用于pet衰減校正的mr掃描選擇的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于PET衰減校正的MR掃描選擇。一種用于正電子發(fā)射層析成像(PET)系統(tǒng)(52)的衰減校正的方法包括：獲得表示由PET系統(tǒng)(52)掃描的容積的PET掃描數(shù)據(jù)；獲得表示該容積的多個(gè)磁共振(MR)掃描數(shù)據(jù)集，每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集是在由PET系統(tǒng)(52)進(jìn)行的PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間在相應(yīng)的時(shí)段中被采集的；基于對(duì)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集、PET掃描數(shù)據(jù)、或多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集和PET掃描數(shù)據(jù)的評(píng)估來(lái)檢測(cè)在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間發(fā)生的容積運(yùn)動(dòng)；基于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)根據(jù)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)以用于衰減校正數(shù)據(jù)與PET掃描數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)；以及利用衰減校正數(shù)據(jù)來(lái)校正PET掃描數(shù)據(jù)。
【專利說明】用于PET衰減校正的MR掃描選擇
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2012年12月4日提交并被分配序號(hào)61/733，132的標(biāo)題為“Systemfor Processing Corresponding MR and PET Image Data”的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的權(quán)益，其全部公開特此通過引用被結(jié)合。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本實(shí)施例涉及成像系統(tǒng)(具體而言是磁共振(MR)成像和正電子發(fā)射層析成像(PET)系統(tǒng))的集成。
【背景技術(shù)】
[0004]PET成像產(chǎn)生代謝和動(dòng)態(tài)過程的定量測(cè)量。PET成像依賴于附著于生物活性化合物的放射性示蹤物同位素的正電子發(fā)射衰變。正電子與電子的隨后湮沒生成在接近相反的方向行進(jìn)的高能量光子對(duì)。這些事件在光子到達(dá)PET系統(tǒng)的檢測(cè)器時(shí)被檢測(cè)。不幸的是，光子可能被組織(特別是骨)吸收。該吸收被稱為衰減并導(dǎo)致PET圖像中的不期望的強(qiáng)度
失真。
[0005]常常為光子衰減和散射校正原始PET數(shù)據(jù)。衰減校正通常使用從單獨(dú)度量采集的數(shù)據(jù)。一種常用方法使用由組合的PET/CT掃描儀提供的計(jì)算機(jī)層析成像(CT)數(shù)據(jù)。其它臨床掃描儀提供并發(fā)的PET和磁共振(MR)成像。使用MR數(shù)據(jù)用于衰減校正有利地避免了CT掃描中所涉及的輻射劑量。典型的MR/PET工作流程因此可以從并發(fā)PET掃描和MR掃描開始以用于衰減校正。在MR衰減校正掃描完成后，常常在PET掃描繼續(xù)的同時(shí)出于診斷目的而進(jìn)行另外的MR掃描。
[0006]PET采集期間的患者運(yùn)動(dòng)使衰減校正變復(fù)雜。如果在PET掃描期間存在患者運(yùn)動(dòng)，則PET和MR衰減校正數(shù)據(jù)之間的空間配準(zhǔn)的缺乏可能導(dǎo)致差的圖像質(zhì)量。如果使MR/PET系統(tǒng)的操作者意識(shí)到患者運(yùn)動(dòng)，則可以在PET掃描的結(jié)束時(shí)進(jìn)行另一 MR衰減校正掃描。操作者然后在視覺上將非衰減校正的PET圖像與兩個(gè)MR衰減校正掃描進(jìn)行比較以手動(dòng)地選擇將被用于PET數(shù)據(jù)的衰減校正的MR數(shù)據(jù)。該方法是不期望地耗時(shí)且主觀的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]通過介紹，下面描述的實(shí)施例包括用于正電子發(fā)射層析成像(PET)掃描數(shù)據(jù)的衰減校正的系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、及方法。將衰減校正數(shù)據(jù)與如根據(jù)多個(gè)磁共振(MR)掃描數(shù)據(jù)集確定的PET掃描數(shù)據(jù)對(duì)準(zhǔn)，該多個(gè)磁共振(MR)掃描數(shù)據(jù)集的使用是基于在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間檢測(cè)到的運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)可以被基于對(duì)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集自身的評(píng)估或者基于每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集與其它掃描數(shù)據(jù)之間的差異來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，所述其它掃描數(shù)據(jù)諸如是PET掃描數(shù)據(jù)或在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間采集的另外的MR掃描數(shù)據(jù)。
[0008]在第一方面，一種用于PET系統(tǒng)的衰減校正的方法包括:獲得表不由PET系統(tǒng)掃描的容積的PET掃描數(shù)據(jù)；獲得表示該容積的多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集，每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集是在由PET系統(tǒng)進(jìn)行的PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間在相應(yīng)的時(shí)段中被采集的；利用處理器基于對(duì)該多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集、PET掃描數(shù)據(jù)、或該多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集和PET掃描數(shù)據(jù)的評(píng)估來(lái)檢測(cè)在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間發(fā)生的容積運(yùn)動(dòng)；利用處理器基于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)根據(jù)該多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)以用于衰減校正數(shù)據(jù)與PET掃描數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)；以及利用衰減校正數(shù)據(jù)來(lái)校正PET掃描數(shù)據(jù)。
[0009]在第二方面，一種用于PET系統(tǒng)的衰減校正的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)已經(jīng)在其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于由計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行來(lái)使該計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行操作。所述操作包括:獲得表示由PET系統(tǒng)掃描的容積的PET掃描數(shù)據(jù)；獲得該容積的診斷MR掃描數(shù)據(jù)，診斷MR數(shù)據(jù)是在由PET系統(tǒng)進(jìn)行的PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間被采集的；獲得表示該容積的多個(gè)MR衰減校正(MR-AC)掃描數(shù)據(jù)集，每個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集是在由PET系統(tǒng)進(jìn)行的PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間在不采集診斷MR掃描數(shù)據(jù)時(shí)被采集的；基于對(duì)多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集、PET掃描數(shù)據(jù)、診斷MR掃描數(shù)據(jù)、或其組合的空間對(duì)準(zhǔn)評(píng)估來(lái)檢測(cè)在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間發(fā)生的容積運(yùn)動(dòng)；基于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)根據(jù)多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)以用于衰減校正數(shù)據(jù)與PET掃描數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)；以及利用衰減校正數(shù)據(jù)來(lái)校正PET掃描數(shù)據(jù)。
[0010]在第三方面，一種用于PET系統(tǒng)的衰減校正的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中存儲(chǔ)有表示由PET系統(tǒng)掃描的容積的PET掃描數(shù)據(jù)，以及其中存儲(chǔ)有表示該容積的多個(gè)MR衰減校正(MR-AC)掃描數(shù)據(jù)集，每個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集是在由PET系統(tǒng)進(jìn)行的PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間在不采集診斷MR掃描數(shù)據(jù)時(shí)被采集的。該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)還包括處理器，其耦合至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器并被配置為基于對(duì)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集、PET掃描數(shù)據(jù)、或多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集和PET掃描數(shù)據(jù)的空間對(duì)準(zhǔn)評(píng)估來(lái)檢測(cè)在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間發(fā)生的容積運(yùn)動(dòng)。該處理器還被配置為基于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)根據(jù)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)以用于衰減校正數(shù)據(jù)與PET掃·描數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)。該處理器還被配置為利用衰減校正數(shù)據(jù)來(lái)校正PET掃描數(shù)據(jù)。
[0011]本發(fā)明由后面的權(quán)利要求限定，并且該部分中的任何內(nèi)容都不應(yīng)當(dāng)被看做是對(duì)這些權(quán)利要求的限制。在下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例來(lái)討論本發(fā)明的另外的方面和優(yōu)點(diǎn)，并且以后可以獨(dú)立地或組合地要求保護(hù)本發(fā)明的另外的方面和優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]部件和附圖無(wú)需按比例，而是重點(diǎn)放在圖示本發(fā)明的原理上。此外，在附圖中，類似的附圖標(biāo)記貫穿不同的視圖指明對(duì)應(yīng)的部分。
[0013]圖1是衰減校正方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0014]圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于實(shí)現(xiàn)圖1的方法的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖。
[0015]圖3-5是根據(jù)若干實(shí)施例的用于在圖1的方法中使用或由圖2的系統(tǒng)使用的并發(fā)MR和PET掃描序列的定時(shí)圖。
[0016]圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的根據(jù)用于對(duì)與診斷MR掃描數(shù)據(jù)同時(shí)采集的PET掃描數(shù)據(jù)的衰減校正的MR衰減校正掃描數(shù)據(jù)集生成的圖像的示例。
【具體實(shí)施方式】[0017]描述了用于對(duì)PET掃描數(shù)據(jù)的衰減校正的方法、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品、以及系統(tǒng)。出于衰減校正(AC)的目的，在PET采集的持續(xù)時(shí)間內(nèi)采集多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集?？梢栽赑ET采集期間每隔一段時(shí)間采集MR掃描數(shù)據(jù)集。MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的采集可以有利地不涉及與完全MR數(shù)據(jù)采集(例如，診斷MR掃描)一樣多的時(shí)間。基于對(duì)PET采集期間掃描的容積運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)根據(jù)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集來(lái)確定磁共振AC(MR-AC)數(shù)據(jù)?；趯?duì)PET采集期間采集的掃描數(shù)據(jù)的評(píng)估(例如，空間對(duì)準(zhǔn)的評(píng)估)來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。在知曉在PET采集期間何時(shí)發(fā)生了運(yùn)動(dòng)的情況下，可以選擇或以其它方式確定MR-AC數(shù)據(jù)用于與PET掃描數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)。MR-AC數(shù)據(jù)因此可以與PET掃描數(shù)據(jù)自然地對(duì)準(zhǔn)。因此可以提供改進(jìn)的PET成像，同時(shí)避免了視覺比較和其它用戶干預(yù)或其它處理，例如包括使用配準(zhǔn)算法來(lái)將MR-AC數(shù)據(jù)與PET掃描數(shù)據(jù)對(duì)準(zhǔn)。
[0018]所公開的實(shí)施例可以支持更久的PET采集。PET掃描數(shù)據(jù)的質(zhì)量可以隨著更久的采集時(shí)間而改進(jìn)。然而，隨著更久的采集時(shí)間，更有可能在PET采集期間發(fā)生移動(dòng)。所公開的實(shí)施例可以提供一種技術(shù)，其用于校正PET掃描數(shù)據(jù)，盡管發(fā)生此類移動(dòng)。
[0019]實(shí)現(xiàn)MR-AC數(shù)據(jù)的自動(dòng)且客觀的選擇或其它確定。可以實(shí)現(xiàn)PET和MR-AC數(shù)據(jù)的改進(jìn)或更好的對(duì)準(zhǔn)。利用與PET掃描數(shù)據(jù)更好對(duì)準(zhǔn)的MR-AC數(shù)據(jù)，PET掃描數(shù)據(jù)的衰減校正可以產(chǎn)生更加精確或優(yōu)化的PET量化。
[0020]在一些實(shí)施例中，空間對(duì)準(zhǔn)評(píng)估被用于選擇多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的一個(gè)以便用作MR-AC數(shù)據(jù)?？梢宰詣?dòng)地選擇多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集中的最佳數(shù)據(jù)集作為MR-AC數(shù)據(jù)。例如，如果MR-AC掃描數(shù)據(jù)集中的兩個(gè)恰好對(duì)準(zhǔn)，并且這些集之間的時(shí)間是充足的，則這些集中的一個(gè)或兩者可以被用于衰減校正。使用在PET采集的持續(xù)時(shí)間內(nèi)分布的多個(gè)MR-AC掃描的最佳者可以比僅僅使用來(lái)自在PET采集的開始或結(jié)束時(shí)的MR-AC掃描的數(shù)據(jù)更加有效。由于在PET采集期間的某個(gè)點(diǎn)處的患者容積的運(yùn)動(dòng)，在PET采集期間的MR-AC掃描可能具有更好的與PET掃描數(shù)據(jù)的空間對(duì)準(zhǔn)。
[0021]在其它實(shí)施例中，根據(jù)多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的組合來(lái)確定MR-AC數(shù)據(jù)。例如，內(nèi)插、平均、或其它函數(shù)被用于根據(jù)兩個(gè)或更多MR-AC數(shù)據(jù)集來(lái)確定MR-AC數(shù)據(jù)。
[0022]衰減校正技術(shù)可以包括對(duì)MR/PET系統(tǒng)的操作者的反饋?？梢栽赑ET采集期間提供該反饋以建議針對(duì)給定的床位置批準(zhǔn)附加的MR-AC掃描?？梢栽诶缁颊哌\(yùn)動(dòng)超過閾值的情況下批準(zhǔn)附加的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的采集?？商鎿Q地，該閾值可以被用于確定先前采集的MR-AC數(shù)據(jù)集中的一個(gè)將構(gòu)成更優(yōu)的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集，由于過度的患者運(yùn)動(dòng)。
[0023]可以評(píng)估不同的掃描數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)以支持MR-AC數(shù)據(jù)與PET掃描數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)。該評(píng)估可以在多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集的多個(gè)對(duì)之間或者在每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集與PET采集期間采集的其它掃描數(shù)據(jù)之間。在一個(gè)實(shí)施例中，其它掃描數(shù)據(jù)是診斷MR掃描數(shù)據(jù)。在另一個(gè)實(shí)施例中，其它掃描數(shù)據(jù)是PET掃描數(shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中，該評(píng)估可以在PET掃描數(shù)據(jù)的多個(gè)面元(bin)之間。 [0024]所公開的方法和系統(tǒng)不限于針對(duì)MR和PET系統(tǒng)的特定掃描序列。MR-AC掃描的數(shù)量、定時(shí)、以及其它特性可以改變?？梢缘珶o(wú)需包括診斷MR掃描。診斷MR掃描可以具有比MR-AC掃描更高的空間分辨率。診斷MR掃描數(shù)據(jù)的使用可能是有用的，因?yàn)樘峁┝烁郊拥臄?shù)據(jù)用于檢測(cè)PET采集期間的運(yùn)動(dòng)。診斷MR掃描的數(shù)量、定時(shí)、以及其它特性也可以改變。
[0025]所公開的方法和系統(tǒng)不限于與任何特定的MR系統(tǒng)或PET系統(tǒng)一起使用。例如，所公開的實(shí)施例不限于用于MR系統(tǒng)的特定類型的主磁體。MR系統(tǒng)無(wú)需包括磁制冷的或超導(dǎo)的或其它的電磁體。MR系統(tǒng)可以具有隧道或開口配置。PET系統(tǒng)可以具有任意數(shù)量的PET檢測(cè)器。MR和PET系統(tǒng)的其它特性也可以改變，包括系統(tǒng)彼此集成的方式。
[0026]在一些實(shí)施例中，MR-AC掃描數(shù)據(jù)集可以被用于建立運(yùn)動(dòng)的模型。來(lái)自患者的呼吸監(jiān)測(cè)器的生理信號(hào)然后可以被用于針對(duì)PET掃描數(shù)據(jù)選擇應(yīng)用于呼吸期(respiratoryphase)的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。MR-AC掃描數(shù)據(jù)和/或PET掃描數(shù)據(jù)可以被用于確定模型的可應(yīng)用階段。MR-AC掃描數(shù)據(jù)集可以可替換地或另外被用于通過運(yùn)動(dòng)的主分量的投影來(lái)更新運(yùn)動(dòng)模型。此類更新在其中患者的呼吸模式改變的情形中可能是有用的。
[0027]MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的差異可以被用于估計(jì)運(yùn)動(dòng)如何以及何時(shí)發(fā)生在患者中。該信息(其可以被稱作運(yùn)動(dòng)字段)除供應(yīng)對(duì)衰減校正有用的信息之外，還可以被用于改進(jìn)PET再現(xiàn)分辨率和對(duì)比度。
[0028]圖1描繪了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的衰減校正方法。該方法的目的在于校正由PET系統(tǒng)采集的PET掃描數(shù)據(jù)。衰減校正是基于在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間采集的MR-AC掃描數(shù)據(jù)。在該方法中可以包括附加的、更少的或可替換的動(dòng)作。例如，可以不在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間采集診斷MR數(shù)據(jù)。
[0029]在動(dòng)作10中獲得PET掃描數(shù)據(jù)和MR掃描數(shù)據(jù)。PET掃描數(shù)據(jù)表示由PET系統(tǒng)掃描的容積。動(dòng)作10可以包括動(dòng)作12中的PET掃描數(shù)據(jù)的采集。在其它情形中，PET掃描數(shù)據(jù)是先前被采集的。MR掃描數(shù)據(jù)包括也表示該容積的多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集。每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集可以在由PET系統(tǒng)進(jìn)行的PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間在相應(yīng)的時(shí)段內(nèi)被采集。貫穿PET采集分布MR掃描數(shù)據(jù)集。結(jié)合圖3-5來(lái)提供示例?？梢越?jīng)由被配置為支持PET掃描數(shù)據(jù)的衰減校正的MR掃描序列來(lái)采集多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集。在此類情形中，每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集可以因此被稱作MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。
[0030]MR掃描數(shù)據(jù)可以包·括診斷和非診斷MR掃描數(shù)據(jù)。用于診斷MR掃描數(shù)據(jù)的(多個(gè))MR掃描被配置為提供適于在診斷而不是衰減校正中使用的掃描數(shù)據(jù)。用于非診斷MR掃描數(shù)據(jù)的MR掃描被配置為提供MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。在該實(shí)施例中，在動(dòng)作14中在PET采集期間采集診斷MR掃描數(shù)據(jù)?？梢栽趧?dòng)作16中在PET采集期間在不采集診斷MR掃描數(shù)據(jù)時(shí)采集非診斷MR掃描數(shù)據(jù)或MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。在其它情形中，不采集診斷MR掃描數(shù)據(jù)。在此類情形中，可以連續(xù)地或貫穿PET采集來(lái)采集用于衰減校正的MR-AC掃描數(shù)據(jù)。
[0031]針對(duì)每個(gè)床位置獲得多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。針對(duì)其中容積被PET系統(tǒng)掃描的每個(gè)位置采集至少兩個(gè)MR-AC掃描。如在下面所描述的那樣選擇或以其它方式確定最佳或最優(yōu)的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。
[0032]動(dòng)作10可以包括訪問或以其它方式獲得先前采集的掃描數(shù)據(jù)。動(dòng)作10因此可以不包括針對(duì)它的數(shù)據(jù)采集或掃描操作。例如，可以在該方法的實(shí)現(xiàn)期間從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器獲得PET掃描數(shù)據(jù)和/或MR掃描數(shù)據(jù)。因此可以與該方法的實(shí)現(xiàn)無(wú)關(guān)地或結(jié)合該方法的實(shí)現(xiàn)來(lái)采集或生成PET掃描數(shù)據(jù)和/或MR掃描數(shù)據(jù)。
[0033]在動(dòng)作18中，檢測(cè)在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間的容積運(yùn)動(dòng)?？梢栽诓杉?例如包括在從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器獲得PET和其它掃描數(shù)據(jù)后)的任意點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)目的在于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的處理。基于對(duì)PET采集期間采集或以其它方式獲得的掃描數(shù)據(jù)的評(píng)估來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。該評(píng)估可以是或包括空間對(duì)準(zhǔn)評(píng)估，其涉及PET采集期間采集的一個(gè)或多個(gè)類型的掃描數(shù)據(jù)?？梢栽u(píng)估或量化一個(gè)或多個(gè)解剖特征的空間對(duì)準(zhǔn)。例如，可以在不同圖像中經(jīng)由界標(biāo)來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)?？商鎿Q地或另外，可以比較界標(biāo)集之間的偏移來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。
[0034]在一些實(shí)施例中，單獨(dú)評(píng)估多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集、或MR-AC數(shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中，利用PET掃描數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集。在又一些其它實(shí)施例中，評(píng)估涉及評(píng)定或比較多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集和診斷MR數(shù)據(jù)。在再一些其它實(shí)施例中，在該評(píng)估中評(píng)定多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集和PET掃描數(shù)據(jù)。在再一些其它實(shí)施例中，單獨(dú)評(píng)估PET掃描數(shù)據(jù)。在這些和其它情形中，通過對(duì)掃描數(shù)據(jù)對(duì)準(zhǔn)或未對(duì)準(zhǔn)的程度的檢測(cè)來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。
[0035]用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的評(píng)估可以包括動(dòng)作20，其中計(jì)算并比較相似性度量。在一些情形中，例如，針對(duì)多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集中的每個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集來(lái)計(jì)算相似性度量。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過計(jì)算多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集中的每一對(duì)之間的相似性度量來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。所計(jì)算的相似性度量然后可以彼此進(jìn)行比較以識(shí)別在其期間發(fā)生了運(yùn)動(dòng)的時(shí)段。可以通過評(píng)估在何處MR掃描數(shù)據(jù)集的(多個(gè))相似性度量更高來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。例如，如圖3和圖4的示例性掃描序列中所示，如果針對(duì)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集MRACl和MRAC2的相似性度量高于針對(duì)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集MRAC2和MRAC3的相似性度量，則在第二和第三MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的采集之間(和/或期間)可能已經(jīng)發(fā)生了運(yùn)動(dòng)。如下所述，MR-AC掃描數(shù)據(jù)集MRACl和/或MR-AC掃描數(shù)據(jù)集MRAC2然后可以被認(rèn)為是與PET掃描數(shù)據(jù)最對(duì)準(zhǔn)的，并且因此被選擇來(lái)確定將被用于PET掃描數(shù)據(jù)的衰減校正的數(shù)據(jù)。
[0036]相似性度量計(jì)算可以包括計(jì)算歸一化互信息(匪I)度量。在兩個(gè)圖像(例如，圖像M和圖像N)之間計(jì)算匪I度量如下:
[0037]H(M)=圖像M的邊際熵
[0038]H(N)=圖像N的邊際熵
[0039]Y(M, N)=圖 像M和N之間的歸一化互信息
[0040]Y(M, N) = (H(M)+H(N))/H(M，N)
[0041]可以使用對(duì)準(zhǔn)的其它成本測(cè)量或度量，例如包括歸一化互相關(guān)和局部互相關(guān)，其像NMI度量一樣在交叉模態(tài)和呈現(xiàn)對(duì)比度的差異的其它評(píng)估方面可能是有用的。在下面提供交叉模態(tài)評(píng)估的示例。各種其它相似性度量可以被用在例如包括兩個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的比較的非交叉模態(tài)評(píng)估中。例如，可以使用平方和以及其它測(cè)量。
[0042]在其它實(shí)施例中，相似性度量可以包括針對(duì)每個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集關(guān)于在PET采集期間采集的其它類型的掃描數(shù)據(jù)計(jì)算的度量。例如，可以針對(duì)每個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集關(guān)于在PET采集期間采集的診斷MR掃描數(shù)據(jù)計(jì)算相似性度量。如圖3的示例性掃描序列中所示，在PET采集期間實(shí)現(xiàn)三個(gè)診斷MR掃描，DIAG MRl、DIAG MR2和DIAG MR3。在不采集診斷MR掃描數(shù)據(jù)時(shí)采集三個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集，MRACU MRAC2和MRAC3。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，以關(guān)于PET采集的期望的等待時(shí)間的MR掃描(例如，診斷MR掃描DIAG MR2)可以被選作目標(biāo)。然后可以針對(duì)每個(gè)MR-AC掃描關(guān)于該目標(biāo)計(jì)算相似性度量，以量化相應(yīng)的MR-AC掃描和PET采集的期望時(shí)間點(diǎn)之間的對(duì)準(zhǔn)。可以自動(dòng)地選擇具有與目標(biāo)的最佳對(duì)準(zhǔn)的MR-AC掃描。可以實(shí)現(xiàn)用于將MR-AC掃描數(shù)據(jù)集與一個(gè)或多個(gè)診斷MR掃描共配準(zhǔn)的其它技術(shù)。例如，可以評(píng)定與多于一個(gè)目標(biāo)的對(duì)準(zhǔn)。其它實(shí)施例可以不涉及目標(biāo)診斷MR掃描。
[0043]涉及診斷MR掃描的相似性度量在其中例如診斷MR掃描可在PET采集期間占據(jù)相當(dāng)多的時(shí)間的情形中可能是有用的。還可以針對(duì)診斷MR掃描來(lái)計(jì)算相似性度量以提供對(duì)何時(shí)可能已經(jīng)發(fā)生了運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步洞察。
[0044]可以可替換地或另外針對(duì)每個(gè)相應(yīng)的MR掃描數(shù)據(jù)集關(guān)于PET掃描數(shù)據(jù)計(jì)算相似性度量。PET掃描數(shù)據(jù)可以是非衰減校正的、或原始的PET掃描數(shù)據(jù)。在解剖模型足夠與背景區(qū)分的情況下，PET掃描數(shù)據(jù)在這方面可能是有用的。例如，使用具有顯著的皮膚吸收的示蹤物采集的PET掃描數(shù)據(jù)可被使用。在這些實(shí)施例中，具有與PET掃描數(shù)據(jù)的最佳(例如，最高)相似性度量的(多個(gè))MRAC掃描數(shù)據(jù)集可以被選擇或以其它方式用來(lái)確定將被用于衰減校正的數(shù)據(jù)。衰減校正數(shù)據(jù)和PET掃描數(shù)據(jù)因此可以是共配準(zhǔn)的。
[0045]運(yùn)動(dòng)檢測(cè)可以包括不涉及MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的評(píng)估。例如，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)可以包括動(dòng)作22，其中將PET掃描數(shù)據(jù)分割為多個(gè)PET數(shù)據(jù)面元。此類分割的示例被示出在圖5中。每個(gè)面兀與PET米集的相應(yīng)時(shí)間段對(duì)應(yīng)。PET掃描數(shù)據(jù)在被格式化為列表模式數(shù)據(jù)的同時(shí)可以被分割。列表模式PET采集提供了用于將PET采集回顧性地再現(xiàn)為多個(gè)時(shí)間面元的能力。然后可以在動(dòng)作24中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)，其中處理每個(gè)面元中的PET掃描數(shù)據(jù)以提取運(yùn)動(dòng)信息。在一個(gè)實(shí)施例中，評(píng)估每個(gè)面元中的PET掃描數(shù)據(jù)以確定患者隨時(shí)間的運(yùn)動(dòng)。例如，最佳擬合衰減映射可以被用于每個(gè)面元。然后可以選擇與沒有運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)段相關(guān)聯(lián)的(多個(gè))MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。
[0046]在一些實(shí)施例中，確定每個(gè)PET數(shù)據(jù)面元的重心并將其與其它面元的重心比較以識(shí)別在其期間發(fā)生了運(yùn)動(dòng)的時(shí)段。然后可以選擇一個(gè)或多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集以基于何時(shí)發(fā)生了運(yùn)動(dòng)來(lái)確定將被用于衰減校正的數(shù)據(jù)。
[0047]每個(gè)PET數(shù)據(jù)面元的重心可能由于患者的呼吸、心臟運(yùn)動(dòng)、腸道氣體移動(dòng)、膀胱充盈、造影劑運(yùn)動(dòng)、或其它非總體運(yùn)動(dòng)而改變。重心信息可以被用于確定哪些面元彼此對(duì)準(zhǔn)和/或未對(duì)準(zhǔn)。然后可以針對(duì)各種面元或面元組確定不同的衰減校正數(shù)據(jù)。不同的MR-AC掃描集可以因此被用于針對(duì)不同面元校正PET掃描數(shù)據(jù)。其中隨時(shí)間再現(xiàn)多個(gè)PET圖像以便觀察示蹤物吸收和/或其它動(dòng)態(tài)的實(shí)施例可以受益于使與每個(gè)PET圖像(例如，面元)的對(duì)準(zhǔn)最大化?！?br> [0048]涉及PET數(shù)據(jù)面元的其它實(shí)施例可以涉及檢測(cè)運(yùn)動(dòng)中的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。例如，可以基于多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集針對(duì)每個(gè)PET數(shù)據(jù)面元計(jì)算一個(gè)或多個(gè)相似性度量。參照?qǐng)D5的示例，涉及MR-AC掃描數(shù)據(jù)集MRAC2的相似性度量可以揭示出在PET數(shù)據(jù)面元6期間發(fā)生了運(yùn)動(dòng)。然后可以因此選擇或確定衰減校正數(shù)據(jù)，如下所述。
[0049]相似性度量比較在其中實(shí)時(shí)地即在PET采集期間檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的實(shí)施例中可能是有用的。在圖1的實(shí)施例中，在判定塊26中分析相似性度量的比較以確定是否超過閾值。該閾值可以指示顯著量的運(yùn)動(dòng)。如果受驗(yàn)者移動(dòng)太多，則超過閾值，并且控制可以傳遞至動(dòng)作28，其中生成或以其它方式向操作者發(fā)起警報(bào)或其它消息。該消息可以提示操作者提醒患者克制不要移動(dòng)。該消息可以可替換地或另外提示操作者或系統(tǒng)采集一個(gè)或多個(gè)附加的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。如果做出采集附加的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的判定，則判定塊30將控制返回至動(dòng)作10。如果不是，則該方法可以繼續(xù)另外的運(yùn)動(dòng)檢測(cè)或者繼續(xù)進(jìn)行衰減校正數(shù)據(jù)的確定，如圖1中所示?？梢越?jīng)由消息來(lái)提供附加的或可替換的反饋。
[0050]可以經(jīng)由自動(dòng)生成的口頭命令來(lái)提供反饋。該命令可以針對(duì)操作者或患者。該反饋在其中可能不在PET采集期間以其它方式通知運(yùn)動(dòng)的那些場(chǎng)景中可能是有用的。
[0051]可以提供可替換的或附加的反饋，包括關(guān)于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)的視覺反饋。例如，可以生成描繪何時(shí)發(fā)生運(yùn)動(dòng)、何時(shí)已經(jīng)超過了閾值和/或何時(shí)MR-AC數(shù)據(jù)掃描集失效(例如，由于不足的對(duì)準(zhǔn))的界面。該界面可以描繪在PET采集的持續(xù)時(shí)間內(nèi)的各種數(shù)據(jù)掃描的開始和結(jié)束時(shí)間。可以利用各種選項(xiàng)和/或信息來(lái)描繪每個(gè)掃描。例如，用戶可以從考慮中取消選定或以其它方式移除MR-AC數(shù)據(jù)掃描集、內(nèi)插MR-AC數(shù)據(jù)掃描集或修改掃描序列以處理運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。用戶界面可以可替換地或另外在運(yùn)動(dòng)存在時(shí)向操作者提供選項(xiàng)以選擇一個(gè)或多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集供衰減校正之用。
[0052]在動(dòng)作32中確定將被用于衰減校正的數(shù)據(jù)。根據(jù)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集確定衰減校正數(shù)據(jù)。選擇MR掃描數(shù)據(jù)集中的一個(gè)或多個(gè)用于基于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行確定。使用關(guān)于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)的信息，可以選擇與PET掃描數(shù)據(jù)最對(duì)準(zhǔn)或最佳對(duì)準(zhǔn)的(多個(gè))MR掃描數(shù)據(jù)集以供該確定之用。例如，可以通過選擇在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)過程期間識(shí)別的(多個(gè))時(shí)段之外采集的一個(gè)或多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)?？梢砸虼藢?shí)現(xiàn)衰減校正數(shù)據(jù)與PET掃描數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)。
[0053]在一些情形中，確定衰減校正數(shù)據(jù)包括動(dòng)作34，其中選擇多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集中的單個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。單個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集可以是在動(dòng)作18中識(shí)別的(多個(gè))時(shí)段(即，其中檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)的(多個(gè))時(shí)段)之外采集的數(shù)據(jù)集中的一個(gè)?？梢赃x擇與沒有運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)段相關(guān)聯(lián)的(多個(gè))MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。例如，如果在由充足的持續(xù)時(shí)間分開的兩個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集之間未檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)(例如，間隔五分鐘采集掃描數(shù)據(jù)集)，則掃描數(shù)據(jù)集中的一個(gè)或兩者可以被認(rèn)為是最優(yōu)掃描數(shù)據(jù)集(或被用于確定最優(yōu)掃描數(shù)據(jù)集)?？商鎿Q地或另外，可以基于所計(jì)算的相似性度量來(lái)選擇多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集中的與諸如診斷MR掃描數(shù)據(jù)或PET掃描數(shù)據(jù)之類的其它掃描數(shù)據(jù)最對(duì)準(zhǔn)的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。
[0054]在其它實(shí)施例中，多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集被用于確定衰減校正數(shù)據(jù)。例如，確定衰減校正數(shù)據(jù)可以包括動(dòng)作36，其中選擇多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的一對(duì)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。該對(duì)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集可以在動(dòng)作18中識(shí)別的時(shí)段(即，其中檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)的(多個(gè))時(shí)段)之外被采集。然后可以通過在該對(duì)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集之間內(nèi)插來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)。在不是正在發(fā)生總的身體移動(dòng)的情況下，內(nèi)插可能是有用的，例如包括處理具有不同MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的不同呼吸期?？梢允褂脙?nèi)插之外的技術(shù)，例如包括求平均。使用多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集在其中例如在被確定為多個(gè)MR-AC掃描中的最佳者的兩個(gè)MR-AC掃描之間檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)的情況下可能是有用的，但難以確定這兩個(gè)掃描中的哪一個(gè)與PET掃描數(shù)據(jù)更加對(duì)準(zhǔn)。
[0055]在其中PET掃描數(shù)據(jù)已經(jīng)被分割為面元或時(shí)間幀(例如，經(jīng)由列表模式數(shù)據(jù))的實(shí)施例中，可以針對(duì)每個(gè)面元或時(shí)間幀選擇或以其它方式確定衰減校正數(shù)據(jù)?？梢葬槍?duì)每個(gè)時(shí)間幀使用選擇或確定衰減校正數(shù)據(jù)的上述方法中的任意一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，選擇與特定PET數(shù)據(jù)面元的相應(yīng)PET掃描數(shù)據(jù)最對(duì)準(zhǔn)的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。可以經(jīng)由如上所述的相似性度量來(lái)確定該對(duì)準(zhǔn)。針對(duì)每個(gè)PET數(shù)據(jù)面元重復(fù)選擇過程。
[0056]可替換地或另外，可以基于何時(shí)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)而組合來(lái)自PET數(shù)據(jù)面元的PET掃描數(shù)據(jù)。例如，參照 圖5，如果評(píng)估揭示了患者在PET面元2的采集期間和在PET面元8的采集期間移動(dòng)了，則從PET面元3至PET面元7的PET掃描數(shù)據(jù)可以被組合。落入該時(shí)段內(nèi)的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集，即MR-AC掃描數(shù)據(jù)集MRAC2然后可以被選擇以用作衰減校正數(shù)據(jù)。不同的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集可以潛在地針對(duì)每個(gè)面元提供衰減校正數(shù)據(jù)。可以使用用于確定衰減校正數(shù)據(jù)的其它技術(shù)，如上所述，在例如在該時(shí)段期間采集了多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的情況下。檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的方式可以改變，如上所述。
[0057]可以使用多組PET數(shù)據(jù)面元。例如，一組PET數(shù)據(jù)面元可以在第一次運(yùn)動(dòng)發(fā)生前，另一組PET數(shù)據(jù)面元可以被設(shè)置在第一次發(fā)生和第二次發(fā)生之間，以及最后一組PET數(shù)據(jù)面元可以在第二次發(fā)生后。可以針對(duì)每個(gè)分組單獨(dú)地確定或跨越多個(gè)分組共同地確定衰減校正數(shù)據(jù)。
[0058]在動(dòng)作38中，利用衰減校正數(shù)據(jù)來(lái)校正PET掃描數(shù)據(jù)。可以使用任何現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的衰減校正過程。然后可以在動(dòng)作40中基于經(jīng)校正的PET掃描數(shù)據(jù)來(lái)生成掃描容積的圖像?？商鎿Q地或另外，經(jīng)校正的PET掃描數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中用于以后顯示或使用。
[0059]執(zhí)行圖1的動(dòng)作的順序可以與所示的示例不同。動(dòng)作中的一些或全部可以被同時(shí)或并行地實(shí)現(xiàn)。例如，運(yùn)動(dòng)的檢測(cè)和/或相似性評(píng)估的計(jì)算可以在仍采集掃描數(shù)據(jù)時(shí)開始。
[0060]圖2描繪了示例性系統(tǒng)50，其被配置為促進(jìn)所公開的衰減校正技術(shù)的實(shí)現(xiàn)和/或應(yīng)用。在此示例中，系統(tǒng)50包括PET系統(tǒng)52、MR系統(tǒng)54、處理器56、存儲(chǔ)器58、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器60、以及顯示器62。系統(tǒng)50可以包括附加的、更少的或可替換的部件。例如，存儲(chǔ)器58和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器60可以被集成到單個(gè)存儲(chǔ)器中?？梢蕴峁┯糜赑ET和MR系統(tǒng)52、54的數(shù)據(jù)輸入和控制的一個(gè)或多個(gè)用戶界面(例如，用戶控制臺(tái))。
[0061]系統(tǒng)50的子集可以被配置為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其被配置用于對(duì)PET系統(tǒng)52所采集的PET掃描數(shù)據(jù)的衰減校正。例如，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以包括系統(tǒng)50的不針對(duì)掃描數(shù)據(jù)的采集的部件。
[0062]由PET系統(tǒng)52 和MR系統(tǒng)54采集的掃描數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器60中。掃描數(shù)據(jù)包括PET掃描數(shù)據(jù)，其表示由PET系統(tǒng)52所掃描的容積，如上所述。掃描數(shù)據(jù)還包括表示該容積的多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。每個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集由MR系統(tǒng)54在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間進(jìn)行采集。掃描數(shù)據(jù)還可以包括由MR系統(tǒng)54在一個(gè)或多個(gè)診斷掃描期間采集的診斷MR掃描數(shù)據(jù)。在那些情形中，每個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集由MR系統(tǒng)54在不采集診斷MR掃描數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行采集。例如，在診斷MR掃描中無(wú)論在哪存在暫停都可以采集MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。
[0063]處理器56耦合至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器60以訪問掃描數(shù)據(jù)?？梢栽趻呙钄?shù)據(jù)的存儲(chǔ)后的任意點(diǎn)處訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器60來(lái)獲得掃描數(shù)據(jù)以支持實(shí)現(xiàn)本文中所描述的衰減校正過程。處理器56和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器60之間的通信鏈路的性質(zhì)可以改變。例如，處理器56和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器60可以被設(shè)置在公共計(jì)算設(shè)備中，經(jīng)由局域網(wǎng)被連接，或經(jīng)由廣域網(wǎng)或其它分布式網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。
[0064]例如經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)指令集將處理器56配置為檢測(cè)在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間發(fā)生的容積運(yùn)動(dòng)。可以基于存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器60內(nèi)的掃描數(shù)據(jù)的空間對(duì)準(zhǔn)或其它評(píng)估來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。如上所述，處理器56可以通過對(duì)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集、PET掃描數(shù)據(jù)、或多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集和PET掃描數(shù)據(jù)的評(píng)估來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)。該評(píng)估可以包括相似性度量的計(jì)算。歸一化互信息和其它相似性度量可以被用于提供交叉模態(tài)比較，如上所述。例如，可以由處理器56針對(duì)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集計(jì)算相似性度量。
[0065]處理器56還被配置為基于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)根據(jù)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)，以用于衰減校正數(shù)據(jù)與PET掃描數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)。確定衰減校正數(shù)據(jù)的方式可以改變，如上所述。例如，可以通過對(duì)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集中的一個(gè)或多個(gè)的選擇來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)。在涉及多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的情形中，可以通過被配置為組合MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的內(nèi)插和/或其它算法來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)。
[0066]處理器56還被配置為利用衰減校正數(shù)據(jù)來(lái)校正PET掃描數(shù)據(jù)，如上所述。在一些情形中，處理器56還可以被配置為經(jīng)由顯示器62呈遞經(jīng)校正的PET掃描數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)圖像。可替換地或另外，經(jīng)校正的PET掃描數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器60和/或其它數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中用于以后使用或顯示。
[0067]處理器56是通用處理器、中央處理單元、控制處理器、圖形處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、三維渲染處理器、圖像處理器、專用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列、數(shù)字電路、模擬電路、它們的組合、或用于確定位置和/或生成圖像的其它現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的設(shè)備。處理器56是串行、并行、或單獨(dú)操作的單個(gè)設(shè)備或多個(gè)設(shè)備。處理器56可以具有在一個(gè)或多個(gè)設(shè)備上分布的任意數(shù)量的處理核。例如，所公開的方法可以由具有總共四個(gè)處理核的一對(duì)中央處理單元(CPU)來(lái)實(shí)現(xiàn)。處理器56可以是諸如膝上型或桌上型計(jì)算機(jī)之類的計(jì)算機(jī)的主處理器，或者可以是用于在較大系統(tǒng)中(諸如，在成像系統(tǒng)中)處理一些任務(wù)的處理器。
[0068]存儲(chǔ)器58是圖形處理存儲(chǔ)器、視頻隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、系統(tǒng)存儲(chǔ)器、高速緩沖存儲(chǔ)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光學(xué)介質(zhì)、磁介質(zhì)、閃速驅(qū)動(dòng)器、緩沖器、數(shù)據(jù)庫(kù)、它們的組合、或用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或視頻信息的其它現(xiàn)在已知或以后開發(fā)的存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)器58是成像系統(tǒng)的一部分、與處理器56相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)的一部分、數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分、另一系統(tǒng)的一部分、或獨(dú)立設(shè)備。
[0069]可以經(jīng)由編程處理器56所執(zhí)行的指令來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)合圖1和2所描述的動(dòng)作。表示指令的數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器58或任何其它存儲(chǔ)器中。所述動(dòng)作可以由除處理器56和存儲(chǔ)器58以外或替換處理器56和存儲(chǔ)器58的一個(gè)或多個(gè)處理器和一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。指令可以包括用于指導(dǎo)處理器56或其它(多個(gè))處理器來(lái)執(zhí)行上述動(dòng)作的計(jì)算機(jī)代碼?？梢詫?shí)現(xiàn)附加的、更少的或不同的操作或動(dòng)作。例如，操作可以包括從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器60訪問掃描數(shù)據(jù)?！?br> [0070]存儲(chǔ)器58或其它存儲(chǔ)器可以包括非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其存儲(chǔ)有表示可由編程處理器56執(zhí)行的指令的數(shù)據(jù)。用于實(shí)現(xiàn)本文中所討論的過程、方法和/或技術(shù)的指令被提供在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)或存儲(chǔ)器(諸如，高速緩沖存儲(chǔ)器、緩沖器、RAM、可移除介質(zhì)、硬盤驅(qū)動(dòng)器、或其它計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì))上。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括各種類型的易失性和非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)。響應(yīng)于存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中或上的一組或多組指令來(lái)執(zhí)行附圖中所圖示或本文中所描述的功能、動(dòng)作或任務(wù)。所述功能、動(dòng)作或任務(wù)與特定類型的指令集、存儲(chǔ)介質(zhì)、處理器或處理策略無(wú)關(guān)，并且可以由軟件、硬件、集成電路、固件、微代碼等單獨(dú)操作或組合操作來(lái)執(zhí)行。同樣地，處理策略可以包括多道處理、多任務(wù)處理、以及并行處理，如上所述。
[0071 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，指令被存儲(chǔ)在可移除介質(zhì)設(shè)備上用于由本地或遠(yuǎn)程系統(tǒng)讀取。在其它實(shí)施例中，指令被存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程位置中用于通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或在電話線上傳輸。在又一些其它實(shí)施例中，指令被存儲(chǔ)在給定的計(jì)算機(jī)、CPU、GPU、或系統(tǒng)內(nèi)。
[0072]可以提供附加的、更少的、或不同的部件。例如，可以提供網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)絡(luò)連接，諸如用于與醫(yī)療成像網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)歸檔系統(tǒng)連網(wǎng)?？梢蕴峁┮粋€(gè)或多個(gè)用戶輸入或其它用戶界面。[0073]PET系統(tǒng)52的配置可以改變。例如，PET系統(tǒng)52可以包括任意數(shù)量的PET檢測(cè)器。每個(gè)PET檢測(cè)器的配置也可以改變。例如，PET檢測(cè)器可以是整體檢測(cè)器?？梢允褂萌魏维F(xiàn)在已知或以后開發(fā)的PET成像系統(tǒng)部件。
[0074]MR系統(tǒng)54的配置可以改變。例如，MR系統(tǒng)54的主磁體和梯度線圈的配置可以改變。MR系統(tǒng)54與PET系統(tǒng)52集成的方式也可以改變。例如，MR系統(tǒng)54的一些部分可以被提供在被PET系統(tǒng)52的部件共享的公共外殼內(nèi)?？梢允褂萌魏维F(xiàn)在已知或以后開發(fā)的MR成像系統(tǒng)部件。
[0075]圖3描繪了通過系統(tǒng)50 (圖2)或經(jīng)由圖1的方法實(shí)現(xiàn)的掃描序列的一個(gè)示例。該掃描序列可以與單個(gè)工作臺(tái)或患者位置對(duì)應(yīng)?？梢葬槍?duì)其它位置提供附加的掃描序列。
[0076]掃描序列包括在PET采集期間的多個(gè)MR-AC掃描。在PET采集期間執(zhí)行總共三個(gè)MR-AC掃描，而不是在PET采集的開始(和/或結(jié)束)時(shí)僅執(zhí)行單個(gè)MR-AC掃描。MR-AC掃描的定時(shí)可以改變。例如，每當(dāng)MR系統(tǒng)54 (圖2)空閑時(shí)，總是可以自動(dòng)地和/或周期性地采集MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。在一些情形中，每當(dāng)MR系統(tǒng)54不實(shí)現(xiàn)診斷掃描時(shí)，總是采集MR-AC掃描數(shù)據(jù)集。
[0077]圖4描繪了其中MR系統(tǒng)54(圖2)不采集診斷掃描數(shù)據(jù)的掃描序列的一個(gè)示例。在此類情形中，系統(tǒng)50可以被配置為連續(xù)地或周期性地采集MR-AC掃描數(shù)據(jù)，如所示出的那樣。
[0078]圖5描繪了其中由PET系統(tǒng)52(圖2)采集的列表模式數(shù)據(jù)被分割為時(shí)間幀或面元的掃描序列的一個(gè)示例。針對(duì)每個(gè)面元的PET掃描數(shù)據(jù)可以被用于檢測(cè)運(yùn)動(dòng)和/或確定衰減校正數(shù)據(jù)，如上所述?？商鎿Q地或另外，針對(duì)每個(gè)面元的PET掃描數(shù)據(jù)可以被單獨(dú)地或共同地校正，如上所述。
[0079]圖6描繪了根據(jù)所公開的實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)的被用作衰減校正對(duì)準(zhǔn)的參考的診斷MR掃描A。將MR-AC掃描B和D與參考掃描A比較。參考掃描A與MR-AC掃描B的重疊C示出了比參考掃描A與MR-AC掃描D的重疊E更好的對(duì)準(zhǔn)。但是并非使用重疊C和E的視覺的主觀的比較，而是選擇MR-AC掃描B，因?yàn)樗?jì)算的對(duì)準(zhǔn)評(píng)估、在該情形中MR-AC掃描B與參考之間的匪I是0.18，其大于MR-AC掃描D與參考之間的匪I (匪I = 0.16)。
[0080]所公開的實(shí)施例支持基于多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的衰減校正。所公開的實(shí)施例提供了用于自動(dòng)地選擇MR-AC掃描數(shù)據(jù)集中的一個(gè)或多個(gè)以供確定將被用于衰減校正的數(shù)據(jù)之用的技術(shù)。該技術(shù)可以包括用于量化在PET采集期間采集的掃描數(shù)據(jù)的空間對(duì)準(zhǔn)的計(jì)算、運(yùn)算、或其它過程。該量化被用于檢測(cè)PET采集期間的運(yùn)動(dòng)。該技術(shù)可以被配置為使得將被用于衰減校正的數(shù)據(jù)與PET掃描數(shù)據(jù)自然地對(duì)準(zhǔn)。可以確定與PET掃描數(shù)據(jù)具有最佳或最優(yōu)空間對(duì)準(zhǔn)的MR-AC掃描數(shù)據(jù)集(或多個(gè)集的組合)。因此可以避免MR-AC掃描數(shù)據(jù)集的視覺檢查和/或配準(zhǔn)。
[0081]盡管在以上已經(jīng)通過對(duì)各種實(shí)施例的參考描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解的是，能夠在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下做出許多改變和修改。因此，意圖是前述詳細(xì)描述被認(rèn)為是說明性的而非限制性的，并且應(yīng)當(dāng)理解的是，正是后面的權(quán)利要求(包括所有等同物)意圖限定本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于正電子發(fā)射層析成像(PET)系統(tǒng)(52)的衰減校正的方法，該方法包括: 獲得表示由PET系統(tǒng)(52)掃描的容積的PET掃描數(shù)據(jù)； 獲得表示該容積的多個(gè)磁共振(MR)掃描數(shù)據(jù)集，每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集是在由PET系統(tǒng)(52)進(jìn)行的PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間在相應(yīng)的時(shí)段中被采集的； 利用處理器(56)基于對(duì)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集、PET掃描數(shù)據(jù)、或多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集和PET掃描數(shù)據(jù)的評(píng)估來(lái)檢測(cè)在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間發(fā)生的容積運(yùn)動(dòng)； 利用處理器(56)基于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)根據(jù)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)以用于衰減校正數(shù)據(jù)與PET掃描數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)；以及利用衰減校正數(shù)據(jù)來(lái)校正PET掃描數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)包括: 計(jì)算多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的每一對(duì)之間的相似性度量；以及 比較相應(yīng)的所計(jì)算的相似性度量以識(shí)別在其期間發(fā)生了運(yùn)動(dòng)的時(shí)段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定衰減校正數(shù)據(jù)包括選擇所識(shí)別的時(shí)段之外采集的多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的一個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中確定衰減校正數(shù)據(jù)包括: 選擇所識(shí)別的時(shí)段之外采集的多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的一對(duì)MR掃描數(shù)據(jù)集；以及 在該對(duì)MR掃描數(shù)據(jù)集之間內(nèi)插以確定衰減校正數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)包括針對(duì)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集計(jì)算相似性度量。`
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中: 計(jì)算相似性度量包括針對(duì)相應(yīng)的MR掃描數(shù)據(jù)集關(guān)于由PET系統(tǒng)(52)進(jìn)行的PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間采集的診斷MR掃描數(shù)據(jù)計(jì)算相似性度量；以及 確定衰減校正數(shù)據(jù)包括基于所計(jì)算的相似性度量來(lái)選擇多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的與診斷MR掃描數(shù)據(jù)最對(duì)準(zhǔn)的MR掃描數(shù)據(jù)集。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中: 計(jì)算相似性度量包括針對(duì)相應(yīng)的MR掃描數(shù)據(jù)集關(guān)于PET掃描數(shù)據(jù)計(jì)算相似性度量；以及 確定衰減校正數(shù)據(jù)包括基于所計(jì)算的相似性度量來(lái)選擇多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的與PET掃描數(shù)據(jù)最對(duì)準(zhǔn)的MR掃描數(shù)據(jù)集。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中計(jì)算相似性度量包括計(jì)算歸一化互信息(匪I)度量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)包括將PET掃描數(shù)據(jù)分割為多個(gè)PET數(shù)據(jù)面元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中: 檢測(cè)運(yùn)動(dòng)包括基于多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集針對(duì)每個(gè)PET數(shù)據(jù)面元計(jì)算相似性度量；以及確定衰減校正數(shù)據(jù)包括基于相似性度量針對(duì)每個(gè)PET數(shù)據(jù)面元選擇多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的一個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中選擇MR掃描數(shù)據(jù)集包括基于相似性度量針對(duì)每個(gè)PET數(shù)據(jù)面元選擇多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的與相應(yīng)的PET數(shù)據(jù)面元最對(duì)準(zhǔn)的MR掃描數(shù)據(jù)集。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)還包括: 確定PET掃描數(shù)據(jù)被分割成的多個(gè)PET數(shù)據(jù)面元中的每個(gè)PET數(shù)據(jù)面元的重心；以及 比較相應(yīng)的重心以識(shí)別在其期間發(fā)生了運(yùn)動(dòng)的時(shí)段。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中確定衰減校正數(shù)據(jù)包括選擇所識(shí)別的時(shí)段之外采集的多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的一個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中經(jīng)由被配置為支持PET掃描數(shù)據(jù)的衰減校正的MR掃描序列來(lái)采集多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括向PET系統(tǒng)(52)的操作者發(fā)起關(guān)于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)的警報(bào)。
16.一種用于正電子發(fā)射層析成像(PET)系統(tǒng)(52)的衰減校正的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(58)，該一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(58)已經(jīng)在其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令用于由計(jì)算系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)處理器(56)執(zhí)行來(lái)使該計(jì)算系統(tǒng)執(zhí)行操作，所述操作包括: 獲得表示由PET系統(tǒng)(52)掃描的容積的PET掃描數(shù)據(jù)； 獲得該容積的磁共振(MR)診斷掃描數(shù)據(jù)，診斷MR掃描數(shù)據(jù)是在由PET系統(tǒng)(52)進(jìn)行的PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間被采集的； 獲得表示該容積的多個(gè)MR衰·減校正(MR-AC)掃描數(shù)據(jù)集，每個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集是在由PET系統(tǒng)(52)進(jìn)行的PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間在不采集診斷MR掃描數(shù)據(jù)時(shí)被采集的； 基于對(duì)多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集、PET掃描數(shù)據(jù)、診斷MR掃描數(shù)據(jù)、或它們的組合的空間對(duì)準(zhǔn)評(píng)估來(lái)檢測(cè)PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間發(fā)生的容積運(yùn)動(dòng)； 基于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)根據(jù)多個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)以用于衰減校正數(shù)據(jù)與PET掃描數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)；以及 利用衰減校正數(shù)據(jù)來(lái)校正PET掃描數(shù)據(jù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中檢測(cè)運(yùn)動(dòng)包括: 針對(duì)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集計(jì)算相似性度量；以及 比較相應(yīng)的所計(jì)算的相似性度量以識(shí)別在其期間發(fā)生了運(yùn)動(dòng)的時(shí)段。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中確定衰減校正數(shù)據(jù)包括選擇所識(shí)別的時(shí)段之外采集的多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集中的一個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集。
19.一種用于正電子發(fā)射層析成像(PET)系統(tǒng)(52)的衰減校正的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，該數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)包括: 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，其中存儲(chǔ)有表示由PET系統(tǒng)(52)掃描的容積的PET掃描數(shù)據(jù)，以及其中存儲(chǔ)有表示該容積的多個(gè)磁共振(MR)衰減校正(MR-AC)掃描數(shù)據(jù)集，每個(gè)MR-AC掃描數(shù)據(jù)集是在由PET系統(tǒng)(52)進(jìn)行的PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間在不采集診斷MR掃描數(shù)據(jù)時(shí)被采集的；以及 處理器(56)，其耦合至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器并被配置為基于對(duì)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集、PET掃描數(shù)據(jù)、或多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集和PET掃描數(shù)據(jù)的空間對(duì)準(zhǔn)評(píng)估來(lái)檢測(cè)在PET掃描數(shù)據(jù)的采集期間發(fā)生的容積運(yùn)動(dòng)； 其中處理器(56)還被配置為基于所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)根據(jù)多個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集來(lái)確定衰減校正數(shù)據(jù)以用于衰減校正數(shù)據(jù)與PET掃描數(shù)據(jù)的對(duì)準(zhǔn)；以及 其中處理器(56)還被配置為利用衰減校正數(shù)據(jù)來(lái)校正PET掃描數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，其中處理器(56)還被配置為針對(duì)多個(gè)MR掃描 數(shù)據(jù)集中的每個(gè)MR掃描數(shù)據(jù)集計(jì)算相似性度量。
【文檔編號(hào)】A61B6/03GK103845073SQ201310757283
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】C·格利爾米, C·格佩爾特, D·福爾, M·芬徹爾 申請(qǐng)人:美國(guó)西門子醫(yī)療解決公司, 西門子公司