醫(yī)學(xué)成像設(shè)備及其控制方法
【專利摘要】提供一種基于與對象相關(guān)的信息自動推薦適合于對象的圖像捕獲的協(xié)議的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備以及一種操作所述醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的控制方法。所述醫(yī)學(xué)成像設(shè)備包括：控制器，確定用于掃描對象的一種或多種協(xié)議，基于多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)對所述協(xié)議進行分類，如果選擇了所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個標(biāo)準(zhǔn)，則對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而分類的所述協(xié)議進行排列和推薦；顯示單元，顯示由控制器推薦的一組協(xié)議。
【專利說明】醫(yī)學(xué)成像設(shè)備及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及一種磁成像設(shè)備，更具體地講，涉及一種用于使用磁共振圖像診斷各種疾病的磁共振成像設(shè)備及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，醫(yī)學(xué)成像設(shè)備是獲取關(guān)于病人的信息并提供圖像的設(shè)備。醫(yī)學(xué)成像設(shè)備包括X射線設(shè)備、超聲診斷設(shè)備、計算機斷層掃描設(shè)備、磁共振成像設(shè)備等。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)的上述設(shè)備中，磁共振成像設(shè)備在使用醫(yī)學(xué)成像的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中起到重要作用，這是因為磁共振成像設(shè)備具有相對自由的圖像捕獲條件并提供軟組織中的優(yōu)良對比度以及各種診斷信息圖像。
[0004]通過利用作為對人體無害的特定電離輻射和磁場的射頻(RF)使在測試對象(諸如病人的身體)中的例如氫原子核產(chǎn)生核磁共振，磁共振成像(MRI)設(shè)備基于原子和分子的原子核的特性以及其它物理和化學(xué)屬性來產(chǎn)生呈現(xiàn)原子和分子的密度的圖像。
[0005]更具體地講，MRI設(shè)備是這樣一種診斷成像設(shè)備，該設(shè)備通過在特定范圍的磁場的影響下將預(yù)定的頻率和能量施加到原子核并且將從原子核發(fā)出的能量轉(zhuǎn)換為信號來對人體內(nèi)部進行診斷。
[0006]質(zhì)子是原子核的組成部分，并且具有自旋角動量和磁偶極子。因此，原子核沿著施加到原子核的磁場的方向排列，并且沿著磁場的方向執(zhí)行進動。利用進動，可經(jīng)由核磁共振獲取人體的圖像。
[0007]同時，與其它診斷成像設(shè)備相比，MRI設(shè)備可能需要更長的圖像捕獲時間。此外，準(zhǔn)備圖像捕獲可能需要特定的時間，這可導(dǎo)致接受診斷的病人害怕進行圖像捕獲。例如，在操作者輸入關(guān)于病人的信息并手動選擇圖像捕獲協(xié)議的同時，可能需要位于RF線圈中的病人在孔內(nèi)單獨準(zhǔn)備進行圖像捕獲。病人可能在準(zhǔn)備時間期間經(jīng)歷焦慮，并且圖像捕獲所耗費的整個時間會被延長?，F(xiàn)有技術(shù)中的這樣的作業(yè)流程會導(dǎo)致病人的周轉(zhuǎn)率降低。
[0008]當(dāng)通過操作者的判斷來執(zhí)行圖像捕獲協(xié)議的選擇時，協(xié)議的圖像捕獲適宜性可取決于操作者的能力和技巧。即，當(dāng)操作者基于他/她的經(jīng)驗和知識選擇協(xié)議時，在MRI診斷的情況下可根據(jù)脈沖序列的種類獲得不同的圖像，因此操作者的能力和技巧可以是獲取適合于診斷的圖像的重要因素。對于操作者能力的依賴不限于MRI設(shè)備，并且可適用于所有其它醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的一方面在于提供一種基于與對象相關(guān)的信息自動推薦適合于對象的圖像捕獲的協(xié)議的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備及其控制方法。
[0010]本發(fā)明的另外方面將在下面的描述中部分地闡明，并且部分地通過所述描述而變得明顯，或者可以通過本發(fā)明的實施而被了解。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備包括:控制器，確定用于掃描對象的一個或多個協(xié)議，基于多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)對所述協(xié)議進行分類，如果選擇了所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個標(biāo)準(zhǔn)，則對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而分類的所述協(xié)議進行排列和推薦；顯示單元，顯示由控制器推薦的一組所述協(xié)議。
[0011]對所述協(xié)議進行分類的所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)可包括圖像捕獲時間、分辨率、圖像捕獲噪聲、功耗、圖像質(zhì)量以及數(shù)據(jù)量。
[0012]如果選擇了所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個標(biāo)準(zhǔn)，則控制器可基于協(xié)議之間的相似度來對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而分類的協(xié)議進行排列。
[0013]控制器可接收和分析與對象相關(guān)的信息以計算掃描對象所需的信息，并且如果計算了掃描對象所需的信息，則可基于所述掃描對象所需的信息確定用于掃描對象的一個或多個協(xié)議。
[0014]與對象相關(guān)的信息可包括對象的性別、年齡和醫(yī)療記錄以及醫(yī)療團隊給出的對象診斷信息。
[0015]所述診斷信息可包括關(guān)于患病區(qū)域、可能的疾病以及醫(yī)療團隊選擇的協(xié)議的信
[0016]顯示單元可顯示與對象的圖像捕獲區(qū)域相關(guān)的圖像、與對象相關(guān)的信息、醫(yī)療團隊給出的診斷信息以及控制器推薦的一組協(xié)議。
[0017]顯示單元可提供用戶界面，以允許用戶從一組推薦的協(xié)議中選擇期望的協(xié)議。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的控制方法包括:確定用于掃描對象的一個或多個協(xié)議；如果確定了協(xié)議，則基于多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)對所述協(xié)議進行分類；如果選擇了所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個標(biāo)準(zhǔn)，則對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而分類的所述協(xié)議進行排列和推薦。
[0019]用于對所述協(xié)議進行分類的所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)可包括圖像捕獲時間、分辨率、圖像捕獲噪聲、功耗、圖像質(zhì)量以及數(shù)據(jù)量。
[0020]如果選擇了所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個標(biāo)準(zhǔn)，則對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而分類的協(xié)議進行排列和推薦的步驟可包括:如果選擇了所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個標(biāo)準(zhǔn)，則基于協(xié)議之間的相似度來對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而分類的協(xié)議進行排列。
[0021]確定用于掃描對象的一個或多個協(xié)議的步驟可包括:接收和分析與對象相關(guān)的信息以計算掃描對象所需的信息；如果計算了掃描對象所需的信息，則基于所述掃描對象所需的信息確定用于掃描對象的一個或多個協(xié)議。
[0022]與對象相關(guān)的信息可包括對象的性別、年齡和醫(yī)療記錄以及醫(yī)療團隊給出的對象診斷信息。
[0023]所述診斷信息可包括關(guān)于患病區(qū)域、可能的疾病以及醫(yī)療團隊選擇的協(xié)議的信
[0024]所述控制方法還可包括:在顯示單元上顯示一組推薦的協(xié)議、與對象的圖像捕獲區(qū)域相關(guān)的圖像、與對象相關(guān)的信息以及醫(yī)療團隊給出的診斷信息。
[0025]在顯示單元上顯示一組推薦的協(xié)議的步驟可包括:通過用戶界面在顯示單元上顯示排列和推薦的協(xié)議，以允許用戶從一組推薦的協(xié)議中選擇期望的協(xié)議。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]通過下面結(jié)合附圖對示例性實施例的描述，本發(fā)明的這些和/或其它方面將變得明顯并被更容易地理解，附圖中:
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的磁共振成像設(shè)備的框圖；
[0028]圖2是示意性示出磁共振成像設(shè)備的磁體組件的外觀以及磁體組件的部分內(nèi)部組件的剖視圖；
[0029]圖3是示出基于X軸、Y軸和Z軸的對象所在的空間的視圖；
[0030]圖4A至圖4B是示出磁體組件和梯度線圈單元的構(gòu)造的視圖；
[0031]圖5是示出構(gòu)成梯度線圈單元的梯度線圈以及與各個梯度線圈的操作相關(guān)的脈沖序列的視圖；
[0032]圖6是更加詳細地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的磁共振成像設(shè)備的控制器的框圖；
[0033]圖7是示出存儲在協(xié)議數(shù)據(jù)庫中的各種類型的協(xié)議的視圖；
[0034]圖8是示出協(xié)議的組織的視圖；
[0035]圖9是示出基于圖像質(zhì)量而被分類的多組協(xié)議的視圖；
[0036]圖10是示出在顯示單元上被顯示為滑動條的如圖9所示被分類的協(xié)議的視圖；
[0037]圖11是示出在顯示單元上顯示的是協(xié)議推薦界面的示例性實施例的視圖；
[0038]圖12是示出根據(jù)`本發(fā)明示例性實施例的磁共振成像設(shè)備的控制方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0039]現(xiàn)在將詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，在本發(fā)明中將磁共振成像設(shè)備作為醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的一個示例，本發(fā)明的示例在附圖中示出，其中，相同的標(biāo)號始終表示相同的部件。然而，應(yīng)理解的是，本發(fā)明的示例性實施例的技術(shù)思想不限于磁共振成像設(shè)備，而是可以應(yīng)用于各種其它醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，諸如計算機斷層掃描設(shè)備、X射線圖像捕獲設(shè)備等。
[0040]在下面的描述中，已知的相關(guān)功能和構(gòu)造的詳細解釋可被省略，以避免不必要地使得本發(fā)明的主題模糊。然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式被實施，而不應(yīng)被解釋為局限于這里闡述的示例性實施例。另外，這里所描述的參照本發(fā)明的功能而定義的術(shù)語可取決于用戶或操作者的意圖和實踐被不同地實現(xiàn)。因此，應(yīng)該基于整個說明書的公開來理解這些術(shù)語。在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可在變型的多個實施例中采用本發(fā)明的原理和特點。
[0041]此外，雖然附圖呈現(xiàn)了本發(fā)明的示例性實施例，但是附圖沒有必要按比例繪制，為了更清楚地示出和解釋本發(fā)明，可能夸大或省略特定的特征。
[0042]圖1是根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的磁共振成像設(shè)備的框圖。
[0043]參照圖1，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的磁共振成像設(shè)備100包括:磁體組件150，產(chǎn)生磁場并引發(fā)原子核的共振；線圈控制器120，控制構(gòu)成磁體組件150的線圈的操作；圖像處理器160，當(dāng)接收到從原子核產(chǎn)生的回波信號時形成磁共振圖像；工作站110，控制磁共振成像設(shè)備100的總體操作。
[0044]磁體組件150包括:靜態(tài)場線圈單元151，在磁體組件150內(nèi)產(chǎn)生靜態(tài)場；梯度線圈單元152，在靜態(tài)場中產(chǎn)生梯度磁場；導(dǎo)體，位于靜態(tài)場線圈單元151和梯度線圈單元152之間的空間中；RF線圈單元153，通過將RF脈沖施加到原子核來激發(fā)原子核，并且從原子核接收回波信號。[0045]線圈控制器120包括:靜態(tài)場控制器121，控制由靜態(tài)場線圈單元151產(chǎn)生的靜態(tài)場的強度和方向；脈沖序列控制器122，配置脈沖序列，從而基于脈沖序列控制梯度線圈單元152和RF線圈單元153。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的磁共振成像設(shè)備100可包括:梯度施加器130，將梯度信號施加到梯度線圈單元152 ；RF施加器140，將RF信號施加到RF線圈單元153。由于梯度施加器130和RF施加器140被脈沖序列控制器122控制，因此可調(diào)節(jié)在靜態(tài)場中產(chǎn)生的梯度磁場以及施加到原子核的RF脈沖。
[0047]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的磁共振成像設(shè)備100包括工作站110，以允許磁共振成像設(shè)備100的操作者操縱設(shè)備，由此操作者可將與磁共振成像設(shè)備100的總體操作相關(guān)的控制命令輸入到工作站110。具體地講，工作站110可接收與病人相關(guān)的信息，并且確定和推薦適合于所述信息的圖像捕獲協(xié)議。下面將給出詳細描述。
[0048]工作站110可包括:操作控制臺111，輔助操作者操縱和控制磁共振成像設(shè)備100 ；顯示單元112，顯示控制狀態(tài)以及圖像處理器160形成的圖像，以輔助用戶對對象200 (如圖2所示)的身體狀況進行診斷；控制器113，基于與對象200相關(guān)的信息確定適合于對象200的圖像捕獲協(xié)議，并且通過顯示單元112顯示確定的圖像捕獲協(xié)議，以向操作者推薦圖像捕獲協(xié)議。
[0049]圖2是示出磁共振成像設(shè)備100的磁體組件150的外觀以及磁體組件的部分內(nèi)部組件的剖視圖，圖3是示出基于X軸、Y軸和Z軸的對象200所在的空間的視圖。圖4A至圖4B是示出磁體組件150和梯度線圈單元152的構(gòu)造的視圖，圖5是示出構(gòu)成梯度線圈單元152的梯度線圈以及與各個梯度線圈的操作相關(guān)的脈沖序列的視圖。
[0050]現(xiàn)在將參照先前描述的圖1來描述根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的磁共振成像設(shè)備100的具體操作。
[0051]磁體組件150大致采取圓柱體的形式，該圓柱體具有被稱為空腔或孔的空的內(nèi)部空間?？稍O(shè)置諸如滑動臺或其它可運動結(jié)構(gòu)的傳送單元210，以將躺在傳送單元210上的對象200傳送到空腔或孔中，從而使得能夠獲取磁共振信號。
[0052]如這里結(jié)合圖1所描述的，磁體組件150包括靜態(tài)場線圈單元151、梯度線圈單元152和RF線圈單元153。
[0053]靜態(tài)場線圈單元151可采取圍繞空腔的外圍的線圈的形式。如果電流施加到靜態(tài)場線圈單元151，則在磁體組件150內(nèi)部(即，在空腔或孔中)產(chǎn)生靜態(tài)場。
[0054]磁場的方向與大體上呈圓柱體形狀的磁體組件150的縱軸大體上平行。
[0055]在空腔中產(chǎn)生的靜態(tài)場使得對象200的組成原子(更具體地講，氫原子的原子核)沿著靜態(tài)場的方向排列并沿著靜態(tài)場的方向執(zhí)行進動。原子核的進動速度可由進動頻率(也稱為拉莫爾(Larmor)頻率)指定，并且可由下面的等式I表示。
[0056]ω = GAMMAΒ0 (I)
[0057]這里，ω是質(zhì)子或原子核的拉莫爾頻率或角進動頻率，Y是比例常數(shù)(也稱為旋磁比KBtl是外部磁場的強度。比例常數(shù)根據(jù)在MRI中使用的原子核的種類而變化，外部磁場的強度的單位是特斯拉(T)或高斯(G)，進動頻率的單位是赫茲(Hz)。
[0058]例如，氫的原子核中的質(zhì)子在強度為IT的外部磁場中具有42.58 MHz的進動頻率。由于在人體的組成原子中，氫占據(jù)了最大比率，所以MRI通常嘗試使用氫核(通常是單個質(zhì)子)的進動來獲取磁共振信號。
[0059]梯度線圈單元152通過將梯度施加到在空腔或孔中產(chǎn)生的靜態(tài)場，來產(chǎn)生梯度磁場。
[0060]如圖3所示，與從對象200的頭到腳的豎直方向平行的軸(即，與靜態(tài)場的方向平行的軸)可被確定為Z軸，而與當(dāng)對象200躺下時的水平方向(即，從對象200的一側(cè)到另一側(cè))平行的軸可被確定為X軸，與當(dāng)對象200躺下時的豎直方向(即，從對象200的后部到前部)平行的軸可被確定為Y軸。
[0061]為了獲取三維空間信息，可能需要關(guān)于X軸、Y軸和Z軸的梯度磁場。因此，梯度線圈單元152包括三對梯度線圈，每對梯度線圈對應(yīng)于相應(yīng)的軸。
[0062]圖4A示出了圖2中的磁體組件150的外觀視圖，磁體組件150具有大體上圍繞梯度線圈單元152的靜態(tài)場線圈單元151，梯度線圈單元152大體上圍繞RF線圈單元153。
[0063]如圖4B和圖5所示，梯度線圈單元152包括Z軸梯度線圈154、Y軸梯度線圈155和X軸梯度線圈156。在示例性實施例中，Z軸梯度線圈154大體上是一對環(huán)形線圈的形式，Y軸梯度線圈155位于對象200的上方和下方，X軸梯度線圈156位于對象200的左側(cè)和右側(cè)，RF線圈單元153中的至少一個RF線圈被定位為圍繞Y軸梯度線圈155和X軸梯度線圈156的至少一部分?？蛇x擇地，RF線圈單元153中的至少一個RF線圈位于Y軸梯度線圈155和X軸梯度線圈156的至少一部分中的縱向間隙中。病人200被布置在RF線圈單元153中的所述至少一個RF線圈、Y軸梯度線圈155和X軸梯度線圈156內(nèi)部的空間中。
[0064]如果具有相反極性的直流電沿著相反的方向被施加到兩個Z軸梯度線圈154，則沿著Z軸出現(xiàn)磁場的變化，導(dǎo)致產(chǎn)生梯度磁場，如針對Z軸梯度線圈154的圖5中的頂部曲線圖所示，所述頂部曲線圖描繪了梯度磁場隨時間的幅度并示出了磁場脈沖波形。圖5示出了使用脈沖序列在Z軸梯度線圈154的操作期間產(chǎn)生Z軸梯度磁場。
[0065]隨著Z軸磁場的梯度的增大，可以選擇成像的病人200的部位的更薄的切片。因此，Z軸梯度線圈154用于選擇切片。
[0066]如果通過由Z軸梯度線圈154產(chǎn)生的梯度磁場選擇切片，則切片的所有組成自旋具有相同頻率和相同相位，并且不會彼此區(qū)分。
[0067]在這種情況下,如果由Y軸梯度線圈155沿著Y軸產(chǎn)生梯度磁場,則梯度磁場產(chǎn)生相移，從而切片的多條線具有不同的相位。
[0068]即，一旦產(chǎn)生了 Y軸梯度磁場，則被施加較高強度的梯度磁場的切片線的自旋以高頻經(jīng)歷相位改變，被施加較低強度的梯度磁場的切片線的自旋以低頻經(jīng)歷相位改變。在Y軸梯度磁場消失之后，由于相移的發(fā)生導(dǎo)致選擇的切片的各條線具有不同的相位，這使得能夠在各條線之間進行區(qū)分。因此，由Y軸梯度線圈155產(chǎn)生的梯度磁場用于相位編碼。圖5示出了使用脈沖序列在Y軸梯度線圈155的操作期間產(chǎn)生Y軸梯度磁場。
[0069]通過由Z軸梯度線圈154產(chǎn)生的梯度磁場進行切片的選擇，通過由Y軸梯度線圈155產(chǎn)生的梯度磁場進行選擇的切片的組成線的相位區(qū)分。然而，每條線的相應(yīng)的組成自旋具有相同頻率和相同相位，并且不能彼此區(qū)分。
[0070]在這種情況下，如果由X軸梯度線圈156沿著X軸產(chǎn)生梯度磁場，則梯度磁場導(dǎo)致每條線的相應(yīng)的組成自旋具有不同的頻率，這使得能夠在各個自旋之間進行區(qū)分。因此，由X軸梯度線圈156產(chǎn)生的梯度磁場用于頻率編碼。
[0071]如上所述，由Z軸梯度線圈、Y軸梯度線圈和X軸梯度線圈產(chǎn)生的梯度磁場分別通過切片選擇、相位編碼和頻率編碼實現(xiàn)了對各個自旋的空間位置進行編碼的空間編碼。
[0072]梯度線圈單元152連接到梯度施加器130，梯度施加器130響應(yīng)于從脈沖序列控制器122發(fā)送的控制信號將驅(qū)動信號施加到梯度線圈單元152，以使得能夠產(chǎn)生梯度磁場。梯度施加器130可包括與構(gòu)成梯度線圈單元152的三對梯度線圈154、155和156對應(yīng)的3個驅(qū)動電路。
[0073]如上所述，通過外部磁場排列的原子核以拉莫爾頻率執(zhí)行進動，多個原子核的磁化矢量和可由單個凈磁化M指定。
[0074]凈磁化的Z軸分量不能被測量，僅僅Mxy可被檢測。因此，為了獲取磁共振信號，原子核的激勵可以是必要的，以確保在XY平面上出現(xiàn)凈磁化。為了激勵原子核，可能需要將調(diào)諧到拉莫爾頻率的RF脈沖施加到靜態(tài)場。
[0075]RF線圈單元153包括:發(fā)射線圈，發(fā)射RF脈沖；接收線圈，接收從激勵的原子核發(fā)出的電磁波，即，磁共振信號。
[0076]RF線圈單元153連接到RF施加器140，RF施加器140響應(yīng)于從脈沖序列控制器122發(fā)送的控制信號將驅(qū)動信號施加到RF線圈單元153，以使得能夠發(fā)射RF脈沖。
[0077]RF施加器140可包括:調(diào)制器電路，將RF輸出信號調(diào)制為脈沖信號；RF功率放大器，對脈沖信號進行放大。
[0078]RF線圈單元153還連接到圖像處理器160。圖像處理器160包括:數(shù)據(jù)采集器161，接收與從原子核產(chǎn)生的磁共振信號相關(guān)的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理器163，通過對接收的數(shù)據(jù)進行處理來形成磁共振圖像。
[0079]數(shù)據(jù)采集器161包括:前置放大器，對由RF線圈單元153的接收線圈接收的磁共振信號進行放大；相位檢測器，當(dāng)從前置放大器接收到磁共振信號時檢測磁共振信號的相位；A/D轉(zhuǎn)換器，將通過相位檢測獲取的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)據(jù)采集器161發(fā)送數(shù)字化的磁共振信號。
[0080]圖像處理器160還包括數(shù)據(jù)存儲器162，數(shù)據(jù)存儲器162存儲被定義為二維傅立葉空間的數(shù)據(jù)空間。如果所有掃描的數(shù)據(jù)完全存儲在數(shù)據(jù)存儲器162中，則數(shù)據(jù)處理器163對二維傅立葉空間內(nèi)的數(shù)據(jù)執(zhí)行二維傅立葉逆變換，以重構(gòu)對象200的圖像。重構(gòu)的圖像被顯示在顯示單元112上。
[0081]自旋回波脈沖序列主要用于從原子核獲取磁共振信號。如果RF線圈單元153順序地施加第一 RF脈沖和第二 RF脈沖，則在從施加了第二 RF脈沖開始過去了時間Λ t之后，原子核展現(xiàn)出強的橫向磁化，這使得能夠獲取磁共振信號。這被稱為自旋回波脈沖序列，在施加了第一 RF脈沖之后并且在產(chǎn)生磁共振信號之前的時間被稱為回波時間(TE)。
[0082]可基于相對于在對象200中的質(zhì)子或原子核在由于在這里描述的MRI流程期間的這種磁場的施加造成的翻轉(zhuǎn)之前所在的軸的翻轉(zhuǎn)程度，將所述質(zhì)子或原子核的翻轉(zhuǎn)角可被表示為90° RF脈沖、180° RF脈沖等。
[0083]圖6是更加詳細地示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的磁共振成像設(shè)備100的控制器113的框圖。
[0084]與對象200相關(guān)的信息可被操作者通過工作站110的操作控制臺111輸入，或者可通過使用MRI設(shè)備100的設(shè)施的計算機系統(tǒng)(諸如醫(yī)院的計算機系統(tǒng))被自動發(fā)送到工作站110。工作站110的控制器113接收與對象200相關(guān)的被發(fā)送的信息。
[0085]當(dāng)接收到與對象200相關(guān)的信息時，控制器113的協(xié)議決定器114分析接收到的信息并確定適合的協(xié)議。
[0086]與對象200 (可以是醫(yī)院的病人)相關(guān)的信息可包括例如病人的性別、年齡、身高和體重、懷孕狀態(tài)、病史以及由醫(yī)療團隊給出的病人診斷信息。
[0087]盡管如果病人是第一次到相應(yīng)醫(yī)院看病的新病人則沒有醫(yī)療記錄，但是在第二次看病的病人的情況下存在 先前的醫(yī)療記錄，因此先前的醫(yī)療記錄與病人的個人基本信息一起被發(fā)送到工作站110。
[0088]由醫(yī)療團隊給出的病人診斷信息是在醫(yī)療團隊治療病人時獲取的信息，并且可包括例如基于診斷結(jié)果的可能疾病、預(yù)期會產(chǎn)生疾病的患病區(qū)域以及用于準(zhǔn)確地確認(rèn)疾病和患病區(qū)域的磁共振成像設(shè)備100的圖像捕獲協(xié)議。
[0089]如圖5所示包括表示脈沖序列的一組控制信號的協(xié)議由控制器113發(fā)送到脈沖序列控制器122，脈沖序列控制器122進而控制施加器130、140，以使得線圈單元151、152、153產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖序列,從而產(chǎn)生如圖5所示的磁場和波形。在本發(fā)明中,用于對象200的磁共振圖像捕獲的各種協(xié)議被預(yù)登記在磁共振成像設(shè)備100中，被存儲在協(xié)議數(shù)據(jù)庫117中，并且可被協(xié)議決定器114、協(xié)議分類器115和協(xié)議推薦器116訪問。圖7示出了存儲在協(xié)議數(shù)據(jù)庫117中的各種類型的協(xié)議。在圖7中，協(xié)議的總數(shù)N(其中，N是I或更大的自然數(shù))被存儲在協(xié)議數(shù)據(jù)庫117中。
[0090]例如，用于捕獲相同區(qū)域的磁共振圖像的協(xié)議被分組和存儲。即，Pl可表示捕獲肝臟的圖像的一組協(xié)議，P2可表示捕獲大腦的圖像的一組協(xié)議。通過說明性示例的方式給出了基于每個圖像捕獲區(qū)域?qū)f(xié)議進行分組和存儲，但是可基于其它標(biāo)準(zhǔn)對協(xié)議進行分組和存儲?？杀粯?biāo)記為P3、P4等的其它協(xié)議組也可被存儲，主要組中的子組協(xié)議也可被存儲。
例如，對于Pl組，P1A、P1B、......PlM子組(M是I或更大的自然數(shù))可被分組和設(shè)置，每個
子組表示主要組(諸如用于肝臟成像協(xié)議的Pl)內(nèi)的更具體的一組協(xié)議。
[0091]協(xié)議決定器114接收和分析與對象200相關(guān)的信息，以從存儲在協(xié)議數(shù)據(jù)庫117中的協(xié)議中確定捕獲對象200的圖像的合適的協(xié)議。
[0092]圖8是示出協(xié)議的組織的視圖。
[0093]如上所述，協(xié)議可被理解為應(yīng)用于對對象200進行的成像而基于每個圖像捕獲區(qū)域來劃分的多組序列，因此可根據(jù)對象200的不同圖像捕獲區(qū)域被不同地設(shè)置。另外，用于捕獲相同區(qū)域的圖像的協(xié)議可由不同的序列構(gòu)成，并且可具有不同的參數(shù)或選項。
[0094]另外，可基于每個圖像捕獲區(qū)域劃分協(xié)議，即使用于捕獲相同區(qū)域的圖像的協(xié)議由相同的序列構(gòu)成，這樣的協(xié)議也可具有不同的參數(shù)或選項。
[0095]例如，由Pl指定的用于捕獲肝臟的圖像的一組協(xié)議可包括各種不同的協(xié)議P1A、P1B、……P1M，如圖8所示，各個協(xié)議可包括多個不同的序列(例如，軸T2W FSE、異相軸TlWFMPSPGR或者同相軸TlW FMPSPGR)。即使在相同序列的情況下，可基于選項或參數(shù)(例如TE、TR (時間響應(yīng))、ETL (回波鏈長度)、翻轉(zhuǎn)角、體素(voxel)尺寸和掃描時間)來改變所述一組協(xié)議。
[0096]雖然已經(jīng)將磁共振成像設(shè)備100描述為醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的一個示例，但是本發(fā)明的示例性實施例的技術(shù)構(gòu)思不限于磁共振成像設(shè)備100，而是可應(yīng)用于其它醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，諸如計算機斷層掃描設(shè)備、X射線圖像捕獲設(shè)備等。上述協(xié)議適合于磁共振成像設(shè)備100的特性，但是應(yīng)該理解，其它醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的圖像捕獲協(xié)議可被設(shè)置為適合于相應(yīng)設(shè)備的特性。
[0097]圖6中的協(xié)議決定器114基于醫(yī)療團隊給出的病人診斷信息來確定對象200的圖像捕獲區(qū)域，并且從協(xié)議數(shù)據(jù)庫117選擇適合于所確定的圖像捕獲區(qū)域的協(xié)議。協(xié)議決定器114可基于病人的個人信息(諸如病人的性別、年齡、身高和體重、懷孕狀態(tài)和病史)來確定更加適合于病人的協(xié)議。
[0098]例如，如果基于醫(yī)療團隊給出的診斷信息將圖像捕獲區(qū)域確定為對象200的大腦，則選擇用于捕獲大腦的圖像的所有協(xié)議。另外，如果將圖像捕獲區(qū)域確定為肝臟，則選擇用于捕獲肝臟的圖像的所有協(xié)議。在選擇的協(xié)議中，基于個人信息而適合于病人的協(xié)議被確定為將被推薦給使用工作站110的操作者的協(xié)議。
[0099]一旦已經(jīng)確定了協(xié)議，則基于各種預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)對協(xié)議進行分類。
[0100]存在對協(xié)議進行分類的各種標(biāo)準(zhǔn)。例如，協(xié)議的分類的標(biāo)準(zhǔn)可包括圖像捕獲時間、分辨率、圖像捕獲噪聲、功耗、圖像質(zhì)量以及數(shù)據(jù)量。應(yīng)該理解，通過說明性示例的方式給出了列舉的標(biāo)準(zhǔn)，但是各種其它標(biāo)準(zhǔn)也是可行的。
[0101]協(xié)議分類器115用于基于各種預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)對協(xié)議進行分類。例如，協(xié)議可被分類為從具有短圖像捕獲時間的協(xié)議到具有長圖像捕獲時間的協(xié)議，可被分類為從提供普通分辨率圖像的協(xié)議到提 供高分辨率圖像的協(xié)議，可被分類為從在圖像捕獲期間產(chǎn)生小噪聲的協(xié)議到在圖像捕獲期間產(chǎn)生大噪聲的協(xié)議，可被分類為從具有低功耗的協(xié)議到具有高功耗的協(xié)議，可被分類為從僅提供基本信息的協(xié)議到包括用于實現(xiàn)高級分析的各種分析包的協(xié)議，并且可被分類為從提供占有小量的數(shù)據(jù)的圖像的協(xié)議到提供占據(jù)大量的數(shù)據(jù)的圖像的協(xié)議。
[0102]即，如果操作者選擇期望的標(biāo)準(zhǔn)，則基于所述標(biāo)準(zhǔn)歸類的協(xié)議可被推薦給操作者，以允許操作者從推薦的協(xié)議中選擇期望的協(xié)議。操作者可添加和存儲協(xié)議分類標(biāo)準(zhǔn)。
[0103]通過預(yù)先確定并存儲頻繁使用的協(xié)議分類標(biāo)準(zhǔn)以及基于所述標(biāo)準(zhǔn)對協(xié)議進行分類并提供協(xié)議，可輔助操作者更容易地選擇適合于對象200的圖像捕獲的協(xié)議。
[0104]一旦協(xié)議分類器115已經(jīng)基于各種預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)對協(xié)議進行分類，則協(xié)議推薦器116可通過經(jīng)由顯示單元112顯示分類的協(xié)議來自動向操作者推薦協(xié)議。
[0105]圖9是示出基于圖像質(zhì)量分類的多組協(xié)議的視圖。圖10是示出在顯示單元112的屏幕上被顯示為滑動條的如圖9所示被分類的協(xié)議的視圖。
[0106]如圖9所示，如果操作者選擇圖像質(zhì)量作為協(xié)議推薦標(biāo)準(zhǔn)，則協(xié)議推薦器116按照從提供普通質(zhì)量圖像(諸如PlA)的協(xié)議到提供高質(zhì)量圖像(諸如PlR和PlS以及圖像質(zhì)量比PlR和PlS稍低的PlE和PlF)的協(xié)議的順序來排列協(xié)議。因此，使用預(yù)定的相似度標(biāo)準(zhǔn)(諸如在本示例中是圖像質(zhì)量)基于協(xié)議的相似度來執(zhí)行協(xié)議的排列，其中，通過主觀或客觀確定者(諸如評價MRI圖像的醫(yī)生)或者由本領(lǐng)域已知的圖像質(zhì)量評價方法確定的數(shù)學(xué)值來測量圖像質(zhì)量。如圖9所示，可基于圖像質(zhì)量推薦僅僅一個協(xié)議或多個協(xié)議的組合。
[0107]如圖9所示，基于預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)排列的協(xié)議可通過圖10中示出的顯示單元112按照滑動條的形式顯示在屏幕上作為用戶界面。
[0108]如果操作者通過操作控制臺的各種輸入裝置(諸如鼠標(biāo)、鍵盤、軌跡球或搜索輪、以及使用現(xiàn)有技術(shù)已知的任何類型的觸摸屏的觸摸屏、或者諸如圖10所示的顯示在圖形用戶界面(GUI)和/或觸摸屏上的圖標(biāo))使得滑動條的指示器118向左或向右運動，則與運動的位置對應(yīng)的協(xié)議顯示在顯示單元112上。這允許操作者在直接確認(rèn)顯示的協(xié)議的同時從推薦的協(xié)議中選擇期望的協(xié)議。
[0109]雖然圖9示出了協(xié)議推薦器116推薦的多組協(xié)議，并且這些協(xié)議可通過圖10所示的滑動條形式的用戶界面被選擇，但是通過說明性示例的方式給出了這些協(xié)議的訪問、顯示和選擇，并且各種其它已知形狀的用戶界面可用于執(zhí)行相同的功能。
[0110]圖11是示出在顯示單元112的屏幕上顯示的協(xié)議推薦界面的示例性實施例的視圖。
[0111]圖像捕獲區(qū)域的代表性圖像、關(guān)于病人的信息、醫(yī)療團隊給出的診斷信息、推薦的協(xié)議等可分別顯示在界面的劃分的區(qū)域中。
[0112]如上所述，基于預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)排列的協(xié)議按照帶有指示器118的滑動條形式通過圖11中的用戶界面被顯示。如果操作者通過這里描述的各種輸入裝置使得滑動條的指示器118向左或向右運動，則與運動的位置對應(yīng)的協(xié)議被顯示作為如圖11所示的分析工具和協(xié)議的組成序列。
[0113]雖然圖11示出了圖像質(zhì)量作為協(xié)議分類標(biāo)準(zhǔn)，但是通過說明性示例的方式給出了該協(xié)議分類標(biāo)準(zhǔn)，并且如果選擇了另一分類標(biāo)準(zhǔn)，則顯示適合于該標(biāo)準(zhǔn)而分類的協(xié)議。當(dāng)期望選擇另一分類標(biāo)準(zhǔn)時，操作者可在當(dāng)前顯示的分類標(biāo)準(zhǔn)的相對側(cè)點擊箭頭，以改變?yōu)榱硪环诸悩?biāo)準(zhǔn)。
[0114]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的磁共振成像設(shè)備100的控制方法的流程圖。
[0115]結(jié)合圖1至圖11及`其描述，參照圖12，在步驟300，工作站110的控制器113接收與對象200相關(guān)的信息。
[0116]如果在步驟300接收到與對象相關(guān)的信息，則在步驟310，控制器113分析接收到的信息并確定適合于所分析的信息的協(xié)議。
[0117]一旦在步驟310確定了協(xié)議，則在步驟320，控制器113基于各種預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)對協(xié)議進行分類。
[0118]一旦在步驟320協(xié)議分類器已經(jīng)基于各種預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)對協(xié)議進行了分類，則在步驟330，控制器113通過對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而分類的協(xié)議進行排列以經(jīng)由顯示單元112顯示分類的協(xié)議，來向操作者自動推薦協(xié)議，然后該方法結(jié)束。
[0119]雖然已經(jīng)將磁共振成像設(shè)備描述為醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的一個示例，但是本發(fā)明的示例性實施例的技術(shù)構(gòu)思不限于磁共振成像設(shè)備，而是可應(yīng)用于各種其它醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，諸如計算機斷層掃描設(shè)備、X射線圖像捕獲設(shè)備等。
[0120]通過上面的描述明顯的是，根據(jù)本發(fā)明的一方面，基于關(guān)于病人的信息或醫(yī)療團隊的指示而適合于對象200或病人的協(xié)議被自動推薦，這可減少選擇協(xié)議所需的時間。
[0121]此外，作為推薦基于預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)而分類的各種協(xié)議的結(jié)果，可更準(zhǔn)確地選擇適合于診斷的協(xié)議。
[0122]上面描述的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法可以以硬件或固件被實現(xiàn)，或者被實現(xiàn)為軟件或計算機代碼或它們的組合。另外，軟件或計算機代碼也可被存儲在非臨時性記錄介質(zhì)(諸如CD ROM、RAM和ROM而不論是否可擦除或可重寫、軟盤、CD、DVD、存儲器芯片、硬盤、磁存儲介質(zhì)、光學(xué)記錄介質(zhì)或磁光盤)中，或者初始存儲在遠程記錄介質(zhì)、計算機可讀記錄介質(zhì)或非臨時性機器可讀介質(zhì)上的計算機代碼通過網(wǎng)絡(luò)被下載并被存儲在本地記錄介質(zhì)上，從而這里描述的方法可使用通用計算機、數(shù)字計算機或?qū)Ｓ锰幚砥髟诖鎯υ谟涗浗橘|(zhì)上的這樣的軟件、計算機代碼、軟件模塊、軟件對象、指令、應(yīng)用程序、小應(yīng)用程序、應(yīng)用軟件等中被實現(xiàn)，或者在可編程硬件或?qū)Ｓ糜布?諸如ASIC或FPGA)中被實現(xiàn)。應(yīng)該理解，在本領(lǐng)域中，計算機、處理器、微處理器控制器或可編程硬件包括易失性和/或非易失性存儲器和存儲組件，例如，可存儲或接收當(dāng)被計算機、處理器或硬件訪問和執(zhí)行時實現(xiàn)這里描述的處理方法的軟件或計算機代碼的RAM、ROM、閃存等。另外，應(yīng)該認(rèn)識到，當(dāng)通用計算機訪問用于實現(xiàn)這里所示的處理的代碼時，代碼的執(zhí)行將通用計算機轉(zhuǎn)換為用于執(zhí)行這里所示的處理的專用計算機。此外，可通過任何介質(zhì)(諸如通過無線/有線連接傳輸?shù)耐ㄐ判盘柤捌涞韧?來電子地傳輸程序。程序和計算機可讀記錄介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡(luò)連接的計算機系統(tǒng)中，從而計算機可讀代碼按照分布的方式被存儲和執(zhí)行。
[0123]雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其 等同物限定其范圍的本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行各種改變。
【權(quán)利要求】
1.一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，包括: 控制器，確定用于掃描對象的一個或多個協(xié)議，基于多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)對所述一個或多個協(xié)議進行分類，如果選擇了所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個標(biāo)準(zhǔn)，則對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而被分類的所述一個或多個協(xié)議進行排列以進行顯示并推薦所述一個或多個協(xié)議； 顯示單元，顯示由控制器推薦的一組被排列的一個或多個協(xié)議。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，對所述一個或多個協(xié)議進行分類的所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)包括圖像捕獲時間、分辨率、圖像捕獲噪聲、功耗、圖像質(zhì)量以及數(shù)據(jù)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，如果選擇了所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個標(biāo)準(zhǔn)，則控制器使用預(yù)定的相似度標(biāo)準(zhǔn)基于所述一個或多個協(xié)議之間的相似度，來對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而被分類的所述一個或多個協(xié)議進行排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，控制器接收和分析與對象相關(guān)的信息以確定掃描對象所需的信息，并且如果確定了掃描對象所需的信息，則基于所述掃描對象所需的信息確定用于掃描對象的一個或多個協(xié)議。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，與對象相關(guān)的信息包括對象的性別、年齡和醫(yī)療記錄以及醫(yī)療團隊給出的對象診斷信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，所述診斷信息包括關(guān)于患病區(qū)域、可能的疾病以及醫(yī)療團隊選擇的一個或多個協(xié)議的信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，顯示單元顯示與對象的圖像捕獲區(qū)域相關(guān)的圖像、與對象相關(guān)的信息、醫(yī)療團隊給出的診斷信息以及控制器推薦的所述一組一個或多個協(xié)議。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，顯示單元提供用戶界面，以允許從所述一組推薦的一個或多個協(xié)議中選擇期望的協(xié)議。
9.一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的控制方法，所述控制方法包括: 確定用于掃描對象的一個或多個協(xié)議； 如果確定了所述一個或多個協(xié)議，則基于多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)對所述一個或多個協(xié)議進行分類； 如果選擇了所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個標(biāo)準(zhǔn)，則對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而被分類的所述一個或多個協(xié)議進行排列以進行顯示并推薦所述一個或多個協(xié)議； 顯不一組被排列和推薦的一個或多個協(xié)議。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中，對所述一個或多個協(xié)議進行分類的所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)包括圖像捕獲時間、分辨率、圖像捕獲噪聲、功耗、圖像質(zhì)量以及數(shù)據(jù)量。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中，如果選擇了所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個標(biāo)準(zhǔn)，則對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而被分類的所述一個或多個協(xié)議進行排列并推薦所述一個或多個協(xié)議的步驟包括:如果選擇了所述多個預(yù)定義的標(biāo)準(zhǔn)中的任意一個標(biāo)準(zhǔn)，則使用預(yù)定的相似度標(biāo)準(zhǔn)基于所述一個或多個協(xié)議之間的相似度來對根據(jù)選擇的標(biāo)準(zhǔn)而分類的所述一個或多個協(xié)議進行排列。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中，確定用于掃描對象的一個或多個協(xié)議的步驟包括:接收和分析與對象相關(guān)的信息以確定掃描對象所需的信息； 如果確定了掃描對象所需的信息，則基于所述掃描對象所需的信息確定用于掃描對象的一個或多個協(xié)議。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制方法，其中，與對象相關(guān)的信息包括對象的性別、年齡和醫(yī)療記錄以及醫(yī)療團隊給出的對象診斷信息。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制方法，其中，所述診斷信息包括與患病區(qū)域、可能的疾病以及醫(yī)療團隊選擇的一個或多個協(xié)議有關(guān)的信息。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中，所述控制方法還包括:在顯示單元上顯示一組推薦的一個或多個協(xié)議、與對象的圖像捕獲區(qū)域相關(guān)的圖像、與對象相關(guān)的信息以及醫(yī)療團隊給出的診斷信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的控制方法，其中，在顯示單元上顯示所述一組推薦的一個或多個協(xié)議的步驟包括:通過用戶界面在顯示單元上顯示被排列和推薦的所述一個或多個協(xié)議，以允許從所述一組推薦的一個`或多個協(xié)議中選擇期望的協(xié)議。
【文檔編號】A61B5/055GK103654780SQ201310183172
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年5月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月26日
【發(fā)明者】吳金镕, 金熙淑, 李庚奎, 李玟河, 康禎牙 申請人:三星電子株式會社