具有使用压缩感知的图像重建的动态mri的制作方法_4

文档序号:9354995阅读:来源:国知局
的“稀疏化”变换是可应用的。简单的变换为例如梯度操作,所述梯度操作实质上根据MR图像数据来创建边缘图像。其中每一个像素值均被各自的像素值与一个或多个相邻像素的值之间的差代替。重要的是,在该背景中,MR图像数据的“稀疏化”变换在频率维度中与在空间维度中不同地起作用。MR图像数据的边缘(即,邻近图像特征之间的边界)被认为在空间维度中是稀疏的,而MR图像数据自身被认为在频率维度中是稀疏的。针对每个空间位置,MR图像数据被预计为仅针对频率值的非常有限的集合为非零(如在图4中能够看到的)。在MR图像数据为非零处的频率坐标通常是空间坐标中的连续函数(例如,接近金属零件,例如,外科手术器械),除了偶然的突然改变之外。这样的改变有可能与预定义的值相一致,例如,3.4ppm( S卩,脂肪质子与水质子之间的频率差)。此外,这些改变有可能与空间维度中的边缘相一致。因此,(例如通过计算在每个体素位置处的图像梯度)将MR图像数据变换到边缘图像的变换能够被使用在空间维度中,而统一性变换被使用在频率维度中。更加精巧的“稀疏化”变换当然是可想到的。
[0042]图3和图5概述了根据本发明可以采用的不规则非笛卡尔k空间采样模式的实施例。可以有利地以约束空间-时间采样密度应用不规则(随机)k空间采样方案。在对重建问题的适应方面有利的是,选择k空间采样模式,使得其包括重新访问用于采集MR信号数据的k空间区域的k空间轨迹(其中,对各自的k空间区域的“访问”应当在时间上基本不同)。可以定义采样密度约束,其确定作为距k空间中心的距离和时间的函数而要被采样的k空间位置的平均数目。图5a图示了在k空间中向外前进并且然后再次向内前进的螺旋轨迹或螺旋状轨迹。所述螺旋被确定为使得k空间的外部部分比内部部分较不频繁地被访问。k空间采样的轨迹不是确切的螺旋,而是具有随机扰动的螺旋。图5b示出了径向型轨迹,其中,每个k空间轨迹(“辐条”)在k空间中向外前进,然后返回到中心,并且然后继续到另一角度。后续的辐条之间的角度等于黄金角度,使得每个新的辐条被引导到未被先前的辐条访问的方向上。图5b中的数字指示辐条的时间采集顺序。
[0043]图4图示了假设的情况,其中,(例如,如图3所示的)k空间采样模式是无限密集的。在这种情况中,MR信号数据能被网格化为在(kx,ky,kz,t)空间中的规则网格(在MR信号被生成为自旋回波或梯度回波的情况中,t例如可以是回波时间)并且被傅立叶变换到(X,1,ζ,ω)空间。结果得到的MR图像数据因此包括空间维度和频率维度(ω)。图6为了清楚的目的而仅示出(χ、ω)维度。当然,在实践中,k空间扫描轨迹并不对(kx,ky,kz,t)空间采样到无线密集的程度。因此,对数据的普通网格化傅立叶变换将导致具有非常强的伪影的MR图像数据。为了抑制这些伪影,例如,如以上所解释的,根据压缩感知来利用MR图像数据在变换阈中的稀疏度。
【主权项】
1.一种对被置于MR设备(I)的检查体积中的目标(10)进行MR成像的方法,所述方法包括以下步骤: -使所述目标(10)经受用于采集MR信号数据的成像序列,其中,所述MR信号数据是通过使用具有对k空间的亚采样的不规则k空间采样模式作为k空间位置和时间的函数而被米集的; -根据所述MR信号数据来重建MR图像数据,所述MR图像数据包括空间维度和频率维度,所述MR图像数据在变换域中的稀疏度用于抑制所述MR图像数据中的亚采样伪影。2.如权利要求1所述的方法,其中,所述MR信号数据是借助于经由具有不同空间灵敏度曲线的两个或更多个RF接收天线(11、12、13)的平行成像而被采集的。3.如权利要求2所述的方法,其中,所述重建涉及所述MR信号数据到规则k空间网格的重新网格化。4.如权利要求1-3中的任一项所述的方法,其中,所述k空间采样模式包括在MR信号采集期间通过随机或伪随机地变化磁场梯度而生成的连续随机k空间轨迹。5.如权利要求1-4中的任一项所述的方法,其中,对k空间的非笛卡尔采样应用于对所述MR信号数据的采集。6.如权利要求1-5中的任一项所述的方法,其中,所述k空间采样模式包括重新访问k空间区域以用于采集所述MR信号数据的k空间轨迹。7.如权利要求1-6中的任一项所述的方法,其中,所述MR图像数据是借助于压缩感知而被重建的。8.如权利要求1-7中的任一项所述的方法,其中,对所述MR图像数据的所述重建涉及到所述变换域中的变换,在所述变换域中,所述MR图像数据是稀疏的,其中,在所述频率维度中的变换与在所述空间维度中的变换以不同的方式进行操作。9.一种用于执行如权利要求1-10中所述的方法的MR设备,所述MR设备(I)包括??至少一个主磁体线圈(2),其用于在检查体积之内生成均匀、稳定的磁场;多个梯度线圈(4、5、6),其用于在所述检查体积之内的不同空间方向上生成切换的磁场梯度;至少一个RF线圈(9),其用于在所述检查体积之内生成RF脉冲和/或用于从被定位在所述检查体积中的目标(10)接收MR信号;控制单元(15),其用于控制RF脉冲和切换的磁场梯度的时间连续;以及重建单元(17),其中,所述MR设备(I)被布置为执行以下步骤: -使所述目标(10)经受用于采集MR信号数据的成像序列,其中,所述MR信号数据是通过使用具有对k空间的亚采样的不规则k空间采样轨迹作为k空间位置和时间的函数而被米集的; -根据所述MR信号数据来重建MR图像数据,所述MR图像数据包括空间维度和频率维度,所述MR图像数据在变换域中的稀疏度用于抑制所述MR图像数据中的亚采样伪影。10.一种要在MR设备(I)上运行的计算机程序,所述计算机程序包括指令,所述指令用于: -生成用于采集MR信号数据的成像序列,其中,所述MR信号数据是通过使用具有对k空间的亚采样的不规则k空间采样轨迹作为k空间位置和时间的函数而被采集的; -根据所述MR信号数据来重建MR图像数据,所述MR图像数据包括空间维度和频率维度,所述MR图像数据在变换域中的稀疏度用于抑制所述MR图像数据中的亚采样伪影。
【专利摘要】本发明涉及一种对被置于MR设备(1)的检查体积中的目标(10)进行MR成像的方法。所述方法包括以下步骤:使所述目标(10)经受用于采集MR信号数据的成像序列,其中,所述MR信号数据是通过使用具有对k空间的亚采样的不规则k空间采样模式作为k空间位置和时间的函数而被采集的;根据所述MR信号数据来重建MR图像数据,所述MR图像数据包括空间维度和频率维度,所述MR图像数据在变换域中的稀疏度用于抑制所述MR图像数据中的亚采样伪影。此外,本发明涉及一种MR设备(1)并且涉及一种计算机程序。
【IPC分类】G01R33/561, G01R33/48
【公开号】CN105074491
【申请号】CN201480017202
【发明人】M·富德勒, M·I·多内瓦
【申请人】皇家飞利浦有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年3月12日
【公告号】WO2014147518A2, WO2014147518A3
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