正对比mr磁化率成像的制作方法

专利名称：正对比mr磁化率成像的制作方法
正对比MR磁化率成像 本申请涉及磁共振领域。特别参考对诸如以基于氧化铁的磁性造影剂标记的骨髓
干细胞的含钢铁材料的特征成像，利用基于氧化铁的磁性造影剂的解剖成像、脱氧血液成 像等描述本申请。然而，可以对涉及结合磁化率对比成像的其他应用做以下修改，例如在介 入式磁共振期间的探针成像，检测体内异物等。 磁化率偏离其周围环境的对象或特征会生成主(B。)磁场的局部不均匀。在磁共 振图像中，这种局部不均匀通常呈现为磁共振图像中暗的或低对比区域。在对人或动物的 周围组织成像的情况下可能由于这种效应而呈现暗色的对象的一些范例包括诸如手术器 械的金属对象、植入物或其他设备、像脱氧血液的含铁物质、基于氧化铁的造影剂或以氧化 铁标记的细胞。金属设备或充气区域的磁化率与周围组织大不相同，因此可能在图像中呈 现出暗色。这种效应的应用是一种用于从造影剂(例如SPIO)检测到诸如导管、可植入伸 展机等介入设备的局域化的不同MR成像应用的重要工具。 通常利用T2或T2*加权的序列执行磁化率对比增强的磁共振成像。利用这些序 列，在局部磁场干扰位点处由信号损耗产生对比，因此导致磁化率对比的特征呈现为暗对 象。令人遗憾的是，在图像中不容易将这些暗对象与其他图象特征或信号损耗产生的伪影 或具有较低质子密度的区域区分开。 已经提出过几种方式来获得由磁化率梯度诱发的正(亮)对比。例如，EP 1471362 Al公开了一种基于梯度回波(GE)成像序列的方法，其中，采用切换磁场梯度的不均衡或额 外的梯度，以便产生在背景组织和产生局部磁场不均匀的对象之间示出正(亮)对比的图 像。这种方式必需要事先估计磁化率梯度的强度，这是存在问题的。在一种方式中，执行精 细而耗时的优化流程以提供磁化率梯度强度估计。此外，使用特殊的磁共振成像序列必需 要有更多的成像时间和更强的复杂性。 再者，在磁化率梯度对比成像中提供正(亮)对比未解决可能有多个这种对比源 的难题。例如，磁化率梯度对比成像的一种应用是检测和研究细胞或细胞聚集体，其中利用 基于氧化铁的磁性造影剂标记感兴趣的细胞。利用正(亮)磁化率对比成像技术确保了标 记的细胞将在图像中呈现为亮的，但对将被标记细胞与其他磁化率梯度对比源，例如空气/ 组织边界区分开没有贡献。 以下提供了改进，克服了上述问题和其他问题。 根据一个方面，公开了一种方法包括采集磁共振成像数据；根据所述磁共振成 像数据产生磁化率梯度矢量映射；以及对所述磁化率梯度矢量映射进行滤波以产生描绘磁 化率梯度信息的磁化率梯度图，所述磁化率梯度信息包括至少一些磁化率梯度方向信息。
根据另一方面，公开了一种处理器，用于执行包括如下步骤的方法采集磁共振成 像数据；根据所述磁共振成像数据产生磁化率梯度矢量映射；以及对所述磁化率梯度矢量 映射进行滤波以产生描绘磁化率梯度信息的磁化率梯度图，所述磁化率梯度信息包括至少 一些磁化率梯度方向信息。 根据另一方面，公开了一种装置，包括磁化率梯度处理器，用于根据磁共振成像 数据产生磁化率梯度矢量映射；以及磁化率梯度滤波器，用于对所述磁化率梯度矢量映射进行滤波以产生描绘磁化率梯度信息的磁化率梯度图，所述磁化率梯度信息包括至少一些 磁化率梯度方向信息。 根据另一方面，公开了一种存储介质，其存储可被执行以执行包括如下步骤的方 法的指令根据所述磁共振成像数据产生磁化率梯度矢量映射；以及对所述磁化率梯度矢 量映射进行滤波以产生描绘磁化率梯度信息的磁化率梯度图，所述磁化率梯度信息包括至 少一些磁化率梯度方向信息。 —个优点在于有助于区分不同的磁化率梯度对比源。 另一个优点在于在磁共振图像中提供改善的磁化率梯度对比。 另一个优点在于，提供了包括至少一些磁化率梯度方向信息的磁化率梯度对比。 另一个优点在于可以利用由结合了磁化率对比的磁共振进行的表征来实现改进
的医疗诊断、临床和相关分析。 在阅读并理解以下详细说明的基础上，本领域的普通技术人员将会理解本发明的 其他优点。
附图仅用于例示优选实施例，不应视为限制本发明。


图1示意性示出了包括磁化率梯度对比增强元件的磁共振系统； 图2示意性示出了由图1的系统的重构处理器和磁化率梯度映射器部件的例示性
实施例执行的磁化率梯度处理； 图3示意性示出了图1的磁化率梯度滤波器部件的例示性实施例；
图4示意性示出了无滤波器时磁化率梯度映射的幅度图像； 图5针对与图4相同的数据示意性示出了磁化率梯度映射的幅度图像，但具有根 据图3的滤波器实施例的滤波，以抑制具有相对长范围方向性排列的磁化率梯度特征；
图6示意性示出了图1的磁化率梯度滤波器部件的另一例示性实施例。
参考图l，磁共振扫描器10包括界定内腔16的扫描器外壳12，内腔16包围着向 其中设置成像对象(未示出)的检查区域18。图示的磁共振扫描器10是以部分切除方式 示意性示出的水平内腔型扫描器，以暴露出选定的内部部件，包括设置于扫描器外壳12中 并受主磁体控制器22控制以在检查区域18中产生静态(B。)磁场的主磁体20。典型地，尽 管也可以使用电阻式磁体，但主磁体20是被冷却环24包围的永久超导磁体。在一些实施 例中，主磁体20产生大约在0. 23特斯拉和大约7特斯拉之间的主磁场；然而，也想到过高 于或低于该典型范围的强度的主磁场。包括设置于外壳12中或上的磁场梯度线圈26以及 相应梯度控制器28的梯度系统在至少检查区域18中的主磁场上叠加选定的磁场梯度。典 型地，磁场梯度线圈26包括用于产生三个正交磁场梯度，例如x、 y和z梯度的线圈。尽管 未示出，但可以包括额外的有源线圈垫或无源(例如铁磁)垫以调节磁场。
任选地，将大致圆柱形的全身线圈30安装得基本与磁共振扫描器10的内腔共轴。 全身线圈30例如可以是方形鸟笼线圈、横向电磁(TEM)线圈等。此外或替代地，可以采用 一个或多个局部射频线圈，例如表面线圈或多个表面线圈、感测线圈阵列、躯干线圈等(未 示出)。在图1的实施例中，全身线圈30执行发射和接收两种功能。亦即，由一个或多个射 频发射器32在磁共振频率上激励全身线圈30，以在设置于检查区域18中的对象中激励磁 共振，还结合一个或多个射频接收器34使用全身线圈30以接收响应于这种激励源于受检 者的磁共振信号。射频开关电路36使全身线圈30能够执行发射和接收功能。尽管被图示
5为单独的单元，在一些实施例中，可以将射频开关电路或其部分集成到全身线圈、射频发射 器或射频接收器中。在其他想到的实施例中，全身线圈30执行发射功能，而一个或多个局 部射频线圈接收所产生的磁共振信号。在其他想到的实施例中，省略全身线圈30， 一个或多 个局部射频线圈执行发射和接收功能。更进一步想到使用全身线圈30作为接收线圈，而利 用一个或多个局部射频线圈激励磁共振。还想到用其他射频线圈和线圈组合来执行磁共振 激励和信号检测。 尽管例示了水平内腔型扫描器作为范例，但显然可以使用几乎任何类型的磁共振 扫描器，例如垂直磁共振扫描器、开放磁共振扫描器等。 磁共振扫描器10在扫描器控制器40的控制下工作以执行选定的磁共振序列，例 如三维回波平面成像(3D EPI)序列，以沿着笛卡儿格栅或其他配置采集k空间样本。K空 间样本存储在k空间数据缓冲器42中。重构处理器44应用适于重构笛卡儿k空间数据的 傅里叶变换重构算法或应用适用于k空间数据采集中使用的空间编码的另一种重构算法， 以便产生存储于图像缓冲器46中的重构图像。磁化率梯度映射器50产生存储于磁化率梯
度映射缓冲器52中的磁化率梯度矢量映射(VP。 继续参考图1并主要参考图2，重构处理器44和磁化率梯度映射器50共同界定磁 化率处理器44、50，磁化率处理器根据采集到的磁共振成像数据产生包括方向信息的磁化 率梯度映射。参考图2，描述了由重构处理器44和磁化率梯度映射器50的适当实施例进 行的例示性处理范例。在图2中由体素的笛卡儿格栅示意性表示采集到的磁共振成像数据 Dk。图示的实施例中的磁共振成像数据Dk是借助例如3D EPI的2D或3D梯度回波成像序 列采集到的k空间数据。由重构处理器44通过适当的图象重构技术，例如傅里叶变换重构 算法将k空间数据Dk重构成复合三维磁共振图像数据集D工。 磁化率梯度映射器50利用一维傅里叶变换从复合三维磁共振图像数据集D工提取 三维磁化率梯度映射Dvx。对于图像数据集D工的每个图像体素而言(任选地排除最外边缘 的体素)，在三个正交笛卡儿坐标方向上，例如在三个常规x、 y和z维度上，计算一维傅里 叶变换。 在每个维度x、y和z中单独针对n个相邻体素的子集执行一维傅里叶变换。在图 2中，将在一个空间维度上确定单个梯度示为范例。 一维傅里叶变换F包括-n/2到n/2-l 傅里叶分量。如可以在图2中看到的，这些傅里叶分量的最大值按比例地向沿着傅里叶变 换的方向作用的磁场梯度偏移。从离散的傅里叶分量F，确定最大值的位置。任选地，利用 最小二乘法拟合程序以子傅里叶分量分辨率确定最大值的位置。对应于傅里叶分量零频率 位置的最大值位置决定着这里称为相应体素子集的回波偏移参数SP,的参数。重复同样的 流程以确定y和z维度中的SPy和SPZ。针对所有三个维度独立确定最大值能够针对相应 体素子集合成出表示磁场梯度的强度和方向。 针对n个体素的所有子集确定的这些矢量的幅度构成了回波偏移映射SP。在一些 实施例中，与三维磁共振图像数据集D工相比，回波偏移映射SP具有降低n倍的空间分辨率。 在想到的其他实施例中，利用滑动窗口进行傅里叶变换并将分辨率降低小于n的量。任选 地，通过线性内插恢复由于进行傅里叶变换导致的任何分辨率损失，以产生与图像D工具有 相同分辨率的三维磁化率梯度映射Dvx。可选地，回波偏移映射SP可以充当磁化率梯度映 射。在图2中，示出了由体素元构成的三维数据集，然而，也想到过由像素元构成的二维数
6据集的采集和/或处理。 图示的重构处理器44和磁化率梯度映射器50是范例。更一般地，可以使用任何
适当的技术来根据采集的磁共振成像数据产生包括磁化率方向信息的三维磁化率梯度映 射D^。例如，另一种想到的方法采用专门的磁共振序列来采集磁共振成像数据，通过适当
处理从磁共振成像数据可以直接产生包括方向信息的三维磁化率梯度映射D^，而没有中
间图像重构运算。在想到的其他实施例中，利用相位映射，并在空间的每个方向上将线性斜 率拟合到相邻体素的相位，类似于在空间每个方向上的FFT，在(复合)图像域中计算磁化 率梯度映射。这提供了类似信息，因为k空间中的回波偏移被反映在图像空间中相位的变 化中。这种方法可能必须要在拟合线性斜率之前打开相位，尤其是在3D中。
继续参考图1，三维磁化率梯度映射D^被存储在磁化率梯度映射缓冲器52中，并 被磁化率梯度滤波器60处理，以产生被存储在磁化率梯度图像缓冲器62中的磁化率梯度 图像。磁化率梯度图像描绘的是磁化率梯度信息，包括至少一些磁化率梯度幅度信息和至 少一些磁化率梯度方向信息。如这里所公开的，通过在磁化率梯度图像中包括至少一些磁 化率梯度方向信息，可以重构所得的梯度图像以强调对应于感兴趣特征的对比，同时抑制 对应于不感兴趣特征的对比。磁化率梯度图像可以显示于用户接口 66的显示器64上或打 印在打印机或其他标记引擎68上、存储于硬盘或其他非易失性存储器上、通过局域网或因 特网发送或以其他方式得到利用。在图示的实施例中，用户接口 66还使医生、研究者、放射 学家或其他用户能够与控制器40以接口交互，以操作磁共振扫描器IO。在其他实施例中， 提供独立的用户接口，以操作扫描器和显示或以其他方式利用所产生的图像。
在一些实施例中，磁化率梯度滤波器60用于抑制大尺度磁化率梯度，亦即，在较 大尺度上表现出方向排列的磁化率梯度。当感兴趣的特征预计为较小尺度时，例如对标记 的细胞或标记细胞聚集体成像时，这些实施例是有利的。在这种应用中，大尺度磁化率梯度 方向排列可能与空气/组织过渡或与所标记细胞不相关的其他更大尺度解剖特征相关。在 用于抑制大尺度磁化率梯度的适当方法中，基于每个像素或每个体素确定磁化率梯度的方 向排列。如果方向排列超过阈值，那么磁化率梯度被抑制为大尺度磁化率梯度。
继续参考图1，在一些实施例中，磁化率梯度滤波器60采用内核滤波器。内核滤 波器通过向图像中的每个像素或体素(可能不包括图像边缘的像素或体素)施加内核70 而工作。内核定义了从中心像素或体素及其相邻者构成的组选择的至少一些像素或体素的 磁化率矢量的矢量和或另一种组合。利用使用内核产生的和或其他组合替换中心像素或体 素。例如，适当地将归一化矢量和内核写作<formula>formula see original document page 8</formula> 其中，体素、y,z为中心体素，符号"一"表示代替运算，"一"符号右侧的表达式表
示体素V,,^及其二十六个最近相邻体素的磁化率的矢量和，亦即，在以体素V,,^为中心的
3X3X3立方体中的二十七个体素的磁化率矢量的矢量和，由縮放因子1/27进行归一化。 符号I I. I I表示矢量和的幅度。 如果磁化率矢量在至少与内核尺寸，即3X3X3体素立方体一样大的空间范围上 排列，该矢量和内核的幅度可能较大，因为在这种情况下，由方程(1)的内核组合的磁化率 梯度矢量沿相同的一般方向取向并将组合以产生较大的矢量和。对于由空气/组织边界和 其他较大尺度特征产生的磁化率梯度，预计是这种情况。 另一方面，小的对象，例如用基于氧化铁的磁性造影剂标志的生物细胞或生物细 胞小组，将会产生在通常较小的空间范围上排列的磁化率梯度。在这种情况下，由方程(1) 的内核组合的磁化率梯度矢量一般沿不同方向取向，并将不会组合来产生较大矢量和。换 言之，尽管由于被标记细胞或被标记细胞聚集体导致的磁化率梯度可以具有大的个体幅 度，这些磁化率梯度矢量的方向基本是随机取向的，使得磁化率梯度矢量倾向于在方程(1) 的矢量和中相互抵消，从而产生小值。 方程(1)的内核为例示性范例，可以使用其他内核。例如，类似地可以使用在 5X5X5立方体的125个体素上执行矢量和的较大内核。也想到过执行除矢量和之外的组 合的内核，例如仅对磁化率矢量的一个分量，例如"x"分量求和的内核。
参考图3，示意性示出了磁化率梯度滤波器的实施例。逐个体素地处理磁化率梯度 映射D^。体素选择器80选择要滤波的体素。矢量求和器82利用所选体素作为中心体素， 并执行方程(1)的矢量加法，或根据另一选定内核来计算矢量和，并执行额外的处理84，包 括针对方程(l)，计算矢量和的幅度并除以N，即内核中的体素数量(对于方程(1)而言N =27，但如果例如内核为5X5X5立方体，那么例如N二 125将更加适合)。在一些实施例 中，省略归一化运算〃 +N"。此外，内核可以定义除矢量和之外的运算。例如，内核可以通 过适当组合数值微分运算来估计散度运算("IIVf')的幅度。 对于例示的内核定义矢量和经縮放的幅度的范例而言，滤波还包括阈值设定运 算。在适当的方法中，图形用户接口会话86为用户提供滑块88，用户可以加以操控以选择 滤波的量。如图形用户接口会话86中所示，经滑块88输入的阈值的大值导致仅滤掉最大 的特征，即表现出最大长程方向排列的那些特征。相反，经滑块88输入的阈值的小值导致 滤掉除最小特征外的所有特征，亦即具有非常小长程方向排列的那些特征。任选地用数值
8输入、跨过被允许阈值范围的选项离散集等替换图示的滑块88。由阈值器90使用利用图形 用户接口会话86选择的、或经另一种用户输入选择的，或硬编码到滤波器60中的阈值。如 果被滤波的值(在图示范例中为归一化矢量和幅度)低于阈值，那么所表示的长程方向排 列充分低，使得磁化率梯度特征可能对应于类似尺寸的细胞或细胞聚集体或其他特征，体 素幅度转移块92计算所选体素(即所使用内核的中心体素)的幅度。或者，如果被滤波值 处于或高于阈值，那么所表示的长程方向排列过高，表示磁化率梯度特征可能对应于空气/ 组织边界或其他不感兴趣的大尺度特征，因此体素替换块94利用默认的低亮度值替换所 选体素(亦即，所采用内核的中心体素)。 组合块92、94的输出以产生具有幅度和方向信息的磁化率梯度图像96。幅度信息 包括在磁化率梯度图像96中，即将仅具有短程方向排列的那些磁化率梯度矢量的幅度经 由体素幅度转移块92并入梯度图像6中。方向信息包括在磁化率梯度图像96中，即去除 长程方向排列被阈值表示为"过大"的那些磁化率梯度矢量并用默认低亮度值替换，使得磁 化率梯度图像96仅保留与阈值相比具有短程排列的磁化率梯度。在图1所示的磁化率梯 度图像缓冲器62中适当存储磁化率梯度图像96，并利用灰度级强度编码、彩色编码或其他 表现形式在显示器64上进行适当显示，或经由标记引擎68打印或以其他方式利用。
参考图4和5，示出了图3的滤波应用范例。图4示出了未经过图3所示滤波而转 换成幅度值的磁化率梯度映射。换言之，图4示出了针对磁化率梯度映射Dvx的切片的图 片磁化率梯度幅度值。特征LC表示用基于氧化铁的标签标记的细胞聚集体。另一方面，特 征AT表示空气/组织边界或界面。图5示出了在利用矢量加法3X3X3体素的立方体根 据图3的方法滤波之后，图4的磁化率梯度映射。标记的细胞特征LC保留下来，而可以看 到空气/组织界面特征AT受到长程定向滤波的很大抑制。 图示的内核滤波为例示性范例。滤光器60可以采用其他类型的滤波器。例如，滤 波器60可以采用包括向磁化率梯度施加矢量场运算的滤波器。例如，预计对识别标记细胞 或细胞聚集体有用的一种矢量场运算是散度运算。适当的滤光器如下
肌
肌
+
▽7
(2)' 散度场运算是度量场源于或收敛于给定点的趋势的运算符。在标记细胞活细胞 聚集体的情况下，磁化率梯度应该起源于或者聚集于标记细胞或细胞聚集体，从而方程(2) 应该具有针对该区域的较大值。另一方面，空气/组织界面更加扩展，不具有点源配置，因 此散度值较低。在一些实施例中，方程(2)的输出"^是图3所示的阈值，以结合阈值器90
和转移块92、94产生磁化率梯度图像96。由于方程(2)的散度幅度滤波器输出/)^的大值
更可能对应于被标记细胞，而小值更可能对应于空气/组织界面或其他大尺度方向特征， 所以在使用方程(2)时应当由">"比较符替换阈值器90的"<"比较符，以便有选择地维 持尺寸和配置对应于被标记细胞或细胞聚集体的特征。 图3所示的滤波方法经由体素幅度转移块92将磁化率梯度矢量幅度转移到磁化 率梯度图像96中，在阈值器90控制下由体素替换块94替换的那些值除外。在图3的方法 中选择阈值，以产生描绘磁化率梯度幅度的磁化率梯度图像，但在大于选定空间排列范围 上方向排列的磁化率梯度幅度得到抑制。这种方法非常适于对诸如被标记细胞和细胞聚集体的小特征成像。 或者，可以使用阈值来产生描绘磁化率梯度幅度的磁化率梯度图像，但在小于所 选空间排列范围上方向排列的磁化率梯度幅度得到抑制。这种备选方法非常适于对诸如空 气/组织界面的大尺度特征成像，同时抑制不太可能对应于空气/组织界面的较小尺度磁 化率梯度特征。 图3所示的滤波方法经由体素幅度转移块92将磁化率梯度矢量幅度转移到磁化 率梯度图像96中，在阈值器90控制下由体素替换块94替换的那些值除外。然而，还想到 直接采用内核滤波器的输出、矢量场运算或其他计算，而不是将其用作阈值机制。例如，方 程(2)的输出"；可以直接充当磁化率梯度图像，而不是使用该输出来控制阈值。在这种情 况下，磁化率梯度图像是磁化率梯度映射的散度。在本实施例中，在图l所示的磁化率梯度 图像缓冲器62中直接存储方程(2)的输出"；，并利用灰度级强度编码、彩色编码或其他表
现形式在显示器64上进行适当显示，或经由标记引擎68打印或以其他方式利用。
参考图6，另一种想到的产生磁化率梯度图像的方法利用了磁化率梯度矢量的方 向轨迹。例如，在图形用户接口 66的显示器64上显示磁化率梯度映射Dvx，例如以灰度级 显示为绘制磁化率梯度矢量幅度的所选切片。用户选择要跟踪的种子体素IOO或这种种子 体素的聚集体。在当前体素处确定磁化率梯度方向，通过从体素到体素跟随磁化率梯度矢 量的方向来反复跟踪磁化率梯度流。在图6中，磁化率梯度方向处理器102判断当前体素 处的磁化率方向。为了适应噪声，可以利用当前体素及其最近相邻者的平均方向，或利用一 些其他方向平均或平滑操作确定方向。任选地，可以将所确定的方向投射到感兴趣平面，例 如要与叠加于其上的磁化率梯度流一起显示的所选切片平面。当前体素方向标记器104利 用所确定的方向标记当前体素，下一体素识别器106沿着所确定的方向识别下一体素。同 样，任选地约束下一体素使之位于感兴趣平面中。停止准则判断块108判断磁化率梯度流 是否被终止(例如，磁化率梯度是否过小而不能有效跟随)，否则，处理循环回到磁化率梯 度方向处理器102，处理下一体素。这种处理的结果是始于种子体素100并终止于停止准则 判断块108确定的点的磁化率梯度流线110。任选地，可以从多个不同的种子体素，例如体 素的线或表面的每个开始跟踪，并组合结果以产生一组映射磁化率梯度方向流的流线。
预计在磁化率梯度源具有对应于流的长程排列时，这种跟踪方法是有用的。例如， 注入血流的基于氧化铁的磁性造影剂能够实现向感兴趣器官中输入造影剂，可以利用构思 的方向跟踪方法跟踪这种输入。通过在造影剂注入感兴趣器官期间的不同时间采集相继图 像，可以随着时间精确映射输入过程并发现诸如血流障碍的特征。可以在重构图像上，或 磁化率梯度映射Dvje的幅度图像上叠加所得的流线。也想到过更复杂的表示，例如，在这种 表示中，所显示的流线在沿着流线的每个点处具有对应于该点处磁化率梯度矢量幅度的宽 度。 返回到图l，可以通过各种方式物理地实现所公开的处理部件，例如图示的重构处 理器44、磁化率梯度映射器50和磁化率梯度滤波器60、70。在一些实施例中，通过诸如微 处理器、微控制器的通用处理器或微处理器或微控制器的组合，结合存储介质或媒介来实 现各部件，存储介质存储着可执行以执行图示处理部件44、50、60、70实施的所选方法。存 储介质可以是诸如光盘、磁盘、磁带、闪速存储器、网络服务器存储器等的非易失性存储器、诸如随机存取存储器(RAM)的易失性存储器或其各种组合。在一些实施例中，将处理部件 44、50、60、70中的一个、一些或全部实现为专用集成电路(ASIC)部件。在一些实施例中， 将处理部件44、50、60、70中的一个、一些或全部与图形用户接口 66集成。例如，图形用户 接口 66可以是计算机，该计算机具有硬盘驱动器或其他存储介质，存储着可以由计算机的 一个或多个处理器执行的指令，以执行由图示处理部件44、50、60、70实现的所选方法，图 形用户接口由额外存储的指令实现，所述额外存储的指令可以由一个或多个处理器结合显 示器64和键盘、鼠标或其他用户输入设备来执行。可以用各种方式部分或整体集成各处理 部件44、50、60、70，例如，与图形用户接口 66分立的单个计算机可以实现处理部件44、50、 60、70。在后面一些这种实施例中，实现处理部件44、50、60、70的计算机可以逻辑地设置于 网络或因特网上，并可以利用界定与磁共振扫描器IO—起设置的图形用户接口 66的计算 机加以访问。这些仅仅是一些例示性实施例，可以将处理部件44、50、60、70实现为硬件、软 件、固件或其各种组合的其他配置。 已经描述了优选实施例。在阅读和理解前述详细说明的前提下，其他人可以想到 各种修改和变化。只要修改和变化落入所附权利要求或其等价要件的范围内，本发明意在 被视为包括所有这种修改和变化。
权利要求
一种方法，其包括采集磁共振成像数据(Dk)；根据所述磁共振成像数据产生磁化率梯度矢量映射()；以及对所述磁化率梯度矢量映射进行滤波以产生描绘磁化率梯度信息的磁化率梯度图像(96，110)，所述磁化率梯度信息包括至少一些磁化率梯度方向信息。F200880014032XC00011.tif
2. 根据权利要求1所述的方法，还包括 显示所述磁化率梯度图像(96,110)。
3. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述产生包括 根据所采集的磁共振成像数据(Dk)重构磁共振图像(D》；以及计算具有根据所述磁共振图像的线性相邻像素或体素的正交一维傅里叶变换(F)导出的分量的磁化率梯度矢量。
4. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述产生包括根据从所述磁共振成像数据(Dk)提取的磁化率梯度诱生的回波偏移(SP)导出磁化率梯度矢量。
5. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述滤波包括向所述磁化率梯度矢量映射(DVx)应用内核滤波器(60)，所述内核滤波器的内核 (70)组合从由中心像素或体素及其相邻像素构成的组选择的至少一些像素或体素的磁化 率梯度矢量。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述内核(70)产生所选像素或体素的磁化率梯 度矢量的矢量和。
7. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述滤波包括向所述磁化率梯度矢量映射(DVx)应用至少部分可用于所述矢量场方向的矢量场运算。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述矢量场运算包括散度运算。
9. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述滤波包括产生磁化率梯度图像(96)，所述磁化率梯度图像描绘磁化率梯度幅度并抑制在大于所 选空间排列范围上方向排列的磁化率梯度幅度。
10. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述滤波包括跟踪所述磁化率梯度矢量映射(Dvx )中的磁化率梯度流，以产生一个或多个磁化率 梯度矢量流线(110)。
11. 一种用于执行根据权利要求1所述的方法的处理器或计算机媒介。
12. —种装置，其包括磁化率梯度处理器(44，50)，用于根据磁共振成像数据(Dk)产生磁化率梯度矢量映射 (DVx);以及磁化率梯度滤波器(60，70)，用于对所述磁化率梯度矢量映射进行滤波以产生描绘磁 化率梯度信息的磁化率梯度图像(96， 110)，所述磁化率梯度信息包括至少一些磁化率梯度 方向信息。
13. 根据权利要求12所述的装置，还包括磁共振扫描器(IO)，用于采集磁共振成像数据(Dk)。
14. 根据权利要求12所述的装置，还包括显示器(64)或标记引擎(68)，用于显示或打印所述磁化率梯度图像(96,110)。
15. 根据权利要求12所述的装置，其中，所述磁化率梯度处理器(44,50)包括 重构处理器(44)，用于根据所采集的磁共振成像数据(Dk)重构磁共振图像；以及 磁化率映射器(50)，用于根据从所述磁共振图像提取的磁化率梯度诱生的回波偏移(SP)计算磁化率梯度矢量。
16. 根据权利要求12所述的装置，其中，所述磁化率梯度滤波器包括具有内核(70)的内核滤波器(60，70)，所述内核组合从由中心像素或体素及其相邻像 素构成的组选择的至少一些像素或体素的磁化率梯度矢量。
17. 根据权利要求12所述的装置，其中，所述磁化率梯度滤波器包括 矢量求和器(82)，用于以相加方式组合所选像素或体素的磁化率矢量。
18. 根据权利要求12所述的装置，其中，所述磁化率梯度滤波器(60,70)向所述磁化率梯度矢量映射(DVx )应用矢量场运算符。
19. 根据权利要求12所述的装置，其中，所述磁化率梯度滤波器(60,70)包括 流跟踪器(102， 104， 106， 108)，用于跟踪所述磁化率梯度矢量映射(DVx)中的磁化率梯度流，以产生一个或多个磁化率梯度矢量流线(110)。
20. —种存储介质，其存储的可执行指令执行包括如下步骤的方法根据所述磁共振成像数据(Dk)产生磁化率梯度矢量映射(DVx );以及对所述磁化率梯度矢量映射进行滤波以产生描绘磁化率梯度信息的磁化率梯度图像 (96， 110)，所述磁化率梯度信息包括至少一些磁化率梯度方向信息。
21. 根据权利要求20所述的存储介质，其中，所述滤波包括如下各项之一 向所述磁化率梯度矢量映射(DVx)应用内核滤波器(60， 70); 向所述磁化率梯度矢量映射(Dvx )应用矢量场运算；以及跟踪所述磁化率梯度矢量映射(DVx )中的磁化率梯度流，以产生一个或多个磁化率
全文摘要
一种用于产生图像的方法包括采集磁共振图像(DI)；根据所述磁共振图像产生磁化率梯度矢量映射(DΔx)；以及对所述磁化率梯度矢量映射进行滤波以产生描绘磁化率梯度信息的磁化率梯度图像(96，110)，所述磁化率梯度信息包括至少一些磁化率梯度方向信息。
文档编号G01R33/48GK101784907SQ200880014032
公开日2010年7月21日 申请日期2008年4月30日 优先权日2007年4月30日
发明者E·B·韦尔奇, H·达恩克, T·R·舍夫特, 刘巍 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司