本說明書內(nèi)容一般涉及磁共振成像,更具體地涉及用于磁共振成像的定量測量方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、磁共振成像系統(tǒng)利用強大的磁場和射頻(radio?frequency,rf)技術(shù),被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療診斷和/或治療。在對主體(subject)進行磁共振掃描時,在對主體應(yīng)用磁共振脈沖序列后,磁共振成像設(shè)備的至少兩個線圈單元可以檢測到代表至少兩個回波的至少兩個回波信號。在某些情況下,可以基于回波信號確定主體的一個或多個定量參數(shù),例如,縱向弛豫時間(t1)、橫向弛豫時間(t2或)、橫向弛豫速率(r2或)。定量參數(shù)可以反映主體的生理特征,并可以用于疾病診斷。因此,期望能提供用于在磁共振成像中進行定量測量的系統(tǒng)和方法,以確定主體的定量參數(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、根據(jù)本說明書的一個方面,可以提供一種用于磁共振成像的系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括至少一個存儲設(shè)備,其中包括用于在磁共振成像中的定量測量的指令集,以及與至少一個存儲設(shè)備通信的至少一個處理器。當執(zhí)行指令集時,至少一個處理器可以被配置為指示系統(tǒng)執(zhí)行以下一個或多個操作。系統(tǒng)可以獲取主體的至少兩個(多個)信號,至少兩個信號是使用磁共振成像設(shè)備生成的,至少兩個信號中的每個信號對應(yīng)于在至少兩個信號維度的一組值,至少兩個信號維度為使用磁共振成像設(shè)備進行信號采集的信號維度;可以在至少兩個信號維度中確定與主體的信號表示相關(guān)的主信號維度;可以基于至少兩個信號,確定與主體的信號表示有關(guān)的第一值和第二值,其中,第一值表示沿主信號維度的第一方向的信號表示,第二值表示沿主信號維度的第二方向的信號表示,并且第一方向與第二方向相反;以及可以基于第一值和第二值,確定主體的定量參數(shù)值。
2、在一些實施例中,如果主信號維度是回波時間,則第一方向是時間流逝的方向,第二方向是時間倒退的方向。
3、在一些實施例中,為了基于第一值和第二值確定主體的定量參數(shù)值,系統(tǒng)可以基于第一值,確定主體的定量參數(shù)的第一初始值;基于第二值,確定主體的定量參數(shù)的第二初始值;以及基于第一初始值和第二初始值,確定主體的定量參數(shù)值。
4、在一些實施例中,為了基于第一值確定主體的定量參數(shù)的第一初始值,系統(tǒng)可以沿主信號維度的第一方向獲取與信號表示和定量參數(shù)有關(guān)的第一關(guān)系;以及基于信號表示的第一值和第一關(guān)系,確定主體的定量參數(shù)的第一初始值。
5、在一些實施例中,為了基于第二值確定主體的定量參數(shù)的第二初始值,系統(tǒng)可以沿主信號維度的第二方向獲取與信號表示和定量參數(shù)有關(guān)的第二關(guān)系;以及基于信號表示的第二值和第二關(guān)系,確定主體的定量參數(shù)的第二初始值。
6、在一些實施例中,系統(tǒng)可以基于第一值和第二值,確定指示至少兩個信號的信號等級相對于至少兩個信號的噪聲等級的信噪?yún)?shù)值。
7、在一些實施例中,主體是對象(object)的至少兩個物理點中的一個物理點,系統(tǒng)可以執(zhí)行以下一個或多個操作。系統(tǒng)可以基于對象的每個物理點的定量參數(shù)值,生成與對象的定量參數(shù)有關(guān)的參數(shù)圖;對于至少一個參考信號表示中的每個參考信號表示,確定指示參考信號表示的信號等級相對于參考信號表示的噪聲等級的第一信噪?yún)?shù)值;以及基于每個參考信號表示的第一信噪?yún)?shù)值,確定指示參數(shù)圖的信號等級相對于參數(shù)圖的噪聲等級的第二信噪?yún)?shù)值。
8、在一些實施例中,主體的定量參數(shù)可以是橫向弛豫時間,為了基于第一初始值和第二初始值確定主體的定量參數(shù)值,系統(tǒng)可以執(zhí)行以下操作。系統(tǒng)可以確定第一初始值的第一倒數(shù)和第二初始值的第二倒數(shù);以及基于第一倒數(shù)和第二倒數(shù),確定橫向弛豫時間的值。
9、在一些實施例中,主體的定量參數(shù)可以是橫向弛豫率,系統(tǒng)可以將第一初始值和第二初始值的平均值指定為橫向弛豫率的值。
10、在一些實施例中,系統(tǒng)可以通過執(zhí)行以下操作來確定主體的信號表示的第一值。系統(tǒng)可以在至少兩個信號維度中確定至少一個次信號維度;對于在至少一個次信號維度的至少一個值中的每一個值,基于與在至少一個次信號維度的值相對應(yīng)的至少兩個信號的一部分,確定沿主信號維度的第一方向的信號表示的至少一個初始值;以及基于信號表示的至少一個初始值的至少一部分,確定信號表示的第一值。
11、在一些實施例中,系統(tǒng)可以通過執(zhí)行以下操作來確定主體的信號表示的第一值。系統(tǒng)可以在至少兩個信號維度中確定至少一個次信號維度;獲取信號表示的優(yōu)化函數(shù),優(yōu)化函數(shù)包含沿第一方向的主信號維度和至少一個次信號維度;以及通過將至少兩個信號輸入優(yōu)化函數(shù)來確定主體的信號表示的第一值。
12、在一些實施例中,為了通過將至少兩個信號輸入優(yōu)化函數(shù)來確定主體的信號表示的第一值,對于至少一個次信號維度的至少一個值,系統(tǒng)可以在至少兩個信號中確定與在至少一個次信號維度上的值相對應(yīng)的至少一對信號,其中至少一對信號中的每一對對應(yīng)于在主信號維度上的不同值;以及通過將至少一對信號輸入優(yōu)化函數(shù)來確定主體的信號表示的第一值。
13、在一些實施例中,為了獲取主體的至少兩個信號,系統(tǒng)可以使磁共振成像設(shè)備對主體應(yīng)用磁共振脈沖序列。系統(tǒng)可以使磁共振成像設(shè)備對主體施加磁共振脈沖序列;通過磁共振成像設(shè)備的至少一個線圈單元檢測至少兩個回波信號;以及基于至少兩個回波信號,確定主體的至少兩個信號。
14、在一些實施例中,主體可以是對象的物理點,為了基于至少兩個回波信號確定主體的至少兩個信號,系統(tǒng)可以基于至少兩個回波信號,重建包括物理點的圖像數(shù)據(jù)的至少兩個圖像;以及將至少兩個圖像中與物理點對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)指定為物理點的至少兩個信號。
15、在一些實施例中,主體可以是對象的物理點,信號表示可以是物理點的信號強度隨掃描參數(shù)的變化,物理點的定量參數(shù)包括縱向弛豫時間、橫向弛豫時間、橫向弛豫速率、表觀擴散系數(shù)(apparent?diffusion?coefficient,adc)、場分布、信噪比指標或信號比指標中的至少一個。
16、在一些實施例中,主信號維度可以是回波時間,定量參數(shù)可以是橫向弛豫時間、橫向弛豫衰減或場分布中的至少一個。主信號維度也可以是t2準備持續(xù)時間,定量參數(shù)可以是橫向弛豫時間。主信號維度可以是t1ρ準備持續(xù)時間,定量參數(shù)可以是旋轉(zhuǎn)坐標系中的縱向弛豫時間。主信號維度也可以是反轉(zhuǎn)時間,定量參數(shù)可以是縱向弛豫時間。主信號維度也可以是b值,定量參數(shù)可以是adc。
17、在一些實施例中,信號表示可以由復(fù)數(shù)表示,復(fù)數(shù)包括相位分量和幅值分量,定量參數(shù)值可以基于復(fù)數(shù)的相位分量或幅值分量中的至少一個來確定。信號表示也可以由實數(shù)表示,定量參數(shù)值可以基于實數(shù)確定。
18、在一些實施例中,至少兩個信號維度可以包括回波時間(echo?time,te)、單位重復(fù)時間(repetition?time,tr)、反轉(zhuǎn)恢復(fù)時間(invert?time,ti)、b值、t1ρ-準備持續(xù)時間、t2-準備持續(xù)時間、重復(fù)掃描次數(shù)(掃描重復(fù)次數(shù))、速度編碼值、射頻(radio?frequency,rf)通道數(shù)、翻轉(zhuǎn)角、射頻中心頻率或射頻接收線圈單元中的至少兩個。
19、根據(jù)本說明書的另一方面,可以提供一種用于磁共振成像的方法。該方法可以包括獲取主體的至少兩個信號,至少兩個信號是使用磁共振成像設(shè)備生成的,至少兩個信號中的每個信號對應(yīng)于在至少兩個信號維度的一組值,至少兩個信號維度為使用磁共振成像設(shè)備進行信號采集的信號維度;在至少兩個信號維度中確定與主體的信號表示相關(guān)的主信號維度;基于至少兩個信號,確定與主體的信號表示有關(guān)的第一值和第二值,其中,第一值表示沿主信號維度的第一方向的信號表示,第二值表示沿主信號維度的第二方向的信號表示,并且第一方向與第二方向相反;以及基于第一值和第二值,確定主體的定量參數(shù)值。
20、根據(jù)本說明書的另一個方面,可以提供一種非臨時計算機可讀介質(zhì)。該非臨時計算機可讀介質(zhì)可以包括至少一組用于磁共振成像的指令。當被計算設(shè)備的一個或多個處理器執(zhí)行時,至少一組指令會導(dǎo)致計算設(shè)備執(zhí)行一種方法。該方法可以包括獲取主體的至少兩個信號,至少兩個信號是使用磁共振成像設(shè)備生成的,至少兩個信號中的每個信號對應(yīng)于在至少兩個信號維度的一組值,至少兩個信號維度為使用磁共振成像設(shè)備進行信號采集的信號維度;在至少兩個信號維度中確定與主體的信號表示相關(guān)的主信號維度;基于至少兩個信號,確定與主體的信號表示有關(guān)的第一值和第二值,其中,第一值表示沿主信號維度的第一方向的信號表示,第二值表示沿主信號維度的第二方向的信號表示,并且第一方向與第二方向相反;以及基于第一值和第二值,確定主體的定量參數(shù)值。
21、本說明書的一部分附加特性可以在以下描述中進行說明。通過對以下描述和相應(yīng)附圖的研究或者對實施例的生產(chǎn)或操作的了解,本說明書的一部分附加特性對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是明顯的。本說明書的特征可以通過實踐或使用下文討論的詳細示例中闡述的方法、工具和組合的各個方面來實現(xiàn)和達到。