本發(fā)明涉及磁共振成像，具體涉及創(chuàng)建針對體素的偽亨氏值。

背景技術(shù)：

根據(jù)磁共振(MR)圖像創(chuàng)建估計(jì)電子密度圖是例如發(fā)生于其中需要估計(jì)衰減圖的集成PET/MR系統(tǒng)或者發(fā)生于例如其中需要電子密度圖用于處置模擬的基于MR的放射治療規(guī)劃的問題。然而，由于圖像采集的物理性質(zhì)，MR強(qiáng)度不會唯一地對應(yīng)于電子密度，因此那些不能夠如當(dāng)根據(jù)CT圖像估計(jì)這些圖時(shí)通常所作的那樣通過簡單的查找操作從MR圖像導(dǎo)出那些圖。

對于放射治療規(guī)劃，劑量計(jì)算需要衰減系數(shù)。當(dāng)今，這些系數(shù)是從CT圖像的HU值導(dǎo)出的。然而，越來越多地，在處置規(guī)劃之前通常出于診斷或器官描繪的目的而采集MR圖像。僅基于MR圖像的劑量計(jì)算在這些情況下將是非常有益的，因?yàn)檫@將消除對用于劑量計(jì)算的額外CT圖像的需要，并因而簡化工作流并減少放射劑量。為了開發(fā)具有在線處置規(guī)劃的MR-直線加速器系統(tǒng)，基于MR的劑量計(jì)算將是必要的。

存在來自于解決根據(jù)MR圖像估計(jì)偽CT HU值的問題的文獻(xiàn)的已知方法。本發(fā)明洞察到，這些方法仍然具有缺陷。下面解釋不同方法的具體問題。

例如，將基于CT的密度圖集配準(zhǔn)到MR圖像可能對于圖集值是受限且可靠的區(qū)域(例如大腦)有幫助。然而，在如骨盆區(qū)域的高度可變的解剖區(qū)域中，配準(zhǔn)可能不能夠覆蓋患者之間諸如膀胱/腸充盈或移動、結(jié)構(gòu)切除(例如腎、肝臟部分)的解剖學(xué)變化或者病理變化。

其它方法將MR圖像劃分成多個(gè)組織類，例如骨骼、組織和空氣，并將平均CT值分配到每個(gè)組織類以模擬CT圖像。最終得到的圖像表示在組織邊界處的患者解剖結(jié)構(gòu)，然而，每個(gè)組織類的體積值忽略了組織內(nèi)的細(xì)微區(qū)別和結(jié)構(gòu)。特別是在骨骼組織中，在皮層骨、骨小梁結(jié)構(gòu)和骨髓部分之間，CT強(qiáng)度高度變化。此外，忽略了部分體積效應(yīng)，這對于薄的結(jié)構(gòu)(例如皮層骨)尤其成問題。

第三類方法模擬CT數(shù)量與一組MR圖像及從MR圖像導(dǎo)出的特征之間的聯(lián)合強(qiáng)度分布。基本的假設(shè)是，每個(gè)組織類在MR圖像的每幅中具有特定值，并且能夠通過多維高斯強(qiáng)度值分布而得到模擬。針對聯(lián)合強(qiáng)度分布的多變量高斯混合模型是利用不同患者的圖像來訓(xùn)練的，并且接著被應(yīng)用于新患者的MR圖像和圖像衍生物。為了說明組織混合物和部分體積效應(yīng)，例如含有骨骼和脂肪兩者的組織或體素，將比期望的解剖組織類型更多的高斯用于所述模型。然而，這是所述方法的明顯缺陷，這是因?yàn)閮H能夠可靠地分配由單獨(dú)的高斯表示的組織混合模型。此外，為了訓(xùn)練聯(lián)合強(qiáng)度分布模型，經(jīng)配準(zhǔn)的CT位置與MR位置之間的良好對應(yīng)是必需的。這能夠在采集之間幾乎不存在解剖結(jié)構(gòu)變化的頭部中完成，然而，對于高度可變的區(qū)域，例如骨盆，這種用于訓(xùn)練的強(qiáng)度值的強(qiáng)相關(guān)性可能是不能實(shí)現(xiàn)的。

一種常用方法是為從MR圖像導(dǎo)出的組織規(guī)定平均HU值。另一種常用方法是在不同MR成像對比度之間進(jìn)行內(nèi)插。

WO2013144799A1描述了一種生成衰減圖或密度圖的磁共振系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括定義檢查體積的MR掃描器以及至少一個(gè)處理器。所述至少一個(gè)處理器被編程為控制MR掃描器將成像序列應(yīng)用到檢查體積。響應(yīng)于成像序列，接收并分析檢查體積的MR數(shù)據(jù)集，以識別在衰減圖或密度圖的像素或體素中發(fā)現(xiàn)的不同組織和/或材料類型。基于在對MR數(shù)據(jù)集的分析期間被識別為在每個(gè)像素或體素中的(一種或多種)組織和/或材料類型，將一個(gè)或多個(gè)組織特異和/或材料特異的衰減值或密度值賦予衰減圖或密度圖的每個(gè)像素或體素。

Kawaguchi等人的期刊文章“A proposal for PET/MRI attenuation correction with μ-values measured using a fixed-position radiation source and MRI segmentation”(“Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A：Accelerators，Spectrometers，Detectors and Associated Equipment”，734(2014)：156-161，doi：10.1016/j.nima.2013.09.015)公開了一種確定針對大腦的各μ-值的方法。通過將輻射源放在PET/MRI掃描器內(nèi)的固定位置中來確定μ-值。對象的MRI圖像被分割成造成均勻μ-值的組織，并且測量經(jīng)對象的放射衰減。測得的放射衰減接著被用于將μ-值賦予均勻區(qū)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明在獨(dú)立權(quán)利要求中提供了一種方法、一種磁共振成像系統(tǒng)以及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。在從屬權(quán)利要求中給出了實(shí)施例。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，本發(fā)明的各方面可以被體現(xiàn)為一種裝置、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的各方面可以采用完全硬件的實(shí)施例、完全軟件的實(shí)施例(包括固件、駐留軟件、微代碼等)或?qū)④浖矫媾c硬件方面組合的實(shí)施例的形式，在本文中其總體被稱為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”。此外，本發(fā)明的各方面可以采取在一種或多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上體現(xiàn)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，所述一種或多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有體現(xiàn)在其上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼。

可采用一種或多種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的任意組合。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì)算機(jī)可讀信號介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)。本文所使用的“計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)”包括可以存儲能由計(jì)算設(shè)備的處理器來執(zhí)行的指令的任何有形存儲介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)可稱為計(jì)算機(jī)可讀非易失性存儲介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)還可稱為有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)還能夠存儲能夠被所述計(jì)算設(shè)備的所述處理器訪問的數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)可讀存儲媒介的范例包括但不限于：軟盤、硬磁盤驅(qū)動器、固態(tài)硬盤、閃存、USB拇指驅(qū)動器、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、光盤、磁性光盤和所述處理器的寄存器文件。光盤的范例包括壓縮盤(CD)和數(shù)字多功能盤(DVD)，例如CD-ROM盤、CD-RW盤、CD-R盤、DVD-ROM盤、DVD-RW盤或DVD-R盤。術(shù)語計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)還指能夠經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或通信鏈接被所述計(jì)算機(jī)設(shè)備訪問的各種類型的記錄媒介。例如數(shù)據(jù)可以在調(diào)制解調(diào)器上、因特網(wǎng)上或局域網(wǎng)上被檢索。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上所體現(xiàn)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以使用任何適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)來傳輸，包括但不限于無線、有線、光纖電纜、RF等，或它們的任意適當(dāng)?shù)慕M合。

計(jì)算機(jī)可讀信號介質(zhì)包括例如在基帶中或作為載波的一部分的具有其中實(shí)施了計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的所傳播的數(shù)據(jù)信號。這樣的傳播信號可采取多種形式中的任何形式，包括但不限于電磁、光學(xué)、或其任意適當(dāng)?shù)慕M合。計(jì)算機(jī)可讀信號介質(zhì)可以是并非計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)但是可傳送、傳播或傳輸程序以由或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用的任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。這里使用的“處理器”包括能執(zhí)行程序或機(jī)器可執(zhí)行指令或計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的電子組件。提到的包括“處理器”的計(jì)算設(shè)備應(yīng)解釋為可能包含不止一個(gè)處理器或處理核。處理器例如可以是多核處理器。處理器還可以指代單一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中分布的處理器的集合。術(shù)語計(jì)算設(shè)備也應(yīng)被解釋成可能指代計(jì)算設(shè)備的集合或網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)計(jì)算設(shè)備均包括一個(gè)或多個(gè)處理器。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可由處于同一計(jì)算設(shè)備中或者甚至可跨多個(gè)計(jì)算設(shè)備分布的多個(gè)處理器執(zhí)行。

計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼包括機(jī)器可執(zhí)行指令或使處理器執(zhí)行本發(fā)明的方面的程序。用于執(zhí)行本發(fā)明的方面的操作的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以一種或多種編程語言的任意組合來編寫，包括諸如Java、Smalltalk、C++等面向?qū)ο缶幊陶Z言以及諸如“C”編程語言或類似編程語言的通用過程編程語言，以及編譯成機(jī)器可執(zhí)行指令。在一些實(shí)例中，計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以是高級語言的形式或預(yù)編譯的形式，并且可結(jié)合產(chǎn)生即時(shí)生成的機(jī)器可執(zhí)行指令的編譯器來一起使用。

計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可全部在用戶計(jì)算機(jī)上、部分在用戶計(jì)算機(jī)上、作為單獨(dú)的軟件包、部分在用戶計(jì)算機(jī)部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上、或者全部在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或服務(wù)器上執(zhí)行。在后面的方案中，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可通過任意類型的網(wǎng)絡(luò)連接至用戶計(jì)算機(jī)，包括局域網(wǎng)(LAN)或廣域網(wǎng)(WAN)，或者可連結(jié)至外部計(jì)算機(jī)(例如通過利用互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商的互聯(lián)網(wǎng))。

磁共振成像(MRI)圖像或磁共振圖像在這里定義為磁共振成像數(shù)據(jù)中包含的解剖數(shù)據(jù)的重建兩或三維可視化。這種可視化可利用計(jì)算機(jī)來執(zhí)行。磁共振(MR)數(shù)據(jù)在這里定義為在磁共振成像掃描期間利用磁共振裝置的天線通過原子自旋發(fā)出的被記錄的射頻信號的度量。

本發(fā)明的目的是改進(jìn)根據(jù)磁共振圖像對偽CT亨氏單位(HU)值的估計(jì)。

在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了一種用于根據(jù)具有不同對比度的多幅磁共振圖像來估計(jì)針對對象內(nèi)的體積元素的偽CT亨氏單位值的方法，所述方法包括以下步驟：

-根據(jù)所述多幅磁共振圖像來確定所述體積元素內(nèi)的第一組織類的相對發(fā)生率(prevalence)；

-根據(jù)所述多幅磁共振圖像來確定所述體積元素內(nèi)的第二組織類的相對發(fā)生率；

-基于從總的組織發(fā)生率中減去所述第一組織類的相對發(fā)生率和/或所述第二組織類的相對發(fā)生率來確定所述體積元素內(nèi)的第三組織類的相對發(fā)生率；

-提供針對所述第一組織類的第一參考亨氏單位值；

-提供針對所述第二組織類的第二參考亨氏單位值；

-提供針對所述第三組織類的第三參考亨氏單位值；

-通過確定所述第一參考亨氏單位值、所述第二參考亨氏單位值和所述第三參考亨氏單位值的加權(quán)和來估計(jì)針對所述體積元素的偽亨氏值，其中，加權(quán)因子基于所述第一組織類、所述第二組織類和所述第三組織類的確定的相對發(fā)生率。

在一個(gè)范例中，所述第三組織類是骨骼或空氣。

該實(shí)施例可以具有這樣的優(yōu)勢，即根據(jù)磁共振圖像來估計(jì)偽CT亨氏單位(HU)值。

通過確定不同組織類的加權(quán)貢獻(xiàn)，能夠容易地將針對不同組織類的偽HU值進(jìn)行組合。能夠簡單地將(從不同MR圖像檢索的)針對不同組織類的體積元素里面的信號強(qiáng)度彼此比較，以確定組織類對偽HU值的單獨(dú)的貢獻(xiàn)。

由于一些組織類并不在MR圖像上顯示信號，使用MR成像來直接確定針對某些類型的組織類的偽亨氏值是復(fù)雜的。通過從總的組織發(fā)生率中減去第一組織類和/或第二組織類的相對發(fā)生率，也能夠獲得針對低信號組織類的相對發(fā)生率。因而，該信息能夠被用于計(jì)算針對包括低信號組織類的體積元素的偽亨氏單位值。由此，所提出的方法改進(jìn)了根據(jù)磁共振圖像對偽CT亨氏單位(HU)值的估計(jì)。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，不是水或脂肪的組織被假設(shè)為第三組織類。所述第三組織類在骨骼分割內(nèi)被假設(shè)為骨骼并且在骨骼分割外面被假設(shè)為空氣。該實(shí)施例可以是有利的，這是因?yàn)槠淠軌驇椭鷧^(qū)分骨骼和空氣，骨骼和空氣都不在MR上示出信號，但示出不同的CTHU值。由于圖像分割本身在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，因此將不會更詳細(xì)地描述圖像分割。

備選地，能夠單獨(dú)考慮每個(gè)骨骼，這是因?yàn)獒槍趋赖牡湫偷腍U值取決于骨密度。例如，大腿骨的皮層部分比骶骨的皮層部分的密度要大得多。這展開了一整套的第三組織類，例如空氣、大腿骨、骨盆、骶骨、指甲(coggyx)、椎骨。

另外，“空氣”能夠被進(jìn)一步區(qū)分為“外部空氣”和“腸空氣”，因?yàn)樗鼈冊诜派渲委熞?guī)劃中可能被區(qū)別地處置。例如，腸空氣可以被給予與水類似的密度。這可能對于處置規(guī)劃是更適當(dāng)?shù)?，這是因?yàn)槟c空氣可能在處置期間移動。因此，空氣也可以指代一套組織類。

第三組織類的其它范例可以是含有金屬的結(jié)構(gòu)，例如種子或植入物。

根據(jù)偽影以及由此的信號強(qiáng)度相關(guān)的MR圖像來確定不同組織類的相對發(fā)生率是特別有利的，例如因?yàn)閳D像是在單個(gè)序列內(nèi)或在類似的序列的情況下采集的。由此，當(dāng)借助于加權(quán)貢獻(xiàn)生成偽CT HU值時(shí)，圖像中的偽影可以彼此消除。再者，對于這些類型的圖像，精確的量化變得不太重要。這樣的圖像的范例是DIXON脂肪圖像和DIXON水圖像。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，DIXON脂肪圖像和DIXON水圖像被用作針對根據(jù)本發(fā)明的方法的輸入。DIXON水圖像和DIXON脂肪圖像的優(yōu)勢在于，它們(主要地)既顯示了源于水的信號又顯示了源于脂肪的信號兩者，其中，通常一種信號明顯強(qiáng)于另一種信號，使得圖像能夠被分成“主要是脂肪”的圖像和“主要是水”的圖像。因此，這些圖像對于確定相對發(fā)生率是有用的，這明顯優(yōu)于在現(xiàn)有技術(shù)公布中做出的互斥“水/脂肪”區(qū)分。如以上所討論的，DIXON技術(shù)的另一優(yōu)勢在于，包括關(guān)于不同組織類的信息的圖像彼此相關(guān)，使得潛在的偽影以類似的方式對所有圖像做出貢獻(xiàn)。因此，偽影對偽亨氏單位值的貢獻(xiàn)小，并且對MR信號的精確量化不太重要。由于DIXON技術(shù)在MR成像技術(shù)中是公知的，因此將不對該技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

描述Dixon技術(shù)的術(shù)語是公知的，并已經(jīng)是許多評論文章的主題，并且出現(xiàn)在關(guān)于磁共振成像的標(biāo)準(zhǔn)文本中。例如，Bernstein等人的“Handbook of MRI Pulse Sequences”(由Elsevier Academic Press在2004年出版)在第857-887頁中含有對某些Dixon技術(shù)的評論。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用針對組織類的信號的閾值來對組織類的信號強(qiáng)度進(jìn)行縮放。例如可以這樣做，使得在該閾值以上，信號被認(rèn)為“最大＝1“，其中，在閾值以下絕對信號強(qiáng)度被重新縮放為在0與1之間。如果區(qū)域內(nèi)靠近該第一(和/或第二)組織類，在MR圖像上示出有限的信號或不示出信號的第三組織類的相對發(fā)生率也需要被確定，則這種縮放是特別有利的。

此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，為了并入不同組織的信號強(qiáng)度值之間的差異，可以使用加權(quán)因子來計(jì)算相對發(fā)生率。

所有這些實(shí)施例均可在包括可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中實(shí)施，所述可執(zhí)行代碼用于執(zhí)行本發(fā)明的方法步驟。這樣的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以是單獨(dú)的產(chǎn)品，也可以與其它計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品組合，或者可以是磁共振系統(tǒng)的一部分。

參考下文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將是顯而易見的，并且將參考下文描述的實(shí)施例對本發(fā)明的這些和其他方面進(jìn)行說明。

應(yīng)當(dāng)理解，可以將本發(fā)明的前述實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行組合，只要所組合的實(shí)施方式不互斥即可。

附圖說明

以下將參考附圖僅以范例的方式描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的偽CT(a)、真實(shí)CT(b)以及根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的偽CT圖像(c)之間的比較。

圖2示出了Dixon經(jīng)重建圖像(a、b)和計(jì)算出的相對發(fā)生率(c、d)中的強(qiáng)度值。

圖3示出了如何能夠針對在MR圖像上不提供信號的組織類來確定相對發(fā)生率的范例。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的MR系統(tǒng)的實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

在這些附圖中，類似的附圖標(biāo)記是等價(jià)的部件或者執(zhí)行相同的功能。如果功能是等價(jià)的，則在前面已經(jīng)討論過的元件將不必在后面的附圖中得到討論。

圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的偽CT圖像(a)、真實(shí)CT圖像(b)以及根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例導(dǎo)出的偽CT圖像(c)之間的比較。圖1a是通過對水和脂肪(Dixon重建)、空氣(身體輪廓檢測)和皮層及多孔骨骼(分割+閾值)的平均HU值分配而生成的。圖1c是基于如使用骨骼分割提出的相對發(fā)生率對平均CT值進(jìn)行內(nèi)插而生成的。對于圖1c的生成，未采用身體輪廓檢測。與圖1a相比，圖1c示出了骨骼組織1中多得多的細(xì)節(jié)。此外，圖1c在視覺上相比于圖1a更類似于附圖1b。

圖2示出了Dixon經(jīng)重建圖像(a、b)和計(jì)算出的相對發(fā)生率(c、d)中的強(qiáng)度值。相對發(fā)生率圖像(c、d)看起來主要是更明亮的，然而，在圓圈3內(nèi)可以看出，兩個(gè)區(qū)域(大腿骨頭部和髖關(guān)節(jié))中的絕對強(qiáng)度在脂肪圖像中可以是相同的，但在相對發(fā)生率圖像中被不同地加權(quán)——這是由于水信號在這些體素中的不同貢獻(xiàn)。

在給定多幅MR圖像的情況下，信號能夠被歸屬于多個(gè)不同的組織類。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，水信號和脂肪信號經(jīng)由DIXON重建而被區(qū)分。能夠如下地計(jì)算水的相對發(fā)生率：

其中，s_水是Dixon經(jīng)重建水圖像中的強(qiáng)度，“閾值_水”是組織特異的閾值，以在0和閾值之間對水強(qiáng)度進(jìn)行重新縮放。如果s_脂肪＝0并且忽視∈，則對于s_水＜閾值_水，水的相對發(fā)生率p_水是s_水的線性函數(shù)，如果s_水＝0則其是0，并且如果s_水≥閾值_水，則其為1。

對于多于兩種的組織，相對發(fā)生率被計(jì)算為：

右邊的因子總和為1。用于使用第一因子的基本的假設(shè)是，在實(shí)際中并不給出信號的體素中可能含有組織。如何能夠針對在MR圖像上不提供信號的組織類來確定相對發(fā)生率的范例。例如，骨骼和空氣組織在T1-Dixon MR序列上不展示信號。由于p_組織∈[0，1]，因此，也能夠定義針對非信號組織的組織分?jǐn)?shù)，即：

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，基于水圖像和脂肪圖像兩者經(jīng)由基于模型的分割來區(qū)分出含有骨骼組織的區(qū)域。在圖3b中可以看到這樣的骨骼分割區(qū)域的范例44。接著，能夠根據(jù)有關(guān)的組織類型中的每個(gè)類型的平均(參考)HU值來對模擬的CT圖像的HU值進(jìn)行內(nèi)插，所述有關(guān)的組織類型為：水、脂肪以及骨骼分割內(nèi)的骨骼或者骨骼分割外面的空氣：

HU_simCT-骨骼＝(1-p_水-p_脂肪)·HU_骨骼+p_水·HU_水+p_脂肪·HU_脂肪

HU_simCT-空氣＝(1-p_水-p_脂肪)·HU_空氣+p_水·HU_水+p_脂肪·HU_脂肪

圖3a示出了骨骼區(qū)域44外面的區(qū)域46的范例。通過將圖3a和圖3b組合，能夠檢索出偽CT HU圖像圖3d。作為比較，在圖3c中示出了真實(shí)的CT圖像。

可以在考慮或者不考慮如骨骼和空氣的無信號組織的情況下使用基于相對發(fā)生率的HU值內(nèi)插。如果在沒有無信號組織的情況下使用，則優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)省略第一因子，否則內(nèi)插與假設(shè)無信號組織具有平均強(qiáng)度0是相同的。參數(shù)(如組織特異閾值)可以是基于經(jīng)驗(yàn)的，或者是根據(jù)已知的MR/CT值對應(yīng)性來訓(xùn)練的。此外，為了并入不同組織的信號強(qiáng)度值之間的差異，可以使用加權(quán)因子來計(jì)算相對發(fā)生率(這里，“組織”對應(yīng)于“組織_i”中的單個(gè)組織)：

所得到的內(nèi)插HU值是基于來自患者的逐體素真實(shí)MR信號的，并且極少的參數(shù)需要被調(diào)諧或訓(xùn)練。

本發(fā)明的必要的組成部分是以下的原則：根據(jù)患者特異性MR圖像來推斷出某些組織(逐體素)的相關(guān)性，并基于該相關(guān)發(fā)生率得到用于模擬CT圖像的參考值內(nèi)插。以上所使用的MR-T1-Dixon序列和方程只是實(shí)施對相對發(fā)生率的估計(jì)的一種可能的方式。然而，本發(fā)明本身不局限于這些MR圖像或這些具體公式。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的MR系統(tǒng)的實(shí)施例。MR系統(tǒng)包括主磁體10，其在檢查區(qū)域14內(nèi)生成穩(wěn)定均勻的主磁場。該主磁場使得待檢查的目標(biāo)中的自旋的部分取向是沿著主磁場的磁場線的。RF系統(tǒng)被提供有一個(gè)或多個(gè)RF天線12，以將RF激勵(lì)磁場發(fā)射到檢查區(qū)14中，從而激勵(lì)待檢查的目標(biāo)的身體中的自旋。弛豫的自旋在RF范圍中發(fā)射磁共振信號，所述磁共振信號由特別是RF接收線圈的形式的RF天線12拾取。此外，提供了梯度線圈16來生成瞬時(shí)磁梯度場，特別是讀取梯度脈沖和相位編碼梯度。這些梯度場通常以相互正交的方向而被定向，并在磁共振信號上施加空間編碼。提供了梯度放大器18來激活梯度線圈16以生成磁梯度編碼場。由RF接收器天線12拾取的磁共振信號被應(yīng)用到包括分光計(jì)的MRI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)19。MRI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將數(shù)據(jù)提供到主機(jī)20，接著主機(jī)20將數(shù)據(jù)提供到重建器22，所述重建器22根據(jù)所述數(shù)據(jù)來重建圖像。能夠在顯示器17上顯示經(jīng)重建圖像。主機(jī)可能包括計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括用于執(zhí)行實(shí)施例的步驟的程序代碼單元。

計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品還能夠是例如能夠從標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)/工作站執(zhí)行的單獨(dú)的程序。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品也能夠例如作為以下形式而是可用的：標(biāo)準(zhǔn)放射治療規(guī)劃軟件或衰減校正軟件的插件或者對MR系統(tǒng)的升級插件。

MR系統(tǒng)還能夠包括用于根據(jù)所估計(jì)的偽亨氏單位值執(zhí)行放射治療處置的放射治療系統(tǒng)33，或者被配置為基于所估計(jì)的偽亨氏單位值來確定衰減校正的PET掃描器33。

盡管已經(jīng)在附圖和前文的描述中詳細(xì)說明并描述了本發(fā)明，但這種說明和描述被視為說明性或示范性的，而非限制性的；本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例，并且能夠被用于根據(jù)磁共振圖像來生成偽CT圖像。

本領(lǐng)域技術(shù)人員通過研究附圖、公開內(nèi)容以及權(quán)利要求書，在實(shí)踐要求保護(hù)的本發(fā)明時(shí)，能夠理解并實(shí)現(xiàn)對所公開的實(shí)施例的其他變型。在權(quán)利要求書中，詞語“包括”不排除其他元件或步驟，并且詞語“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其他單元可以滿足權(quán)利要求中記載的若干項(xiàng)目的功能。盡管在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定措施，但是這并不指示不能有利地使用這些措施的組合。計(jì)算機(jī)程序或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以被存儲/分布在適合的介質(zhì)上，例如與其他硬件一起提供或作為其他硬件的部分提供的光學(xué)存儲介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)，但是也可以被以其他形式分布，例如經(jīng)由因特網(wǎng)或其他的有線或無線的電信系統(tǒng)。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋為對范圍的限制。