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磁共振裝置和程序的制作方法

文檔序號:11449143閱讀:477來源:國知局
磁共振裝置和程序的制造方法
本發(fā)明涉及用于掃描待成像的部分的磁共振裝置,和應用于磁共振裝置的程序。
背景技術
:用于檢測由于受檢者的呼吸引起的身體運動的已知方法包含在專利文獻1(日本專利申請kokai號2011-193884)中公開的檢測肝的最上端的位置的方法。技術實現(xiàn)要素:用于檢測肝的最上端的一個方法涉及使包含肝和肺的冠狀圖像二值化。因為肺包含空氣,與肝相比,它們一般趨于產生更低強度的信號。因此,準備了用于使冠狀圖像二值化使得具有低強度信號的組織具有值零并且具有高強度信號的組織具有值一的閾值,并且該閾值用來使冠狀圖像二值化,由此可產生二進制圖像,其中肺具有值零并且肝具有值一。因為在因此產生的二進制圖像中肺是零并且肝是一,可檢測像素值從零變成一所在的位置以由此找到肝的最上端。然而,實際上難以定義用于對肺分配零并且對肝分配一的閾值的最佳值,并且肺區(qū)內像素的部分可能有時被分配有值一。因此,在肺區(qū)中像素的部分被分配有一的情況下存在增大在檢測肝的最上端的位置中誤差的問題,這使得難以區(qū)分肺和肝。因此,存在對于這樣的技術的需要,采用該技術,在檢測待檢測的部分(例如,肝的最上端)的位置中的誤差可盡可能最小化。
發(fā)明內容本發(fā)明在其第一方面是磁共振裝置,其包括:圖像產生單元,用于產生待成像的部分的第一圖像,其包含第一部分;搜索區(qū)定義單元,用于定義包含第一部分的待搜索的第一區(qū);用于基于第一圖像中包含的多個像素的像素值確定代表待搜索的第一區(qū)中包含的多個像素中的一個位于第一部分中的可能性的指示符的單元;以及檢測單元,用于通過將待搜索的第一區(qū)分成在第一方向上與第一部分相交地布置的多個子區(qū)以基于在逐子區(qū)基礎上獲得的指示符來檢測在第一方向上第一部分的位置。本發(fā)明在其第二方面是應用到磁共振裝置的程序,該磁共振裝置用于掃描待成像的部分,其包含第一部分,程序用于促使計算機運行:產生待成像的第一部分的第一圖像的圖像產生處理;定義包含第一部分待搜索的第一區(qū)的搜索區(qū)定義處理;基于第一圖像中包含的多個像素的像素值確定代表待搜索的第一區(qū)中包含的多個像素中的一個位于第一部分中的可能性的指示符的處理;以及通過將待搜索的第一區(qū)分成在第一方向上與第一部分相交地布置的多個子區(qū)以基于在逐子區(qū)基礎上獲得的指示符檢測在第一方向上第一部分的位置的檢測處理。本發(fā)明的有利效果確定代表像素位于第一部分中的可能性的指示符,并且基于指示符確定第一部分的位置。因此,第一部分的位置可在沒有使用閾值使圖像二值化的情況下確定,使得第一部分的位置的檢測精度可被提高。附圖說明圖1是根據本發(fā)明的一個實施例的磁共振裝置的示意圖;圖2是示出處理器9運行的處理的簡圖;圖3是示出在本實施例中運行的掃描的簡圖;圖4是示意示出待成像的部分的簡圖;圖5是示出在本實施例中對受檢者成像中的流程的圖表;圖6是解釋冠狀面co1--con上的掃描的簡圖;圖7是解釋軸平面ax1--axm上的掃描的簡圖;圖8是示意示出在ap方向上受檢者的身體的內區(qū)的范圍t1--tm的簡圖;圖9是示意示出在rl方向上受檢者的身體的內區(qū)的范圍w1--wm的簡圖;圖10是示出在rl方向上內區(qū)的中心位置x1--xm的簡圖;圖11是解釋位置xa的確定的簡圖;圖12是示出由冠狀圖像選擇單元9c所選擇的冠狀圖像的簡圖;圖13是示意示出差分圖像dii、dij、dik的簡圖;圖14是示出待搜索的區(qū)rs1的簡圖;圖15是解釋從待搜索的區(qū)rs1內選擇可能位于肝的邊緣e上的像素的簡圖;圖16是示意示出從待搜索的區(qū)rs1內選為可能位于肝的邊緣e上的像素的簡圖;圖17是示出用于生成分類器的示范性監(jiān)管數(shù)據的簡圖;圖18是解釋窗口w的定義的簡圖;圖19是示出對所有像素p1--p31計算的指示符vi的簡圖;圖20是示出其中待搜索的區(qū)在si方向上分成多個子區(qū)的條件的簡圖;圖21是解釋在逐子區(qū)基礎上像素的指示符vi的添加的簡圖;圖22是示意示出柱狀圖h的簡圖;圖23是示出在si方向上子區(qū)r5的中心位置zj的簡圖;圖24是示意示出分別對冠狀面coi、coj和cok確定的在si方向上肝的邊緣e的位置zi、zj和zk的簡圖;圖25是示意示出在差分圖像dij中的定義的待搜索的區(qū)rs2的簡圖;圖26是示意示出從待搜索的區(qū)rs2內選為可能位于肝的邊緣e上的像素的簡圖;圖27是解釋判定像素是否在肝的邊緣e上的方法的簡圖;圖28是示意示出判定為在冠狀面coj中位于待搜索的區(qū)rs2內的肝的邊緣e上的像素的簡圖;圖29是解釋擬合處理的簡圖;圖30是示意示出像素組、、的簡圖;圖31是示出在si方向上最接近z=z0的像素的坐標值的簡圖;圖32是包含z=z2處的像素的像素組的簡圖;以及圖33是示意示出定位在像素pf周圍的導航儀區(qū)rnav的簡圖。具體實施方式現(xiàn)在在下文將描述用于實踐本發(fā)明的實施例,但本發(fā)明的實施例不限于此。圖1是在本發(fā)明的一個實施例中的磁共振裝置的示意圖。磁共振裝置(在下文稱為“mr裝置”)100包括磁體2、工作臺3和rf接收線圈(在下文稱為“接收線圈”)4及類似物。磁體2在其中具有膛21,受檢者13通過該膛21來插入。磁體2包括:超導線圈,用于生成靜態(tài)磁場;梯度線圈,用于施加梯度磁場;和rf線圈,用于傳送rf脈沖。永磁體可以代替超導線圈來使用。工作臺3具有支架3a。該支架3a配置成可移動到膛21中。受檢者13通過支架3a被運送到膛21中。接收線圈4附連到受檢者13的腹部。接收線圈4從受檢者13接收磁共振信號。mr裝置100進一步包括傳送器5、梯度功率供應6、接收器7、計算機8、操作段11和顯示段12。傳送器5向rf線圈供應電流,并且梯度功率供應6向梯度線圈供應電流。接收器7對從接收線圈4接收的信號應用信號處理,例如調制/檢測。計算機8控制mr裝置100中的若干段的操作來實現(xiàn)mr裝置100的若干種操作,例如將所要求的信號傳送到顯示段21的操作和重建圖像的操作。計算機8包括處理器9和存儲器10。圖2示出處理器9運行的處理。存儲器10在其中存儲要由處理器9運行的程序。處理器9加載存儲器10中存儲的程序并且運行在程序中寫入的處理。處理器9加載存儲器10中存儲的程序以由此配置圖像產生單元9a—導航儀(navigator)區(qū)定義單元9k等。圖像產生單元9a產生待成像的部分的mr圖像(冠狀圖像、軸位圖像(axialimage)等)。范圍識別單元9b識別在rl和ap方向上受檢者的身體的內區(qū)的范圍。冠狀圖像選擇單元9c從多個冠狀圖像之中選擇經過肝的冠狀圖像。搜索區(qū)定義單元9d定義待搜索的區(qū)rs1(參見圖14)和待搜索的區(qū)rs2(參見圖24)。像素選擇單元9e從待搜索的區(qū)rs1(和待搜索的區(qū)rs2)內選擇可能位于肝的邊緣上的像素。計算單元9f計算指示符vi,其代表像素位于肝的邊緣上的可能性。稍后將論述計算指示符vi的方法。柱狀圖生成單元9g生成指示符vi的柱狀圖。子區(qū)選擇單元9h選擇多個子區(qū)r1--r11中的一個,其包含肝的邊緣,這稍后將論述。中心位置識別單元9i識別由子區(qū)選擇單元9h所選的在si方向上子區(qū)的中心位置。判定單元9j判定從待搜索的區(qū)rs2內選擇的像素是否位于肝的邊緣上。導航儀區(qū)定義單元9k定義導航儀區(qū)rnav(參見退4)。處理器9是用于配置圖像產生單元9a-導航儀區(qū)定義單元9k的示例,并且它通過運行存儲在存儲器10中的程序而起這些單元的作用。計算單元9f代表用于確定指示符的單元。柱狀圖生成單元9g、子區(qū)選擇單元9h和中心位置識別單元9i的組合代表檢測單元。操作段11由操作者操作用于向計算機8輸入若干種信息。顯示段12顯示若干種信息。mr裝置100如上文描述的那樣配置。圖3是示出在本實施例中運行的掃描的簡圖,并且圖4是示意示出待成像的部分的簡圖。在本實施例中,運行定位器掃描(localizerscan)ls、主掃描ms等。定位器掃描ls用于獲得圖像以供在定義導航儀區(qū)rnav(參見圖4)和/或切片(未示出)中使用。定義導航儀區(qū)rnav用于檢測肝的最上端ue的運動。在主掃描ms中執(zhí)行的是用于從導航儀區(qū)rnav檢測肝的最上端ue的運動的導航儀序列和用于獲取對于包含肝的部分的成像數(shù)據的成像掃描。現(xiàn)在將描述在運行定位器掃描ls和主掃描ms中的流程。圖5是示出在本實施例中對受檢者成像中的流程的圖表。在步驟st1處,運行定位器掃描ls(參見圖3)。圖6和7是解釋定位器掃描ls的簡圖。在定位器掃描ls中,運行的是在經過待成像的部分(其包含肝)的多個冠狀面co1--con上(參見圖6)的掃描以及在經過待成像的部分(其包含肝)的多個軸平面ax1--axm上(參見圖7)的掃描。圖像產生單元9a(參見圖2)基于被定位器掃描ls所獲取的數(shù)據產生在冠狀面co1--con中的圖像dc1--dcn和在軸平面ax1--axm中的圖像da1--dam。冠狀面中的圖像在下文將稱為“冠狀圖像”,并且在軸平面中的圖像將稱為“軸位圖像”。在產生冠狀圖像dc1--dcn和軸位圖像da1--dam后,流程前往步驟st2。在步驟st2處,范圍識別單元9b(參見圖2)分別在軸平面ax1--axm中識別在ap方向上受檢者身體的內區(qū)的范圍t1--tm。圖8示意示出分別對軸平面ax1--axm確定的在ap方向上受檢者身體的內區(qū)的范圍t1--tm。因為受檢者身體外部的區(qū)產生低強度信號而受檢者身體的內區(qū)產生高強度信號,可從信號值中的差異分別對軸平面ax1--axm確定在ap方向上受檢者身體的內區(qū)的范圍t1--tm。在確定在ap方向上受檢者身體的內區(qū)的范圍t1--tm后,流程前往步驟st3。在步驟st3處,范圍識別單元9b基于在ap方向上受檢者身體的內區(qū)的范圍t1--tm識別在ap方向上肝的范圍t0。因為在ap方向上肝相對于受檢者身體的內區(qū)的位置通常是固定的,在ap方向上肝的范圍t0可從關于范圍t1--tm的信息識別。沒有必要精確確定在ap方向上肝的范圍t0并且范圍的大致識別可充足。在確定在ap方向上肝的范圍t0后,流程前往步驟st4。在步驟st4處,范圍識別單元9b分別在軸平面ax1--axm中識別在rl方向上受檢者身體的內區(qū)的范圍w1--wm。圖9示意示出分別對軸平面ax1--axm確定的在rl方向上受檢者身體的內區(qū)的范圍w1--wm。因為受檢者身體外部的區(qū)產生低強度信號而受檢者身體的內區(qū)產生高強度信號,可從信號值中的差異分別對軸平面ax1--axm確定在rl方向上受檢者身體的內區(qū)的范圍w1--wm。在確定在rl方向上的范圍wrl后,流程前往步驟st5。在步驟st5處,范圍識別單元9b識別在rl方向上待搜索的區(qū)rs1的范圍(參見圖14)(這稍后將論述)用于在步驟st8處基于軸位圖像da1--dam(參見圖9)搜索位于鄰近于肺的肝的邊緣上的像素。步驟st5包含步驟st51和st52,現(xiàn)在將逐個描述它們。在步驟st51處,范圍識別單元9b對軸位圖像da1--dam中的每個確定在rl方向上內區(qū)的中心位置。參考圖10,分別對軸位圖像da1--dam確定的在rl方向上內區(qū)的中心位置由符號“x1”--“xm”指定。因為在rl方向上內區(qū)的范圍w1--wm在步驟st4處在軸位圖像da1--dam中已被確定,可從關于范圍w1--wm的信息分別對軸位圖像da1--dam確定在rl方向上內區(qū)的中心位置x1--xm。在確定中心位置x1--xm后,范圍識別單元9b將這些中心位置x1--xm的正中設置為在rl方向上受檢者的中心位置。在這里假設中心位置xj是中心位置x1--xm的正中。范圍識別單元9b然后確定中心位置xj作為在rl方向上受檢者的中心位置。在確定在rl方向上受檢者的中心位置xj后,流程前往步驟st52。在步驟st52處,范圍識別單元9b確定從中心位置xj到r側偏移某一距離δx的位置xa(參見圖11)。圖11是解釋位置xa的確定的簡圖。范圍識別單元9b首先計算δx的值。δx的值可以從下列方程計算,例如:δx=d·r     ?。?)其中d:在rl方向上受檢者的軀干的長度,以及r:系數(shù)。在本實施例中,在rl方向上受檢者的范圍w1--wm在步驟st4處在軸平面ax1--axm中已被識別。因此,在rl方向上受檢者的軀干的長度d可從關于范圍w1--wm的信息確定。例如,d=40cm。方程(1)中的系數(shù)r具有在成像之前事先確定的值,并且可以是例如r=0.3。因此,當例如w=40cm并且r=0.3時,δx=12cm。因為δx可從方程(1)計算,可確定位置xa。在本實施例中,位置xa與xj之間的范圍xa--xj設置為在rl方向上待搜索的區(qū)rs1的范圍(參見圖14),這將稍后論述。通常,肝的主要部分位于受檢者的右側身體,并且肝的一部分位于受檢者的左側身體。因此,通過確定位于從在rl方向上受檢者的中心位置xj到r側(到右側)遠離了某一距離δx的位置xa,可定義范圍xa--xj以便不超出在rl方向上肝的寬度。在確定范圍xa--xj后,流程前往步驟st6。在步驟st6處,冠狀圖像選擇單元9c(參見圖2)選擇經過肝的冠狀圖像dc1--dcn(參見圖6)中的一些。在本實施例中,在ap方向上肝的范圍t0(參見圖8)在步驟st3處已被識別。因此,通過從冠狀圖像dc1--dcn(參見圖6)之中識別范圍t0中包含的冠狀圖像,可選擇經過肝的那些圖像。圖12示出由冠狀圖像選擇單元9c選擇的冠狀圖像。在本實施例中,冠狀圖像選擇單元9c選擇三個冠狀圖像dci、dcj、dck作為經過肝的那些圖像。在選擇經過肝的冠狀圖像dci、dcj、dck后,流程前往步驟st7。在步驟st7處,圖像產生單元9a通過區(qū)分冠狀圖像dci、dcj、dck來產生差分圖像。圖13示意示出差分圖像dii、dij、dik。盡管存在正和負差分值,為了便于解釋,在圖13中示出具有由絕對值代表的它們的差分值的差分圖像dii--dik。在冠狀圖像dci、dcj、dck中,肝的像素的像素值與肺的那些像素值明顯不同。因此,冠狀圖像dci、dcj、dck的區(qū)分對位于肺與肝之間的邊界處的像素給出較大差分值。相比之下,對于在肝內部的像素和在肺內部的那些像素的差分值是較小的。因此,通過產生差分圖像dii--dik,位于鄰近于肺的肝的邊緣e上的像素可被加亮顯示。圖13中的差分圖像dii、dij、dik中的白色部分指示較大差分值,而黑色部分指示較小差分值。在冠狀面coi、coj、cok中產生差分圖像dii、dij、dik后,流程前往步驟st8。在步驟st8處,基于差分圖像dii、dij、dik為冠狀面coi、coj、cok中的每個確定在si方向上鄰近于肺的肝的邊緣e的位置。步驟st8包含步驟st81--st86,這現(xiàn)在將描述。應注意在步驟st8處確定在si方向上肝的邊緣e的位置的方法對于任何冠狀面是相同的。因此,在下面的描述中,冠狀面coj將取自冠狀面coi、coj、cok來描述從冠狀面coj確定在si方向上肝的邊緣e的位置。在步驟st81處,搜索區(qū)定義單元9d(參見圖2)首先定義區(qū)(在下文稱為“待搜索的區(qū)”)rs1,針對其,像素搜索在冠狀面coj的差分圖像dij中應用。圖14示出待搜索的區(qū)rs1。在rl方向上待搜索的區(qū)rs1的范圍設置成在步驟st5處確定的在rl方向上的范圍xa--xj。如早些描述的,定義范圍xa--xj以便不超出在rl方向上肝的寬度。因此,搜索區(qū)定義單元9d可定義待搜索的區(qū)rs1使得它在rl方向上的寬度不超出rl方向上肝的寬度。在圖14中,還示出在冠狀圖像dcj中待搜索的區(qū)rs1來清楚圖示它們的位置關系。在設置待搜索的區(qū)rs1后,流程前往步驟st82。在步驟st82處,像素選擇單元9e(參見圖2)從待搜索的區(qū)rs1中包含的多個像素之中選擇被認為可能位于肝的邊緣e上的像素。現(xiàn)在將描述選擇像素的方法(參見圖15)。圖15是解釋從待搜索的區(qū)rs1內選擇可能位于肝的邊緣e上的像素的簡圖。像素選擇單元9e在差分圖像dij中在待搜索的區(qū)rs1內假設在si方向上的線l,并且確定沿線l的像素的差分值的分布(profile)。在圖15中,示出在rl方向上在坐標值x=xr處沿線l的差分值的分布。盡管實際上存在正和負差分值,為了便于解釋在圖15中將僅解決正差分值。如早些描述的,位于肺與肝之間的邊界上的像素具有較大差分值。因此,通過檢測在待搜索的區(qū)rs1內在分布中出現(xiàn)的峰值,可選擇可能位于肝的邊緣e上的像素。參考圖15,在差分值的分布中出現(xiàn)三個峰值a、b、c。因此,對應于峰值a、b、c的像素pr1、pr2、pr3選為可能位于肝的邊緣e上的像素。通過因此使用冠狀圖像的差分圖像,可選擇可能位于肝的邊緣e上的像素。之前的描述解決在坐標值x=xr處沿線l選擇可能位于肝的邊緣e上的像素的方法。然而,即使線l具有除x=xr以外的坐標值,可采用類似方式選擇可能位于肝的邊緣e上的像素。因此,可通過改變在待搜索的區(qū)rs1內在rl方向上線l的坐標值x、確定在每個坐標值x處沿線l的差分值的分布并且檢測對于分布中的每個的峰值而從待搜索區(qū)rs1內選擇可能位于肝的邊緣e上的像素。圖16示意示出從待搜索的區(qū)rs1內選為可能位于肝的邊緣e上的像素。在圖16中,差分圖像從圖省略并且示出冠狀圖像dcj。選擇的像素由框(方形)代表。在圖16中,為了更好地使從待搜索的區(qū)rs1內選擇的像素可視化,像素的大小被擴大。圖16還在它的右側上示出待搜索的區(qū)rs1的放大圖,其中選擇的像素由符號“p1”--“p31”指定。在從待搜索的區(qū)rs1選擇像素p1--p31后,流程前往步驟st83。在步驟st83處,計算單元9f(參見圖2)計算代表在步驟st82處選擇的每個像素p1--p31位于肝的邊緣e上的可能性的指示符vi。在本實施例中,指示符vi設置成取在零與一之間的值,其中更接近一的指示符vi表明像素位于肝的邊緣e上的較高的可能性,而更接近零的指示符vi表明像素位于肝的邊緣上的較低的可能性?,F(xiàn)在將描述計算指示符vi的方法。在本實施例中,計算單元9f使用在對受檢者成像之前事先準備的分類器來計算指示符vi。因此,下面的描述將首先解釋分類器,并且然后,在分類器之后將解釋計算指示符vi的方法。分類器分類器用于將位于肝的邊緣上的像素與未位于肝的邊緣上的那些像素區(qū)分開,并且在對受檢者成像之前事先生成。在本實施例中,分類器通過機器學習生成。特別地,準備監(jiān)管數(shù)據,并且適合于將位于肝的邊緣上的像素與未位于肝的邊緣上的那些像素區(qū)分開的分類器通過使用機器學習的算法來獲悉監(jiān)管數(shù)據而生成(參見圖17)。圖17是示出用于生成分類器的示范性監(jiān)管數(shù)據的簡圖。監(jiān)管數(shù)據可使用通過對多個真實人類成像所獲取的腹部或胸部的軸位圖像而生成。在本實施例中,采用兩種監(jiān)管數(shù)據作為監(jiān)管數(shù)據。監(jiān)管數(shù)據td11和td12是包含肝的邊緣的數(shù)據,而監(jiān)管數(shù)據td21和td22是不包含肝的邊緣的數(shù)據。監(jiān)管數(shù)據td11、td12、td21和td22中的每個集定義為在矩形區(qū)的α×β像素中的數(shù)據。在圖17中,為了便于解釋,僅示出包含肝的邊緣的監(jiān)管數(shù)據(監(jiān)管數(shù)據td11和td12)的兩個集和不包含肝的邊緣的監(jiān)管數(shù)據(監(jiān)管數(shù)據td21和td22)的兩個集。然而,實際上準備監(jiān)管數(shù)據的幾百個集。然后,適合于將位于肝的邊緣上的像素與未位于肝的邊緣上的那些像素區(qū)分開的分類器c1通過使用機器學習的算法來獲悉監(jiān)管數(shù)據而生成。計算單元9f使用如上文描述的那樣生成的分類器c1計算代表每個像素p1--p31(參見圖16)位于肝的邊緣上的可能性的指示符vi。將在下文描述計算指示符vi的方法。指示符vi的計算計算單元9f首先對像素p1--p31中的每個定義窗口w。圖18是解釋窗口w的定義的簡圖。圖18示出對像素p1定義的窗口w的示例。計算單元9f定義集中在像素p1的窗口w。窗口w的大小是n×m個像素(例如,37×13個像素的大?。?。在圖18中,像素p1的大小相對于窗口w的大小被擴大來清楚圖示它們的位置關系。在定位窗口w后,計算單元9f在窗口w內提取像素數(shù)據并且將它們供應給分類器c1?;谔崛〉臄?shù)據,分類器c1輸出指示符vi,其代表像素p1位于肝的邊緣上的可能性。如早先描述的,指示符vi設置成取零與一之間的值,其中更接近一的指示符vi表明像素位于肝的邊緣上的較高的可能性,而更接近零的指示符vi表明像素位于肝的邊緣上的較低的可能性。因此,像素p1位于肝的邊緣上的可能性是高還是低能夠從指示符vi的值知曉。盡管確定對于像素p1的指示符vi的方法在圖18中圖示,采用類似方式對其他像素p2--p31使用分類器c1計算指示符vi。因此,可對所有像素p1--p31輸出指示符vi。圖19示出對所有像素p1--p31計算的指示符vi。圖19在它的右側上示出從待搜索的區(qū)rs1內選擇的像素p1--p31的放大圖。以框(方形)給出的代表像素p1--p31的字符a1--a31指示對于像素p1--p31的指示符vi。值a1--a31在0≤a1--a31≤1的范圍中。如早先描述的,更接近一的指示符vi表明像素位于肝的邊緣e上的較高的可能性,而更接近零的指示符vi表明像素位于肝的邊緣e上的較低的可能性。參考圖19,例如,像素p1位于肝的邊緣e上。因此,對于像素p1的指示符vi=a1具有接近一的值。在計算指示符vi后,流程前往步驟st84。在步驟st84處,柱狀圖生成單元9g(參見圖2)生成對于像素的指示符的柱狀圖?,F(xiàn)在將描述生成柱狀圖的方法。柱狀圖生成單元9g首先將待搜索的區(qū)rs1分成在si方向上的多個子區(qū)。圖20示出分成在si方向上的多個子區(qū)的待搜索的區(qū)rs1。在圖20中,待搜索的區(qū)rs1分成十一個子區(qū)r1--r11(對于劃分數(shù)量dn=11的示例)的示例。在劃分待搜索的區(qū)rs1后,柱狀圖生成單元9g在逐子區(qū)基礎上將對于像素的指示符vi加在一起(參見圖21)。圖21是解釋在逐子區(qū)基礎上像素的指示符vi的添加的簡圖。圖21在它的左側上示出待搜索的區(qū)rs1的子區(qū)r1--r11,并且在它的右側上示出放大子區(qū)r5--r9。柱狀圖生成單元9g首先判定是否存在具有在子區(qū)r1內計算的指示符vi的像素。在本實施例中,不存在在子區(qū)r1內計算的指示符的像素。在該情況下,認為在子區(qū)r1中不包含肝的邊緣,并且因此,指示符vi視為vi=0(零)。因此,對于子區(qū)r1內的像素的指示符vi的加和值(sumvalue)ad是ad=0。在計算子區(qū)r1中的加和值ad后,計算子區(qū)r2中的加和值ad。與子區(qū)r1類似,子區(qū)r2不包含具有計算的指示符vi的像素,從而導致ad=0。同樣,子區(qū)r3和r4也具有ad=0的加和值ad。在計算子區(qū)r4中的加和值ad后,計算子區(qū)r5中的加和值ad。子區(qū)r5包含具有計算的指示符vi的像素p1--p12。因此,柱狀圖生成單元9g將對于像素p1--p12的指示符a1--a12加在一起。在該示例中,對于指示符a1--a12的加和值ad是ad=ad5。在計算對于子區(qū)r5的加和值ad5后,計算子區(qū)r6中的加和值ad。子區(qū)r6包含具有計算的指示符vi的像素p13--p16。因此,柱狀圖生成單元9g將對于像素p13--p16的指示符a13--a16加在一起。在該示例中,對于指示符a13--a16的加和值ad是ad=ad6。在計算對于子區(qū)r6的加和值ad6后,計算子區(qū)r7中的加和值ad。子區(qū)r7不包含具有計算的指示符vi的像素,并且因此,加和值ad=0。在計算子區(qū)r7中的加和值ad后,計算子區(qū)r8中的加和值ad。子區(qū)r8包含具有計算的指示符vi的像素p17--p23。因此,柱狀圖生成單元9g將對于像素p17--p23的指示符a17--a23加在一起。在該示例中,對于指示符a17--a23的加和值ad是ad=ad8。在計算對于子區(qū)r8的加和值ad8后,計算子區(qū)r8中的加和值ad。子區(qū)r9包含具有計算的指示符vi的像素p24--p31。因此,柱狀圖生成單元9g將對于像素p24--p31的指示符a24--a31加在一起。在該示例中,對于指示符a24--a31的加和值ad是ad=ad9。在計算子區(qū)r9中的加和值ad9后,計算子區(qū)r10和r11中的加和值ad。子區(qū)r10和r11不包含具有計算的指示符vi的像素,并且因此,加和值ad=0。以這種方式,能夠對子區(qū)r1--r11中的每個計算加和值ad。這給出代表子區(qū)r1-r11與加和值ad之間的關系的柱狀圖。圖22示意示出柱狀圖h。在生成柱狀圖h后,流程前往步驟st85。在步驟st85處,子區(qū)選擇單元9h(參見圖2)基于柱狀圖h選擇子區(qū)r1--r11中最可能包含肝的邊緣e的一個。如早先描述的,像素位于肝的邊緣e上的可能性對于那個像素的較小指示符vi是較低的,而可能性對于那個像素的較大指示符是較高的。因此,可預想肝的邊緣e包含在子區(qū)內的可能性對于較小的加和值ad是較低的,而可能性對于較大加和值ad是較高的。因此,子區(qū)選擇單元9h在柱狀圖h中將對于多個子區(qū)r1--r11的加和值ad互相比較,并且選擇多個子區(qū)r1--r11中具有最大加和值ad的一個作為最可能包含邊緣的子區(qū)。在該示例中,假設對于子區(qū)r5的加和值ad是最大的。因此,子區(qū)選擇單元9h選擇子區(qū)r5作為最可能包含邊緣的子區(qū)。在選擇子區(qū)r5后,流程前往步驟st86。在步驟st86處,中心位置識別單元9i(參見圖2)識別在si方向上子區(qū)r5的中心位置zj。圖23示出在si方向上子區(qū)r5的中心位置zj。在本實施例中,中心位置zj確定為在si方向上在冠狀面coj中肝的邊緣e的位置zj。盡管確定在si方向上在冠狀面coj中肝的邊緣e的位置的方法在圖14--23中圖示,可采用類似方式對其他冠狀面coi和cok確定在si方向上肝的邊緣e的位置。因此,可對冠狀面coi、coj和cok中的每個確定在si方向上肝的邊緣e的位置。圖24示意示出分別對冠狀面coi、coj和cok確定的在si方向上肝的邊緣e的位置zi、zj和zk。在對每個冠狀面確定在si方向上邊緣e的位置后,流程前往步驟st9。在步驟st9處,基于對冠狀面coi、coj和cok中的每個在si方向上肝的邊緣e的位置檢測位于肝的邊緣上的像素。步驟st9包含步驟st91--st93。現(xiàn)在將描述步驟st91--st93。應注意,用于在步驟st9處檢測位于肝的邊緣e上的像素的方法對于任何冠狀面是相同的。因此,在下面的描述中,冠狀面coj將取自冠狀面coi、coj、cok來描述從冠狀面coj檢測位于肝的邊緣e上的像素的方法。在步驟st91處,搜索區(qū)定義單元9d定義待搜索的區(qū)rs2,其代表在冠狀面coj中在差分圖像dij中應用位于肝的邊緣e上的像素的搜索所針對的范圍。圖25示意示出在差分圖像dij中定義的待搜索區(qū)rs2。在圖25中,在rl方向上差分圖像dij中的范圍由x0--xp代表,并且在si方向上的范圍由z0--zp代表。在rl方向上待搜索的區(qū)rs2中的范圍定義在位置xb與xj之間。在本實施例中,位置xb設置成盡可能接近x=0的位置,使得位于肝的上端的像素pu(其是在位于肝的邊緣的那些像素之中在si方向上具有最接近z=z0的坐標值z的像素)未超出待搜索的區(qū)rs2。搜索區(qū)定義單元9d還基于在si方向上肝的邊緣e的位置zj定義在si方向上待搜索的區(qū)rs2的范圍。在本實施例中,在si方向上待搜索的區(qū)rs2的范圍定義在位置z+j與z-j之間。位置z+j設置在遠離位置zj像素的數(shù)量n=n1到s側的位置處,并且位置z-j設置在遠離位置zj像素的數(shù)量n=n2到i側的位置處。例如,值n1和n2是n1=n2=15。在圖25中,還示出在冠狀圖像dcj中待搜索的區(qū)rs2來清楚圖示它們的位置關系。在設置待搜索的區(qū)rs2后,流程前往步驟st92。在步驟st92處,像素選擇單元9e從待搜索的區(qū)rs2中包含的多個像素之中選擇被認為可能位于肝的邊緣e上的像素。選擇像素的方法與在步驟st82處的的方法相同,并且其描述將被省略。圖26示意示出從待搜索的區(qū)rs2內選為可能位于肝的邊緣e上的像素p1--pz。在圖26中,省略差分圖像并且示出冠狀圖像dcj。選擇的像素由框(方形)代表。在圖26中,來自選擇的多個像素之中的兩個代表性像素由符號“p1”和“pz”指定。在從待搜索的區(qū)rs2內選擇像素p1后,流程前往步驟st93。在步驟st93處,判定單元9j(參見圖2)判定從待搜索的區(qū)rs2內選擇的像素是否位于肝的邊緣上(參見圖27)。圖27是解釋判定像素是否位于肝的邊緣e上的方法的簡圖。判定單元9j對于選擇的像素定義窗口w。圖27示出其中對像素p1定義窗口w的示例。判定單元9j定義集中在像素p1的窗口w。窗口w的大小是n×m個像素。在圖27中,像素p1的大小相對于窗口w的大小被擴大來清楚圖示它們的位置關系。在定位窗口w后,判定單元9j在窗口w內提取像素數(shù)據并且使用分類器c2判定像素p1是否位于肝的邊緣上。分類器c2與分類器c1(參見圖18)類似,其由機器學習的算法通過獲悉大量監(jiān)管數(shù)據集而生成。在該示例中,分類器c2在像素位于肝的邊緣上時輸出一并且當不在時輸出零。因此,可判定像素p1是否位于肝的邊緣e上。盡管判定像素p1是否位于肝的邊緣e上的方法在圖27中圖示,關于像素是否位于肝的邊緣e上的判定采用類似方式使用分類器c2對其他像素做出。因此,位于肝的邊緣e上的像素可從待搜索的區(qū)rs2中的像素p1--pz之中檢測。圖28示意示出判定為在冠狀面coj中的待搜索的區(qū)rs2內位于肝的邊緣e上的像素。在圖28中,判定為位于肝的邊緣e上的一組像素由符號“gj”指定。應注意,未位于肝的邊緣上的像素有時可判定為位于肝的邊緣e上,這取決于窗口w中的像素的像素值。圖28還示出像素n作為未位于肝的邊緣上但判定為位于肝的邊緣e上的像素的示例。此外,人為隆起(artificialhump)c有時可在像素組gj中出現(xiàn),其將不自然地在肝的邊緣中出現(xiàn)。像素組gj因此可不正確地代表肝的邊緣e的形狀。因此,在本實施例中,在檢測位于肝的邊緣上的像素后應用擬合(參見圖29)。圖29是解釋擬合處理的簡圖。圖29(a)是示出在擬合處理之前的一組gj像素的簡圖,并且圖29(b)示出在擬合處理后的一組像素。通過應用擬合處理,即使在像素組包含未位于肝的邊緣e上的像素n或人為隆起c(其將不自然地在肝的邊緣中出現(xiàn))時,可校正像素的位置來擬合到肝的邊緣e。擬合可使用例如多項式擬合(例如,二次擬合)來實現(xiàn)。以這種方式,可檢測位于肝的邊緣e上的像素。盡管圖25--29解決檢測在冠狀面coj中位于肝的邊緣e上的像素組的示例,可采用類似方式對其他冠狀面coi和cok中的每個檢測位于肝的邊緣e上的一組像素。圖30示意示出分別在冠狀面coi、coj和cok中檢測的像素組、、。在分別對冠狀面檢測位于肝的邊緣e上的像素組后,流程前往步驟st10。在步驟st10處,導航儀區(qū)定義單元9k(參見圖2)基于像素組、、定義導航儀區(qū)?,F(xiàn)在將描述定義導航儀區(qū)的方法。導航儀區(qū)定義單元9k首先確定在定義導航儀區(qū)中充當參考像素的像素。在下文將描述確定像素的方法。導航儀區(qū)定義單元9k對像素組、、中的每個確定在si方向上最接近z=z0的像素的坐標值。圖31示出在si方向上最接近z=z0的像素的坐標值。對于像素組,在si方向上最接近z=z0的像素的坐標值是z1,對于像素組,它是z2,并且對于像素組,它是z3。接著,導航儀區(qū)定義單元9k識別最接近z=z0的坐標值z1、z2、z3中的一個。在該示例中,假設z2最接近z=z0。因此,在si方向上最接近z=z0的像素的坐標值確定為z=z2。圖32示出像素組,其包含在z=z2處的像素。參考像素組,存在具有坐標值z=z2的多個像素。在該情況下,導航儀區(qū)定義單元9k確定多個像素中的一個作為在定位導航儀區(qū)中充當參考像素的像素。在本實施例中,來自在坐標值z=z2處、位于到r側最遠的那些像素之中的像素pf確定為在定位導航儀區(qū)中的參考像素。在確定像素pf后,導航儀區(qū)定義單元9k基于關于像素pf的位置的信息定義導航儀區(qū)。圖33示意示出定位在像素pf周圍的導航儀區(qū)rnav。在rl方向上像素pf的坐標值p是x=xf,并且其在si方向上的坐標值z是z=z2(參見圖32)。此外,因為像素xf包含在冠狀面coj中,在ap方向上冠狀面coj的坐標值yj是在ap方向上像素xf的坐標值。像素xf的坐標值因此在三個方向(rl、si和ap方向)上確定,使得可在像素pf的位置周圍定義導航儀區(qū)rnav。此外,通過將位于到r側最遠的像素的位置設置為導航儀區(qū)rnav,導航儀區(qū)rnav可遠離心臟放置,這也能夠減少由于心跳引起的呼吸信號的退化。在確定導航儀區(qū)rnav的位置后,流程前往步驟st11。在步驟st11處,運行主掃描。在主掃描ms中,執(zhí)行用于從導航儀區(qū)rnav檢測肝的最上端的運動的導航儀序列和用于獲取包含肝的部分的成像數(shù)據的成像掃描。在完成主掃描后,流程終止。根據本實施例,分類器c1用來計算指示符vi,其代表像素p1--p31位于肝的邊緣e上的可能性。然后,基于指示符vi,確定在si方向上肝的邊緣e的位置zj。因為在si方向上肝的邊緣e的位置xj因此可在沒用使用閾值使圖像二值化的情況下確定,肝的邊緣e的位置xj的檢測精度可被提高。此外,根據本實施例,在確定在si方向上肝的邊緣e的位置xj后,待搜索的用于搜索位于肝的邊緣e上的像素的區(qū)rs2基于位置xj定義。因為待搜索的區(qū)rs2可因此定義成包含肝的邊緣e而沒有擴大待搜索的區(qū)rs2的面積,從待搜索的區(qū)rs2內搜索位于肝的邊緣e上的像素所要求的時間可被減少。在本實施例中,圖示其中待搜索的區(qū)rs1分成十一個子區(qū)r1--r11(劃分數(shù)量dn=11的示例)的示例(參見圖20)。然而,對于待搜索的區(qū)rs1的劃分數(shù)量dn不限于dn=11并且可根據待搜索的區(qū)rs1的大小等來確定。在本實施例中,可能位于肝的邊緣e上的像素p1--p31從待搜索的區(qū)rs1內選擇(步驟st82),并且對僅僅這些像素p1--p31中的每個計算指示符vi(步驟st83)。然而,省略步驟st82并且在步驟st83處對待搜索的區(qū)rs1中包含的所有像素確定指示符vi,這是可能的。在因此對待搜索的區(qū)rs1中包含的所有像素確定指示符vi的情況下,可再次生成柱狀圖(步驟st84)以從子區(qū)r1--r11之中選擇最可能包含肝的邊緣e的子區(qū)r5(步驟st85)。然而,在該情況下,因為應對待搜索的區(qū)rs1中包含的所有像素確定指示符vi,在步驟st8處要求較長時間用于確定在si方向上肝的邊緣e的位置。因此,在預期步驟st8處的處理所要求的時間被減少的情況下,優(yōu)選地提供步驟st82以事先從待搜索的區(qū)rs1內選擇可能位于肝的邊緣e上的像素p1--p31。本實施例的描述解決識別在si方向上肝的邊緣e的位置的方法。然而,本發(fā)明不限于在si方向上肝的邊緣e的位置的識別,并且它可應用于其中必需識別各種部分中的任何的位置的情況。參考符號列表2磁體3工作臺3a支架4接收線圈5傳送器6梯度磁場功率源7接收器8計算機9處理器9a圖像產生單元9b范圍識別單元9c冠狀圖像選擇單元9d搜索區(qū)定義單元9e像素選擇單元9f計算單元9g柱狀圖生成單元9h子區(qū)選擇單元9i中心位置識別單元9j判定單元9k導航儀區(qū)定義單元10存儲器11操作段12顯示段13受檢者21膛100mr裝置當前第1頁12
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