[发明专利]心脏MRI中视场的自动确定

说明书

相关申请的交叉引用

本申请基于2008年5月22日提交的系列号61/055,174的临时申请，其 所有的内容通过参考被结合于此。

技术领域

本公开内容涉及心脏MRI，更具体而言涉及心脏MRI中视场的自动确定。

背景技术

磁共振成像(MRI)是一种医学成像技术，其中可以以大量的关于不同形态 身体软组织的区别的细节对人体对象进行三维成像。因此，MRI非常适于心 血管疾病的可视化和诊断。在MRI中，使人体处于强大的磁场中，该磁场排 列(aligns)身体组织内水的氢原子的磁化。射频场用来系统地改变磁化排列 并且氢原子核生成可被扫描器检测到的旋转磁场。

从接收到的数据信号可生成结构图像数据以构造该人体的图像。例如， 该结构图像可由在不同方向的大量空间频率来生成。频率和相位编码被用来测 量正被成像的对象内的一系列空间频率的幅度。实施的相位编码步骤的数目可 以进行选择以确定多少成像数据可被收集。

当MRI使用磁场和射频场用来进行可视化时，患者就不会暴露于如CT 扫描那样的有潜在危险的电离辐射中。

在MRI中，在扫描期间，空间分辨率一般可由视场(FOV)的大小和所执 行的相位编码步骤的数目决定。因此，为了得到更大的空间分辨率和更高的图 像细节水平，可减小FOV和/或可增加相位编码步骤的数目。对于给定数目的 相位编码步骤，更小的视场可获得更高分辨率的MR图像。

尽管如此，MR图像易于是卷绕伪像，在该伪像中，就相位编码的方向 而言，来自FOV外围的被成像解剖结构的部分出现在FOV外围的相对侧， 就好像应当在图像一侧的结构出现在了图像的相对侧。例如，当FOV边界与 对象的身体相交时，可能会出现卷绕伪像。如果FOV太小，该卷绕区域可能 与显示于图像的相对侧的解剖结构相交。

附图6是一套四个磁共振图像(a)，(b)，(c)和(d)，示出了卷绕伪像。这四 个图像显示了不同的MR视图，然而，在图像(b)中，可以看到图像的右边缘 61已被切除并且作为左边缘上的卷绕伪像62出现。类似地，在图像(d)中，可 以看到图像底部边缘63已被切除并且作为顶部边缘上的卷绕伪像64出现。

只要作为MR研究焦点的身体区域充分地远离FOV的外围以便任何卷绕 伪像都不能遮住作为MR研究焦点的身体区域，则对于MR成像来说卷绕伪 像并不是问题。因此，视场不应被设置的太小是重要的，否则会增加卷绕伪像 影响到研究的诊断价值的可能性。

因此，可选择最优的FOV以使得FOV的尺寸小到足以生成足够高的分 辨率图像，但还在相位编码的方向上足够大以防止卷绕伪像的出现会遮住作为 MR研究焦点的身体区域，例如，该身体区域可以是心脏。

因此FOV可由经过训练的医师或技师手动选择以得到想要的结果。然 而，这种手动选择耗费时间同时容易产生人为误差。

发明内容

一种用于自动确定用于执行随后医学成像研究的视场的方法包括取得一 个或多个初始的图像。通过阈值化初步图像和识别最大连接的组成部分生成身 体掩模(body mask)。从已生成的身体掩模的边界可得到边界掩模。用矩形边 界框拟合(fit to)得到的边界掩模。矩形边界框被用做用于执行随后的医学成 像研究的视场。

得到的初步图像可在身体掩模生成前被预处理。预处理初步图像可包括移 除空白初步图像，从初步图像的外围剪去没有图像数据的区域，为每个初步图 像构建初始视场，移除初始视场不足够大的初步图像，校正移位伪像，以及校 正不均匀性。

一个或多个初步图像可以是具有比随后的医学成像研究低的诊断价值的 一个或多个二维定位器图像。

阈值化初步图像可包括将自适应阈值技术应用于初步图像，以便将像素强 度高于自适应阈值的每个图像像素表征为1，把像素强度低于自适应阈值的每 个图像像素表征为0。最大的连接的组成部分可被识别为具有最高数量的值为 1的临近像素的初步图像的单个区域。

得到边界掩模可包括将第一边界掩模定义为身体掩模的边界，改进 (refine)身体掩模以构建改进的身体掩模，将第二边界掩模定义为该改进的身 体掩模的边界，以及将最终的边界掩模创建为第一边界掩模和第二边界掩模的 交集，其中所获得的边界掩模可以是最终边界掩模。