用于压缩感测MRI中的经改进的k-空间采样的方法_4

文档序号:9332539阅读:来源:国知局
密度的同心椭圆的适当结构以覆盖相位编码k-空间。
[0096] 获得的Ry和Rz可以被用于修改采样密度函数(例如通过使用Ry和Rz在全部两 个方向上对采样密度函数进行缩放),同时实现相同的接收到的减小因子并且增强图像质 量。
[0097] 在这种情况下,对采集到的欠采样数据应用组合的压缩感测和SENSE重建,以重 建目标体积的图像。
[0098] 在下文中,将详细描述图2的步骤203的选择流程。MRI协议可以以具有低空间分 辨率的定位器扫描开始,作为规划所有连续扫描的基础。在灵敏度编码的情况下,可以额外 地要求SENSE参考扫描。对于后续加速扫描,在该方法中根据带检查的解剖结构区域和具 体应用来选择最佳匹配k-空间能量分布是首要的,这是因为压缩感测中的最优采样密度 函数是由k-空间中的能量分布来确定并且因此可以针对不同的解剖结构/应用而变化。
[0099] 可以以(如图3中图示的)三种不同的方式来完成针对给定的解剖结构的最佳匹 配k-空间能量分布的选择。
[0100] 1、可以通过在扫描开始之前指定目标解剖结构区域以及由此的对应的k-空间能 量分布由用户做出人工选择。
[0101] 2、可以做出半自动选择,其中用户可以指定目标解剖结构区域以及由此的对应的 k_空间能量分布。可以在同一患者/对象的另一采集前扫描(例如从定位器扫描、SENSE 参考扫描等导出)的k-空间能量分布307与库中的选定的k-空间能量分布之间执行自动 比较。如果例如由于目标体积中的病理或手术改变或简单地由于错误的用户选择而不存在 好的匹配,则可以要求用户修改他/她的选择,或者可以关于来自库的最佳拟合k-空间能 量分布进行自动选择。
[0102] 3、基于同一患者/对象的采集前扫描(例如从定位器扫描、SENSE参考扫描等导 出),可以进行全自动选择。对于加速扫描,可以执行对来自库的最佳匹配k-空间能量分布 的自动选择,以便确保拟合当前解剖结构。该方法不要求任何用户交互。同时,其可以更不 易于出现选择错误并且将改进工作流。
[0103] 以上所描述的选择流程对于标准T1/T2-加权扫描或ro扫描是恰当的,所述标准 T1/T2-加权扫描或ro扫描能够通过单个采样密度函数而被很好地描述。对于其他对比,如 血管造影、仅脂肪成像等,能够基于协议定义在第二步骤中执行针对具体应用的子选择。
【主权项】
1. 一种用于采集来自对象(118)中的目标体积的磁共振数据的磁共振成像MRI系统 (100),所述磁共振成像系统(100)包括: -存储器(136),其用于存储机器可执行指令;以及 -处理器(130),其用于控制所述MRI系统(100),其中,对所述机器可执行指令的运行 令所述处理器(130): -在所述目标体积的k-空间域上确定能量分布(301-305); -接收表示所述k-空间域的欠采样的程度的减小因子; -从所述能量分布(301-305)和接收到的减小因子导出采样密度函数; -从所述采样密度函数导出所述k-空间域的能量相关采样样式; _使用沿着所导出的采样样式对所述k-空间域进行采样的脉冲序列来控制所述MRI系 统(100)以采集欠采样k-空间数据; -对采集到的欠采样数据应用压缩感测重建以重建所述目标体积的图像。2. 根据权利要求1所述的MRI系统,还包括接收器RF线圈的阵列,所述接收器RF线 圈的阵列用于以欠采样程度的并行数据采集,所述接收器RF线圈的阵列具有使用采集前 k-空间数据来确定的空间灵敏度图,其中,对所述机器可执行指令的运行还令所述处理器: 对所述采集到的欠采样数据应用组合的压缩感测和并行成像重建以重建所述目标体积的 图像。3. 根据权利要求2所述的MRI系统,其中,在至少一个k-空间方向的减小因子是针对 g-因子的最优值而被确定的。4. 根据前述权利要求2-3中的任一项所述的MRI系统,其中,所述并行成像重建包括 SENSE重建和GRAPPA重建中的一个。5. 根据前述权利要求中的任一项所述的MRI系统,其中,对所述采样样式的所述导出 包括: -将所述采样密度函数分成多个部分,每个部分跨越各自的k-空间区域; -使用在多个k-空间区域中的密度函数值来确定在所述k-空间区域中的每个中的采 样密度,其中,使用所确定的采样密度来导出所述采样样式。6. 根据前述权利要求中的任一项所述的MRI系统,还包括存储装置(134),所述存储装 置用于存储一个或多个能量分布(301-305),所述一个或多个能量分布中的每个是针对所 述对象(118)的各自的目标体积而被确定的,其中,所述存储装置(134)还存储一个或多个 条目的数据结构,其中,每个条目指示目标体积识别符和对应的能量分布识别符。7. 根据权利要求6所述的MRI系统,其中,对所述能量分布的所述确定包括: -接收对所述目标体积的选择,其中,所述选择指示所述目标体积识别符; -读取所述数据结构以用于确定与所述目标体积识别符相关联的所述能量分布识别 符; _从所述一个或多个能量分布中选择与所述能量分布识别符相关联的所述能量分布。8. 根据权利要求6所述的MRI系统,其中,对所述能量分布的所述确定包括: -接收对所述目标体积的选择,其中,所述选择指示能量分布; -将接收到的能量分布与所存储的一个或多个能量分布进行比较; _从所述一个或多个能量分布中选择作为与接收到的能量分布相匹配的所存储的能量 分布的所述能量分布。9. 根据权利要求6所述的MRI系统,其中,对所述能量分布的所述确定包括: -使用采集前k-空间数据来生成在所述目标体积的图像的k-空间上的能量分布 (307); -将所生成的能量分布(307)与所存储的一个或多个能量分布进行比较; _从所述一个或多个能量分布中选择作为与所生成的能量分布相匹配的所存储的能量 分布的所述能量分布。10. 根据权利要求6所述的MRI系统,其中,对所述能量分布的所述确定包括: -接收对所述目标体积的选择,其中,所述选择指示所述目标体积识别符; -读取所述数据结构以用于确定与所述目标体积识别符相关联的所述能量分布识别 符; -从所述一个或多个能量分布选择与所述能量分布识别符相关联的所述能量分布; -使用采集前k-空间数据来生成在所述目标体积的图像的k-空间上的能量分布 (307); -将所生成的能量分布(307)与选定的能量分布进行比较; _在选定的能量分布与所生成的能量分布之间具有匹配的情况下将所述能量分布确定 为选定的能量分布; -在选定的能量分布与所生成的能量分布之间没有匹配的情况下将所述能量分布确定 为与所生成的能量分布相匹配的所存储的能量分布,或请求对接收到的对所述目标体积的 选择的更新。11. 根据前述权利要求6-10中的任一项所述的MRI系统,其中,所存储的能量分布 (301-305)是使用k-空间数据来获得的,所述k-空间数据是使用多个高分辨率扫描来采集 的,其中,采集到的k-空间数据是根据奈奎斯特采样密度采样的k-空间数据。12. 根据前述权利要求6-10中的任一项所述的MRI系统,其中,所存储的能量分布 (301-305)是使用基于所述目标体积的模型的模拟来获得的。13. 根据前述权利要求6-10中的任一项所述的MRI系统,其中,所存储的能量分布是使 用所述目标体积的Tl加权图像和T2加权图像来获得的。14. 一种操作用于采集来自对象(118)中的目标体积的磁共振数据的磁共振成像系统 (100)的方法,所述方法包括: -在所述目标体积的k-空间域上确定能量分布(301-305); -接收表示所述k-空间域的欠采样的程度的减小因子; -从所述能量分布(301-305)和接收到的减小因子导出采样密度函数; -从所述采样密度函数导出k-空间的能量相关采样样式; -使用沿着所导出的采样样式对k-空间进行采样的脉冲序列来控制所述MRI系统 (100)以采集欠采样k-空间数据; -对采集到的欠采样数据应用压缩感测重建。15. -种计算机程序产品,包括计算机可执行指令来执行方法权利要求所述的方法的 步骤。
【专利摘要】本发明涉及一种用于采集来自对象(118)中的目标体积的磁共振数据的磁共振成像MRI系统(100),所述磁共振成像系统(100)包括:存储器(136),其用于存储机器可执行指令;以及处理器(130),其用于控制MRI系统(100),其中,对机器可执行指令的运行令处理器(130):在目标体积的k-空间域上确定能量分布(301-305);接收表示k-空间域的欠采样的程度的减小因子;从能量分布(301-305)和接收到的减小因子导出采样密度函数;从采样密度函数导出k-空间域的能量相关采样样式;使用沿着导出的采样样式对k-空间域进行采样的脉冲序列来控制MRI系统(100),以采集欠采样k-空间数据;对采集到的欠采样数据应用压缩感测重建以重建目标体积的图像。
【IPC分类】G01R33/561
【公开号】CN105051564
【申请号】CN201480017498
【发明人】M·I·多内瓦, M·G·赫勒, P·博尔纳特
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2014年3月7日
【公告号】WO2014147508A2, WO2014147508A3
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