具有重影伪影降低的磁共振成像系统和其操作的方法
【专利说明】具有重影伪影降低的磁共振成像系统和其操作的方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求享有2013年3月29日提交的美国临时专利申请N0.61/806562号的权利，在此通过引用将其内容整体并入本文。
技术领域
[0003]本系统的示范性实施例总体涉及使用核磁共振(NMR)方法采集图像信息的磁共振成像(MRI)系统，并且更具体地涉及被配置为降低和/或稳定通过动态功能性MRI (fMRI)扫描获得的图像信息的诸如奈奎斯特重影(Nyquist ghost)的重影伪影水平的功能性MRI系统和其操作的方法。
【背景技术】
[0004]MRI图像可能遭受重影伪影，例如奈奎斯特重影伪影。为了获得具有低奈奎斯特重影水平的图像，控制信号的稳定性和时间是重要的。遗憾的是，许多常规MRI系统例如由于温度变化而在扫描的过程期间遭受诸如梯度时间的硬件参数的时间延迟。这些时间延迟不利地影响信号稳定性，并且因此增加在MRI扫描期间采集到的图像的重影水平，例如奈奎斯特重影水平。因此，信号处理方法被用于降低这些奈奎斯特重影水平。这些信号处理方法典型地包括基于图像的后处理方法或灵敏度编码方法。
[0005]关于基于图像的后处理方法，早期的基于图像的后处理方法遭受关于需要采集到的视场(F0V)的严重缺陷，和/或要求做出关于待扫描的目标的假设，例如 Buonocore 等人的“Ghost Artifact Reduct1n for Echo Planar ImagingUsing Image Phase Correct1n” (MRM 38:89-100,1997 年)；Foxall 等人的 “RapidIterative Reconstruct1n for Echo Planar Imaging，， (MRM 42:54-547,1999 年):Clare 等人的“Iterative Nyquist Ghost Correct1n for Single and Mult1-shotEPI using an Entropy Measure” (ProcISMRM 1041 页，2003 年)；以及 Zhang 等人的‘‘Reference-Scan-Free Method for Automated Correct1n of Nyquist Ghost Artifactsin Echoplanar Brain Images”(MRM 51:621_624，2004 年)中所描述的，在此通过引用将其阐述的内容整体并入本文。然而，例如Skare等人的“A Fast and Robust MinimumEntropy Based Non-1nteractive Nyquist Ghost Correct1n Algorithm，， (ProcISMRM2349 页，2006 年)；以及 Chen 等人的 “Two-Dimens1nal Phase Cycled Reconstruct1nfor Inherent Correct1n of Echo-Planar Imaging，，(MRM 66:1057_1066，2011 年)中所描述的，虽然许多后来的基于图像的后处理方法已经克服了这些缺陷中的许多，但是它们的计算要求限制其在临床实践中的使用，在此通过引用将其阐述的内容整体并入本文。
[0006]关于常规灵敏度编码方法，例如在Kellman等人的“Phased Array GhostEliminat1n” (NMR B1med 19:352-362,2006年)中所描述的，虽然这些方法可以由于g_因子约束而降低信噪比(SNR)，但其典型地不是鲁棒的，在此通过引用将其阐述的内容整体并入本文。例如在Xiang等人的“Correct1n for Geometricdistort1n and N/2Ghosting in EPI by Phase Labeling for Addit1nal CoordinateEncoding (PLACE) ” (MRM 57:731_741，2007年)中所描述的，诸如用于额外的坐标编码(PLACE)技术等的共同相位标示的另外的灵敏度编码技术可以由于可以改变固有信号特性的时间信息与信号的组合而非故意地改变fMRI对比度，在此通过引用将其阐述的内容整体并入本文。
[0007]本文中所描述的(一个或多个)系统、(一个或多个)设备、(一个或多个)方法、(一个或多个)用户接口、(一个或多个)计算机程序、过程等(在下文中，其中的每个将被称为系统或所述系统，除非上下文另外指明)解决现有技术系统中的问题。
[0008]本系统的实施例提对fMRI扫描期间的诸如梯度延迟的信号延迟的实时跟踪和/或校正。因此，本系统的实施例可以稳定和/或降低采集到的MR图像的奈奎斯特重影水平。另外，本系统的实施例可以是操作性的而基本不改变fMRI信号的固有信号特性。
【发明内容】
[0009]根据本系统的实施例，描述了一种用于获得体积的磁共振(MR)图像的磁共振成像(MRI)系统，所述MRI系统包括至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置为:执行预备扫描以采集针对扫描的多个动态的预备回波相位信息；输出多个脉冲序列，其中的每个是针对所述扫描的所述多个动态中的对应的动态而被配置的，并且包括导航符序列和图像序列；采集针对所述多个脉冲序列中的每个对应的脉冲序列的导航信息和图像信息；并且通过根据所述预备回波相位信息校正所述图像信息的回波相位信息并根据所述导航信息校正所述图像信息的梯度延迟和频率偏移中的至少一项来形成经校正的图像信息。
[0010]还预想，在所述多个脉冲序列中的每个中，所述导航符序列可以紧接在所述图像序列之前。而且，所述导航符序列还可以包括具有减小的翻转角波形的射频(RF)信号(激励)；以及具有弱切片选择波形的切片选择梯度信号。而且，还预想，所述控制器可以被配置为在执行所述导航符序列时关闭相位编码梯度。还预想，所述图像序列可以包括一系列相位编码梯度脉冲。而且，所述控制器可以被配置为根据所述经校正的图像信息来重建至少一幅图像。还预想，所述MRI系统还可以包括被配置为绘制经重建的至少一幅图像的显示器。
[0011]根据本系统的其他实施例，描述了一种利用磁共振成像(MRI)系统来生成体积的磁共振(MR)图像信息的方法，所述方法由所述MRI系统的至少一个控制器执行，并且可以包括以下的一个或多个动作:执行预备扫描以采集针对扫描的多个动态的预备回波相位信息；生成多个脉冲序列，其中的每个是针对所述扫描的所述多个动态中的对应的动态而被配置的，并且包括导航符序列和图像序列；采集针对所述多个脉冲序列中的每个对应的脉冲序列的导航信息和图像信息；并且通过根据所述预备回波相位信息校正所述图像信息的回波相位信息并根据所述导航信息校正所述图像信息的梯度延迟和频率偏移中的至少一项来形成经校正的图像信息。
[0012]所述方法还可以包括生成紧接在所述多个脉冲序列中的每个中的所述图像序列之前的所述导航符序列的动作。另外，所述导航符序列可以包括具有减小的翻转角波形的射频(RF)信号；和/或具有弱切片选择波形的切片选择梯度信号。还预想，生成所述导航符序列的所述动作还可以包括关闭相位编码梯度的动作。而且预想，所述方法还可以包括利用至少一系列相位编码梯度脉冲来生成所述图像序列的动作。而且，所述方法可以包括根据所述经校正的图像信息来重建至少一幅图像的动作。还预想，所述方法可以包括在显示器上绘制经重建的至少一幅图像的动作。
[0013]根据本系统的又一方面，描述了一种存储在计算机可读存储器介质上的计算机程序，所述计算机程序被配置为使用具有主线圈、梯度线圈和射频(RF)换能器的磁共振成像(MRI)系统来生成体积的磁共振(MR)图像信息，所述计算机程序包括程序部分，所述程序部分被配置为:执行预备扫描以采集针对扫描的多个动态的预备回波相位信息；生成多个脉冲序列，其中的每个是针对所述扫描的所述多个动态中的对应的动态而被配置的，并且包括导航符序列和图像序列；采集针对所述多个脉冲序列中的每个对应的脉冲序列的导航信息和图像信息；并且通过根据所述预备回波相位信息校正所述图像信息的回波相位信息并根据所述导航信息校正所述图像信息的梯度延迟和频率偏移中的至少一项来形成经校正的图像信息。
[0014]还预想，所述程序部分还可以被配置为生成紧接在所述多个脉冲序列中的每个中的所述图像序列之前的所述导航符序列。而且预想，所述计算机程序可以被配置为形成所述导航符序列，以包括:具有减小的翻转角波形的射频(RF)信号；以及具有弱切片选择波形的切片选择梯度信号。
[0015]而且预想，当生成所述导航符序列时，所述计算机程序可以被配置为关闭相位编码梯度。还预想，所述计算机程序还可以被配置为利用至少一系列相位编码梯度脉冲来生成所述图像序列。根据其他实施例，所述计算机程序可以被配置为根据所述经校正的图像信息来重建至少一幅图像和/或在所述系统的显示器上绘制经重建的至少一幅图像。
【附图说明】
[0016]参考附图并通过范例更详细地解释了本发明，其中:
[0017]图1是图示了由根据本系统的实施例的MRI系统执行的过程的流程图；
[0018]图2A是根据本系统的实施例形成的脉冲序列；
[0019]图2B是根据本系统的实施例执行的扫描的动态采集顺序的图；
[0020]图2C是根据本系统的实施例形成的预备扫描序列的图；
[0021]图3是