平行成像加速参数的自动优化的制作方法
【技术领域】
[0001] 下文总体上涉及医学成像。其具体结合磁共振成像获得应用，并且特别参考磁共 振成像进行描述。然而，将要理解的是，其也在其他场景使用而不必限制于上述应用。
【背景技术】
[0002] 在利用平行成像的3维（3-D)磁共振（MR)扫描或利用在切片方向的平行成像的 多切片扫描中，使用具有多个线圈元件和/或线圈阵列的局部线圈和/或全身线圈。例如， 全身线圈可以包括平行操作的8、16、32等个线圈元件。线圈元件提供用于重建图像的交叠 的空间信息。取决于扫描的几何配置和在扫描中使用的线圈的设计，方向不同，平行成像的 性能不同。
[0003] 针对每个扫描，操作者可以选择针对一个或多个编码方向（诸如切片编码方向、 相位编码方向或频率编码方向）的加速因子。加速因子通过减小共振激励和充分采样k空 间所需要的采样周期来减小扫描的时间。加速的量通常称为减小因子，其中，R= 1是指没 有减小，R= 2是指减小了因子2等。编码方向可以包括，例如，一个或多个相位编码方向、 读取方向或切片方向。减小因子可以是分数或者是整数。例如，减小因子可以包括1、8/7、 4/3、l. 5、8/5、2、2. 5、8/3、3、3. 5、4等。差的或不正确的选择导致低的信噪比（SNR)，而低的 SNR导致差的图像质量。对减小因子的差的或不正确的选择只有在扫描完成和结果图像被 查看之后才被操作者意识到。另外，各个加速因子的量提供了针对每个扫描重复的复杂的 设置，这使得系统不友好并且操作者错误的可能性很大。
[0004] 其他方法包括选择线圈元件的"最优"集合来执行对给定的感兴趣区域的MR扫 描。选择线圈元件的最优集合的过程包括调查扫描或预扫描，其可以提供噪声信息。备选 地，对象的先前扫描可以提供噪声?目息。
[0005] 下文公开了新的且改进的对平行加速参数的自动优化，其解决了上面提到的问 题，以及其他问题。
【发明内容】
[0006] 根据一个方面，平行磁共振成像系统包括具有多个线圈元件的至少一个射频（RF) 线圈、智能选择单元、平行成像参数单元以及序列控制。智能选择单元，根据利用所述至少 一个RF线圈的对对象预扫描或先前扫描，构建信号图和基于沿着一个或多个减小方向的 减小因子的不同集合的多个噪声图。平行成像参数单元选择与优化信噪比（SNR)和扫描速 度的噪声图相对应的减小因子的一个集合。序列控制基于所选择的减小因子来执行对对象 的磁共振成像扫描。
[0007] 根据另一方面，平行磁共振成像的方法包括根据对对象的预扫描基于接收到的总 体减小因子来构建信号图和多个噪声图，每个噪声图基于沿着一个或多个减小方向的减小 因子的不同集合而被确定。选择与满足信噪比（SNR)标准和扫描速度标准的噪声图相对应 的减小因子。基于所选择的减小因子来执行对对象的磁共振成像扫描。
[0008] 根据另一方面，平行磁共振成像系统包括具有多个线圈元件的至少一个RF线圈、 用户接口和一个或多个处理器。用户接口接收最小图像质量和/或生成图像数据的最大时 间中的至少一个。一个或多个处理器被配置为根据利用所述至少一个RF线圈的对对象预 扫描或先前扫描，构建信号图和针对沿着一个或多个减小方向的多个减小因子中的每个的 多个噪声图。所述一个或多个处理器还被配置为选择减小因子，其生成具有至少接收到的 最小图像质量和/或在接收到的最大时间内的图像数据，并且使得成像系统基于所选择的 减小因子来执行对对象的磁共振成像扫描。
[0009] -个优点是减小了要被选择的参数的数量。
[0010] 另一优点存在于基于诸如总体减小因子、最小信噪比（SNR)等可量化的参数来自 动选择优化的编码方向和/或减小因子。
[0011]另一优点存在于使用从常规线圈调查扫描获得的信息，其包括线圈敏感度信息和 线圈的患者负载，以用于优化编码方向和/或减小因子。
[0012] 另一优点存在于简化用户接口。
[0013] 在阅读和理解以下的详细说明之后，本领域普通技术人员将会意识到再其他的优 点。
【附图说明】
[0014] 本发明可以采取各种部件和各部件布置以及各种步骤和各步骤安排的形式。附图 仅用于说明优选实施例的目的，而不应被理解为限制本发明。
[0015] 图1示意性地示出了对平行加速参数的进行自动优化的系统的实施例。
[0016] 图2是智能选择处理的一个实施例的流程图。
[0017] 图3是对平行加速参数进行自动优化的一种方法的流程图。
【具体实施方式】
[0018] 参考图1，示意性地示出了对平行加速参数进行自动优化的系统1的实施例。系统 1包括诸如水平膛扫描器、开放系统、C型扫描器等的MR扫描器2。扫描器包括定义检查区 域的开口或膛，对象4被放置于所述检查区域中以进行成像。MR扫描器2包括主磁体6、一 个或多个梯度线圈8和多线圈元件、全身射频（RF)线圈10。主磁体6可以包括超导线圈 或常导线圈，并且产生静态B。场，例如水平静态场或垂直静态场。梯度线圈应用磁场梯度 来对对象组织中的共振进行方向性编码，并且产生梯度回波。方向性编码可以定义相位编 码方向、准备方向、切片编码方向等。在三维（3D)扫描中，梯度线圈通常在正交于读取方向 的两个正交方向进行相位编码，而不是定义和重建2D图像的堆叠。扫描器2可以包括一个 或多个局部RF线圈12,诸如躯干线圈、头线圈、前列腺线圈、腿线圈等。全身RF线圈8和/ 或局部RF线圈12包括具有多个线圈元件或线圈阵列的至少一个线圈，其基于诸如敏感度 编码（SENSE)的平行成像技术提供平行成像。全身RF线圈和/或局部RF线圈生成RF脉 冲，所述RF脉冲引起和操控对象4组织中的磁共振。全身RF线圈和/或局部线圈根据共 振衰变接收RF信号作为磁共振数据，所述磁共振数据被传送到RF接收器14。线圈元件或 阵列可以单独地或可选择地发送或接收组以提供所选择的发送和/或接收减小因子。
[0019] 系统1包括序列控制器16,其控制对诸如Tl扫描、T2?3描等的成像扫描、预扫描 和/或线圈调查扫描的操作。线圈调查扫描或预扫描可以包括例如梯度回波或快速场回波 (FFE)序列。线圈调查扫描或预扫描使用k空间的笛卡尔采样或六边形采样。在一个实施 例中，采样可以包括对k空间的压缩平行采样或感测采样。序列控制器16控制RF发射器 单元18和梯度控制器20, RF发射器单元18控制对全身RF线圈10和/或局部RF线圈12 的操作，梯度控制器20控制对梯度线圈8的操作。RF发射器单元18被布置为独立地驱动 线圈元件或阵列，例如利用多个发射器。控制单元和对应线圈之间的通信可以是无线的或 有线的。
[0020] 系统1包括用户接口 22、智能选择单元24、信噪比确定单元26和平行成像参数单 元28。用户接口被适当地实施在工作站36中，被配置为与医疗保健从业者或扫描器2的操 作者进行交互，诸如接收总体减小因子、最小SNR、最大扫描时间等，显示加速因子以便操作 者审查等。工作站36包括电子处理器或电子处理设备30、显示设备32以及至少一个输入 设备34。显示设备32显示菜单、面板和用户控制，而输入设备34接收来自医疗保健医师的 输入，包括总体减小因子或加速因子或最小SNR。输入设备也接收命令以开始预扫描或线圈 调查扫描。工作站36可以是桌上计算机、膝上计算机、平板电脑、移动计算设备、智能手机 等。显示设备30可以包括计算机监视器、触摸屏、阴极射线管（CRT)、存储管、平面直角显 示器、发光二极管（LED)显示器、电致发光（ELD)显示器、等离子显示板（PDP)、液晶显示器 (IXD)、有机发光二极管（OLED)、投影仪等。输入设备32可以是键盘、鼠标、麦克风等。
[0021] 智能选择单元24从RF接收器14接收线圈调查数据并且将调查数据存储在存储 器38中。存储器可以是诸如随机存取存储器（RAM)的计算机存储器，或者诸如硬盘、盘阵 列、固态存储器等盘存储器。智能选择单元生成满足接收到的总体减小因子和/或最小SNR 的多个减小因子。减小因子包括相位编码。例如，总体减小因子4可以包括减小因子（4x 1)、（3. 5x 8/7)、（2. 5x 8/5)、（2x 2)、（1.5x 8/3)、（lx 4)等。针对被编码方向的减小因 子的乘积近似于总体减小因子的值。这些值是基于粗网格的离散的值，其可以在迭代中被 进一步细化。智能选择单元构建信号图40和多个噪声图42。
[0022] SNR确定单元计算针对不同方向的不同平行减小因子的SNR。SNR通过信号图除 以噪声图中的一个来确定，其提供针对每个体素的SNR值。SNR由体积的平均来确定，例如
其中N是体素的数量，而snr(r)是第r个体素的信噪比（SNR)。预期 计算平均SNR或从噪声图获得标准的其他方法。在一个实施例中，