用于并行成像应用的多阶段磁共振重建的制作方法

用于并行成像应用的多阶段磁共振重建的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于并行成像应用的多阶段磁共振重建。一种计算机实现的用于重建磁共振图像的方法包括采集第一非完备K空间数据集，该数据集包括根据加速因子和一个或多个校准线进行间隔的多个第一K空间线。对第一非完备K空间数据应用并行成像重建技术以确定多个未包括在第一非完备K空间数据集中的第二K空间线，从而产生第二非完备K空间数据集。然后，对第二非完备K空间数据应用并行成像重建技术，以确定多个未包括在第二非完备K空间数据中的第三K空间线，从而产生完备K空间数据集。
【专利说明】用于并行成像应用的多阶段磁共振重建
[0001]本申请要求2012年11月9日提出的、序号为61/724，470的美国临时申请的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
【技术领域】
[0002]本申请通常涉及用于在K空间数据高度欠采样的磁共振应用中(例如，在采用了高加速因子的情况下)插值K空间数据的方法、系统和装置。所公开的方法、系统和装置可以被应用于例如临床应用，诸如肺和腹部的MRI (磁共振成像)、实时成像、和单发EPI (回波平面成像)。
【背景技术】
[0003]如在磁共振成像(MRI)的上下文中所用的术语扫描时间，指的是用来采集用于产生图像的所需的K空间数据所要求的时间。在许多MRI应用中，将扫描时间最小化是有益的。例如，如果能够充分减少扫描时间，可以在单次屏息中获得图像，其反过来将降低所采集的图像中的诸如运动1旲糊的影响。此外，减少扫描时间提闻了临床医生以及扫描设备本身的整体效率。即，如果每个扫描都可以更快地执行，则在给定的时间量内临床医生可以扫描更多的病人。
[0004]减少扫描时间的一种方法是在奈奎斯特采样率下对K空间进行欠采样。如果在每次扫描期间所采集的线变少，则完成扫描所需的整体时间会相应地减少。为了减少每次扫描期间所采集的线的总数，某些线被跳过。在每次扫描期间被跳过的线的数目的特征是被称为加速因子的MRI设备的设置。例如，如果加速因子被设为2，则每隔一行的K空间数据将被采集。类似的，如果加速因子为4，则每第四行的数据将被采集。尽管提高加速因子通常可以有效的减少扫描时间，但其将导致数据线的丢失，这必须通过插值或一些其他K空间拟合策略来计算。
[0005]广义自校准部分并行采集(G`RAPPA)是一种并行成像重建技术，其处理由提高加速因子而造成的丢失的数据线。然而，GRAPPA，和任何数据拟合处理一样，取决于用来拟合数据的数据点的间距。当加速因子被设置为诸如2的低量值时，GRAPPA可以取得非常好的图像质量。然而，在高加速因子的情况下，图像伪影则非常明显。更具体的，随着加速因子的增大，K空间数据的欠采样也随之增大，且需要更多的值对较少数据进行插值。结果，与应用拟合策略相关联的整体插值误差增大。因此，有必要对诸如GRAPPA的拟合策略进行改进以支持高加速因子。

【发明内容】

[0006]本发明的实施例处理和克服了上述缺点和不足中的一个或多个，通过提供使用欠采样K空间数据集和多阶段磁共振重建处理计算完备K空间数据集的方法、系统和装置。该技术特别适用于，但绝不限于，并行成像应用，诸如肺和腹部MRI，实时成像和单发EPI。
[0007]根据本发明的一些实施例，一种计算机实现的用于磁共振图像重建方法包括采集第一非完备K空间数据集，其包括多个根据加速因子和一个或多个校准线间隔的第一 K空间线。所述第一 K空间数据集可以包括，例如，相位编码方向上的半视场(FOV)。在一个实施例中，所述第一非完备K空间数据集每四行欠采样。并行成像重建技术，诸如，例如，广义自校准部分并行米集(GRAPPA)被应用于第一非完备K空间数据以确定多个未包括在第一非完备K空间数据集中的第二 K空间线，从而产生第二非完备K空间数据集。所述第二 K空间线可能包括，例如，多个第一K空间线之间的一个或多个编号为奇数的线。在一个实施例中，每个第二 K空间线都位于两个第一 K空间线之间。
[0008]接着，所述并行成像重建技术被应用于第二非完备K空间数据以确定未包括在第二非完备K空间数据中的多个第三K空间线，从而产生完备K空间数据集。所述第三K空间线可能包括，例如，在多个第一K空间线之间的一个或多个编号为偶数的K空间线。在一个实施例中，其中每个第三K空间线都位于第一 K空间线和第二 K空间线之间。根据一些实施例，上述方法进一步包括对所述完备K空间数据集应用傅里叶变换以产生重建图像。然后所述重建图像可以被显示在图形用户界面中。
[0009]根据本发明的其他实施例，一种计算机实现的用于磁共振图像重建方法包括采集第一非完备K空间数据集，其包括多个根据加速因子和一个或多个校准线间隔的第一 K空间线。接着，执行第一拟合处理。在一个实施例中，所述第一拟合处理包括确定第一K空间线的第一线性组合，以提供一个或多个校准线的第一最佳逼近，并确定与第一线性组合相关联的多个第一系数值。接着，所述第一系数值被用于确定从第一非完备K空间数据集中丢失的多个第二 K空间线，从而建立第二非完备K空间数据集。在一个实施例中，所述多个第二K空间线包括多个第一K空间线之间的一个或多个编号为奇数的线。然后，执行第二拟合处理。在一个实施例中，该第二拟合处理包括确定第一 K空间线和第二 K空间线的第二线性组合，以提供一个或多个校准线的第二最佳逼近，并且，确定与第二线性组合相关联的多个第二系数值。然后所述第二系数值被用于确定从第二非完备K空间数据集中丢失的多个第三K空间线，从而建立完备K空间数据集。在一个实施例中，所述多个第三K空间线包括多个第一 K空间线之间的一个或多个编号为偶数的线。
[0010]在一些实施例中，所述完备K空间数据集包括多个特定线圈K空间数据集，每个特定线圈K空间数据集对应于多个用在采集第一非完备K空间数据集中的磁共振线圈中的一个。然后这些特定线圈K空间数据集可以被用于产生图像。例如，在一个实施例中，对每个特定线圈K空间数据集应用傅里叶变换，以建立多个图像成分。然后该多个图像成分可以通过使用诸如例如最小二乘法的平方根之和的组合方法组合成单幅图像。
[0011]本发明的其他实施例针对一种用于磁共振图像重建的系统，其包括多个磁共振线圈和图像数据处理器。所述磁共振线圈被配置成采集第一非完备K空间数据集，其包括多个根据加速因子和一个或多个校准线间隔的第一K空间线。所述图像数据处理器被配置成对第一非完备K空间数据应用并行成像重建技术(例如，GRAPPA)以确定多个未包括在第一非完备K空间数据中的第二 K空间线，从而产生第二非完备K空间数据集。所述图像数据处理器被进一步配置成对第二非完备K空间数据应用并行成像重建技术以确定多个未包括在第二非完备K空间数据中的第三K空间线，从而产生完备K空间数据集。
[0012]在一些实施例中，所述完备K空间数据集包括多个特定线圈K空间数据集，每个特定线圈K空间数据集对应于多个磁共振线圈中的一个。所述图像数据处理器被进一步配置成对每个特定线圈K空间数据集应用傅里叶变换，以建立多个图像成分。然后所述图像成分可以通过使用诸如例如最小二乘法的平方根之和的组合方法，被组合成单幅图像。所述系统可以进一步包括图形用户界面，其被配置用于呈现图像。
[0013]根据进行参考附图的说明性实施例的以下详尽描述，本发明的附加特征和优点将更加显而易见。
【专利附图】

【附图说明】
[0014]当结合附图阅读时根据下面的详细描述，将更好理解本发明的前述及其他方面。出于阐述本发明的目的，应当理解图中所示的实施例为优选实施例，然而，本发明不限于所公开的特定手段。附图包括下列图:
[0015]图1示出了根据本发明一些实施例的一种系统，其用于对代表了用于存储在K空间存储阵列中的MR图像数据的频域成分的采集进行排序；
[0016]图2根据本发明一些实施例提供了多阶段并行成像重建处理的图解；
[0017]图3提供了一组由多阶段并行成像重建处理得到的重建后图像，该处理通过本文描述的本发明的一些实施例实现；
[0018]图4提供了根据本发明一些实施例的多阶段并行成像重建处理的示例实施方式；以及
[0019]图5图示了示例性计算环境，本发明的实施例可以在其中加以实现。
【具体实施方式】
`[0020]下面公开的内容根据若干实施例描述了本发明，其针对用于使用欠采样K空间数据集和多阶段重建处理确定完备K空间数据集的方法、系统和装置。本发明特别适用于，但不限于，使用并行MRI采集技术的应用。此外，本领域技术人员应当认识到，本文所描述的技术可以应用于在图像重建中使用的非完备K空间数据集的情况下的各种域。
[0021]图1示出了根据本发明的一些实施例的系统10，其用于对代表了用于存储在K空间存储阵列中的MR图像数据的频域成分的采集进行排序。如在本文各种实施例中描述的那样，该系统10可以用于，例如，采集非完备(例如，欠采样)K空间数据集。在系统10中，磁体12在位于台子上的待成像的病人11体内建立静态的基础磁场。磁体系统内有梯度线圈14，用于产生叠加在静态磁场上的位置依赖的磁场梯度。梯度线圈14，响应于由梯度和匀场/脉冲序列控制模块16供应与其的梯度信号，在三个正交方向上产生位置依赖和匀磁场梯度，并生成磁场脉冲序列。该匀场梯度补偿了由病人解剖变异和其他来源造成的MR成像设备磁场中的不均匀性和可变性。所述磁场梯度包括切片选择梯度磁场，相位编码梯度磁场和应用于病人11的读出梯度磁场。
[0022]进一步，射频(RF)系统20向RF线圈18提供RF脉冲信号，其作为响应产生磁场脉冲，其在成像体11中将质子的旋转旋转了 90度或180度，以得到所谓的“自旋回波”成像，或旋转小于或等于90度的角度以得到所谓的“梯度回波”成像。脉冲序列控制模块16联合RF系统20 —起在中央控制系统26的引导下，控制切片选择、相位编码、读出梯度磁场、射频传输、以及磁共振信号检测，以采集代表病人11平面切片的磁共振信号。
[0023]响应于应用的RF脉冲信号，RF线圈18接收MR信号，即，来自体内被激发的质子当它们返回到由静态和梯度磁场建立的均衡位置时的信号。MR信号被RF系统20内的检测器和K空间成分处理单元34检测和处理，以提供图像代表数据给图像数据处理器27，其可操作地耦合至中央控制单元26。在一些实施例中，图像数据处理器位于中央控制单元26内，而不是作为外部单元，如图1中那样。ECG同步信号发生器30提供用于脉冲序列和成像同步的ECG信号。单元34中单独数据元的二维或三维K空间存储阵列存储了相应的包含MR数据集的单独频率成分。单独数据元的K空间阵列具有指定的中心，并且单独数据元到该指定的中心具有各自的半径。
[0024]磁场发生器(包括磁线圈12、14和18)生成用于在采集与存储阵列中的单独数据元相对应的多个单独频率成分的磁场。所述单独频率成分按照一定的顺序被相继采集，所述顺序为，当在代表MR图像的MR数据集采集期间，多种单独频率成分被相继采集时，各自对应的单独数据元的半径沿着实质上螺旋的路径增大或减小。单元34中的存储处理器使用阵列中的对应的单独数据元中的磁场存储所采集的单独频率成分。随着采集到多个顺序的单独频率成分，与单独数据元相应的各自的半径交替的增大和减小。磁场按照一定的顺序采集单独频率成分，该顺序对应于阵列中实质上相邻的单独数据元的序列，并且相继采集的频率成分之间的磁场梯度变化被充分缩小。
[0025]中央控制系统26使用存储在内部数据库中的信息来采用协同的方式处理检测到的MR信号以生成身体所选切片(或多个切片)的高质量图像，并调整系统10的其他参数。所述存储的信息包括，例如，预定的脉冲序列和磁场梯度和强度数据以及指示定时、定向，和将在成像中应用的梯度磁场的空间体积的数据。所生成的图像可以被呈现在显示器40上。计算机28包括图形用户界面(GUI)使得用户能够与中央控制器26进行交互，并使得用户能够实际实时地修正磁共振成像信号。显示器处理器37处理磁共振信号以提供例如用于显示在显示器40上的图像代表数据。
[0026]广义自校准部分并行采集(GRAPPA)是一种并行成像重建技术，其处理由于增大与MRI设备相关联的加速因子而造成丢失的数据线。这种策略使用来自所有线圈的K空间相邻的线性组合来执行逐个线圈的图像重建。有多种GRAPPA处理的实施方式可以与本文描述的技术一起使用。在一些实施例中，GRAPPA处理通常可以被概括为下述步骤。首先，依据加速率对K空间数据进行欠采样。特别的,根据加速率进行间隔的K空间数据线连同一个或多个附加校准线一起被采集。然后，确定所采集的线的线性组合，使得所述组合提供了所述校准线的最佳逼近。基于该线性组合，确定线性系数。接着，使用这些线性权重对丢失的K空间数据点进行插值。然后，构造出单独的线圈图像。最后，线圈图像被组合成完整的图像。GRAPPA—个显著的优点是其不需要计算明确的线圈灵敏度。因此，GRAPPA特别有益于在难以获得精确的线圈灵敏度图的应用的情况(例如，肺和腹部MRI，实时成像，和单发EPI)。然而，由于GRAPPA是基于数学插值的，所采集的数据线之间的距离将与插值所涉及的误差相关。特别的，随着线间的距离增大(即，由于增大了加速因子)，误差也随之增大。
[0027]图2提供了根据本发明一些实施例的多阶段并行成像重建处理200的图解。在图2的示例中，在每个阶段处应用的拟合策略是GRAPPA，然而本发明各种实施例中所描述的通用技术也可以应用于其他类似的拟合策略。所述多阶段处理200解决了针对增大的加速因子的对通用GRAPPA的限制。特别的，在该示例中，使用了两阶段处理来处理由加速因子为4所造成的数据丢失。在图2中，底部的箭头230图示出了常规的GRAPPA技术，而顶部箭头225A和225B分别图示出了在本发明一些实施例中实现的两阶段处理200中的阶段一和二。
[0028]继续参照图2，第一标图205显示了每4行(即，加速因子为4)欠采样的K空间数据。在标图205中，实线对应于采集/填充数据，而虚线指的是丢失数据。处理200通过填充从采集的K空间数据集中丢失的奇数行开始。为了说明采集过程，在第二个标图210中，去除了第一标图205中的偶数K空间行(例如，第二和第四行)。接着，在225A处应用拟合策略(例如GRAPPA)以填充奇数行，从而产生标图215。然后，在225B处再次应用拟合策略以填充在第一标图上丢失的偶数行(例如，第二行和第四行)，从而在标图220处产生完备的K空间数据集。
[0029]通过本文各种实施例所描述的多阶段并行成像重建处理通常可以扩展到任何并行成像应用中，其中加速因子为2的倍数。通过将加速因子减I可以确定将被插值的线的数目。例如，在加速因子为4、8、16、32或64的应用中，需要被插值的线的数目将分别为3、
7、15、31或63。在必要时，将使用一些附加阶段，以对信息进行完全插值。例如，当加速因子为4时，可以使用两阶段重建处理以产生完备K空间数据集。然而，当加速因子为8时，则可能需要使用3阶段以完全填充K空间。至于任何插值，增加需要插值的线的数目，反过来，在最终的插值结果中的误差也增大。因此，在许多实施例中，本文描述的多阶段重建处理被限制为加速因子值低于预定的门限值。
[0030]图3提供了一组由多阶段并行成像重建处理所得到的重建后图像，如通过本文描述的本发明的一些实施例所实现的那样。在图3中，第一阶段由图305和315表示。这些图像是针对非完备(例如，欠采样)K空间数据集所生成的重建半视场(FOV)图像的示例。例如，图305和3 15可以对应于在已经采用拟合策略填充奇数线后所生成的非完备K空间数据集(例如，图2的标图215)。图310和320是重建处理的第二阶段之后所生成的图像的示例。图像310和320可以对应于，例如，偶数线填充后的重建图像(例如，标图215)，恢复整个FOV (例如，图2的标图220)。
[0031]图4提供了根据本发明的一些实施例的实现多阶段并行成像重建处理400的示例的流程图。在405处，磁共振系统(例如，图1中的系统10)被用于采集非完备(例如，欠采样)K空间数据集，其包含根据加速因子和一个或多个校准线进行间隔的多个第一 K空间线。接着，在410处，执行第一拟合处理以确定多个第一系数值，其被称为“权重”。在一个实施例中，第一拟合处理包括两个步骤。第一步，确定第一 K空间线的线性组合，其提供所述一个或多个校准线第一最佳逼近。第二步，确定与第一线性组合相关联的多个第一系数值。本领域公知的各种技术都可以用于第一拟合处理。例如，在一些实施例中，使用基于矩阵的技术，根据公式将已知的K空间线的源矩阵乘以第一系数值以产生包括校准线的目标矩阵。通过对源矩阵求逆并乘以目标矩阵，可以确定系数值。在其他实施例中，其他技术例如加法也类似的用于确定系数。
[0032]继续参照图4，在415处，第一系数值被用于确定多个从第一非完备K空间数据集中丢失的第二 K空间线，从而建立第二非完备K空间数据集。然后，在420处，执行第二拟合处理以计算第二系数值。在一些实施例中，第二拟合处理包括两个步骤，其与上述的第一拟合处理类似。特别的，确定了第一 K空间线和第二 K空间线的第二线性组合。该第二线性组合提供了一个或多个校准线的第二最佳逼近。然后，与第二线性组合相关联的多个第二系数值被确定。最后，在425处，第二系数值被用于确定多个从第二非完备K空间数据集中丢失的第三K空间线，从而建立完备K空间数据集。
[0033]图4中所图示的处理400的每一步骤中所采集的特定线在不同的实施例中有所不同。例如，在一个实施例中，第二 K空间线包括了第一 K空间线之间的编码为奇数的线，而第三K空间线包括了第一 K空间线之间的编码为偶数的线。
[0034]在一些实施例中，跨越一个或多个RF线圈执行图4中所图示的处理400。结果，每个线圈都将与其自身的K空间数据集相关联。即，上述参照图4的完备K空间数据集包括了一组特定线圈K空间数据集。每个特定线圈K空间数据集对应于在采集非完备K空间数据集中使用的多个磁共振线圈中的一个。然后使用每个线圈的K空间数据集可以生成图像。例如，在一个实施例中，对每个特定线圈K空间数据集应用傅里叶变换，以建立多个图像成分。然后，使用诸如例如最小二乘法的平方根之和的组合算法将图像成分组合成单幅图像。
[0035]图5图示出了示例性计算环境500，在其中可以实现本发明的实施例。该环境500可以用于，例如，作为图1所图示的系统10的一部分或系统10的补充。计算环境500可以包括计算机系统510，其是可以在其上实现本发明实施例的计算系统的一个示例。计算机和计算环境，诸如计算机系统510和计算环境500，是本领域技术人员公知的，因此在此仅简要描述。
[0036]如图5中所示，计算机系统510可以包括通信机制，诸如总线521或其他用于在计算机系统510内传送信息的通信机制。系统510进一步包括一个或多个处理器520,其与总线521耦合用于处理信息。
[0037]处理器520可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)，图形处理单元(GPU)，或其他任何本领域公知的处理器。更普遍的，如本文所用的处理器是用于执行存储在计算机可读介质上的机器可读指令的装置，用于执行任务，且可以包括硬件和软件中的任一个或其组合。处理器也可以包括存储了用于执行任务的可执行的机器可读指令的存储器。处理器作用于信息，通过操纵、分析、修改、转换或传输信息以供可执行程序或信息装置使用，和/或通过将信息路由给输出装置。处理器可以使用或包括例如计算机、控制器或微处理器的能力，并且有条件的使用可执行指令以执行通用目的计算机不能执行的特殊用途的功能。处理器可以被耦合至(电力地和/或作为包含的可执行组件)任何其他处理器，使得它们之间能够进行交互和/或通信。用户界面处理器或发生器为已知的元件，包括电子电路或软件或其组合，用于生成显示图像或其部分。用户界面包括一个或多个显示图像，使得用户能够与处理器或其他设备进行交互。
[0038]继续参照图5，计算机系统510也包括系统存储器530，其耦合到总线521用于存储信息和将由处理器520执行的指令。系统存储器530可以包括易失或非易失存储器形式的计算机可读存储媒体，诸如只读存储器(ROM) 531和/或随机存取存储器(RAM) 532。系统存储器RAM532可以包括(一个或多个)其他动态存储设备(例如，动态RAM，静态RAM，和同步DRAM)。所述系统存储器531可以包括(一个或多个)其他静态存储设备(例如，可编程R0M，可擦除PR0M，和电可擦除PR0M)。此外，系统存储器530可以被用于存储在通过处理器520执行指令期间的临时变量和其他中间信息。基本输入/输出系统533 (BIOS)包含有助于在计算机系统510内的元件之间传递信息的基本例程，诸如在启动期间，可以存储在R0M531中。RAM532可以包含可立即访问和/或处理器520目前正在操作的数据和/或程序模块。系统存储器530可以附加地包括,例如,操作系统534，应用程序535，其他程序模块536和程序数据537。
[0039]计算机系统510也可以包括磁盘控制器540，其耦合至总线521以控制一个或多个用于存储信息和指令的存储设备，诸如磁硬盘541和可移动媒体驱动器542 (例如，软盘驱动器，紧致盘驱动器，磁带驱动器，和/或固态驱动器)。存储设备可以通过使用适当的设备接口(例如，小型计算机系统接口(SCSI)，电子集成驱动器(IDE)，通用串行总线(USB)或火线)添加至计算机系统510。
[0040]计算机系统510也可以包括显示控制器565，其耦合至总线521以控制显示器或监视器565，诸如阴极射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)，用于向计算机用户显示信息。所述计算机系统包括输入界面560和一个或多个输出设备,诸如键盘561和指点设备562,用于与计算机用户进行交互并为处理器520提供信息。所述指点设备562，例如，可以是鼠标、光笔、轨迹球、或指点杆，用于将方位信息和命令选择发送给处理器520并用于控制光标在显示器566上的移动。显示器566可以提供触摸屏界面，其允许通过指点设备561的输入对方位信息和命令选择的传输进行补充或替换。
[0041]响应于处理器520执行包含在存储器中，诸如系统存储器530中的一个或多个指令中的一个或多个序列，计算机系统510可以执行本发明实施例的部分或全部处理步骤。可以从另一个计算机的可读介质，诸如硬盘541或可移动媒体驱动器542中，将这样的指令读取到系统存储器530中。所述硬盘541可以包括一个或多个本发明实施例所用的数据存储和数据文件。可以对数据存储内容和数据文件进行加密以提高安全性。处理器520也可以用于多处理布置以执行包含在系统存储器530中的一个或多个指令序列。在可替代的实施例中，硬接线的电路可以被用来代替或与软件指令结合。因此，实施例并不限于任何特定的硬件电路和软件的组合。
[0042]如上所述，所述计算机系统510可以包括至少一个计算机可读介质或存储器用于保持根据本发明实施例的可编程指令并用于包含数据结构、表格、纪录或其他本文描述的数据。本文所用的术语“计算机可读介质”指的是参与了向处理器520提供用于执行的指令的任何介质。计算机可读介质可以采取许多形式，包括但不限于，非暂时性、非易失介质，易失性介质和传输介质。非易失性介质的非限制示例包括光盘、固态驱动器、磁盘和磁性光盘，诸如硬盘541或可移动媒体驱动器542。易失性介质的非限制示例包括动态存储器，诸如系统存储器530。传输介质的非限制性示例包括同轴电缆、铜线和光纤，包括构成总线521的电线。传输介质也可以采用声或光波的形式，诸如在无线电波和红外线数据通信中生成的那些。
[0043]计算环境500可以进一步包括计算机系统520，其在联网环境中运行，使用到一个或多个远程计算机(诸如远程计算机580)的逻辑连接。远程计算机580可以是个人计算机(膝上型电脑或台式机)、移动设备、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其他常见的网络节点，并且典型的包括与计算机510相关的以上描述的多个或全部元件。当用在联网环境时，计算机510可以包括调制解调器572，以通过网络571诸如因特网建立通信。调制解调器572可以经由用户 网络接口 570或经由另一适合的机制连接至系统总线521。
[0044]网络571可以是本领域公知的任何网络或系统，包括因特网、内联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、直接连接或串行连接、蜂窝电话网络、或任何其他网络，或能够在计算机系统510和其他计算机(例如，远程计算系统580)之间促进通信的介质。网络571可以是有线的、无线的或它们的组合。有线连接可以使用以太网、通用串行总线(USB)、RJ-6、或其他任何本领域公知的有线连接加以实现。无线连接可以使用W1-Fi，WiMAX和蓝牙、红外、蜂窝网络、卫星或其他任何其他本领域公知的无线连接方法加以实现。此外，若干网络可以单独工作，或彼此通信以促进在网络571中的通信。
[0045]如本文所使用的可执行应用，包括代码或机器可读指令，用于调节处理器以实现预定的功能，诸如操作系统、环境数据采集系统或其他信息处理系统的那些，例如响应于用户命令或输入。可执行程序是一段代码或机器可读指令、子例程或其他不同代码部分或用于执行一个或多个特定处理的可执行应用的一部分。这些处理可能包括接收输入数据和/或参数、对接收到的输入数据执行操作和/或响应于接收到的输入参数执行功能，并提供结果得到的输出数据和/或参数。
[0046]如本文所用的图形用户界面(⑶I)包括一个或多个显示图像，其由显示处理器生成并使得用户能够与处理器或其他设备及相关联的数据采集和处理功能进行交互。所述GUI还可以包括可执行程序或可执行应用。该可执行程序或可执行应用调节显示处理器以生成代表GUI显示图像的信号。这些信号被供应给显示设备，其将图像显示供用户查看。所述处理器，在可执行程序或可执行应用的控制下，响应于从输入设备接收的信号操纵UI显示图像。这样，用户可以通过使用输入设备与显示图像进行交互，从而使得用户能够与处理器或其他设备进行交互。
[0047]本文的功能或处理步骤可以响应于用户命令自动或全部或部分执行。自动执行的活动(包括步骤)是在用户没有直接启动该活动的情况下，响应于一个或多个可执行指令或设备操作而执行的。
[0048]图中的系统和处理不是排他的。可以根据本发明的原理导出其他的系统、处理或菜单以达到同样的目的 。尽管已经参照特定的实施例描述了本发明，应当理解本文示出和描述的实施例及其变形仅仅是为了达到说明的目的。在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可以对当前设计进行修改。如本文所述，可以使用硬件组件、软件组件，和/或它们的组合实现各种系统、子系统、代理、管理器或处理。本文没有要求保护的元件应当按照35U.S.C112第6段的规定进行解释，除非该元件使用短语“用于……的装置”作了明确陈述。
【权利要求】
1.一种计算机实现的、用于重建磁共振图像的方法，该方法包括: 采集第一非完备K空间数据集，其包括根据加速因子和一个或多个校准线进行间隔的多个第一 K空间线； 通过图像数据处理器，对所述第一非完备K空间数据应用并行成像重建技术，以确定多个未包括在所述第一非完备K空间数据集中的第二 K空间线，从而产生第二非完备K空间数据集；并且 通过所述图像处理器，对所述第二非完备K空间数据应用所述并行成像重建技术，以确定多个未包括在所述第二非完备K空间数据中的第三K空间线，从而产生完备K空间数据集。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一非完备K空间数据集是每4行欠采样的。
3.如权利要求2所述的方法，其中每个第二K空间线都位于两个第一 K空间线之间。
4.如权利要求3所述的方法，其中每个第三K空间线都位于第一K空间线和第二 K空间线之间。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括: 对所述完备K空间数据集应用傅立叶变换，以产生重建图像；并且 在图形用户界面中显示该重建图像。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述并行成像重建技术是广义自校准部分并行采集(GRAPPA)。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述第一K空间数据集包括在相位编码方向上的半视场(FOV)。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述多个第二K空间线包括所述多个第一 K空间线之间的一个或多个编号为奇数的线。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述多个第三K空间线包括所述多个第一K空间线之间的一个或多个编号为偶数的K空间线。
10.一种计算机实现的、用于重建磁共振图像的方法，该方法包括: 采集第一非完备K空间数据集，其包括根据加速因子和一个或多个校准线进行间隔的多个第一K空间线； 通过图像数据处理器执行第一拟合处理，包括: 确定所述第一 K空间线的第一线性组合以提供所述一个或多个校准线的第一最佳逼近，和 确定与所述第一线性组合相关联的多个第一系数值； 使用所述第一系数值以确定从所述第一非完备K空间数据集中丢失的多个第二 K空间线，从而建立第二非完备K空间数据集； 通过所述图像数据处理器，执行第二拟合处理，包括: 确定所述第一 K空间线和所述 第二 K空间线的第二线性组合，以提供所述一个或多个校准线的第二最佳逼近，和 确定与所述第二线性组合相关联的多个第二系数值；并且 使用所述第二系数值以确定从所述第二非完备K空间数据集中丢失的多个第三K空间线，从而建立完备K空间数据集。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述完备K空间数据集包括多个特定线圈K空间数据集，每个特定线圈K空间数据集对应于在采集所述第一非完备K空间数据集时所用的多个磁共振线圈中的一个。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括: 对每个特定线圈K空间数据集应用傅立叶变换，以建立多个图像成分；并且 使用组合算法将所述图像成分组合成单幅图像。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述组合算法是最小二乘法的平方根之和。
14.如权利要求10所述的方法，其中所述多个第二K空间线包括位于所述多个第一 K空间线之间的一个或多个编号为奇数的线。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述多个第三K空间线包括位于所述多个第一K空间线之间的一个或多个编号为偶数的线。
16.一种用于重建磁共振图像的系统，该系统包括: 多个磁共振线圈，其被配置用于采集第一非完备K空间数据集，该数据集包括多个根据加速因子和一个或多个校准线进行间隔的第一 K空间线；和 图像数据处理器，被配置用于: 对所述第一非完备 K空间数据应用并行成像重建技术，以确定未包括在所述第一非完备K空间数据中的多 个第二 K空间线，从而产生第二非完备K空间数据集，和 对所述第二非完备K空间数据应用所述并行成像重建技术，以确定未包括在所述第二非完备K空间数据中的多个第三K空间线，从而产生完备K空间数据集。
17.如权利要求16所述的系统，其中所述完备K空间数据集包括多个特定线圈K空间数据集，每个特定线圈K空间数据集对应于所述多个磁共振线圈中的一个。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述图像数据处理器进一步被配置为: 对每个特定线圈K空间数据集应用傅立叶变换，以建立多个图像成分；并且 使用组合算法将所述图像成分组合成单幅图像。
19.如权利要求18所述的系统，进一步包括: 图形用户界面，其被配置成呈现所述单幅图像。
20.如权利要求16所述的系统，其中所述并行成像重建技术是广义自校准部分并行采集(GRAPPA)。
【文档编号】A61B5/055GK103876739SQ201310637918
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2012年11月9日
【发明者】刘俊, 杨智丽, M·S·纳达, N·贾纳哈南, M·曾格, E·米勒, 王求, A·勒维 申请人:西门子公司