[发明专利]利用CT和MR图像的协同配准进行淋巴结成像的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2006年10月26日提交的序列号为60/854,182的临时申请，该申请的全部内容在此被引入作为参考。

技术领域

本公开内容涉及成像，并且更具体地涉及用于利用CT和MR图像的协同配准(co-registration)进行淋巴结成像的系统和方法。

背景技术

淋巴结是担当过滤器的淋巴系统的组成部分。淋巴结具有网状连接组织的内部蜂窝结构，该组织包括用于阻止感染的淋巴细胞。淋巴转移是位于淋巴结中的小型癌生长。淋巴转移由进入淋巴系统的癌细胞引起，并且因而蔓延到淋巴结。

可以对淋巴结进行成像以将淋巴转移位置提供给医生，以便最终可以把诸如放射治疗和外科手术的治疗作为目标。例如，放射治疗可以针对淋巴转移，以便在与没有对准目标的全身放射治疗相比时提供更有效的治疗和减少的副作用。

有许多可用于提供内部结构的医学图像的技术。例如，计算机断层摄影(CT)显像术是使用x射线对一组二维切片进行成像的医学成像技术。稍后组合切片以提供正被扫描的内部结构的三维表示。

磁共振(MR)成像是使用非电离电磁辐射来产生一组二维切片的医学成像技术。如同CT，MR图像切片可以被组合以提供正被扫描的内部结构的三维表示。

因此，每种成像方法都具有其自身的一组优点和缺点。例如，CT显像术中所使用的x射线很适合于对具有相对高的原子数的组织、诸如骨和钙化物以及诸如脉管和肠的结构进行成像。通过使用诸如硫酸钡的放射造影剂，可以增强CT显像术，其中该放射造影剂可以被注射或者引入身体结构中，以提供造影结构和周围组织之间的增加的区别。

MR显像术更适合于非钙化组织，然而，在CT显像术中，某些解剖特征和轮廓可能更清晰地被解析。在MR显像术中，要成像的结构被置于强电磁(EM)场之下。EM场将所扫描的物质的原子核的磁矩提高到激励状态，并且紧密监视磁矩返回平衡(松弛)的速率、有利地表示正被扫描的物质的特殊形状的特征。通过分析这些松弛时间，被扫描的结构内的物质的形状可以被成像。

存在与MR成像相关的多个松弛时间。例如，也称为自旋点阵松弛时间的T1被定义为在周围磁场的方向上出现的松弛分量。这通常通过环境和周围电场中的感兴趣的核与未被激励的核之间的交互作用而产生。T1作为磁化矢量恢复到其原始幅度的63％所需的时间被测量。

也称为自旋-自旋松弛时间的T2被定义为垂直于周围磁场出现的松弛分量。该松弛由已经被激励的自旋核之间的交互作用支配。T2作为横磁化矢量在其初始激励之后下降到其原始幅度的37％所需的时间被测量。

T2^*是描述横磁化的衰减的特征时间常数，考虑到静磁场的不均匀性和人体中的自旋-自旋松弛。因而，T2^*受磁场梯度不均匀性影响。T2^*随着铁沉积而增加。

发明内容

用于对淋巴结进行成像的方法包括在施用亲淋巴毫微粒之前采集关于对象的第一磁共振(MR)图像数据。在施用亲淋巴毫微粒之后采集关于对象的第二MR图像数据。使用非刚性配准来配准第一和第二MR图像数据。

用于对淋巴结进行成像的系统包括MR数据库，用于提供在施用亲淋巴毫微粒之前关于对象的第一磁共振(MR)图像数据。同样由该数据库提供在施用亲淋巴毫微粒之后关于对象的第二MR图像数据。图像处理单元使用非刚性配准来配准第一和第二MR图像，以提供组合图像数据。显示设备显示该组合图像数据。

计算机系统包括处理器和计算机系统可读的程序存储设备，该程序存储设备包含处理器可执行的指令程序以执行用于对淋巴结进行成像的方法步骤。该方法包括在施用FERUMOXTRAN-10之前采集关于对象的第一磁共振(MR)图像数据。在施用FERUMOXTRAN-10之后采集关于对象的第二MR图像数据。也采集关于对象的计算机断层摄影(CT)图像数据。使用非刚性配准来配准第一和第二MR图像数据。使用非刚性配准将配准的第一和第二MR图像数据与CT图像数据配准。

附图说明

通过参考下列详细描述并结合附图来考虑，将容易获得对本公开内容的更完整的理解和本公开内容的许多附带优点，因为本公开内容变得更好理解，其中：

图1是示出根据本发明典型实施例的用于对淋巴结进行成像的方法的流程图；

图2是示出当被应用于本发明典型实施例时非刚性配准的减小的平均误差距离的图表；

图3(A)-(G)是进一步示出被应用于本发明典型实施例的非刚性配准的精确度的样本图像；