法来"学习"这种相关性，该算法通过使用用于映射的一些数据样本来近似从心脏/胸短 轴视图的映射。出于此目的，应该将检测到的解剖界标以及作为结果得到 的几何结构存储到数据库中作为训练集。在临床例程中，在训练集(数据库)中可能出现失效和不一致性。因此， 该规划算法应该对数据库中这种离群点很健壮。如果如本专利技术所说明那样 组织规划数据库，则可以抑制离群点的负面影响，并且可以进行数据库的 一致性测试。
技术实现思路
本专利技术提出了一种用于几何结构规划的软件产品和过程。 一种根据本专利技术的用于磁共振系统的几何结构规划软件产品，包括数 据库管理器，用于通过形成当前几何结构规划会话的解剖界标集和规划几 何结构的组合对所述解剖界标集和规划几何结构进行处理，并且将所述组 合添加到数据库中对几何结构进行规划可以被认为是将来自界标域的数据映射到规划几 何结构域内的数据。为了这个目的，可以使用适当的函数。每个组合(或"样 本")包括解剖界标集形式的界标域数据以及所保留的规划几何结构形式的 规划几何结构域数据。解剖界标表示检测图像中的点，该点代表了诸如心 尖或心瓣的特定的解剖结构。界标可以是一维、二维、三维或其它维数。 界标集是一组通常不同的界标，用于确定相应的规划几何结构。规划几何 结构聚集了建立用于高分辨率采集的成像系统所需的所有参数以及可能的 中间参数。使用该数据，可以找到对该样本有效的函数。对该函数的要求 是，如果该函数要以精确方式处理每个数据项时，该函数提供足够的自由 度。然而在大多数情况下，该函数的近似是足够的，这使得该函数可以具 有更简单的结构。本专利技术的优点是数据库随着每个几何结构规划会话来收集有关几何结构规划处理的数据。通过存储解剖界标集和规划几何结构两者的组合，该 数据库包含了在稍后时刻再生当前几何结构规划会话所需的信息。在本专利技术的实施例中，数据库管理器还用于处理多个所述组合，该几 何结构规划软件产品还包括近似器，该近似器通过使用先前的几何结构规 划会话的所述组合的子集来生成用于将当前界标集映射到当前规划几何结 构的函数，其中，所述先前的几何结构规划会话具有与当前规划几何结构 会话类似的会话参数。优选地，从之前的几何结构规划会话保留这些组合。这些组合还可以 包括作为制造商提供的默认设置的样本。几何结构规划软件经过一段时间 的使用，存储在存储器内的组合数增加。这就提高了对更多数量的组合进 行估计的可能性，该组合中存储了与之前几何结构规划会话相对应的数据。 因为可以将磁共振系统用于不同采集类型，可以将样本归于相应的采集类 型。例如，采集类型的示例可以是心脏短轴视图、心脏四腔视图或其它器 官的视图。属于相同采集类型或相似采集类型的组合可以构成一个子集， 使得可以用这些组合确定函数。应当注意到在特殊情况下，可以将几何结 构规划软件仅用于一种采集类型。在这种特殊情况下，子集可以包括所有 的组合。几何结构规划软件的优点是它灵活。另一个优点是它适于特定用户需 求和偏好。数据库管理器的优点是它处理与数据库的通信。例如，该管理器可以 向数据库发送询问，从数据库接收应答，并且将新数据装入该数据库。也 可以将与数据存储、尤其是这些组合的存储有关的这些功能和其它功能分 布在子组件中。本专利技术的一个重要特点是将解剖界标与人工调整后的规划几何结构相 组合地进行持久存储。如果从相同的界标集得到多个几何结构(例如，在同 一会话中同一病人的短轴和四腔视图)，可以在不同数据库中存储这些不同的规划几何结构，或者为这些几何结构使用不同的识别键。在为病人得到 新规划之前，使用例如检测扫描以及专门的图像处理技术来计算该病人的 一组解剖界标。然后将数据库中给定规划的所有几何结构(具有相同的识别 键)用于近似从界标到几何结构的映射 解剖界标一规划几何本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于磁共振系统的几何结构规划软件产品，包括：　数据库管理器，用于通过形成当前几何结构规划会话的解剖界标集和规划几何结构的组合对所述解剖界标集和规划几何结构进行处理，并且将所述组合添加到数据库中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：D贝斯特罗夫，T内奇，S扬，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]