具有重影稳定性校正的多次激发磁共振成像的制作方法
【技术领域】
[0001] 下文涉及磁共振成像（MRI)技术和其应用，诸如医学成像技术、兽医成像技术、功 能磁共振成像（fMRI)技术等。
【背景技术】
[0002] 在诸如脑部fMRI的应用中，被称为回波平面成像（EPI)的技术有时被用于采集图 像数据集。在EPI中，应用单射频（RF)激励脉冲，以及在读出期间使梯度场振荡，以便响应 于单RF激励脉冲采集多行k-空间。在本领域中RF激励脉冲和读出的组合被称为"激发"。 使用单次激发，EPI技术实现大量k-空间采样以及在一些情况下整个图像的快速采集。
[0003] 然而，由RF激励脉冲激励的磁共振信号的衰减限制了在单次EPI激发中的可能的 采集。通过应用一个或多个再聚焦RF脉冲能够延长该时间，但是在一些情况下，单次EPI 激发不足以采集整个图像数据集。在这样的情况下，采用多次激发EPI。同样地，每次激发 对应于跟随读出的RF激励脉冲。
[0004] EPI的已知问题是相位误差的潜在引入。相位误差的一个类型是在正方向（S卩，使 用正磁场梯度）读出的读出线和在负方向（即，使用负磁场梯度）读出的读出线之间的相 移。针对正和负读出线的这些不同相位偏移导致被称为重影的伪影。用于抑制重影的已知 技术是奇/偶相位校正。见，例如美国专利号6, 249, 595,在此通过引用将其全文并入。奇 /偶相位校正技术被适当地应用于多次激发EPI。然而，在实践中，甚至在已经应用奇/偶 相位校正之后，有时仍然观察到一些重影。
【发明内容】
[0005] 下文预期克服了前述限制和其他限制的改进的装置和方法。
[0006] 根据一个方面，公开了一种成像方法。使用磁共振成像（MRI)扫描器采集包括成 像数据的多次激发的图像数据集。所述图像数据集的每次激发的信号功率被归一化为参考 信号功率，以生成具有匹配所述参考信号功率的总信号功率的功率归一化激发表示。根据 所述功率归一化激发表示生成重建图像。由电子数据处理设备适当地执行归一化和生成操 作。
[0007] 根据另一方面，非暂态存储介质存储由电子数据处理设备可执行的指令，以执行 在图像数据集上操作的方法，所述图像数据集包括使用MRI扫描器采集的成像数据的N次 激发，其中，N是大于一的整数。所述方法包括（i)使图像数据集的每次激发的信号功率归 一化，以生成图像数据集的激发的功率归一化激发表示，以及（ii)根据所述功率归一化激 发表示生成重建图像。
[0008] 根据另一方面，装置包括电子数据处理设备，其在图像数据集上操作，所述图像数 据集包括使用MRI扫描器采集的成像数据的多次激发以执行方法，所述方法包括使每次激 发的信号功率归一化以及根据功率归一化激发生成重建图像。在一些实施例中，在使每次 激发的信号功率归一化之前，在图像数据集上执行奇/偶相位校正。在一些实施例中，电 子数据处理设备在标称相同的图像数据集的动态系列上操作，并且归一化包括归一化标称 相同的图像数据集的对应激发，所述标称相同的图像数据集具有与相同参考信号功率（例 如，所述对应激发的平均总信号功率）相同的相位编码。
[0009] -个优点在于在多次激发磁共振成像中的减少的图像伪影。
[0010] 另一优点在于减少的重影伪影。
[0011]另一优点在于重影伪影的减少的激发与激发之间的可变性。
[0012] 对于本领域普通技术人员来说，在阅读以下详细描述之后，很多额外的优点和益 处将变得显而易见。
【附图说明】
[0013] 本发明可以采用各种部件和部件布置，以及各种处理操作和处理操作布置的形 式。附图仅仅是出于图示优选实施例的目的，并且不应被解读为对本发明的限制。
[0014] 图1以图解的方式示出了本文公开的磁共振成像（MRI)系统。
[0015] 图2以图解的方式示出了包括读出梯度的成像数据集的图示性激发，所述读出梯 度包括成功的正和负梯度叶。
[0016] 图3以图解的方式示出了标称相同的图像的动态系列，公开的图像重建技术被适 当地应用到所述标称相同的图像的动态系列。
[0017] 图4以图解的方式示出了激发图像的构建，在图像空间中图1的激发归一化操作 能够在所述激发图像上操作。
【具体实施方式】
[0018] 如先前所讨论的，已知回波平面成像（EPI)受到重影伪影影响，使用奇/偶相位校 正能够校正所述重影伪影，以分别校正使用正和负磁场梯度采集的k-空间数据的不同相 位偏移。在多次激发EPI的情况下，仍然能够应用奇/偶相位校正，但不总是提供可接受的 重影抑制。
[0019] 本文认识到，在经奇/偶相位校正的多次激发EPI图像中观察的重影的至少大部 分归因于发射的RF激励的激发与激发的振幅变化。通常假设这样的振幅变化经由发射射 频（RF)放大器的基于硬件稳定性被充分地抑制。然而，本文认识到，在RF功率中甚至小的 激发至激发变化能够导致大量重影，此外其表现出高度不稳定性。
[0020] 在不失一般性的情况下，考虑包括由磁共振成像（MRI)扫描器采集的N次激发的 图像数据集，其中，N是大于一的整数。一般，重影的数量使用N来进行按比例缩放，并且来 自这些重影的信号使图像模糊。重影的稳定性取决于RF系统的激发与激发的发射稳定性。 在功能磁共振成像（fMRI)应用中，对重影信号的调制能够模糊或被错误地解释为fMRI改 变。迄今，该重影已经限制了在fMRI采集中多次激发EPI的使用。
[0021] 鉴于以上，本文公开了自动校正用于采集多次激发EPI图像的单次激发的振幅， 以便降低重影水平并且在fMRI图像时间系列中维持这些水平的稳定性。公开的途径与奇 /偶相位校正技术兼容，并且当结合奇/偶相位校正应用时，进一步提高了图像质量和长期 的稳定性。能够执行公开的振幅校正，而无需任何预校准，并且在每个图像基础上（或，等 同地在每个图像数据集基础上）应用振幅校正。通过添加计算在图像重建期间容易地实施 (1)评估在多次激发EPI图像数据集中的每次激发的总信号功率和（2)使用具体激发归一 化因子使针对每次激发的成像数据按比例缩放。这消除激发与激发的信号水平变化的影 响，并且消除在发射子系统中由小的性能变化引起的重影和重影波动。
[0022] 当考虑单一多次激发图像时，因为对每次激发进行不同相位编码，一般针对每次 激发的信号功率将不同。图像之内的激发仅仅与在被成像的物体中的信号的分布有关，但 先验地，在组成单一图像的不同激发中的信号功率之间的关系难以估计。然而，本文认识 到，如果采集多次激发图像的动态系列，其中所述动态系列的图像是标称相同的，则在动态 系列的所有图像上在每次对应激发中的信号功率应该是相同的，并且能够使那些对应激发 中的信号功率归一化。例如，在fMRI应用中，执行标称相同的图像的动态系列的采集，其 中，在没有干扰的情况下采集图像的一个动态系列（例如，基线图像），并且在具有干扰的 情况下采集图像的另一动态系列。（注意，可以执行各种采集交叉，例如采集可以是无干扰 图像/干扰图像/无干扰图像/···)在该范例中，无干扰图像集形成标称相同的图像的第一 动态系列，以及干扰图像集形成标称相同的图像的第二动态系列。
[0023] 尽管结合针对fMRI应用的多次激发EPI采集进行描述，应当认识到，公开的途径 容易地且有用地被应用到针对任何应用的多次激发EPI，并且此外一般容易地且有用地被 应用到多次激发MRI采集。
[0024] 参考图1，图示性磁共振成像（MRI)系统包括MRI扫描器10,其被配置为采集包括 成像数据的多次激发的图像数据集。MRI扫描器10能够是任何类型的商用或非商用MRI扫 描器，诸如（通过图不性范例的方式）Achieva TM、Ingenia?、Intera?或Panorama?MRI扫描 器（从荷兰皇家飞利浦电子有限公司可获得）。在不失一般性的情况下，考虑包括由MRI扫 描器10采集的N次激发的图像数据集，其中，参数N是大于一的整数。在图1中，图解方框 12以图解的方式图示了包括发射射频（RF)激励14的一个激发（如方框12所描绘的，其可 以更一般地是RF脉冲群而不是单一脉冲）和通过RF激励14在成像对象中生成的磁共振 的读出16。在图解方框12中未示出的是组成激发的脉冲序列的其他类型的成分，诸如结 合RF激励14应用的切片选择性磁场梯度和在读出16期间应用的一个或多个振荡磁场梯 度（在EPI激发的情况下）。图解方框12示出了单次激发；同样地，多次激发图像数据集 包括多（即，二或更多）次激发，例如N次激发。包括N次激发的采集到的图像数据集被适 当地存储在缓冲器或存储器18中。（可能地以交叉方式）能够重复所述处理，以采集多次 激发图像的一个或多个动态系列。如本文所使用的，图像的动态系列中的多次激发图像是 标称相同的；然而，在实践中，根据对于在单一多次激发图像的激发和在动态系列的不同图 像中的激发两者，RF激励功率可以改变。
[0025] 由电子数据处理设备20(诸如适当编程的图示性计算机、基于网络的服务器等） 处理多次激发图像数据集。在一些实施例中，也可以包括模拟或混合电路，例如，在执行傅 里叶变换重