发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作流程更简单的磁共振扫描成像方法。
为了解决上述问题,根据本发明的一个方面,提供了一种磁共振扫描成像方法,包括:
对待扫描范围进行层面规划;所述层面规划包括:为所述待扫描范围设定单一定位框,设定局部扫描步数,在所述单一定位框内设定各步的局部扫描范围及局部扫描中心位置;其中,所述局部扫描范围小于匀场区范围,各局部扫描范围叠加后覆盖所述待扫描范围;
按照所述层面规划中局部扫描步数,依次移动载有病人的床位,使各步的局部扫描中心位置对应所述匀场区中心,对各步的局部扫描范围进行等中心扫描,获取局部磁共振数据;
基于各局部磁共振数据,形成所述待扫描范围的磁共振图像。
在一个实施例中,所述待扫描范围大于匀场区范围。
在一个实施例中,所述磁共振扫描为横断位扫描。
在一个实施例中,通过配置磁共振扫描协议中相关参数进行所述层面规划。
在一个实施例中,所述相关参数包括:层数、层厚、层间距、步数。
在一个实施例中,所述进行层面规划包括:
根据所述待扫描范围及匀场区范围,将所述扫描协议分为多个组;
每个局部扫描范围对应一个组;
所述局部扫描中心位置为该组的层面中心;
所述局部扫描步数为组的数量。
在一个实施例中,在对局部扫描范围进行所述等中心扫描之前还包括:
确认所述局部扫描中心位置是否在所述匀场区中心;
若是,则进行等中心扫描;否则重新移动所述病床使所述局部扫描中心位置对应所述匀场区中心,或者停止扫描。
在一个实施例中,所述进行层面规划还包括:设定病人相关性系统校准方式;所述病人相关性系统校准方式包括:集中校准或分次校准;
在进行所述等中心扫描之前还包括:进行病人相关性系统校准,以获取校准信息;
所述等中心扫描包括:基于所述校准信息进行所述等中心扫描。
在一个实施例中,所述集中校准包括:在等中心扫描开始之前,集中进行各局部扫描中心位置的病人系统相关性校准。
在一个实施例中,所述分次校准包括:在每次局部扫描开始之前,进行该次局部扫描中心位置的病人系统相关性校准。
在一个实施例中,所述病人相关性系统校准包括:
移动载有病人的床位,使所述局部扫描中心位置对应所述匀场区中心,对所述局部扫描范围进行等中心预扫描,获取预扫描信息;
对所述预扫描信息进行最优化分析,获取校准信息;
保存所述校准信息。
根据本发明的另一方面,还提供了一种磁共振扫描成像系统,包括:
扫描规划模组,用于对待扫描范围进行层面规划;所述层面规划包括:为所述待扫描范围设定单一定位框,设定局部扫描步数,在所述单一定位框内设定各步的局部扫描范围及局部扫描中心位置;其中,所述局部扫描范围小于匀场区范围,各局部扫描范围叠加后覆盖所述待扫描范围;
病人定位系统,用于按照所述层面规划中局部扫描步数,依次移动载有病人的床位,使各步的局部扫描中心位置对应所述匀场区中心;
磁共振扫描组件及控制系统,用于按照所述层面规划中局部扫描步数,控制对各步的局部扫描范围进行等中心扫描,获取局部磁共振图像;
图像处理模组,用于重建各局部磁共振图像,形成所述待扫描范围的磁共振图像。
在一个实施例中,所述磁共振扫描组件及控制系统还用于确认局部扫描中心位置是否在匀场区中心。
在一个实施例中,所述磁共振扫描组件及控制系统还用于进行病人相关性系统校准以获取校准信息,以及基于所述校准信息进行所述等中心扫描。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
本技术方案采取了单一定位框,进行多次局部等中心扫描的方法,实现了大范围的磁共振扫描。操作者仅需对一个定位框进行层面规划,克服了对多个定位框的繁琐操作,操作流程更为简单,更易于操作者掌握。
可选方案中,通过扫描前的病人相关性系统校准,获取最优扫描参数,使基于所述最优扫描参数获得的磁共振图像的成像效果更佳。
可选方案中,在等中心扫描前一次性进行多个位置的病人相关性系统校准,避免了扫描一次需校准一次的情况,简化了工作流,扫描流程更紧凑,扫描过程更连贯。
具体实施方式
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
其次,本发明利用示意图进行详细描述,在详述本发明实施例时,为便于说明,所述示意图只是实例,其在此不应限制本发明保护的范围。
为了解决背景技术中的技术问题,本发明提供了一种磁共振扫描成像方法,使用单一定位框,在单一定位框内进行层面规划,将待扫描范围分为多次局部扫描,简化了多定位框下的操作复杂度,更便于操作人员掌握,提高了扫描效率。图3为本发明的磁共振扫描成像方法第一实施例的流程图。如图3所示,本实施例包括以下步骤:
执行步骤S101,为待扫描范围设定单一定位框。
需要说明的是,虽然本发明不具体限定待扫描范围的大小,但在实际操作过程中,一般仅在待扫描范围大于磁体匀场区范围、无法通过一次扫描获得所有层面的情况下,才需要将待扫描范围分为多次局部扫描。所以,进一步地,所述待扫描范围大于匀场区范围。所述磁共振扫描为横断位扫描。
执行步骤S102,设定局部扫描步数,在所述单一定位框内设定各步的局部扫描范围及局部扫描中心位置。
具体地,上述步骤可通过配置磁共振扫描协议中相关参数得以实现。相关参数可包括:层数、层厚、层间距、步数。本领域技术人员可以理解:可以将待扫描范围的磁共振图像视作该范围内多个层面图像的集合,每次局部扫描获得其中几个层面的磁共振数据。所述层数指所述层面的数量,所述层厚指每个层面的厚度,所述层间距指层面与层面之间的距离。所述步数指局部扫描的次数。
具体地,可根据所述待扫描范围及匀场区范围,将所述扫描协议分为多个组。具体地,每个组包含多个层面,每次局部扫描一个组内的所有层面,即:所述局部扫描范围为一个组。为保证扫描质量,所述局部扫描范围应小于匀场区范围,并且将各局部扫描范围叠加后能覆盖所述待扫描范围。所述局部扫描中心位置为所述组的层面中心,所述层面中心为所述组内居于中间位置的层面的中心。将局部扫描中心位置确定为组的层面中心,是为了在后续局部扫描过程中,通过中心位置的匹配能将局部扫描范围置于匀场区的中心区域,以充分利用匀场区,同时避免位置偏移出匀场区外而影响扫描质量。所述局部扫描次数至少为所述组的数量,即:保证每个局部扫描范围都进行至少一次扫描。在其他实施例中,还可以根据具体成像效果,决定某些局部扫描范围是否需要反复多次扫描。
执行步骤S103,判断是否局部扫描步数执行完毕。若还有未执行的步数,则执行步骤S104,移动载有病人的床位,使本步的局部扫描中心位置对应匀场区中心,对本步的局部扫描范围进行等中心扫描,获取局部磁共振数据。然后,从步骤S103处继续进行下步局部扫描。
需要说明的是,为确保局部扫描范围位于匀场区内,在对局部扫描范围进行所述等中心扫描之前还可包括:确认所述局部扫描中心位置是否在所述匀场区中心(图未示)。若所述局部扫描中心位置在所述匀场区中心,则进行等中心扫描;否则重新移动所述病床使所述局部扫描中心位置对应所述匀场区中心,或者停止扫描。
继续参考图3,若局部扫描步数均已执行完毕,则执行步骤S105,基于各局部磁共振数据,形成所述待扫描范围的磁共振图像。
需要说明的是,本领域技术人员可以理解,已有多种现有技术可实现按照扫描协议中的相关参数,移动床位,调整扫描位置,进行等中心磁共振扫描、形成磁共振图像。各现有技术均可应用本发明,在此不再赘述。
本实施例通过层面规划,设定单一定位框,设定局部扫描步数,在所述单一定位框内设定各步的局部扫描范围及局部扫描中心位置,确保各局部扫描均在匀场区中进行,从而保证了各局部扫描的成像质量,进一步保证了经叠加后获得的整体图像的质量。同时,节省了操作人员在多个定位框之间切换、匹配的时间,操作流程更为简便,扫描效率更高。
图4为本发明的磁共振扫描成像方法第二实施例的流程图。与前一实施例相同的部分,此处不再赘述。与前一实施例不同的是,本实施例中为了获得针对每一个病人的最佳扫描参数,增加了病人相关性系统校准的步骤。如图4所示,本实施例包括以下步骤:
执行步骤S201,为待扫描范围设定单一定位框。
执行步骤S202,设定局部扫描步数,在所述单一定位框内设定各步的局部扫描范围及局部扫描中心位置。
执行步骤S203,判断是否病人相关性系统校准完毕。若所述病人相关性系统校准尚未完毕,则执行步骤S204,移动载有病人的床位,使局部扫描中心位置对应匀场区中心,对局部扫描范围进行等中心预扫描,获取预扫描信息;对预扫描信息进行最优化分析,获取并保存校准信息。然后,从步骤S203处继续进行下一校准。本领域技术人员可以理解,已有多种现有技术可实现对预扫描信息进行最优化分析,从而获得校准信息,本发明对此不作具体限定。
需要说明的是,本实施例中采用集中校准的方式,即:在等中心扫描开始之前,集中进行各局部扫描中心位置的病人系统相关性校准,避免了扫描和校准的穿插进行,使扫描过程更为流畅。但本发明对此不作具体限定,在其他实施例中,还可采取分次校准的方式,即:在每次局部扫描开始之前,进行该次局部扫描中心位置的病人系统相关性校准。具体病人相关性系统校准的方式可通过配置磁共振扫描协议中相关参数在层面规划过程中进行设定。
若所述病人相关性系统校准已完毕,则执行步骤S205,判断是否局部扫描步数执行完毕。若还有未执行的步数,则执行步骤S206,移动载有病人的床位,使本步的局部扫描中心位置对应匀场区中心,基于校准信息对本步的局部扫描范围进行等中心扫描,获取局部磁共振数据。然后,从步骤S205处继续进行下步局部扫描。
若局部扫描步数均已执行完毕,则执行步骤S207,基于各局部磁共振数据,形成所述待扫描范围的磁共振图像。
本实施例通过病人相关性系统校准获得了病人的最佳扫描参数,进一步保证了磁共振图像的成像效果。通过集中进行系统校准,进一步简化了工作流,使扫描过程更为紧凑,扫描效率更高。
图5为本发明的磁共振扫描成像方法第二实施例的细化流程图。如图5所示,当操作者给出大范围(BigFOV)扫描的命令后,扫描控制器获得待扫描范围及匀场区信息。在此基础上进行层面规划,规划分为几组扫描,并确定每组的中心位置。层面规划完毕后,集中对每组中心位置进行病人校准,包括:倒序移床到一组中心,发出病人校准的命令,病人校准控制器进行病人校准,并缓冲病人校准信息。在各组校准完毕后,完成多组局部扫描,包括:移动病床到起始组位置,获得缓存的病人校准信息,扫描得到一组图像。各组均扫描完毕后,扫描结束。后续可根据扫描获得的多组图像,重建形成待扫描范围的磁共振成像图。
图6至图11为本发明的磁共振扫描成像方法第二实施例的各阶段结果示意图。
如图6所示,本实施例为腹部轴位扫描,待扫描范围一共包含12个层面。
图7为本实施例层面规划后的结果示意图。首先,对应待扫描的12个层面设置了单一定位框10。接着,在单一定位框10内规划了3组,分别为上部101、中部102、下部103。为保证两组屏气幅度不同造成某些区域无法覆盖,两组之间可以有一定的重叠。通过系统自动计算扫描距离,可使得重叠的区域变得更小,从而节省扫描时间。图7还示出了每组的层面中心(见图7左侧3个箭头所示位置)。
接着,针对3组不同的局部扫描范围,集中进行3次系统校准,获得对应上部101、中部102、下部103的3组校准信息(图未示)。具体地,移动载有病人的床位,使上部101的层面中心与匀场区中心对齐,对上部101进行等中心预扫描,对预扫描信息进行最优化分析,获取上部101的校准信息。继续移动床位,使中部102的层面中心与匀场区中心对齐,对中部102进行等中心预扫描,对预扫描信息进行最优化分析,获取中部102的校准信息。继续移动床位,使下部102的层面中心与匀场区中心对齐,对下部103进行等中心预扫描,对预扫描信息进行最优化分析,获取下部103的校准信息。
接着,分别基于对应的校准信息针对上部101、中部102、下部103,进行3次局部扫描。
具体地,移动载有病人的床位,使上部101的层面中心与匀场区中心对齐,获得上部101的校准信息,基于所述校准信息对上部101进行等中心扫描,获得上部101的局部成像图。图8示出了对上部101局部扫描后获得的图像。
继续移动床位,使中部102的层面中心与匀场区中心对齐,获得中部102的校准信息,基于所述校准信息对中部102进行等中心扫描,获得中部102的局部成像图。图9示出了对中部102局部扫描后获得的图像。
继续移动床位,使下部103的层面中心与匀场区中心对齐,获得下部103的校准信息,基于所述校准信息对下部103进行等中心扫描,获得下部103的局部成像图。图10示出了对下部103局部扫描后获得的图像。
接着,基于3副局部成像图,形成待扫描范围的磁共振图像。图11示出了最终获得的包含腹部轴位扫描12个层面的整体磁共振成像图。
需要说明的是,通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明的部分或全部可借助软件并结合必需的通用硬件平台来实现。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可包括其上存储有机器可执行指令的一个或多个机器可读介质,这些指令在由诸如计算机、计算机网络或其他电子设备等一个或多个机器执行时可使得该一个或多个机器根据本发明的实施例来执行操作。机器可读介质可包括,但不限于,软盘、光盘、CD-ROM(紧致盘-只读存储器)、磁光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存、或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。
本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如:个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等。
本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述,例如程序模块。一般地,程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请,在这些分布式计算环境中,由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中,程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
相应地,本发明还提供了一种磁共振扫描成像系统。图12为本发明的磁共振扫描成像系统第一实施例的结构示意图。如图12所示,本实施例中包括:
扫描规划模组20,用于对待扫描范围进行层面规划;所述层面规划包括:为所述待扫描范围设定单一定位框,设定局部扫描步数,在所述单一定位框内设定各步的局部扫描范围及局部扫描中心位置;其中,所述局部扫描范围小于匀场区范围,各局部扫描范围叠加后覆盖所述待扫描范围;
病人定位系统48,用于按照所述层面规划中局部扫描步数,依次移动载有病人的床位,使各步的局部扫描中心位置对应所述匀场区中心;
磁共振扫描组件70及控制系统32,用于进行病人相关性系统校准以获取校准信息,确认局部扫描中心位置是否在匀场区中心,按照所述层面规划中局部扫描步数,控制对各步的局部扫描范围进行等中心扫描,获取局部磁共振图像;
图像处理模组22,用于重建各局部磁共振图像,形成所述待扫描范围的磁共振图像。
具体地,通过操作员控制台12控制所述磁共振扫描成像系统,控制台12包括键盘和/或其他输入设备13、控制面板14以及显示屏16。所述控制台12通过连接部件18与一台独立的电脑系统相连,所述电脑系统使操作员能在显示屏16上控制图像的生成和显示。所述电脑系统包括通过背板20a进行互相沟通的若干模组,这些模组包括:所述扫描规划模组20、所述图像处理器模组22、CPU模组24及内存模组26。电脑系统通过高速串行连接34与所述控制系统32相连。
所述控制系统32包括通过一背板32a相互连接在一起的若干模组,具体包括:CPU模组36、通过串行连接(serial link)40与所述控制台12连接的脉冲发生器模组38、收发器模组58、存储模组66、阵列处理器68。所述控制系统32通过串行连接40接收来自操作员的需要执行的扫描协议,从而所述扫描协议中设置的层面规划,控制各步的局部扫描范围进行等中心扫描,获取局部磁共振图像。脉冲发生器模组38运行系统组件,按照所述扫描协议,执行指定的扫描序列,输出数据,例如:射频发射的射频脉冲的计时、强度、形状,射频接收的计时和数据采集窗口的长度。脉冲发生器模组38连接到一系列梯度放大器系统,用于控制(indicate)扫描过程中产生的梯度脉冲的时长和形状。脉冲发生器模组38能够从生理采集控制器接收病人信息,所述生理采集控制器通过连接到病人的若干不同的传感器采集信号,例如通过安装在病人身上的电极获取心电图信号。脉冲发生器模组38最终连接到扫描室接口电路,扫描室接口电路接收由磁共振成像系统相关传感器产生的组织信号。通过扫描室接口电路,病人定位系统48接收指令,按照所述层面规划中局部扫描步数,依次移动载有病人的床位,使各步的局部扫描中心位置对应所述匀场区中心。
所述磁共振扫描组件70包括:磁组件52、射频放大器60、发送/接收开关62、前置放大器64。
所述磁共振扫描组件70和控制系统32互相配合,从而实现病人相关性系统校准及各步局部扫描范围的等中心扫描。
具体地,脉冲发生器模组38产生的梯度波形被运用到具有Gx、Gy、Gz的梯度放大器系统,每个梯度放大器激发梯度线圈组50中对应的一个梯度线圈,产生用于生成相应空间编码信号的磁场梯度。梯度线圈组50为磁组件52的一部分,磁组件52还包括有极化磁体54和体射频线圈56。控制系统32中的收发器模组58产生的脉冲被射频放大器60放大,通过发送/接收开关62与射频线圈56进行耦合。病人体内被激发的原子核发出的信号被射频线圈56感知到,然后通过发送/接收开关62传输到前置放大器64,放大的磁共振信号经过收发器模组58的接收部进行解调、过滤、数字化处理。发送/接收开关62可以被脉冲发生器模组38的信号控制,从而在发射模式下电性连接射频放大器60和射频线圈56,在接收模式下,电性连接前置放大器64和射频线圈56。发送/接收开关62能够使单独的射频线圈(例如表面线圈)在发射和接收的模式下使用。
射频线圈56收集的磁共振信号经过收发器模组58进行数字化处理,然后传输到控制系统32中的存储模组66。当存储模组66获取一组原始的k-空间数据后,扫描结束。原始的k-空间数据被重新整理成与每个将被重建的图像对应的单独的k-空间数据组,每个k-空间数据组被输入到阵列处理器68,进行图像重建后结合磁共振信号,形成一组图像数据,图像数据通过串行连接34传输到电脑系统。图像处理模组22基于各局部磁共振图像,形成待扫描范围的磁共振图像。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改,因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。