[發明專利]噪聲抑制方法和設備

在審

• 申請號: 202010597758.3
• 申請日: 2015-09-04
• 公開（公告）號: CN111896903A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 托德·雷亞里克;格雷戈里·L·哈爾瓦特;馬修·斯科特·羅森;喬納森·M·羅思伯格
• 申請（專利權）人: 海珀菲納研究股份有限公司
• 主分類號: G01R33/54
• 分類號: G01R33/54
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;董娟

根據一些方面，提供了一種抑制磁共振成像系統的環境中的噪聲的方法。該方法包括：基于分別由至少一個主線圈和至少一個輔助傳感器從環境中獲得的多個校準測量結果來估計傳遞函數，至少部分地基于該傳遞函數來估計由至少一個主線圈接收的磁共振信號中存在的噪聲，以及使用噪聲估計來抑制磁共振信號中的噪聲。

本申請為于2017年4月1日提交、申請號為201580053879.9、發明名稱為“噪聲抑制方法和設備”的中國專利申請的分案申請。所述母案申請的國際申請日為2015年9月4日，國際申請號為PCT/US2015/048479。

背景技術

磁共振成像(MRI)為許多應用提供了重要的成像模態，并且廣泛用于臨床和研究環境中以產生人體內部的圖像。作為一般性的，MRI基于檢測磁共振(MR)信號，其是響應于由施加的電磁場導致的狀態變化而由原子發射的電磁波。例如，核磁共振(NMR)技術包括：在被成像的對象中的原子(例如，人體組織中的原子)的核自旋的重新排列或弛豫時，檢測從激發的原子的核發射的MR信號。檢測的MR信號可以被處理以產生圖像，這在醫學應用的環境中，允許對身體內的內部結構和/或生物過程進行調查以用于診斷、治療和/或研究目的。

MRI由于在沒有其他模態的安全性考慮(例如，不需要使受試者暴露于電離輻射例如x射線或將放射性物質引入身體)下產生具有相對高分辨率和對比度的非侵入性圖像的能力而為生物成像提供了有吸引力的成像模態。另外，MRI特別適合于提供軟組織對比度，其可以用于對其他成像模態不能令人滿意地成像的主題進行成像。此外，MR技術能夠捕獲關于其他模態不能獲取的結構和/或生物過程的信息。然而，MRI存在許多缺點，對于給定的成像應用，這可能涉及設備的相對高的成本、有限的可用性(例如，難以獲得對臨床MRI掃描儀的訪問)和/或圖像采集過程的長度。

臨床MRI的趨勢是增加MRI掃描儀的場強度，以改進掃描時間、圖像分辨率和圖像對比度中的一個或更多個，這反而繼續提高了成本。絕大多數安裝的MRI掃描儀在1.5或3特斯拉(T)下工作，這指的是主磁場B_o的場強。臨床MRI掃描儀的粗略成本估計為每特斯拉大約一百萬美元，這沒有將操作這樣的MRI掃描儀所涉及的實質性操作成本、服務成本和維護成本考慮在內。

這些高場MRI系統通常需要大的超導磁體和相關聯的電子器件，以生成對象(例如，患者)在其中成像的強均勻靜磁場(B_o)。這樣的系統的尺寸是相當大的，其中，典型的高場MRI裝置包括用于磁體、電子器件、熱管理系統和控制臺區域的多個房間。高場MRI系統的尺寸和費用通常限制它們在以下設施的使用，如具有充足的空間和資源來購買和維護它們的醫院和學術研究中心。高場MRI系統的高成本和大量空間需求導致MRI掃描儀的可用性有限。因此，如下面進一步詳細討論的，常常存在以下臨床情況：MRI掃描將是有益的，但是由于上述一個或更多個限制而是不實際的或不可行的。

發明內容

發明人開發了基于從環境中獲得的噪聲測量的噪聲抑制和/或避免技術。噪聲測量隨后用于通過以下減小在操作期間由磁共振成像(MRI)系統檢測的MR信號中存在的噪聲：抑制環境噪聲、將MRI系統配置成在具有較少噪聲的頻帶或頻率區間(frequency bin)中操作、或兩者。

一些實施方式包括一種抑制磁共振成像系統的環境中的噪聲的方法，該方法包括：基于分別由至少一個主線圈和至少一個輔助傳感器從環境中獲得的多個校準測量結果來估計傳遞函數，至少部分地基于該傳遞函數來估計由至少一個主線圈接收的磁共振信號中存在的噪聲，以及使用該噪聲估計來抑制磁共振信號中的噪聲。

一些實施方式包括一種磁共振成像系統，其包括至少一個主線圈、至少一個輔助傳感器、至少一個控制器，該至少一個控制器被配置成：使至少一個主線圈和至少一個輔助傳感器各自從磁共振成像系統的環境中獲得多個校準測量結果，以及基于相應的多個校準測量結果來估計傳遞函數；該控制器還被配置成：至少部分地基于該傳遞函數來估計由至少一個主線圈接收的磁共振信號中存在的噪聲，以及使用噪聲估計來抑制磁共振信號中的噪聲。