[發明專利]用于重構并行獲取的MRI圖像的系統

有效

• 申請號: 201210517486.7
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN103027681A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: D·維勒;L·格拉迪;L·沃爾德;V·K·戈亞爾
• 申請（專利權）人: 西門子公司;麻省理工學院
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;劉春元

這是由D.Weller等人在2011年10月6日提交的臨時申請序列號為No.61/543,909的非臨時申請。

技術領域

本發明涉及一種用于在MR成像中進行并行圖像處理的系統，這是通過在生成第二MR圖像數據集合中使用第二權重集合來實現的，所述第二MR圖像數據集合表示具有相對于使用第一權重集合和所生成的包括k空間數據子集的校準數據集合得到的第一合成MR圖像數據集合來說減小的數據分量集合的單個圖像。

背景技術

已知的用于從由多個RF線圈獲取的并行MR圖像生成圖像的系統提供降低質量的圖像，并且相對較慢。依據發明原理的一種系統解決了該缺陷以及相關問題。

發明內容

一種系統使用結合有GRAPPA(全局自動校準部分并行采集)(一種并行成像方法)的壓縮傳感(CS)來加速磁共振(MR)成像，以便由高度欠采樣的數據重構圖像，與單獨使用GRAPPA的重構相比其具有顯著改進的誤差(例如，均方根誤差(RMSE))。一種用于在MR成像中進行并行圖像處理的系統包括多個MR成像RF線圈，用于單獨接收表示患者解剖切片的MR成像數據。MR成像系統使用該多個RF線圈來獲取該切片的對應多個圖像數據集合。圖像數據處理器包括至少一個處理裝置，其被調節成得到用于生成校準數據集合的第一權重集合，該校準數據集合包括表示該多個圖像數據集合的合成圖像數據的k-空間數據的子集。該至少一個處理裝置在生成第一MR圖像數據集合中使用該校準數據集合，使用該校準數據集合和該生成的第一MR圖像數據集合得到第二權重集合，并且在生成第二MR圖像數據集合中使用該第二權重集合，該第二MR圖像數據集合表示具有相對于第一合成MR圖像數據集合而言減小的數據分量集合的單個圖像。

附圖說明

圖1示出了依據發明原理的一種用于在MR成像中進行并行圖像處理的系統。

圖2A示出了依據發明原理的組合量值二維參考圖像，并且圖2B示出了依據發明原理的一種參考線圈圖像的四級‘9-7’離散小波變換(DWT)。

圖3示出了依據發明原理的利用第一采集參數集合獲取的并且使用具有(a)非正則化、(b)吉洪諾夫(Tikhonov)(最小能量)正則化、和(c)稀疏促進正則化的GRAPPA重構生成的組合量值和差圖像。

圖4示出了依據發明原理的利用第二采集參數集合獲取的并且使用具有(a)非正則化、(b)吉洪諾夫(最小能量)正則化、和(c)稀疏促進正則化的GRAPPA重構生成的組合量值和差圖像。

圖5示出了依據發明原理的利用第三采集參數集合獲取的并且使用具有(a)吉洪諾夫(最小能量)正則化和(b)稀疏促進正則化的GRAPPA重構生成的組合量值和差圖像。

圖6示出了依據發明原理的用于在MR成像中進行并行圖像處理的系統所執行的過程的流程圖。

具體實施方式

一種系統使用結合有GRAPPA(一種并行成像方法)的壓縮傳感(CS)來加速磁共振(MR)成像，以便由高度欠采樣的數據重構圖像，與單獨使用GRAPPA的重構相比其具有顯著改進的誤差(RMSE)。該GRAPPA和CS的組合使用CS，以便通過使用線圈圖像的同步稀疏懲罰函數來找到更好的GRAPPA核(kernel)。該方法通過將問題公式化成對于ACS線(line)的核的最小二乘擬合和使用具有該核的GRAPPA生成的圖像的稀疏性的聯合優化來實施。該系統從利用多個線圈的高度欠采樣的并行獲取來重構質量圖像。該系統包括計算裝置(例如，計算機，膝上型電腦，DSP(數字信號處理器)，圖形輸入板，便攜式無線電話)，其從MR成像系統的每個RF線圈接收所獲取的數據，并且整合(integrate)數據以產生重構的圖像。重構的圖像被顯示給用戶，并保存到電子存儲裝置(例如，硬盤驅動器)。

笛卡爾磁共振成像(MRI)包括通過對對應于線的軌跡進行編碼來對三維(3D)空間傅立葉變換(k-空間)進行采樣，所述線并行于橫向平面上的均勻間隔的二維網格中的“讀出”方向，包括正交“相位編碼”方向。獲取時間與編碼的k-空間線的數目和范圍成比例。獲取時間不受讀出方向上的采樣間距的影響，因為沿線的采樣間距不會影響k-空間軌跡的總長度。常見的成像受限于空間分辨率、圖像尺寸(視野)、信噪比(SNR)和獲取時間之間的折衷。對于被分成Δx×Δy×Δz?mm³的體素(具有k_x讀出方向)的X×Y×Z?mm³容積，時間T成比例于