一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例涉及一種方法，所述方法獲取用于生成磁共振圖像的數(shù)據(jù)并且使用磁共振成像設(shè)備來生成磁共振圖像，以及涉及實(shí)現(xiàn)所述方法的磁共振成像設(shè)備。

背景技術(shù)：

磁共振成像(mri)設(shè)備通過使用磁場(chǎng)來拍攝對(duì)象，使得以期望的角度獲得例如骨、盤、關(guān)節(jié)或神經(jīng)腱索的三維(3d)圖像。因此，此類設(shè)備已廣泛用于許多醫(yī)療問題的準(zhǔn)確疾病診斷。

最近，已經(jīng)引入了用于對(duì)磁共振(mr)信號(hào)進(jìn)行快速成像的多切片成像技術(shù)。根據(jù)多切片成像技術(shù)，在一個(gè)重復(fù)時(shí)間(tr)段中獲得對(duì)象的多個(gè)切片的mr信號(hào)，并且所獲得的信號(hào)與對(duì)應(yīng)于每個(gè)位置的圖像分離以及然后被重建。在獲得mr信號(hào)之后，mri設(shè)備可以以疊加形式接收在對(duì)象的多個(gè)位置處生成的mr信號(hào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

在用于生成mr圖像的多切片成像技術(shù)中，由于疊加的mr信號(hào)可能會(huì)生成缺陷和噪聲。

解決方案

磁共振成像設(shè)備包括：梯度磁場(chǎng)控制器，其被配置成向多個(gè)切片施加空間編碼梯度，并且向所述多個(gè)切片施加第一方向上的梯度磁場(chǎng)；射頻(rf)接收器，被配置成針對(duì)所述多個(gè)切片中的每一個(gè)，接收在與所述第一方向不同的第二方向上欠采樣的相應(yīng)磁共振信號(hào)；以及圖像處理器，被配置成基于所述多個(gè)切片中的每一個(gè)的相應(yīng)磁共振信號(hào)，生成所述多個(gè)切片中的對(duì)應(yīng)切片的相應(yīng)磁共振圖像。

附圖說明

圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的mri設(shè)備的框圖；

圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于生成mr圖像的方法的流程圖；

圖3是包括附加梯度磁場(chǎng)的自旋回波序列圖的實(shí)例；

圖4示出了通過mri設(shè)備從對(duì)象的腦組織選擇多個(gè)切片的實(shí)例；

圖5a示出了從多個(gè)切片接收的mr信號(hào)的實(shí)例；

圖5b示出從每個(gè)切片接收的mr信號(hào)；

圖5c示出了對(duì)從切片接收的mr信號(hào)進(jìn)行成像的實(shí)例；

圖6a示出了從多個(gè)切片接收的mr信號(hào)的實(shí)例；

圖6b示出從每個(gè)切片接收的mr信號(hào)；

圖6c示出了對(duì)從切片接收的mr信號(hào)進(jìn)行成像的實(shí)例；

圖7是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于通過mri設(shè)備生成mr圖像的方法的流程圖；

圖8示出了mri設(shè)備接收的mr信號(hào)；

圖9示出了通過mri設(shè)備生成每個(gè)切片的mr圖像的實(shí)例；

圖10示出了通過經(jīng)由mri設(shè)備使用分辨率模型來生成mr圖像的實(shí)例；

圖11是根據(jù)示例性實(shí)施例的mri設(shè)備的框圖；并且

圖12是根據(jù)示例性實(shí)施例的通信單元的框圖。

最佳模式

一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例包括一種方法和設(shè)備，其用于通過經(jīng)由應(yīng)用多切片成像技術(shù)來限制生成疊加的mr信號(hào)所引起的缺陷和噪聲，生成具有改善的圖像質(zhì)量的磁共振(mr)圖像。

另外的方面將在下文描述中部分地闡述并且部分將從說明書中了解到，或者可以通過示例性實(shí)施例的實(shí)行學(xué)習(xí)到。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例，磁共振成像設(shè)備包括：梯度磁場(chǎng)控制器，其被配置成向多個(gè)切片施加空間編碼梯度，并且向所述多個(gè)切片施加第一方向上的梯度磁場(chǎng)；射頻(rf)接收器，被配置成針對(duì)所述多個(gè)切片中的每一個(gè)，接收在與所述第一方向不同的第二方向上欠采樣的相應(yīng)磁共振信號(hào)；以及圖像處理器，被配置成基于所述多個(gè)切片中的每一個(gè)的相應(yīng)磁共振信號(hào)，生成所述多個(gè)切片中的對(duì)應(yīng)切片的相應(yīng)磁共振圖像。

空間編碼梯度可以包括：頻率編碼梯度，其定義為包括相對(duì)于頻率方向的梯度的磁場(chǎng)分量；相位編碼梯度，其定義為包括相對(duì)于相位方向的梯度的磁場(chǎng)分量；以及切片選擇梯度，其定義為包括相對(duì)于切片方向的梯度的磁場(chǎng)分量。

第一方向可以是切片方向，并且第二方向可以是與第一方向不同的相位方向。

梯度磁場(chǎng)控制器還可以被配置成向多個(gè)切片施加第一方向上的梯度磁場(chǎng)，同時(shí)向多個(gè)切片施加頻率編碼梯度。

rf接收器還可以被配置成在一個(gè)重復(fù)時(shí)間段中以疊加狀態(tài)接收每個(gè)相應(yīng)的磁共振信號(hào)。

由于向多個(gè)切片施加第一方向上的梯度磁場(chǎng)，因此每個(gè)相應(yīng)的磁共振信號(hào)可以包括在頻率方向上偏移的位置信息。

圖像處理器還可以被配置成通過使用并行成像技術(shù)和多切片成像技術(shù)中的至少一種來內(nèi)插非測(cè)量的磁共振信號(hào)。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例，磁共振成像設(shè)備包括：梯度磁場(chǎng)控制器，其被配置成向第一切片和第二切片中的每一個(gè)施加空間編碼梯度，并且向第一切片和第二切片中的每一個(gè)施加切片選擇梯度；射頻(rf)接收器，其被配置成接收第一磁共振信號(hào)，所述第一磁共振信號(hào)涉及第一切片并且包括頻率方向上偏移的位置信息(因?yàn)榍衅x擇梯度被施加到第一切片)并且在相位方向上欠采樣，并且其被配置成接收第二磁共振信號(hào)，所述第二磁共振信號(hào)涉及第二切片并且包括頻率方向上偏移的位置信息(因?yàn)榍衅x擇梯度被施加到第二切片)并且在相位方向上欠采樣；以及圖像處理器，被配置成基于所接收的第一磁共振信號(hào)和第二磁共振信號(hào)來生成第一切片和第二切片中的每一個(gè)的相應(yīng)磁共振圖像。

rf接收器還可以被配置成在一個(gè)重復(fù)時(shí)間內(nèi)以疊加狀態(tài)接收第一磁共振信號(hào)和第二磁共振信號(hào)。

圖像處理器還可以被配置成基于第一切片與第二切片之間的線圈靈敏度信息的差異來分離以疊加狀態(tài)的第一磁共振信號(hào)和第二磁共振信號(hào)。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例，一種用于生成磁共振圖像的方法包括：向多個(gè)切片施加空間編碼梯度以及向多個(gè)切片施加第一方向上的梯度磁場(chǎng)；對(duì)于多個(gè)切片中的每一個(gè)，接收在與所述第一方向不同的第二方向上欠采樣的相應(yīng)磁共振信號(hào)；以及基于多個(gè)切片中的每一個(gè)的所接收的相應(yīng)磁共振信號(hào)，生成多個(gè)切片中的對(duì)應(yīng)切片的相應(yīng)磁共振圖像。

空間編碼梯度可以包括：頻率編碼梯度，其被定義為包括相對(duì)于頻率方向的梯度的磁場(chǎng)分量；相位編碼梯度，其被定義為包括相對(duì)于相位方向的梯度的磁場(chǎng)分量；以及切片選擇梯度，其被定義為包括相對(duì)于切片方向的梯度的磁場(chǎng)分量。

第一方向可以是切片方向，并且第二方向是與第一方向不同的相位方向。

施加第一方向上的梯度磁場(chǎng)可以包含向多個(gè)切片施加第一方向上的梯度磁場(chǎng)，同時(shí)向該多個(gè)切片施加頻率編碼梯度。

接收每個(gè)相應(yīng)的磁共振信號(hào)可以包含在一個(gè)重復(fù)時(shí)間段中以疊加狀態(tài)接收每個(gè)相應(yīng)的磁共振信號(hào)。

由于向多個(gè)切片施加第一方向上的梯度磁場(chǎng)，因此每個(gè)相應(yīng)的磁共振信號(hào)可以包括在頻率方向上偏移的位置信息。

生成多個(gè)切片中的每個(gè)對(duì)應(yīng)切片的相應(yīng)磁共振圖像可以包括通過使用并行成像技術(shù)來內(nèi)插非測(cè)量的磁共振信號(hào)，以及通過使用多切片成像技術(shù)來生成多個(gè)切片中的每個(gè)對(duì)應(yīng)切片的相應(yīng)磁共振圖像。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例，一種用于生成磁共振圖像的方法包括：向第一切片和第二切片中的每一個(gè)施加空間編碼梯度；向第一切片和第二切片中的每一個(gè)施加被定義為包括相對(duì)于切片方向的梯度的磁場(chǎng)分量的切片選擇梯度；接收第一磁共振信號(hào)，其涉及第一切片并且包括在頻率方向上偏移的位置信息(因?yàn)閷⑶衅x擇梯度施加到第一切片并且在相位方向上欠采樣)；以及接收第二磁共振信號(hào)，其涉及第二切片并且包括在頻率方向上偏移的位置信息(因?yàn)閷⑶衅x擇梯度施加到第一切片并且在相位方向上欠采樣)；以及基于所接收的第一磁共振信號(hào)和第二磁共振信號(hào)來生成第一切片和第二切片中的每一個(gè)的相應(yīng)磁共振圖像。

接收第一和第二磁共振信號(hào)可以包括在一個(gè)重復(fù)時(shí)間內(nèi)以疊加狀態(tài)接收第一和第二磁共振信號(hào)。

生成第一切片和第二切片中的每一個(gè)的相應(yīng)磁共振圖像可以包括基于第一切片與第二切片之間的線圈靈敏度信息的差異，分離疊加狀態(tài)下的第一和第二磁共振信號(hào)；以及基于分離的第一和第二磁共振信號(hào)生成第一切片和第二切片中的每一個(gè)的相應(yīng)磁共振圖像。

根據(jù)一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例，提供了一種其上存儲(chǔ)有程序的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述程序在被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí)執(zhí)行用于生成磁共振圖像的方法，所述方法包括：向第一切片和第二切片中的每一個(gè)施加空間編碼梯度；向第一切片和第二切片中的每一個(gè)施加被定義為包括相對(duì)于切片方向的梯度的磁場(chǎng)分量的切片選擇梯度；接收第一磁共振信號(hào)，其涉及第一切片并且包括在頻率方向上偏移的位置信息(因?yàn)閷⑶衅x擇梯度施加到第一切片并且在相位方向上欠采樣)；以及接收第二磁共振信號(hào)，其涉及第二切片并且包括在頻率方向上偏移的位置信息(因?yàn)閷⑶衅x擇梯度施加到第一切片并且在相位方向上欠采樣)；以及基于所接收的第一磁共振信號(hào)和第二磁共振信號(hào)來生成第一切片和第二切片中的每一個(gè)的相應(yīng)磁共振圖像。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考示例性實(shí)施例，其示例在附圖中加以說明，其中在整個(gè)附圖中類似的參考數(shù)字指代類似的元件。在這點(diǎn)上，本發(fā)明的示例性實(shí)施例可以具有不同的形式并且不應(yīng)被解釋為限制于在此闡述的這些描述。因此，這些示例性實(shí)施例僅是通過參考附圖在下文描述以便解釋本公開的多個(gè)方面。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)所列項(xiàng)目的任何和所有組合。當(dāng)諸如“至少一個(gè)”的表達(dá)在元件列表之前時(shí)，修飾整個(gè)元素列表，并且不修飾列表的各個(gè)元素。

通過參考示例性實(shí)施例和附圖的以下詳細(xì)描述，可以更容易地理解本發(fā)明概念的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)和特征及實(shí)現(xiàn)其的方法。在這點(diǎn)上，本發(fā)明的實(shí)施例可以具有不同的形式并且不應(yīng)被解釋為限制于在此闡述的這些描述。相反，提供了這些示例性實(shí)施例，使得本公開將是徹底和完整的，并且將完全將本示例性實(shí)施例的概念傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，并且本發(fā)明概念將僅由所附權(quán)利要求限定。

現(xiàn)在將簡(jiǎn)要描述本文中使用的術(shù)語，并且然后將詳細(xì)描述本發(fā)明概念的一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例。

包括本文中使用的描述性術(shù)語或技術(shù)術(shù)語的所有術(shù)語應(yīng)被解釋為具有對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的含義。然而，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的意圖、先例或新技術(shù)的出現(xiàn)，術(shù)語可以具有不同的含義。此外，一些術(shù)語可以由申請(qǐng)人任意選擇，并且在這種情況下，將在本發(fā)明概念的詳細(xì)描述中詳細(xì)地描述所選術(shù)語的含義。因此，本文中使用的術(shù)語必須基于術(shù)語的含義以及整個(gè)說明書中的描述來定義。

當(dāng)零件“包括”或“包含”元件時(shí)，除非存在與其相反的特定描述，否則該零件還可以包括其他元件(不排除其他元件)。此外，相對(duì)于本發(fā)明概念的示例性實(shí)施例的本文使用的術(shù)語“單元”是指軟件組件或硬件組件(諸如現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(fpga)或?qū)Ｓ眉呻娐?asic)))，并且執(zhí)行特定功能。然而，術(shù)語“單元”不限于軟件或硬件?！皢卧笨梢孕纬蔀樘幱诳蓪ぶ反鎯?chǔ)介質(zhì)中，或者可以形成為操作一個(gè)或多個(gè)處理器。因此，例如，術(shù)語“單元”可以指諸如軟件組件、面向?qū)ο蟮能浖M件、類組件以及任務(wù)組件的任何一個(gè)或多個(gè)組件，并且可包括進(jìn)程、函數(shù)、屬性、過程、子例程、程序代碼段、驅(qū)動(dòng)器、固件、微代碼、電路、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、表、數(shù)組或變量。由組件和“單元”提供的功能可以與較少數(shù)量的組件和“單元”相關(guān)聯(lián)，或者可以分成附加組件和“單元”。

現(xiàn)在將詳細(xì)參考示例性實(shí)施例，其實(shí)例在附圖中加以說明。在以下描述中，沒有詳細(xì)描述眾所周知的功能或結(jié)構(gòu)，以便不會(huì)用不必要的細(xì)節(jié)來模糊示例性實(shí)施例。

在本說明書中，“圖像”可以指由離散圖像元素構(gòu)成的多維數(shù)據(jù)(例如，二維(2d)圖像中的像素和三維(3d)圖像中的體素)。例如，圖像可以是由x射線設(shè)備、計(jì)算機(jī)斷層攝影(ct)設(shè)備、磁共振成像(mri)設(shè)備、超聲波診斷設(shè)備、或其他醫(yī)療成像設(shè)備捕獲的對(duì)象的醫(yī)療圖像。

此外，在本說明書中，“對(duì)象”可以包括人、動(dòng)物、或人或動(dòng)物的一部分中的任何一個(gè)。例如，對(duì)象可以是器官(例如，肝臟、心臟、子宮、腦、胸部、或腹部)、血管或其組合。此外，“對(duì)象”可以是模型。模型是指一種其密度、有效原子數(shù)和體積與生物體的密度、有效原子數(shù)和體積大致相同的材料。例如，模型可以是具有與人體相似的性質(zhì)的球形模型。

此外，在本說明書中，“用戶”可以是但不限于醫(yī)學(xué)專家，諸如醫(yī)護(hù)人員、護(hù)士、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員、或維修醫(yī)療設(shè)備的技術(shù)人員。

此外，在本說明書中，“mr圖像”是指通過使用核磁共振原理獲得的對(duì)象圖像。

此外，在本說明書中，“脈沖序列”是指由mri設(shè)備重復(fù)施加的連續(xù)信號(hào)。脈沖序列可以包括射頻(rf)脈沖的時(shí)間參數(shù)，例如重復(fù)時(shí)間(tr)或回波時(shí)間(te)。

此外，在本說明書中，“脈沖序列示意圖”表示在mri設(shè)備中發(fā)生的事件的順序。例如，脈沖序列示意圖可以包括示出了根據(jù)時(shí)間的rf脈沖、梯度磁場(chǎng)、mr信號(hào)等的圖中的任何一個(gè)。

此外，在本說明書中，“tr”可以表示rf脈沖的重復(fù)時(shí)間。例如，“tr”可以表示在發(fā)射第一rf脈沖的時(shí)間點(diǎn)與發(fā)射第二rf信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)之間的時(shí)間。

再進(jìn)一步，在本說明書中，“空間編碼”可以表示通過施加線性梯度磁場(chǎng)來獲得根據(jù)梯度磁場(chǎng)的軸(方向)的位置信息，所述線性梯度磁場(chǎng)除了由于rf信號(hào)引起的質(zhì)子主軸移相之外，生成質(zhì)子主軸的附加移相。

mri系統(tǒng)是一種設(shè)備，其被配置用于通過在對(duì)比比較中表示mr信號(hào)相對(duì)于在具有特定強(qiáng)度的磁場(chǎng)中生成的射頻(rf)信號(hào)的強(qiáng)度，獲取對(duì)象的一部分的斷層圖像。例如，如果朝向已經(jīng)放置在強(qiáng)磁場(chǎng)中的對(duì)象瞬間發(fā)出僅使得特定原子核(例如，氫原子核)共振的rf信號(hào)并且然后停止這種發(fā)出，則從該特定原子核發(fā)出mr信號(hào)，并且因此mri系統(tǒng)可以接收mr信號(hào)并且獲取mr圖像。mr信號(hào)表示從對(duì)象發(fā)出的rf信號(hào)。mr信號(hào)的強(qiáng)度可以基于以下中的任何一個(gè)或多個(gè)來確定：對(duì)象的預(yù)定原子(例如氫)的密度、松弛時(shí)間t1、松弛時(shí)間t2、以及血液流動(dòng)等。

mri系統(tǒng)包括與其他成像設(shè)備的特征不同的特征。與獲取根據(jù)檢測(cè)硬件方向的圖像的成像設(shè)備(諸如ct設(shè)備)不同，mri系統(tǒng)可以獲取面向任選點(diǎn)的2d圖像或3d體積圖像。與ct設(shè)備、x射線設(shè)備、位置發(fā)射斷層攝影(pet)設(shè)備和單光子發(fā)射ct(spect)設(shè)備不同，mri系統(tǒng)不會(huì)將對(duì)象或檢查者暴露于輻射；mri系統(tǒng)可以獲取具有高軟組織對(duì)比度的圖像；并且mri系統(tǒng)可以獲取精確捕獲異常組織所需的神經(jīng)圖像、血管內(nèi)圖像、肌骨骼圖像和腫瘤圖像。

圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的mri設(shè)備100的框圖。

參考圖1，mri設(shè)備100可以包括梯度磁場(chǎng)控制器110、rf接收器120和圖像處理器130中的至少一個(gè)。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的梯度磁場(chǎng)控制器110可以被配置成控制梯度線圈以便生成空間編碼梯度。梯度線圈可以包括分別在沿彼此相互垂直的x軸、y軸和z軸的方向上生成梯度磁場(chǎng)的x線圈、y線圈和z線圈。此外，空間編碼梯度可以包括在沿x軸、y軸和z軸的方向上的梯度磁場(chǎng)。

施加到對(duì)象的空間編碼梯度可以通過引起對(duì)象的各個(gè)部分的共振頻率彼此不同來提供每個(gè)部分的位置信息。因此，由于空間編碼梯度被施加到對(duì)象，通過rf接收器120接收的對(duì)象的mr信號(hào)可以包括可由3d坐標(biāo)系表示的位置信息。可替代地，沿x軸、y軸和z軸的方向上的梯度磁場(chǎng)可以分別對(duì)應(yīng)于：頻率編碼梯度，其定義為包括相對(duì)于頻率方向(例如x軸)的梯度的磁場(chǎng)分量；相位編碼梯度，其定義為包括相對(duì)于相位方向(例如y軸)的梯度的磁場(chǎng)分量；以及切片選擇梯度，其定義為包括相對(duì)于切片方向(例如z軸)的梯度的磁場(chǎng)分量。

此外，梯度磁場(chǎng)控制器110可以被配置成控制梯度線圈以便附加地生成第一方向上的梯度磁場(chǎng)。第一方向可以是其中施加空間編碼梯度的一個(gè)梯度的方向。例如，第一方向可以是切片方向(例如，z軸方向)。在這種情況下，梯度磁場(chǎng)控制器110可以附加地施加空間編碼梯度的切片選擇梯度，同時(shí)向?qū)ο笫┘宇l率編碼梯度。例如，附加地施加到對(duì)象的切片選擇梯度的信號(hào)幅度和施加定時(shí)可以與空間編碼梯度的頻率編碼梯度的信號(hào)幅度和施加定時(shí)相同。

梯度磁場(chǎng)控制器110還可以被配置成通過附加地向?qū)ο笫┘討?yīng)用切片選擇梯度來改變對(duì)象的mr信號(hào)中包括的位置信息。例如，對(duì)象的mr信號(hào)可以包括頻率方向(例如，x軸方向)上偏移的位置信息。此外，位置信息的偏移程度可以根據(jù)接收到mr信號(hào)的對(duì)象上的位置而變化。在以下描述中，附加地施加到對(duì)象的第一方向上的梯度磁場(chǎng)可以被稱為“附加梯度”。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的梯度磁場(chǎng)控制器110可以生成脈沖序列信息，以便向多個(gè)切片施加空間編碼梯度和附加梯度。切片可以是從其獲得mr信號(hào)以便生成一個(gè)mr圖像的對(duì)象上的單位區(qū)域。此外，向多個(gè)切片施加梯度磁場(chǎng)可以表示向位于對(duì)象上的不連續(xù)位置或連續(xù)位置處的多個(gè)切片施加梯度磁場(chǎng)以一個(gè)tr。此外，由梯度磁場(chǎng)控制器110生成的脈沖序列信息可以包括關(guān)于以下中的任何一個(gè)或多個(gè)的信息：施加到梯度線圈的脈沖信號(hào)的強(qiáng)度、施加持續(xù)時(shí)間、或施加定時(shí)。

可替代地，梯度磁場(chǎng)控制器110可以被配置成從外部模塊(未示出)接收脈沖序列信息。

rf接收器120可以包括至少一個(gè)線圈，并且每個(gè)線圈可以被配置成接收mr信號(hào)。例如，多個(gè)線圈可以包括各種通道容量的rf線圈，比如，例如16個(gè)通道、32個(gè)通道、72個(gè)通道和144個(gè)通道。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的rf接收器120可以被配置成接收切片在一個(gè)tr內(nèi)發(fā)射的mr信號(hào)。rf接收器120可以被配置成接收將彼此疊加的各個(gè)切片的mr信號(hào)。例如，rf接收器120可以通過使用rf控制器(未示出)施加具有多個(gè)頻率分量的rf脈沖信號(hào)來同時(shí)接收從切片發(fā)出的mr信號(hào)?？商娲?，rf接收器120同時(shí)接收mr信號(hào)的事實(shí)可以表示rf接收器120在一個(gè)讀出部分中獲得切片的mr信號(hào)。

此外，每個(gè)切片可以包括在頻率方向上(例如，x軸方向)上偏移不同距離的位置信息。

再進(jìn)一步，rf接收器120可以被配置成接收在與第一方向不同的第二方向上欠采樣的mr信號(hào)。例如，當(dāng)?shù)谝环较驗(yàn)榍衅较?例如，z軸方向)時(shí)，第二方向可以是相位方向(例如，y軸方向)。rf接收器120可以接收mr信號(hào)，其基于由梯度磁場(chǎng)控制器110控制的相位編碼梯度在相位方向上欠采樣。

可替代地，rf接收器120可以被配置成從對(duì)象(未示出)接收mr信號(hào)，rf控制器向所述對(duì)象施加在k空間中具有螺旋軌跡的螺旋脈沖序列。在這種情況下，rf接收器120可以被配置成在螺旋脈沖序列被施加到對(duì)象時(shí)接收沿螺旋方向欠采樣的mr信號(hào)。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的rf接收器120可以被配置成向圖像處理器130提供接收的mr信號(hào)。因此，提供給圖像處理器130的mr信號(hào)可以是在相應(yīng)切片的mr信號(hào)彼此疊加時(shí)獲得的并且在第二方向上欠采樣的信號(hào)。

圖像處理器130可以被配置成通過處理從rf接收器120接收的mr信號(hào)來生成mr圖像。圖像處理器130還可以被配置成對(duì)從rf接收器120接收的mr信號(hào)執(zhí)行各種處理功能，諸如放大、頻率轉(zhuǎn)換、相位檢測(cè)、低頻放大或?yàn)V波。

例如，圖像處理器130還可以被配置成將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)布置在存儲(chǔ)器的k空間(例如被稱為傅立葉空間或頻率空間)中，并且對(duì)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)執(zhí)行2d或3d傅里葉變換，由此生成圖像。可替代地，k空間可以是關(guān)于mr信號(hào)的一組原始數(shù)據(jù)。k空間可以包括mr信號(hào)的位置信息和對(duì)比度信息。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的圖像處理器130可以被配置成基于切片的mr信號(hào)來生成每個(gè)切片的mr信號(hào)。

此外，圖像處理器130可以被配置成接收在第二方向上的切片的mr信號(hào)的欠采樣結(jié)果。根據(jù)第二方向上的欠采樣的結(jié)果，k空間的一些行(例如，k空間的ky行)可以是空的而不布置有數(shù)據(jù)。圖像處理器130還可以被配置成通過使用并行成像技術(shù)來內(nèi)插非測(cè)量信號(hào)。例如，并行成像技術(shù)可以包括感測(cè)(靈敏度編碼)方法或廣義自動(dòng)校準(zhǔn)部分并行獲取(grappa)方法。

圖像處理器130可以被配置成通過使用例如grappa技術(shù)的自校準(zhǔn)來計(jì)算空間相關(guān)系數(shù)或卷積核系數(shù)(即在校準(zhǔn)信號(hào)與鄰近校準(zhǔn)信號(hào)的測(cè)量源信號(hào)之間的空間相互作用值)，并且通過使用計(jì)算的空間相關(guān)系數(shù)或卷積核系數(shù)來估計(jì)非測(cè)量信號(hào)。具體地說，根據(jù)grappa技術(shù)，通道可以通過使用接收的mr信號(hào)和附加的自動(dòng)校準(zhǔn)線(acs線)來重建k空間的未獲取的行。

此外，圖像處理器130可以在相應(yīng)切片的mr信號(hào)彼此疊加的狀態(tài)下獲得k空間。每個(gè)切片的mr信號(hào)可以包括在頻率方向(例如，x軸方向)上偏移以切片到切片之間變化的相應(yīng)距離的相應(yīng)位置信息。

圖像處理器130可以被配置成將切片的mr信號(hào)分成每個(gè)切片的mr信號(hào)。圖像處理器130還可以被配置成分離切片的mr信號(hào)，并且通過使用多切片成像技術(shù)來生成每個(gè)切片的mr圖像。例如，多層成像技術(shù)可以包括切片grappa方法，或并行成像中的多切片控制混雜導(dǎo)致更高加速度(ms-caipirinha)方法。

圖像處理器130還可以被配置成例如，通過使用根據(jù)多切片成像技術(shù)的切片之間的線圈靈敏度信息的差異，將在疊加狀態(tài)下接收的切片的mr信號(hào)分成每個(gè)切片的mr信號(hào)。

通常，當(dāng)通過多切片成像技術(shù)分離切片的mr信號(hào)時(shí)，可能會(huì)生成缺陷和噪聲。這是因?yàn)?，在切片的疊加mr信號(hào)包括類似位置信息的方面而言，例如，除了切片方向(即z軸方向)之外，頻率方向(即x軸方向)和相位方向(即y軸方向)彼此類似，切片之間的線圈靈敏度信息的差異可以忽略不計(jì)。

由于根據(jù)本示例性實(shí)施例的mri設(shè)備100獲取在頻率方向(例如，x軸方向)上偏移不同距離的位置信息(其通過附加梯度對(duì)應(yīng)于每個(gè)切片)，因此可以增加切片之間的線圈靈敏度信息的差異。因此，圖像處理器130可以生成具有小的缺陷和噪聲的mr圖像。

此外，如上所述，由于mri設(shè)備100基于與第一方向不同的第二方向上的欠采樣的結(jié)果來執(zhí)行并行成像，因此可以減少掃描時(shí)間。此外，由于欠采樣的mr信號(hào)在與頻率方向不同的相位方向上混雜，因此切片之間的線圈靈敏度信息的差異不減小。

因此，mri設(shè)備100可以給用戶提供具有改善的信噪比(snr)的mr圖像，同時(shí)減少掃描時(shí)間。

圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于生成mr圖像的方法的流程圖。

參考圖2，在操作s110中，根據(jù)本示例性實(shí)施例的mri設(shè)備100可以向多個(gè)切片施加空間編碼梯度。切片可以是從其獲得mr信號(hào)以便生成一個(gè)mr圖像的對(duì)象上的單位區(qū)域。此外，向多個(gè)切片施加梯度磁場(chǎng)可以表示向位于對(duì)象上的不連續(xù)位置或連續(xù)位置處的多個(gè)切片施加梯度磁場(chǎng)以一個(gè)tr。

當(dāng)空間編碼梯度被應(yīng)施加到對(duì)象時(shí)，對(duì)象的各個(gè)部分的共振頻率被誘導(dǎo)為彼此不同，并且因此可以提供這些部分的位置信息。因此，對(duì)象的mr信號(hào)可以包括可由3d坐標(biāo)系表示的位置信息。可以從對(duì)象上的相同或相似的組織選擇切片。在這種情況下，當(dāng)空間編碼梯度被施加到切片時(shí)，每個(gè)切片可以發(fā)出包括相同或相似的位置信息片段的mr信號(hào)，其中除了切片方向(即z軸方向)之外，頻率方向(即x軸方向)和相位方向(即y軸方向)彼此相似。

此外，空間編碼梯度可以包括切片選擇梯度、頻率編碼梯度和相位編碼梯度。

在操作s120中，根據(jù)本示例性實(shí)施例的mri設(shè)備100可以附加地向多個(gè)切片施加第一方向上的梯度磁場(chǎng)。第一方向可能是施加空間編碼梯度的一個(gè)梯度的方向。例如，第一方向可以是切片方向(例如，z軸方向)。在這種情況下，mri設(shè)備100可以附加地向切片施加切片選擇梯度，同時(shí)向切片施加空間編碼梯度的頻率編碼梯度。例如，附加地施加到對(duì)象的切片選擇梯度的施加定時(shí)可以與空間編碼梯度的頻率編碼梯度的施加定時(shí)相同。在以下描述中，在第一方向上的梯度磁場(chǎng)可以被稱為“附加梯度”。

在一些示例性實(shí)施例中，mri設(shè)備100可以通過向切片施加附加梯度來改變從每個(gè)切片發(fā)出的mr信號(hào)中包括的位置信息。例如，每個(gè)切片的mr信號(hào)可以包括頻率方向(例如，x軸方向)上偏移的位置信息。此外，位置信息的偏移程度可以根據(jù)對(duì)象上的每個(gè)切片的位置而變化。因此，當(dāng)將空間編碼梯度和附加梯度被施加到切片時(shí)，每個(gè)切片可以發(fā)出包括頻率方向(例如，x軸方向)上偏移不同距離的位置信息的mr信號(hào)。即使當(dāng)從相同的組織選擇切片時(shí)，每個(gè)切片的mr信號(hào)中包括的位置信息可以根據(jù)附加梯度的施加而變化。

在操作s130中，mri設(shè)備100可以接收在與第一方向不同的第二方向上欠采樣的切片的mr信號(hào)。例如，當(dāng)?shù)谝环较蚴乔衅较驎r(shí)，第二方向可以是相位方向。在這種情況下，mri設(shè)備100可以接收在相位方向上的欠采樣的mr信號(hào)。

可替代地，mri設(shè)備100可以從對(duì)象接收mr信號(hào)，已經(jīng)向所述對(duì)象施加了在k空間中具有螺旋軌跡的螺旋脈沖序列。在這種情況下，mri設(shè)備100可以在螺旋脈沖序列被施加到對(duì)象時(shí)，接收以螺旋方向欠采樣的mr信號(hào)。

此外，mri設(shè)備100可以接收從切片發(fā)出的在疊加狀態(tài)下的mr信號(hào)。例如，同時(shí)向切片施加rf信號(hào)的mri設(shè)備100可以同時(shí)接收從切片發(fā)出的mr信號(hào)。可替代地，同時(shí)接收mr信號(hào)的mri設(shè)備100可以表示mri設(shè)備100在一個(gè)讀出部分中獲得切片的mr信號(hào)。

在操作s140中，mri設(shè)備100可以基于切片的mr信號(hào)生成每個(gè)切片的相應(yīng)mr圖像。

mri設(shè)備100可以接收在第二方向上切片的mr信號(hào)的欠采樣的結(jié)果。根據(jù)第二方向上的欠采樣的結(jié)果，k空間的一些行(例如，k空間的ky行)可以是空的而不布置有數(shù)據(jù)。mri設(shè)備100可以使用并行成像技術(shù)來內(nèi)插非測(cè)量信號(hào)。例如，并行成像技術(shù)可以包括感測(cè)(靈敏度編碼)方法或廣義自動(dòng)校準(zhǔn)部分并行獲取(grappa)方法。

此外，mri設(shè)備100可以在相應(yīng)切片的mr信號(hào)彼此疊加的狀態(tài)下獲得k空間。每個(gè)切片的mr信號(hào)可以包括頻率方向(例如，x軸方向)上偏移的位置信息，所述信息是指其距離從切片到切片變化的相應(yīng)偏移。

mri設(shè)備100可以將切片的mr信號(hào)分成每個(gè)切片的mr信號(hào)。mri設(shè)備100可以分離切片的mr信號(hào)，并且通過使用多切片成像技術(shù)來生成每個(gè)切片的相應(yīng)mr圖像。例如，多層成像技術(shù)可以包括切片grappa方法，或并行成像中的多切片控制混雜導(dǎo)致更高加速度(ms-caipirinha)方法。

mri設(shè)備100可以例如根據(jù)多切片成像技術(shù)，通過使用切片之間的線圈靈敏度信息的差異，將在疊加狀態(tài)下接收的切片的mr信號(hào)分成每個(gè)切片的mr信號(hào)。

這樣，在根據(jù)本示例性實(shí)施例的mri設(shè)備100中，由于從選自相同組織的切片發(fā)出的mr信號(hào)可以包括不同的位置信息片段，因此可以生成具有改善的snr的每個(gè)切片的相應(yīng)mr圖像。

圖3是包括附加梯度的自旋回波序列圖的實(shí)例。

參考圖3，mri設(shè)備100基于自旋回波技術(shù)向?qū)ο笫┘涌臻g編碼梯度和附加梯度。自旋回波技術(shù)可以是包括對(duì)信號(hào)成像的技術(shù)，通過向?qū)ο笫┘?0°的rf脈沖并且然后施加作為回聚脈沖的180°的rf脈沖來生成所述信號(hào)。此外，空間編碼梯度可以包括切片選擇梯度(即，“g切片”)310、相位編碼梯度(即“g相位”)320和頻率編碼梯度(即“g頻率”)330。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的mri設(shè)備100可以向?qū)ο笫┘觬f信號(hào)，并且然后施加附加的梯度340-1和340-2，同時(shí)向?qū)ο笫┘宇l率編碼梯度330。

可替代地，mri設(shè)備100可以通過向?qū)ο笫┘影ǘ鄠€(gè)頻率分量的rf脈沖信號(hào)，對(duì)于每個(gè)tr，從切片接收mr信號(hào)。

圖4示出了通過使用mri設(shè)備100從對(duì)象的腦組織中選擇多個(gè)切片的實(shí)例。如圖4所示，mri設(shè)備100可以從對(duì)象的腦組織選擇第一切片410-1、第二切片410-2、第三切片410-3和第四切片410-4。

圖5a示出從切片410-1、410-2、410-3和410-4接收的mr信號(hào)的實(shí)例。圖5b示出了從切片410-1、410-2、410-3和410-4中的每一個(gè)接收的mr信號(hào)。

參考圖5a，mri設(shè)備100可以基于施加空間編碼梯度的傾向，相對(duì)于切片410-1、410-2、410-3和410-4確定視場(chǎng)(fov)510-1、510-2、510-3和510-4。fov是由mri設(shè)備100拍攝的對(duì)象的區(qū)域，并且可以由空間編碼梯度確定。此外，從對(duì)象發(fā)出的mr信號(hào)中包括的位置信息可以對(duì)應(yīng)于2d坐標(biāo)系(例如，頻率方向(g頻率)和相位方向(g相位)，除了位置信息的切片方向(g切片)之外)，其由fov510-1、510-2、510-3和510-4確定。

如圖5b所示，從切片410-1、410-2、410-3和410-4的特定位置接收的mr圖像信號(hào)可以包括位置信息530-1、530-2、530-3和530-4的相同或類似片段。這樣，mri設(shè)備100可以接收在疊加狀態(tài)下的包含位置信息的相同或相似的片段的切片410-1、410-2、410-3和410-4的mr信號(hào)。

圖5c示出了對(duì)從切片410-1、410-2、410-3和410-4接收的mr信號(hào)成像的實(shí)例。

參考圖5c，mri設(shè)備100可以生成以彼此疊加的切片410-1、410-2、410-3和410-4的mr圖像的形式的第一mr圖像540。例如，可以在第一mr圖像540上的相同或類似的坐標(biāo)550對(duì)包括相同或類似的位置信息片段的mr圖像信號(hào)進(jìn)行成像。

例如，mri設(shè)備100可以獲得切片之間的線圈靈敏度信息的差異。此外，mri設(shè)備100可以通過使用對(duì)應(yīng)于第一mr圖像540的相應(yīng)坐標(biāo)的切片410-1、410-2、410-3和410-4之間的線圈靈敏度信息的相應(yīng)差異，分離切片410-1、410-2、410-3和410-4。

疊加在第一mr圖像540的相應(yīng)坐標(biāo)處的切片410-1、410-2、410-3和410-4的mr信號(hào)可以是從相同線圈或類似線圈接收的信號(hào)。因此，對(duì)應(yīng)于第一mr圖像540的相應(yīng)坐標(biāo)的切片之間的線圈靈敏度信息的差異可以忽略不計(jì)。此外，當(dāng)切片之間的線圈靈敏度信息的差異可以忽略不計(jì)時(shí)，對(duì)于每個(gè)切片分離的mr圖像可以具有低snr。

圖6a示出從切片410-1、410-2、410-3和410-4接收的mr信號(hào)的實(shí)例。圖6b示出了從每個(gè)切片410-1、410-2、410-3和410-4接收的mr信號(hào)。

參考圖6a，mri設(shè)備100可以通過向切片410-1、410-2、410-3和410-4施加附加梯度，相對(duì)于由空間編碼梯度確定的切片410-1、410-2、410-3和410-4改變fov610-1、610-2、610-3和610-4。因此，mri設(shè)備100可以移動(dòng)由fov610-1、610-2、610-3和610-4確定的2d坐標(biāo)系(例如，頻率方向(g頻率)和相位方向(g相位))的參考點(diǎn)615。參考點(diǎn)615的偏移程度可以根據(jù)每個(gè)切片而變化。因此，基于改變的fov610-1、610-2、610-3和610-4，每個(gè)切片的mr信號(hào)可以包括頻率方向(例如，g頻率)上偏移的位置信息。

例如，如圖6b所示，從切片410-1、410-2、410-3和410-4的特定位置接收的mr圖像信號(hào)630可以包括位置信息630-1、630-2、630-3和630-4的不同片段。

圖6c示出了對(duì)從片410-1、410-2、410-3和410-4接收的mr信號(hào)成像的實(shí)例。

參考圖6c，mri設(shè)備100可以生成在沿頻率方向移動(dòng)的位置處疊加的切片410-1、410-2、410-3和410-4的相應(yīng)mr圖像的形式的第二mr圖像650。例如，包括位置信息的不同片段的mr信號(hào)630-1、630-2、630-3和630-4可以在第二mr圖像650上不同的相應(yīng)坐標(biāo)660-1、660-2、660-3和660-4處成像。

因此，在第二mr圖像650的坐標(biāo)處疊加的切片410-1、410-2、410-3和410-4的mr信號(hào)可以是從不同線圈接收的信號(hào)。因此，對(duì)應(yīng)于第二mr圖像650的相應(yīng)坐標(biāo)的切片之間的線圈靈敏度信息的差異可能彼此不同。

因此，根據(jù)本示例性實(shí)施例的mri設(shè)備100可以生成具有高snr的每個(gè)切片的相應(yīng)mr圖像。

圖7是根據(jù)示例性實(shí)施例的通過使用mri設(shè)備100來生成mr圖像的方法的流程圖。

參考圖7，在操作s210中，mri設(shè)備100可以向第一切片和第二切片中的每一個(gè)施加空間編碼梯度。此外，在操作s220中，mri設(shè)備100可以附加地向第一切片和第二切片中的每一個(gè)施加切片選擇梯度(例如，z軸方向)。由于切片選擇梯度附加地被施加到第一切片和第二切片，每個(gè)切片的位置信息可指示頻率方向上的相應(yīng)偏移。

在操作230中，mri設(shè)備100可以具有在頻率方向上偏移的位置信息，并且接收在相位方向上欠采樣的第一切片和第二切片的mr信號(hào)。mri設(shè)備100可以從每個(gè)切片獲取相應(yīng)的mr圖像信號(hào)，其包括在fov沿頻率方向偏移時(shí)在頻率方向上偏移不同相應(yīng)距離的位置信息。因此，mri設(shè)備100可以在頻率方向上偏移的位置處以疊加狀態(tài)接收第一切片和第二切片的mr信號(hào)。例如，mri設(shè)備100可以在一個(gè)tr中同時(shí)接收第一切片和第二切片的mr信號(hào)。

此外，mri設(shè)備100可以通過欠采樣來接收在相位方向上混雜的mr信號(hào)。

在操作s240中，mri設(shè)備100可以基于所接收的mr信號(hào)，根據(jù)并行成像技術(shù)內(nèi)插非測(cè)量mr信號(hào)。mri設(shè)備100可以通過自校準(zhǔn)計(jì)算空間相關(guān)系數(shù)(即校準(zhǔn)信號(hào)與鄰近校準(zhǔn)信號(hào)的測(cè)量源信號(hào)之間的空間相互作用值)，并且通過使用計(jì)算的空間相關(guān)系數(shù)來估計(jì)非測(cè)量信號(hào)。

在操作s250中，根據(jù)多切片成像技術(shù)，mri設(shè)備100可以基于內(nèi)插mr信號(hào)生成每個(gè)切片的mr圖像。例如，mri設(shè)備100可以例如通過使用切片之間的線圈靈敏度信息的對(duì)應(yīng)差異，將在疊加狀態(tài)下接收的切片的mr信號(hào)分成每個(gè)切片的相應(yīng)mr信號(hào)。

此外，mri設(shè)備100可以基于分離的mr信號(hào)生成每個(gè)切片的相應(yīng)mr圖像。

圖8示出了mri設(shè)備100接收的mr信號(hào)。

參考圖8，當(dāng)空間編碼梯度被施加到第一切片810和第二切片820時(shí)，第一切片810和第二切片820的mr信號(hào)810-1和820-1中的每一個(gè)可以包括位置信息。

另外，由于切片選擇梯度被附加地施加到第一切片810和第二切片820中的每一個(gè)，因此可以通過偏移的fov接收第一切片810和第二切片820的mr信號(hào)810-2和820-2中的每一個(gè)。因此，第一切片810和第二切片820的mr信號(hào)810-2和820-2中的每一個(gè)可以包括頻率方向上偏移的位置信息。

mri設(shè)備100可以在疊加狀態(tài)830下接收第一切片810和第二切片820的mr信號(hào)810-2和820-2，其包括在頻率方向上偏移的位置信息。

此外，mri設(shè)備100可以接收mr信號(hào)840，其在相位方向上欠采樣以便在相位方向上混雜。

由于mri設(shè)備100通過不同的fov接收相應(yīng)切片的mr信號(hào)，因此彼此疊加的切片之間的線圈靈敏度信息可以彼此不同。因此，mri設(shè)備100可以生成具有改善的snr的mr圖像，同時(shí)減少掃描時(shí)間。

圖9示出了通過使用mri設(shè)備100來生成每個(gè)切片的mr圖像的實(shí)例。

參考圖9的圖像900-1，mri設(shè)備100可以通過生成包括對(duì)應(yīng)于多個(gè)頻率的rf脈沖和空間編碼梯度脈沖的脈沖序列，從每個(gè)切片接收相應(yīng)的mr信號(hào)。mri設(shè)備100可以通過使用切片之間的線圈靈敏度信息來分離切片的相應(yīng)mr信號(hào)。當(dāng)從對(duì)象的相同組織或類似組織選擇切片時(shí)，切片之間的線圈靈敏度信息的差異可以忽略不計(jì)。因此，可能在每個(gè)切片的所生成的mr圖像中生成缺陷和噪聲。

參考圖9的圖像900-2，根據(jù)本示例性實(shí)施例的mri設(shè)備100可以生成脈沖序列，以便除了對(duì)應(yīng)于多個(gè)頻率的rf脈沖和空間編碼梯度脈沖之外，還包括切片方向的梯度脈沖。在這種情況下，每個(gè)切片的位置信息可以在頻率方向上偏移。因此，即使從相同的組織選擇切片，mri設(shè)備100也可以通過使用切片之間的線圈靈敏度信息的差異來生成具有高snr的mr圖像。

圖10示出了通過使用mri設(shè)備100，使用分辨率模型來生成mr圖像的實(shí)例。

參考圖10，圖像1000-1示出了切片的原始圖像。mri設(shè)備100可以向每個(gè)切片施加空間編碼梯度和切片選擇梯度，并且接收在相位方向上欠采樣的相應(yīng)mr信號(hào)。圖像1000-2是在mri設(shè)備100在相位方向上欠采樣的mr信號(hào)內(nèi)插之后產(chǎn)生的圖像。如圖像1000-2所示，相應(yīng)切片的圖像可以在頻率方向上偏移以便彼此疊加。此外，圖像1000-3示出了通過使用線圈靈敏度信息的差異，通過mri設(shè)備100分離來自圖像1000-2的mr圖像的相應(yīng)切片的mr信號(hào)的結(jié)果。

這樣，根據(jù)本示例性實(shí)施例的mri設(shè)備100可以生成具有改善的snr的mr圖像，同時(shí)減少掃描時(shí)間。

圖11是根據(jù)示例性實(shí)施例的mri設(shè)備100的框圖。

參考圖11，mri設(shè)備100可以包括：機(jī)架20、信號(hào)收發(fā)器30、監(jiān)控單元(本文中也被稱為“監(jiān)控器”)40、系統(tǒng)控制單元(本文中也被稱為“系統(tǒng)控制器”)50、以及操作單元(本文中也被稱為“操作器”)60。

機(jī)架20防止由主磁體22、梯度線圈24和rf線圈26產(chǎn)生的電磁波的外部發(fā)射。在機(jī)架20的孔中形成靜磁場(chǎng)和梯度磁場(chǎng)，并且朝向?qū)ο?0發(fā)出rf信號(hào)。

主磁體22、梯度線圈24和rf線圈26可以布置在機(jī)架20的預(yù)定方向上。預(yù)定方向可以是同軸柱形方向。對(duì)象10可以設(shè)置在能夠沿圓柱體的水平軸線插入圓柱體中的臺(tái)28上。

主磁體22生成靜磁場(chǎng)或靜態(tài)磁場(chǎng)以用于使對(duì)象10的原子核的磁偶極矩沿恒定方向?qū)R。由于主磁體22所生成的磁場(chǎng)強(qiáng)且均勻，可以獲得對(duì)象10的精確和準(zhǔn)確的mr圖像。

梯度線圈24包括用于在以直角彼此交叉(即彼此正交)的x軸、y軸和z軸方向上生成梯度磁場(chǎng)的x線圈、y線圈和z線圈。梯度線圈24可以通過根據(jù)對(duì)象10的區(qū)域可變地誘發(fā)共振頻率，提供對(duì)象10的每個(gè)區(qū)域的位置信息。

rf線圈26可以朝向患者發(fā)出rf信號(hào)并且接收從患者發(fā)射的mr信號(hào)。詳細(xì)地說，rf線圈26可以朝向患者中包括的并且具有旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)的原子核發(fā)射其頻率與旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)頻率相同的rf信號(hào)，停止發(fā)射rf信號(hào)，并且然后接收從患者中包括的原子核發(fā)出的mr信號(hào)。

例如，為了將原子核從低能態(tài)變換到高能態(tài)，rf線圈26可以生成電磁波信號(hào)(即對(duì)應(yīng)于原子核類型的rf信號(hào))并且向?qū)ο?0施加電磁波信號(hào)。當(dāng)rf線圈26生成的電磁波信號(hào)被施加到原子核時(shí)，原子核可以從低能態(tài)變換到高能態(tài)。然后，當(dāng)由rf線圈26生成的電磁波消失時(shí)，向其施加電磁波的原子核從高能態(tài)轉(zhuǎn)移到低能態(tài)，由此發(fā)出具有拉莫爾頻率的電磁波。在這方面，當(dāng)停止向原子核施加電磁波信號(hào)時(shí)，原子核的能級(jí)從高能級(jí)變?yōu)榈湍芗?jí)，并且因此原子核可以發(fā)出具有拉莫爾頻率的電磁波。rf線圈26可以從對(duì)象10中包括的原子核接收電磁波信號(hào)。

rf線圈26可以被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)rf發(fā)射和接收線圈，其具有生成電磁波的功能(每個(gè)所述電磁波具有對(duì)應(yīng)于原子核類型的rf)、以及接收從原子核發(fā)出的電磁波的功能?？商娲?，rf線圈26可以被實(shí)現(xiàn)為具有生成電磁波(每個(gè)所述電磁波具有對(duì)應(yīng)于原子核的類型的rf)的功能的發(fā)射rf線圈、以及具有接收從原子核發(fā)出的電磁波的功能的接收rf線圈。

rf線圈26可以固定到機(jī)架20或可以是可拆卸的。當(dāng)rf線圈26可拆卸時(shí)，rf線圈26可以是被配置用于對(duì)象的一部分的rf線圈，諸如頭部rf線圈、胸部rf線圈、腿部rf線圈、頸部rf線圈、肩部rf線圈、腕部rf線圈、或腳踝rf線圈。

rf線圈26可以通過線路和/或無線地與外部設(shè)備通信，并且還可以基于對(duì)應(yīng)的通信頻帶執(zhí)行雙調(diào)諧通信。

rf線圈26可以是基于對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu)的鳥籠線圈、表面線圈或橫向電磁(tem)線圈。

rf線圈26可以是發(fā)射專用線圈、接收專用線圈、或基于發(fā)射和接收rf信號(hào)的對(duì)應(yīng)方法的發(fā)射和接收線圈。

rf線圈26可以是包括任何各種數(shù)量的通道的rf線圈，諸如16個(gè)通道、32個(gè)通道、72個(gè)通道和144個(gè)通道。

機(jī)架20還可以包括設(shè)置在機(jī)架20外部的顯示器29、以及設(shè)置在機(jī)架20內(nèi)部的顯示器(未示出)。機(jī)架20可以通過設(shè)置在機(jī)架外部的顯示器29以及通過設(shè)置在機(jī)架20內(nèi)部的顯示器，向用戶或?qū)ο?0提供預(yù)定信息。

信號(hào)收發(fā)器30可以基于預(yù)定mr序列來控制在機(jī)架20內(nèi)(即在孔中)形成的梯度磁場(chǎng)，并且可以控制rf信號(hào)和mr信號(hào)的發(fā)射和接收。

信號(hào)收發(fā)器30可以包括：梯度放大器32、發(fā)射和接收開關(guān)34、rf發(fā)射器36和rf接收器38。

梯度放大器32驅(qū)動(dòng)機(jī)架20中包括的梯度線圈24，并且可以在梯度磁場(chǎng)控制器54的控制下向梯度線圈24供應(yīng)用于生成梯度磁場(chǎng)的脈沖信號(hào)。通過控制從梯度放大器32供應(yīng)到梯度線圈24的脈沖信號(hào)，可以合成x軸、y軸和z軸方向上的梯度磁場(chǎng)。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的梯度磁場(chǎng)控制器54可以通過梯度放大器32向梯度線圈24供應(yīng)脈沖信號(hào)，以便附加地生成包括相應(yīng)磁場(chǎng)分量(所述相應(yīng)磁場(chǎng)分量在x軸、y軸和z軸方向中的每一個(gè)上具有梯度)的空間編碼梯度和z軸方向上的梯度磁場(chǎng)。

rf發(fā)射器36和rf接收器38可以驅(qū)動(dòng)rf線圈26。rf發(fā)射器36可以將以拉莫爾頻率的rf脈沖供應(yīng)到rf線圈26，并且rf接收器38可以接收由rf線圈26接收的mr信號(hào)。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的rf接收器38可以接收mr信號(hào)，其包括基于空間編碼梯度的位置信息。此外，rf接收器38可以接收包括x軸方向上偏移的位置信息的mr信號(hào)，因?yàn)閦軸方向上的梯度磁場(chǎng)被附加地施加到對(duì)象。

再進(jìn)一步，rf接收器38可以接收在y軸方向上欠采樣的mr信號(hào)?？商娲?，rf接收器38可以接收沿螺旋方向欠采樣的mr信號(hào)。

發(fā)射和接收開關(guān)34可以調(diào)整rf信號(hào)和mr信號(hào)的發(fā)射和接收方向。例如，發(fā)射和接收開關(guān)34可以在發(fā)射模式期間通過rf線圈26朝向?qū)ο?0發(fā)出rf信號(hào)，并且在接收模式期間通過rf線圈26從對(duì)象10接收mr信號(hào)。rf控制器56所輸出的控制信號(hào)可以控制發(fā)射和接收開關(guān)34。

監(jiān)控單元40可以監(jiān)控或控制機(jī)架20或安裝在機(jī)架20上的裝置。監(jiān)控單元40可以包括：系統(tǒng)監(jiān)控單元(本文中也稱為“系統(tǒng)監(jiān)控器”)42、對(duì)象監(jiān)控單元(在本文中也稱為“對(duì)象監(jiān)控器”)44、臺(tái)控制器46和顯示控制器48。

系統(tǒng)監(jiān)控單元42可以監(jiān)控和控制：靜磁場(chǎng)的狀態(tài)、梯度磁場(chǎng)的狀態(tài)、rf信號(hào)的狀態(tài)、rf線圈26的狀態(tài)、臺(tái)28的狀態(tài)、測(cè)量與對(duì)象10有關(guān)的身體信息的裝置的狀態(tài)、電源狀態(tài)、熱交換器的狀態(tài)和壓縮機(jī)的狀態(tài)。

對(duì)象監(jiān)控單元44監(jiān)控對(duì)象10的狀態(tài)。詳細(xì)地，對(duì)象監(jiān)控單元44可以包括以下中的任何一個(gè)或多個(gè)：被配置用于觀察對(duì)象10的移動(dòng)或位置的相機(jī)、被配置用于測(cè)量對(duì)象10的呼吸的呼吸測(cè)量器、被配置用于測(cè)量對(duì)象10的電活動(dòng)的心電圖(ecg)測(cè)量器、和/或被配置用于測(cè)量對(duì)象10的溫度的溫度測(cè)量器。

臺(tái)控制器46控制對(duì)象10所處的臺(tái)28的移動(dòng)。臺(tái)控制器46可以基于序列控制器50的序列控制來控制臺(tái)28的移動(dòng)。例如，在移動(dòng)對(duì)象10的成像期間，臺(tái)控制器46可以基于序列控制器50的序列控制連續(xù)地或不連續(xù)地移動(dòng)臺(tái)28，并且因此可以在比機(jī)架20的視場(chǎng)(fov)更大的視場(chǎng)中拍攝對(duì)象10。

顯示控制器48控制設(shè)置在機(jī)架20外部的顯示器29以及設(shè)置在機(jī)架20內(nèi)部的顯示器。詳細(xì)地，顯示控制器48可以控制顯示器29和內(nèi)部顯示器的開或關(guān)，并且可以控制將在顯示器29和內(nèi)部顯示器中的任一個(gè)或兩者上輸出的屏幕圖像。此外，當(dāng)揚(yáng)聲器位于機(jī)架20的內(nèi)部或外部時(shí)，顯示控制器48可以控制揚(yáng)聲器的開或關(guān)，或者可以控制聲音通過揚(yáng)聲器輸出。

系統(tǒng)控制單元50可以包括用于控制在機(jī)架20中形成的信號(hào)序列的序列控制器52、以及用于控制機(jī)架20和安裝在機(jī)架20上的裝置的機(jī)架控制器58。

序列控制器52可以包括：梯度磁場(chǎng)控制器54，其被配置用于控制梯度放大器32；以及rf控制器56，其被配置用于控制rf發(fā)射器36、rf接收器38以及發(fā)射和接收開關(guān)34。序列控制器52可以基于從操作單元60接收的脈沖序列，控制梯度放大器32、rf發(fā)射器36、rf接收器38以及發(fā)射和接收開關(guān)34。特別地，脈沖序列包括控制梯度放大器32、rf發(fā)射器36、rf接收器38以及發(fā)射和接收開關(guān)34所需的全部信息。例如，脈沖序列可以包括關(guān)于將施加到梯度線圈24的脈沖信號(hào)的強(qiáng)度、施加時(shí)間和施加定時(shí)的信息。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的序列控制器52可以從操作單元60接收自旋回波技術(shù)的脈沖序列，該脈沖序列包括具有多個(gè)頻率分量的rf信號(hào)、空間編碼梯度脈沖和z軸方向的梯度脈沖。

此外，序列控制器52可以從操作單元60接收在k空間中具有螺旋軌跡的至少一個(gè)螺旋rf脈沖序列。

操作單元60可以請(qǐng)求系統(tǒng)控制單元50發(fā)射脈沖序列信息，同時(shí)控制mri設(shè)備100的整體操作。

操作單元60可以包括：被配置用于接收和處理由rf接收器38接收的mr信號(hào)的圖像處理器62、輸出單元(在本文中也稱為“輸出裝置”)64、以及輸入單元(本文中也稱為“輸入裝置”)66。

圖像處理器62可以處理從rf接收器38接收的mr信號(hào)，以便生成對(duì)象10的mr圖像數(shù)據(jù)。

圖像處理器62接收由rf接收器38接收的mr信號(hào)，并且對(duì)所接收的mr信號(hào)執(zhí)行各種信號(hào)處理中的任何一個(gè)，諸如放大、頻率變換、相位檢測(cè)、低頻放大和濾波。

圖像處理器62可以將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)布置在存儲(chǔ)器的k空間(例如，也稱為傅立葉空間或頻率空間)中，并且通過2d或3d傅里葉變換將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)重新布置成圖像數(shù)據(jù)。

如果需要的話，圖像處理器62可以對(duì)圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行組合處理或差分計(jì)算處理。組合處理可以包括對(duì)像素的加法處理或最大強(qiáng)度投影(mip)處理。圖像處理器62不僅可以在存儲(chǔ)器(未示出)或外部服務(wù)器中存儲(chǔ)重新布置的圖像數(shù)據(jù)，還可以存儲(chǔ)對(duì)其執(zhí)行組合處理或差分計(jì)算處理的圖像數(shù)據(jù)。

圖像處理器62可以并行地對(duì)mr信號(hào)執(zhí)行任何信號(hào)處理。例如，圖像處理器62可以對(duì)由多通道rf線圈接收的多個(gè)mr信號(hào)并行地執(zhí)行信號(hào)處理，以便將多個(gè)mr信號(hào)重新布置成圖像數(shù)據(jù)。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的圖像處理器62可以接收欠采樣mr信號(hào)并且在k空間中內(nèi)插非測(cè)量數(shù)據(jù)。例如，圖像處理器62可以基于比如例如grappa或sense的并行成像技術(shù)來估計(jì)非測(cè)量數(shù)據(jù)。

此外，圖像處理器62可以將切片的mr信號(hào)分成每個(gè)切片的相應(yīng)mr信號(hào)。例如，圖像處理器62可以基于多片成像技術(shù)(比如例如切片grappa或多切片caipirinha)將切片的mr信號(hào)分成每個(gè)切片的mr信號(hào)。圖像處理器62可以基于對(duì)應(yīng)切片之間的線圈靈敏度信息的相應(yīng)差異來分離切片的mr信號(hào)。

此外，圖像處理器62可以基于分離的mr信號(hào)生成每個(gè)切片的圖像數(shù)據(jù)。

輸出單元64可以向用戶輸出由圖像處理器62生成或重新布置的圖像數(shù)據(jù)。輸出單元64還可以輸出用戶操縱mri設(shè)備100所需的信息，諸如用戶界面(ui)、用戶信息和/或?qū)ο笮畔ⅰ］敵鰡卧?4可以包括以下中的任何一個(gè)：揚(yáng)聲器、打印機(jī)、陰極射線管(crt)顯示器、液晶顯示器(lcd)、等離子體顯示面板(pdp)、有機(jī)發(fā)光裝置(oled)顯示器、場(chǎng)發(fā)射顯示器(fed)、發(fā)光二極管(led)顯示器、真空熒光顯示器(vfd)、數(shù)字光處理(dlp)顯示器、平板顯示器(fpd)、三維(3d)顯示器、透明顯示器、和/或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員眾所周知的其他各種輸出裝置中的任一種。

用戶可以通過使用輸入單元66來輸入以下中的任何一個(gè)：對(duì)象信息、參數(shù)信息、掃描條件、脈沖序列、或關(guān)于圖像構(gòu)成或差分計(jì)算的信息。輸入單元66可以包括以下中的任何一個(gè)：鍵盤、鼠標(biāo)、軌跡球、語音識(shí)別器、手勢(shì)識(shí)別器、觸摸屏、和/或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員眾所周知的其他各種輸入裝置中的任一種。

信號(hào)收發(fā)器30、監(jiān)控單元40、系統(tǒng)控制單元50和操作單元60是圖11中的單獨(dú)組件，但對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的是，信號(hào)收發(fā)器30、監(jiān)控單元40、系統(tǒng)控制單元50和操作單元60的相應(yīng)功能可以由另一個(gè)組件執(zhí)行。例如，圖像處理器62將從rf接收器38接收的mr信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖1中的數(shù)字信號(hào)，但可替代地，將mr信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)可以由rf接收器38或rf線圈26執(zhí)行。

機(jī)架20、rf線圈26、信號(hào)收發(fā)器30、監(jiān)控單元40、系統(tǒng)控制單元50和操作單元60可以通過線路或無線地彼此連接，并且當(dāng)它們被無線地連接時(shí)，mri設(shè)備100還可以包括被配置用于同步化其間的時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備(未示出)?？梢酝ㄟ^使用高速數(shù)字接口(諸如低壓差分信令(lvds))、異步串行通信(諸如通用異步接收發(fā)射機(jī)(uart))、低延遲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(諸如錯(cuò)誤同步串行通信或控制器局域網(wǎng)(can))、光通信、或本領(lǐng)域普通技術(shù)人員眾所周知的任何其他各種通信方法來執(zhí)行機(jī)架20、rf線圈26、信號(hào)收發(fā)器30、監(jiān)控單元40、系統(tǒng)控制單元50和操作單元60之間的通信。

圖12是根據(jù)示例性實(shí)施例的通信單元70的框圖。參考圖12，通信單元70可以連接到圖11的機(jī)架20、信號(hào)收發(fā)器30、監(jiān)控單元40、系統(tǒng)控制單元50和操作單元60中的至少一個(gè)。

通信單元70可以向醫(yī)院服務(wù)器和/或醫(yī)院中的通過圖像存檔及通信系統(tǒng)(pacs)連接的另一個(gè)醫(yī)療設(shè)備發(fā)射數(shù)據(jù)并且從其接收數(shù)據(jù)，以及根據(jù)醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信(dicom)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行數(shù)據(jù)通信。

如圖12所示，通信單元70可以通過線路或無線地連接到網(wǎng)絡(luò)80，以便與服務(wù)器92、醫(yī)療設(shè)備94和/或便攜式裝置96通信。

詳細(xì)地，通信單元70可以通過網(wǎng)絡(luò)80發(fā)射和接收與對(duì)象的診斷相關(guān)的數(shù)據(jù)，并且還可以發(fā)射和接收由醫(yī)療設(shè)備94(諸如ct設(shè)備、mri設(shè)備、或x射線設(shè)備)拍攝的醫(yī)療圖像。此外，通信單元70可以從服務(wù)器92接收對(duì)象的診斷歷史或治療計(jì)劃，并且使用它來診斷對(duì)象。通信單元70不僅可以與醫(yī)院中的服務(wù)器92或醫(yī)療設(shè)備94進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，而且還可以與便攜式裝置96(諸如醫(yī)生或患者的移動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理(pda)、和/或膝上型計(jì)算機(jī))進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。

另外，通信單元70可以通過網(wǎng)絡(luò)80向用戶發(fā)射信息(其涉及mri設(shè)備100的故障或涉及醫(yī)療圖像質(zhì)量)，并且從用戶接收關(guān)于信息的反饋。

通信單元70可以包括被配置成能夠與外部設(shè)備通信的至少一個(gè)組件。

例如，通信單元70可以包括以下中的一個(gè)或多個(gè)：局域通信模塊72、有線通信模塊74和無線通信模塊76。局域通信模塊72是指被配置用于在預(yù)定距離內(nèi)與設(shè)備進(jìn)行局域通信的模塊。根據(jù)示例性實(shí)施例的局域通信技術(shù)的實(shí)例包括但不限于：無線局域網(wǎng)(lan)、無線保真(wi-fi)、藍(lán)牙、zigbee、wi-fi直連(wfd)、超寬帶(uwb)、紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)(irda)、藍(lán)牙低功耗(ble)和近場(chǎng)通信(nfc)。

有線通信模塊74是指被配置用于通過使用電信號(hào)或光信號(hào)進(jìn)行通信的模塊。根據(jù)示例性實(shí)施例的有線通信技術(shù)的實(shí)例包括使用對(duì)絞電纜、同軸電纜和光纖電纜的有線通信技術(shù)、以及其他眾所周知的有線通信技術(shù)。

無線通信模塊76在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中向基站、外部設(shè)備和服務(wù)器中的至少一個(gè)發(fā)射無線信號(hào)并且從其接收無線信號(hào)。在這方面，無線信號(hào)可以包括以下中的任何一種：語音呼叫信號(hào)、視頻呼叫信號(hào)、和/或根據(jù)文本/多媒體消息的發(fā)射和接收的各種格式中的任一種的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明概念的示例性實(shí)施例可以被寫作計(jì)算機(jī)程序，并且可以在使用暫時(shí)性或非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)來執(zhí)行程序的通用數(shù)字計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)。

非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的實(shí)例包括：磁存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，只讀存儲(chǔ)器(rom)、軟盤、硬盤等)、光記錄介質(zhì)(例如，壓縮盤-只讀存儲(chǔ)器(cd-rom))、或數(shù)字通用盤(dvd))等。

雖然已參照本發(fā)明概念的示例性實(shí)施例特定地示出并描述了本發(fā)明概念，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，在不脫離由以下權(quán)利要求書界定的本發(fā)明概念的范圍和主旨的情況下，可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變。因此，上述示例性實(shí)施例及其所有方面僅是實(shí)例而不是限制。