用于标准化MRI检查的系统和方法与流程

用于标准化mri检查的系统和方法
技术领域
1.本发明描述了用于具有以患者为中心的扫描工作流适配的标准化mri检查的系统和方法，特别是用于控制磁共振成像(“mri”)系统。


背景技术：

2.磁共振成像是可用的最强大的诊断工具之一。它允许以非侵入性方式对生物结构和组织进行成像。mri基本上基于通过射频场对生物样本内的质子自旋进行有针对性的操纵，并将自旋的响应记录为感应到接收器线圈中的电流信号。常规地，需要大的静态磁场来准备足够的沿z轴的自旋磁化。自旋信息的空间编码是通过沿x轴、y轴和z轴施加的时间相关梯度来执行的。
3.除了非侵入性之外，mri的强大还源自其多样性/可配置性。根据操纵射频和梯度脉冲序列的自旋的组成，可以探测和可视化不同的组织特性。在mri中已经开发了大量所谓的序列(即具有特定定时约束的rf脉冲和梯度脉冲的特定模式)，其目标是，例如，允许成像组织的特定特性的可视化或使图像获取适配特定要求(例如，对患者运动不敏感的图像获取或非常快速的获取)。常规地，磁共振扫描仪(“mr扫描仪”)的用户被授予通过扫描用户界面(ui)微调大量可调序列参数的权限，以便授权他/她定制针对每位患者的特定条件和要求的成像设置。取决于mr扫描仪用户的经验水平，单独的扫描协议(即每个mr扫描的序列、重建和参数集合的每个组合)和整个扫描程序(即整个一组不同的协议加起来等于一个患者的mr检查)都可以适配特定患者的需求。mri中的该大量可调整的参数(全部都以一种或另一种方式影响图像获取)导致mr扫描仪的处理成为非常复杂的任务。因此，mri技术人员需要经过多年的理论培训和多年的实际工作经验，才能完全掌握这种具有挑战性的成像方式。
4.今天，医疗保健提供者面临着多个具有挑战性的因素。在诊断成像领域，增加的患者量和降低的报销率增加了每次患者扫描的时间压力。同时，医疗保健提供者的整合需要对更大的诊断成像扫描仪机群进行一致的管理，以确保成像协议的标准化和跨不同扫描仪类型和医院/实践场所的一致图像质量，而与用户的经验水平无关。后者是特别大的挑战，这是由于mr的复杂、高度手动的使用以及mr扫描仪用户劳动力中的培训和经验水平可能在医疗保健提供者的整个操作中显着变化的事实。医疗保健提供者的另一个挑战是在诊断成像工作流的标准化和定制之间建立合适的平衡：在大型医疗保健提供者的组织中，成像协议和程序需要标准化，但允许对图像获取管道的定制程度进行良好控制以及考虑到每位患者的特定需求和状况的整体扫描工作流，同时确保最佳的诊断图像质量——所有这些对于精准医学都是必不可少的。在需要定制以满足患者的特定需求的情况下，医疗保健提供者难以确保独立于进行定制的用户的标准化定制方式。
5.mr成像中可能的序列和参数配置的大范围通常被简化为大量但有限的成像协议集(通常由制造商的应用专家和医疗保健提供者的专家人员预先配置)和由其组成的扫描程序，其中，mr用户可以在mr检查的准备阶段期间在扫描ui中选择。扫描程序通常根据应
用/感兴趣的身体区域(例如，头部、脊柱或膝盖)和最常见的指示/病理(例如，筛查、肿瘤或多发性硬化症)进行分类。
6.在从扫描ui选择合适的预配置协议(如由放射科医生规定并使用mr用户经验)后，用户开始mr检查。在mr检查期间，用户通常需要在mr检查期间的多个点完成手动任务(例如，切片规划、适配协议参数)。通常，根据用户的经验水平，用户可以对预配置的扫描工作流进行修改(例如，根据当前患者的要求更改或添加扫描步骤)。
7.与这种最先进的扫描工作流准备和执行方法相关联，会出现以下问题：
8.1)在医疗保健提供者的站点处的不同mr扫描仪上可用的手动预配置的协议可能会有所不同。结合mr扫描仪用户的不同经验水平，这可能导致取决于扫描仪类型和mr用户的针对相同患者和患者指示的扫描协议使用不一致。
9.2)mr用户劳动力的不同经验水平与在执行mr扫描协议期间执行手动配置的必要性结合可能会导致取决于用户的经验水平和观念的图像质量和整体扫描工作流的不必要的变化。
10.3)mr扫描协议的完全严格的标准化(例如，通过扫描指示)可能导致不灵活地适配特定于患者的需求或进一步传播在扫描工作流的进程期间显现的偶然发现。
11.当前，挑战1)是通过在医疗保健提供者的机群中的每台扫描仪上手动配置类似的扫描协议和程序来解决的。这是乏味且效率低下的过程，并且跨扫描仪机群建立一致性仍然具有挑战性。最近，西门子医疗舱点驾驶舱(siemens healthineers dot cockpit)允许在医疗保健提供者的西门子扫描仪之间管理和传输预配置的扫描协议。
12.挑战2)通过医疗保健提供者为mr扫描仪用户必须遵循的扫描协议和程序设置操作范围宽(operation-wide)的标准来部分地解决。然而，医疗保健提供者没有配备合适的工具来一致地管理和维护这些标准，并容易地将它们提供给mr扫描仪用户。作为西门子医疗mr舱点驾驶舱(siemens healthineers mr dot cockpit)的一部分的mr协议管理器表示集中管理工具，允许对自定义扫描协议和扫描程序进行操作范围宽的配置。这是整个解决方案的重要的第一组成部分，但对于没有经验的mr扫描仪用户来说，根据患者指示或/和疑似病理选择合适的扫描程序可能仍然具有挑战性。
13.挑战3)当前由被指示使用标准化的、预定义的扫描程序(有时甚至密码保护以防修改)的mr扫描仪用户解决。根据医疗保健提供者的偏好，a)全部或b)只有高素质(管理员)mr扫描仪用户才能执行扫描程序修改，以适应特定于患者的适配。然而，方法a)引入了与标准化扫描程序的频繁偏差，这可能主要取决于mr扫描仪用户的判断和经验水平。当非管理员mr扫描仪用户正在执行扫描检查时，方法b)另外还不能适配特定于患者的需求。在所有情况下，结果是mr扫描工作流和最终mr图像集的广泛可变性，而对扫描工作流的特定于患者的修改可能高度依赖于用户。


技术实现要素：

14.本发明的目的是改进已知的系统、设备和方法以促进对控制磁共振成像系统的改进。
15.本发明解决上述挑战的战略目标尤其是：
16.1)跨医疗保健提供者的组织的mr成像协议和程序的标准化。
17.2)如常规地由mr扫描仪用户执行的扫描工作流期间协议调整的自动化。
18.3)考虑到个体患者特征(例如，扫描指示、健康记录、扫描期间的行为、初始mr图像中的发现)的预配置的扫描程序的智能、实时适配(即扫描参数的适配、扫描工作流中扫描协议的添加或删除)实现“标准化定制”。
19.该目的通过根据以下描述的各种方法、扫描工作流指导系统和磁共振成像系统来实现。
20.实施本发明的策略所需的中心特征尤其是：
21.a)为医疗保健提供者配备集中式系统，以跨扫描仪的整个机群以标准化和一致的方式设置和管理其mr扫描协议和扫描程序。
22.b)使mr扫描仪用户能够容易地从集中管理的协议库中为每个患者的扫描指示拉取正确的协议，而无需mr用户在协议设置或扫描获取期间完成需要详细领域知识或来自mr用户侧的高经验水平的手动任务。以前的手动规划步骤和新的质量保证步骤通过智能组件自动化。
23.c)mr扫描仪分析在扫描工作流进程期间可用的初始扫描指示数据和mr图像数据，并根据当前患者的要求向mr用户推荐扫描步骤的添加/删除和协议适配，或自主地执行那些扫描工作流适配。
24.根据本发明的用于具有以患者为中心的扫描工作流适配的标准化mri检查的系统包括以下组件：
25.——可选地：扫描用户界面，其被配置为由用户修改扫描工作流，
26.——协议管理系统，用于集中地设置和/或维护扫描程序和/或扫描协议，
27.——扫描队列，被设计成提供过去和规划的扫描工作流步骤(工作流步骤包括多个协议)的表示，
28.——扫描工作流指导系统，其被配置为使用通过特定于患者的适配来预配置的扫描协议和/或扫描程序(即建议或执行特定于患者的适配)，优选地其中由用户选择的扫描协议和/或扫描程序基于图像数据和/或用户选择的预设而得到适配。
29.扫描用户界面(也可以称为“扫描ui”(ui＝用户界面))用于提供用户的输入。这是允许用户进行交互和更正的可选甚至优选的特征。
30.扫描ui(尤其是在扫描获取时间显示给mr扫描仪用户)理想地为mr扫描仪用户提供最少数量的输入选项，以直接地或间接地修改扫描工作流。它可以用于插入患者的扫描指示或疑似病理。
31.此外，扫描ui允许用户添加相应应用的一组标准协议(例如，标准神经系统检查)，而不管扫描工作流指导系统下游确定的推荐。
32.扫描ui可以配备有选项来查看和编辑如扫描工作流指导系统所建议的扫描工作流适配。
33.尽管用户可以对系统和/或协议进行各种调整可能是有利的，例如，修改扫描工作流，插入扫描指示或疑似病理，或添加标准协议的集合。例如，扫描ui可以向用户提供输入患者的初始指示或至少一个扫描协议的可能性，该扫描协议将是(空)扫描工作流的修改。然而，并不是在所有可能的情况下都要求扫描仪用户选择任何协议或初始指示，因为系统可以在每种情况下以预定义的协议启动或从例如ris的系统以电子方式接收扫描指示(以
及因此合适的扫描程序选择)。选择协议或患者指示(并可选地说明是否应使用标准协议的集合)的优势在于可以更有效地检查患者。应当注意，管理员或主用户(在配置时间，独立于任何检查)同样可以配置与给定指示相关联的可用扫描程序。
34.mr扫描仪用户可以修改扫描程序的程度(在从协议管理系统加载预配置之后)可以由分层权限级别概念控制，从而允许与预配置的标准的偏离(即医疗保健提供者标准和通过扫描工作流指导系统的实时指导)仅适用于最高级的mr扫描仪用户，以便处理复杂的非标准mr检查。扫描ui可以包含另外的hmi元素。能够输入和/或改变协议的用户可以被指定为“主用户”。
35.特别优选的是，扫描ui被设计成从中央位置(例如，协议管理系统)取得协议。
36.使协议管理系统托管多个扫描协议和/或扫描程序，尤其是还有扫描工作流。优选地，可以由医疗保健提供者集中地设置和维护扫描协议和扫描程序，以便为每个扫描指示建立和维护操作范围宽的扫描程序标准。扫描仪制造商可以提供一组默认的扫描协议和扫描程序。协议和程序可以存储在集中式的、操作范围宽的可访问数据库(具有或没有分层访问控制)中。
37.该协议数据库的可能实现的范围可以从带有属性列的简单表，到带有属性和特性标签的数据库，再到协议属性和特性的更复杂映射或决策树结构。
38.在扫描时间，协议管理系统允许mr扫描仪用户为医疗保健提供者企业的每种扫描仪类型上的大量(或理想地是完整的)临床mr扫描指示拉取最合适的预配置的扫描程序。
39.扫描协议和程序管理器的一个优选选项将包括将扫描协议和程序从一种扫描仪配置转换到另一种扫描仪配置(例如，从3t扫描仪到1.5t扫描仪)的能力。siemens healthineers的专利us20170123612 a1企业协议管理中公开了一种以一致方式促进此扫描协议和程序转换的方法。
40.该系统包括扫描队列，其中系统或另一个系统(例如，mri系统)的任何存储装置都可以用作扫描队列。扫描队列在任何给定时间提供过去和规划的扫描工作流步骤的表示。规划的扫描工作流步骤可以通过扫描工作流指导系统和用户交互进行更改。因此，扫描队列可以是系统的特定模块，或者可以只是存储器中可以存储结果的空间。以抽象的方式，扫描队列表示工作流(例如，附加重建、数据分析)步骤和协议的顺序。典型地，它是扫描仪的中心组件，通常(但不是必须的)在用户界面中可见。用户优选地能够将协议添加到将用于扫描的队列。
41.应该注意的是，扫描队列是托管扫描工作流的步骤的“硬件”(或至少是存储器空间)。对于本发明，只有在扫描队列中托管的扫描工作流的那些步骤是重要的。因此，表述“扫描工作流”应理解为“至少在扫描队列中托管或意在托管的扫描工作流的步骤”。当在本说明书中提到“修改扫描工作流”时，是指修改意在包括在扫描队列中的步骤或修改扫描队列(包括扫描工作流)。表述“扫描程序”可以理解为定义用于检查的可能的扫描工作流的程序。
42.扫描工作流指导系统是本发明的核心。它是允许特定于患者的扫描工作流适配的基本要素，而预配置的扫描协议和扫描程序本身在很大程度上仍由医疗保健提供者标准化。
43.扫描工作流指导系统被设计成考虑以下四种输入类型的全部或任何子集：
44.a)要由mr扫描仪用户手动地或自动地(例如，从ris)馈送到扫描ui中的mri检查的临床指示、疑似发现或病理(例如，由转诊医师假设或由放射科医师指示)。
45.b)在mri检查的初始扫描步骤期间由mr扫描仪获取和重建的mr图像。初始扫描步骤的协议可以遵循预设标准或可以由mr扫描仪用户配置(在特定范围内)。例如，对于标准的神经系统mri检查，初始扫描协议可以是具有合适的参数集合的dwi轴向测量和t2 flair轴向测量。
46.c)允许区分正常和异常患者形态的形态数据的数据库中的指标(例如，从临床队列研究得到)。扫描工作流指导系统可以访问该数据库或展示该数据库的内置本地副本。
47.d)扫描检查期间获取的传感器数据(例如ecg、呼吸、运动检测器)。
48.根据本发明的通过根据本发明的系统执行的用于具有以患者为中心的扫描工作流适配的标准化mri检查的方法包括以下步骤：
49.——向扫描队列中的扫描工作流提供扫描协议，
50.——根据扫描工作流执行多个扫描，
51.——基于与以下方面有关的考虑，通过具有预配置的扫描协议和扫描程序的扫描工作流指导系统对扫描工作流执行特定于患者的适配：
52.a)要由mr扫描仪用户手动地或自动地馈送到扫描用户界面中的mri检查的临床指示、疑似发现或病理，
53.b)在mri检查的初始扫描步骤期间由mr扫描仪获取和重建的mr图像，
54.c)允许区分正常和异常患者形态的形态数据的数据库中的指标，
55.d)扫描检查期间获取的传感器数据；
56.——根据适配的扫描工作流执行多个扫描。
57.下面描述该方法的实际实现。
58.1)在配置时间(检查前)，配置合适的(例如，特定于指示的)扫描程序(包括合适地预配置的扫描协议和/或自动规划特征和/或扫描工作流指导特征，例如发现检测器)。扫描程序的配置可以例如在医疗保健提供者的现场由扫描仪制造商和/或主用户执行。扫描程序也可以由扫描仪用户选择，然而，该扫描仪用户应该对该过程有足够的了解。
59.替代合适的扫描程序或除了合适的扫描程序之外，可以选择多个合适的扫描协议。
60.该选择保存在协议管理系统中。
61.需要说明的是，该步骤对于该方法不是必需的，只要协议管理系统中已经存在合适的扫描程序或协议即可。
62.2)在检查时间，基于例如患者的扫描指示自动地或用户诱导选择预配置的扫描程序(或多个扫描协议)，扫描仪执行生成多个图像或生理数据的多个扫描步骤(至少一个)。这些扫描是根据扫描程序的初始协议的所述选择来执行的。
63.3)所获取的图像或生理数据被发送到扫描工作流指导系统，用于分析和准备扫描工作流推荐。
64.4)尤其基于与以下方面有关的考虑的带有预配置的发现检测器、扫描协议和扫描程序的扫描工作流指导系统：
65.a)在mri检查的初始扫描步骤期间由mr扫描仪获取和重建的mr图像，
66.b)允许区分正常和异常患者形态的形态数据的数据库中的指标，
67.c)扫描检查期间获取的传感器数据
68.d)要由mr扫描仪用户手动地或自动地馈送到扫描ui中的mri检查的临床指示、疑似发现或病理。
69.5)可选地，扫描工作流指导系统将推荐的扫描工作流适配呈现给扫描仪用户以供确认或修改。
70.6)扫描仪根据适配的扫描工作流执行n≥0的数目的扫描。
71.7)根据最初选择的扫描程序和有效的扫描工作流适配，步骤3)——6)的附加变型可以由扫描仪执行。
72.mr检查的准备可以在于对特定于指示的扫描程序的自动、基于数据的选择或对ui中的患者的扫描指示的用户调用选择触发对适当的特定于指示的扫描程序的加载或简单地通过用户将扫描协议(即“协议”)添加到空扫描队列(扫描队列中的空扫描工作流，或者换句话说：作为扫描工作流步骤)。然而，mr检查的准备还可以包括诸如“从协议管理系统的数据库中选择多个协议并将它们布置在扫描仪队列中”、“修改所选协议”、“将扫描程序添加到扫描仪队列中”的动作(扫描程序是例程，优选地包括合适地预配置的扫描协议和/或自动规划特征和/或扫描工作流指导特征)，其中这些步骤也可以由主用户在配置系统时执行。只要求：在初始扫描队列中实际存在扫描协议，并配置扫描工作流指导系统。理想地，在配置时间处执行在mr检查开始时选择的扫描程序的配置。
73.然后，基于修改后的扫描工作流，执行多个扫描(扫描符合扫描工作流的协议)。
74.然后，扫描工作流推荐系统根据扫描仪获取的数据生成一些结果。这些结果可以基于对以下项的分析：在mri检查(扫描)的初始扫描步骤期间由mr扫描仪获取和重建的mr图像、允许区分正常和异常患者形态的形态数据的数据库中的指标或扫描检查期间获取的传感器数据。例如，可以检查(自动地或由用户)在扫描期间拍摄的图像，并且检查的结果(例如，发现)就是结果。
75.基于这些结果，扫描工作流指导系统可以利用预配置的扫描协议和扫描程序来生成扫描工作流的特定于患者的适配。这意味着，尚未应用于mri系统的扫描工作流的协议基于结果进行适配。替代地或附加地，可以从协议管理系统的数据库中自动地取得新的预定义的协议并将其添加到扫描工作流。
76.然后，可以通过根据适配的扫描工作流执行多个扫描来继续扫描工作流(在扫描队列中)。然而，此时也可以停止检查，尤其是在未检测到发现时。
77.还应该注意的是，也可以应用先前协议的重复，因为可能发生以下情况：运行了后造影剂扫描，系统发现注射器不工作或造影剂还未到达组织中(图像中造影剂不可见)，因此再次运行相同的协议或将相同的协议添加到刚刚应用的协议后面的工作流中。
78.根据如在扫描协议管理系统中设置的医疗保健提供者的先前评估，添加的扫描协议可以被标记有优先级标签。
79.优选地，一旦用户例如通过选择扫描指示来最初启动了扫描工作流执行，扫描队列以最少的用户交互自动创建。
80.在mr检查期间的每个时间点，扫描队列保存所有过去和规划的扫描步骤的表示。虽然过去的扫描步骤作为历史记录保留在队列中，但队列中的规划步骤可能会在执行前的
任何时间点发生变化。队列例如在扫描仪上、在边缘装置上或在云中占用例如存储器单元或软件单元，例如虚拟存储器空间。扫描工作流表示可以在检查期间执行的动作的抽象序列(即扫描协议、扫描程序和可能的其他合适的动作)。因此，工作流描述了协议的顺序(例如，首先是t1，然后是t2，然后是dwi)，而扫描队列还存储了每个特定协议所需的协议参数，以便一旦扫描仪遇到该步骤，扫描仪就可以执行该步骤。然而，对于本发明，工作流仍然可以被视为存在于扫描队列中的工作流步骤。
81.然而，优选地，用户可以始终(但并非必须)手动交互和移除和/或添加和/或修改(扫描工作流的)协议。因此，应该可以访问中央数据库，但主要关注点是自动化。
82.在实践中，重要的是严格区分扫描仪用户(在检查时间的扫描仪的操作员)和主用户(有经验的技术人员或放射科医师，他们在配置时间定义和预配置协议、程序和扫描工作流适配选项)。在特定情况下，扫描仪用户也可以是主用户，但通常他们是两个不同的角色，并使用不同的ui来完成他们的任务。与主用户相比，扫描仪用户对程序、协议或扫描队列的修改的访问权限应该更少。
83.总之，本发明中呈现的概念允许医疗保健提供者设置覆盖他们的整个扫描仪机群的一致且全面的一组指示驱动的、预配置的mr扫描工作流。如果扫描指示和患者详情以电子方式提供给mr扫描仪，则mr扫描仪可以采用标准化的预配置的mr扫描工作流，而无需对扫描仪进行手动干预。替代地，mr扫描仪用户可以通过插入扫描指示和可选的患者详情来选择合适地标准化扫描程序。
84.优选地，所有特定于患者的扫描工作流修改均由mr扫描仪内部识别，并可直接地用于自动完成整个扫描工作流。如果医疗保健提供者愿意，则可以通过mr扫描仪用户执行附加的检查和修改步骤，但并非必须如此。
85.根据本发明的扫描工作流指导系统适用于根据本发明的系统，并且因此被配置为使用利用执行特定于患者的适配的能力来预配置的扫描协议和/或扫描程序，其中由主用户选择的扫描协议和/或扫描程序基于获取的数据例如图像数据和/或(主)用户选择的预设得到适配。
86.根据本发明的用于控制磁共振成像系统的控制装置包括根据本发明的系统。特别地，它被设计成执行根据本发明的方法。控制装置可以包括用于控制磁共振成像系统的部件的附加单元或装置，例如用于测量序列控制的序列控制单元、存储器、产生、放大和发射rf脉冲的射频发射装置、梯度系统接口、用于获取磁共振信号的射频接收装置和/或用于重建磁共振图像数据的重建单元。
87.磁共振成像系统包括根据本发明的系统，尤其是根据本发明的控制装置。
88.上述系统或控制装置的一些单元或模块可以全部或部分实现为运行在系统或控制装置的处理器上的软件模块。主要以软件模块形式的实现可以具有这样的优点：可以用相对较少的工作量来更新已经安装在现有系统上的应用，以安装和运行本应用的这些单元。本发明的目的还通过具有计算机程序的计算机程序产品来实现，该计算机程序可直接地加载到系统的装置或磁共振成像系统的控制装置的存储器中，并且包括程序单元，以当程序由控制装置或系统执行时执行本发明方法的步骤。除了计算机程序之外，这样的计算机程序产品还可以包括其他部分，例如文档和/或附加组件，以及硬件组件，例如硬件密钥(加密狗等)以便于访问软件。
89.诸如记忆棒、硬盘或其他可移动或永久安装的载体的计算机可读介质可以用于传输和/或存储计算机程序产品的可执行部分，以便这些可执行部分可从控制装置或系统的处理器单元读取。处理器单元可以包括一个或多个微处理器或其等效物。
90.本发明的特别有利的实施例和特征由从属权利要求给出，如以下描述中所示。可以适当地组合不同权利要求类别的特征，以给出本文未描述的进一步实施例。
91.如上所述，本发明的基本思想是以一组特定于指示的初始扫描协议(n》0的n个协议的数量)开始。当分析通过将这些初始协议应用于mri系统而获取的数据时，检测发现。分析可以通过“发现检测器”来实现，即专门设计用于检测图像中的发现的单元，其中一些合适的发现检测器是本领域已知的。
92.基于发现，扫描工作流可以由扫描工作流指导系统适配和/或扩展。这样，最初以标准化方式开始的工作流最终会变成疾病以及特定于患者。
93.组件(如发现检测器算法或特定于客户的配置)优选地集中托管在系统、医疗保健提供者的it基础设施或云服务中，以更容易地跨扫描仪的机群进行标准化，但它们也可以在本地部署。
94.因此，本发明允许医疗保健提供者生成个体的、特定于指示的、标准化的扫描工作流，该扫描工作流(基于机器获取的数据以及自动提取的患者的特定发现和要求)在检查时间以可以根据医疗保健提供者的指南进行预配置的方式适配扫描队列。简而言之，本发明在检查时间期间从预定义的协议自动地生成特定于患者的工作流。
95.协议序列优选地由扫描队列管理器生成，优选地由扫描工作流指导系统托管。要由扫描工作流指导系统插入的医疗保健提供者的优选协议的管理优选地由存储有特定于疾病的程序的协议管理系统管理。
96.初始协议可以被手动地插入到队列中(医疗保健提供者通常喜欢拥有所有选项)，但它们并非必须如此。它们可以预先配置，就像医疗保健提供者可以预先配置扫描工作流适配逻辑一样。
97.逐个基于扫描的结果(与扫描工作流中的协议)，自动检索附加的协议，或者删除或修改扫描队列中的协议。
98.作为示例：怀疑中风的患者被转诊至mr。系统自动地从中央位置拉取中风程序，中风程序包含扩散和出血协议。在扩散协议之后，可以确定没有中风并且移除出血协议，而是拉入常规的“脑标准”协议以可能识别导致怀疑中风的临床发现的其他来源。如果发现扩散异常，则运行出血扫描以查看这是什么类型的中风，并拉入确定中风年龄的附加的协议。如果在出血扫描中观察到患者在移动并且图像质量下降，则适配序列的成像参数(例如，打开运动校正)并且随后的协议也被修改以说明这种观察。
99.根据优选系统，协议管理系统包括用于存储协议的集中式数据库。优选地，协议管理系统包括存储在集中式的、操作范围宽的可访问数据库中的一组默认的扫描协议和/或扫描程序。对数据库的访问优选地取决于用户组的特定访问权限。因此，协议管理系统优选地提供分层访问控制。
100.优选地，该组扫描协议和/或扫描程序特别地利用选自以下组的信息来链接到协议标识符：
101.——具有预配置的参数集合的序列，
102.——使用预配置的参数集合的重建，
103.——自动化质量保证步骤；
104.——要对获取的图像执行的后处理操作；以及
105.——其他相关参数。
106.所述协议标识符理想地是全局唯一标识符(guid)。替代地，它可以是优选地由医疗保健提供者提供的本地标识符，例如数字、地址或字符串名称。
107.理想地，协议管理系统应与合适的扫描协议编辑器相关联，该扫描协议编辑器允许医疗保健提供者的中央协议配置器方便地编辑、配置和管理大量扫描协议。
108.后者可以设置为允许协议配置器(通常是主用户)从预配置的模块组成扫描程序。配置器可以组装从一组例如合适地预配置的扫描协议、自动规划特征和扫描工作流指导特征中选择的扫描程序。扫描协议编辑器的一种优选变型将允许客户从基本构建块(例如序列、重建和适当的参数集合)的工具箱中组成他们的扫描协议。医疗保健提供者可以使用扫描协议和程序编辑器来预配置他们自己的标准化智能模块，标准化智能模块包括预配置的扫描协议、自动规划和质量保证步骤。
109.在扫描程序编辑器中，工具箱内的智能模块集合以及更多基本元素优选用于在后续步骤中组装扫描程序。在扫描程序编辑器中，医疗保健提供者可以优选地定义特别地来自各个扫描工作流工具箱的多达n个初始智能模块(例如，针对每个扫描步骤具有辅助智能组件(例如，自动切片规划、质量保证步骤)的预配置的协议)。这允许医疗保健提供者针对每个临床指示以模块化方式设置他们的扫描协议标准和派生扫描程序。
110.智能模块典型地包括扫描协议和附加组件，优选地自动规划器和/或自动质量评估模块。简而言之，可以说智能模块包括扫描协议和与该扫描协议的图像获取规划或质量保证有关的附加功能。后者可以在智能算法(例如，机器学习、深度学习或经典的、基于规则的算法)的帮助下执行。因此，智能模块可以是预先配置的扫描协议、自动规划和质量保证步骤。表述“智能”是指它们的属性包含来自“智能组件工具箱”的分析工具。这些可以由通常被认为是智能的或聪明的例如基于规则的算法、机器学习或深度学习算法提供支持。
111.因此，根据优选系统，协议管理系统包括各自具有不同的构建块的扫描协议编辑器和/或扫描程序编辑器，。
112.优选地，扫描协议可以包含在不同的模块中，优选地，其中扫描协议编辑器被设计成编辑、配置和管理由协议管理系统包括的扫描协议的集合，特别地被设计用于从基本构建块的工具箱中组成扫描协议。替代地或附加地，扫描程序编辑器被设计成使用由不同工具箱的元素包括的智能模块的集合来组装扫描程序。
113.可选地，可以在第n个初始扫描协议完成后添加一组发现检测器。发现检测器将针对特定特征(即发现)的出现检查获取的数据，并基于识别出的发现的类型向扫描队列/在扫描队列中/从扫描队列添加、替换或删除预配置的扫描步骤。
114.因此，根据优选方法，在第n个初始扫描协议完成后添加一组发现检测器，发现检测器针对特定特征的出现检查获取的图像，并基于识别出的发现的类型向扫描队列/在扫描队列中/从扫描队列添加、替换或删除预配置的扫描步骤，优选地，其中扫描协议编辑器和/或扫描程序编辑器允许医疗保健提供者定义在发现检测器进行特定观察的情况下应当向扫描队列管理器/在扫描队列管理器中/从扫描队列管理器添加、替换或移除哪些协议或
智能模块。
115.扫描协议和程序编辑器允许医疗保健提供者定义在发现检测器进行特定观察的情况下应该向扫描队列管理器/在扫描队列管理器中/从扫描队列管理器添加、替换或移除哪些协议或智能模块。
116.附加的元信息(例如，添加的扫描模块的优先级)可以优选地针对每个元素是可配置的以供扫描队列管理器考虑。发现检测器还可以考虑附加的输入(例如，来自温度、心电图(ecg)、脉搏或运动、血压或其他生命体征传感器的输入)或其他患者信息(例如，实验室数据、先前图像、临床数据)以改进对工作流的决策。
117.优选地，协议管理系统被设计成使得至少主用户能够定义什么协议以及什么工作流组合和适配是可能的。优选地，进一步定义使得在执行扫描工作流期间，系统能够仅拉取预定义选项并对患者状况做出反应。
118.在购买扫描仪时，通常，完整配置地并且准备好用作mr扫描仪软件的一部分来提供扫描协议和扫描程序。如果医疗保健提供者不需要任何修改，则扫描协议和扫描程序可以“按原样”用于协议管理系统。通常，医疗保健提供者想要修改扫描协议和/或程序以符合他们的偏好和/或官方指南。
119.上述扫描协议编辑器被设计成配置协议。当然，也可以在扫描仪上或在独立环境中设置协议，然后将协议“手动”复制到中央位置。还可以基于脚本或文件来配置/定义可能的组合和适配。
120.上述扫描程序编辑器优选地设计用于配置可能的工作流组合和决策点。可能的组合和适配也可以在中央位置基于脚本或文件进行配置。特别是对于长期维护和更大的扫描仪机群，本地和/或手动管理扫描程序可能不切实际。因此，集中式的扫描协议和程序编辑和管理系统将具有很大的实用价值。
121.根据优选系统，扫描工作流指导系统被配置为考虑以下四种输入类型的全部或任何子集：
122.a)要由mr扫描仪用户手动地或自动地(例如，从ris)馈送到扫描ui中的mri检查的临床指示、疑似发现或病理(例如，由转诊医师假设或由放射科医师指示)。
123.b)在mri检查的初始扫描步骤期间由mr扫描仪获取和重建的mr图像。初始扫描步骤的协议可以遵循预设标准或可以由mr扫描仪用户配置(在特定范围内)。例如，对于标准的神经系统mri检查，初始扫描协议可以是具有合适的参数集合的dwi轴向测量和t2 flair轴向测量。
124.c)允许区分正常和异常患者形态的形态数据的数据库中的指标(例如，从临床队列研究得到)。扫描工作流指导系统可以访问该数据库或展示该数据库的内置本地副本。
125.d)在扫描检查期间获取的传感器数据(例如，ecg、呼吸、运动检测器)。
126.优选地，扫描工作流指导系统展示了相互独立的分析分支的模块化架构。每个分析分支优选地包括图像分析模块(特别是各自由例如多个深度卷积神经网络或基于机器学习的模式检测算法中的一个或组合组成)，图像分析模块能够从输入的mr图像中检测相关特征中的一个或特定组合，并可以将其与其他特征组合。
127.关于发现检测器和分析模块，这些表述意味着略有不同的实施例。图像分析模块是为各种目的分析图像的软件组件。发现检测器分析数据(例如，图像或生理数据，如ecg或
血压)以检测特定特征、标志(signature)或发现。这两个类之间存在非零(non vanishing)的重叠。
128.优选地，扫描工作流指导系统包括与图像分析模块的集合相关联的一组相关特征检测器，该组相关特征检测器特别适合地定义为用于不同类别的放射学发现、病理学、图像伪影或疾病的一组不同检测器。该组相关特征检测器(与图像分析模块的集合相关联)可以合适地定义为用于不同类别的例如放射学发现、病理学、图像伪影或疾病的一组不同检测器。
129.在下文中，我们提供了用于神经mr扫描工作流的应用的检测器类别的示例集合：
130.示例1：放射学发现类别：出血、缺血、病变、白质高信号、退行性结构、未知异常或病理、形态异常。
131.示例2：常见的、偶然发现的类别：囊肿、结构性血管异常、其他发育变异、梗塞、白质高强度、微出血、实质钙化、肿瘤、其他病理。
132.示例3：常见病理的类别：出血、病变、多发性硬化(ms)、痴呆、非特异性异常。
133.示例4：伪影类别：运动伪影、植入伪影、混叠伪影等。
134.在每个分析分支中的图像分析模块检测到阳性情况的情况下，它可以(直接地或在检测到的特征的进一步传播/表征之后)触发一个或一组预配置的扫描协议(包括适当的参数)向扫描队列管理器/在扫描队列管理器中/从扫描队列管理器输出、替换或删除。理想地，每个特征检测器都配备有置信度指标，以确定该特征已被检测到的确定性。为了正确确定预测的置信度，辅助分析模块可能会有所帮助或被需要(例如，图像质量检测模块)。
135.替代地，可以允许所有或仅特定的用户组(展示高级用户权限)通过在扫描ui中选择相应的发现来手动触发任何或所有的发现检测器，使得相应的扫描协议将被转发到扫描队列管理器。
136.根据如在扫描协议管理系统中设置的医疗保健提供者的先前评估，添加的扫描协议优选地用优先级标签来标记。
137.优选的扫描工作流指导系统包括扫描队列管理器，该扫描队列管理器被设计成策划一组扫描工作流适配作为来自分析分支的输出。该扫描队列管理器是扫描工作流指导系统的非常有利且有时重要的模块。它的中心任务是策划作为分析分支的输出的扫描工作流适配的集合。
138.扫描队列管理器优选地被设计成实现一项或多项任务。在这些任务中，我们看到：
139.——策划添加的协议的集合(例如，删除协议重复项，合并类似的协议)，
140.——执行一致性检查以确定整体扫描工作流一致性(例如，确定前后对比测量步骤相对于造影剂注射在时间上正确被分类，或者新引入的参数设置跨不同的协议步骤是一致的)，
141.——确保可用扫描工作流时隙(slot)的给定时间约束(例如，通过考虑添加的协议步骤的优先级级别，并确定如扫描协议管理系统中预定义的扫描工作流元素的合适的覆盖)。
142.因此，扫描队列管理器联合从分析模块返回的结果并相应地修改队列。潜在的协议存储在协议管理系统中。
143.在每个扫描会话之后，优选地由扫描工作流指导系统创建报告。这些报告提供有
关最初选择的工作流步骤的信息，提供的建议包括这些建议的基础，执行的协议步骤包括参数设置，以及执行的协议步骤包括参数设置、输入的注释和扫描时间。这些报告还可能包括dicom对象，根据当地适用的数据隐私法，dicom对象可能需要合适地匿名化/去标识化。
144.在附加的优选变型中，扫描工作流指导系统报告要在协议管理器中存档和访问的建议和/或执行的扫描工作流。这些报告优选地经由分析工具访问，所述分析工具提供对协议使用、在何种情况下遵循与不遵循扫描工作流指导系统的建议以及从跨机构扫描仪机群的扫描仪的扫描历史中得出的大量统计数据的见解。
145.优选地，用户能够在执行之前确认或改变扫描工作流指导系统的扫描工作流推荐。
146.根据优选系统，用户界面被配置为查看和/或编辑扫描工作流，尤其是插入患者的扫描指示或疑似病理，优选地采用分层权限级别概念。
147.优选地，用户界面允许用户添加相应应用的标准协议的集合，而不管扫描工作流指导系统下游确定的推荐，尤其是其中，用户界面配备有选项以查看和编辑如由扫描工作流指导系统建议的扫描工作流适配。
148.再次需要注意的是，这里的“扫描工作流”是指“扫描队列中的扫描工作流步骤”。
149.优选地，扫描ui被设计成主用户界面或被设计成包括主用户界面，其允许主用户执行对扫描协议、扫描程序的预配置和/或自动的扫描工作流修改。
150.优选地，扫描ui被设计成用户扫描仪界面或被设计成包括用户扫描仪界面，其被开发成显示例如与信息有关的以下检查中的所有或一些：规划的、预配置的和适配的扫描队列、获取的图像、来自扫描工作流指导系统的扫描工作流建议。
151.关于扫描队列，优选地，只有一个队列前瞻性地看到、显示规划的扫描步骤以及回顾性地看到、显示所有实际执行的扫描步骤的历史。它优选地包括获取协议和工作流步骤。基于对疾病的怀疑，可以将一组初始协议(甚至可以只有一个协议)和工作流步骤添加到扫描队列。有了使用工作流步骤的附加信息，系统就可以然后修改剩余的扫描队列。这可能在被扫描的每个协议之后再次发生。
152.优选地，所有协议均由主用户(例如，首席技术专家)集中地设置，个体患者的选择是根据疑似疾病(指示)完成的，并且尤其是由放射科医师规定的。扫描ui可以帮助扫描仪用户检索正确的程序。
153.拥有初始协议的原因首先是为了获取在任何情况下都需要的图像或数据，其次是为扫描工作流指导系统生成第一数据输入。如果扫描工作流指导系统仅将图像数据视为输入，则初始扫描协议的最小数量可以是一个。如果扫描工作流指导系统额外考虑了来自扫描仪连接的生理传感器(例如，ecg、呼吸传感器)的数据，则此类信号可能已经触发扫描工作流适配，而无需任何初始协议。
154.对队列和协议参数的修改只能针对那些尚未扫描的协议进行。然而，修改的决策可以在每个协议之后发生，所以扫描队列不仅有两部分，而且原则上可以有1到m部分。
155.在根据本发明的优选系统中，系统的组件是数据网络的一部分，其中优选地，数据网络和医学成像系统(即，提供图像数据的磁共振成像系统)彼此进行数据通信，其中数据网络优选地包括因特网和/或基于云的计算系统的部分，其中优选地，根据本发明的系统或该系统的多个组件在该基于云的计算系统中实现。例如，系统的组件是数据网络的一部分，
其中优选地，数据网络和提供图像数据的医学成像系统彼此通信。这种联网解决方案可以经由因特网平台和/或在基于云的计算系统中实现。
156.该方法还可以包括“云计算”的元素。在“云计算”的技术领域中，it基础设施通过数据网络提供，例如存储空间或处理能力和/或应用软件。用户与“云”之间的通信是通过数据接口和/或数据传输协议实现的。
157.在“云计算”的上下文中，在根据本发明的方法的优选实施例中，通过数据通道(例如数据网络)向“云”提供数据。该“云”包括(远程)计算系统，例如，通常不包括用户本地机器的计算机集群。该云尤其可以由也提供医学成像系统的医疗机构提供。特别地，图像获取数据通过ris(放射信息系统)或pacs(图片存档和通信系统)发送到(远程)计算机系统(“云”)。
158.在根据本发明的系统的优选实施例的范围内，上述单元(尤其是协议管理系统和/或扫描工作流指导系统)存在于“云”侧。优选的系统还包括经由数据通道(例如，数据网络，特别地被配置为ris或pacs)连接到系统的本地计算单元。本地计算单元包括至少一个数据接收接口以接收数据。此外，如果本地计算机另外具有传输接口以便向系统发送数据，则是优选的。
159.特征组合带来以下好处：
160.医疗保健提供者可以集中地设置、维护、优化和分析扫描协议，以便为每个扫描指示建立和维护操作范围宽的协议标准。通过这种方式，可以系统地防止mr扫描仪在选择扫描协议时出现不必要的变化。
161.mr扫描仪用户与扫描软件的之前手动交互的预配置的扫描协议和内置自动化可防止扫描协议参数发生不必要的变化。
162.每个扫描步骤的内置自动切片规划和质量保证使mr扫描仪用户以前的手动规划和控制工作变得不必要，从而保证标准化的图像结果。
163.根据医疗保健提供者的标准，通过附加扫描步骤的扫描工作流建议和内置图像分析，可以进行以患者为中心的扫描工作流适配。
附图说明
164.本发明的其他目的和特征将从以下结合附图考虑的详细描述中变得明显。然而，应当理解的是，附图被设计成仅用于说明的目的而不是作为对本发明的限制的定义。
165.图1示出了包括根据本发明实施例的系统的简化mri系统。
166.图2示出了根据本发明的优选方法的过程流的框图。
167.图3示出了优选的简单协议数据库的可能实现。
168.图4a和图4b示出了优选的协议管理系统。
169.图5a、图5b和图5c示出了根据本发明实施例的系统的示例。
170.在图中，相同的数字始终指代相同的对象。图中的对象不一定按比例绘制。
具体实施方式
171.图1示出了磁共振成像系统1(“mri系统”)的示意性表示。mri系统1包括具有检查空间3或患者隧道的实际磁共振扫描仪(数据获取单元)2，在所述检查空间3或患者隧道中，
患者或测试人员位于驱动床8上，实际检查对象位于其身体中。
172.磁共振扫描仪2通常配备有基本场磁体系统4、梯度系统6以及rf发射天线系统5和rf接收天线系统7。在所示的示例性实施例中，rf发射天线系统5是永久性地安装在磁共振扫描仪2中的全身线圈，与此相反，rf接收天线系统7形成为局部线圈(在此仅用单个局部线圈表示)，以布置在患者或测试主体上。然而，原则上全身线圈也可用作rf接收天线系统，并且局部线圈可分别切换到不同的工作模式。
173.基本场磁体系统4被设计成可以记录图像。它在此以典型的方式设计，使得其在患者的纵向方向上，即沿着在z方向上前进的磁共振扫描仪2的纵轴，产生基本磁场。梯度系统6通常包括单独可控的梯度线圈，以便能够相互独立地切换(激活)x方向、y方向或z方向上的梯度。
174.此处所示的mri系统1是具有患者隧道的全身系统，患者可以被完全引入患者隧道中。然而，原则上本发明也可以用于例如具有侧向开口的c形外壳的其他mri系统以及用于仅可定位一个身体部位的较小的磁共振扫描仪。
175.此外，mri系统1具有用于控制mri系统1的中央控制装置13。该中央控制装置13包括用于测量序列控制的序列控制单元14。利用该序列控制单元14，可以分别根据基于特定协议p(即扫描协议p)的所选脉冲序列或基于特定协议p的一系列多个脉冲序列来控制一系列射频脉冲(rf脉冲)和梯度脉冲，以获取测量会话内的磁共振图像。用于不同测量或测量会话的不同控制协议p通常存储在存储器19中并且可以由操作者选择(并且可能根据需要进行修改)，然后用于实施测量。
176.为了输出脉冲序列ps的各个rf脉冲，中央控制装置13具有射频发射装置15，其产生并放大rf脉冲并且经由合适的接口(未详细示出)将rf脉冲馈送到rf发射天线系统5中。为了控制梯度系统6的梯度线圈，控制装置13具有梯度系统接口16。序列控制单元14以合适的方式与射频发射装置15和梯度系统接口16通信以发射脉冲顺序。
177.此外，控制装置13具有射频接收装置17(同样以合适的方式与序列控制单元14通信)，以便获取用于单独测量的磁共振信号(即原始数据)，在脉冲序列的范围内以协调的方式从rf接收天线系统7接收所述磁共振信号。
178.重建单元18接收所获取的原始数据并从中重建磁共振图像数据用于测量。这种重建通常是基于可以在相应的测量或控制协议中指定的参数来执行的。例如，然后可以将图像数据存储在存储器19中。
179.中央控制装置13的操作可以经由具有输入单元10和显示单元9的终端11进行，因此整个mri系统1也可以经由终端11由操作者操作。mr图像也可以显示在显示单元9上，并且可以通过输入单元10(可能与显示单元9结合)规划和开始测量，并且特别地可以选择合适的控制协议(并且可能修改))具有如上所述的合适系列的脉冲序列。
180.控制装置13包括设计成执行根据本发明的方法的系统12。该系统12包括以下可能看起来是软件模块的组件。在这个简单的示例中，系统12包括以下组件。
181.扫描用户界面20，其被配置为由用户修改扫描工作流w(参见例如图3)。在该示例中，扫描用户界面20是能够为终端11提供图形用户界面(gui)的简单数据界面。gui可以显示在显示单元9上并且用户可以经由输入单元10提供用于扫描用户界面20的输入数据。在该示例中，扫描用户界面20被配置为查看和/或编辑扫描工作流w，尤其是插入患者的疑似
病理或扫描指示，优选地采用分层权限级别概念。优选地，扫描用户界面20允许用户添加相应应用的一组标准扫描协议p，而不管扫描工作流指导系统22下游确定的推荐，特别是其中扫描用户界面20配备有选项来查看和编辑如扫描工作流指导系统22所建议的扫描工作流w适配。
182.协议管理系统21被设计用于集中地设置和/或维护扫描程序pr和/或扫描协议p。它在这里包括可以用于不同扫描目的多个扫描协议p。
183.扫描工作流指导系统22是系统12的核心并且被配置为使用通过特定于患者的适配来预配置的扫描协议p和/或扫描程序pr(即建议或执行特定于患者的适配)。由用户选择的扫描协议p和/或扫描程序pr基于图像数据和/或用户选择的预设得到适配。在此，执行图2的方法的最重要步骤。
184.在该示例中，所有上述组件(扫描用户界面20、协议管理系统21和扫描工作流指导系统22)能够将数据(例如，协议或调整数据)添加到扫描队列23，其中扫描工作流w被托管。该示例中的扫描队列23被设计成在任何给定时间提供过去和规划的扫描工作流步骤的表示，优选地其中规划的扫描工作流步骤可以通过扫描工作流指导系统22和用户交互进行改变。
185.根据本发明的mri系统1，尤其是控制装置13，可以具有多个未详细示出但通常存在于此类系统中的附加组件，例如网络接口，以便连接整个系统与网络，并能够分别交换原始数据和/或图像数据或参数图以及附加数据(例如与患者相关的数据或控制协议)。
186.通过rf脉冲的辐射和梯度场的产生来获取合适的原始数据以及从原始数据重建mr图像的方式是本领域技术人员已知的并且因此不需要在此详细解释。
187.图2示出了根据本发明的用于标准化mri检查的优选方法的过程流的框图，其中所述mri检查具有利用根据本发明的系统12执行的以患者为中心的扫描工作流w适配(参见其他附图)。
188.在步骤i中，用户通过向扫描工作流w添加协议p来修改扫描工作流w。
189.在步骤ii中，通过将相应数量的扫描协议p应用于mr系统1来执行根据扫描工作流w的多个扫描。例如，将用户在步骤i中添加的扫描协议p应用于mr扫描仪。
190.在步骤iii中，扫描工作流w的特定于患者的适配由具有预配置的扫描协议p和扫描程序pr的扫描工作流指导系统22执行。这些适配涉及对扫描工作流w中已经存在的扫描协议p的修改，或者包括对扫描工作流w的附加的扫描协议p，其中适配基于关于以下方面的考虑：
191.a)要由mr扫描仪用户手动地或自动地馈送到扫描用户界面(20)中的mri检查的临床指示、可疑的发现或病理，
192.b)在mri检查的初始扫描步骤期间由mr扫描仪获取和重建的mr图像，
193.c)形态数据的数据库中的指标，允许区分正常和异常患者形态，
194.d)在扫描检查期间获取的传感器数据。
195.一组发现检测器f可以针对特定特征的出现检查获取的图像，并且基于识别出的发现的类型向扫描工作流w/在扫描工作流w中/从扫描工作流w添加、替换或移除预配置的扫描步骤。
196.在这个示例中，附加的扫描协议p1被添加到扫描工作流w。
197.在步骤iv中，根据适配的扫描工作流w执行多个(进一步)扫描。这里，附加的扫描协议p1被应用于mr系统1。该步骤可以重复多次，直到扫描队列23完成。
198.在步骤v中，扫描工作流指导系统22报告要在协议管理系统21中存档和可访问的建议和/或执行的扫描工作流w。对于“新”扫描协议意味着尚未被在协议管理系统21包括。这个步骤可以在新的扫描协议p、p1出现的任何时候执行。在该示例中，在先应用测试添加的扫描协议p1是否已经存在于协议管理系统21中(可以由用户手动适配)，如果是，则将其保存在协议管理系统21中。
199.图3以具有属性列的表格的形式示出了优选的简单协议数据库(也可以被认为是简单的协议管理系统21)的可能实现。在该示例中，该表存储关于扫描指示、扫描仪类型、软件(sw)版本、与扫描指示相关联的程序中的协议、推荐的协议参数和可以由用户调整的参数的信息。所示表格为具有不同访问权限的不同类型的用户(“一级用户”和“二级用户”)提供了可调整参数的替选。点表示可能有更多的列和/或行。
[0200]“扫描指示”列是针对特定疾病绘制的，例如如图所示的非特异性头部疼痛或疑似病变。应该注意的是，特定疾病可能会多次出现，例如，与不同的扫描仪类型有关(可能导致使用不同的协议)。
[0201]“扫描仪类型”列，例如“prisma”扫描仪或“aera”扫描仪，提供了区分不同扫描仪类型的可能性。如上所述，所建议的协议可能取决于所使用的扫描仪类型，即使检查类似的疾病也是如此。
[0202]“软件版本”列，例如n4ve11b、n4ve11c、n4ve11e，提供有关软件版本的信息。根据软件版本，可能必须使用不同的协议或参数设置。在所示的情况下，此列仅提供附加信息。
[0203]“程序中的协议”列包括要用于与特定行的扫描指示相关联的检查的实际协议。示出了两种示例性疾病的两种协议(使用两种不同的扫描仪类型)。“t1”和“t2”意指要测量的对比度，“tof”意指特定定向(“tra”或“sag”)的飞行时间。存在特殊的序列/获取技术，例如“暗流体”、“涡轮自旋回波”(tse)、“2d扩散跟踪”、“flash(fl)2d”、“mprage”、“swi”或“space”。
[0204]
下一列“推荐的协议参数”包括特定行的协议的参数列表，其可以由用户或自动例程调整或预定义(也是预定义列表)。这里，列出了回波时间te和重复时间tr，但是这个列表中也可以有其他参数。
[0205]“可调整的参数”列包括多个参数，尤其是从“推荐的协议参数”列中选择的参数，所述多个参数可以由用户根据用户的访问权限进行调整。这里，定义了具有不同访问权限的两个不同用户组，“一级用户”可以修改或调整特定参数，“二级用户”不允许更改任何参数。
[0206]
虽然可以通过简单的表格来实现协议的管理，但是更精细的协议管理系统是优选的。
[0207]
图4a(作为由图4a和图4b组成的整个图的左侧)和图4b(作为由图4a和图4b组成的整个图的右侧)以示意图的形式示出了优选的协议管理系统21，示意图展示了由协议管理系统21提供的配置和定制选项。
[0208]
图4b(“示例扫描工作流”)示出了将在扫描队列23(参见图5a、图5b和图5c)中针对特定疾病执行的步骤的详细视图。上部(“程序编辑器中的程序组合”)由用户配置，下部(来
自扫描工作流指导系统的适配)包括数据分析的规划执行并且由扫描工作流指导系统22生成。
[0209]
该图的左侧示出了在扫描协议编辑器24和扫描程序编辑器25中可用的工具箱t。一个工具箱t包括本发明使用的协议p。在该示例中，它是数据库d并且在简单的情况下可以单独形成协议管理系统21。然而，在所示的情况下，协议管理系统21具有更复杂的结构。
[0210]
在智能模块s工具箱t中，用户或扫描工作流指导系统22可以找到包括协议p以及还有自动规划器和自动质量保证模块(“auto qa”)的已经配置的模型。附加模块(智能组件c)从“智能组件工具箱”(左下方)中取得。“智能检测器工具箱”包括发现检测器f，其能够基于扫描工作流w的协议p记录的图像中的发现自动地取得合适的配置模型。可以看出，用户已经将这样的发现检测器f布置在扫描工作流w中并且它们由扫描工作流指导系统22处理。
[0211]
因此，所示的协议管理系统21与合适的扫描协议编辑器24相关联，该编辑器允许医疗保健提供者的中央协议配置器方便地编辑、配置和管理扫描协议p的大集合。后者可以被设置成(例如，类似于siemens healthineers mr dot cockpit)允许协议配置器从预配置的模块组成扫描程序。配置器可以组装从一组例如合适地预配置的扫描协议、自动规划特征和扫描工作流指导特征中选择的扫描程序pr。扫描协议编辑器的一种优选变型将允许客户从基本构建块(例如，序列、重建和适当的参数集合)的工具箱t组成他们的扫描协议p。医疗保健提供者可以使用扫描协议编辑器24和扫描程序编辑器25来预先配置他们自己的标准化智能模块s，标准化智能模块s包括预配置的扫描协议p、自动规划和质量保证步骤。
[0212]
在扫描程序编辑器25中，可以在随后的步骤中使用智能模块s的集合以及工具箱t内的更多基本元件来组装扫描程序pr。在图1的右侧，示例示出了可以如何从图4a的各种工具箱t内的构建块配置扫描程序标准。在扫描程序编辑器25中，医疗保健提供者可以定义来自图4a的相应扫描工作流工具箱的多达n个初始智能模块s(例如，用于每个扫描步骤的带有辅助智能组件(例如，自动切片规划、质量保证步骤)的预配置的协议p)。这允许医疗保健提供者以模块化方式为每个临床指示设置他们的扫描协议p标准和派生的扫描程序pr。
[0213]
可选地，可以在第n个初始扫描协议p完成后添加一组发现检测器f。发现检测器f将针对特定特征(即，发现)的出现检查获取的图像，并基于识别出的发现的类型向扫描队列23/在扫描队列23中/从扫描队列23添加、替换或移除预配置的扫描步骤。在发现检测器f进行特定观察的情况下，扫描协议编辑器24和扫描程序编辑器25允许医疗保健提供者定义应该向扫描队列管理器26/在扫描队列管理器26中/从扫描队列管理器26添加、替换或移除哪些协议p或智能模块s(见图5a、图5b和图5c)。附加的元信息(例如，添加的扫描模块s的优先级)可以针对每个元素可配置，以供扫描队列管理器26考虑。发现检测器f也可以考虑附加的输入(例如，来自温度、ecg、脉搏或运动、血压或其他生命体征传感器的输入)或其他患者信息(例如，实验室数据、先前图像、临床数据)以改进对工作流w的决策。
[0214]
扫描协议和程序管理器(扫描协议编辑器24和扫描程序编辑器25)的一个优选选项将包括将扫描协议p和扫描程序pr从一种扫描仪配置转换到另一种扫描仪配置(例如，从3t扫描仪到1.5t扫描仪)的能力。
[0215]
图5a(作为由图5a、图5b和图5c组成的整个图的上侧)、图5b(作为由图5a、图5b和图5c组成的整个图的中部)和图5c(作为由图5a、图5b和图5c组成的整个图的下侧)示出了根据本发明实施例的系统12的示例，包括扫描用户界面20(“扫描ui输入字段”)、扫描队列
23、协议管理系统21(也参见图4a和图4b)以及扫描工作流指导系统22。
[0216]
扫描工作流指导系统22使用由协议管理系统21提供的预配置的扫描协议p和扫描程序pr，并且在此被设计成考虑若干输入类型的子集，例如：
[0217]
a)要由mr扫描仪用户手动或自动(例如，从ris)馈送到扫描ui中的mri检查的临床指示、疑似发现或病理(例如，由转诊医师假设或由放射科医师指示)。
[0218]
b)在mri检查的初始扫描步骤期间由mr扫描仪获取和重建的mr图像。初始扫描步骤的协议可以遵循预设标准或可以由mr扫描仪用户可配置(在特定范围内)。例如，对于标准的神经系统mri检查，初始扫描协议可以是t2 flair轴向测量和具有合适的参数集合的dwi轴向测量。
[0219]
c)允许区分正常和异常患者形态的形态数据的数据库中的指标(例如，从临床队列研究(cohort study)得到)。扫描工作流指导系统可以拥有对该数据库的访问权限或展示该数据库的内置本地副本。
[0220]
d)在扫描检查期间获取的传感器数据(例如，ecg、呼吸、运动检测器)。
[0221]
所示的扫描工作流指导系统22展示了相互独立的分析分支27的模块化架构。每个分析分支27包括图像分析模块28(各自包括例如数个深度卷积神经网络或基于机器学习的模式检测算法中的一个或组合)，图像分析模块28能够从输入的mr图像中检测相关特征中的一个或特定组合，并且可以将其与其他特征组合。
[0222]
图像分析模块28是特定的发现检测器f，其发现需要扫描工作流适配的特定于患者的情况。应该注意的是，发现检测器f通常可以对生理数据(如ecg数据)或图像进行操作。如果发现检测器f对图像进行操作，则发现检测器f将通过此处所示的图像分析模块28来实现。完全类似地，如果发现检测器f被配置为对生理数据进行操作，则发现检测器f可以被指定为(单通道或多通道)时间轨迹分析器模块。然而，这并不意味着所有图像分析模块28总是必须是发现检测器f。它们通常还可以执行其他任务。
[0223]
该组相关特征检测器(与该组图像分析模块28相关联的发现检测器)可以被合适地定义为用于不同类别的例如放射学发现、病理学、图像伪影或疾病的一组不同的检测器。在下文中，我们提供了用于神经mr扫描工作流w的应用的检测器类别的示例集：
[0224]
示例1：放射学发现类别：出血、缺血、病变、白质高信号、退行性结构、未知异常或病理、形态异常。
[0225]
示例2：常见、偶然发现的类别：囊肿、结构性血管异常、其他发育变异、梗塞、白质高信号、微出血、实质钙化、肿瘤、其他病理。
[0226]
示例3：常见病理的类别：出血、病变、ms、痴呆、非特异性异常。
[0227]
示例4：伪影类别：运动伪影、植入伪影、混叠伪影等。
[0228]
在每个分析分支27中的图像分析模块28检测到阳性情况的情况下，它可以(直接地或在检测到的特征的进一步传播/表征之后)触发一个或一组预配置的扫描协议p(包括适当的参数)向扫描队列管理器26/在扫描队列管理器26中/从扫描队列管理器26输出、替换或删除。理想地，每个特征检测器都配备有置信度指标，以确定该特征已被检测到的确定性。为了正确确定预测的置信度，辅助分析模块可能会有所帮助或被需要(例如，图像质量检测模块)。
[0229]
替代地，可以允许所有或仅特定的用户组(展示高级用户权限)通过选择扫描用户
界面20(参见例如图3)中的相应发现来手动触发任何或所有的发现检测器f，使得相应的扫描协议p将被转发到扫描队列管理器26。
[0230]
根据如在扫描协议管理系统21中设置的医疗保健提供者的先前评估，添加的扫描协议p可以用优先级标签来标记。
[0231]
如上所述，扫描工作流指导系统22的重要模块是扫描队列管理器26。它的中心任务是策划作为分析分支27输出的扫描工作流w适配的集合。在这些任务中，我们看到：
[0232]
——策划添加的协议的集合(例如，删除协议重复项，合并类似的协议)，
[0233]
——执行一致性检查以确定整体扫描工作流一致性(例如，确定前后对比测量步骤相对于造影剂注射在时间上正确被分类，或者新引入的参数设置跨不同的协议步骤是一致的)，
[0234]
——确保对可用扫描工作流时隙的给定时间约束(例如，通过考虑添加的协议步骤的优先级级别，并确定如扫描协议管理系统21中预定义的扫描工作流元素的合适的覆盖)。
[0235]
在每个扫描会话之后，优选地由扫描工作流指导系统22创建报告。这些报告提供关于最初选择的工作流步骤的信息，提供的建议包括这些建议的基础，执行的协议步骤包括参数设置，以及执行的协议步骤包括参数设置、输入的注释和扫描时间。这些报告还可能包括dicom对象，根据当地适用的数据隐私法，dicom对象可能需要合适地匿名化/去标识化。
[0236]
图5b中左下方的框示出了扫描队列23的内容。后续协议的动态变化发生在“等待swf提案”框中，并且可以(出于监管原因)由用户确认(以下框)。替代地，如果医疗保健提供者更喜欢自动的执行并且不存在监管约束，则可以以自动方式执行由扫描工作流指导系统22提供的后续协议p。
[0237]
因此，主用户可以在配置时间处在扫描协议编辑器和扫描程序编辑器中将可用的特定于指示的扫描程序配置为在协议管理系统中可用。在扫描时间处，扫描仪用户在ui中选择患者的指示，从而选择要扫描的程序。此扫描程序将从协议管理系统中拉取或作为本地副本存在于扫描仪上，直到主用户的下一次更新。此外，手动添加协议可以是可选地、可用的，但对于本发明并非必须如此。
[0238]
原则上，可以向下面的“扫描ui输入字段”添加另一个紫色菱形，内容为“添加所有标准神经协议？”，可以命名为“手动添加协议？”，其可以直接地连接到协议管理系统。由于本发明主要侧重于自动适配，因此没有添加此菱形和线条以消除复杂性。
[0239]
尽管本发明已经以优选实施例及其变化的形式公开，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行多个附加的修改和变化。为清楚起见，应理解，本技术通篇使用“一个(a)”或“一个(an)”不排除多个，并且“包括”不排除其他步骤或要素。提及“单元”或“装置”并不排除使用多个单元或装置。