補(bǔ)償在醫(yī)學(xué)成像中的圖像偽影的制作方法
【專利摘要】一種用于補(bǔ)償對于身體的第一部分區(qū)域進(jìn)行成像的第一醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中的圖像偽影的方法，其由于身體的第二部分區(qū)域布置在對于第一醫(yī)學(xué)成像設(shè)備預(yù)定的第一測量場之外而引起，具有步驟：在第一設(shè)備中對第一測量場采集第一測量數(shù)據(jù)，第一部分區(qū)域處于預(yù)定的第一測量場中；在第二醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中對預(yù)定的第二測量場采集第二測量數(shù)據(jù)，第一和第二部分區(qū)域處于第二測量場中；根據(jù)所采集的第二測量數(shù)據(jù)計(jì)算在第二設(shè)備中表示第一和第二部分區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)；利用所計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)調(diào)整表示第一和第二部分區(qū)域的預(yù)定的模型；根據(jù)所調(diào)整的模型仿真在第一設(shè)備中表示第二部分區(qū)域的數(shù)據(jù)；在考慮所仿真的數(shù)據(jù)的條件下校正第一測量數(shù)據(jù)或由第一測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)。
【專利說明】
補(bǔ)償在醫(yī)學(xué)成像中的圖像偽影
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種用于補(bǔ)償對身體的第一部分區(qū)域進(jìn)行成像的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中的 圖像偽影的方法，其中圖像偽影是通過待成像的身體的第二部分區(qū)域引起的，該第二部分 區(qū)域布置在對于醫(yī)學(xué)成像設(shè)備預(yù)定的測量場之外。本發(fā)明還設(shè)及一種具有可W用W執(zhí)行運(yùn) 樣的方法的兩個醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 不同的設(shè)立的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備或模態(tài)通常可W僅在有限測量場中執(zhí)行成像。依據(jù)各 個設(shè)備和至少一個部分區(qū)域應(yīng)當(dāng)被成像的身體或?qū)ο蟮拇笮?，身體的另外的部分區(qū)域處于 屬于各設(shè)備或模態(tài)的測量場之外。運(yùn)會導(dǎo)致在處于測量場中的身體的部分區(qū)域的成像中的 偽影。在磁共振斷層成像的領(lǐng)域內(nèi)，該偽影作為所謂的"卷權(quán)偽影（Wrap Around Arte化ctr而公知并且可W對圖像質(zhì)量和由此對醫(yī)學(xué)圖像的可用性產(chǎn)生強(qiáng)烈干擾影響。但 是，當(dāng)待檢查的身體或?qū)ο蟮膮^(qū)域處于相應(yīng)的測量場之外時，在計(jì)算機(jī)斷層成像的領(lǐng)域內(nèi) 也產(chǎn)生特有的偽影，所謂的"截?cái)鄠斡?Truncation Artefact)"。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，在醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中減小由于有限的測量場和部分從 測量場中突出的待檢查的身體引起的圖像偽影。
[0004] 本發(fā)明設(shè)及一種用于補(bǔ)償對待檢查的身體或?qū)ο蟮牡谝徊糠謪^(qū)域進(jìn)行成像的第 一醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中的圖像偽影的方法。在此，圖像偽影由于身體或?qū)ο蟮牡诙糠謪^(qū)域布 置或存在于對于第一醫(yī)學(xué)成像設(shè)備預(yù)定的第一測量場之外而引起。在此第一步驟是在第一 設(shè)備中對于第一測量場采集第一測量數(shù)據(jù)。在此，第一部分區(qū)域處于第一測量場中。第二部 分區(qū)域處于第一測量場之外。下一步驟是在第二醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中對于第二測量場采集第二 測量數(shù)據(jù)。在此，第一和第二部分區(qū)域處于第二測量場中。各自的設(shè)備在此優(yōu)選地可W僅成 像身體或?qū)ο蟮奈挥诟髯缘南嚓P(guān)的測量場中的區(qū)域。也就是，測量場由此也可W被理解為 相關(guān)的設(shè)備的圖像區(qū)域，在該圖像區(qū)域中可W通過該醫(yī)學(xué)成像設(shè)備來成像對象。優(yōu)選地，運(yùn) 按規(guī)定在圖像區(qū)域或測量場之外是不可能的。
[0005] 下一步驟是根據(jù)所采集的第二測量數(shù)據(jù)計(jì)算圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)在此表示在第二 設(shè)備中的第一和第二部分區(qū)域。作為第一和/或第二醫(yī)學(xué)成像設(shè)備在此可W分別采用磁共 振設(shè)備、X射線設(shè)備、計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備和/或正電子發(fā) 射斷層成像設(shè)備。
[0006] 為了減小描述的圖像偽影，特別是為了改善運(yùn)樣的圖像偽影的補(bǔ)償，在下一步驟 中利用由第二測量數(shù)據(jù)計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)定模型的調(diào)整，該預(yù)定模型表示身體的第一 和第二部分區(qū)域。調(diào)整在此可W包括匹配用于模型參數(shù)的相應(yīng)的值。由此可W使模型與通 過所計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)表示的身體(也就是身體的第一和/或第二部分區(qū)域）的偏差最小化。 預(yù)定模型尤其可W是通用的患者模型，其可W通過調(diào)整與相應(yīng)的個體患者相匹配。預(yù)定模 型例如可w事先存儲在數(shù)據(jù)庫中。
[0007] 根據(jù)調(diào)整的模型，其例如可W是與特定的患者相匹配的通用的患者模型，現(xiàn)在進(jìn) 行數(shù)據(jù)的仿真，該數(shù)據(jù)表示在第一設(shè)備中的第二部分區(qū)域和/或第二部分區(qū)域?qū)Φ谝辉O(shè)備 的測量數(shù)據(jù)的影響。所仿真的數(shù)據(jù)例如可W是用于第一設(shè)備的仿真的測量數(shù)據(jù)和/或由測 量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)，例如圖像數(shù)據(jù)。由此可W仿真第二部分區(qū)域?qū)Φ谝粶y量場的所采集的 測量數(shù)據(jù)或?qū)τ稍摰谝粶y量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)的影響，該第二部分區(qū)域處于第一設(shè)備的第一 測量場之外。也就是，數(shù)據(jù)的仿真設(shè)及相應(yīng)于身體的第二部分區(qū)域并且由此不被第一測量 場所覆蓋的模型區(qū)域。也就是，對于仿真選擇視線場或虛擬測量場(視野，F(xiàn)ield-of-View， F0V)，其包含包括導(dǎo)致圖像偽影的身體的第二部分區(qū)域的模型區(qū)域。
[0008] 最后在考慮所仿真的數(shù)據(jù)的條件下進(jìn)行第一測量數(shù)據(jù)或由第一測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的 數(shù)據(jù)的校正，從而完全或部分地補(bǔ)償提到的圖像偽影。由此可W將用于第一測量場的、表示 第二部分區(qū)域或第二部分區(qū)域的影響的模擬測量數(shù)據(jù)用于從對于第一測量場所測量的測 量數(shù)據(jù)中計(jì)算圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)特別是在第一設(shè)備中僅表示第一部分區(qū)域。
[0009] 運(yùn)具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，與已知的方法不同不再彼此分開地執(zhí)行兩個醫(yī)學(xué)成像設(shè)備 的各自的成像方法或成像鏈，而是將來自于第二成像鏈的信息集成到第一成像鏈。由此實(shí) 現(xiàn)完全集成的解決方案，其中使用第二設(shè)備的測量數(shù)據(jù)來補(bǔ)償提到的在第一醫(yī)學(xué)成像設(shè)備 中的圖像偽影，例如卷權(quán)偽影或截?cái)鄠斡?。使用通過調(diào)整而與現(xiàn)有的情況相匹配的預(yù)定的 模型自然導(dǎo)致無噪聲，從而基本上排除了通過在第二成像設(shè)備中的噪聲，例如圖像噪聲引 起在第一成像設(shè)備中的歪曲。由此，所仿真的數(shù)據(jù)和第一測量數(shù)據(jù)的基于所仿真的數(shù)據(jù)的 校正同樣是無噪聲的。通過使用第二設(shè)備的測量數(shù)據(jù)減小了在第一設(shè)備中的圖像偽影，并 且由此W基礎(chǔ)的方式改善了在第一設(shè)備中的最終圖像質(zhì)量。消除了第一設(shè)備的通常的缺陷 并且明顯擴(kuò)展了其在醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域中的可用性。
[0010] 在優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一和第二醫(yī)學(xué)成像設(shè)備基于不同的技術(shù)或工作原理。特 別地，第一設(shè)備可W是磁共振斷層成像設(shè)備并且第二設(shè)備可W是基于X射線的C形臂系統(tǒng)， 或反之。當(dāng)?shù)谝辉O(shè)備是磁共振斷層成像設(shè)備時，所描述的方法是優(yōu)選的，因?yàn)榇殴舱裨O(shè)備典 型地具有強(qiáng)烈受限的測量場，從而在許多臨床情況中待區(qū)域的身體的處于測量場之外的第 二部分區(qū)域歪曲了測量結(jié)果并且導(dǎo)致提到的卷權(quán)偽影。在基于X射線的C形臂系統(tǒng)作為第一 設(shè)備的情況下該方法也是特別優(yōu)選的，因?yàn)樵诖送ǔＴ谂R床日常中待檢查的身體的部分區(qū) 域也處于測量場或圖像區(qū)域之外并且由此導(dǎo)致所描述的截?cái)鄠斡啊?br>[0011] 在另一種實(shí)施方式中，利用計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)迭代地，也就是特別是逐步重復(fù)地，進(jìn) 行模型的調(diào)整，并且特別地包括迭代地形成在所計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)與所仿真的圖像數(shù)據(jù)之間 的差圖像。在此，所仿真的圖像數(shù)據(jù)是在考慮對于采集第二測量數(shù)據(jù)的參數(shù)設(shè)置的條件下 利用模型仿真的。在此，可W將在所計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)與所仿真的圖像數(shù)據(jù)之間的差圖像傳 送給調(diào)節(jié)算法，該調(diào)節(jié)算法適配模型，從而達(dá)到所計(jì)算的與所仿真的圖像數(shù)據(jù)W及由此模 型與身體(例如患者模型與實(shí)際患者）的盡可能最好的一致。如對于運(yùn)樣的算法通常的那 樣，在此可W預(yù)定中斷標(biāo)準(zhǔn)，例如達(dá)到預(yù)定程度的一致或達(dá)到預(yù)定數(shù)量的迭代循環(huán)。對模型 進(jìn)行迭代地調(diào)整具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，可W特別精確且靈活地按照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)模型的調(diào)整。
[0012] 在另外的實(shí)施方式中，模型表示身體的結(jié)構(gòu)上的、特別是解剖學(xué)的特征和特定于 組織的、特別是對于第一和/或第二成像設(shè)備的工作原理重要的特征。特定于組織的特征例 如可W是對于X射線福射的吸收特性或者是對于磁共振斷層成像的縱向弛豫時間和/或橫 向弛豫時間。運(yùn)具有如下優(yōu)點(diǎn)，即模型特別好地適用于仿真用于第一和/或第二成像設(shè)備的 圖像數(shù)據(jù)和/或測量數(shù)據(jù)。
[0013] 在特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，模型包括不同的模型元素，其特別是表示各個器官。每 個模型元素在此可W通過預(yù)定系列的信息來表征。該信息例如可W存儲在向量中。運(yùn)具有 如下優(yōu)點(diǎn)，即，模型可W特別簡單且靈活地，例如通過匹配向量的各個值，與現(xiàn)有的身體相 匹配。
[0014] 在此在優(yōu)選的實(shí)施方式中，模型對于每個模型元素包括如下信息中的一個或多 個:模型元素在各自的正交的子坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上的主延伸方向；模型元素在按照各自的相 關(guān)的正交的子坐標(biāo)系的主延伸中的延伸;模型元素關(guān)于身體的位置和取向，其中身體特別 是在各個子坐標(biāo)系可W排列于其中的全局坐標(biāo)系中被描述;模型元素對于X射線福射，特別 是對于預(yù)定譜分布的X射線福射的特定于組織的吸收特性;模型元素在磁共振斷層成像設(shè) 備中的特定于組織的特性，特別是縱向弛豫時間和/或橫向弛豫時間。運(yùn)具有如下優(yōu)點(diǎn)，即， 可特別緊湊的方式規(guī)定模型元素，從而模型可W高效率且有效果地被調(diào)整。信息在此 例如可W存儲在向量中。由此例如可W在對模型進(jìn)行迭代地調(diào)整的情況下通過改變向量進(jìn) 行模型的簡單適配。
[0015] 在另外的優(yōu)選的實(shí)施方式中，在考慮用于采集第一測量數(shù)據(jù)的參數(shù)設(shè)置的條件下 進(jìn)行數(shù)據(jù)的仿真。運(yùn)具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，所仿真的數(shù)據(jù)能夠特別好地匹配于所采集的第一測 量數(shù)據(jù)并且能夠特別好地補(bǔ)償圖像偽影。參數(shù)設(shè)置例如可W是回波時間(TE)或脈沖重復(fù)時 間（TR)。
[0016] 在特別有利的實(shí)施方式中，對數(shù)據(jù)的仿真包括對第二部分區(qū)域?yàn)榈谝粶y量數(shù)據(jù)或 為由第一測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)提供的份額進(jìn)行的仿真，而不包括對第一部分區(qū)域?yàn)榈谝粶y 量數(shù)據(jù)或?yàn)橛傻谝粶y量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)提供的份額進(jìn)行仿真。由此附加地，校正包括從第 一測量數(shù)據(jù)中或從由第一測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)中減去所仿真的份額。運(yùn)可W在位置空間中 或在相位-頻率空間化空間）中進(jìn)行。由此可W使用相應(yīng)于第一測量場之外的區(qū)域的仿真的 數(shù)據(jù)來校正第一測量場的實(shí)際的第一測量數(shù)據(jù)。運(yùn)例如可W按照如下公式通過簡單的減法 實(shí)現(xiàn)。
[0017]
[001引在此，/!r(x，y)是為圖像、在此磁共振圖像對于第一測量場中的預(yù)定的位置(x，y) 提供的校正的份額；lMR(x，y)是對于該位置的由所測量的測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的圖像份額;并且 /品蘭（x，y)是對于同一位置的由所仿真的數(shù)據(jù)得到的圖像份額。在由所仿真的數(shù)據(jù)得到的圖 像份額/造中在此混入(einge化Itet)來自于第一測量場之外的區(qū)域的信息。運(yùn)例如在對數(shù) 據(jù)的仿真的情況下按照巧貫=巧巧城通過規(guī)定磁共振斷層成像的測量頻率巧致進(jìn) 行，其中FNyquist是尼奎斯特頻率并且Fmr是磁共振測量的實(shí)際頻率。由此考慮處于第一測量 區(qū)域之外的第二部分區(qū)域的特殊混淆化infaltung)或第二部分區(qū)域至所測量的圖像的疊 加。示例性提到的公式加上必要的修正也適用于作為第一成像設(shè)備不同于磁共振設(shè)備的設(shè) 備。在公式的表達(dá)中出于直觀性原因也選擇位置空間。減去圖像偽影也可W被直接應(yīng)用在 相位-頻率空間中，運(yùn)帶來關(guān)于計(jì)算效率方面(計(jì)算機(jī)性能，Computation Performance)的 優(yōu)點(diǎn)。運(yùn)具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，將w有效的方式仿真的數(shù)據(jù)與第一測量數(shù)據(jù)組合，w便實(shí)現(xiàn)偽 影的補(bǔ)償。
[0019] 在另外的實(shí)施方式中，第一測量數(shù)據(jù)或由第一測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)的校正包括通 過仿真的數(shù)據(jù)來擴(kuò)展第一測量數(shù)據(jù)或由第一測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)。運(yùn)恰好在計(jì)算機(jī)斷層成 像設(shè)備作為第一成像設(shè)備的情況下是具有優(yōu)勢的，因?yàn)橛纱送ㄟ^仿真的數(shù)據(jù)或測量數(shù)據(jù)擴(kuò) 展計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備的"截尾的（truncated)"，也就是有偽影的測量數(shù)據(jù)。也就是，可W 對于處于第一測量場之外的部分區(qū)域通過調(diào)整后的模型的前向投影產(chǎn)生測量數(shù)據(jù)。圖像也 無需如通常那樣由不同成像方法的部分圖像組合而成。而是圖像可W由不同的測量數(shù)據(jù)組 合而成，該圖像等于通過唯一一個成像方法產(chǎn)生的圖像。運(yùn)具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，產(chǎn)生統(tǒng)一的 觀感并且圖像對于操作人員來說是特別容易判讀的。
[0020] 在另外的特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，第一測量數(shù)據(jù)的采集和第二測量數(shù)據(jù)的采集通 過唯一一個醫(yī)學(xué)成像器械(Apparat)進(jìn)行，其包括第一和第二設(shè)備。在此，第二測量場至少 部分地，也就是完全或至少在被身體的第一部分區(qū)域占據(jù)的區(qū)域中包括第一測量場。特別 地，器械可W是血管磁共振組合設(shè)備。運(yùn)具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，不同的測量數(shù)據(jù)已經(jīng)彼此配準(zhǔn)， 也就是彼此形成定義的空間關(guān)系，并且第一和第二測量數(shù)據(jù)的采集具有最小時間偏差。由 此身體在兩個采集步驟之間幾乎不會改變并且實(shí)現(xiàn)圖像偽影的特別精確的補(bǔ)償。通過兩個 設(shè)備的精確共同配準(zhǔn)也可W特別精確地將數(shù)據(jù)從一個設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個設(shè)備或?qū)?shù)據(jù)進(jìn) 行綜合。由此得出圖像偽影的改善的補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)。
[0021] 本發(fā)明還設(shè)及一種具有第一和第二醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)。系統(tǒng)在此尤其 可W實(shí)施為具有唯一一個殼體的器械。在此，第一醫(yī)學(xué)成像設(shè)備具有預(yù)定的第一測量場并 且被設(shè)計(jì)為，對處于第一測量場中的身體的第一部分區(qū)域進(jìn)行成像并且為此采集第一測量 數(shù)據(jù)。第二醫(yī)學(xué)成像設(shè)備具有預(yù)定的第二測量場并且被設(shè)計(jì)為，對身體的處于第二測量場 中的第一部分區(qū)域和處于第二測量場中但不處于第一測量場中的第二部分區(qū)域進(jìn)行成像 并且為此采集第二測量數(shù)據(jù)。此外，第二設(shè)備被設(shè)計(jì)為用于根據(jù)所采集的第二測量數(shù)據(jù)計(jì) 算圖像數(shù)據(jù)，其中圖像數(shù)據(jù)表示在第二設(shè)備中的第一和第二部分區(qū)域。
[0022] 此外，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)包括用于利用所計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)來調(diào)整表示第一和第二部分 區(qū)域的預(yù)定模型的調(diào)整單元。用于根據(jù)所調(diào)整的模型來仿真表示在第一設(shè)備中的第二部分 區(qū)域的數(shù)據(jù)的仿真單元也是醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的部件。在此，第一設(shè)備附加地被設(shè)計(jì)為用于在 考慮仿真的數(shù)據(jù)的條件下校正第一測量數(shù)據(jù)或由第一測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)。醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng) 的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)選的實(shí)施方式在此相應(yīng)于用于補(bǔ)償圖像偽影的方法的優(yōu)點(diǎn)和優(yōu)選的實(shí)施方式。
[0023] 所有在說明書中提到的特征和特征組合W及下面在【附圖說明】中提到的和/或僅在 附圖中示出的特征和特征組合不僅按照分別給出的組合，而且按照其它組合或在單獨(dú)設(shè)置 時也是適用的，而不脫離本發(fā)明的范圍。由此本發(fā)明的實(shí)施也視為包含和公開了，在附圖中 沒有詳細(xì)示出和解釋的、但通過從解釋的實(shí)施中分離的特征組合獲得和產(chǎn)生的實(shí)施。
【附圖說明】
[0024] 下面對照示意性的附圖對本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。在此附圖中：
[0025] 圖1示出了對于本發(fā)明的示例性的實(shí)施方式的第一和第二測量場的對照;和
[0026] 圖2示出了按照本發(fā)明的另外的示例性的實(shí)施方式的用于補(bǔ)償偽影的方法的示 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027] 圖1示出了第一和第二測量場的對照。在左邊區(qū)域中在此描繪了待檢查的身體1， 其部分地處于第一測量場2中。身體1在此具有一個第一部分區(qū)域3,其處于第一測量場2中， 和兩個第二部分區(qū)域4，其處于第一測量場2之外。但是該兩個第二部分區(qū)域4影響在第一測 量場2中的測量并且由此引起不期望的圖像偽影，該圖像偽影由于將第二部分區(qū)域4布置在 第一測量場2之外而導(dǎo)致。該圖像偽影典型地被稱為"卷權(quán)偽影(Wrap Around Artefact)" 或"截?cái)鄠斡?Truncation Adefact)"。第一測量場2例如可W具有圓形的形狀。運(yùn)例如對 于磁共振斷層成像設(shè)備作為相關(guān)的第一醫(yī)學(xué)成像設(shè)備可W是運(yùn)種情況。
[0028] 在圖1的右邊區(qū)域中現(xiàn)在示出了在第二測量場5中的具有第一和第二部分區(qū)域3、4 的身體1。在此具有第一和第二部分區(qū)域3、4的身體1完整地布置在第二測量場5中。該第二 測量場5具有圓錐形的形狀。該圓錐形的形狀歸因于實(shí)施為基于X射線的C形臂系統(tǒng)的第二 醫(yī)學(xué)成像設(shè)備，其W來自于X射線源7的X射線6透射身體，并且由此具有其第一和第二部分 區(qū)域3、4的身體1在探測器8上成像。通過在第二測量場5中采集具有第一和第二部分區(qū)域3、 4的身體1的第二測量數(shù)據(jù)，由此可W獲得關(guān)于第二部分區(qū)域4的信息，該信息然后由此可W 在第一成像設(shè)備中被用于補(bǔ)償由于在此的第二部分區(qū)域4導(dǎo)致的圖像偽影。
[0029] 圖2示出了用于補(bǔ)償偽影的方法的示圖。首先在第一成像醫(yī)學(xué)設(shè)備11中對于第一 測量場2(圖1)進(jìn)行第一測量數(shù)據(jù)的第一采集10。第一成像設(shè)備11例如可W是磁共振斷層成 像設(shè)備。此外，對于第二測量場5 (圖1)進(jìn)行第二測量數(shù)據(jù)的第二采集12。運(yùn)在第二醫(yī)學(xué)成像 設(shè)備中進(jìn)行，該第二醫(yī)學(xué)成像設(shè)備例如實(shí)施為C形臂系統(tǒng)。下一步驟是從所采集的第二測量 數(shù)據(jù)中計(jì)算14圖像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)在第二設(shè)備13中表示第一和第二部分區(qū)域3、4(圖1)。 在此還進(jìn)行預(yù)定模型16的調(diào)整15。
[0030] 該調(diào)整15被實(shí)施為迭代的調(diào)整15。基于通用的預(yù)定模型16,例如患者模型，其反映 了關(guān)于第二醫(yī)學(xué)設(shè)備13的成像模態(tài)的解剖學(xué)特征和特殊材料特征。在所示的示例中，該預(yù) 定模型還包括不同的模型元素，例如各個器官。對于運(yùn)些模型元素的每一個，在所示的示例 中將一系列信息存儲到預(yù)定模型16中，例如相應(yīng)器官的基本形狀、作為正交子系統(tǒng)的器官 的主擇優(yōu)極化方向化auptvorzugsrichtung)、器官相對于主擇優(yōu)極化方向的基本延伸、器 官在患者中的位置和取向（也就是存儲了各個子坐標(biāo)系到全局坐標(biāo)系的變換矩陣）、關(guān)于具 有不同能量的X射線福射的特定于組織的吸收特性和/或關(guān)于磁共振成像的特定于組織的 特性，也就是例如縱向弛豫時間和/或橫向弛豫時間。由此例如對于腎臟在預(yù)定模型中存儲 腎臟的特有的"豆子形狀(BohnenformrW及除了別的之外在腎臟的最大和最小延伸方向 上的正交向量χ|?κ、yiBK和ζιικ。也可W存儲腎臟在運(yùn)些方向上的延伸，例如|*賺I作為腎臟在 χ|(?方向上的基本延伸。附加地對于腎臟在本示例中也可W利用計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備作為 第二醫(yī)學(xué)設(shè)備13來存儲用于X射線福射的特定于組織的吸收特性μL(?。
[0031] 基于該預(yù)定模型16在所示的示例中在考慮對于第二采集12的參數(shù)設(shè)置α的條件下 執(zhí)行用于第二設(shè)備13的圖像數(shù)據(jù)的仿真17,也就是執(zhí)行C形臂圖像數(shù)據(jù)的仿真17。然后對于 第一設(shè)備13形成18在所仿真的與所計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)之間的差圖像。通過調(diào)節(jié)算法分析19差 圖像，其通過確定了預(yù)定模型16的特征的參數(shù)向量a進(jìn)行預(yù)定模型16的修改。然后在迭代方 法的下一步驟中，不再考慮具有標(biāo)準(zhǔn)值的原始的預(yù)定模型16來仿真第二設(shè)備的圖像數(shù)據(jù)， 而是考慮調(diào)整的模型16/。通過迭代地循環(huán)仿真17、形成18、分析19和適配20可W-直進(jìn)行 調(diào)整15,直至所調(diào)整的模型16/滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。在此重要的是，向量a僅干預(yù)在相應(yīng)的器官 (例如腎臟)的正交的子坐標(biāo)系中的值，但不改變正交的子坐標(biāo)系本身。
[0032]如果所調(diào)整的模型16/滿足預(yù)定的條件，則利用該調(diào)整的模型16/進(jìn)行數(shù)據(jù)的仿真 21，該數(shù)據(jù)在第一設(shè)備11中表示第二部分區(qū)域4(圖1)。也就是選擇用于仿真21的視線區(qū)域 (視野，F(xiàn)0V)，其同樣恰好包含導(dǎo)致卷權(quán)偽影的區(qū)域。為此在現(xiàn)有的模型中考慮用于第一測 量數(shù)據(jù)的第一采集10的參數(shù)設(shè)置β。在現(xiàn)有的示例中由此仿真用于磁共振斷層成像的圖像 數(shù)據(jù)。最后，在考慮仿真的數(shù)據(jù)的條件下進(jìn)行第一測量數(shù)據(jù)或從第一測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù) 的校正22。由此例如可W從中減去磁共振斷層成像的卷權(quán)偽影，從而由第一測量數(shù)據(jù)計(jì)算 的圖像數(shù)據(jù)在校正22(在此為減去)之后示出沒有上述卷權(quán)偽影的第一部分區(qū)域3(圖1)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于補(bǔ)償對身體（1)的第一部分區(qū)域(3)進(jìn)行成像的第一醫(yī)學(xué)成像設(shè)備（11)中 的圖像偽影的方法，其中，所述圖像偽影是由于身體（1)的第二部分區(qū)域(4)布置在對于第 一醫(yī)學(xué)成像設(shè)備(11)預(yù)定的第一測量場(2)之外而引起，具有以下步驟： -在第一設(shè)備（11)中對于第一測量場(2)采集（10)第一測量數(shù)據(jù)，其中，所述第一部分 區(qū)域(3)處于預(yù)定的第一測量場(2)中； -在第二醫(yī)學(xué)成像設(shè)備（13)中對于預(yù)定的第二測量場（5)采集（12)第二測量數(shù)據(jù)，其 中，第一和第二部分區(qū)域(3,4)處于第二測量場(5)中； -從所采集的第二測量數(shù)據(jù)中計(jì)算（14)在第二設(shè)備（13)中表示第一和第二部分區(qū)域 (3,4)的圖像數(shù)據(jù)； 其特征在于， -利用所計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)對表示第一和第二部分區(qū)域(3,4)的預(yù)定的模型（16)進(jìn)行調(diào) 整（15); -根據(jù)所調(diào)整的模型（16')對在第一設(shè)備（11)中表示第二部分區(qū)域(4)的數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真 (21)； -在考慮所仿真的數(shù)據(jù)的條件下校正（22)第一測量數(shù)據(jù)或由第一測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù) 據(jù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一和第二醫(yī)學(xué)成像設(shè)備（11，13)基于不 同的技術(shù)或工作原理，特別地，第一設(shè)備（11)是磁共振斷層成像設(shè)備并且第二設(shè)備（13)是 基于X射線的C形臂系統(tǒng)，或者第一設(shè)備（11)是計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備并且第二設(shè)備（13)是基 于X射線的C形臂系統(tǒng)。3. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，利用所計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)迭代 地進(jìn)行模型（16，16〇的調(diào)整（15)，并且所述方法特別地包括迭代地形成（18)所計(jì)算的圖像 數(shù)據(jù)與所仿真的圖像數(shù)據(jù)之間的差圖像，其中，所述仿真的圖像數(shù)據(jù)是在考慮對于采集 (12)第二測量數(shù)據(jù)的參數(shù)設(shè)置(α)的條件下利用模型（16，16〇仿真的。4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述模型（16,16〇表示身體 (1)的結(jié)構(gòu)上的、特別是解剖學(xué)的特征和特定于組織的、特別是對于第一和/或第二成像設(shè) 備(11，13)的工作原理重要的特征。5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述模型（16,16〇包括不同 的模型元素，其特別是表示各個器官。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述模型（16，16')對于每個模型元素包括 如下信息中的一個或多個:模型元素的形狀;模型元素在各自的正交的子坐標(biāo)系的基礎(chǔ)上 的主延伸方向；模型元素在主延伸方向中的延伸；模型元素相對于身體（1)的位置和取向； 模型元素對于X射線輻射，特別是對于預(yù)定譜分布的X射線輻射的特定于組織的吸收特性； 模型元素在磁共振斷層成像設(shè)備中的特定于組織的特性，特別是縱向弛豫時間和/或橫向 弛豫時間。7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在考慮用于采集（10)第一測 量數(shù)據(jù)的參數(shù)設(shè)置⑴)的條件下進(jìn)行數(shù)據(jù)的仿真(21)。8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， -對數(shù)據(jù)的仿真（21)包括對第二部分區(qū)域(4)為第一測量數(shù)據(jù)或?yàn)橛傻谝粶y量數(shù)據(jù)導(dǎo) 出的數(shù)據(jù)提供的份額進(jìn)行的仿真，而不包括對第一部分區(qū)域(3)為第一測量數(shù)據(jù)或?yàn)橛傻?一測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)提供的份額進(jìn)行仿真，和 -校正(22)包括在位置空間或者相位頻率空間中從第一測量數(shù)據(jù)或由第一測量數(shù)據(jù)導(dǎo) 出的數(shù)據(jù)中減去所仿真的份額。9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對第一測量數(shù)據(jù)或由第一測 量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)的校正(22)包括通過仿真的數(shù)據(jù)來擴(kuò)展第一測量數(shù)據(jù)或由第一測量數(shù) 據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)。10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，第一測量數(shù)據(jù)的采集（10)和 第二測量數(shù)據(jù)的采集(12)是通過包括第一和第二設(shè)備（11，13)的唯一一個醫(yī)學(xué)成像器械進(jìn) 行的，特別是通過血管磁共振組合設(shè)備進(jìn)行，并且第二測量場(5)至少部分地包括第一測量 場⑵。11. 一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)，具有 -第一醫(yī)學(xué)成像設(shè)備（11)，具有預(yù)定的第一測量場(2)， 其中，所述第一設(shè)備（11)被設(shè)計(jì)為，對身體（1)的處于第一測量(2)場中的第一部分區(qū) 域(3)進(jìn)行成像，為此采集第一測量數(shù)據(jù)； -第二醫(yī)學(xué)成像設(shè)備（13)，具有預(yù)定的第二測量場(5)， 其中，所述第二設(shè)備（13)被設(shè)計(jì)為，對身體（1)的處于第二測量場(5)中的第一部分區(qū) 域(3)和處于第二測量場(5)中但不處于第一測量場(2)中的第二部分區(qū)域(4)進(jìn)行成像，為 此采集第二測量數(shù)據(jù)，并且所述第二設(shè)備（13)還被設(shè)計(jì)為用于從所采集的第二測量數(shù)據(jù)中 計(jì)算（14)圖像數(shù)據(jù)，其中，所述圖像數(shù)據(jù)在第二設(shè)備（13)中表示第一和第二部分區(qū)域(3， 4)； 其特征在于， -調(diào)整單元，用于利用所計(jì)算的圖像數(shù)據(jù)來調(diào)整（15)表示第一和第二部分區(qū)域(3,4)的 預(yù)定的模型（16，16'); -仿真單元，用于根據(jù)所調(diào)整的模型（16')來仿真(21)在第一設(shè)備（11)中表示第二部分 區(qū)域(4)的數(shù)據(jù)； 其中，所述第一設(shè)備（11)被設(shè)計(jì)為，用于在考慮所仿真的數(shù)據(jù)的條件下校正（22)第一 測量數(shù)據(jù)或由第一測量數(shù)據(jù)導(dǎo)出的數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G06T11/00GK105989620SQ201610128571
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月8日
【發(fā)明人】D.厄特爾, Y.基里亞庫
【申請人】西門子公司