CN104379059B - 扫描协议调整设备、成像设备以及用于调整扫描协议的方法 - Google Patents

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Abstract

扫描协议调整设备包括：设置装置，其设置一个检查中包含的多个扫描的扫描协议；指定装置，其指定检查时间的目标值；以及调整装置，其调整所设置的扫描协议，使得一个检查的检查时间的预测值变得接近检查时间的目标值。

Description

扫描协议调整设备、成像设备以及用于调整扫描协议的方法
技术领域
本发明涉及用于调整扫描协议的扫描协议调整设备、成像设备以及用于调整扫描协议的方法。
背景技术
在诸如医院和医疗检查中心之类的设施中，每天对多个受检者进行使用诸如磁共振成像设备或辐射断层扫描设备之类的成像设备的检查。每个受检者的检查时间预先确定，并且基于该时间制作对多个受检者的检查的时间表。通常，多个扫描协议被准备并且存储在成像设备中，使得能够在所确定检查时间之内以预期图像质量顺利地捕获一种必要的图像，以及按照待检查区域和目的来选择并且使用某些最优扫描协议。
另一方面，实际上，根据安排进行如上所述计划的检查是很少见的，以及在许多情况下，检查时间必须以某个定时来缩短。例如，在必须进行紧急检查的情况下或者在先前检查的时间变得比安排时间要长的情况下，对于下一个受检者，检查必须在比预定时间要短的时间内完成。
在这种情况下，操作人员必须以某个折衷来调整扫描协议，使得检查在比所确定时间要短的预定时间之内完成。扫描协议由多个参数(其各经过精心设置)组成。操作人员通常希望保持图像对比度，尽管扫描时间在每个扫描中缩短。因此，在每个扫描中，操作人员必须调整各扫描的参数，使得扫描时间缩短，并且整个检查时间处于预定时间之内，同时保持图像对比度。但是，要顺利地执行这种调整，某种程度的经验和知识是必要的。另外，因为调整工作本身极为复杂，所以对操作人员的负担是比较重的。
例如专利文献1等中所提出的、作为解决此问题的手段，成像设备提供有自动调整扫描参数以使得扫描时间成为最短的功能，并且操作人员使用该功能来缩短检查时间。
[专利文献1] 日本专利公开：No. 2011-229546。
发明内容
但是，一般来说，扫描时间以及通过扫描所得到的图像的质量、例如图像SNR(信噪比)或空间分辨率具有折衷关系。因此，当调整扫描参数以使得扫描时间成为最短时，无法最大地利用给定检查时间，并且图像的质量比所需的要降低更多。
由于这类原因，需求一种能够易于设置扫描协议的技术，该扫描协议尽可能多地抑制所得到图像的质量的退化，同时在给定检查时间中完成一系列扫描。
问题的解决方案
按照第一方面的本发明提供一种扫描协议调整设备，包括：设置装置，其设置一个检查中包含的多个扫描的扫描协议；指定装置，其指定检查时间的目标值；以及调整装置，其调整所设置的扫描协议，使得一个检查的检查时间的预测值变得接近检查时间的目标值。
第二方面的本发明提供第一方面的扫描协议调整设备，其中对多个扫描的扫描协议来设置优先级，以及调整装置按照该优先级来调整扫描协议。
第三方面的本发明提供第一方面的扫描协议调整设备，其中调整装置调整所设置的扫描协议，使得多个扫描的每个的扫描时间以基本相等比率来改变。
第四方面的本发明提供按照第一至第三方面的任一个的扫描协议调整设备，其中检查时间的预测值包括运行预扫描(其在多个扫描的每个之前运行)所需的时间。
第五方面的本发明提供按照第一至第四方面的任一个的扫描协议调整设备，其中检查时间的预测值包括多个扫描的扫描之间的时间。
第六方面的本发明提供按照第一至第五方面的任一个的扫描协议调整设备，还包括选择装置，其选择通过多个扫描所得到的图像的预期图像质量项，以及调整装置调整参数，以便保持所选择的图像质量项的图像质量。
第七方面的本发明提供第六方面的扫描协议调整设备，其中选择装置选择作为图像质量项的图像SNR或空间分辨率。
第八方面的本发明提供包括按照第一至第七方面的任一个的扫描协议调整设备的成像设备。
第九方面的本发明提供第八方面的成像设备，其执行磁共振成像。
第十方面的本发明提供一种用于使计算机用作按照第一至第七方面的任一个的扫描协议调整设备的程序。
发明的有利效果
按照上述方面的本发明，当操作人员指定检查时间的目标值时，所设置的扫描协议经过调整，使得包括多个扫描的一个检查的检查时间的预测值变得接近检查时间的所指定目标值。因此，在给定检查时间中执行一系列扫描，以及用以有效地最大使用给定检查时间的扫描协议能够自动化。在给定检查时间中完成扫描系列的同时，能够易于设置能够抑制所得到的图像质量的退化的扫描协议。
通过如附图所示的以下描述，本文所述实施例的其他目的和优点将会显而易见。
附图说明
图1是按照本发明的一实施例的磁共振成像设备的示意图。
图2是示出进行扫描计划的流程的简图。
图3是通过第一方法的协议调整的流程图。
图4是示出通过第一方法的协议调整的示例的简图。
图5是通过第二方法的协议调整的流程图。
图6是示出通过第二方法的协议调整的示例的简图。
具体实施方式
图1是按照一实施例的磁共振成像设备的示意图。
磁共振成像设备(下文中称作MRI设备)1包括磁场生成单元2、台架3和接收线圈4。
磁场生成单元2具有容纳受检者13的膛21、超导线圈22、梯度线圈23和发射线圈24。超导线圈22形成磁静场B0，梯度线圈23形成梯度磁场，以及发射线圈24传送RF(射频)脉冲。受检者13是本发明中待扫描的受检者的示例。
台架3具有用于携带受检者13的托架31。通过托架31，将受检者13带进膛21中。
接收线圈4附连到例如受检者13的头部13a，并且接收来自头部13a磁共振信号。
MRI设备1还包括定序器5、发射器6、梯度磁场电源7、接收器8、数据库9、中央处理单元10、输入装置11和显示装置12。
在中央处理单元10的控制下，定序器5向发射器6传送RF脉冲的信息(中心频率、带宽等)，并且向梯度磁场电源7传送梯度磁场的信息(梯度磁场的强度等)。
发射器6基于从定序器5所传送的信息来驱动发射线圈24。
梯度磁场电源7基于从定序器5所传送的信息来驱动梯度线圈23。
接收器8处理接收线圈4所接收的磁共振信号，并且将所得信号传送给中央处理单元10。
数据库9存储重构图像的数据、扫描协议、程序等。
中央处理单元10一般控制MRI设备1中的单元的操作，以便实现MRI设备1例如通过基于从接收器8所接收的信号来重构图像的各种操作。基于操作人员14采用输入装置11所输入的信息，中央处理单元10从数据库9中预先存储的协议中选择检查所需的多个扫描的每个的协议(扫描协议)并且对它进行设置。此外，中央处理单元10调整所设置的协议，使得检查时间的预测值变得接近检查时间的给定目标值。中央处理单元10由例如计算机来构成。中央处理单元10通过运行预定程度来执行本发明中的设置装置、指定装置、调整装置和选择装置的处理。
输入装置11按照操作人员14的操作向中央处理单元10输入各种指令。显示装置12显示各种信息。
图2是示出操作员14进行扫描计划时的流程的简图。
在步骤S1，操作人员初步选择预期在协议调整时要保留的图像质量项(下文中称作保留图像质量项)。在这种情况下，保留图像质量项的选项设置为图像SNR和空间分辨率。操作人员选择选项的任一个。
在步骤S2，操作人员基于诸如受检者的体格、检查对象和待成像区域之类的信息来选择检查所需的多个扫描的协议。多个扫描的示例包括用于得到T1加权图像的扫描、用于得到T2加权图像的扫描以及用于得到FLAIR(流体衰减反转恢复)图像的扫描。
在步骤S3，操作人员通过预定操作来运行对受检者的定位器成像（localizerimaging）。
在步骤S4，操作人员参照通过定位器所得到的图像，并且设置协议的一部分，例如成像范围和FOV(视场)等参数。
在步骤S5，MRI设备1计算扫描总时间的预测值，并且基于所设置的协议将它显示。
在步骤S6，操作人员参照扫描总时间的预测值，并且确定是否执行用于缩短检查时间的协议调整。在执行协议调整的情况下，程序进行到步骤S7。在不执行协议调整的情况下，扫描计划完成。
在步骤S7，操作人员指定检查时间的目标值。例如，当检查时间必须从计划的20分钟缩短到15分钟时，将检查时间的目标值指定为15分钟。
在步骤S8，调整待运行的多个扫描的至少一个的协议，使得检查时间的预测值变得接近目标值。
将描述在步骤S8的协议调整的特定方法连同其示例。
第一方法
图3是通过第一方法的协议调整的流程图。
在步骤S801，确定在调整待运行的扫描的每个的协议的参数时的优先级。优先级可由操作人员任意确定，或者按照待运行的扫描的顺序来确定，该顺序与待运行的扫描的顺序、扫描的重要性顺序等相反。
在步骤S802，通过从检查时间的所指定目标值中减去预扫描的总时间所得到的时间设置为扫描总时间的目标值。预扫描表示所运行设定的校准，使得成像在扫描开始之前正确执行。在预扫描中，执行例如线圈的调谐、中心频率的设置、发射功率衰减器的调整、接收灵敏度的调整等。
在步骤S803，按照优先级来选择待调整的协议。
在步骤S804，在待调整的协议中，在可接受范围之内调整参数，同时保持在保留图像质量项中确定的图像质量，使得扫描总时间的预测值变得接近扫描总时间的目标值。例如，当保留图像质量项为空间分辨率时，没有调整相位编码方向的矩阵的数量、确定空间分辨率的参数、例如频率编码方向(频率)的矩阵的数量、FOV(视场)、层面厚度等。在可接受范围之内调整其他参数、例如添加次的数量（number of addition times）(NEX)和带宽(BW)。当保留图像质量项为图像SNR时，没有调整确定图像SNR的参数、例如添加次的数量(NEX)、带宽(BW)、相位编码方向(相位)的矩阵的数量、频率编码方向(频率)的矩阵的数量、FOV(视场)和层面厚度，但是在可接受范围之内调整其他参数。多个参数例如按照预定优先级来调整。各参数的可接受范围例如以能够得到在能够为图像诊断来提供的等级的图像为条件来设置。在扫描总时间的预测值中，待运行的扫描之间的间隔时间可被预测和包含。
在步骤S805，确定是否满足关系“扫描总时间的预测值TSp≤扫描总时间的目标值TSt”。在“是”的情况下，协议调整完成。在“否”的情况下，该程序进行到步骤S806。
在步骤S806，从待调整的协议的候选中排除在当前时间点要调整的协议。该程序返回到步骤S803，并且继续该过程。
现在将描述通过第一方法的协议调整的示例。图4是采取图表形式示出通过第一方法的协议调整的示例并且示出包括待运行的扫描的每个的时间的检查时间的简图。
在本例中，如图4(a)所示，设置协议，使得扫描A至D在定位器成像L之后按照这种顺序运行。预扫描“a”至“d”分别在扫描A至D之前运行。在图4(b)至图4(e)中，预扫描的位置重新排列，使得扫描总时间能够易于在视觉上看到，而实际执行顺序未示出。
在步骤S801，待调整的协议的优先级设置成扫描A至D的协议的顺序，其是待运行扫描的相同顺序。
在步骤S802，如图4的图表的水平轴所示，从检查时间的目标值TDt中减去预扫描“a”至“d”的总时间，以得到扫描总时间的目标值TSt。
在步骤S803，如图4(b)所示，扫描A的协议首先设置为待调整的对象。
在步骤S804，如图4(c)所示，在扫描A的协议中缩短扫描时间，并且在可接受范围之内调整参数，使得扫描总时间的预测值TSp变得接近目标值TSt。当参数达到可接受范围的边界时，调整暂时停止。在图4(c)的示例中，参数达到可接受范围的边界，扫描A的扫描时间达到极限(最短)，以及调整暂时停止。
在步骤S805，如图4(c)所示，不满足关系“扫描总时间的预测值TSp≤扫描总时间的目标值TSt”。该程序进行到步骤S806。
在步骤S806，从待调整对象的候选中排除作为当前待调整对象的扫描A的协议。该程序返回到步骤S803。
在第二次的步骤S803，如图4(c)所示，选择具有第二最高优先级的扫描B的协议作为待调整的对象。
在第二次的步骤S804，参数调整如图4(d)所示来执行。在图4(d)的示例中，参数达到可接受范围的边界，扫描B的扫描时间达到极限(最短)，以及调整暂时停止。
在第二次的步骤S805，不满足关系“扫描总时间的预测值TSp≤扫描总时间的目标值TSt”，如图4(d)所示。该程序进行到步骤S806。
在第二次的步骤S806，从待调整对象的候选中排除扫描B的协议。
在第三次的步骤S803，选择具有第三最高优先级的扫描C的协议作为待调整的对象，如图4(d)所示。
在第三次的步骤S804，参数调整如图4(e)所示来执行。在图4(e)的示例中，在参数达到可接受范围的边界之前，满足关系“扫描总时间的预测值TSp≤扫描总时间的目标值TSt”。
在第三次的步骤S805，由于满足关系“扫描总时间的预测值TSp≤扫描总时间的目标值TSt”，所以协议调整完成。
第二方法
图5是通过第二方法的协议调整的流程图。
在S811，通过从所指定的检查时间的目标值中减去预扫描的总时间所得到的时间设置为扫描总时间的目标值。
在S812，“扫描总时间的目标值/扫描总时间的初始预测值”设置为相对每个扫描的时间要改变的比率。扫描总时间的初始预测值是基于紧接设置之后、即调整之前的协议所得到的扫描总时间的预测值。
在S813，在可接受范围之内调整参数，同时保持在各扫描的协议中所选择的保留图像质量的图像质量，使得待运行的各扫描的时间成为在步骤S812所设置的比率。
在S814，确定是否满足关系“扫描总时间的预测值≤扫描总时间的目标值TSt”。在“是”的情况下，协议调整完成。在“否”的情况下，该程序进行到S815。
在S815，检索其参数处于可接受范围之内并且还能够经过调整的协议，并且选择所检索的协议作为待调整的对象。
在S816，在可接受范围之内调整参数，同时保持所选择的保留图像质量项的图像质量，使得扫描总时间的预测值变得接近作为待调整对象的协议中的扫描总时间的目标值。此后，该程序返回到S814。
现在将描述通过第二方法的协议调整的示例。图6是示出通过第二方法的协议调整的示例的简图。与图4相似，包括待运行的各扫描的扫描时间的检查时间表示为图表。
在本例中，如图6(a)所示，与图4的示例相似，设置协议，使得扫描A至D在定位器成像L之后按照这种顺序运行。预扫描“a”至“d”分别在扫描A至D之前运行。
在步骤S811，如图6的图表的水平轴所示，从检查时间的目标值TDt中减去预扫描“a”至“d”的总时间，以得到扫描总时间的目标值TSt。
在步骤S812，设置扫描A至D的扫描时间的变化比率W。变化比率W作为“扫描总时间的目标值TSt/扫描总时间的初始预测值TSo）来得到。
在步骤S813，在可接受范围之内调整各协议的参数，使得扫描A至D的每个的扫描时间成为通过将扫描时间与变化比率W相乘所得到的时间。例如，当假定变化范围W为0.7时，执行调整，使得扫描A至D的每个的扫描时间成为初始协议所预测的扫描时间的70%。在图6(c)的示例中，由于将扫描A至D的每个的扫描时间改变相同变化比率W，扫描时间能够缩短到扫描A和B的协议中的目标扫描时间。在扫描C和D的协议中，参数达到可接受范围的边界，并且扫描C和D的扫描时间达到极限(最短)。
在步骤S814，如图6(c)所示，不满足关系“扫描总时间的预测值TSp≤扫描总时间的目标值TSt”。该程序进行到步骤S815。
在步骤S815，检索其参数处于可接受范围之内并且能够经过调整的协议。因此，检索扫描A的协议。如图6(c)所示，扫描A的协议设置为待调整的下一个对象。
在步骤S817，如图6(d)所示，调整扫描A的协议的参数。在图6(d)的示例中，参数达到可接受范围的边界，扫描A的扫描时间也达到边界(最短)，以及调整暂时停止。该程序返回到步骤S814。
在第二次的步骤S814，如图6(d)所示，不满足关系“扫描总时间的预测值TSp≤扫描总时间的目标值TSt”。该程序进行到步骤S815。
在第二次的步骤S815，检索其参数处于可接受范围之内并且能够经过调整的协议。检索扫描B的协议。如图6(d)所示，扫描B的协议设置为待调整的下一个对象。
在第二次的步骤S816，如图6(e)所示，调整扫描B的协议的参数。在图6(e)的示例中，在参数达到可接受范围的边界之前，扫描总时间的预测值TS达到目标值TSt。该程序返回到步骤S814。
在第三次的步骤S814，如图6(e)所示，满足关系“扫描总时间的预测值TSp≤扫描总时间的目标值TSt”。因此，协议调整完成。
按照如上所述的实施例，当操作人员指定检查时间的目标值时，所设置的扫描协议经过调整，使得包括多个扫描的检查的检查时间的预测值变得接近检查时间的所指定目标值。因此，在给定检查时间中执行一系列扫描，以及用以有效地最大使用给定检查时间的扫描协议能够自动化。在给定检查时间中完成扫描系列的同时，能够易于设置能够抑制所得到的图像质量的退化的扫描协议。
具体来说，在本实施例中，检查时间能够在包括多个扫描的整个检查中、而不在扫描单元中优化，使得能够预计更有效和明确计划的检查。
本发明的实施例并不局限于上述实施例，本发明而是能够以各种方式改变，而没有背离本发明的主旨。
例如，待检查的对象并不局限于人类，而可以是另一种动物。
如同上述实施例中一样调整扫描的协议的扫描协议调整装置以及用于使计算机用作该装置的程序也是本发明的实施例。
虽然在上述实施例中描述了磁共振成像设备，但是本发明也能够适用于其他成像设备、例如X射线CT(计算机断层扫描)设备。
可配置本发明的许多极为不同的实施例，而没有背离本发明的精神和范围。应当理解，本发明并不局限于本说明书中的具体实施例，而是由所附权利要求书来限定。
工业适用性
本发明适用于设置扫描协议的设备，并且该设备能够缩短检查时间，从而抑制本发明图像质量的退化。

Claims (11)

1.一种扫描协议调整设备，包括：
设置装置，其设置一个检查中包含的多个扫描的扫描协议；
指定装置，其指定检查时间的目标值；以及
调整装置，其调整所设置的扫描协议，使得所述一个检查的所述检查时间的预测值变得接近所述检查时间的目标值；
其中，为所述多个扫描的扫描协议设置优先级，以及
所述调整装置按照所述优先级来调整所述扫描协议；
其中，所述调整装置调整所设置的扫描协议，使得所述多个扫描的每个的扫描时间以基本相等比率来改变。
2.如权利要求1所述的扫描协议调整设备，其中，所述检查时间的所述预测值包括运行在所述多个扫描的每个之前运行的预扫描所需的时间。
3.如权利要求1所述的扫描协议调整设备，其中，所述检查时间的所述预测值包括所述多个扫描的扫描之间的时间。
4.如权利要求2所述的扫描协议调整设备，其中，所述检查时间的所述预测值包括所述多个扫描的扫描之间的时间。
5.如权利要求1所述的扫描协议调整设备，还包括选择装置，其选择通过所述多个扫描所得到的图像的预期图像质量项，
其中所述调整装置调整参数，以便保持所选择的图像质量项的质量。
6.如权利要求2所述的扫描协议调整设备，还包括选择装置，其选择通过所述多个扫描所得到的图像的预期图像质量项，
其中所述调整装置调整参数，以便保持所选择的图像质量项的质量。
7.如权利要求3所述的扫描协议调整设备，还包括选择装置，其选择通过所述多个扫描所得到的图像的预期图像质量项，
其中所述调整装置调整参数，以便保持所选择的图像质量项的质量。
8.如权利要求5所述的扫描协议调整设备，其中，所述选择装置选择图像SNR或空间分辨率作为所述图像质量项。
9.一种成像设备，包括如权利要求1至8中的任一项所述的扫描协议调整设备。
10.如权利要求9所述的成像设备，其中，执行磁共振成像。
11.一种用于调整扫描协议的方法，包括下列步骤：
设置一个检查中包含的多个扫描的扫描协议；
指定检查时间的目标值；以及
使用调整装置调整所设置的扫描协议，使得所述一个检查的所述检查时间的预测值变得接近所述检查时间的目标值；
其中，为所述多个扫描的扫描协议设置优先级，以及
所述调整装置按照所述优先级来调整所述扫描协议；
其中，所述调整装置调整所设置的扫描协议，使得所述多个扫描的每个的扫描时间以基本相等比率来改变。
CN201380034150.8A 2012-06-27 2013-05-31 扫描协议调整设备、成像设备以及用于调整扫描协议的方法 Active CN104379059B (zh)

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