本發(fā)明涉及一種采用中央計算機數據庫來支持通過磁共振指紋(magneticresonancefingerprinting)測量對組織的表征的方法，以及包括這種中央計算機數據庫的磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)。

背景技術：

在磁共振成像領域，被稱為磁共振指紋的技術近期提出于danma等人的文章，magneticresonancefingerprinting、nature495(7440)、p.187-192、2013、doi:10.1038/nature11971。其中，磁共振指紋(mrf)的概念被描述為利用可以使用稱為mrf序列的適當采集方案為不同材料或組織生成唯一信號演進(evolution)或指紋的事實。這能夠通過貫穿數據采集的采集參數的不斷變化來實現。可以通過以偽隨機方式改變采集參數-例如射頻脈沖的翻轉角和相位、重復時間、回波時間和采樣模式-來實現mrf中所要求的時間和空間不相干。首先，基于mrf激勵序列構建一個詞典，其包含來自材料和系統(tǒng)相關參數的所有可預見組合的信號演進。在采集數據之后，可以通過應用匹配或模式識別算法來實現將信號分離成不同的材料或組織類型以從詞典中選擇最佳對應于觀察的信號演進的信號向量或加權信號向量集合。然后可以同時檢索用于在詞典中建立該信號向量的所有參數。在該文章中，應注意的是，mrf兼容的激勵脈沖序列有近無限的可能性。

在美國專利申請us2013/0265047a1中，描述了與核磁共振(nmr)指紋相關聯的裝置、方法和其它實施例。一個范例nmr裝置包括nmr邏輯，其被配置為重復地和可變地采樣與物體相關聯的(k，t，e)空間，以采集一組nmr信號。該一組nmr信號的成員與(k，t，e)空間中的不同點相關聯。利用以非常數方式變化的t和/或e來執(zhí)行采樣。變化的參數可以包括翻轉角、回波時間、rf幅度和其他參數。nmr裝置還可以包括被配置為從nmr信號產生nmr信號演進的信號邏輯，以及被配置為作為比較采集的信號與參考信號的結果表征對象中的共振物種的表征邏輯。

技術實現要素：

本發(fā)明的一個目的是提供通過磁共振指紋測量結果來表征組織的改進的支持的方法。

在本發(fā)明的一個方面中，目的是通過采用中央計算機數據庫來支持通過磁共振指紋測量結果對組織的表征的方法來實現的。

如本申請中使用的短語“中央計算機數據庫”應特別理解為可經由數據通信鏈路(例如但不限于局域網)或經由到互聯網的路由器通信鏈路從多個外部計算機設備訪問的計算機數據庫。

中央計算機數據庫包括多個相關聯的醫(yī)學數據集。多個相關聯的醫(yī)學數據集中的每個相關聯的醫(yī)學數據集至少包括針對至少一個物理量的相關聯的值或相關聯的值的集合。

計算機數據庫還包括多個預定義詞典，其中，多個預定義詞典中的每個預定義詞典專用于特定的磁共振指紋序列，并且包括已經根據特定磁共振指紋序列激勵的核的多個可能的磁共振信號演進。多個可能的磁共振信號演進中的每個磁共振信號演進基于針對至少一個物理量的不同的值或不同的值的集合。

該方法包括以下步驟

-將感興趣對象的至少一部分布置在其中生成靜態(tài)磁場b0的磁共振成像系統(tǒng)的檢查空間中，

-通過施加根據磁共振指紋序列生成的射頻激勵場b1，激勵感興趣對象的至少部分的核或至少部分內的核，

-從感興趣對象的至少部分的核或至少部分內的核發(fā)射的輻射采集磁共振成像信號數據，并且

-將至少包括所采集的磁共振成像信號數據和被用于獲得磁共振成像信號數據的磁共振指紋序列的磁共振指紋數據集轉移到中央計算機數據庫。

此外，該方法包含以下步驟：

-如果所述多個預定義詞典中的基于已經被用于獲得所述磁共振成像信號數據的所述磁共振指紋序列的預定義詞典已經存在于所述中央計算機數據庫中，則檢索基于所述磁共振指紋序列的所述詞典，

-如果基于所述磁共振指紋序列的詞典在所述中央計算機數據庫中不能利用，則創(chuàng)建新詞典，以作為針對所述中央計算機數據庫的預定義詞典的新條目被添加到所述多個預定義詞典，所述新詞典專用于已被用于獲得所述磁共振成像信號數據的所述磁共振指紋序列并且包括已經根據所述磁共振指紋序列激勵的核的多個可能的磁共振信號演進，其中，所述多個可能的磁共振信號演進中的每個可能的磁共振信號演進基于針對所述至少一個物理量的不同的值或不同的值的集合；并且檢索新創(chuàng)建的詞典，

-通過應用模式識別算法來將所采集的磁共振成像信號數據與所檢索的詞典進行匹配，以根據關于預定義數學量度函數而與所采集的磁共振成像信號數據形成最接近匹配的所述多個可能的磁共振信號演進中的可能的磁共振信號演進來確定針對所述至少一個物理量的值或值的集合，所述預定義數學量度函數指示基于所述至少一個物理量的所確定的值或所確定的值的集合的所述磁共振信號演進與所采集的磁共振成像信號數據之間的差異，

-將針對所述至少一個物理量的至少所確定的值或所確定的值的集合作為相關聯的醫(yī)學數據集的新條目添加到所述多個相關聯的醫(yī)學數據集，

其中，所述至少一個物理量中的每個物理量與所述感興趣對象的至少所述部分的組織類型的物理性質或與所述磁共振成像系統(tǒng)的物理性質有關，并且

-使得所述中央計算機數據庫的用戶能夠訪問相關聯的醫(yī)學數據集的所述新條目。

以這種方式，根據利用各種源(即磁共振成像系統(tǒng))的測量結果導出的大量相關聯的醫(yī)學數據集可以被收集并存儲在中央計算機數據庫中，可以使?jié)撛诘挠脩艨稍L問，并且可用于進一步的分析，其中，分析原則上可以涉及完整的多個相關聯的醫(yī)學數據集。有助于中央計算機數據庫的可能源也可以是磁共振成像系統(tǒng)，其在其它臨床檢查期間采用磁共振指紋序列“在傳輸過程中”采集磁共振成像信號數據，而不影響工作流或圖像質量。

在一個實施例中，多個相關聯的醫(yī)學數據集中的相關聯的醫(yī)學數據集還包括已被用于獲得磁共振成像信號數據的磁共振指紋序列，并且在向多個相關聯的醫(yī)學數據集添加新條目的步驟中，相關聯的醫(yī)學數據集的新條目還包括已經用于獲得磁共振成像信號數據的磁共振指紋序列。以這種方式，可以從完整的多個相關聯的醫(yī)學數據集的子集或從完整的多個相關聯的醫(yī)學數據集中分析不同的磁共振指紋序列的效應，例如確定針對至少一個物理量的值或值的集合的準確性。

使得用戶可訪問相關聯的醫(yī)學數據集的新條目的步驟可以涵蓋通知磁共振成像系統(tǒng)的用戶磁共振指紋數據集已從該磁共振成像系統(tǒng)轉移到中央計算機數據庫，以這種方式建立一種向用戶反饋的方式。其還可以涵蓋通過磁共振成像系統(tǒng)的特定請求或者通過被配置為轉移磁共振指紋數據集的磁共振成像系統(tǒng)的任何用戶的特定請求提供相關聯的醫(yī)學數據集的新條目，磁共振指紋數據集已從該磁共振成像系統(tǒng)轉移到中央計算機數據庫。

在優(yōu)選實施例中，施加根據磁共振指紋序列生成的射頻激勵場b1的步驟包括：在從磁共振成像系統(tǒng)接收到特定請求時提供磁共振指紋序列的在先步驟。以這種方式，磁共振成像系統(tǒng)的用戶可以受益于由中央計算機數據庫的其他用戶應用的磁共振指紋測量結果得到的經驗。例如，具體請求可以涉及關于轉發(fā)請求的用戶特別感興趣的一個物理性質或多個物理性質，相對于其他磁共振指紋序列具有高可區(qū)分性的磁共振指紋序列。

在另一個優(yōu)選實施例中，針對形成與采集的磁共振成像信號數據對應的磁共振圖像的至少子集的多個體素中的每個體素執(zhí)行這些步驟。以這種方式，可以以高空間分辨率實現不同類型的組織之間的有效區(qū)分。

優(yōu)選地，所述至少一個物理量選自由以下形成的組：激勵的核的縱向弛豫時間、激勵的核的橫向弛豫時間、激勵的核的偏共振頻率、組織的質子密度、組織的導電率、組織的擴散系數、組織的灌注系數和施加到核的靜態(tài)磁場的幅度。以這種方式，可以實現多維表征，其允許在大部分臨床應用中區(qū)分組織。

在所述方法的另一個優(yōu)選實施例中，將相關聯的醫(yī)學數據集的相關聯的新條目添加到多個相關聯的醫(yī)學數據集的步驟還包括將對器官、組織類型或特定狀態(tài)的腫瘤中的至少一個的賦值添加到相關聯的醫(yī)學數據集的相關聯的新條目。例如，可以在采集磁共振指紋信號數據之后已經準備好的組織學報告的結果作為賦值被添加。該賦值可以由磁共振成像系統(tǒng)的用戶手動添加。以這種方式，可以將針對至少一個物理量的確定值或所確定的值的集合，對特定類型的組織的所添加的組織賦值以及視情況而定的磁共振指紋序列鏈接在相關聯的醫(yī)學數據集的新條目中，并且可用于進一步分析。已經進行了添加的賦值的組織可以是磁共振圖像的體素，或者它可以是磁共振圖像的分割區(qū)域。

優(yōu)選地，將對相關聯的醫(yī)學數據集的新條目的賦值添加到多個相關聯的醫(yī)學數據集的步驟受肯定授權支配。這確保了在將相關聯的醫(yī)學數據集的新條目添加到多個相關聯的醫(yī)學數據集之前對數據進行雙重檢查，這增加了多個相關醫(yī)學數據集的可靠性和置信度。例如，肯定授權可以在磁共振成像系統(tǒng)中由兩名臨床醫(yī)師共同進行，磁共振指紋數據集已經從該磁共振成像系統(tǒng)轉移到中央計算機數據庫。在另一種方法中，專門的臨床審查委員會可以執(zhí)行肯定授權，以確保診斷值符合最新醫(yī)學標準。

在另一個優(yōu)選實施例中可以實現類似的益處，其中，將新創(chuàng)建的詞典添加到多個預定義詞典的步驟受肯定授權支配，其可以如上所述地執(zhí)行。備選地，可以應用表現為適合于本領域技術人員的肯定授權的任何其他步驟。

在另一優(yōu)選實施例中，該方法還包括以下步驟：

-將機器學習算法應用于所述多個相關聯的醫(yī)學數據集，以確定相關聯的醫(yī)學數據集之間的相關性和/或關系，

-將指示所確定的相關性和/或關系的數據添加到多個相關聯的醫(yī)學數據集中的相關聯的醫(yī)學數據集中，并且

-使得中央計算機數據庫的用戶可訪問添加的數據。

例如，機器學習算法可以分析多個相關聯的醫(yī)學數據集中的包括與特定狀態(tài)的腫瘤基本上相同的賦值的相關聯的醫(yī)學數據集，并且提供對于至少一個物理量的相關聯的值或相關聯的值的集合的統(tǒng)計分析。中央計算機數據庫的任何用戶可以訪問統(tǒng)計分析，并且可以被提供有關于與特定狀態(tài)的腫瘤相關的至少一個物理量的相關聯的值或相關聯的值的集合的統(tǒng)計顯著性的信息。

作為范例，機器學習算法可以分析多個相關聯的醫(yī)學數據集中的包括與特定組織類型基本上相同的賦值的相關聯的醫(yī)學數據集，并且可以提供關于相關聯的醫(yī)學數據集的磁共振指紋序列確定所述至少一個物理量的能力的統(tǒng)計分析；即，提供關于所確定的至少一個物理量的測量誤差的統(tǒng)計信息。機器學習算法然后可以將磁共振指紋序列識別為特別適合于精確確定特定組織類型的至少一個物理量，并且可以使得所識別的磁共振指紋序列可由中央計算機數據庫的用戶訪問。

在一個實施例中，該方法在應用所述機器學習算法的步驟內的，還包括以下步驟：如果在根據已經從不同源轉移的磁共振指紋數據集導出的相關聯的醫(yī)學數據集之間發(fā)現相關性和/或關系，則將加權因子分配給要確定相關性和/或關系的相關聯的醫(yī)學數據集，以考慮轉移的磁共振指紋數據集的可靠性和/或置信度。

以這種方式，可以確保在通過應用機器學習算法執(zhí)行的分析中考慮磁共振成像系統(tǒng)的各種類型和能力。

在本發(fā)明的另一方面中，提供了一種磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)。磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)包括中央計算機數據庫、數據接收單元、數據輸出單元和數據分析系統(tǒng)。

中央計算機數據庫被配置為存儲多個相關聯的醫(yī)學數據集。多個相關聯的醫(yī)學數據集中的每個相關聯的醫(yī)學數據集包括針對至少一個物理量的至少相關聯的值或相關的值的集合。中央計算機數據庫還被配置為存儲多個預定義詞典。多個預定義詞典中的每個預定義詞典專用于特定的磁共振指紋序列，并且包括已經根據特定的磁共振指紋序列激勵的核的多個可能的磁共振信號演進。多個可能的磁共振信號演進的中每個磁共振信號演進基于針對至少一個物理量的不同的值或不同的值的集合。

數據接收單元被配置為從多個磁共振成像系統(tǒng)接收至少包括從感興趣對象的至少一部分的激勵的核或感興趣對象的至少一部分內的激勵的核采集的所采集的磁共振成像信號數據和用于獲得磁共振成像信號數據的磁共振指紋序列的磁共振指紋圖像數據集，并且將接收到的磁共振指紋數據集轉移到中央計算機數據庫。

數據輸出單元，其配置用于使得中央計算機數據庫的數據可由磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)的用戶訪問。

數據分析設備包括至少一個處理器單元和至少一個數字存儲器單元。數據分析設備具有對多個相關聯的醫(yī)學數據集和多個預定義詞典的數據訪問。如果所述多個預定義詞典中的基于已經被用于獲得所述磁共振成像信號數據的所述磁共振指紋序列的預定義詞典已經存在于所述中央計算機數據庫中，則檢索基于所述磁共振指紋序列的所述詞典。

如果基于所述磁共振指紋序列的詞典在所述中央計算機數據庫中不能利用，則所述數據分析設備被配置為創(chuàng)建新詞典并且作為針對所述中央計算機數據庫的預定義詞典的新條目將所述新詞典添加到所述多個預定義詞典。所述新詞典專用于已被用于獲得所述磁共振成像信號數據的所述磁共振指紋序列并且包括已經根據所述磁共振指紋序列激勵的核的多個可能的磁共振信號演進。所述多個可能的磁共振信號演進中的每個可能的磁共振信號演進基于針對所述至少一個物理量的不同的值或不同的值的集合。在這種情況下，所述數據分析設備被配置為檢索新創(chuàng)建的詞典。

此外，數據分析設備被配置為通過應用模式識別算法將所采集的磁共振成像信號數據與檢索到的詞典進行匹配，以根據關于預定義數學量度函數而與所采集的磁共振成像信號數據形成最接近匹配的多個可能的磁共振信號演進中的可能的磁共振信號演進來確定針對所述至少一個物理量的值或值的集合，所述預定義數學量度函數指示基于針對所述至少一個物理量的所確定的值或所確定的值的集合的磁共振信號演進與所采集的磁共振成像信號數據之間的差異。

然后，數據分析設備被配置為至少將至少一個物理量的所確定的值或所確定的值的集合作為相關聯的醫(yī)學數據集的新條目添加到中央計算機數據庫中的多個相關聯的醫(yī)學數據集。至少一個物理量中的每個物理量與感興趣對象的至少部分的組織類型的物理性質或與多個磁共振成像系統(tǒng)中的磁共振成像系統(tǒng)的物理性質有關。

最后，數據分析設備被配置為使得經由數據輸出單元使得多個磁共振成像系統(tǒng)可訪問相關聯的醫(yī)學數據集的新條目。

在磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)的合適實施例中，針對所公開的方法描述的優(yōu)點適用并可以實現。

在一個實施例中，數據分析設備被配置為還將已經被用于獲得磁共振成像信號數據的磁共振指紋序列添加到多個相關聯的醫(yī)學數據集中的相關聯的醫(yī)學數據集的新條目，使得相關聯的醫(yī)學數據集的新條目包括已經被用于獲得磁共振成像信號數據的磁共振指紋序列和針對至少一個物理量的所確定的值或所確定的值的集合。以這種方式，多個相關聯的醫(yī)學數據集的子集或完整的多個相關聯的醫(yī)學數據集可用于分析使用不同的磁共振指紋序列的效果，例如，關于確定針對至少一個物理量的值或值的集合的準確性。

在磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)的優(yōu)選實施例中，中央計算機數據庫是基于服務器的或基于云的。以這種方式，可以容易地提供用于由數據接收單元接收磁共振指紋數據集并且用于使多個磁共振成像系統(tǒng)可訪問數據的解決方案。

在另一個優(yōu)選實施例中，數據接收單元被配置為使能將對器官、組織類型或特定狀態(tài)的腫瘤中的至少一個的賦值添加到多個相關聯的醫(yī)學數據集中的相關聯的醫(yī)學數據集。

以這種方式，可以將針對至少一個物理量的所確定的值或所確定的值的集合、對特定類型的組織的添加的賦值以及視情況而定的磁共振指紋序列鏈接在相關聯的醫(yī)學數據集的新條目中并且可用于進一步分析。

優(yōu)選地，所述使能受肯定授權支配。這確保了在將相關聯的醫(yī)學數據集的新條目添加到多個相關聯的醫(yī)學數據集之前對數據進行雙重檢查，這增加了多個相關聯的醫(yī)學數據集的可靠性和置信度。

在磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)的另一優(yōu)選實施例中，所述數據接收單元被配置為從外部設備接收關于以下中的至少一個的請求：多個相關聯的醫(yī)學數據集中的相關聯的醫(yī)學數據集的磁共振指紋序列和多個預定義詞典中的預定義詞典，并且其中，數據輸出單元被配置為在接收到請求時使得所請求的數據可由所述外部設備訪問。

關于磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)的另外的技術特征和優(yōu)點，參考與所公開的方法、附圖及其對應的圖示說明有關的描述，反之亦然。

在本發(fā)明的又一方面中，提供了一種軟件模塊，用于執(zhí)行所公開的采用中央計算機數據庫的方法的實施例的步驟。要實行的方法步驟被轉換為軟件模塊的程序代碼，其中，程序代碼可在磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)的存儲器單元中實施，并且可由磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)的處理器單元執(zhí)行。處理器單元可以是數據分析設備的處理器單元。備選地或補充地，處理器單元可以是被特別分配用于執(zhí)行至少一些方法步驟的另一個處理器單元。

該軟件模塊可以實現方法的魯棒且和可靠的運行，并且可以允許方法步驟的快速修改。

附圖說明

參考下文描述的實施例，本發(fā)明的這些和其它方面將會變得顯而易見。然而，這樣的實施例并不一定代表本發(fā)明的全部范圍，并且因此，參考權利要求和本文以解釋本發(fā)明的范圍。

在圖中：

圖1示出了根據本發(fā)明的磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)以及與潛在用戶的交互的實施例的示意性配置，

圖2示意性地示出了從采集的磁共振成像信號數據確定兩個不同物理量的一組值的結果，并且

圖3和圖4示出了根據本發(fā)明的方法的實施例的流程圖。

附圖標記列表

10磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)54轉移磁共振指紋數據集

12磁共振成像系統(tǒng)56檢索預定義詞典

14數據通信鏈路58創(chuàng)建新詞典

16計算機設備60將磁共振信號數據與詞典進行匹配

18中央計算機數據庫62添加相關聯的醫(yī)學數據集的新條目

20數據接收單元64使得新條目可供用戶訪問

22數據輸出單元66將賦值添加到醫(yī)學數據集

24數據通信鏈路68檢索并分析相關聯的醫(yī)學數據集

26數據分析設備70使得統(tǒng)計數據可訪問

28處理器單元t1縱向弛豫時間

30數字存儲器單元t2橫向弛豫時間

32數據通信鏈路

34軟件模塊

36相關聯的醫(yī)學數據集

38磁共振指紋序列

40值的集合

42磁共振指紋數據集

44區(qū)域

46區(qū)域

步驟

48提供磁共振指紋序列

50施加rf激勵場

52采集磁共振成像信號數據

具體實施方式

圖1示出了根據本發(fā)明的磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)10及其與潛在用戶的交互的實施例的示意性配置。潛在用戶由多個磁共振成像系統(tǒng)121、122、123符號化。應理解，磁共振成像系統(tǒng)121、122、123的操作者和/或為了檢查目的采用磁共振成像系統(tǒng)121、122、123的臨床醫(yī)師或參與這些的人實際上是潛在的用戶。

數據收集和分析系統(tǒng)10包括基于云的中央計算機數據庫18、數據接收單元20、數據輸出單元22和數據分析設備26，數據分析設備26繼而包括處理器單元28和數字存儲器單元30。

中央計算機數據庫18被配置為存儲多個相關聯的醫(yī)學數據集。多個相關聯的醫(yī)學數據集中的每個相關聯的醫(yī)學數據集36包括針對至少兩個不同物理量的磁共振指紋序列38和相關聯的值的集合40(圖2)。

中央計算機數據庫18還被配置為存儲多個預定義詞典。多個預定義詞典中的每個預定義詞典專用于特定的磁共振指紋序列38，并且包括已經根據特定的磁共振指紋序列38激勵的核的多個可能的磁共振信號演進，其中，所述多個可能的磁共振信號演進中的每個磁共振信號演進基于所述至少兩個不同物理量的不同的值的集合40。

所述至少兩個不同物理量中的每個物理量與感興趣對象的至少部分的組織類型的物理性質或與多個磁共振成像系統(tǒng)121、122、123中的磁共振成像系統(tǒng)121、122、123的物理性質有關。通過范例，在該特定實施例中給出至少兩個不同的物理量，如包括組織類型的磁共振圖像的體素的縱向弛豫時間t1和橫向弛豫時間t2。通常，使用者可以從由以下構成的組中選擇至少兩個不同的物理量：激勵的核的縱向弛豫時間、激勵的核的橫向弛豫時間、激勵的核的偏共振頻率、組織的質子密度、組織的導電率、組織的擴散系數、組織的灌注系數和施加到核的靜態(tài)磁場的幅度。

多個磁共振成像系統(tǒng)121、122、123中的每個磁共振成像系統(tǒng)121、122、123包括用于將感興趣對象的至少一部分布置在其內的檢查空間和至少在檢查空間中生成的靜態(tài)磁場b0。

多個磁共振成像系統(tǒng)121、122、123中的每個磁共振成像系統(tǒng)121、122、123被配置為通過施加根據磁共振指紋序列38生成的射頻激勵場b1來激勵感興趣對象的至少部分的核或感興趣對象的至少部分內的核，并且從由感興趣對象的至少部分的激勵的核或感興趣對象的至少部分內的激勵的核所發(fā)射的輻射采集磁共振成像信號數據。

多個磁共振成像系統(tǒng)121、122、123中的每個磁共振成像系統(tǒng)121、122、123還被配置為將磁共振指紋數據集42轉移到中央計算機數據庫18，磁共振指紋數據集42至少包括所采集的磁共振成像信號數據和用于獲得磁共振成像信號數據的磁共振指紋序列38。

為此，多個磁共振成像系統(tǒng)121、122、123中的每個磁共振成像系統(tǒng)121、122、123被裝備有將磁共振成像系統(tǒng)121、122、123連接到數據接收單元20以用于數據通信的數據通信鏈路141、142、143。數據接收單元20被配置為還從與磁共振成像系統(tǒng)121、122、123不同并且由磁共振成像系統(tǒng)121、122、123的操作者和/或臨床醫(yī)師使用的計算機設備16(圖1中示范性地示出一個計算機設備16)接收另外的數據通信鏈路。數據接收單元20被配置為將接收的磁共振指紋數據集42轉移到中央計算機數據庫18。

磁共振指紋數據集42的范例在圖2的左側被圖示。在對應于所采集的磁共振成像信號數據的磁共振圖像中，標記兩個空間區(qū)域44、46，并且將設置在兩個空間區(qū)域44、46中的組織的類型分別標記為“組織a”和“組織b”。盡管兩個空間區(qū)域44、46被示出為磁共振圖像的分段區(qū)域，但是它們通常可以與單個體素一樣小。在磁共振圖像下方示出的是已經用于獲得磁共振成像信號數據的磁共振指紋序列38。

數據分析設備26經由被布置在磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)10內的數據通信鏈路32具有對多個相關聯的醫(yī)學數據集36和多個預定義詞典的數據訪問。

數據輸出單元22被配置為在中央計算機數據庫18和磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)10的用戶之間提供數據通信鏈路241、242、243，以用于使得用戶可訪問中央計算機數據庫18的數據。此外，圖1示出了數據通信鏈路244也可以被提供在數據輸出單元22和計算機設備16之間。

在下文中，描述了將中央計算機數據庫18用于支持通過磁共振指紋測量結果對組織的表征的方法的實施例。圖3和圖4中給出了該方法的流程圖。在采用中央計算機數據庫18的準備中，應當理解，所有涉及的單元和設備都處于操作狀態(tài)中并如圖1圖示地被配置。

為了能夠執(zhí)行該方法的一部分，數據分析設備26包括軟件模塊34(圖1)。要進行的方法步驟被轉換為軟件模塊34的程序代碼，其中，程序代碼被實施在數據分析設備26的數字存儲器單元30中，并且可由數據分析設備26的處理器單元28執(zhí)行。還應當理解，磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)10處于操作就緒狀態(tài)中。

在第一步驟48中，數據分析設備26在多個磁共振成像系統(tǒng)121、122、123中的磁共振成像系統(tǒng)121、122、123的請求后提供磁共振指紋序列38。

在下一步驟50中，提供的磁共振指紋序列38被用于生成和應用用于激勵感興趣對象的部分的核或感興趣對象的部分內的核的射頻激勵場b1。

在另一步驟52中，利用磁共振成像系統(tǒng)121、122、123來采集來自由感興趣對象的部分的核或感興趣對象的部分內的核所發(fā)射的輻射的磁共振成像信號數據。

然后在接下來的步驟54中，將磁共振指紋數據集42從磁共振成像系統(tǒng)121、122、123轉移到中央計算機數據庫18。磁共振指紋數據集42包括采集的磁共振成像信號數據和用于獲得磁共振成像信號數據的磁共振指紋序列38。

在之后的步驟56中，如果基于磁共振指紋序列38的詞典已經存在于中央計算機數據庫18中，則數據分析設備26檢索基于已經被用于獲得磁共振成像信號數據的磁共振指紋序列38的多個預定義詞典中的預定義詞典。

如果基于磁共振指紋序列38的詞典在中央計算機數據庫18中不可用，則在另一步驟58中數據分析設備26創(chuàng)建新詞典，該詞典要被添加到多個預定義詞典中作為到中央計算機數據庫18的預定義詞典的新條目。新詞典專用于已經用于獲得磁共振成像信號數據的磁共振指紋序列38，并且包括已經根據磁共振指紋序列38激勵的核的多個可能的磁共振信號演進。多個可能的磁共振信號演進中的每個可能的磁共振信號演進基于由縱向弛豫時間t1和橫向弛豫時間t2給出的兩個不同物理量的不同的值的集合40。然后由數據分析設備26檢索新創(chuàng)建的詞典。

在另一步驟60中，數據分析設備26應用模式識別算法，以用于將所采集的磁共振成像信號數據與所檢索的詞典進行匹配。針對兩個不同的物理量t1和t2的值的集合40是根據關于預定義數學量度函數與采集的磁共振成像信號數據形成最接近匹配的可能的磁共振信號演進之一確定的。預定義數學量度函數指示基于針對不同物理量的所確定的值的集合40的磁共振信號演進與所采集的磁共振成像信號數據之間的差異。適當的數學量度函數在本領域中是公知的，因此在此不再贅述。

針對形成由被標記“組織a”和“組織b”的兩個空間區(qū)域44、46形成的磁共振圖像的子集的多個體素中的每個體素執(zhí)行將采集的磁共振成像信號數據與檢索到的詞典進行匹配的步驟60，如圖2所示。以這種方式，磁共振圖像的子集的體素被映射到被生成為獨立單位向量的線性跨度的參數空間，每個獨立的單位向量表示兩個不同物理量之一。在圖2中，獨立單位向量彼此垂直布置，并且所生成的參數空間等價于二維笛卡爾坐標空間。如果在另一個可能的實施例中，該值的集合包括針對不同物理量的多于兩個值，則將相同的概念擴展到與該值的集合40中的不同物理量的值一樣多的維度。

如圖2所示，子集的體素的映射導致不確定性，所述不確定性也被記錄并由誤差線指示。

在接下來的步驟62中，數據分析設備26將磁共振指紋序列38和包括所確定的不確定性的兩個不同物理量的確定的值的集合40作為相關聯的醫(yī)學數據集36的新條目添加到中央計算機數據庫18中的多個相關聯的醫(yī)學數據集。

然后在另一步驟64中，數據分析設備26使相關聯的醫(yī)學數據集36的新條目可由中央計算機數據庫18的用戶訪問。

在該方法的另一步驟66中，將特定狀態(tài)的腫瘤的賦值添加到相關聯的醫(yī)學數據集36的新條目。該數據可以是來自組織學檢查的結果、利用其他臨床模態(tài)獲得的數據或成功治療后變得可追溯地可用的數據。由磁共振成像系統(tǒng)121、122、123的用戶將數據添加到相關聯的醫(yī)學數據集36的新條目，磁共振成像系統(tǒng)121、122、123通過訪問相關聯的醫(yī)學數據集36并手動添加賦值來采集磁共振指紋信號數據。

數據分析設備26檢測到賦值已被添加。作為用于啟動的幾種選擇之一，這啟動了檢索和分析多個相關聯的醫(yī)學數據集中的包括針對特定狀態(tài)的腫瘤的相同賦值的相關聯的醫(yī)學數據集36的步驟68。用于啟動該步驟68的其他選項(圖4中未示出)提出了磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)10的用戶的特定請求，以及由數據分析設備26自動運行的常規(guī)更新流程。

作為分析的步驟68的結果，數據分析設備26確定：

-關于針對兩個不同物理量的檢索到的相關聯的值的集合40的統(tǒng)計數據，以及

-指示磁共振指紋序列38確定兩個不同物理量的能力的統(tǒng)計數據。

此外，數據分析設備26使確定的統(tǒng)計數據在另一步驟70中可由用戶訪問。通過將請求轉發(fā)到磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)10，用戶能夠獲得關于從磁共振指紋信號數據導出的不同的物理量的值的特定組合指示特定狀態(tài)的腫瘤的顯著性的統(tǒng)計數據。在請求后，可以向用戶提供磁共振指紋序列38，其被已知為提供例如關于不同特定狀態(tài)的腫瘤的高可區(qū)分性。以這種方式，所公開的磁共振指紋數據收集和分析系統(tǒng)10和所公開的采用中央計算機數據庫18的方法通過磁共振指紋測量結果提供對組織的表征的實質支持。

盡管已經在附圖和前面的描述中詳細說明和描述了本發(fā)明，但這樣的說明和描述被認為是說明性或示范性的而非限制性的；本發(fā)明不限于公開的實施例。本領域技術人員通過研究附圖、說明書和權利要求書，在實踐要求保護的本發(fā)明時能夠理解和實現所公開實施例的其他變型。在權利要求書中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，詞語“一”或“一個”不排除多個。在互不相同的從屬權利要求中記載特定元件并不指示不能有利地使用這些元件的組合。權利要求書中的任何附圖標記都不得被解釋為對范圍的限制。