基于mr测温数据生成图像数据的制作方法

基于mr测温数据生成图像数据的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于MR测温数据生成图像数据的方法，其包含以下步骤：提供检查对象的待热图示的区域的规划数据（PDS）；基于规划数据（PDS）生成分割数据（SDS）；采集MR测温数据（TDS）；在使用所述分割数据（SDS）的情况下基于所述MR测温数据（TDS）生成图像数据（IM）。本发明还涉及一种用于实施按照本发明的方法所构造的图像数据生成单元（100）、一种具有按照本发明的图像数据生成单元（100）的医学技术的成像系统（100）以及一种具有消融系统（1020）的医学技术的成像系统（1000）。
【专利说明】基于MR测温数据生成图像数据
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于磁共振测温数据生成图像数据的方法、一种用于基于磁共振测温数据生成图像数据的图像生成单元、一种具有这样的图像生成单元的医学技术的成像系统以及一种具有消融系统的医学技术的成像系统。
【背景技术】
[0002]“测温法”表示温度测量的科学或一般而言用于对温度和尤其是空间上的和/或时间上的温度分布进行确定的方法。在医学中，以多种方式使用测温法。这些医学应用中的一些医学应用需要测温地采集和图示患者或检查对象的体内的区域。
[0003]一种用于测温地采集患者体内的区域的公知方法是生成磁共振测温数据，其在下文中简称为MR测温数据。在此，借助磁共振系统来确定磁共振测量参数的由热引起的改变。可以考虑例如氢质子的纵向弛豫时间、氢质子的分子扩散系数或氢质子的磁共振频率的偏移，作为合适的磁共振测量参数。例如在B.Denis de Senneville在Int.J.Hyperthermia, September2005; 21 (6): 515-531 发表的专业文献“Magnetic resonance temperatureimaging”中描述在用于生成MR测温数据的不同方法上的非限制性的选择。
[0004]在从测量的测温数据中生成“实时测温图像数据”或“实况测温图像数据”的情况下，进行MR测温数据的测量和图示，从所述MR测温数据中可以重建测温图像数据以用于进一步的图示，优选以相对低的分辨率。低分辨率实现加速的测量、计算和MR测温数据的图示的生成并且由此实现相对高的“时间分辨率”。例如可以以足够的位置分辨率来进行MR测温数据的“实时”或“实况重建”，其中以大于每秒两幅图像的频率、优选以大于每秒五幅图像的频率来进行作为基础的测量，其中对于不同的时间段采集作为各个图像的基础的磁共振原始数据。
[0005]即使实况测温图像数据的低分辨率对于测温法是良好合适的，但是在临床工作中实际使用实况图像也是困难的。多种应用需要在实况图像中难以识别的或者不包含在实况图像中的附加的信息。

【发明内容】

[0006]本发明要解决的技术问题是，避免这些缺点并且改进MR测温数据的可用性。
[0007]通过按照本发明的用于基于磁共振测温数据生成图像数据的方法、按照本发明的用于基于磁共振测温数据生成图像数据的图像数据生成单元、按照本发明的医学技术的成像系统和按照本发明的具有消融系统的医学技术的成像系统来解决所述技术问题。
[0008]按照本发明的用于生成图像数据的方法包含下述步骤:
[0009]在初始步骤中，提供检查对象的待热图示或待热成像的区域的规划数据。规划数据典型地是指图像数据记录、优选高分辨的图像数据记录，所述图像数据记录例如可以用于规划和实施热消融。规划数据尤其可以是3D体积数据记录或2D截面图像的层堆叠(SchichtstapelX2D层堆叠)。规划数据可以例如基于计算机断层造影数据、超声波数据或也优选基于磁共振断层造影数据。特别优选地，规划数据以按照DICOM (Digital Imagingand Communications in Medicine,医学数字成像和通信)标准的信息的形式存在,其允许不依赖于图像数据的生成方式来应用和交换图像数据。DICOM既对用于存储数据的格式进行标准化，也对用于数据交换的通信协议进行标准化。
[0010]根据按照本发明的方法的另一步骤，生成分割数据，其中分割数据以规划数据为基础。在此，分割的结构的空间边界能够被识别，并且能够将关于规划数据的特定像素或体素与分割结构的归属关系的信息容纳到分割数据中。分割的结构特别描述一个或多个空间上连续的区域。典型地，所述区域在此是器官、骨头、血管或者其他结构，就像例如病变或肿瘤、已经消融的结构、造影剂积聚的(kontrastmittelangereichert)结构或植入体,这些在分割数据中被描述。在器官的分割中优选区分在待热治疗的器官、不要被伤害的器官以及其他器官。结构的这种分类以及各个结构的名称(“标签”)可以包含在分割数据中。在此分割数据可以涉及多个分割的结构，也就说，可以通过分割数据来描述一个或多个分割的结构。
[0011]如果规划数据以DICOM标准的形式存在，那么规划数据例如也可以包含附加信息。该附加信息可以包含例如来自已进行的分割步骤中的分割信息、表面定义以及与已经进行的图像配准有关的可能的信息。然后例如可以至少部分地通过将规划数据的附加信息接收至分割数据中来进行分割数据的生成。
[0012]在按照本发明的方法的再一步骤中，采集磁共振测温数据(MR测温数据)。MR测温数据优选以开头中提及的磁共振测量参数为基础。MR测温数据是测温原始数据。其可以例如包含磁共振原始数据，从所述磁共振原始数据中能够计算出磁共振图像。MR测温数据优选包含检查对象的待热图示的区域的幅度图像和/或相位图像。在此，幅度和相位图像也要算作测温原始数据，原因在于，在这些图像中典型地还没有示出例如具有单个像素或体素的色值或灰度值的形式的对于用户而言直观的可理解的温度信息。为了该直观可理解的温度信息的图示的计算，需要MR测温数据的进一步分析，使得最终从MR测温数据中生成的“MR测温数据”包含期望的直观的温度信息。
[0013]特别优选地，测温数据是这样的数据，其适于重建开头中提到的实时或实况测温图像数据。也就是说，用于生成测温数据的磁共振数据采集进行地如此快，使得可以以一频率、也就是优选大于每秒两幅图像、特别优选每秒五幅图像、或更高的帧速率来进行测温图像数据的重建。
[0014]开头处涉及规划数据所使用的概念“高分辨的”在下文中将尤其相对于MR测温数据来解释。这意味着，规划数据优选是比MR测温数据更高分辨的。此外也可以考虑的是，规划数据具有更高的对比度或者与MR测温数据具有不同类型的对比度。较高的对比度意味着，为了图示而应用的色值或灰度值值域是更大的或者更精细地分级。不同类型的对比度意味着，为了生成MR测温数据而应用与为了生成规划数据本质上不同类型的激励序列。规划数据可以例如借助GRE序列(Gradienten-Echo-Sequenz,梯度回声序列)来生成,而测温数据可以例如以TSE序列(Turbo-Spin-Echo-Sequenz,快速自旋回波序列)为基础来生成。此外，作为其他类型的激励序列，可以考虑EPI序列(EPI=Echo Planar Imaging,回波平面成像)或者其他序列。
[0015]按照本发明的方法的再一步骤涉及到在使用分割数据的情况下基于MR测温数据来生成图像数据。
[0016]图像数据然后优选包含期望的直观的温度信息，也就是说，生成的图像数据可以是按照本发明生成的MR测温图像数据。通过考虑分割数据，可以这样改进MR测温数据的图示，使得其中所包含的信息对于用户而言被直观可用地图示。由此，针对多种应用改进MR测温数据的使用。就像下文中详细阐述的那样，其中包含的信息例如可以限制于器官，在其他结构中的噪声/伪影能够自动地减弱。如下面还要说明的那样，在生成MR测温图像数据的情况下应用分割数据也能够改进测温法。这样来进行该改进，使得与通常方法相比较能够更精确地计算出在MR测温数据中包含的或编码的温度信息。
[0017]根据本发明，还建议了图像数据生成单元，其被构造以便基于MR测温数据生成图像数据。图像生成单元按照本发明包含用于采集规划数据、尤其是高分辨的3D规划数据的规划数据接口以及用于基于规划数据确定分割数据的分割模块。例如，如果规划数据(就像例如关于具有DICOM数据形式的规划数据暗含地)已经被分割，那么规划数据分割模块也可以是接口，以便分割模块也可以接受已经存在的分割数据或分割信息。但是通常分割模块在使用按照诸如边缘识别、区域生长之类常见方法或基于模型的方法来对数据进行分割的计算单元的情况下构造为用于将特定的待分割的结构分离或分离地图示。
[0018]此外，图像数据生成单元具有测温数据接口以采集MR测温数据。特别地，接口构造为用于接收具有幅度图像和/或相位图像的形式的MR测温数据。测温数据接口也可以包含重建单元，其能够从磁共振原始数据中重建期望的相位图像和/或幅度图像。
[0019]此外，图像数据生成单元按照本发明具有图像数据计算模块，其在使用规划数据的情况下基于MR测温数据生成图像数据。这意味着，图像数据计算模块尤其能够计算用于图像地图示MR测温数据的数据，其也考虑来自规划数据的信息。特别地，所考虑的规划数据是分割数据。在此，并不以涉及测温图像数据自身的图示为先决条件。有利的却是，使用MR测温数据以生成图像数据。这可以例如意味着，基于测温数据确定位置信息，并且利用位置信息以生成图像数据。
[0020]按照本发明生成的图像数据可以在合适的显示单元上被可视化。
[0021]此外，按照本发明建议了医学技术的成像系统，其按照本发明包含图像数据生成单元。同样可考虑的是，成像系统具有显示单元。
[0022]本发明还涉及具有消融系统的医学技术的成像系统，所述消融系统在使用借助本发明的方法所生成的图像数据的情况下是可控制的。“在使用图像数据的情况”在此意味着，在消融期间为消融系统的用户提供了图像数据，使得所述用户能够使用图像数据以控制消融。这意味着，优选在消融期间例如通过消融系统的显示单元来向消融系统的用户显示图像数据。医学技术的成像系统和/或消融系统此外能够包含按照本发明的图像数据生成单元。
[0023]也可以考虑的是，可以使用借助本发明方法所生成的图像数据以半自动地或全自动地控制消融系统。在这种情况下，在消融期间也可以不显示按照本发明所生成的图像数据。优选地，在半自动地或全自动地执行消融的情况下，按照本发明所生成的图像数据然后可以例如全部地或至少部分地代替规划数据。
[0024]由此，在消融期间，优选全自动的实时反馈(“Realtime-Feedback”)是可行的，也就是说，为了控制消融系统而利用的规划数据记录包含按照本发明所生成的图像数据，所述图像数据实现或引起相对于初始规划而言消融控制的改变。此外，消融系统具有合适构造的控制接口，以便能够使用图像数据作为控制数据以控制消融。
[0025]图像数据生成单元的重要部分能够优选地以软件形式实现在例如医学成像系统的和/或消融系统的合适的可编程的、具有相应的存储可能性的计算单元上。这尤其涉及到分割模块和图像数据计算模块。规划数据接口和测温数据接口，它们也可以被构造为唯一共同接口，可以例如是用于从在医学技术的成像系统和/或消融系统中布置的或经过网络与之连接的数据存储器中(必要时也在使用用户界面的情况下)选择或接收数据的接口。此外，系统可以分别具有输出接口，以便将所生成的数据传输至其他装置以进一步处理、图示、存储等。很大程度的根据软件的的实现、尤其是分割模块和图像数据计算模块的软件实现具有的优势是，至今已经应用的图像数据生成单元等能够以简单的方式通过软件更新来刷新，以便以按照本发明的方法来工作。
[0026]对此，也通过计算机程序产品来解决所述技术问题，所述计算机程序产品例如存储在可移动存储器中和/或经过网络提供以便传输并且由此可直接加载到医学技术的成像系统的和/或消融系统的一个或多个存储器中。计算机程序产品包含程序代码段，以便当在成像数据生成单元中执行程序时执行按照本发明的方法的所有步骤。在此，计算机程序产品可以编码在非暂态的存储器中，使得所述计算机程序产品可以从该存储器中可再现地加载至图像数据生成单元中。
[0027]从从属权利要求以及下面的描述中给出本发明的另外的、特别的有利的构造和扩展，其中一个权利要求类别的独立权利要求也可以类似于另一个权利要求类别的从属权利地进行扩展。
[0028]在按照本发明的方法的一个扩展中，将MR测温数据和至少一部分规划数据彼此配准。例如，确定相位或幅度图像在3D数据记录中的空间位置。对此，也可以使用例如在规划数据和/或测温数据中所包括的DICOM信息。此外，也可以利用磁共振成像系统的运动校正信息，以便改进测温数据和规划数据的配准。运动校正信息可以例如基于非刚性的(nicht-starr)(弹性的)配准、借助MR导航仪来生成并且以例如平移向量(Translationsvektor)的形式存在。例如在专利申请DE102006042998A1中描述了 MR导航仪(也就是导航仪信号或“导航仪回波”)的应用以用于运动校正。以相同的方式也可以对从MR测温数据中生成的MR测温图像数据和至少一部分规划数据进行彼此配准。
[0029]由此可以使用规划数据和测温数据以用于共同的图示。由此可以显著扩展对用户可图示的信息。特别地，这可以显著地增大邻近像素或体素的色值或灰度值的可用值域，从而获得图像数据的改进的对比度、也就是色值和灰度值的最大的不同。优选地也可以改进测温图像数据的分辨率。例如，相对于例如作为幅度图像和/或相位图像可重建的或存在的测温数据而言，所生成的图像数据可以具有较高的分辨率。特别优选到，所生成的图像数据的分辨率与规划数据的分辨率相同。
[0030]就像开头处所提到的，可以以与测温数据相比不同类型的激励序列来记录规划数据。由此，各个数据(“规划数据”或“测温图像”)具有不同类型的对比度。不同类型的对比度可以例如通过不同类型的共振时间(例如Tl和T2共振时间)的采集来生成。优选地，为了生成规划数据，使用至少一个与为了生成测温数据(例如T2)不同的共振时间(例如Tl)。
[0031]按照本发明的方法的改动这样改进了测温数据的图示，使得依据从规划数据中所分割的结构来对为了生成图像数据而利用的MR测温数据进行限制。这尤其意味着，能够选择和应用对由分割结构包围的区域进行描述的MR测温数据以生成图像数据。而不使用对在包围区域之外的区域进行描述的测温数据以生成图像数据。由此分割结构一定程度上形成掩膜(Maske)以选择测温数据，所述测温数据被选择以用于图解的图示。由此，可以将图像数据的图示对于消融系统的用户而言直接限制到这样的信息上，所述信息涉及对其来说或对消融来说感兴趣的区域(“Region of Interest”，ROI)。例如，可以选择肿瘤和相邻的不要被伤害的血管作为分割的结构。通过根据所描述的本发明的改动而生成的图像然后仅仅反映用于这样的区域的MR测温数据，所述区域位于所选择的分割结构内部。
[0032]此夕卜，也可以使用分割的结构，以便确定背景相位数据(Hintergrundphasendaten)以生成质子共振频率偏移测温图像(Proton-Resonance-Frequency-Shift-ThermometriebiId),简称为 “PRFS 图像”。例如在由 R.Salomir 等人在“IEEE Transactions On Medical Imaginglol.31，2，2012，第 287-第 301 页发表的文章“Reference-Free PRFS MR-thermometry using near harmonic2D reconstruction of thebackground phase”中描述了 PRFS图像的生成。
[0033]尤其公知的是，生成所谓的“无参考的(referenceless)”或“免参考的(referenCefree)”PRFS-MR测温图像数据。在本语境下，“无参考的”或“免参考的”是指，从相位图像中选择这样的区域，其被用于重建背景相位数据，所述背景相位数据一定程度上用作对于待确定的温度上升或下降的参考。与此相对地，借助参考(即不是“无参考地”而是具有参考地)所生成的PRFS-MR测温数据以这样的相位数据为基础，所述相位数据从不同时刻所采集的相同空间区域的MR测温数据中被确定。
[0034]发明人现在首次建议，借助从规划数据记录中获取的分割数据来从相位图像中选择为了重建背景相位所使用的区域。特别地，由此可以针对用以计算背景相位的区域来进行全自动的选择。这特别对于热消融方法具有特别的优势，原因在于，在此相对于邻近的例如不被伤害的区域而言升高温度是特别重要的。同时，可以粗略地进行分割，也就是说，不必精确地遵循器官或肿瘤边界，以便尽管如此仍能实现PRFS-MR测温图像的重大改进。所述改进在此尤其涉及相对于公知的无参考的或免参考的PRFS图像而言更为精确的温度确定，所述无参考的或免参考的PRFS图像基于，手动地预先给定确定了背景相位的区域。
[0035]于是，所生成的图像数据优选包含PRFS测温图像。
[0036]在本发明的扩展中，图像数据具有分割的结构的图示和/或标记。在此，优选基于分割数据在分割的结构的图示中标记检查对象的借助MR测温数据所采集的空间位置或地点。由此，图像数据直接对和采集MR测温数据所针对的分割的结构的区域(例如器官)有关的信息进行反映。
[0037]此外，分割的结构的图示优选包含分割的结构的空间图示，也就是说，至少透视地图示或相对于解剖学参考来图示分割的结构。特别优选地，分割的结构的图示能够围绕旋转轴可旋转地图示。所述旋转于是例如可以借助图像数据生成单元的用户界面来进行。
[0038]然后例如可以使用与借助MR测温数据所采集区域的空间位置的描述性标记相关联的空间图示，以便用较直观的图示来代替在所生成的图像数据中的所谓的“定位块(Orientation Cube)”。但是并不排除在图像数据中仍然附加地采集“定位块”以便例如相对于磁共振成像系统的患者卧榻来标记由MR测温数据所采集的区域的位置。[0039]另外，借助分割数据能够生成待热图示的区域或分割的区域的3D模型。特别地，分割数据能够包含如开头所提到的对分割的结构进行识别和/或分类的“标签(Tag)”。借助标签可以在数据库中选择合适的模型以表示分割的结构。图像数据于是包含例如从数据库中选出的3D模型的图示。此外，优选在3D模型的图示中标记检查对象的借助MR测温数据所采集的区域的空间位置。“生成3D模型”在本语境下是指，分割的结构的至少一个标准模型与检查对象的点的真实的、相对空间距离相匹配。所生成的3D模型反映了，根据检查对象的真实比例，分割的结构的点相对彼此的空间距离。
[0040]通过应用3D模型并且优选应用在3D模型中的测温数据的有利的例如连续的标记，例如实现图像数据的特别快的计算可能性，其使得与在检查对象中的分割的结构有关的直观定位变得容易。所生成的图像数据在这种情况下然后可以例如用于热消融的精确控制。
[0041]以与上文中所解释的相同的方式，在此也可以在“定位块”的位置应用该图示变形。
[0042]优选地，图像数据包含借助MR测温数据所生成的MR测温图像(或MR测温图像数据)与规划数据的图示(或与规划数据)的融合、也就是叠加。借助优选作为加权叠加所计算的该叠加，可以相对于仅仅以MR测温数据为基础的原始MR测温图像数据明显地改进所生成图像数据的对比度。也就是说，与可能用于仅仅以实况测温数据为基础的测温图像数据的值域相比，用于以色值或灰度值的形式对温度和结构信息进行编码的值域是明显更大的和/或更精细地分级。此外，可以组合本质上不同类型的对比度，就像例如Tl或T2对比度。可以例如从规划数据中获取Tl对比度，而从测温数据中获取T2对比度。这也可以有利地用于消融。方法是，例如在所生成的图像数据中明显地显现对于消融至关重要的区域、就像例如血管。
[0043]所生成的图像数据此外也可以以相同的方式包含借助MR测温数据所生成的MR测温图像与检查对象的待热图示的区域的3D模型的图示或分割的结构的3D模型的图示的融
八
口 ο
[0044]由此，MR测温图像数据的快速计算的优势与3D模型的图示的快速计算的优势相结合，以便例如每秒5幅图像的帧速率是良好可能的。
【专利附图】

【附图说明】
[0045]下面参考附图根据实施例再次进一步地解释本发明。在此，在不同的附图中以相同的附图标记来表示相同的部件。其中，
[0046]图1在流程图中示出了用于生成图像数据的按照本发明的方法的多种实施方式，
[0047]图2在方框图中示出了按照本发明的医学技术的成像系统的实施例，
[0048]图3示出了依据以规划数据为基础的分割区域对测温图像数据的分割以及规划数据与MR测温数据的融合，
[0049]图4示出了用于确定融合的图像数据的色值的方法的示意性图示，其中所述融合基于“色调饱和度亮度模型(Hue Saturation Lightness Modell )”，
[0050]图5示出了具有3D模型的形式的分割的结构的图示，在所述3D模型中标记了同样图示的MR测温图像数据的位置。【具体实施方式】
[0051]图1在流程图中示出了用于生成图像数据的按照本发明的方法的多种变形。这些变形能够单独地或组合地使用。
[0052]在按照本发明的方法的初始步骤SI中，提供了高分辨的3D数据记录。在该实施例中，涉及用于热消融的规划数据记录ros。规划数据记录PDS在此作为检查对象的区域的二维层图像的堆叠(Stapel)存在，在所述区域中应当进行热消融。在此，层图像以DICOM编码的形式存在，其中描述了层图像的彼此位置。可以例如使用这些DICOM信息，以便控制下面的热消融。
[0053]基于规划数据ros，在下面的步骤S2中对一个或多个分割的结构进行分割或对用于下面的热消融的一个或多个“感兴趣的区域”进行确定。在此，如开头所提到的那样生成分割数据SDS。特别地，可以自动地进行分割，并且用户可以例如依据所提到的“标签”来选择用于下面的消融的一个或多个“感兴趣的区域”。此外，可以提供可能性以便后续地、附加地手动改变分割数据、例如改变分割的结构的形式。
[0054]在方法的另一步骤S3中，采集磁共振数据并且重建幅度图像以及相位图像，所述幅度图像和相位图像能够用作MR测温数据TDS以生成PRFS磁共振测温图像数据。
[0055]在此，执行步骤SI和S3的顺序是不重要的，并且可以以任意的方式进行改变。特别可以考虑的是，同时实施步骤SI至S3中的多个。
[0056]根据步骤S4，将MR测温数据TDS与规划数据PDS进行配准。所述配准针对按照本发明的方法的重复的情况不必针对所有新生成的MR测温数据TDS来执行。在开始的配准之后，可以例如优选结合运动校正信息来使用测温数据TDS的DICOM信息，以便获得与配准相当的数据。在配准之后存在位置数据PI，所述位置数据描述MR测温数据TDS的和由此MR测温图像数据的哪些像素与规划数据ros的特定像素相对应。
[0057]借助位置数据PI，可以在使用步骤S3或S2所获得的测温数据TDS和分割数据SDS的情况下将分割传输到测温数据TDS或测温图像数据。
[0058]在按照步骤S6A的第一图示变形中，使用分割数据SDS作为边缘或“边界”以便计算用于“无参考地”生成的PRFS图像的背景相位。在此，选择在分割数据中所描述的一个或多个分割的结构，并且从分割的结构的边缘出发计算背景相位。计算背景相位以生成“无参考的”PRFS图像如所提到的那样对于专业人员是公知的，在此处不必重复。然而要强调的是，通过根据本发明选择“边界”，可以计算背景相位，这对于例如热消融之类的特定应用而言提供了特定的优势。通过能够在规划数据中精确地采集在不同组织类型之间的空间过渡来实现所述优势。如所提到的，所述分割尽管如此但是也可以相对粗糙地进行，原因在于，与规划数据PDS相比，测温数据TDS具有较小的分辨率。在此，根据规划数据的自动的或计算机化的分割比根据测温数据TDS的手动确定用于背景相位的区域更具鲁棒性。由此可以通过规划数据的半自动的或全自动的分割来整体上改进PRFS图像的计算和生成。
[0059]在方法的扩展中，可以使用基于分割所确定的背景相位来用于一个或多个生成的PRFS图像。此外，优选针对每个PRFS图像根据通过分割所确定的“边界”重新计算参考信息。此外，建议扩展“无参考的方法”，其一定程度上图示来自PRFS图像的“无参考的”和“具有参考的”计算的混合。此外，可以在任意数量的图像之后测温成像的不改变的区域的情况下重复进行相位确定。例如可以预先给定的是，仅仅针对每个第二个分别以新测量的MR测温数据TDS为基础的PFRS图像或者针对持续(darilberhinausgehend)数量的中间图像来确定背景相位。由此可以例如进一步总体上改进测温的速度并且由此也改进了用户对图示的使用，原因在于能够以提高的帧速率来生成实况图像。
[0060]在按照本发明的另一变形中，根据步骤S6B生成图像数据，其中在三维图示中标示检查对象的通过测温图像数据所采集的区域的位置。这在下文中示例性地结合图5再次解释。此外，使用确定了的位置数据PI，以生成图示，所述图示反映在检查对象内通过测温图像数据所采集的区域的正确位置或分割的结构的正确位置。由此可以例如改进在消融期间消融设备的空间定位并且改进消融进展的控制。此外，可以基于分割数据SDS对例如大血管之类的干扰结构进行标记。一方面在消融期间不能伤害大血管。另一方面所述大血管也提高了来自消融区域或者ROI的散热。由此特别有利的是，在消融期间使得大血管的精确位置可以辨识。
[0061]在用于生成图像数据的第三变形中，根据步骤S6C进行MR测温数据TDS与规划数据ros的融合。在此特别地将规划数据ros的像素与测温数据TDs的像素进行叠化(Uberblenden)。以相同的方式可以将规划数据PDS与测温图像数据进行融合。
[0062]根据用于生成图像数据的关于步骤S6D所描述的第四变形，将测温数据TDS限制于特别用于消融的“感兴趣的区域”。在此，借助分割数据SDS来选择检查对象的待热图示的区域，并且图像数据仅仅针对所选择的区域包含测温图像数据。由此可以特别地对消融过程的进展进行控制。例如可以依据分割数据SDS来确定消融过程的精确百分比进展并且在所生成的图像数据中进行图示。为了例如关于消融体积来确定百分比进展，可以使用分割数据，原因在于，所述分割数据可以包含与要经受消融的区域相同的待分割的区域。在此所述区域可以涉及到用于计算百分比进展的面或体。百分比消融进展作为数值的图示可以接收到所生成的图像数据中。
[0063]在此清楚的是，每一个方法变形能够分别以步骤S3开始被重复，以便实现重复生成图像数据、优选具有新温度信息的持久更新。特别地，所生成的图像数据是指“实况图像数据”。但是原则上在根据步骤Si使用改变的规划数据的情况也可以考虑重复。
[0064]图3更精确地示出了图像数据的一些图示变形。基于规划数据PDS和/或在将分割数据SDS传输至测温数据TDS上的情况下基于测温数据TDS，可以例如由用户或自动地选择例如分割的结构SB。根据方法步骤S6D，在图像数据IM的标记为I的图示变形中，仅生成在限制于分割的结构SB上的区域内生成测温数据TDS的图像图示MTDS。由此观察者的注意力被清楚地引导至“感兴趣的区域”，并且例如可以有针对地并且精确地对消融进行控制。直观地，由此也可以识别在特定平面内消融过程的进展。该图示变形还可以例如通过这样来改进，即，根据步骤S6C来对规划数据PDS和MR测温数据TDS进行融合。此变形在图3中用II来标记。在此，通过叠化等，由测温数据TDS所提供的对比度通过在规划数据ros中包含的对比度来改进。在具体的情况下，可以例如将为了图示测温数据TDS而使用的图像数据的单个像素的色值(或在此也指灰度值)与从对于相应像素的规划数据记录ros接收的色值相加，从而例如在所生成的测温图像数据頂TDS的颜色图示内进行附加的对照。在此，优选保留规划数据PDS的分辨率。所述相加例如也可以包含特定的加权，使得例如与在MR测温数据TDS中所包含的对比度信息相比，来自规划数据记录中的对比度获得较小的重要性。
[0065]此外，在融合的情况下，色值的计算也可以基于“色调饱和度亮度”颜色模型。该颜色模型对于专业人员而言是公知的，并且在由George H.Joblove和Donald Greenberg在 Computer Graphics (SIGGRAPH，78Proceedings), 12(3):20— 25 于 1978 年 8 月发表的“Color spaces for computer graphics”中被描述。因此，在此省略了更详细的解释。
[0066]特别有利的是，如果从规划数据中(与模型相对应地)获取“亮度”并且提供所述“亮度”以便计算用于基于模型生成的图像数据的色值。然后，从测温图像数据中获取“色调”数据(也就是颜色编码的温度信息)并且也用于借助模型生成图像数据。
[0067]这在图4中示意性地示出。从规划数据ros中接收像素或体素的灰度值。这与“亮度”相对应。优选地接收限制于例如通过分割的结构所表示的“解剖学结构”上的灰度值。此外，从测温图像数据MTDS中接收颜色编码的温度值(“色调”)。这两种数值“色调”和“亮度”传输至还要结合图2详细描述的图像数据计算模块40。图像数据计算模块40基于色调饱和度亮度”颜色模型和接收的“色调”值和“亮度”值来计算融合的图像数据IM。所生成的图像数据頂优选具有开头提及的“高分辨的数据”的位置分辨率或较高分辨的数据的位置分辨率(也就是或者规划数据的分辨率，或者在测温数据具有较高分辨率的情况下测温数据的分辨率)。
[0068]图4示例性地示出例如限制于分割的结构上的解剖学信息作为规划数据记录ros，颜色编码的温度信息作为测温图像数据MTDS，HSL颜色模型作为图像数据计算模块40，融合的图像数据作为所生成的图像数据IM。此外，箭头GRWT描述灰度值，FAWT描述色值。
[0069]图5示出生成图像数据IM的另一有利变形，所述图像数据按照与图1相对应的方法的步骤S6B或S6A被获得。
[0070]在图像数据頂的用I所标记的第一部分中，图示规划数据的分割的结构的3D图像MPDS。在此，涉及肝的3D模型，其借助从规划数据中所获取的分割数据来与检查对象的定义的点、例如特定地标的相对距离的真实比例相匹配。在分割的结构的该3D图示中，借助线条来标出通过在图像数据的第二部分II中所图示的测温图像数据MTDS所描述的区域的位置。所述线条在此表示与肝、也就是通过3D模型的图示所描述的器官相截面的位置。在一种图示中，线条位置处的截面也可以包含在图像数据中。也可以考虑的是，在截面区域内，将3D图像MPDS与测温图像数据MTDS进行叠化。
[0071]在图像数据頂的用II所标记的第二部分中，图示了从MR测温数据中根据步骤S6A计算出的PRFS测温图像MTDS。在此，基于肝的分割数据来确定背景。由此，用户通过包含了 I和II部分的两个图示的图像数据頂既获得精确的测温图像MTDS又根据规划数据的部分的3D图像MPDS获得关于肝的测温数据MTDS的位置的图示。
[0072]图2示出MR断层造影系统1000，其具有图像数据生成单元100并且具有可以对磁共振原始数据进行采集的扫描仪1010。从磁共振原始数据中能够借助MR断层造影系统1000的(未示出的)重建单元来计算磁共振图像数据。如果例如规划热消融，那么首先从患者优选生成高分辨的3D数据或2D层图像的堆叠，其用作对于待进行的消融的规划数据PDS0这些规划数据PDS可以通过不同的成像系统生成，例如对此可以考虑计算机断层造影数据或超声波数据。然而尤其优选地，借助MR断层造影系统1000的扫描仪1010来生成规划数据ros。
[0073]然后使用规划数据ros，以对消融步骤的顺序进行规划并且可能也用于半自动地或全自动地控制消融系统1020。
[0074]为生成规划数据PDS所使用的MR断层造影系统1000在消融期间用于生成MR测温数据TDS，所述MR测温数据允许对检查对象内部的温度曲线或温度轮廓进行确定。借助所图示的MR断层造影系统1000，尤其可以改进测温数据TDS的图示以便在消融期间进行使用。
[0075]此外，断层造影系统1000具有图像数据生成单元100，其用于生成图像数据IM。
[0076]图像数据生成单元100包含规划数据接口 10，其能够与规划数据的生成的类型无关地接收规划数据ros。优选地构造规划数据接口 10以接收DICOM格式的数据。
[0077]图像数据生成单元100还具有测温数据接口 30，其被构造以便接收测温数据TDS。测温数据接口 30特别地与扫描仪相连接，所述扫描仪借助断层造影系统1000的重建单元以检查对象的幅度图像和相位图像的形式提供测温数据TDS。替换地，也可以在测温数据接口 30内从磁共振原始数据中计算出幅度和相位图像，使得测温数据TDS也以幅度图像和相位图像的形式存在。测温数据接口 20由此自身也可以被构造为重建单元，或者是断层造影系统1000的重建单元的组成部分。
[0078]此外，图像数据生成单元100包含分割模块20和图像数据计算模块40。
[0079]由规划数据接口 10所接收的规划数据ros既可以传输至分割模块20也可以传输至图像计算模块40。分割模块20对规划数据PDS进行分割并且计算一个或多个分割的结构。这些信息可以组合在分割数据SDS中，并且从分割模块20传输至图像计算模块40。图像计算模块40现在根据一种或多种关于图1所描述的方法基于分割数据SDS、规划数据PDS和测温数据TDS来计算图像数据IM。
[0080]借助这样生成的图像数据頂，可以向消融系统1020的操作者提供有价值的信息，以准确和精确地控制热消融。
[0081]为了对消融进行控制，图像数据例如可以作为控制数据传输至消融系统1020的为此合适地构造的控制接口 1025。借助该接口 1025，所生成的图像数据頂同时允许消融的调整。
[0082]本发明由此提供一系列可能性，以便总体上改进测温数据或测温法的使用。
[0083]最后要指明的是，所有实施例的特征或在附图中公开的扩展能够以任意的组合进行使用。还要指明的是，上文中详细描述的医学技术的成像系统、图像数据生成单元和用于生成图像数据的方法仅仅是这样的实施例，其能够由专业人员以不同的方式进行改动，而不超出本发明的范围。此外，不定冠词“一”或“一个”的使用并不排除所涉及的特征也可以复数地存在。同样，“单元”或“模块”概念也不排除所涉及的部件由多个协同部分-部件组成，其必要时也可以是空间上分布的。
【权利要求】
1.一种基于MR测温数据生成图像数据的方法，其包含以下步骤: -提供检查对象的待热图示的区域的规划数据(PDS)， -基于所述规划数据(PDS)生成分割数据(SDS)， -采集MR测温数据(TDS)， -在使用所述分割数据(SDS)的情况下基于所述MR测温数据(TDS)生成图像数据(IM)0
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述MR测温数据(TDS)和至少一部分规划数据(PDS)彼此配准。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，根据从所述规划数据(PDS)中分割的结构(SB)来限制为了生成所述图像数据(IM)所使用的MR测温数据(TDS)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，借助分割的结构(SB)来确定背景相位数据，所述背景相位数据能够用于生成质子共振频率偏移测温图像。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述图像数据(IM)包含PRFS测温图像。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述图像数据(IM)包含分割的结构(SB)的图示，并且优选基于所述分割数据(SDS)在分割的结构(SB)的图示中标记所述检查对象的借助所述MR测温 数据(TDS)所采集的区域的空间位置。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述分割的结构(SB)的图示包括所述分割的结构(SB)的空间图示。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，基于所述分割数据(SDS)生成所述检查对象的待热图示的区域的3D模型，其中所述图像数据(頂)包括3D模型的图示，并且其中在3D模型的图示中标记检查对象的借助所述MR测温数据(TDS)所采集的区域的空间位置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述图像数据(IM)包含借助所述MR测温数据(TDS)所生成的MR测温图像(IMTDS)与所述规划数据的图示(IMPDS)的融合。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所述图像数据包含借助所述MR测温数据(TDS)所生成的MR测温图像(MTDS)与检查对象的待热图示的区域的3D模型的图示的融合。
11.一种基于MR测温数据(TDS)生成图像数据(IM)的图像数据生成单元(100)，其包含: -规划数据接口( 10)，用于采集规划数据(PDS)， -分割模块(20)，用于基于所述规划数据(PDS)确定分割数据(SDS)， -测温数据接口( 30 )，用于采集MR测温数据(TDS )， -图像数据计算模块(40)，其在使用所述规划数据(PDS)和所述MR测温数据(TDS)的情况下生成图像数据(頂)。
12.—种医学技术的成像系统(1000)，其具有按照权利要求11所述的图像数据生成单元(100)。
13.一种具有消融系统(1020)的医学技术的成像系统(1000)，其在使用按照权利要求1至10中任一项所述的方法生成的图像数据(頂)的情况下是能够控制的。
14.一种计算机程序产品，其能够直接加载至图像生成单元(100)的一个或多个存储器中，其具有程序代码段，以便如果在所述图像数据生成单元(100)中执行所述程序则执行按照权利要求1至10中任一项所述的方法的所有步骤。
【文档编号】G06T11/00GK104021581SQ201410065917
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2013年2月28日
【发明者】J.罗兰, E.罗思甘, M.休灵 申请人:西门子公司