CN107427690B - Mrcat图像中的不确定区域的后退解决方案 - Google Patents

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Abstract

本发明教导了一种用于计算检查体积的备选电子密度图的方法和系统。处理系统被配置为：使用多个成像数据计算第一电子密度图；计算第二电子密度图，其中，所述第二电子密度图是所述第一电子密度图的简化版本；并且使用第一电子密度图和第二电子密度图计算备选电子密度图。

Description

MRCAT图像中的不确定区域的后退解决方案
技术领域
本发明涉及用于辐射治疗规划的磁共振(MR)成像领域。更具体地，本发明涉及一种计算检查体积的备选电子密度图的系统和方法。
背景技术
计算机断层摄影(CT)用在辐射治疗规划领域中，其中，通过CT成像收集的信息与电子密度(ED)直接相关，并且因此能够用作计算处置模拟期间的辐射剂量的基础。
为了减少辐射暴露，已经提出通过磁共振(MR)成像生成要检查的患者的电子密度(ED)图。磁共振成像(MRI)使用强磁场和无线电波来产生体内器官和内部结构的截面图像。因为由MRI机器检测到的信号根据身体的特定区的水含量和局部磁性质而变化，因此可以在研究图像中将不同的组织或物质彼此区分开。
可以根据磁共振信号导出电子密度图，并且根据磁共振成像导出的这样的电子密度图被称为MR-CAT图像(“MR-计算的衰减”)。这样的图像也可以被称为“合成CT图像”，因为其表示与计算机断层摄影图像类似的信息，而不需要利用X射线的有害辐照。对于基于磁共振的辐射治疗规划，基于从MR-CAT图像收集的信息来计算剂量分布。
由于图像采集的物理学，磁共振强度不是唯一地对应于电子密度。因此，不能通过简单的查找操作根据MR图像导出电子密度图，如根据CT图像估计这些电子密度图时通常所做的那样。用于根据MR图像创建类CT图像的第一方法描述于“Evaluation of Dixon basedSoft Tissue and Bone Classification in the pelvis for MR only based RadiationTherapy Planning”(Michael Helle、Nicole Schadewaldt等人，在ISMRM 2014处被接受的摘要)中。该第一方法依赖于针对多个预定义组织类别的体积(bulk)密度分配。其他方法包括根据多维MR信息建模CT值依赖性，如Adam Johansson、Mikael Karlsson和Tufve Nyholm的题为“CT substitute derived from MRI sequences with ultrashort echo time”(在Medical Physics 38(5)中(2011年5月))的科学论文中所教导的。
然而，通过这些方法获得的MR-CAT图像可以是不准确的电子密度图等价物，例如，由于来自MR采集或来自图像处理的图像伪影。这随后可能导致计算的剂量分布中的差异。难以估计MR-CAT伪影对剂量分布的实际影响。因此，根据MR图像创建估计的电子密度图是一个问题。
考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种用于根据磁共振成像导出改进的电子密度图的系统和方法。
发明内容
根据本发明，该目的通过具有权利要求1的特征的处理系统、具有权利要求5的特征的规划系统、具有权利要求6的特征的方法、具有权利要求10的特征的方法来实现。优选实施例在相应的从属权利要求中定义。
在本公开的一个方面中，提供了一种用于计算检查体积的备选电子密度图的处理系统。处理系统被配置为：使用多个成像数据计算第一电子密度图；计算第二电子密度图，其中，第二电子密度图是第一电子密度图的简化版本；并且使用第一电子密度图和第二电子密度图计算备选电子密度图。因此，本公开教导由备选电子密度图替代以未知误差获得的电子密度图。本发明涉及电子密度(ED)图的计算，尤其是通过磁共振成像。本发明的计算具有两个阶段。首先，计算第一ED图。计算第二ED图，其是第一ED图的简化版本。尤其是，第二EM图被简化，其中，其表示与第一ED图的解剖结构相同的部分，但是包含较少的细节。通常，第二ED图不易受伪迹的影响。然后，根据本发明，第二ED图与第一ED图一起采用以计算备选ED图。在本发明的优选实现方式中，通过由第二(更简单的)ED图(的数据)替代第一ED图的伪迹区来形成备选ED图。本发明的见解是替代ED图比第一ED图更可靠，例如对于辐射治疗规划而言。通过较少细节的伪迹区域的替代表现为是有利的，而不需要努力来移除或避免完全在第一ED图中的伪迹。
在本公开的另一方面中，处理系统被配置为在一个或多个伪迹区中由第二电子密度图替代第一电子密度图，以获得备选电子密度图。因此，本发明提出使用较不易受到伪迹影响的简化的电子密度图。备选电子密度图可能导致剂量分布的误差，然而这些误差已知在临床容许限度内。换言之，具有对剂量分布的未知影响的一个或多个伪迹区可以由具有对剂量分布的可接受影响的伪迹替代。
在系统的另一方面中，用户接口系统被提供，并且被配置为显示第一电子密度图，并且用户接口系统包括用户输入系统，所述用户输入系统允许用户输入识别和界定第一电子密度图上的一个或多个伪迹区的用户数据。因此，用户可以交互地分析第一电子密度图并且决定将哪些区视为伪迹区。
在一方面中，第二电子密度图对应于第一电子密度图的轮廓，并且填充有均匀值，具体地均匀值为等效水密度。填充有均匀值的轮廓是易于计算并导致合理误差的简化的第一电子密度图的范例。
本公开还提出了一种用于计算剂量辐射分布的规划系统。规划系统包括如上所述的处理系统。规划系统被配置用于使用多个成像数据计算第一电子密度图，计算第二电子密度图，并且计算备选电子密度图，备选电子密度图是使用第一和第二电子密度图计算的。规划系统还包括辐射治疗规划系统，所述辐射治疗规划系统被配置为使用第一电子密度图计算第一剂量辐射分布，并且使用备选电子密度图重新计算第二剂量分布。
本发明还教导了一种计算检查体积的备选电子密度图的方法，包括以下步骤：使用多个成像数据计算第一电子密度图；计算第二电子密度图，其中，第二电子密度图是第一电子密度图的简化版本；并且使用第一电子密度图(80)和第二电子密度图(82)计算备选电子密度图(84)。
在本公开的一个方面中，该方法包括以下步骤：在一个或多个识别的伪迹区中由第二电子密度图替代第一电子密度图，以获得备选电子密度图。因此，所述方法建议通过已知可接受的误差来代替未知误差。
在本公开的另一方面中，所述方法包括显示第一电子密度图并且获得识别一个或多个伪迹区的用户输入数据。这允许用户根据其判断来评估第一电子密度图的一个或多个区是否被认为是伪迹并且描绘这一个或多个伪迹区。
在本公开的一个方面中，所述方法包括向第二电子密度图分配均匀密度值，具体地是水等效密度值。诸如水等效密度值的均匀密度值能够被已知导致可接受的误差。对于对备选电子密度图的计算，均匀值还更容易操纵。
本公开还提出了一种计算剂量辐射分布的方法，包括以下步骤：计算第一电子密度图；使用第一电子密度图计算第一剂量辐射分布；使用如上所述的方法和/或如上所述的系统计算备选密度图；并且使用备选电子密度图计算第二剂量分布。因此，所述方法允许用户评估一个或多个伪迹区对剂量分布的潜在影响。
本公开还提出了一种包括存储在其中的控制逻辑的计算机程序产品，所述控制逻辑用于令计算机运行使得处理器能够执行所提出的方法的步骤的指令。本公开还提出了一种包括计算机模块的计算机程序产品，所述计算机模块被配置为：使用多个成像数据计算第一电子密度图；计算第二电子密度图，其中，第二电子密度图是第一电子密度图的简化版本；并且使用第一电子密度图和第二电子密度图计算备选电子密度图。
附图说明
本发明的这些和其它方面将根据下文参考附图描述的优选实施例变得显而易见，并且将参考下文参考附图描述的优选实施例得到阐述，其中：
图1是根据本发明的优选实施例的系统的框图；
图2A和图2B示出了利用图1的系统获得的图像密度图；
图3A示出了第一图像密度图和对应的剂量分布，并且图3B示出了利用图1的系统和图2的方法获得的备选图像密度图和对应的剂量分布；并且
图4示出了根据本公开的方面的计算备选电子密度图的方法；
图5示出了根据本公开的一个方面的辐射规划方法。
图1示出了用于估计检查体积V的电子密度图的系统1。系统1还适于基于估计的电子密度图来计算剂量分布。
附图标记列表
1：系统
6：第一剂量分布
7：第二剂量分布
10：成像系统
20：多个图像数据
30：处理系统
40：用户接口系统
42：用户输入
44：次级显示器
80：第一电子密度图
82：第二电子密度图
84：第三电子密度图
90：伪迹区
91：密度值伪迹
92：密度值近邻
93：替代密度值
95：轮廓
具体实施方式
为此，系统1包括成像系统10，成像系统10用于采集多个图像数据20，以用于采集检查体积内部的物理性质的特定分布。成像系统10在所描述的实施例中是本领域已知的磁共振(MR)成像系统。在这种情况下，物理性质是磁共振强度。然而，成像系统可以是其成像数据可以用于估计电子密度图的另一类型的成像系统。
系统1还包括被配置为处理多个图像数据20的处理系统30。处理系统30被配置为基于所采集的多个图像数据20来生成第一电子密度图80。第一电子密度图80示出骨骼和软组织的内部结构。可以使用本领域已知的计算技术来计算第一电子密度图80。
图2A示出了第一电子密度图80的范例。本领域技术人员将理解，可以使用成像系统10和本领域已知的计算成像技术来将第一电子密度图80计算为具有尽可能高的细节水平。如介绍部分所解释的，第一电子密度图80对应于MR-CAT图像(“MR-计算的衰减”)，所述MR-CAT图像可以具有被识别为伪迹区90的一个或多个区。在图2A的范例中，第一电子密度图80具有一个伪迹区90，所述伪迹区包括具有伪迹值91的伪迹和具有近邻值的其近邻，在图2A上示出亮点。该伪迹区90可以从磁共振采集或者从在处理多个成像数据和计算第一电子密度图80期间的分配误差产生。
处理系统30还被配置为生成第二电子密度图82。第二电子密度图82是与第一电子密度图80相比较而言简化的电子密度图，具有较低的细节水平，但是具有较少的伪迹的风险。在所描述的实施例中，第二电子密度图82可以表示第一电子密度图80的轮廓92。第二电子密度图82可以填充有均匀密度值93。在图2B上示出了第二电子密度图82的范例。在该范例中，第二电子密度图82表示被分割的物体，其被轮廓化且填充有水等效密度。这是非限制性范例，并且可以使用其他密度等效值。
处理系统30还被配置为使用第一电子密度图80和第二电子密度图82导出第三电子密度图84。更准确地说，处理系统30被配置为在第一电子密度图80中识别的一个或多个伪迹区90中由第二电子密度图82替代第一电子密度图80，以获得相关的第三电子密度图84。换言之，具有伪迹值91的伪迹及所述伪迹的在第一电子密度图80中的具有近邻值92的近邻由所识别的伪迹区中的来自第二电子密度图82的第二电子密度图密度值93替代。第二电子密度图密度值93是替代值93。
用户接口系统40被提供在系统1中并且被配置为用于对用户的交互显示。用户接口系统40可以被集成在处理系统30内，或者可以是次级计算设备。
用户接口系统40被配置为显示第一电子密度图80、第二电子密度图82和第三电子密度图84中的至少一个。
用户接口系统40配置有输入系统42，输入系统42适于允许用户输入识别第一电子密度图80上的一个或多个伪迹区90的识别数据44。例如，用户可以在显示器上使用笔式设备绘制一个或多个伪迹区90的伪迹轮廓作为识别数据44。其他输入系统42可以包括例如种子放置和区域生长、彩弹、包围所述区域的活动线，将球放置在所述区域中。
用户可以依靠他的专业经验来识别和界定(delimit)第一电子密度图80上被认为是伪迹的那些区域，或者依靠为了其方便而提供或者输入到图像处理系统中的阈值以识别和界定伪迹区。
处理系统30可以被配置为识别并界定被认为是伪迹区的区域。例如，可以通过体内的皮质骨分段上的尺寸阈值来检测一个或多个伪迹区90。处理系统30可以考虑图像中的检测到的组织类型之间的关系，并且使用所述关系作为指示伪迹的有效性量度。这样的关系的范例可以是骨骼中的皮质骨分数。使用最小值阈值和最大值阈值的方法可以被用于界定一个或多个伪迹区。
处理系统30被配置为使用在第一电子密度图80中的识别的一个或多个伪迹区90，并且在识别的一个或多个伪迹区90中由第二电子密度图82替代第一电子密度图80，从而得到第三电子密度图84。
第三电子密度图84因此是无伪迹的，或在识别的伪迹区90中至少具有小于从伪迹值91产生的相对于实际密度值的偏差的相对于检查体积的实际密度值的偏差。换言之，处理系统30适于利用示出已知和可接受的误差的区域来替代具有未知误差的所识别的伪迹区90。第三电子密度图84是备选电子密度图，其可以用于例如辐射治疗规划。
辐射治疗规划系统45被配置为使用第一电子密度图80或第三电子密度图84之一来计算成像体积的辐射剂量分布。具体地，辐射治疗规划系统45被配置为使用第一电子密度图80来计算针对成像体积的第一辐射剂量分布6并且使用第三电子密度图84来计算针对成像体积的第二辐射剂量分布7。
可以将第一辐射剂量分布6显示并叠加在第一电子密度图80上，如图3A所示。可以将第二辐射剂量分布7显示并叠加在第三电子密度图84上(图3B)。
示出在第一电子密度图80上计算的第一剂量分布6或在第三电子密度图84上计算的第二剂量分布7的图像可以由交互式显示器40或次级显示器44显示。
示出在第一电子密度图80上计算的第一剂量分布6或在第三电子密度图84上计算的第二剂量分布7的图像可以同时显示在交互式显示器40的分离的显示区上，或者由次级显示器44显示。
本领域技术人员将理解，本发明因此提出了在某些区(例如，由用户标记为不可信的区)中由来自另一ED图的片块替代MR-CAT图像，所述片块通常可能示出针对真实ED图的较大偏差但是已知给出针对处置剂量计算的可接受的结果。换言之，具有未知误差的区域被替代为在剂量分布中示出已知和可接受的误差的区域。
本系统的另一优点是，用户可以通过改变所识别的一个或多个伪迹区来评估伪迹对剂量分布的潜在影响。
处理系统30和辐射治疗规划系统45可以使用具有一个或多个计算机处理器的任何类型的计算设备来实施。
图4示出了根据本公开的方面的计算备选电子密度图或MR-CAT图像的方法。参考图1的系统描述了所述方法。
在第一步骤S1中，处理系统30使用多个成像数据来计算第一电子密度图80。多个成像数据可以是从磁共振成像系统获得的采集数据。第一电子密度图80对应于显示可能的最佳细节水平的原始MR-CAT图像。第一电子密度图80可以具有被认为是不可信的并且因此被认为是伪迹区90的一个或多个区。
可以通过用户在用户接口系统40上对第一电子密度图80进行可视化来识别和标记伪迹区。例如，用户可以借助于笔输入界定第一电子密度图80上的一个或多个伪迹区90的轮廓。识别和界定步骤也可以由合适的图像处理系统和软件自动执行。处理系统30可以例如使用图像中的检测到的组织类型之间的关系作为指示伪迹的有效性量度。这样的关系的范例可以是骨骼中的皮质骨分数。
处理系统30可以使用本领域已知的任何计算方法来基于通过磁共振测量采集的成像数据来计算MR-CAT图像。
在第二步骤S2中，处理系统计算具有比第一电子密度图80少的细节的第二电子密度图82。换言之，第二电子密度图82是第一电子密度图80的简化版本。范例在图2B上被示出，其中，第二电子密度图82对应于简化的第一电子密度图80，其中，仅身体轮廓被分割并且被填充有均匀值。例如，可以使用水等效密度值。
该步骤S2对于图像伪迹更加鲁棒，另一方面，与原始MR-CAT图像相比，与真实密度图的偏差通常将更大。
步骤S1和S2可以并行或一个接一个地执行。可以使用多个成像数据来计算第二电子密度图82。在本发明的备选方面中，第二电子密度图82可以根据第一电子密度图80导出。例如，处理系统30可以导出第一电子密度图的轮廓并且利用其它密度值填充第一电子密度图以提出第二电子密度图82。第二电子密度图82是通过在第一电子密度图80上设置最大值阈值并通过将高于该最大值阈值的任何密度值设置为其他密度值来生成的。优选的其他密度值是水的密度值。
在第三步骤S3中，处理系统30使用第一电子密度图80和第二电子密度图82计算备选电子密度图84。处理系统30在一个或多个伪迹区90中由第二电子密度图82替代第一电子密度图80，以获得备选电子密度图84。
图5示出了在本公开的一个方面中的计算剂量辐射分布的方法的工作流程。参考图1描述的系统描述了该方法。
在第一步骤S12中，使用通过磁共振技术或类似技术获得的成像数据来计算第一电子密度图80。第一剂量辐射分布6使用第一电子密度图来计算，并且与第一电子密度图一起显示。
在第二步骤S22中，使用参考图4描述的方法计算备选密度图84。在第三步骤S32中，使用备选密度图84来计算第二剂量分布7。在第四步骤S42中，第二剂量分布7与备选电子密度图(84)一起显示。
将显而易见的是，以可接受的误差生成第二剂量分布7，而不是由于第一电子密度图80中的伪迹区90而以未知误差生成的第一剂量分布6。此外，本公开的教导允许用户评估伪迹对剂量分布的潜在影响。
本发明可应用于使用基于MR的密度图的RT规划系统，例如，Pinnacle，或针对基于MR的RT规划的潜在解决方案。此外，其也可以应用于PET/MR系统上的PET重建。
本发明当然不限于所描述的或示出的实施例，而是通常延伸到落入如鉴于前述描述和附图所看到的利要求的范围内的任何实施例。尽管上面可能已经关于图示的实施例中的仅一个描述了本发明的特定特征，但是这样的特征可以与其它实施例的一个或多个特征组合，如对于任何给定的特定应用而言可能是期望的和有利的。根据本发明的以上描述，本领域的技术人员将认识到改进、改变和修改。本领域技术范围内的这样的改进、改变和修改旨在由权利要求所覆盖。权利要求中的任何附图标记不限制本发明的范围。术语“包括”要被理解为不排除其他元件或步骤，并且术语“一”或“一个”不排除多个。

Claims (9)

1.一种用于计算检查体积的备选电子密度图(84)的处理系统，包括处理系统(30)，所述处理系统(30)被配置为：
-使用多个成像数据来计算第一电子密度图(80)，
-计算第二电子密度图(82)，其中，所述第二电子密度图(82)是所述第一电子密度图(80)的简化版本，
-使用所述第一电子密度图(80)和所述第二电子密度图(82)来计算所述备选电子密度图(84)，
其中，所述处理系统(30)被配置为在一个或多个伪迹区(90)中由所述第二电子密度图(82)替代所述第一电子密度图(80)，以获得所述备选电子密度图(84)，
其中，所述处理系统还包括用户接口系统(40)，所述用户接口系统被配置为显示所述第一电子密度图(80)，并且所述用户接口系统包括用户输入系统(42)，所述用户输入系统允许用户输入识别和界定所述第一电子密度图上的所述一个或多个伪迹区(90)的用户数据。
2.根据权利要求1所述的处理系统，其中，所述第二电子密度图(82)对应于所述第一电子密度图(80)的轮廓，并且被填充有均匀值，具体地所述均匀值是等效水密度。
3.一种用于计算剂量辐射分布的规划系统，包括：
-根据权利要求1至2中的任一项所述的处理系统(30)，其被配置用于使用多个成像数据来计算第一电子密度图(80)，计算第二电子密度图(82)并且计算备选电子密度图(84)，所述备选电子密度图(84)是使用所述第一电子密度图(80)和所述第二电子密度图(82)计算的，
-辐射治疗规划系统(45)，其被配置为使用所述第一电子密度图(80)来计算第一剂量辐射分布，并且使用所述备选电子密度图(84)来重新计算第二剂量分布。
4.一种计算检查体积的备选电子密度图的方法，包括以下步骤：
-使用多个成像数据来计算第一电子密度图(80)，
-计算第二电子密度图(82)，其中，所述第二电子密度图(82)是所述第一电子密度图(80)的简化版本，
-使用所述第一电子密度图(80)和所述第二电子密度图(82)来计算所述备选电子密度图(84)，
-在一个或多个识别的伪迹区(90)中由所述第二电子密度图(82)替代所述第一电子密度图(80)，以获得所述备选电子密度图(84)，
-显示所述第一电子密度图(80)并且获得识别所述一个或多个伪迹区(90)的用户输入数据。
5.根据权利要求4所述的方法，包括向所述第二电子密度图(82)分配均匀密度值，所述均匀密度值具体地是水等效密度值。
6.一种计算剂量辐射分布的方法，包括以下步骤：
-计算第一电子密度图(80)，
-使用所述第一电子密度图(80)来计算第一剂量辐射分布，
-使用根据权利要求4-5中的任一项所述的方法和/或根据权利要求1-3的任一项所述的系统来计算备选密度图(84)，
-使用所述备选电子密度图(84)来计算第二剂量分布。
7.一种计算检查体积的备选电子密度图的装置，包括处理器和具有计算机程序的存储器，所述存储器包括存储在其中的控制逻辑，所述控制逻辑用于令计算机运行使得处理器能够执行根据权利要求4-5中的任一项所述的方法的步骤的指令。
8.一种计算检查体积的备选电子密度图的装置，包括：
-用于使用多个成像数据来计算第一电子密度图(80)的单元；
-用于计算第二电子密度图(82)的单元，其中，所述第二电子密度图(82)是所述第一电子密度图(80)的简化版本；
-用于使用所述第一电子密度图(80)和所述第二电子密度图(82)来计算备选电子密度图(84)的单元；
-用于在一个或多个识别的伪迹区(90)中由所述第二电子密度图(82)替代所述第一电子密度图(80)，以获得所述备选电子密度图(84)的单元；以及
-用于显示所述第一电子密度图(80)并且获得识别所述一个或多个伪迹区(90)的用户输入数据的单元。
9.一种计算剂量辐射分布的装置，所述装置包括处理器和具有计算机程序的存储器，所述存储器包括存储在其中的控制逻辑用于令计算机运行使得处理器能够执行根据权利要求6所述的方法的步骤的指令。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104427938A (zh) * 2012-06-28 2015-03-18 西门子公司 用于产生相位对比显示的方法和x射线系统

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1057371A (ja) * 1996-08-27 1998-03-03 Ge Yokogawa Medical Syst Ltd 医用装置および標的領域設定方法
US8718232B2 (en) * 2009-04-30 2014-05-06 Siemens Aktiengesellschaft Reconstruction of an emission tomography image
RU2571374C2 (ru) * 2009-08-31 2015-12-20 Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. Интерактивный компьютеризованный редактор для компенсаторов, используемых в планировании лучевой терапии
EP2724172A2 (en) 2011-06-27 2014-04-30 Koninklijke Philips N.V. Bone mri using an ultrashort echo time pulse sequence with fid and multiple gradient echo acquisition and water-fat separation processing
US9245208B2 (en) 2011-08-11 2016-01-26 The Regents Of The University Of Michigan Patient modeling from multispectral input image volumes
EP2991546B1 (en) 2013-04-02 2016-11-30 Koninklijke Philips N.V. Detection of bone tissue using magnetic resonance imaging
EP3039441A1 (en) * 2013-08-30 2016-07-06 Koninklijke Philips N.V. Dixon magnetic resonance imaging
CN106133790B (zh) 2014-03-28 2020-09-29 皇家飞利浦有限公司 用于在组织种类分离的帮助下基于磁共振图像生成一幅或多幅计算机断层摄影图像的方法和设备
JP6927880B2 (ja) 2015-02-17 2021-09-01 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 医療撮像検出器
DE102016218359B3 (de) * 2016-09-23 2017-11-09 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Korrektur einer synthetischen Elektronendichtekarte

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104427938A (zh) * 2012-06-28 2015-03-18 西门子公司 用于产生相位对比显示的方法和x射线系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CT substitute derived from MRI sequences with ultrashort echo time;Adam Johansson;《MEDICAL PHYSICS》;20110530(第38期);第2708-2714页 *
MRI-Based Attenuation Correction for Whole-Body;Matthias Hofmann;《THE JOURNAL OF NUCLEAR MEDICINE》;20110901(第52期);第1392-1394页 *

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