经校正的多切片磁共振成像的制作方法

文档序号:10617751
经校正的多切片磁共振成像的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于针对在多个重复循环上执行的多切片采集利用脉冲序列(140)采集磁共振数据(142、148、158)的磁共振成像系统(100)。所述磁共振成像系统还包括用于控制所述磁共振成像系统的处理器(540)。对指令的运行令所述处理器:在第一重复循环期间采集(200)所述磁共振数据的第一切片组(142);从所述第一切片组提取(202)第一中心k空间数据(144);使用所述第一中心k空间数据来重建(204)第一导航器数据(146)。对所述指令的运行令所述处理器重复地:在随后的重复循环期间采集(206)所述磁共振数据的随后的切片组(148);从所述随后的切片组提取(208)随后的中心k空间数据(150);使用所述随后的中心k空间数据来重建(210)随后的导航器数据(152);确定(212)从所述第一导航器数据到所述随后的导航器数据的映射(154);并且使用所述映射来校正(214)对所述磁共振数据的接下来的切片组的采集。
【专利说明】
经校正的多切片磁共振成像
技术领域
[0001] 本发明涉及磁共振成像,尤其涉及在多切片采集期间的采集的校正。
【背景技术】
[0002] 磁共振成像(MRI)扫描器使用大的静态磁场来对准原子的磁自旋作为用于产生患 者的身体内的图像的流程的部分。该大的静态磁场被称为B0场。
[0003] 在MRI扫描期间,由发射器线圈生成的射频(RF)脉冲引起对局部磁场的扰动,并且 由核自旋发出的RF信号由接收器线圈检测到。这些RF信号用于构建MRI图像。这些线圈也能 够被称为天线。另外,发射器线圈和接收器线圈也能够被集成为执行两者功能的单个收发 器线圈。应当理解,术语收发器线圈的使用也涉及其中使用分离的发射器线圈和接收器线 圈的系统。发射的RF场被称为B1场。
[0004] MRI扫描器能够构建切片或者体积的图像。切片是仅一个体素厚度的薄的体积。体 素是小的体积,在所述小的体积上MRI信号被平均,并且体素表示MRI图像的分辨率。体素在 本文中也可以被称为像素。
[0005] 国际专利申请公布W0 2008/132659 A2公开了一种磁共振设备,其中,所述设备根 据PROPELLER方案采集多个k空间叶片。所述设备被布置为对所采集的MR数据进行加权,其 中,基于针对对比度操纵的采集次数、针对运动补偿的相关性量度,并且基于k空间叶片的 交叠面积的几何结构来计算加权因子。L.Ge等人的文章"Free-breathing myocardial perfusion MRI using SW-CG-HYPR and motion correction"(MRM 64,第1148-1154页, 2010年)公开了一种利用径向k空间采样的ECG触发的多切片梯度回波序列。根据在每个心 动周期中在三个饱和恢复准备之后的六个切片来重建合成图像。将根据来自每个心动周期 的k空间的中心重建的低分辨率图像与所述合成图像进行比较。根据该比较,在图像域中检 测心脏的平移和旋转。

【发明内容】

[0006] 本发明在独立权利要求中涉及磁共振成像系统、计算机程序产品以及方法。在从 属权利要求中给出了实施例。
[0007] 如本领域的技术人员将认识到的,本发明的各个方面可以实现为装置、方法或计 算机程序产品。相应地,本发明的各个方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包 括固件、常驻软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例(在本文中总体上完全可以 被称为"电路"、"模块"或"系统")的形式。此外,本发明的各个方面可以采取实现在一个或 多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式,所述一个或多个计算机可读介质具有实 现在其上的计算机可执行代码。
[0008] 可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。所述计算机可读介质可以是计 算机可读信号介质或计算机可读存储介质。本文使用的"计算机可读存储介质"涵盖任何可 以存储可由计算设备的处理器执行的指令的有形存储介质。可以将计算机可读存储介质称 为计算机可读非暂态存储介质。也可以将计算机可读存储介质称为有形计算机可读介质。 在一些实施例中,计算机可读存储介质还可以能够存储可以由计算设备的处理器访问的数 据。计算机可读存储介质的范例包括但不限于:软盘、磁硬盘驱动器、固态硬盘、闪速存储 器、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘以及处理器的 寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘(CD)和数字通用盘(DVD),例如,CD-ROM、CD-RW、CD-R、 DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指能够经由网络或通信链路由计 算机设备访问的各种类型的记录介质。例如,可以在调制调解器、因特网或局域网上检索数 据。可以使用任何适当介质发送实现在计算机可读介质上的计算机可执行代码,所述任何 适当介质包括但不限于无线的、有线的、光纤线缆的、RF等或者前面的任何合适的组合。
[0009] 计算机可读信号介质可以包括具有实现在其中的计算机可执行代码的传播的数 据信号,例如,在基带中或作为载波的部分。这样的传播的信号可以采取任何各种形式,包 括但不限于电磁的、光学的或它们的任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是这样的 任何计算机可读介质:不是计算机可读存储介质,并且能够传达、传播或传输由指令执行系 统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。
[0010] "计算机存储器"或"存储器"是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是任何 可由处理器直接访问的存储器。"计算机存储设备"或"存储设备"是计算机可读存储介质的 另外的范例。计算机存储设备是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中,计算 机存储设备也可以是计算机存储器,或者反之亦然。
[0011] 如本文中所使用的"处理器"涵盖能够执行程序或机器可执行指令或计算机可执 行代码的电子部件。对包括"处理器"的计算设备的引用应当被解读为能够包含多于一个的 处理器或处理核。所述处理器可以例如是多核处理器。处理器也可以指在单个计算机系统 之内的或分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备也应当被解读为能够 指每个包括一个或多个处理器的计算设备的集合或网络。计算机可执行代码可以由可以在 相同的计算设备之内或甚至可以分布在多个计算设备之间的多个处理器来执行。
[0012] 计算机可执行代码可以包括令处理器执行本发明的方面的机器可执行指令或程 序。用于执行针对本发明的方面的操作的计算机可执行代码可以以一个或多个编程语言的 任何组合来编写并且被编译为机器可执行指令,所述一个或多个编程语言包括诸如Java、 Smal 1 talk、C++等的面向对象的编程语言以及诸如"C"编程语言或相似编程语言的常规过 程性编程语言。在一些实例中,所述计算机可执行代码可以采取高级语言的形式或者采取 预编译的形式并且结合在工作时生成机器可执行指令的解读器一起被使用。
[0013] 所述计算机可执行代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上(作 为独立的软件包)、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上、或完全在远程计算机 或服务器上执行。在后一种情形下,所述远程计算机可以通过包括局域网(LAN)或广域网 (WAN)的任何类型的网络连接到用户的计算机,或者可以(例如,通过使用因特网服务提供 商的因特网)对外部计算机进行连接。
[0014] 参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图、图示 和/或方框图来描述本发明的方面。应理解,当可应用时,能够通过采取计算机可执行代码 的形式的计算机程序指令来实施流程图、图示和/或方框图的方框的每个方框或部分。还应 理解,当互不排斥时,可以组合不同流程图、图示和/或方框图中的方框的组合。这些计算机 程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或产生机器的其他可编程数据处理装置的 处理器,使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施在 流程图和/或一个或多个方框图框中指定的功能/动作的单元。
[0015] 这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中,所述计算机可读介质能够 指引计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定的方式来工作,使得在计算机可 读介质中存储的指令产生包括实施在流程图和/或一个或多个方框图框中指定的功能/动 作的指令的制品。
[0016] 所述计算机程序指令还可以加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备 上,以令在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤,从而产生计算机实 施的过程,使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于在流程图和/或一个或 多个方框图框中指定的功能/动作的过程。
[0017]如本文所使用的"用户接口"是允许用户或操作人员与计算机或计算机系统交互 的接口。"用户接口"还可以被称为"人机接口设备"。用户接口可以向操作人员提供信息或 数据和/或从操作人员接收信息或数据。用户接口可以使得来自操作人员的输入能够被计 算机接收并且可以从计算机向用户提供输出。换言之,所述用户接口可以允许操作人员控 制或操控计算机,并且所述接口可以允许计算机指示操作人员的控制或操控的效果。显示 器或图形用户接口上的数据或信息的显示是向操作人员提供信息的范例。通过键盘、鼠标、 跟踪球、触摸板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏手柄、网络摄像头、耳机、变速杆、转向 盘、踏板、有线手套、跳舞毯、遥控器和加速度计对数据的接收全都是实现对来自操作人员 的信息或数据的接收的用户接口部件的范例。
[0018]如本文所使用的"硬件接口"涵盖使得计算机系统的处理器能够与外部计算设备 和/或装置交互和/或控制外部计算设备和/或装置的接口。硬件接口可以允许处理器将控 制信号或指令发送到外部计算设备和/或装置。硬件接口也可以使得处理器能够与外部计 算设备和/或装置交换数据。硬件接口的范例包括但不限于:通用串行总线、IEEE 1394端 口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无线局域 网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口以及数字输入接 □ 〇
[0019]如本文所使用的"显示器"或"显示设备"涵盖适于显示图像或数据的输出设备或 用户接口。显示器可以输出视觉、音频和/或触觉数据。显示器的范例包括但不限于:计算机 监视器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、阴极射线管(CRT)、存储管、双稳态 显示器、电子纸、矢量显示器、平板显示器、真空荧光显示器(VF)、发光二极管(LED)显示器、 电致发光显示器(ELD)、等离子体显示板(PDP)、液晶显示器(IXD)、有机发光二极管显示器 (0LED)、投影仪和头戴式显示器。
[0020] 磁共振(MR)数据在本文中被定义为在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天线 所记录的由原子自旋发射的射频信号的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范例。磁 共振成像(MRI)图像在本文中被定义为磁共振成像数据内包含的解剖数据的经重建的二维 或三维可视化。能够使用计算机来执行该可视化。
[0021] 在一个方面中,本发明提供了一种用于采集来自成像区内的对象的磁共振数据的 磁共振成像系统。其中,所述磁共振成像系统包括:存储器,其用于存储机器可执行指令,并 且也用于脉冲序列。所述脉冲序列可以以脉冲序列数据的形式被存储。如在本文中所使用 的脉冲序列数据涵盖描述脉冲序列并且使得处理器能够使用由所述脉冲序列指定的方法 采集磁共振数据的数据。所述脉冲序列包括用于控制所述磁共振成像系统采集所述磁共振 数据的指令。当多切片采集在多个重复循环上被执行时,所述脉冲序列控制所述磁共振成 像系统采集所述磁共振数据。如在本文中所使用的脉冲序列包括指令或可以被转换为用于 由磁共振成像系统控制对数据或磁共振数据的采集的指令的数据结构。脉冲序列控制所述 磁共振成像系统通过其采集所述磁共振数据的方法。所述磁共振成像系统还包括用于控制 所述磁共振成像系统的处理器。
[0022] 对所述机器可执行指令的运行令所述处理器在第一重复循环期间使用所述脉冲 序列数据采集所述磁共振数据的第一切片组。当完成时,所述磁共振数据由多个切片组成。 如在本文中所使用的切片组涵盖所述磁共振数据的一个或多个切片。对所述指令的运行还 令所述处理器从所述第一切片组提取第一中心k空间数据。所述磁共振数据在k空间中被采 集。对所述指令的运行还令所述处理器使用所述第一中心k空间数据来重建第一导航器数 据。
[0023] 如本文中使用的导航器数据是使得能够监测对象的位置或对象的位置的改变的 数据。所述导航器数据可以例如是k空间中的数据。这是因为对象在真实空间中的运动也将 引起k空间中的运动。第一导航器数据也能够通过采取中心k空间数据并根据第一中心k空 间数据重建图像来构建。在这种情况下,第一导航器数据能够是一幅或多幅图像或者甚至 是根据第一中心k空间数据重建的3D模型。对所述指令的运行令所述处理器在随后的重复 循环期间使用所述脉冲序列重复地采集所述磁共振数据的随后的切片组。
[0024] 对所述指令的运行还令所述处理器从所述随后的切片组重复地提取随后的中心k 空间数据。所述指令的运行还令所述处理器重复地通过执行所述第一导航器数据与所述随 后的导航器数据之间的变换来确定从所述第一导航器数据到所述随后的导航器数据的映 射。本文中使用的映射涵盖坐标的一个集合到坐标的另一集合的变换的集合的数据描述。 针对刚体变换,映射可以是平移和/或旋转。映射也可以指其中一体积被变换到另一体积的 可变形映射。
[0025] 映射被计算的方式将取决于第一导航器的导航器数据和随后的导航器数据是什 么类型。例如,如果它们两者都是k空间数据,则将执行计算以确定映射。如果第一导航器数 据和随后的导航器数据是图像或3D模型,则可以使用变换或可变形体变换模型来确定映 射。所述映射是在当第一导航器数据是用于重建的数据时与当随后的导航器数据是用于重 建的数据时这两种情况之间对象被移动了多少的量度。对所述指令的运行还令所述处理器 使用所述映射来校正所述磁共振数据的接下来的切片组的采集。所述映射是所述对象在所 述采集期间已经被移动了多少的量度。所述对象已经被移动了多少的该知识能够用于前瞻 性地校正所述磁共振数据的采集。例如通过改变在所述脉冲序列中使用的梯度场来校正对 象的运动或位置的改变。
[0026] 在一些范例中,所述映射能够是刚体变换。
[0027] 在另一实施例中,所述磁共振数据包括多个切片。利用所述映射对所述磁共振数 据的所述接下来的切片组的所述采集的所述校正对在所述多个切片中的每个内的所述对 象的平面内刚体运动进行校正,并且对在所述多个切片之间的跨平面刚体运动进行校正。 所述多个切片通常被采集为平行平面。由于所述第一导航器数据和所述随后的导航器数据 是根据所述中心k空间数据构建的,因此在所采集的数据中存在一些交叠。确切相同的k空 间点可以不被采样;然而,从中心区域采样的k空间数据点无论如何是彼此相关的。该冗余 实现对跨平面刚体运动的校正。
[0028]在另一实施例中,对所述指令的运行还令所述处理器使用所述映射来计算扫描参 数调节。使用所述映射对所述磁共振数据的所述接下来的切片组的所述采集的所述校正至 少部分通过利用所述扫描参数调节修改对所述磁共振数据的所述接下来的切片组的所述 采集来执行。所述扫描参数调节可以例如指定所述接下来的切片组的空间中的略微不同的 位置。由于所述对象外部地移动或内部地移动,因此该实施例可以使得能够对所述接下来 的切片组的所述位置进行校正以校正所述对象运动。
[0029]在另一实施例中,对所述指令的运行还令所述处理器确定所述映射是否具有在预 定删除阈值之上的变换。使用刚体变换对所述磁共振数据的所述接下来的切片组的所述采 集的所述校正至少部分通过从所述磁共振数据删除所述磁共振数据的所述随后的切片组 来执行。在该实施例中,如果所述对象移动超过预定量,则所述磁共振成像系统能够通过使 用所述映射来补偿,以校正接下来的切片或随后的切片从其被采集的位置。
[0030] 所述映射可以采取若干形式,例如,如果假设存在刚体,则所述映射可以包括平移 和/或旋转。对于可变形体,这可以也为平移和旋转,但是也可以包括对象的变形(即,剪切 和/或缩放)。
[0031] 在另一实施例中,对所述指令的运行还令所述处理器确定所述映射是否具有在在 预定重新采集阈值之上的变换。使用刚体变换对所述磁共振数据的所述接下来的切片组的 所述采集的所述校正至少部分通过重新采集所述磁共振数据的所述随后的切片组来执行。 在该实施例中,如果所述映射示出在特定切片或切片组的采集期间所述对象已经移动超过 预定重新采集阈值,则特定切片或切片组中的任意一项被重新采集。
[0032] 在另一实施例中,所述脉冲序列能用于令所述磁共振成像系统采集所述磁共振数 据而在所述多个切片之间没有间隙。本文中使用的切片呈现空间中的三维体积,磁共振数 据是从所述三维体积采集的。切片通常是厚片状的。切片可以被采集使得它们彼此邻近并 彼此接界,或者它们可以以这样的方式被采集:它们仅穿过所述对象中的很少的平面。在该 实施例中,所述厚片被采集使得它们彼此邻近。
[0033] 该实施例是有利的,这是因为存在连续的磁共振数据。出于该原因,在所述对象被 移动或已经被移动之后采集的磁共振数据可以仍是有用的。例如,可以对特定k空间点在k 空间中的位置进行校正。对所述指令的运行还令所述处理器通过迭代地校正所述磁共振数 据的所述随后的切片组的位置而使用所述磁共振数据和所述刚体变换来重建磁共振图像。 因此在该实施例中,所述切片组在空间中的实际位置被校正。通过使用所述映射来迭代地 进行该动作,以估计该点必须被移位的量。k空间数据的位置能够被略微移位并且然后图像 能够被重建。通过检查所述图像,能够看到所述k空间数据是否在正确位置中。在没有间隙 的情况下,其也可以参考所述磁共振数据被描述为连续的。
[0034]在另一实施例中,所述第一导航器数据是图像空间中的第一三维导航器。所述随 后的导航器数据是图像空间中的随后的三维导航器。两者导航器的中心k空间在两种情况 下被重建成三维导航器。该实施例可以是有益的,这是因为标准图像处理技术可以用于计 算所述映射。优选地,在所述第一导航器数据与所述随后的导航器数据之间执行三维变换。 由于从所述导航器可获得三维信息,因此前瞻性地进行跨平面校正和平面内校正两者。
[0035] 在另一实施例中,所述映射是以下中的任一项:刚体平移、可变形体变换、针对感 兴趣区域的刚体变换、针对感兴趣区域的刚体变换与针对周围区域的可变形体变换。所有 这些都可以使用已知的图像处理技术来执行。将导航器数据减少到感兴趣区域可以是有益 的,这是因为感兴趣区域能够被居中或被定位在对象的特定界标或解剖界标上。这可以引 起在不同时间处采集的切片组与所述对象的解剖结构的特定部分的更为接近的对准。
[0036] 在另一实施例中,所述磁共振成像系统包括用于采集磁共振数据的多元件射频线 圈。所述脉冲序列是并行成像技术。对所述指令的运行还令所述处理器接收针对所述多元 件射频线圈的线圈敏感度的集合。这可以是先前测量的线圈敏感度的集合或者它们可以通 过采取一些参考测量结果而被接收。对所述指令的运行还令所述处理器使用线圈敏感度的 所述集合来展开第一三维导航器图像。对所述指令的运行还令所述处理器使用线圈敏感度 的所述集合来展开随后的三维导航器图像。在从所述多元件射频线圈的不同天线元件采集 的磁共振数据中,可以构建更加准确的k空间数据。
[0037] 在另一实施例中,所述第一中心k空间数据和所述随后的中心k空间数据被选择使 得满足Nyquist采样准则。
[0038] 在另一实施例中,对所述指令的运行还令所述处理器通过沿着第一平面对所述第 一三维导航器图像进行切片来计算第一二维图像。通过沿着第二平面对所述随后的三维导 航器图像进行切片来计算随后的二维图像。所述第二平面的所述位置通过应用针对所述第 一平面的所述映射来确定。对所述指令的运行还令所述处理器计算所述第一二维图像与所 述随后的二维图像之间的平面内可变形体变换。
[0039] 对所述指令的运行还令所述处理器在所述可变形体变换指示所述对象的运动超 过预定量时,重新采集或删除所述磁共振数据的所述随后的切片组的切片部分。在该实施 例中,可你针对平面内移动来检查特定的切片。在相同的位置中对两者三维导航器数据进 行切片。这可以通过将所述映射应用到所述第一平面来保证。通过对在两个三维导航器之 间的刚体变换进行确定,并且然后对在所述两个三维导航器之间的稍后的二维图像进行比 较以检测所述对象内的可变形平移。这在各种情况下都可以是有用的。针对一种情况,所述 对象的解剖结构的刚性部分可以用于所述刚体变换,并且然后所述对象内的软组织的稍后 移动能够通过在所述三维导航器的不同切片或部分之间进行所述平面内可变形体变换而 被检查。
[0040] 在另一实施例中,所述第一导航器数据是第一 k空间导航器。所述第二导航器数据 是第二k空间导航器。在一些情况下,直接使用所述k空间数据来确定所述映射可以是有益 的。
[0041] 在另一实施例中,所述脉冲序列包括用于执行以下磁共振成像技术中的任一种的 命令:PROPELLER、径向快速自旋回波、选定的螺旋快速自旋回波以及快速场回波。这些是可 以受益于确定映射以校正所述接下来的切片组的采集的磁共振成像技术的范例。
[0042]在另一实施例中,对所述指令的运行还令所述处理器在确定所述映射之后利用所 述随后的导航器数据替换所述第一导航器数据。亦即,代替于总是查看被采集作为参考的 导航器数据,通过比较来自顺序采集的切片组的数据来完成所述第一导航器数据与所述第 二导航器数据之间的映射。以此方式采集的映射可以以不同的方式来使用。例如,运动可以 仅被跟踪到邻近顺序采集的切片组,映射在一些实例中也可以累积地被确定,例如,如果是 刚体变换,则所述变换能够被组合以确定累积映射。这可以实现校正采集的更加复杂或者 复合的方法。
[0043] 在另一方面中,本发明提供了一种计算机程序产品,其包括用于由处理器运行以 控制磁共振成像系统的机器可执行指令。所述磁共振成像系统能用于从成像区域内的对象 采集磁共振数据。所述磁共振成像系统包括用于存储脉冲序列的存储器。所述脉冲序列包 括用于控制所述磁共振成像系统采集所述磁共振数据的指令。当多切片采集在多个重复循 环上被执行时,所述脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统采集所述磁共振数据。
[0044] 对所述指令的运行还令所述处理器在第一重复循环期间使用所述脉冲序列数据 采集所述磁共振数据的第一切片组。所述磁共振数据被执行为多切片采集,因此数据被分 为在不同切片上被采集的数据。针对特定时间,多于一个切片可以被采集。如文本中所使用 的切片组涵盖同时被采集的一个或多个切片。对所述指令的运行还令所述处理器从所述第 一切片组提取第一中心k空间数据。对所述指令的运行还令所述处理器使用所述第一中心k 空间数据来重建第一导航器数据。对所述指令的运行还令所述处理器重复地在随后的重复 循环期间使用所述脉冲序列数据采集所述磁共振数据的随后的切片组。
[0045] 所述指令的运行还令所述处理器重复地从所述随后的切片组提取随后的中心k空 间数据。对所述指令的运行还令所述处理器重复地使用所述随后的中心k空间数据重建随 后的导航器数据。对所述指令的运行还令所述处理器重复地通过执行所述第一导航器数据 与所述随后的导航器数据之间的变换来确定从所述第一导航器数据到所述随后的导航器 数据的映射。对所述指令的运行还令所述处理器重复地使用所述映射来校正所述磁共振数 据的接下来的切片组的所述采集。
[0046] 在另一方面中,本发明提供了一种操作用于从成像区域内的对象采集磁共振数据 的磁共振成像系统的方法。所述方法包括以下步骤:在第一重复循环期间使用所述脉冲序 列采集所述磁共振数据的第一切片组,其中,所述脉冲序列包括用于控制所述磁共振成像 系统采集所述磁共振数据的指令。当多切片采集在多个重复循环期间被执行时,所述脉冲 序列控制所述磁共振成像系统采集所述磁共振数据。所述方法还包括从所述第一切片组提 取第一中心k空间数据的步骤。
[0047] 所述方法还包括使用所述第一中心k空间数据来重建第一导航器数据的步骤。所 述方法还包括在随后的重复循环期间使用所述脉冲序列来采集所述磁共振数据的随后的 切片组的步骤。所述方法还包括重复地从所述随后的切片组提取随后的中心k空间数据。所 述方法还包括重复地使用所述随后的中心k空间数据来重建随后的导航器数据。所述方法 还包括重复地通过执行所述第一导航器数据与所述随后的导航器数据之间的变换来确定 针对所述第一导航器数据到所述随后的导航器数据的映射。所述方法还包括重复地使用所 述映射来校正对所述磁共振数据的接下来的切片组的所述采集。
[0048]应当理解,只要组合的实施例不相互排斥,就可以组合本发明的前述实施例中的 一个或多个。
【附图说明】
[0049] 在下文中将仅通过范例并且参考附图来描述本发明的优选实施例,其中:
[0050] 图1图示了磁共振成像系统的范例;
[0051] 图2示出了图示方法的范例的流程图;
[0052]图3示出了图示如何校正磁共振数据的接下来的切片组的采集的一个范例的示意 图;并且
[0053]图4图示了 k空间数据与图像之间的关系。
[0054]附图标记列表 [0055] 100磁共振成像系统
[0056] 1〇4 磁体
[0057] 106磁体的膛
[0058] 108成像区
[0059] 110磁场梯度线圈
[0000] 112磁场梯度线圈电源
[0061 ] 114射频线圈
[0062] 116收发器
[0063] 118 对象
[0064] 120对象支撑体
[0065] 126计算机系统
[0066] 128 硬件接口
[0067] 130处理器
[0068] 132 用户接口
[0069] 134计算机存储设备
[0070] 136计算机存储器
[0071] 140脉冲序列
[0072] 142磁共振数据的第一切片组
[0073] 144第一中心k空间
[0074] 146第一导航器数据
[0075] 148磁共振数据的随后的切片组
[0076] 150随后的中心k空间
[0077] 152随后的导航器数据
[0078] 154 映射
[0079] 156扫描参数调节
[0080] 158完整磁共振数据
[0081 ] 160磁共振图像
[0082] 162控制模块
[0083] 164图像重建模块
[0084] 166图像处理模块
[0085] 168 k空间处理模块
[0086] 200在第一重复循环期间使用脉冲序列采集磁共振数据的第一切片组
[0087] 202从第一切片组提取第一中心k空间数据
[0088] 204使用第一中心k空间数据重建第一导航器数据
[0089] 206重复地在随后的重复循环期间使用脉冲序列采集磁共振数据的随后的切片 组
[0090] 208重复地从随后的切片组提取随后的中心k空间数据
[0091] 210重复地使用随后的中心k空间数据重建随后的导航器数据
[0092] 212重复地通过执行第一导航器数据与随后的导航器数据之间的变换来确定从 第一导航器数据到随后的导航器数据的映射
[0093] 214重复地使用刚体变换来校正磁共振数据的接下来的切片组的采集
[0094] 300磁共振数据采集
[0095] 302配准或映射的计算
[0096] 304扫描几何结构的更新
[0097] 306多切片采集
[0098] 308完全分辨率
[0099] 310低分辨率(中心k空间数据)
[0100] 400完全k空间
[0101] 402 图像
[0102] 404 propeller 叶片
[0103] 406 图像
[0104] 408 propeller 叶片
[0105] 410单个径向交错
[0106] 412单个笛卡尔交错
[0107] 414 图像
[0108] 416线圈元件
【具体实施方式】
[0109] 在这些附图中相似编号的元件或为等价元件或执行相同的功能。如果功能等价, 则先前已经讨论的元件将不必要在后面的附图中讨论。
[0110] 图1示出了了磁共振成像系统100的范例。磁共振成像系统100包括磁体104。磁体 104是具有通过其的膛106的超导圆柱型磁体104。不同类型的磁体的使用也是可能的,例 如,也能够使用分裂圆柱磁体和所谓的开放磁体两者。分裂圆柱磁体类似于标准圆柱磁体, 除了低温恒温器被分裂成两部分以允许接近磁体的等平面,例如,这样的磁体可以与带电 粒子束治疗结合使用。开放磁体具有两个磁体部分,一个在另一个之上,其间具有足够大以 容纳对象的空间:两部分区的布置类似于亥姆霍兹线圈的布置。开放磁体是受欢迎的,因为 对象较少被限制。在圆柱磁体的低温恒温器内有超导线圈的集合。在圆柱磁体104的膛106 内,有成像区108,其中,磁场足够强且均匀以执行磁共振成像。
[0111] 磁体的膛106内,还具有一组磁场梯度线圈110,其用于采集磁共振数据以对磁体 104的成像区108内的磁自旋进行空间编码。磁场梯度线圈110连接到磁场梯度线圈电源 112。磁场梯度线圈110旨在为代表。典型的磁场梯度线圈110包含三组独立的线圈,以在三 个正交空间方向上进行空间编码。磁场梯度电源向磁场梯度线圈供应电流。供应给磁场梯 度线圈110的电流根据时间被控制,并且可以是斜变的或脉冲的。
[0112] 邻近成像区108是射频线圈114,用于操纵成像区108之内的磁自旋的取向并且用 于接收来自也在成像区108内的自旋的射频发射。射频天线可以包括多个线圈元件。射频天 线也可以被称为通道或天线。射频线圈114被连接到射频收发器116。射频线圈114和射频收 发器116可以由单独的发射线圈和接收线圈以及单独的发射器和接收器替换。应理解,射频 线圈114和射频收发器116是代表。射频线圈114旨在还表示专用发射天线和专用接收天线。 类似地,收发器116还可以表示单独的发射器和接收器。射频线圈114也可以具有多个接收/ 发射元件,并且射频收发器116可以具有多个接收/发射元件。
[0113] 磁场梯度线圈电源112和收发器116被连接到计算机系统126的硬件接口 128。计算 机系统126还包括处理器130。处理器130被连接到硬件接口 128、用户接口 132、计算机存储 设备134以及计算机存储器136。
[0114] 计算机存储设备134被示为存储或包含脉冲序列140。脉冲序列能用于提供处理器 130能够使用以控制磁共振成像系统100将磁共振数据采集为在多个重复循环上执行的多 切片采集的信号或命令。计算机存储设备134还被示为包含使用脉冲序列140采集的磁共振 数据的第一切片组142。计算机存储设备134还被示为存储从磁共振数据的第一切片组142 提取的一些第一中心k空间数据144。计算机存储设备134还被示为包含根据第一中心k空间 144重建或建立的第一导航器数据146。
[0115] 计算机存储设备134还被示为包含磁共振数据的随后的切片组148。随后的切片组 148是使用脉冲序列140采集的。计算机存储设备134被示为包含从磁共振数据的随后的切 片组148提取的随后的中心k空间数据150。计算机存储设备134被示为还包含根据随后的中 心k空间数据150重建或建立的随后的导航器数据152。
[0116] 计算机存储设备134还被示为包含映射154。映射是将第一导航器数据平移到随后 的导航器数据152上的机械平移。计算机存储设备134还被示为包含扫描参数调节156。扫描 参数调节是对脉冲序列140的小的调节或修改,所述小的调节或修改实现磁共振数据的接 下来的切片组的经校正的采集。计算机存储设备134还被示为包含使用脉冲序列140采集的 完整磁共振数据158。计算机存储设备134还被示为包含根据完整磁共振数据158重建的磁 共振图像160。
[0117] 计算机存储器136被示为包含控制模块162。控制模块162包含使得处理器130能够 控制磁共振成像系统100的计算机可执行代码。控制模块162包含使得处理器130能够进行 如使用脉冲序列140来采集磁共振数据142、148、158这样的事情的基本代码。计算机存储器 136还被示为包含图像重建模块164。图像重建模块164使得处理器130能够进行如根据完整 磁共振数据158重建磁共振图像160这样的事情。如果导航器在图像空间中,则图像重建模 块164还可以使得处理器130将中心k空间数据144、150重建为导航器数据146、152。
[0118] 计算机存储设备136还被示为具有任选的图像处理模块166的图像。如果两种导航 器数据146、152在图像空间或图像中,那么图像处理模块166可以被用于将标准图像处理技 术应用于计算映射154。计算机存储设备136被示为包含对图像处理模块166的备选。k空间 处理模块168包含使得处理器130比较第一导航器数据146与随后的导航器数据152(如果它 们都在k空间中)的代码。如果它们在k空间中,那么k空间处理模块168可以能够执行如确定 k空间中的旋转和平移这样的事情。这使得k空间处理模块168能够在这种情况下由处理器 130用于计算映射154。
[0119] 图2示出了图示用于操作图1中所示的磁共振成像系统100的方法的范例的流程 图。首先,在步骤200中,在第一重复循环期间使用脉冲序列140来采集磁共振数据的第一切 片组142。接下来,在步骤202中,从第一切片组提取第一中心k空间数据144。然后,在步骤 204中,使用第一中心k空间数据来重建第一导航器数据146。接下来,在步骤206中,在随后 的重复循环期间使用脉冲序列来采集磁共振数据的随后的切片组148。然后,在步骤208中, 从随后的切片组提取随后的中心k空间数据150。然后,在步骤210中,使用随后的中心k空间 数据来重建随后的导航器数据152。
[0120] 接下来,在步骤212中,通过执行第一导航器数据146与随后的导航器数据152之间 的变换,来确定从第一导航器数据146到随后的导航器数据152的映射154。然后,在步骤214 中,使用映射来校正磁共振数据的接下来的切片组的采集。能够看出,步骤206、208、210、 212、214被重复地执行。在这种情况下,接下来的切片组实质上是另一随后的切片组148。该 过程可以在磁共振成像的采集期间被重复,直至完整磁共振数据158被采集。
[0121]用于多切片成像的基于多个导航器的原理已经被提出以减少运动伪影(F-导航、 〇-导航、自动导航等)。它们允许对平面内刚体运动进行补偿,但是也具有针对量化校正跨 平面运动的问题。数据处理技术针对多切片成像进行讨论,所述多切片成像尤其能够用于 PROPELLER、径向和选定的螺旋TSE或TFE成像,并且所述多切片成像允许对除平面内运动之 外的跨平面运动进行校正而不采集额外的导航器;即,使用该方法,全3D刚体前瞻性运动补 偿是可能的。此外,还提出了将该原理延伸到分段的笛卡尔采样方案,其中,一些额外的努 力允许自导航也用于这种类型的采集。新方法的关键是在一个多切片交错(interleave)内 采集的成像数据表示(粗略采样的)3D体积或能够被处理为表示该3D体积的观察。采集期间 的运动因此能够从两个随后的多切片拍摄区间的相关数据来量化。该运动信息能够被用于 通过校正扫描几何结构和/或拒绝在运动期间采集的数据减少伪影。
[0122] MR成像对数据采集期间的运动敏感。为了减少由运动引起的图像伪影,在过去已 经开发了各种MR数据采集和图像重建方法。这些技术中的一种是PROPELLER成像。 PROPELLER成像能够被认为是特别成功的运动补偿方法,因为它具有宽范围的可应用性。
[0123] PROPELLER成像是2D成像技术,其中,图像数据以所谓的"叶片"的集合来采集。一 个叶片包括k空间中的覆盖k空间中心的等间距平行线的小的集合。一个切片的图像根据若 干叶片的数据进行重建,所述若干叶片对着彼此被旋转,使得不同的叶片覆盖k空间的外部 区域的不同部分。k空间的中心部分由每个叶片来采样。
[0124] 通过根据每个叶片的数据重建低分辨率图像并且执行不同叶片的图像之间的配 准,中心k空间的这种过采样允许平面内运动补偿。从配准获得的运动信息能够在重建中用 于计算运动补偿的图像,或其能够用于校正扫描几何结构。
[0125] 这种原理被已知为自动导航,所述自动导航还可以应用于径向和/或特定形式的 螺旋采样中,所述螺旋采样对中心k空间进行过采样从而允许根据适当采集的数据子集重 建低分辨率图像,所述低分辨率数据能够用于如在上面给出的propeller情况下的平面内 运动估计。
[0126] 目前,PROPELLER中的运动补偿限于校正平面内运动。跨平面运动仅能够通过对低 分辨率图像数据信息进行相关来定性地解决。这允许可能损坏的叶片数据的潜在识别,但 是由于缺失量化运动信息,它们不实际相关。因此,即使PROPELLER成像被使用,跨平面运动 仍然能够引起图像伪影。公开的是新的处理方法,其允许全3D刚体运动校正从而导致改进 的图像质量。该原理也能够被扩展到其他采样方案。
[0127] 该方法后面的主要想法是基于典型的TFE或TSE MR成像实验的实现,在序列的一 个循环(=一个重复区间)内采集若干切片的数据。
[0128] 在一个循环内收集的所有数据的联合允许重建一种低分辨率3D图像。这在 Propeller多切片成像中是非常可能的,因为能够针对每个叶片循环的中心数据重建的低 分辨率图像能够在切片方向上被堆叠。图像的这种堆叠形成针对在该循环中冻结的运动状 态的体积表示。
[0129] 如果切片被分布在多个扫描包内,则该多切片体积可以在切片方向上具有间隙。 而且,对随后的TR的体积进行相关允许确定在所有3D维度中的刚体运动参数。
[0130] 图3示出了图示当在多个重复循环上执行多切片采集时如何校正磁共振数据的接 下来的切片组的采集的一个范例的示意图。该范例被分为三个部分。在部分300中,图像表 示磁共振数据采集300。接下来的部分302是配准302或映射的计算。最后,在304中,扫描几 何结构使用在部分302中计算的配准来更新。节段300表示多切片采集306。根据每个叶片的 数据308针对形成低分辨率多切片数据集的每个切片,重建低分辨率自动导航器图像310。 这在步骤302中被表示为数据集146和数据集152。其还可以被称为第一导航器数据146和随 后的导航器数据152。导航器数据的这些集合既可以是在k空间中,或者可以是根据中心k空 间区域重建的图像。从数据集146到数据集152的映射被计算。这然后在步骤304中被用于更 新扫描几何结构。
[0131] 该基本方法还能够应用于估计其他分段的多切片采样方案中的运动。例如,在多 切片径向成像中,与在Prope 11 er中描述的相同的方法能够被使用,因为在径向成像中,中 心k空间被过采样,允许根据在给定循环中的每个切片采样的每个交错重建低分辨率图像 (参见在下面用于图示的图4)。而且对于交错的螺旋多切片成像,这样的方法是可想到的。 如果可变密度笛卡尔采样被使用,则k空间的中心部分再次能够被再分条,并且低分辨率图 像能够被重建,使得与在上面描述的相同的方法能够量化跨平面运动。
[0132] 图4图示了 k空间与图像之间的关系。方框400表示磁共振数据的完全数据集。该完 全数据集400然后可以被重建为完整磁共振图像402。方框404表示单个propeller叶片404。 这可以被重建为低分辨率图像406。作为对该单个propel ler叶片404的备选,在k空间中的 倾斜角度处的单个propeller叶片408也可以被使用。作为对该单个Propeller叶片404的另 一备选,还可以使用单个径向交错410。单个径向交错410也可以使低分辨率图像重建容易。 方框412示出了为数据子集的单个笛卡尔交错,所述数据子集允许重建并入线圈敏感度与 先前信息(诸如图像不足等)的低分辨率帧或图像414。被标记为416的方框标示被定位在对 象周围的线圈元件416的位置。在方框404、408和410中,存在被指示的中心k空间区域418。 中心k空间区域418可以用于构建第一导航器数据和随后的导航器数据。
[0133] 如果一致密度螺旋采样被使用,那么个体交错数据可能违反针对目标F0V的尼奎 斯特定理,因为在每个交错中更小的F0V被编码。这也是分段的笛卡尔成像中的情况。由于 采样不足效应,难以从那些数据导出准确的完全F0V信息。一种解决所述问题的方法是使用 并行成像,以使用线圈敏感度信息来展开图像。这能够针对每个切片个体地进行以形成如 在上面描述的进一步估计所需的3D低分辨率体积。然而,如果k空间中心中的采样密度不低 于由接收线圈几何结构所支持的最大削减系数,该方法能够仅完全移除混淆现象。即,对于 需要在序列的每个交错中收集的数据量,这是特定限制。
[0134] 另一并行成像选择是使用非常局部化的接收线圈,并且针对它们的受限制的局部 F0V中的每个局部线圈估计将两个连续采集的交错进行比较的刚体运动参数。以此方式,也 对于每个局部线圈,"高分辨率图像"能够被重建,所述高分辨率图像可以被平滑以应对SNR 问题,并且所述高分辨率图像能够被连接到线圈特异性3D堆叠。
[0135] 另外的选择是使用图像稀疏性质(子空间CS中的可压缩性、关于先前的如SENSE参 考数据的规则化等)作为低分辨率图像的(迭代)重建中的额外约束。下层的算法必须被调 谐以能够尽可能快地重建对应的低分辨率成像(参见用于图示的图3)。
[0136] 同样,那些图像的堆叠形成低分辨率3D体积,并且能够用于估计对应的运动参数。 这样,将在第三维度中堆叠的采样不足的交错用于运动估计,提出的方法还能够应用于交 错的多切片笛卡尔成像。
[0137] 运动信息或映射可以以两种不同的方式用于减少运动伪影:
[0138] 1.)使相同切片的两个2D低分辨率图像相关允许确定运动时段的开始和结束。这 种运动检测的时间分辨率由拍摄持续时间给出,通常几百毫秒。在所检测的运动时段内收 集的所有数据都应当被拒绝并且被重新采集。
[0139] 2.)使两个3D体积相关允许量化3D中的运动。估计的运动参数应当用于分别在执 行重新采-集或继续数据采集之前校正扫描几何结构。运动量化的时间分辨率由通常为几 秒的一个TR的持续时间给出,因为所有切片的数据都被采集。
[0140]作为对使用三维图像或导航器的备选,k空间本身也可以用于确定映射以便校正 接下来的切片组的采集。目标是估计用于图像空间中的3D刚体变换的参数。该变换如何平 移到k空间是公知的:图像空间中的旋转也是k空间中的旋转,图像空间中的平移是k空间中 的线性相位梯度。
[0141]此后,从3Dk空间数据估计刚体变换是简明的:令r(k)和g(k)为应当针对其计算变 换的两个导航器的k空间数据。旋转角度α和轴u能够通过最大化两个导航器的幅度的相关 性来确产
[0142]
[0143] 其中,7和孑是幅度的平均值。
[0144] 平移t或映射能够通过例如找到将(旋转校正的)第二导航器的相位映射到参考的 线性相位函数来估计:
[0145]
[0146] 计算首要的是需要3D k空间数据。为了能够应用它们,3D k空间数据集需要根据 切片组的2D k空间数据集来重建。这在三个步骤中完成:
[0147] 1)2D k空间数据的组被变换为2D图像的组。
[0148] 2)根据组的每个切片的已知位置,2D图像全部被组合在单个3D体积中。
[0149] 3)通过应用3D傅立叶变换根据该体积计算3D k空间。
[0150] 如果组的切片覆盖整个客体而没有间隙,则最后的步骤产生客体的精确的3D k空 间。因为通过定义,k空间是图像空间的傅立叶变换。
[0151] 如果组包括更少的切片,那么最后的步骤仅给出精确的3D k空间的近似。为了精 确:步骤3的结果是3D k空间与描述哪些切片属于所述组的采样模式的傅立叶变换的卷积。 这仅是精确的3D k空间的近似,但是对于取决于切片采样模式的FT的运动变换的估计,它 仍然能够是足够好的。例如,如果切片的组包括每个第二切片,那么采样模式的FT具有由k 空间尺寸的一半分离的两个尖峰。与该函数的卷积不使k空间中心周围的信号分布失真,并 且仍然允许运动变换的良好估计。
[0152] 根据3D k空间数据的计算的以上描述,似乎计算努力高于针对基于图像的运动估 计的,因为3D体积的计算仅是中间步骤。
[0153] 然而存在这样的情况,其中关于计算时间,k空间中的计算能够是有利的:如果成 像切片形成矩形堆叠(所有切片平行,具有相等尺寸和间隔),那么上面给出的三个步骤能 够由于傅立叶变换的可分特性而被显著地简化。在这种情况下,步骤1中的图像重建通过步 骤3的平面内FT被准确地反转。即,实际上不必要执行这些计算。对于每个平面内k空间点, 需要被执行的仅操作是在切片方向上的1D傅立叶变换(步骤3的3DFT的第三分量)。
[0154]如果成像切片处于该具体几何结构中,这是非常通常的情况,那么3Dk空间的计算 能够比3D导航器体积的计算更快地被执行。
[0155] 尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明,但是这样的图示和描 述应当被认为是说明性或示范性的,而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。
[0156] 本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求,在实践请求保护的本发 明时能够理解和实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求书中,"包括"一词不排除 其他元件或步骤,并且词语"一"或"一个"不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在 权利要求中记载的若干项的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载的特定措施,但 是这并不指示不能有效地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释 为对范围的限制。
【主权项】
1. 一种用于采集来自成像区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142、148、158)的磁共 振成像系统(100),其中,所述磁共振成像系统包括: -存储器(134、136),其用于存储机器可执行指令(162、164、166、168)和脉冲序列(140) 数据,所述脉冲序列数据描述用于控制所述磁共振成像系统采集所述磁共振数据的脉冲序 列,其中,当在多个重复循环上执行多切片采集时,所述脉冲序列数据控制所述磁共振成像 系统采集所述磁共振数据;以及 -处理器(540),其用于控制所述磁共振成像系统,其中,对所述指令的运行令所述处理 器: ?使用所述脉冲数据在第一重复循环期间采集(200)所述磁共振数据的第一切片组 (142); ?从所述第一切片组提取(202)第一中心k空间数据(144); ?使用所述第一中心k空间数据来重建(204)第一导航器数据(146);其中,对所述指令 的运行令所述处理器重复地: ?使用所述脉冲序列数据在随后的重复循环期间采集(206)所述磁共振数据的随后的 切片组(148); ?从所述随后的切片组提取(208)随后的中心k空间数据(150); ?使用所述随后的中心k空间数据来重建(210)随后的导航器数据(152); ?通过执行所述第一导航器数据与所述随后的导航器数据之间的变换来确定(212)从 所述第一导航器数据到所述随后的导航器数据的映射(154);并且 ?使用所述映射来校正(214)对所述磁共振数据的接下来的切片组的采集。2. 根据权利要求1所述的磁共振成像系统,其中,所述磁共振数据包括多个切片,并且 其中,利用所述映射对所述磁共振数据的所述接下来的切片组的所述采集的所述校正对在 所述多个切片中的每个内的所述对象的平面内刚体运动进行校正,并且对所述多个切片之 间的跨平面刚体运动进行校正。3. 根据权利要求1或2所述的磁共振成像系统,其中,对所述指令的运行令所述处理器: 使用所述映射来计算扫描参数调节(156),其中,使用所述映射对所述磁共振数据的所述接 下来的切片组的所述采集的所述校正至少部分通过利用所述扫描参数调节修改对所述磁 共振数据的所述接下来的切片组的所述采集来执行。4. 根据权利要求1、2或3所述的磁共振成像系统,其中,对所述指令的运行还令所述处 理器:确定所述映射是否具有在预定删除阈值之上的变换,其中,使用刚体变换对所述磁共 振数据的所述接下来的切片组的所述采集的所述校正至少部分通过从所述磁共振数据删 除所述磁共振数据的所述随后的切片组来执行。5. 根据权利要求1、2或3所述的磁共振成像系统,其中,对所述指令的运行还令所述处 理器:确定所述映射是否具有在预定重新采集阈值之上的变换,其中,使用刚体变换对所述 磁共振数据的所述接下来的切片组的所述采集的所述校正至少部分通过重新采集所述磁 共振数据的所述随后的切片组来执行。6. 根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统,其中,所述脉冲序列数据能 用于令所述磁共振成像系统采集所述磁共振数据,而在所述多个切片之间没有间隙,其中, 对所述指令的运行还令所述处理器通过迭代地校正所述磁共振数据的所述随后的切片组 的位置而使用所述磁共振数据和所述刚体变换来重建磁共振图像。7. 根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统,其中,所述第一导航器数据 是图像空间中的第一三维导航器,并且其中,所述随后的导航器数据是图像空间中的随后 的三维导航器,并且通过执行所述第一导航器数据与所述随后的导航器数据之间的三维变 换而从所述第一导航器数据到所述随后的导航器数据进行映射(154)。8. 根据权利要求7所述的磁共振成像系统,其中,所述映射是以下中的任一项:刚体变 换;能变形体变换;针对感兴趣区域的刚体变换;以及针对所述感兴趣区域的刚体变换与针 对周围区域的能变形体变换。9. 根据权利要求7或8所述的磁共振成像系统,其中,所述磁共振成像系统包括用于采 集所述磁共振数据的多元件射频线圈,其中,所述脉冲序列是并行成像技术,其中,对所述 指令的运行还令所述处理器: -接收针对所述多元件射频线圈的线圈敏感度的集合; -使用线圈敏感度的所述集合来展开第一三维导航器图像;并且 -使用线圈敏感度的所述集合来展开随后的三维导航器图像。10. 根据权利要求8或9所述的磁共振成像系统,其中,对所述指令的运行令所述处理 器: -通过沿着第一平面对所述第一三维导航器图像进行切片来计算第一二维图像; -通过沿着第二平面对所述随后的三维导航器图像进行切片来计算随后的二维图像, 其中,所述第二平面的所述位置通过应用针对所述第一平面的所述映射来确定; -计算所述第一二维图像与所述随后的二维图像之间的平面内能变形体变换;并且 -如果所述能变形体变换指示所述对象的运动超过预定量,则重新采集或删除所述磁 共振数据的所述随后的切片组的切片部分。11. 根据权利要求1至6中的任一项所述的磁共振成像系统,其中,所述第一导航器数据 是第一k空间导航器,其中,所述第二导航器数据是第二k空间导航器。12. 根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统,其中,所述脉冲序列数据包 括用于执行以下磁共振成像技术中的任一个的命令:PROPELLER、径向快速自旋回波、选定 的螺旋快速自旋回波以及快速场回波。13. 根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统,其中,对所述指令的运行令 所述处理器在确定所述映射之后利用所述随后的导航器数据来替换所述第一导航器数据。14. 一种包括机器可执行指令(162、164、166、168)的计算机程序产品,所述机器可执行 指令用于由控制磁共振成像系统(100)的处理器运行,以采集来自成像区(108)内的对象 (118)的磁共振数据(142、148、158),其中,所述磁共振成像系统包括用于存储脉冲序列数 据(140)的存储器(134、136),其中,所述脉冲序列数据包括用于控制所述磁共振成像系统 采集所述磁共振数据的指令,其中,当在多个重复循环上执行多切片采集时,所述脉冲序列 数据控制所述磁共振成像系统采集所述磁共振数据,其中,对所述指令的运行令所述处理 器: -使用所述脉冲序列数据在第一重复循环期间采集(200)所述磁共振数据的第一切片 组(142); -从所述第一切片组提取(202)第一中心k空间数据(144); -使用所述第一中心k空间数据来重建(204)第一导航器数据(146);其中,对所述指令 的运行令所述处理器重复地: -使用所述脉冲序列数据在随后的重复循环期间采集(206)所述磁共振数据的随后的 切片组(148); -从所述随后的切片组提取(208)随后的中心k空间数据(150); -使用所述随后的中心k空间数据来重建(210)随后的导航器数据(152); -通过执行所述第一导航器数据与所述随后的导航器数据之间的变换来确定(212)从 所述第一导航器数据到所述随后的导航器数据的映射(154);并且 -使用所述映射来校正(214)对所述磁共振数据的接下来的切片组的采集。15. -种操作用于采集来自成像区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142、148、158) 的磁共振成像系统(100)的方法,其中,所述方法包括以下步骤: -使用所述脉冲序列数据(140)在第一重复循环期间采集(200)所述磁共振数据的第一 切片组(142),其中,所述脉冲序列数据包括用于控制所述磁共振成像系统采集所述磁共振 数据的指令,其中,当在多个重复循环上执行多切片采集时,所述脉冲序列数据控制所述磁 共振成像系统采集所述磁共振数据; -从所述第一切片组提取(202)第一中心k空间数据(144); -使用所述第一中心k空间数据来重建(204)第一导航器数据(146);其中,所述方法还 包括重复地执行以下步骤: -使用所述脉冲序列数据在随后的重复循环期间采集(206)所述磁共振数据的随后的 切片组(148); -从所述随后的切片组提取(208)随后的中心k空间数据(150); -使用所述随后的中心k空间数据来重建(210)随后的导航器数据(152); -通过执行所述第一导航器数据与所述随后的导航器数据之间的变换来确定(212)从 所述第一导航器数据到所述随后的导航器数据的映射(154);并且 -使用所述映射来校正(214)对所述磁共振数据的接下来的切片组的采集。
【文档编号】G01R33/565GK105980875SQ201480066820
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2014年9月25日
【发明人】T·尼尔森, P·博尔纳特
【申请人】皇家飞利浦有限公司
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