[發(fā)明專利]運(yùn)動(dòng)校正的壓縮感知磁共振成像

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780045151.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN109477878B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·尼爾森;P·博爾納特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號(hào): G01R33/561
• 分類號(hào): G01R33/561;G01R33/565
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

本發(fā)明提供了一種磁共振成像系統(tǒng)(100)，包括：存儲(chǔ)器(150)，其用于存儲(chǔ)機(jī)器可執(zhí)行指令(160)并且用于存儲(chǔ)根據(jù)壓縮感知磁共振成像協(xié)議來采集測量的磁共振數(shù)據(jù)的脈沖序列命令(162)；以及處理器(144)，其用于控制所述磁共振成像系統(tǒng)。對(duì)所述機(jī)器可執(zhí)行指令的執(zhí)行使所述處理器：利用所述脈沖序列命令來控制(200)所述磁共振成像系統(tǒng)以采集所述測量的磁共振數(shù)據(jù)，其中，所述測量的磁共振數(shù)據(jù)被采集為測量的數(shù)據(jù)部分(164)，其中，所述測量的數(shù)據(jù)部分中的每個(gè)是在一時(shí)間段期間被采集的；根據(jù)所述壓縮感知磁共振成像協(xié)議使用所述測量的磁共振數(shù)據(jù)來重建(202)中間磁共振圖像(168)；使用所述中間磁共振圖像針對(duì)所述測量的數(shù)據(jù)部分中的每個(gè)來計(jì)算(204)預(yù)測的數(shù)據(jù)部分(170)；使用所述預(yù)測的數(shù)據(jù)部分針對(duì)所述測量的數(shù)據(jù)部分中的每個(gè)來計(jì)算(206)殘差(172)；在所述殘差在預(yù)定閾值之上的情況下將所述測量的數(shù)據(jù)部分中的一個(gè)或多個(gè)識(shí)別(208)為異常數(shù)據(jù)部分(176)；并且根據(jù)所述壓縮感知磁共振成像協(xié)議使用所述測量的磁共振數(shù)據(jù)來重建(210)校正的磁共振圖像(178)，并且其中，一個(gè)或多個(gè)所述異常數(shù)據(jù)部分從對(duì)所述校正的磁共振圖像的所述重建中被排除。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁共振成像，具體涉及壓縮感知磁共振成像。

背景技術(shù)

磁共振成像(MRI)掃描器使用大的靜態(tài)磁場來對(duì)齊原子的核自旋，作為用于產(chǎn)生患者的身體內(nèi)的圖像的流程的一部分。該大的靜態(tài)磁場被稱為B0場或主磁場。

一種空間編碼的方法是使用磁場梯度線圈。通常存在用來沿著三個(gè)不同正交方向生成三個(gè)不同梯度磁場的三個(gè)線圈。

在MRI掃描期間，由一個(gè)或多個(gè)發(fā)射器線圈生成的射頻(RF)脈沖引起所謂的B1場。另外，施加的梯度場和B1場確實(shí)引起對(duì)有效局部磁場的干擾。RF信號(hào)然后由核自旋發(fā)射并且由一個(gè)或多個(gè)接收器線圈探測。這些RF信號(hào)包含在k空間中編碼的圖像數(shù)據(jù)。k空間的中心區(qū)域一般比k空間的外部區(qū)域包含更多的圖像信息。奈奎斯特采樣定理是充分的，但不一定是必要的條件。可接受的磁共振圖像經(jīng)常能夠通過比由奈奎斯特定理規(guī)定的更少地對(duì)k空間進(jìn)行采樣來重建。

Lustig、Michael等人的綜述文章“Compressed sensing MRI”(IEEE SignalProcessing Magazine 25.2(2008)：72-82)描述了一種被稱為壓縮感知(CS)的技術(shù)，其中，磁共振(MR)圖像使用k空間的稀疏采樣來進(jìn)行采集。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在獨(dú)立權(quán)利要求中提供了一種磁共振成像系統(tǒng)、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及一種方法。在從屬權(quán)利要求中給出了實(shí)施例。

本發(fā)明的實(shí)施例可以提供用于改善使用壓縮感知磁共振成像協(xié)議產(chǎn)生的磁共振圖像的質(zhì)量的手段。使用CS對(duì)圖像的重建是迭代過程。得到的圖像不一定會(huì)匹配k空間中的原始磁共振數(shù)據(jù)樣本。本文中描述的技術(shù)使用CS的那些特征來識(shí)別可能由于正被成像的對(duì)象的運(yùn)動(dòng)而被損害或由于其他原因而被損壞的數(shù)據(jù)。采集的磁共振數(shù)據(jù)首先用來根據(jù)CS成像協(xié)議來重建圖像。這得到中間磁共振圖像。其次，該圖像然后用來計(jì)算預(yù)測的k空間數(shù)據(jù)(在本文中被稱為預(yù)測的數(shù)據(jù)部分)。k空間中的足夠的數(shù)據(jù)部分被測量，以允許對(duì)中間磁共振圖像的重建。中間磁共振圖像可以具有低空間分辨率、小的視場，并且當(dāng)并行成像被使用時(shí)，具有高折疊度。中間磁共振圖像的質(zhì)量越好，異常越能夠被準(zhǔn)確地識(shí)別，并且可能需要壓縮感知重建中的更少的迭代次數(shù)來實(shí)現(xiàn)更高的圖像質(zhì)量。中間磁共振圖像從測量的磁共振信號(hào)(即k空間數(shù)據(jù)點(diǎn)或數(shù)據(jù)部分(k空間輪廓))來重建。使用測量的磁共振數(shù)據(jù)來重建中間磁共振圖像可以包括整體覆蓋的k空間的整體k空間覆蓋被用于重建中間磁共振圖像。所有實(shí)際測量的數(shù)據(jù)部分的子集可以足以重建低分辨率和/或低視場的中間磁共振圖像。