用于扫描仪内患者数据采集分析的改进的医学扫描方案制造技术

本发明专利技术提供了一种使用医学成像系统执行受试者的医学扫描的方法，所述方法包括：a)启动医学扫描会话；b)在医学扫描会话期间使用医学成像系统执行第一图像采集序列，以获得第一图像扫描数据；c)使用计算机系统对在所述第一图像采集序列期间获取的第一图像扫描数据执行图像分析，以识别病理和/或图像质量的一个或多个定量指标；d)基于在步骤c)中对一个或多个定量指标的所述识别，使用计算机系统确定在所述医学扫描会话期间是否需要任何附加的图像采集序列；和，如果需要则：e)基于一个或多个定量指标使用所述计算机系统来确定第二图像采集序列；和f)在医学扫描会话期间使用医学成像系统执行第二图像采集序列，以获得第二图像扫描数据。扫描数据。扫描数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于扫描仪内患者数据采集分析的改进的医学扫描方案


[0001]本专利技术涉及一种用于扫描仪内患者数据采集分析的改进方法和装置。更具体地说，本专利技术涉及一种响应于一个或多个指标的扫描选择和采集的改进方法和装置。至少一个指标可以包括病理指示度量或定量参数。

技术介绍

[0002]一种用于使脑和其它身体区域成像的非侵入性技术是计算机断层摄影(CT)扫描，其组合从身体周围的不同角度拍摄的一系列X射线图像，并使用计算方法来创建体内的骨、血管和软组织的横截面图像(切片)。
[0003]另一种技术是正电子发射断层摄影(PET)，其可用于产生身体内部的详细三维图像。PET扫描使用放射性示踪剂，所述放射性示踪剂是包含少量可在PET扫描中检测到的放射性材料的分子。它们被设计成积聚在癌性肿瘤或炎症区域中。也可以使它们与体内的特定蛋白结合。
[0004]越来越优选的技术是结构磁共振成像(MRI)。MRI是一种用于检查身体的物理结构(例如，计算组织体积)的非侵入性技术。这对于监测组织损伤，特别是神经退行性疾病具有很高的价值。
[0005]众所周知，MRI基于原子核的磁化特性。大而均匀的外部磁场使检查中的组织的水核内的蛋白质对齐。然后该对齐被外部射频(RF)信号干扰。
[0006]核通过许多不同的弛豫过程回到静止对齐，在弛豫过程中发射RF信号。通过改变RF脉冲的发射和检测顺序，可以测量检查中的组织的不同特性。重复时间(TR)是施加到同一切片上的连续脉冲序列之间的时间量。回波时间(TE)是RF脉冲的递送和回波信号的接收之间的时间。
[0007]许多MRI技术是可用的。T1加权和T2加权扫描是常见的。T1(纵向弛豫时间)是确定被激发的质子与所施加的外部磁场重新排列的速率的时间常数。T2(横向弛豫时间)是确定被激发的质子失去与具有垂直于所施加的外部磁场的自旋的核的相位相干性的速率的时间常数。T1加权图像以短TE和TR时间为特征。相反，通过使用较长的TE和TR时间来产生T2加权图像。
[0008]越来越多使用的序列是流体衰减反转恢复(FLAIR)。FLAIR类似于T2加权图像，除了TE和TR时间很长之外。使用该方法，异常保持明亮，但是脑脊液稀释，因此在获得的图像中变暗。这种系统也被称作T2 FLAIR扫描。
[0009]扩散加权成像(DWI)是MRI的一种形式，它基于测量被测组织的体素(体积像素)内水分子的随机布朗运动。通常，高度细胞组织或具有细胞溶胀的组织表现出较低的扩散系数。扩散在肿瘤特征和大脑局部缺血中特别有用。
[0010]对比度增强MRI(CE
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MRI)和动态对比度增强MRI(DEC
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MRI)也是可用的技术。在CE
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MRI中，钆造影剂用于改善可用成像的清晰度。CE
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MRI例如可以改善炎症、血管和肿瘤的可见性。DCE
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MRI，在给药造影剂之后顺序地获取多个MR图像。这允许监测造影剂的对比(“洗
入”和“洗出”)，从而能够改进对例如血管损伤和肿瘤的检测。
[0011]更进一步的技术是梯度回波(GRE)MRI扫描。这是由单个RF脉冲结合梯度反转产生的。在RF脉冲之后，梯度波瓣的第一负部分引起进动自旋的相位色散。当反转该梯度时，自旋重新聚焦并形成梯度(回叫)回波。GRE扫描通常涉及短TR和短TE值，因此提供了快速信号采集。因此，GRE序列可以提供快速成像和MR血管造影技术。
[0012]磁敏感加权成像(SWI)是3D高空间分辨率速度校正的梯度回波MRI序列，其使用具有顺磁性、抗磁性和铁磁特性的化合物。这样的顺磁性化合物包括脱氧血红蛋白、铁蛋白和血铁黄蛋白。抗磁性化合物包括骨矿物质和营养不良钙化。
[0013]GRE的变体是磁敏感加权血管造影术(SWAN)。SWAN允许在一个序列中高分辨率地观察脑静脉和动脉，而不使用造影剂，并且扫描时间比其它排列明显缩短。
[0014]涡轮自旋回波(TSE)(也称为快速自旋回波
‑
FSE)是设计用于减少成像时间的常规自旋回波(SE)捕获技术的自适应。在标准SE序列中，在每个重复时间(TR)期间测量单个回波。在TSE中，在每个TR之后记录多个回波。这是通过以预定间隔发送一系列180度反相脉冲并根据不同的相位编码梯度记录相应的回波信号来实现的。这样，可以在单个90度脉冲之后对多个相位编码步骤进行编码。
[0015]以上是一个非穷举列表，并且可以考虑其它技术。
[0016]扫描可以涉及上述测试中的一个或多个。通常，这些技术被组合以在称为共配准或图像融合的过程中提供增强的医学数据。实际上，扫描仪是可用的，它能够在一次扫描中执行多种诊断方法；例如，单光子发射计算机断层摄影/计算机断层摄影(SPECT/CT)和正电子发射断层摄影/计算机断层摄影(PET/CT)单元能够同时执行多个成像检查。
[0017]不管所使用的技术如何，现有的扫描装置都存在许多问题。患者扫描对于服务提供商来说是昂贵的，并且对于患者来说潜在地是不方便和紧张的。因此，希望最小化需要扫描的患者的次数。
[0018]然而，通常采集患者扫描数据，并且当以后分析时，由于采集不正确或不足，或者由于质量控制缺陷，发现扫描数据在诊断过程中不可用，所述质量控制缺陷导致图像质量对于医学诊断目的太差。在这样的可能性中，患者以后必须被再次召回以进行进一步的扫描。这显然是不希望的，并且可能(例如，在使用PET的情况下，或者在利用造影剂的情况下)导致患者遭受额外的和不必要的风险。
[0019]因此，在本领域中需要一种改进的方法，该方法降低患者被再次召回以进行进一步扫描的可能性，从而能够获得进一步的图像。存在的技术问题是，现有的用于扫描数据采集的方法太慢且不够自适应，从而不能在单个扫描会话期间获取所有必需的数据并防止采取不必要的扫描步骤。

技术实现思路

[0020]在本专利技术的实施方式中解决了上述问题。下面描述和要求保护的本专利技术可以与所有上述技术一起使用，但不限于此。
[0021]根据本专利技术的第一方面，提供了一种使用医学成像系统执行受试者的医学扫描的方法，该方法包括：a)启动医学扫描会话；b)在医学扫描会话期间使用医学成像系统执行第一图像采集序列，以获得第一图像扫描数据；c)使用计算机系统对在所述第一图像采集序
列期间获取的第一图像扫描数据执行图像分析，以识别病理和/或图像质量的一个或多个定量指标；d)基于在步骤c)中对一个或多个定量指标的所述识别，使用计算机系统确定在所述医学扫描会话期间是否需要任何附加的图像采集序列；和，如果需要，则：e)基于一个或多个定量指标使用计算机系统来确定第二图像采集序列；和f)在医学扫描会话期间使用医学成像系统执行第二图像采集序列，以获得第二图像扫描数据。
[0022]在一个实施方式中，第一图像扫描数据和/或第二图像扫描数据包括二维图像扫描数据。在一个实施方式中，第一图像扫描数据和/或第二图像扫描数据包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用医学成像系统执行受试者的医学扫描的方法，所述方法包括：a)启动医学扫描会话；b)在医学扫描会话期间使用医学成像系统执行第一图像采集序列，以获得第一图像扫描数据；c)使用计算机系统对在所述第一图像采集序列期间获取的第一图像扫描数据执行图像分析，以识别病理和/或图像质量的一个或多个定量指标；d)基于在步骤c)中对一个或多个定量指标的所述识别，使用计算机系统确定在所述医学扫描会话期间是否需要任何附加的图像采集序列；和，如果需要，则：e)基于一个或多个定量指标，使用所述计算机系统来确定第二图像采集序列；和f)在医学扫描会话期间使用医学成像系统执行第二图像采集序列，以获得第二图像扫描数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一图像扫描数据和/或第二图像扫描数据包括二维图像扫描数据。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一图像扫描数据和/或第二图像扫描数据包括三维图像扫描数据。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，使用分类器来执行步骤c)，并且所述一个或多个定量指标包括体素分类。5.根据权利要求4所述的方法，其中，步骤c)还包括：g)从所述第一图像扫描数据生成体素分类图。6.根据权利要求5所述的方法，其中，步骤g)还包括：h)将体素分类图聚合成第一图像扫描数据的总分类。7.根据权利要求5或6所述的方法，还包括以下步骤：i)识别属于预定体素分类的体素分类图中的任何斑点；和j)将所述识别的斑点与预定阈值进行比较；和k)如果超过所述预定阈值，则识别潜在病理的阳性指示。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述计算机系统包括神经网络算法。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述神经网络算法包括卷积神经网络算法。10.根据权利要求8或9所述的方法，其中，所述神经网络算法包括U
‑
网。11.根据权利要求8、9或10所述的方法，在步骤a)之前还包括：l)使用包含一组医学扫描元组的训练集来训练神经网络算法，以识别所述定量指标。12.根据权利要求11所述的方法，其中，步骤m)包括使用相关的基本事实注释。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤c)可操作用于盲预测病理和/或图像质量的所述定量指标。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤c)不需要所述特定受试者的先前图像扫描数据。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一图像采集序列包括多个不同的扫描类型。16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述医学成像系统包括MRI扫描仪，并且所述多个扫描类型选自T2 FLAIR；DWI；3D SWI；T2*梯度回波和T1 TSE的组。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，步骤b)包括执行第一类型的第一图像扫描，随后执行第二类型的第二图像扫描。18.根据权利要求17所述的方法，其中，在进行第二图像扫描的同时，对来自所述第一图像扫描的图像扫描数据执行步骤c)。19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，定量指标提供以下一种或多种潜在病理的指示：肿瘤(一般)；神经胶质瘤；肉芽肿；脓肿；出血；微出血；梗塞；局部缺血变化；脱髓鞘；赘生物；神经退行性疾病和脑积水。20.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤d)还包括：m)基于在步骤c)对病理的一个或多个所述定量指标的所述识别，使用计算机系统确定是否应当生成通知，如果是，则所述方法还包括：n)在医学扫描会话期间，生成与可能病理相关的通知，所述可能病理与所述一个或多个识别的定量指标相关联。21.根据权利要求20所述的方法，其中，在所述医学扫描会话期间，所述通知被提供给所述医学成像系统的操作者和/或医学专业人员。22.根据权利要求20或21所述的方法，其中，所述通知指示对所述受试者的紧急治疗的可能需要。23.根据权利要求22所述的方法，其中，步骤c)中识别的一个或多个定量指标提供以下中的一个或多个的指示：出血；微出血；或梗塞；以及与中风相关的紧急治疗。24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述通知指示可能需要进行：溶栓治疗；血液稀释药物；或避免血液稀释药物的治疗。25.一种使用医学成像系统执行受试者的医学扫描的方法，所述方法包括：a)启动医学扫描会话；b)在医学扫描会话期间使用医学成像系统执行图像采集序列，以获得图像扫描数据；c)使用计算机系统对在所述图像采集序列期间获取的图像扫描数据进行图像分析，以识别病理的一个或多个定量指标；d)基于在步骤c)对病理的一个或多个所述定量指标的所述识别，使用计算机系统确定是否应当生成通知，如果是，则所述方法还包括：e...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斯，
申请(专利权)人：塞雷布里优公司，
类型：发明
国别省市：