[發明專利]用于多狀態磁共振指紋識別的磁共振成像系統、方法和計算機可讀介質

有效

• 申請號: 201780077164.6
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN110073232B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: K·佐默;M·I·多內瓦;T·E·阿姆托爾;P·柯肯;J·J·邁內克
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G01R33/50
• 分類號: G01R33/50;G01R33/54
• 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

本發明提供一種磁共振成像系統(100)，用于采集測量區域(108)內的來自對象(118)的磁共振數據(142)。所述磁共振成像系統(100)包括：用于控制所述磁共振成像系統(100)的處理器(130)和存儲機器可執行指令(150、152、154)、脈沖序列命令(140)和字典(144)的存儲器(136)。脈沖序列命令(140)被配置用于控制所述磁共振成像系統(100)以每個重復時間采集多個穩態自由進動(SSFP)狀態的所述磁共振數據(142)。脈沖序列命令(140)還被配置用于控制磁共振成像系統(100)以根據磁共振指紋識別協議采集所述多個穩態自由進動(SSFP)狀態的所述磁共振數據(142)。所述字典(144)包括多個組織參數集。每個組織參數集被分配有針對多個SSFP狀態預先計算的信號演變數據。

技術領域

本發明涉及磁共振成像，具體地，涉及磁共振指紋識別。

背景技術

磁共振指紋識別(MRF)是這樣一種技術，其中，施加隨時間分布的多個RF脈沖，使得它們使來自不同類型組織的信號對所測量的磁共振 (MR)信號具有獨一無二的貢獻。將來自識別組織的具體類型或組成的一組或固定數量的組織參數的預計算信號貢獻的有限字典與所測量的MR信號進行比較，并且能夠在單個體素內確定識別引起所測量的MR信號的組織的類型或組成的參數。例如，如果已知體素僅包含水、脂肪和肌肉組織，則僅需要考慮識別這三種材料及其組成的組織參數的貢獻，并且僅需要少量RF脈沖來準確地確定體素的組織的組成的參數。

磁共振指紋識別技術在Ma等人的期刊文章“Magnetic ResonanceFingerprinting”(Nature，2013年，第495卷，第187至193頁)中進行了介紹。磁性指紋識別技術還在美國專利申請US 2013/0271132 A1和US 2013/0265047 A1中進行了描述。

發明內容

本發明在獨立權利要求中提供一種磁共振成像系統、計算機程序產品和方法。在從屬權利要求中給出了實施例。

磁共振(MR)數據在本文中定義為，在磁共振成像掃描期間使用磁共振裝置的天線所記錄的由原子自旋發射的射頻信號的測量值。磁共振數據是醫學圖像數據的范例。磁共振成像(MRI)圖像在本文中定義為，包含在磁共振成像數據內的重建的二維或三維可視化的解剖數據。能夠使用計算機來執行這種可視化。

在常規參數映射方法的情況下，例如，在常規T1和T2映射技術中，以針對T1映射的不同的反轉時間或針對T2映射的不同的回波時間一個接一個地采集若干完全采樣的圖像。使用從T1和T2的變化產生的每個體素的多個值通過應用指數擬合來分別確定針對T1映射數據的弛豫時間和針對T2映射數據的衰減時間。

然而，這種常規定量MRI方法具有高度耗時的缺點，因為一次僅測量一個參數。在對于每個圖像改變一個特定的采集參數同時所有其他采集參數保持恒定的情況下，采集針對若干圖像的磁共振數據。隨后將獲得的MRI 數據與數學模型擬合，以估計一個感興趣采集參數，例如，像弛豫時間(T1) 或信號衰減時間(T2)。為了獲得關于一個以上的采集參數的信息，必須針對每個感興趣參數重復上述過程。然而，對于MRI技術的臨床應用，主要需要快速和準確的量化。

Ma等人的Nature文章介紹了用于描述這種技術的磁共振指紋識別和術語的基本思想，例如字典，其被理解為涉及磁共振指紋識別字典。

在磁共振指紋識別中，基于針對體素的信號演變來采集組織參數。用于采集信號的采集參數是變化的，所得到的信號演變曲線也被稱為引起所測量的MR信號被記錄的組織的類型或組成的“指紋”。例如，模式識別算法用于找到最能代表每個體素的采集信號演變的字典條目。字典中的每個指紋指向相關聯的組織的MR相關識別特征。