[發明專利]用于并行磁共振成像的線圈選擇

有效

• 申請號: 200980109060.4
• 申請日: 2009-03-06
• 公開（公告）號: CN101971045A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: M·P·J·于里森;P·博爾納特;M·I·多內瓦;M·富德勒
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: G01R33/561
• 分類號: G01R33/561;G01R33/3415
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

技術領域

本發明涉及從大量物理線圈元件中選擇一組線圈元件的方法，計算機程序產品和磁共振成像系統，所述大量物理線圈元件包括在用于執行磁共振成像掃描的線圈陣列中。

背景技術

利用具有大量獨立線圈元件的線圈陣列進行并行成像提供了改進的成像性能和增加的信噪比。當今，一個基本的趨勢就是極大地增加用于接收的線圈元件的數量。最近，已經引入了32元件線圈來提升SNR并且允許更高的約簡因子(NiendorfT.，Hardy?C.J.，Giaquinto?R.O.，Gross?P.，Cline?H.E.，Zhu?Y.，Kenwood?G.，Cohen?S.，Grant?A.K.，Joshi?S.，Rofsky?N.M.，Sodickson?D.K.(2006)Toward?single?breath-hold?whole-heart?coverage?coronary?MRA?using?highly?accelerated?parallel?imaging?with?32-channel?MR?system.Magn?Reson?Med?56：167-176)。

已經提出并且實現了甚至更復雜的線圈陣列，其包括高達128個單獨的單元。然而，許多這些線圈陣列用在僅支持32個接收通道的系統上。使用大量的線圈陣列元件可能導致存儲器的存儲問題以及重建時間增加。

為了克服這些問題，可以應用數據約簡技術。這能夠通過在接收之前利用適當的硬件組合器來線性組合原始線圈數據，在重建之前對樣本數據進行數據壓縮，或者(在接收之前或者之后)通過丟棄來自具有低信號成分的線圈元件的特定數據而實現。

US?7,279,893公開了一種圖像重建技術，其確定對圖像SNR最具有貢獻的接收器通道信息的線性組合，以減少MRI系統的重建引擎所承擔的計算負擔，并且所述圖像重建技術量化針對圖像重建設置的減少的接收器通道的SNR損失。

本發明的目的在于提供從大量物理線圈元件中選擇一組線圈元件的改進方法，改進計算機程序產品和改進磁共振成像系統，所述大量物理線圈元件包括在用于執行磁共振成像掃描的線圈陣列中。

發明內容

本發明提供從大量物理線圈元件中選擇一組線圈元件的方法，所述大量物理線圈元件包括在用于執行針對感興趣區域優化的磁共振成像掃描的線圈陣列中，所述方法包括：確定用于感興趣區域的大量物理線圈元件的線圈敏感度矩陣，并且確定投影矩陣，所述投影矩陣將大量物理線圈元件的敏感度矩陣投影到一組虛擬線圈元件上。隨后，根據投影矩陣確定大量物理線圈元件中的每個物理線圈元件對所述組虛擬線圈元件的貢獻。之后，根據這一貢獻，將具有最顯著貢獻的物理線圈元件選擇為所述組線圈元件。

根據本發明的方法具有如下優勢，原則上考慮線圈元件組合的所有可能子組，以便選擇用于執行對感興趣區域的磁共振成像掃描的最合適的一組線圈元件。不需要在所有可能的子組中進行窮盡搜索，這是因為執行具有笛卡爾k空間采樣的SENSE(敏感度編碼)重建方法，并且投影矩陣方法產生了對要使用的最優線圈的推薦，這不需要逐個線圈元件地搜索最適合組的線圈元件。

根據本發明的方法允許自動的線圈選擇，即僅選擇用于信號采樣的重要線圈，其減少了存儲器和重建的負載。方法中隱含的算法允許自動地選擇相應的線圈而無需任何用戶交互來促進用于SENSE類型成像的最優選擇。該算法對于最優工作流程是重要的，并且已經可應用到自動選擇最佳線圈元件的掃描制定階段期間。此外，其可以在實時交互掃描期間使用，從而應付變化的掃描情況，將最佳系統性能保持在最優實時線圈選擇。

根據本發明的實施例，由線圈敏感度矩陣的因子分解確定投影矩陣。優選地，因子分解由奇異值分解(SVD)執行。SVD具有的優勢為可以以以下方式快速且精確地分解矩陣，即因子中的一個對應于從其能夠以低計算成本在數學上推導出投影矩陣的矩陣。

根據本發明的實施例，通過計算從物理線圈元件接收貢獻的所有投影矩陣元素量值(magnitude)的總和來確定物理線圈元件的貢獻。這具有的優勢為，考慮由所有物理線圈元件的組合作用導致的總作用，而非考慮單獨物理線圈元件對所接收信號的作用。對局部信號有貢獻的所有物理線圈元件的組合作用對應于當利用多線圈技術執行數據采集時的實際情況。

根據本發明的實施例，物理線圈元件的貢獻是所述物理線圈元件對感興趣區域中的所有體素的平均貢獻。

根據本發明的另一實施例，該方法還包括確定大量物理線圈元件的噪聲相關性矩陣，其中根據線圈敏感度矩陣和噪聲相關性矩陣確定投影矩陣。