用于心脏磁共振成像的磁共振信号采集方法和系统

本发明涉及通过延迟钆增强（lge）进行心脏磁共振成像（mri）的领域。

背景技术：

1、用于表征包括心肌纤维化的区域性病变的参考技术是通过反转恢复（例如psir（相位敏感反转恢复）序列）进行的亮血-延迟钆增强（br-lge）成像。在这种类型的成像中，利用反转恢复脉冲抵消健康心肌的信号，从而能够高对比度地显示病变（尤其是心肌内的病变，即钆滞留区，钆在该区域的清除速度慢于健康心肌），并且健康心肌与病变之间具有高对比度。然而，对于邻近心脏血腔（右心室和左心室）的病变，血液信号的高强度以及因此病变与血液之间的低对比度妨碍了其自动、准确、可靠和稳健的检测。

2、为了解决这个问题，已经提供了黑血lge（bl-lge）成像技术。该技术使得能够同时消除来自钆被快速清除的健康心肌的信号和来自血液的信号，从而在病变与钆被快速清除的健康心肌以及血液之间提供高对比度。这些技术对于识别局灶性（即局部性）病变特别有用。

3、然而，黑血成像技术不允许准确定位心肌病变相对于健康心肌的位置，原因是血液与健康心肌之间的对比度不足，无法清晰区分心肌边界。

4、本技术的发明人在先前的专利申请fr2203782中提供了一种用于采集和融合黑血与亮血图像的方法，使得能够检测并更好地定位这些病变区域，同时保持较短的采集时间。

5、然而，该技术不允许量化待成像区域组织（特别是心肌）的弥漫性变化。这种类型的变化尤其可能发生在心脏事件的急性期。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是提供一种用于采集信号的解决方案，根据该解决方案，可以检测和定位病变区域并量化组织的弥漫性变化。

2、一实施例的一个目的是提供一种用于限制至少一个上述缺点的方法。

3、为此目的，本发明的一个主题是一种用于心脏成像的磁共振信号采集方法，该方法包括采集序列，该采集序列包括：

4、采集信号，包括在连续多对的每一对（该每一对由两个连续心动周期组成）期间：

5、-通过黑血-延迟钆增强磁共振从个体的心脏的待成像区域采集黑血信号，该黑血信号使得能够生成该待成像区域的基本黑血图像，

6、-通过亮血-延迟钆增强磁共振从该待成像区域采集亮血信号，该黑血信号使得能够生成该待成像区域的基本黑血图像，

7、在该连续多对的期间采集的该亮血信号通过实施弛豫测量序列来采集。

8、根据一实施例，该黑血信号使得能够生成该待成像区域的基本黑血图像，并且该黑血信号使得能够生成该待成像区域的基本黑血图像。

9、本发明还涉及一种包括该采集方法的磁共振心脏成像方法。

10、换句话说，本发明涉及一种磁共振心脏成像方法，该方法包括采集序列，该采集序列包括：

11、采集信号，包括在连续多对（由两个连续心动周期组成）期间：

12、-通过黑血-延迟钆增强磁共振从个体的心脏的待成像区域采集黑血信号，

13、-通过亮血-延迟钆增强磁共振从该待成像区域采集亮血信号，

14、在该连续多对的期间采集的该亮血信号通过实施弛豫测量序列来采集。

15、根据一实施例，该黑血信号使得能够生成该待成像区域的基本黑血图像，并且该黑血信号使得能够生成该待成像区域的基本黑血图像。

16、根据一实施例，通过在连续多对的期间实施相同的黑血采集序列来采集该黑血信号。

17、根据一实施例，该方法包括：

18、-通过计算机处理在连续心动周期期间采集的信号，包括：

19、-从在该连续多对的心动周期期间采集的该亮血信号生成该待成像区域的组织弛豫时间图谱。

20、根据一实施例，通过计算机处理在该多对期间采集的信号包括：

21、-从在该连续多对的期间采集的该黑血信号生成黑血图像，

22、-从在连续多对的期间采集的该亮血信号生成亮血图像。

23、根据一实施例，通过计算机处理在多对期间采集的信号包括：

24、-从至少一个该黑血图像和至少一个该亮血图像确定与参考黑血图像的待定心脏病变代表区域有关的至少一项数据。

25、根据一实施例，该参考黑血图像是该黑血图像的组合。

26、根据一实施例，从仅在该多对中的一对期间采集的亮血信号确定至少一项数据。

27、根据一实施例，从在多个对期间采集的亮血信号确定至少一项数据。

28、根据一实施例，从在该多对的期间采集的亮血信号确定至少一项数据。

29、根据一实施例，通过计算机处理在多对期间采集的信号包括：

30、-通过计算机分割该参考黑血图像，以确定该心脏病变代表区域。

31、根据一实施例，确定与该心脏病变代表区域有关的至少一项数据包括：

32、-通过将第一参考亮血图像的像素或体素值替换为使得能够区分该心脏病变代表区域与该待成像区域的其他组织的新值，来通过计算机生成融合图像，该第一参考亮血图像基于该多对的至少一对期间采集的亮血信号而生成。

33、根据一实施例，通过计算机处理在多对期间采集的信号包括：

34、-通过计算机分割从在该多对的至少一对期间采集的亮血信号生成的至少一个第二参考亮血图像，以生成界定心肌的至少一个壁的集合的定位数据，

35、-可选地，根据界定心肌的该至少一个壁的集合中的至少一个壁的定位数据来分割该参考黑血图像，以确定该心脏病变代表区域，该至少一个壁的定位数据从该界定心肌的至少一个壁的集合的定位数据中取出。

36、根据一实施例，使用从该待成像区域的多组训练图像训练的学习函数来分割该第二参考亮血图像，该多组训练图像从在相应的通过亮血-延迟钆增强磁共振的采集步骤期间采集的训练信号生成，每组训练图像从通过实施弛豫测量序列采集的亮血信号获得。

37、在一实施例中，第二分割包括选择该参考黑血图像中强度大于预定阈值的像素，该像素仅从该黑血图像的被第一壁包围的像素中选取。

38、在一实施例中，该至少一个壁的集合包括界定该心肌并被该第一壁包围的第二壁。

39、在一实施例中，处理包括根据从该第一壁和该第二壁的定位数据得到的数据计算代表该心脏病变代表区域的透壁性百分比的数据。

40、在一实施例中，该方法包括在屏幕上显示在处理期间确定的数据的表示或在处理期间生成的图像。

41、在一实施例中，该黑血图像和亮血图像是二维的。

42、本发明还涉及一种配置为实施根据本发明的方法的成像系统。该系统包括处理和控制单元以及磁共振系统，该处理和控制单元配置为控制该磁共振系统，使得该磁共振系统实施该采集序列。

43、该成像系统例如是配置为实施以下步骤的采集系统：采集、和/或生成图像、和/或生成弛豫时间图谱、和/或处理图像、和/或生成弛豫时间图谱。

44、根据一实施例，该系统包括一设备，该设备用于测量代表个体的心脏活动的至少一个信号，该处理和控制单元配置为根据由该测量设备生成的代表该心脏活动的该至少一个信号的测量值来控制该磁共振系统，使得该磁共振系统实施该采集序列。

45、根据一实施例，该系统包括心电图仪，该处理和控制单元配置为根据从该心电图仪得到的测量值来控制该磁共振系统，使得该磁共振系统实施该采集序列。

46、根据一实施例，该处理和控制单元配置为实施通过计算机处理在连续心动周期期间采集的信号的步骤。

47、本发明还涉及一种包括指令的计算机程序产品，该指令使得根据本发明的系统执行根据本发明的方法的步骤。

48、本发明还涉及一种计算机可读介质，其上记录有根据本发明的计算机程序或程序产品。

49、本发明还涉及一种用于通过计算机处理数据的方法，该数据由通过用于心脏成像的磁共振采集的信号生成。

50、根据一实施例，该方法包括：

51、-接收与根据本发明的成像方法生成的亮血图像相对应的黑血图像。

52、-确定与参考黑血图像的心脏病变代表区域有关的至少一项数据，该参考黑血图像基于至少一个该黑血图像和在该多对期间采集的亮血信号而生成。

53、该方法可以包括本专利申请中描述的成像方法的处理步骤或通用处理步骤的任何步骤、步骤组合或特征。

54、根据一实施例，该方法包括：

55、-通过计算机分割从在该多对的至少一对期间采集的亮血信号生成的至少一个第二参考亮血图像，以生成界定心肌的至少一个壁的集合的定位数据，

56、-并且可选地，根据界定心肌的该至少一个壁的集合中的至少一个壁的定位数据来分割该参考黑血图像，以确定该心脏病变代表区域，该至少一个壁的定位数据从该界定心肌的至少一个壁的集合的定位数据中取出。

57、根据一实施例，该方法包括：

58、-生成与该区域相关的数据表示，并可选地显示该视觉表示。

59、根据一实施例，该方法包括：

60、-接收由根据本发明的成像方法生成的该待成像区域的组织弛豫时间图谱，

61、-生成该图谱的视觉表示，并可能地显示该视觉表示。

62、根据一实施例，该视觉表示为牛眼图类型，并且从界定心肌的至少一个壁的集合的定位数据生成。

63、根据一实施例，该方法包括将在生成界定心肌的至少一个壁的集合的定位数据的步骤期间检测到的壁传播到参考黑血图像isn上以及图谱ca上的步骤。

64、根据一实施例，该参考黑血图像是该黑血图像的组合。

65、根据一实施例，从仅在该多对中的一对期间采集的亮血信号确定至少一项数据。

66、根据一实施例，从在多个对的期间采集的亮血信号确定至少一项数据。

67、根据一实施例，从在该多对的期间采集的亮血信号确定至少一项数据。

68、根据一实施例，该方法包括：

69、-通过计算机分割该参考黑血图像，以确定该心脏病变代表区域。

70、根据一实施例，该方法包括确定与该心脏病变代表区域有关的至少一项数据，包括：

71、-通过将第一参考亮血图像的像素或体素值替换为使得能够区分该心脏病变代表区域与该待成像区域的其他组织的新值，来通过计算机生成融合图像，该第一参考亮血图像基于在该多对的至少一对期间采集的亮血信号得到。

72、根据一实施例，使用从该待成像区域的多组训练图像训练的学习函数来分割该第二参考亮血图像，该多组训练图像从在相应的通过亮血-延迟钆增强磁共振的采集步骤期间采集的训练信号生成，每组训练图像从通过实施弛豫测量序列采集的亮血信号获得。

73、在一实施例中，第二分割包括选择该参考黑血图像中强度大于预定阈值的像素，该像素仅从该黑血图像的被第一壁包围的像素中选取。

74、在一实施例中，该至少一个壁的集合包括界定该心肌并被该第一壁包围的第二壁。

75、在一实施例中，处理包括根据从该第一壁和该第二壁的定位数据得到的数据计算代表该心脏病变代表区域的透壁性百分比的数据。

76、在一实施例中，该方法包括在屏幕上显示在处理期间确定的数据的表示或在处理期间生成的图像。

77、在一实施例中，该黑血图像和亮血图像是二维的。

78、本发明还涉及一种配置为实施根据本发明的方法的处理系统，该系统包括处理或处理和控制单元。该单元实施根据本发明的步骤。

79、该系统例如是本专利申请中描述的处理和控制系统。

80、根据一实施例，该处理系统是诸如计算机之类的处理设备，图像处理计算机程序安装在该计算机内。该计算机和计算机程序配置为接收由成像系统（例如本发明的成像系统）生成的图像。

81、该成像系统可以包括该处理系统。或者，它们是两个独立的系统，例如两个独立的设备。

82、本发明还涉及一种包括指令的计算机程序产品，该指令使得该处理系统执行该处理方法的步骤。

83、本发明还涉及一种计算机可读介质，其上记录有该计算机程序或计算机程序产品。

84、根据本发明的一实施例，该处理方法和/或该计算机程序产品形成现有图像处理软件的“插件”或附加部件或扩展部件。

85、在后一种情况下，该方法或计算机程序产品配置为接收该第一图像和第二图像，并配置为生成输出数据以在由该现有图像处理软件生成的界面内显示它们。