CN108303746B - 金属物检测的方法、存储介质和磁共振成像系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种金属物检测的方法，可用于检测磁共振成像系统中的被扫描对象上是否有金属，所述方法包括：获取所述磁共振成像系统的主磁场图像；获取所述主磁场图像中金属区域的参数信息；将所述金属区域的参数信息予以显示。对患者进行核磁共振扫描前，利用现有的磁共振系统，先对患者的进行金属物检测，以尽早的发现患者体内外的金属物，进而有效避免因金属异物而影响后续核磁共振扫描成像，从而在确保扫描图像质量的同时，能够保障进行磁共振扫描患者的人身安全。

Description

金属物检测的方法、存储介质和磁共振成像系统

技术领域

本发明涉及磁共振扫描技术领域，特别是涉及一种金属物检测的方法、存储介质和磁共振成像系统。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，简称MRI)是利用核磁共振现象制成的一类用于医学检查的成像设备。

目前，在进行磁共振临床扫描前，一般是医生口头提醒患者自行去除掉诸如手表、眼镜、戒指、手环、耳环、金属扣子、金属拉链、皮带环、硬币、打火机等随身携带的金属物品，或者通过询问获悉患者身体内是否植入有诸如假肢、假牙、人工瓣膜等金属假体。

但是，在实际的操作中，患者经常会遗漏随身携带的金属物品或者遗忘身体内曾经植入的金属假体，遗漏的这些金属物不仅会导致磁共振扫描获取的医学影像中出现黑洞或变形等缺陷，进而影响临床诊断的准确性，同时由于金属物在进行核磁共振时会受到较强的磁力，从而击伤或发热灼伤患者。

发明内容

基于此，有必要提供一种金属物检测的方法及装置、磁共振成像系统，在对患者进行核磁共振扫描前，利用现有的磁共振系统，先对患者的进行金属物检测，再进行磁共振扫描成像，从而能够有效的提醒患者将所携带的全部金属物品予以摘除，同时也能精确的获取患者体内金属物相关的参数信息，以便于后续选择合适的模式对感兴趣的区域进行磁共振扫描成像。

一种金属物检测的方法，可用于检测磁共振成像系统中的被扫描对象上是否有金属，所述方法包括：

获取所述磁共振成像系统的主磁场图像；

获取所述主磁场图像中金属区域的参数信息；

将所述金属区域的参数信息予以显示。

在一个可选的实施例中，于所述磁共振成像系统进行主磁场匀场校准的过程中，采用与所述主磁场匀场校准同一个脉冲序列获取所述主磁场图像。

在一个可选的实施例中，所述脉冲序列为3D GRE脉冲序列。

在一个可选的实施例中，所述金属区域的参数信息包括以下至少一种：所述金属区域在所述主磁场图像中的相对位置、所述金属区域的形状和所述金属区域的大小尺寸。

在一个可选的实施例中，所述将所述金属区域的参数信息予以显示，包括：

利用交互式显示设备将所述金属区域的参数信息以图形或文字的方式予以显示。

在一个可选的实施例中，所述将所述金属区域的参数信息予以显示，包括：

以分类的方式将所述金属区域的参数信息予以显示；

其中，所述分类的方式包括按照所述金属区域位于所述患者的体内或体外，所述金属区域的大小，和/或，所述金属区域对感兴趣区域的图像质量的影响程度进行分类显示。

在一个可选的实施例中，所述方法还包括：

判断所述主磁场图像中是否存在灰阶值变化大于预设阈值的区域；

将灰阶值变化大于预设阈值的区域作为所述金属区域，以获取所述主磁场图像中所述金属区域的参数信息。

在一个可选的实施例中，所述方法还包括：

在获取所述主磁场图像中金属区域的参数信息的同时，识别出所述主磁场图像中的体内空腔区域、体表局部弯曲区域和磁体均匀性边界区域，以及

判断感兴趣区域是否位于磁体脂肪抑制区；

其中，该感兴趣区域为被扫描对象身上的扫描成像的目标区域，例如需要进行手术或者成像的区域等。

一种计算机可读存存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一项所述方法的步骤。

一种磁共振成像系统，可包括存储介质和处理器；所述存储介质上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现对位于磁共振成像系统扫描腔中的被扫描对象上是否有金属的检测方法，所述方法包括以下步骤：

获取所述磁共振成像系统的主磁场图像；

分析所述主磁场图像的图像信息，以确定所述主磁场图像中是否有金属区域；

如有金属区域，则将所述金属区域予以显示或给出相应的提醒和/或提示。

上述金属物检测的方法、存储介质和磁共振成像系统，在对患者进行核磁共振扫描前，利用现有的磁共振系统，在进行正式的扫描成像前先对患者的进行金属物检测，以尽早的发现患者体内外的金属物，进而有效避免因金属异物而影响后续核磁共振扫描成像，从而在确保扫描图像质量的同时，能够保障进行磁共振扫描患者的人身安全。

附图说明

图1为一个实施例中金属物检测的方法的流程示意图；

图2为另一个实施例中金属物检测的方法的流程示意图；

图3为一个实施例中金属物检测的装置的结构示意图；

图4为一个实施例中磁共振成像系统的内部结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1为一个实施例中金属物检测的方法的流程示意图。如图1所示，一种金属物检测的方法，可包括以下步骤：

步骤S1，获取主磁场图像。

具体的，在利用核磁共振设备扫描患者时，可于诸如脂肪抑制应用中进行主磁场(即B0场)匀场校准的过程中，即在磁共振设备采用成像序列进行正式的磁共振扫描之前，可采用与主磁场匀场校准相同的脉冲序列(即校准序列)来采集主磁场图像(即B0场图)。例如，采用与主磁场匀场校准序列同一序列(如3D GRE双回波序列或3D GRE三回波序列等)，即将两者的序列合二为一，以在进行主磁场匀场校准的同时，获取主磁场图像。

步骤S2，获取主磁场图像中金属区域的参数信息。

具体的，基于步骤S1中所获取的主磁场图像，可通过诸如判断分析该主磁场图像中是否存在诸如变化剧烈的区域来判断主磁场图像中是否存在金属区域，并将变化剧烈的区域作为金属区域；当然，也可采用其他现有的方法及相关技术，来判断主磁场图像中是否存在金属区域。后续，可基于上述确定后的金属区域，来进一步的获取该金属区域的参数信息。其中，金属区域的参数信息可包括该金属区域在主磁场图像(B0场图)中的相对位置信息、金属区域的形状和金属区域的尺寸等相关属性内容。

步骤S3，将金属区域的参数信息予以输出。

具体的，可利用诸如磁共振成像系统中的交互式显示设备，将步骤S2中所获取的金属区域的参数信息以文字或图形的方式呈现给磁共振成像系统的操作人员，以便于其能够根据交互式显示设备所显示的内容，来提示患者将位于患者体外的金属物予以摘除，同时也可基于所显示的金属区域的参数信息调整扫描模式，以避免患者体内的金属对感兴趣区域成像产生不利的影响。

上述的金属物检测的方法，基于磁共振成像的基础上，在患者临床序列扫描(如主磁场匀场校准)的过程中，通过对获得的主磁场图像进行判断分析，能够尽早的发现患者体内外金属及其所处的位置和形状大小等，并可通过诸如交互式现实设备将所获得金属区域的参数信息予以成像，以提醒并协助磁共振操作人员排除金属异物对于核磁共振成像的干扰，进而使得核磁共振系统能够获得稳定质量的临床扫描图像，确保患者进行核磁共振的人身安全。

图2为另一个实施例中金属物检测的方法的流程示意图。在另一个可选的实施例中，如图2所示，金属物检测的方法可应用在利用核磁共振设备扫描患者时，于诸如脂肪抑制应用中进行主磁场(B0)匀场校准的过程中，该方法具体可包括：

步骤S11，在对主磁场进行匀场校正的同时获取主磁场图像。

具体的，在患者进行核磁共振设备扫描成像或治疗时，可直接将基于脂肪抑制应用中进行主磁场(B0)匀场校准所获取的主磁场图像作为后续金属物检测的原始图像。例如，采用3D GRE双回波序列进行匀场校准时，可将获取的主磁场图像(即B0场图)作为后续金属物检测的原始图像。其中，采用3D GRE双回波序列作为脉冲序列，可快速的获取稿分辨率的主磁场图像；同时，由于将主磁场匀场校准序列与金属物检测序列合二为一，进而能够在主磁场匀场校准过程中对患者进行金属物检测，从而无需额外增加金属物探测扫描的时间及相关设备。

步骤S12，判断主磁场图像中是否存在灰阶值变化大于预设阈值的区域。

具体的，基于步骤S11中所获取的主磁场图像，根据系统内部预设的用于表示相邻像素间图像灰阶度值变化的预设阈值，即通过判断该主磁场图像中是否存在变化剧烈的位置区域，来确定该主磁场图像中是否存在金属区域。当然，也可通过诸如梯度值、一阶导数等方式来进行金属区域的判断。

优选地，在对高分辨率主磁场图像(即B0场图)进行相位解缠绕后，可通过分析场图的变化剧烈区域的位置和大小等参数信息，来提升识别金属区域的准确性。

其中，若判断出该主磁场图像中不存在灰阶值变化大于预设阈值的区域，即该主磁场图像中不存在定义的变化剧烈的位置区域，则直接结束金属物检测流程；否则，则继续进行步骤S13。

步骤S13，将灰阶值变化大于预设阈值的区域作为金属区域。即将灰阶值变化大于预设阈值的相关区域作为后续金属物检测的目标区域(即金属区域)进行输出。

进一步地，在步骤S13中还可进一步的包括对金属区域的进一步的确定步骤。例如，在输出的金属区域相关信息(例如图形形状、位置等)后，可根据设定的金属特性参数来对输出的金属区域进行进一步的核实，并将核实后的金属区域作为确定的金属区域进行输出；当然，在此步骤中，也可是操作人员根据经验对输出的金属区域进行进一步的核实操作。这样，就能确保金属区域判断的准确性。

步骤S14，可基于步骤S13中确定的金属区域，来获取该金属区域在主磁场图像中的参数信息，也可进行步骤S12或步骤S13的同时，获取该金属区域在主磁场图像中的参数信息，以节省金属物检测的时间。

优选地，金属区域的参数信息可包括该金属区域在主磁场图像(B0场图)中的相对位置信息、金属区域的形状和金属区域的尺寸等相关信息。

步骤S15，采用交互式显示设备将金属区域的参数信息以图形、文字等方式予以输出呈现，以达到提醒及辅助消除金属异物对核磁共振扫描成像的不利影像。

具体的，在检测到主磁场图像中存在金属区域时，发出诸如灯光、声音、振动等报警信息，以提醒磁共振成像系统的操作人员患者身上可能携带有金属异物；同时，也可利用磁共振成像系统中的交互式显示设备，将步骤S14中所获取的金属区域的参数信息呈现给磁共振成像系统的操作人员，以便于其能够根据交互式显示设备所显示的内容，来提示患者将位于患者体外的金属物予以摘除，也可基于所显示的金属区域的参数信息方便操作人员调整扫描模式，以避免患者体内的金属对感兴趣区域成像产生不利的影响。

进一步的，在利用磁共振成像系统中的交互式显示设备，将步骤S14中所获取的金属区域的参数信息呈现给磁共振成像系统的操作人员时，可根据所获取的金属区域的参数信息进行分类提醒及辅助提示；例如，可直接根据金属区域的位置信息，将金属区域进行体内、体外分类显示，同时将金属区域的大小、形状等具体属性等内容以图形和/或文字等方式进行呈现。

另外，交互式显示设备也可根据金属区域对图像质量影响的严重程度进行分类显示及提供相应的辅助操作内容信息，以提醒并提示操作人员采用不同的操作处理，来协助操作人员有效降低一些无法去除的金属区域(例如植入患者体内的假体)对核磁共振扫描成像的所造成的不利影响。

例如，在利用核磁共振设备对患者进行临床扫描时，可于诸如脂肪抑制应用中进行主磁场(B0)匀场校准的过程中，通过自动分析主磁场图像中是否存在金属区域及存在的金属区域对核磁共振扫描成像的图像所造成不利影响，来实现金属物的探测和提醒；其中，主磁场图像中存在金属区域时，可将对应层面的幅值图与主磁场图像展示给操作者，并根据金属区域所在的位置及对扫描图像影响的严重程度提供相应的操作建议。

进一步地，主磁场图像中存在的金属区域对核磁共振扫描成像的图像所造成不利影响(即金属区域对扫描图像影响的严重程度)所提供操作建议可包括：

(1)针对金属区域位于患者体内(即患者体内存在植入金属物)时，提醒核磁共振操作人员在对患者进行核磁共振扫描成像操作时，注意患者人身安全，并根据金属区域对感兴趣区域的图像质量的影响程度，提供相应的操作模式。

(2)针对金属区域位于患者体表或者体外(即患者体表或者体外携带有金属物)时，提醒操作人员进行退床操作并提醒患者取出相应的金属物后，再次进行金属物检测操作。

(3)对于临床感兴趣中心区域超出磁体脂肪抑制区的情况，提醒操作人员重新选择病床模式。

如图3所示，在另一个可选的实施例中，金属物检测的方法还可包括：

步骤S16，识别出主磁场图像中的体内空腔区域、表面局部弯曲区域和磁场均匀性边界区域，以及判断主磁场图像中的感兴趣区域是否位于磁体脂肪抑制区。

具体的，由于在相位解缠绕后的主磁场图像中，在体内空腔区域的四周、表面局部弯曲区域中被检测物体一侧以及磁场均匀性边界处均会存在灰阶值变化，故可通过判断上述主磁场图像中灰阶值变化是否超过所对应的阈值，来确定识别出主磁场图像中的体内空腔区域、表面局部弯曲区域和磁场均匀性边界区域等特定的区域。

另外，在进行上述的步骤S12～S15的同时，还可基于步骤S11所获取的主磁场图像进行诸如体内空腔区域、表面局部弯曲区域和磁场均匀性边界区域等各种判断及识别操作，同时也可通过判断主磁场图像中的感兴趣区域是否位于磁体脂肪抑制区，来进一步的降低误报或漏报等缺陷。

图3为一个实施例中金属物检测的装置的结构示意图。如图3所示，一种金属物检测的装置，可应用于在磁共振成像系统进行主磁场匀场校准的过程中实现上述金属物检测的方法，该装置可包括第一获取模块21、第二获取模块23和输出模块24，第一获取模块21通过第二获取模块23与输出模块24连接；第一获取模块21可用于获取主磁场图像，第二获取模块23可用于获取主磁场图像中金属区域的参数信息，输出模块24可用于将金属区域的参数信息予以输出；其中，第一获取模块21可采用与主磁场匀场校准相同的脉冲序列(如3DGRE双回波序列或3D GRE三回波序列)获取主磁场图像。

进一步地，如图3所示，在一个可选的实施例中，金属物检测的装置还包括判断模块22，第一获取模块21通过判断模块22与第二获取模块23连接；判断模块22可用于判断主磁场图像中是否存在灰阶值变化大于预设阈值的区域；其中，第一获取模块21用于块将灰阶值变化大于预设阈值的区域作为金属区域，并获取主磁场图像中金属区域的参数信息。

进一步地，如图3所示，在一个可选的实施例中，金属物检测的装置还包括分别与第一获取模块21和输出模块24连接的识别判断模块25，该识别判断模块25可用于在第二获取模块23在获取主磁场图像中金属区域的参数信息的同时，识别出主磁场图像中的体内空腔区域、体表局部弯曲区域和磁体均匀性边界区域，以及判断感兴趣区域是否位于磁体脂肪抑制区。

参见图4所示，一种计算机可读存存储介质，其上可存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可实现以下步骤：获取磁共振成像系统的主磁场图像；获取主磁场图像中金属区域的参数信息；将所述金属区域的参数信息予以显示。

上述对于计算机可读存介质的限定可以参见上文中对于金属物检测的方法的具体限定，在此不再赘述。

参见图4所示，一种磁共振成像系统，可包括存储介质和处理器，该存储介质上存储有可在处理器上运行的计算机程序，且该处理器执行上述的计算机程序时可实现对位于磁共振成像系统扫描腔中的被扫描对象上是否有金属的检测方法；该方法可包括以下步骤：

获取磁共振成像系统的主磁场图像；

分析上述的主磁场图像的图像信息，以确定该主磁场图像中是否有金属区域；

如有金属区域，则将该金属区域予以显示或给出相应的提醒和/或提示。

进一步地，如图4所示，磁共振成像系统还可包括用于与其他设备(如医学成像设备)交互的通信接口、用于输入数据或操作控制命令的输入装置以及用于显示相应的图像文字信息的显示装置；例如，该显示装置可用于将上述的金属区域予以显示，或者在检测到金属区域时发出相应的提醒和/或提示讯息等。

上述对于磁共振成像系统的进一步限定可以参见上文中对于金属物检测的方法的具体限定，在此不再赘述。

需要说明的是，实现上述方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，该程序可存储于一计算机可读取存储介质中；上述的程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，上述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，简称ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，简称RAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种金属物检测的方法，其特征在于，用于检测磁共振成像系统中的被扫描对象上是否有金属，所述方法包括：

获取所述磁共振成像系统的主磁场图像；

获取所述主磁场图像中金属区域的参数信息；

将所述金属区域的参数信息予以显示；

于所述磁共振成像系统进行主磁场匀场校准的过程中，采用与该主磁场匀场校准同一个脉冲序列获取所述主磁场图像；

所述方法还包括：

在获取所述主磁场图像中金属区域的参数信息的同时，识别出所述主磁场图像中的体内空腔区域、体表局部弯曲区域和磁体均匀性边界区域，以及

判断感兴趣区域是否位于磁体脂肪抑制区；

所述获取所述主磁场图像中金属区域的参数信息步骤中，对所述主磁场图像进行相位解缠绕后分析所述主磁场图像的变化剧烈区域的位置和大小以识别所述金属区域。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脉冲序列为3D GRE脉冲序列。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属区域的参数信息包括以下至少一种：所述金属区域在所述主磁场图像中的相对位置、所述金属区域的形状和所述金属区域的大小尺寸。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述金属区域的参数信息予以显示，包括：

利用交互式显示设备将所述金属区域的参数信息以图形或文字的方式予以显示。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述金属区域的参数信息予以显示，包括：

以分类的方式将所述金属区域的参数信息予以显示；

其中，所述分类的方式包括按照所述金属区域位于患者的体内或体外，所述金属区域的大小，和/或，所述金属区域对感兴趣区域的图像质量的影响程度进行分类显示。

6.如权利要求1～5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断所述主磁场图像中是否存在灰阶值变化大于预设阈值的区域；

将灰阶值变化大于预设阈值的区域作为所述金属区域，以获取所述主磁场图像中所述金属区域的参数信息。

7.一种计算机可读存存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1～6中任意一项所述方法的步骤。

8.一种磁共振成像系统，其特征在于，包括存储介质和处理器；所述存储介质上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现对位于磁共振成像系统扫描腔中的被扫描对象上是否有金属的检测方法，所述方法包括以下步骤：

获取所述磁共振成像系统的主磁场图像；

分析所述主磁场图像的图像信息，以确定所述主磁场图像中是否有金属区域；

如有金属区域，则将所述金属区域予以显示或给出相应的提醒和/或提示；

于所述磁共振成像系统进行主磁场匀场校准的过程中，采用与该主磁场匀场校准同一个脉冲序列获取所述主磁场图像；

所述方法还包括：

识别出所述主磁场图像中的体内空腔区域、体表局部弯曲区域和磁体均匀性边界区域，以及

判断感兴趣区域是否位于磁体脂肪抑制区；

所述方法还包括：

对所述主磁场图像进行相位解缠绕后分析所述主磁场图像的变化剧烈区域的位置和大小以识别所述金属区域。

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