經(jīng)校正的多切片磁共振成像的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于針對(duì)在多個(gè)重復(fù)循環(huán)上執(zhí)行的多切片采集利用脈沖序列(140)采集磁共振數(shù)據(jù)(142、148、158)的磁共振成像系統(tǒng)(100)。所述磁共振成像系統(tǒng)還包括用于控制所述磁共振成像系統(tǒng)的處理器(540)。對(duì)指令的運(yùn)行令所述處理器：在第一重復(fù)循環(huán)期間采集(200)所述磁共振數(shù)據(jù)的第一切片組(142)；從所述第一切片組提取(202)第一中心k空間數(shù)據(jù)(144)；使用所述第一中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建(204)第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)(146)。對(duì)所述指令的運(yùn)行令所述處理器重復(fù)地：在隨后的重復(fù)循環(huán)期間采集(206)所述磁共振數(shù)據(jù)的隨后的切片組(148)；從所述隨后的切片組提取(208)隨后的中心k空間數(shù)據(jù)(150)；使用所述隨后的中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建(210)隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)(152)；確定(212)從所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)到所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)的映射(154)；并且使用所述映射來(lái)校正(214)對(duì)所述磁共振數(shù)據(jù)的接下來(lái)的切片組的采集。
【專利說(shuō)明】
經(jīng)校正的多切片磁共振成像
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及磁共振成像，尤其涉及在多切片采集期間的采集的校正。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁共振成像(MRI)掃描器使用大的靜態(tài)磁場(chǎng)來(lái)對(duì)準(zhǔn)原子的磁自旋作為用于產(chǎn)生患 者的身體內(nèi)的圖像的流程的部分。該大的靜態(tài)磁場(chǎng)被稱為B0場(chǎng)。
[0003] 在MRI掃描期間，由發(fā)射器線圈生成的射頻(RF)脈沖引起對(duì)局部磁場(chǎng)的擾動(dòng)，并且 由核自旋發(fā)出的RF信號(hào)由接收器線圈檢測(cè)到。這些RF信號(hào)用于構(gòu)建MRI圖像。這些線圈也能 夠被稱為天線。另外，發(fā)射器線圈和接收器線圈也能夠被集成為執(zhí)行兩者功能的單個(gè)收發(fā) 器線圈。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)收發(fā)器線圈的使用也涉及其中使用分離的發(fā)射器線圈和接收器線 圈的系統(tǒng)。發(fā)射的RF場(chǎng)被稱為B1場(chǎng)。
[0004] MRI掃描器能夠構(gòu)建切片或者體積的圖像。切片是僅一個(gè)體素厚度的薄的體積。體 素是小的體積，在所述小的體積上MRI信號(hào)被平均，并且體素表示MRI圖像的分辨率。體素在 本文中也可以被稱為像素。
[0005] 國(guó)際專利申請(qǐng)公布W0 2008/132659 A2公開(kāi)了一種磁共振設(shè)備，其中，所述設(shè)備根 據(jù)PROPELLER方案采集多個(gè)k空間葉片。所述設(shè)備被布置為對(duì)所采集的MR數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)，其 中，基于針對(duì)對(duì)比度操縱的采集次數(shù)、針對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)南嚓P(guān)性量度，并且基于k空間葉片的 交疊面積的幾何結(jié)構(gòu)來(lái)計(jì)算加權(quán)因子。L.Ge等人的文章"Free-breathing myocardial perfusion MRI using SW-CG-HYPR and motion correction"（MRM 64,第1148-1154頁(yè)， 2010年）公開(kāi)了一種利用徑向k空間采樣的ECG觸發(fā)的多切片梯度回波序列。根據(jù)在每個(gè)心 動(dòng)周期中在三個(gè)飽和恢復(fù)準(zhǔn)備之后的六個(gè)切片來(lái)重建合成圖像。將根據(jù)來(lái)自每個(gè)心動(dòng)周期 的k空間的中心重建的低分辨率圖像與所述合成圖像進(jìn)行比較。根據(jù)該比較，在圖像域中檢 測(cè)心臟的平移和旋轉(zhuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明在獨(dú)立權(quán)利要求中涉及磁共振成像系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及方法。在從 屬權(quán)利要求中給出了實(shí)施例。
[0007] 如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，本發(fā)明的各個(gè)方面可以實(shí)現(xiàn)為裝置、方法或計(jì) 算機(jī)程序產(chǎn)品。相應(yīng)地，本發(fā)明的各個(gè)方面可以采取完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例(包 括固件、常駐軟件、微代碼等)或組合軟件和硬件方面的實(shí)施例（在本文中總體上完全可以 被稱為"電路"、"模塊"或"系統(tǒng)"）的形式。此外，本發(fā)明的各個(gè)方面可以采取實(shí)現(xiàn)在一個(gè)或 多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，所述一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)具有實(shí) 現(xiàn)在其上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼。
[0008] 可以利用一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的任何組合。所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是計(jì) 算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)或計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。本文使用的"計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)"涵蓋任何可 以存儲(chǔ)可由計(jì)算設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令的有形存儲(chǔ)介質(zhì)?？梢詫⒂?jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)稱 為計(jì)算機(jī)可讀非暫態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)。也可以將計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)稱為有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。 在一些實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還可以能夠存儲(chǔ)可以由計(jì)算設(shè)備的處理器訪問(wèn)的數(shù) 據(jù)。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的范例包括但不限于：軟盤、磁硬盤驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)硬盤、閃速存儲(chǔ) 器、USB拇指驅(qū)動(dòng)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、光盤、磁光盤以及處理器的 寄存器文件。光盤的范例包括壓縮盤(CD)和數(shù)字通用盤(DVD)，例如，CD-ROM、CD-RW、CD-R、 DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盤。術(shù)語(yǔ)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)還指能夠經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)或通信鏈路由計(jì) 算機(jī)設(shè)備訪問(wèn)的各種類型的記錄介質(zhì)。例如，可以在調(diào)制調(diào)解器、因特網(wǎng)或局域網(wǎng)上檢索數(shù) 據(jù)?？梢允褂萌魏芜m當(dāng)介質(zhì)發(fā)送實(shí)現(xiàn)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼，所述任何 適當(dāng)介質(zhì)包括但不限于無(wú)線的、有線的、光纖線纜的、RF等或者前面的任何合適的組合。
[0009] 計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)可以包括具有實(shí)現(xiàn)在其中的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼的傳播的數(shù) 據(jù)信號(hào)，例如，在基帶中或作為載波的部分。這樣的傳播的信號(hào)可以采取任何各種形式，包 括但不限于電磁的、光學(xué)的或它們的任何合適的組合。計(jì)算機(jī)可讀信號(hào)介質(zhì)可以是這樣的 任何計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì):不是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，并且能夠傳達(dá)、傳播或傳輸由指令執(zhí)行系 統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用或與指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備結(jié)合使用的程序。
[0010] "計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器"或"存儲(chǔ)器"是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的范例。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器是任何 可由處理器直接訪問(wèn)的存儲(chǔ)器。"計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備"或"存儲(chǔ)設(shè)備"是計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的 另外的范例。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備是任何非易失性計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。在一些實(shí)施例中，計(jì)算 機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備也可以是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器，或者反之亦然。
[0011] 如本文中所使用的"處理器"涵蓋能夠執(zhí)行程序或機(jī)器可執(zhí)行指令或計(jì)算機(jī)可執(zhí) 行代碼的電子部件。對(duì)包括"處理器"的計(jì)算設(shè)備的引用應(yīng)當(dāng)被解讀為能夠包含多于一個(gè)的 處理器或處理核。所述處理器可以例如是多核處理器。處理器也可以指在單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 之內(nèi)的或分布在多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的處理器的集合。術(shù)語(yǔ)計(jì)算設(shè)備也應(yīng)當(dāng)被解讀為能夠 指每個(gè)包括一個(gè)或多個(gè)處理器的計(jì)算設(shè)備的集合或網(wǎng)絡(luò)。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以由可以在 相同的計(jì)算設(shè)備之內(nèi)或甚至可以分布在多個(gè)計(jì)算設(shè)備之間的多個(gè)處理器來(lái)執(zhí)行。
[0012] 計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以包括令處理器執(zhí)行本發(fā)明的方面的機(jī)器可執(zhí)行指令或程 序。用于執(zhí)行針對(duì)本發(fā)明的方面的操作的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以以一個(gè)或多個(gè)編程語(yǔ)言的 任何組合來(lái)編寫并且被編譯為機(jī)器可執(zhí)行指令，所述一個(gè)或多個(gè)編程語(yǔ)言包括諸如Java、 Smal 1 talk、C++等的面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言以及諸如"C"編程語(yǔ)言或相似編程語(yǔ)言的常規(guī)過(guò) 程性編程語(yǔ)言。在一些實(shí)例中，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以采取高級(jí)語(yǔ)言的形式或者采取 預(yù)編譯的形式并且結(jié)合在工作時(shí)生成機(jī)器可執(zhí)行指令的解讀器一起被使用。
[0013] 所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼可以完全在用戶的計(jì)算機(jī)上、部分在用戶的計(jì)算機(jī)上(作 為獨(dú)立的軟件包）、部分在用戶的計(jì)算機(jī)上并且部分在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上、或完全在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī) 或服務(wù)器上執(zhí)行。在后一種情形下，所述遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以通過(guò)包括局域網(wǎng)（LAN)或廣域網(wǎng) (WAN)的任何類型的網(wǎng)絡(luò)連接到用戶的計(jì)算機(jī)，或者可以（例如，通過(guò)使用因特網(wǎng)服務(wù)提供 商的因特網(wǎng))對(duì)外部計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。
[0014] 參考根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法、裝置(系統(tǒng)）和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖、圖示 和/或方框圖來(lái)描述本發(fā)明的方面。應(yīng)理解，當(dāng)可應(yīng)用時(shí)，能夠通過(guò)采取計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼 的形式的計(jì)算機(jī)程序指令來(lái)實(shí)施流程圖、圖示和/或方框圖的方框的每個(gè)方框或部分。還應(yīng) 理解，當(dāng)互不排斥時(shí)，可以組合不同流程圖、圖示和/或方框圖中的方框的組合。這些計(jì)算機(jī) 程序指令可以被提供給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或產(chǎn)生機(jī)器的其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的 處理器，使得經(jīng)由計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實(shí)施在 流程圖和/或一個(gè)或多個(gè)方框圖框中指定的功能/動(dòng)作的單元。
[0015] 這些計(jì)算機(jī)程序指令還可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)能夠 指引計(jì)算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其他設(shè)備以特定的方式來(lái)工作，使得在計(jì)算機(jī)可 讀介質(zhì)中存儲(chǔ)的指令產(chǎn)生包括實(shí)施在流程圖和/或一個(gè)或多個(gè)方框圖框中指定的功能/動(dòng) 作的指令的制品。
[0016] 所述計(jì)算機(jī)程序指令還可以加載到計(jì)算機(jī)、其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置或其他設(shè)備 上，以令在計(jì)算機(jī)、其他可編程裝置或其他設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟，從而產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí) 施的過(guò)程，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于在流程圖和/或一個(gè)或 多個(gè)方框圖框中指定的功能/動(dòng)作的過(guò)程。
[0017]如本文所使用的"用戶接口"是允許用戶或操作人員與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)交互 的接口。"用戶接口"還可以被稱為"人機(jī)接口設(shè)備"。用戶接口可以向操作人員提供信息或 數(shù)據(jù)和/或從操作人員接收信息或數(shù)據(jù)。用戶接口可以使得來(lái)自操作人員的輸入能夠被計(jì) 算機(jī)接收并且可以從計(jì)算機(jī)向用戶提供輸出。換言之，所述用戶接口可以允許操作人員控 制或操控計(jì)算機(jī)，并且所述接口可以允許計(jì)算機(jī)指示操作人員的控制或操控的效果。顯示 器或圖形用戶接口上的數(shù)據(jù)或信息的顯示是向操作人員提供信息的范例。通過(guò)鍵盤、鼠標(biāo)、 跟蹤球、觸摸板、指點(diǎn)桿、圖形輸入板、操縱桿、游戲手柄、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、耳機(jī)、變速桿、轉(zhuǎn)向 盤、踏板、有線手套、跳舞毯、遙控器和加速度計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)的接收全都是實(shí)現(xiàn)對(duì)來(lái)自操作人員 的信息或數(shù)據(jù)的接收的用戶接口部件的范例。
[0018]如本文所使用的"硬件接口"涵蓋使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器能夠與外部計(jì)算設(shè)備 和/或裝置交互和/或控制外部計(jì)算設(shè)備和/或裝置的接口。硬件接口可以允許處理器將控 制信號(hào)或指令發(fā)送到外部計(jì)算設(shè)備和/或裝置。硬件接口也可以使得處理器能夠與外部計(jì) 算設(shè)備和/或裝置交換數(shù)據(jù)。硬件接口的范例包括但不限于：通用串行總線、IEEE 1394端 口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、藍(lán)牙連接、無(wú)線局域 網(wǎng)連接、TCP/IP連接、以太網(wǎng)連接、控制電壓接口、MIDI接口、模擬輸入接口以及數(shù)字輸入接 □ 〇
[0019]如本文所使用的"顯示器"或"顯示設(shè)備"涵蓋適于顯示圖像或數(shù)據(jù)的輸出設(shè)備或 用戶接口。顯示器可以輸出視覺(jué)、音頻和/或觸覺(jué)數(shù)據(jù)。顯示器的范例包括但不限于:計(jì)算機(jī) 監(jiān)視器、電視屏幕、觸摸屏、觸覺(jué)電子顯示器、盲文屏幕、陰極射線管(CRT)、存儲(chǔ)管、雙穩(wěn)態(tài) 顯示器、電子紙、矢量顯示器、平板顯示器、真空熒光顯示器(VF)、發(fā)光二極管(LED)顯示器、 電致發(fā)光顯示器(ELD)、等離子體顯示板(PDP)、液晶顯示器(IXD)、有機(jī)發(fā)光二極管顯示器 (0LED)、投影儀和頭戴式顯示器。
[0020] 磁共振(MR)數(shù)據(jù)在本文中被定義為在磁共振成像掃描期間由磁共振裝置的天線 所記錄的由原子自旋發(fā)射的射頻信號(hào)的測(cè)量結(jié)果。磁共振數(shù)據(jù)是醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的范例。磁 共振成像(MRI)圖像在本文中被定義為磁共振成像數(shù)據(jù)內(nèi)包含的解剖數(shù)據(jù)的經(jīng)重建的二維 或三維可視化。能夠使用計(jì)算機(jī)來(lái)執(zhí)行該可視化。
[0021] 在一個(gè)方面中，本發(fā)明提供了一種用于采集來(lái)自成像區(qū)內(nèi)的對(duì)象的磁共振數(shù)據(jù)的 磁共振成像系統(tǒng)。其中，所述磁共振成像系統(tǒng)包括:存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)機(jī)器可執(zhí)行指令，并 且也用于脈沖序列。所述脈沖序列可以以脈沖序列數(shù)據(jù)的形式被存儲(chǔ)。如在本文中所使用 的脈沖序列數(shù)據(jù)涵蓋描述脈沖序列并且使得處理器能夠使用由所述脈沖序列指定的方法 采集磁共振數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。所述脈沖序列包括用于控制所述磁共振成像系統(tǒng)采集所述磁共振 數(shù)據(jù)的指令。當(dāng)多切片采集在多個(gè)重復(fù)循環(huán)上被執(zhí)行時(shí)，所述脈沖序列控制所述磁共振成 像系統(tǒng)采集所述磁共振數(shù)據(jù)。如在本文中所使用的脈沖序列包括指令或可以被轉(zhuǎn)換為用于 由磁共振成像系統(tǒng)控制對(duì)數(shù)據(jù)或磁共振數(shù)據(jù)的采集的指令的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。脈沖序列控制所述 磁共振成像系統(tǒng)通過(guò)其采集所述磁共振數(shù)據(jù)的方法。所述磁共振成像系統(tǒng)還包括用于控制 所述磁共振成像系統(tǒng)的處理器。
[0022] 對(duì)所述機(jī)器可執(zhí)行指令的運(yùn)行令所述處理器在第一重復(fù)循環(huán)期間使用所述脈沖 序列數(shù)據(jù)采集所述磁共振數(shù)據(jù)的第一切片組。當(dāng)完成時(shí)，所述磁共振數(shù)據(jù)由多個(gè)切片組成。 如在本文中所使用的切片組涵蓋所述磁共振數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)切片。對(duì)所述指令的運(yùn)行還 令所述處理器從所述第一切片組提取第一中心k空間數(shù)據(jù)。所述磁共振數(shù)據(jù)在k空間中被采 集。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器使用所述第一中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建第一導(dǎo)航器數(shù) 據(jù)。
[0023] 如本文中使用的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)是使得能夠監(jiān)測(cè)對(duì)象的位置或?qū)ο蟮奈恢玫母淖兊?數(shù)據(jù)。所述導(dǎo)航器數(shù)據(jù)可以例如是k空間中的數(shù)據(jù)。這是因?yàn)閷?duì)象在真實(shí)空間中的運(yùn)動(dòng)也將 引起k空間中的運(yùn)動(dòng)。第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)也能夠通過(guò)采取中心k空間數(shù)據(jù)并根據(jù)第一中心k空 間數(shù)據(jù)重建圖像來(lái)構(gòu)建。在這種情況下，第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)能夠是一幅或多幅圖像或者甚至 是根據(jù)第一中心k空間數(shù)據(jù)重建的3D模型。對(duì)所述指令的運(yùn)行令所述處理器在隨后的重復(fù) 循環(huán)期間使用所述脈沖序列重復(fù)地采集所述磁共振數(shù)據(jù)的隨后的切片組。
[0024] 對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器從所述隨后的切片組重復(fù)地提取隨后的中心k 空間數(shù)據(jù)。所述指令的運(yùn)行還令所述處理器重復(fù)地通過(guò)執(zhí)行所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)與所述隨 后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)之間的變換來(lái)確定從所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)到所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)的映 射。本文中使用的映射涵蓋坐標(biāo)的一個(gè)集合到坐標(biāo)的另一集合的變換的集合的數(shù)據(jù)描述。 針對(duì)剛體變換，映射可以是平移和/或旋轉(zhuǎn)。映射也可以指其中一體積被變換到另一體積的 可變形映射。
[0025] 映射被計(jì)算的方式將取決于第一導(dǎo)航器的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)和隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)是什 么類型。例如，如果它們兩者都是k空間數(shù)據(jù)，則將執(zhí)行計(jì)算以確定映射。如果第一導(dǎo)航器數(shù) 據(jù)和隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)是圖像或3D模型，則可以使用變換或可變形體變換模型來(lái)確定映 射。所述映射是在當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)航器數(shù)據(jù)是用于重建的數(shù)據(jù)時(shí)與當(dāng)隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)是用于重 建的數(shù)據(jù)時(shí)這兩種情況之間對(duì)象被移動(dòng)了多少的量度。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器 使用所述映射來(lái)校正所述磁共振數(shù)據(jù)的接下來(lái)的切片組的采集。所述映射是所述對(duì)象在所 述采集期間已經(jīng)被移動(dòng)了多少的量度。所述對(duì)象已經(jīng)被移動(dòng)了多少的該知識(shí)能夠用于前瞻 性地校正所述磁共振數(shù)據(jù)的采集。例如通過(guò)改變?cè)谒雒}沖序列中使用的梯度場(chǎng)來(lái)校正對(duì) 象的運(yùn)動(dòng)或位置的改變。
[0026] 在一些范例中，所述映射能夠是剛體變換。
[0027] 在另一實(shí)施例中，所述磁共振數(shù)據(jù)包括多個(gè)切片。利用所述映射對(duì)所述磁共振數(shù) 據(jù)的所述接下來(lái)的切片組的所述采集的所述校正對(duì)在所述多個(gè)切片中的每個(gè)內(nèi)的所述對(duì) 象的平面內(nèi)剛體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行校正，并且對(duì)在所述多個(gè)切片之間的跨平面剛體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行校正。 所述多個(gè)切片通常被采集為平行平面。由于所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)和所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù) 是根據(jù)所述中心k空間數(shù)據(jù)構(gòu)建的，因此在所采集的數(shù)據(jù)中存在一些交疊。確切相同的k空 間點(diǎn)可以不被采樣;然而，從中心區(qū)域采樣的k空間數(shù)據(jù)點(diǎn)無(wú)論如何是彼此相關(guān)的。該冗余 實(shí)現(xiàn)對(duì)跨平面剛體運(yùn)動(dòng)的校正。
[0028]在另一實(shí)施例中，對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器使用所述映射來(lái)計(jì)算掃描參 數(shù)調(diào)節(jié)。使用所述映射對(duì)所述磁共振數(shù)據(jù)的所述接下來(lái)的切片組的所述采集的所述校正至 少部分通過(guò)利用所述掃描參數(shù)調(diào)節(jié)修改對(duì)所述磁共振數(shù)據(jù)的所述接下來(lái)的切片組的所述 采集來(lái)執(zhí)行。所述掃描參數(shù)調(diào)節(jié)可以例如指定所述接下來(lái)的切片組的空間中的略微不同的 位置。由于所述對(duì)象外部地移動(dòng)或內(nèi)部地移動(dòng)，因此該實(shí)施例可以使得能夠?qū)λ鼋酉聛?lái) 的切片組的所述位置進(jìn)行校正以校正所述對(duì)象運(yùn)動(dòng)。
[0029]在另一實(shí)施例中，對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器確定所述映射是否具有在預(yù) 定刪除閾值之上的變換。使用剛體變換對(duì)所述磁共振數(shù)據(jù)的所述接下來(lái)的切片組的所述采 集的所述校正至少部分通過(guò)從所述磁共振數(shù)據(jù)刪除所述磁共振數(shù)據(jù)的所述隨后的切片組 來(lái)執(zhí)行。在該實(shí)施例中，如果所述對(duì)象移動(dòng)超過(guò)預(yù)定量，則所述磁共振成像系統(tǒng)能夠通過(guò)使 用所述映射來(lái)補(bǔ)償，以校正接下來(lái)的切片或隨后的切片從其被采集的位置。
[0030] 所述映射可以采取若干形式，例如，如果假設(shè)存在剛體，則所述映射可以包括平移 和/或旋轉(zhuǎn)。對(duì)于可變形體，這可以也為平移和旋轉(zhuǎn)，但是也可以包括對(duì)象的變形（即，剪切 和/或縮放）。
[0031] 在另一實(shí)施例中，對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器確定所述映射是否具有在在 預(yù)定重新采集閾值之上的變換。使用剛體變換對(duì)所述磁共振數(shù)據(jù)的所述接下來(lái)的切片組的 所述采集的所述校正至少部分通過(guò)重新采集所述磁共振數(shù)據(jù)的所述隨后的切片組來(lái)執(zhí)行。 在該實(shí)施例中，如果所述映射示出在特定切片或切片組的采集期間所述對(duì)象已經(jīng)移動(dòng)超過(guò) 預(yù)定重新采集閾值，則特定切片或切片組中的任意一項(xiàng)被重新采集。
[0032] 在另一實(shí)施例中，所述脈沖序列能用于令所述磁共振成像系統(tǒng)采集所述磁共振數(shù) 據(jù)而在所述多個(gè)切片之間沒(méi)有間隙。本文中使用的切片呈現(xiàn)空間中的三維體積，磁共振數(shù) 據(jù)是從所述三維體積采集的。切片通常是厚片狀的。切片可以被采集使得它們彼此鄰近并 彼此接界，或者它們可以以這樣的方式被采集:它們僅穿過(guò)所述對(duì)象中的很少的平面。在該 實(shí)施例中，所述厚片被采集使得它們彼此鄰近。
[0033] 該實(shí)施例是有利的，這是因?yàn)榇嬖谶B續(xù)的磁共振數(shù)據(jù)。出于該原因，在所述對(duì)象被 移動(dòng)或已經(jīng)被移動(dòng)之后采集的磁共振數(shù)據(jù)可以仍是有用的。例如，可以對(duì)特定k空間點(diǎn)在k 空間中的位置進(jìn)行校正。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器通過(guò)迭代地校正所述磁共振數(shù) 據(jù)的所述隨后的切片組的位置而使用所述磁共振數(shù)據(jù)和所述剛體變換來(lái)重建磁共振圖像。 因此在該實(shí)施例中，所述切片組在空間中的實(shí)際位置被校正。通過(guò)使用所述映射來(lái)迭代地 進(jìn)行該動(dòng)作，以估計(jì)該點(diǎn)必須被移位的量。k空間數(shù)據(jù)的位置能夠被略微移位并且然后圖像 能夠被重建。通過(guò)檢查所述圖像，能夠看到所述k空間數(shù)據(jù)是否在正確位置中。在沒(méi)有間隙 的情況下，其也可以參考所述磁共振數(shù)據(jù)被描述為連續(xù)的。
[0034]在另一實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)是圖像空間中的第一三維導(dǎo)航器。所述隨 后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)是圖像空間中的隨后的三維導(dǎo)航器。兩者導(dǎo)航器的中心k空間在兩種情況 下被重建成三維導(dǎo)航器。該實(shí)施例可以是有益的，這是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)圖像處理技術(shù)可以用于計(jì) 算所述映射。優(yōu)選地，在所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)與所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)之間執(zhí)行三維變換。 由于從所述導(dǎo)航器可獲得三維信息，因此前瞻性地進(jìn)行跨平面校正和平面內(nèi)校正兩者。
[0035] 在另一實(shí)施例中，所述映射是以下中的任一項(xiàng)：剛體平移、可變形體變換、針對(duì)感 興趣區(qū)域的剛體變換、針對(duì)感興趣區(qū)域的剛體變換與針對(duì)周圍區(qū)域的可變形體變換。所有 這些都可以使用已知的圖像處理技術(shù)來(lái)執(zhí)行。將導(dǎo)航器數(shù)據(jù)減少到感興趣區(qū)域可以是有益 的，這是因?yàn)楦信d趣區(qū)域能夠被居中或被定位在對(duì)象的特定界標(biāo)或解剖界標(biāo)上。這可以引 起在不同時(shí)間處采集的切片組與所述對(duì)象的解剖結(jié)構(gòu)的特定部分的更為接近的對(duì)準(zhǔn)。
[0036] 在另一實(shí)施例中，所述磁共振成像系統(tǒng)包括用于采集磁共振數(shù)據(jù)的多元件射頻線 圈。所述脈沖序列是并行成像技術(shù)。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器接收針對(duì)所述多元 件射頻線圈的線圈敏感度的集合。這可以是先前測(cè)量的線圈敏感度的集合或者它們可以通 過(guò)采取一些參考測(cè)量結(jié)果而被接收。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器使用線圈敏感度的 所述集合來(lái)展開(kāi)第一三維導(dǎo)航器圖像。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器使用線圈敏感度 的所述集合來(lái)展開(kāi)隨后的三維導(dǎo)航器圖像。在從所述多元件射頻線圈的不同天線元件采集 的磁共振數(shù)據(jù)中，可以構(gòu)建更加準(zhǔn)確的k空間數(shù)據(jù)。
[0037] 在另一實(shí)施例中，所述第一中心k空間數(shù)據(jù)和所述隨后的中心k空間數(shù)據(jù)被選擇使 得滿足Nyquist采樣準(zhǔn)則。
[0038] 在另一實(shí)施例中，對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器通過(guò)沿著第一平面對(duì)所述第 一三維導(dǎo)航器圖像進(jìn)行切片來(lái)計(jì)算第一二維圖像。通過(guò)沿著第二平面對(duì)所述隨后的三維導(dǎo) 航器圖像進(jìn)行切片來(lái)計(jì)算隨后的二維圖像。所述第二平面的所述位置通過(guò)應(yīng)用針對(duì)所述第 一平面的所述映射來(lái)確定。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器計(jì)算所述第一二維圖像與所 述隨后的二維圖像之間的平面內(nèi)可變形體變換。
[0039] 對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器在所述可變形體變換指示所述對(duì)象的運(yùn)動(dòng)超 過(guò)預(yù)定量時(shí)，重新采集或刪除所述磁共振數(shù)據(jù)的所述隨后的切片組的切片部分。在該實(shí)施 例中，可你針對(duì)平面內(nèi)移動(dòng)來(lái)檢查特定的切片。在相同的位置中對(duì)兩者三維導(dǎo)航器數(shù)據(jù)進(jìn) 行切片。這可以通過(guò)將所述映射應(yīng)用到所述第一平面來(lái)保證。通過(guò)對(duì)在兩個(gè)三維導(dǎo)航器之 間的剛體變換進(jìn)行確定，并且然后對(duì)在所述兩個(gè)三維導(dǎo)航器之間的稍后的二維圖像進(jìn)行比 較以檢測(cè)所述對(duì)象內(nèi)的可變形平移。這在各種情況下都可以是有用的。針對(duì)一種情況，所述 對(duì)象的解剖結(jié)構(gòu)的剛性部分可以用于所述剛體變換，并且然后所述對(duì)象內(nèi)的軟組織的稍后 移動(dòng)能夠通過(guò)在所述三維導(dǎo)航器的不同切片或部分之間進(jìn)行所述平面內(nèi)可變形體變換而 被檢查。
[0040] 在另一實(shí)施例中，所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)是第一 k空間導(dǎo)航器。所述第二導(dǎo)航器數(shù)據(jù) 是第二k空間導(dǎo)航器。在一些情況下，直接使用所述k空間數(shù)據(jù)來(lái)確定所述映射可以是有益 的。
[0041] 在另一實(shí)施例中，所述脈沖序列包括用于執(zhí)行以下磁共振成像技術(shù)中的任一種的 命令:PROPELLER、徑向快速自旋回波、選定的螺旋快速自旋回波以及快速場(chǎng)回波。這些是可 以受益于確定映射以校正所述接下來(lái)的切片組的采集的磁共振成像技術(shù)的范例。
[0042]在另一實(shí)施例中，對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器在確定所述映射之后利用所 述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)替換所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)。亦即，代替于總是查看被采集作為參考的 導(dǎo)航器數(shù)據(jù)，通過(guò)比較來(lái)自順序采集的切片組的數(shù)據(jù)來(lái)完成所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)與所述第 二導(dǎo)航器數(shù)據(jù)之間的映射。以此方式采集的映射可以以不同的方式來(lái)使用。例如，運(yùn)動(dòng)可以 僅被跟蹤到鄰近順序采集的切片組，映射在一些實(shí)例中也可以累積地被確定，例如，如果是 剛體變換，則所述變換能夠被組合以確定累積映射。這可以實(shí)現(xiàn)校正采集的更加復(fù)雜或者 復(fù)合的方法。
[0043] 在另一方面中，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其包括用于由處理器運(yùn)行以 控制磁共振成像系統(tǒng)的機(jī)器可執(zhí)行指令。所述磁共振成像系統(tǒng)能用于從成像區(qū)域內(nèi)的對(duì)象 采集磁共振數(shù)據(jù)。所述磁共振成像系統(tǒng)包括用于存儲(chǔ)脈沖序列的存儲(chǔ)器。所述脈沖序列包 括用于控制所述磁共振成像系統(tǒng)采集所述磁共振數(shù)據(jù)的指令。當(dāng)多切片采集在多個(gè)重復(fù)循 環(huán)上被執(zhí)行時(shí)，所述脈沖序列數(shù)據(jù)控制所述磁共振成像系統(tǒng)采集所述磁共振數(shù)據(jù)。
[0044] 對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器在第一重復(fù)循環(huán)期間使用所述脈沖序列數(shù)據(jù) 采集所述磁共振數(shù)據(jù)的第一切片組。所述磁共振數(shù)據(jù)被執(zhí)行為多切片采集，因此數(shù)據(jù)被分 為在不同切片上被采集的數(shù)據(jù)。針對(duì)特定時(shí)間，多于一個(gè)切片可以被采集。如文本中所使用 的切片組涵蓋同時(shí)被采集的一個(gè)或多個(gè)切片。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器從所述第 一切片組提取第一中心k空間數(shù)據(jù)。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器使用所述第一中心k 空間數(shù)據(jù)來(lái)重建第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器重復(fù)地在隨后的重復(fù) 循環(huán)期間使用所述脈沖序列數(shù)據(jù)采集所述磁共振數(shù)據(jù)的隨后的切片組。
[0045] 所述指令的運(yùn)行還令所述處理器重復(fù)地從所述隨后的切片組提取隨后的中心k空 間數(shù)據(jù)。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器重復(fù)地使用所述隨后的中心k空間數(shù)據(jù)重建隨 后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器重復(fù)地通過(guò)執(zhí)行所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù) 與所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)之間的變換來(lái)確定從所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)到所述隨后的導(dǎo)航器 數(shù)據(jù)的映射。對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器重復(fù)地使用所述映射來(lái)校正所述磁共振數(shù) 據(jù)的接下來(lái)的切片組的所述采集。
[0046] 在另一方面中，本發(fā)明提供了一種操作用于從成像區(qū)域內(nèi)的對(duì)象采集磁共振數(shù)據(jù) 的磁共振成像系統(tǒng)的方法。所述方法包括以下步驟:在第一重復(fù)循環(huán)期間使用所述脈沖序 列采集所述磁共振數(shù)據(jù)的第一切片組，其中，所述脈沖序列包括用于控制所述磁共振成像 系統(tǒng)采集所述磁共振數(shù)據(jù)的指令。當(dāng)多切片采集在多個(gè)重復(fù)循環(huán)期間被執(zhí)行時(shí)，所述脈沖 序列控制所述磁共振成像系統(tǒng)采集所述磁共振數(shù)據(jù)。所述方法還包括從所述第一切片組提 取第一中心k空間數(shù)據(jù)的步驟。
[0047] 所述方法還包括使用所述第一中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)的步驟。所 述方法還包括在隨后的重復(fù)循環(huán)期間使用所述脈沖序列來(lái)采集所述磁共振數(shù)據(jù)的隨后的 切片組的步驟。所述方法還包括重復(fù)地從所述隨后的切片組提取隨后的中心k空間數(shù)據(jù)。所 述方法還包括重復(fù)地使用所述隨后的中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)。所述方法 還包括重復(fù)地通過(guò)執(zhí)行所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)與所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)之間的變換來(lái)確定 針對(duì)所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)到所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)的映射。所述方法還包括重復(fù)地使用所 述映射來(lái)校正對(duì)所述磁共振數(shù)據(jù)的接下來(lái)的切片組的所述采集。
[0048]應(yīng)當(dāng)理解，只要組合的實(shí)施例不相互排斥，就可以組合本發(fā)明的前述實(shí)施例中的 一個(gè)或多個(gè)。
【附圖說(shuō)明】
[0049] 在下文中將僅通過(guò)范例并且參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中：
[0050] 圖1圖示了磁共振成像系統(tǒng)的范例；
[0051] 圖2示出了圖示方法的范例的流程圖；
[0052]圖3示出了圖示如何校正磁共振數(shù)據(jù)的接下來(lái)的切片組的采集的一個(gè)范例的示意 圖；并且
[0053]圖4圖示了 k空間數(shù)據(jù)與圖像之間的關(guān)系。
[0054]附圖標(biāo)記列表 [0055] 100磁共振成像系統(tǒng)
[0056] 1〇4 磁體
[0057] 106磁體的膛
[0058] 108成像區(qū)
[0059] 110磁場(chǎng)梯度線圈
[0000] 112磁場(chǎng)梯度線圈電源
[0061 ] 114射頻線圈
[0062] 116收發(fā)器
[0063] 118 對(duì)象
[0064] 120對(duì)象支撐體
[0065] 126計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
[0066] 128 硬件接口
[0067] 130處理器
[0068] 132 用戶接口
[0069] 134計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備
[0070] 136計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器
[0071] 140脈沖序列
[0072] 142磁共振數(shù)據(jù)的第一切片組
[0073] 144第一中心k空間
[0074] 146第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)
[0075] 148磁共振數(shù)據(jù)的隨后的切片組
[0076] 150隨后的中心k空間
[0077] 152隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)
[0078] 154 映射
[0079] 156掃描參數(shù)調(diào)節(jié)
[0080] 158完整磁共振數(shù)據(jù)
[0081 ] 160磁共振圖像
[0082] 162控制模塊
[0083] 164圖像重建模塊
[0084] 166圖像處理模塊
[0085] 168 k空間處理模塊
[0086] 200在第一重復(fù)循環(huán)期間使用脈沖序列采集磁共振數(shù)據(jù)的第一切片組
[0087] 202從第一切片組提取第一中心k空間數(shù)據(jù)
[0088] 204使用第一中心k空間數(shù)據(jù)重建第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)
[0089] 206重復(fù)地在隨后的重復(fù)循環(huán)期間使用脈沖序列采集磁共振數(shù)據(jù)的隨后的切片 組
[0090] 208重復(fù)地從隨后的切片組提取隨后的中心k空間數(shù)據(jù)
[0091] 210重復(fù)地使用隨后的中心k空間數(shù)據(jù)重建隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)
[0092] 212重復(fù)地通過(guò)執(zhí)行第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)與隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)之間的變換來(lái)確定從 第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)到隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)的映射
[0093] 214重復(fù)地使用剛體變換來(lái)校正磁共振數(shù)據(jù)的接下來(lái)的切片組的采集
[0094] 300磁共振數(shù)據(jù)采集
[0095] 302配準(zhǔn)或映射的計(jì)算
[0096] 304掃描幾何結(jié)構(gòu)的更新
[0097] 306多切片采集
[0098] 308完全分辨率
[0099] 310低分辨率（中心k空間數(shù)據(jù)）
[0100] 400完全k空間
[0101] 402 圖像
[0102] 404 propeller 葉片
[0103] 406 圖像
[0104] 408 propeller 葉片
[0105] 410單個(gè)徑向交錯(cuò)
[0106] 412單個(gè)笛卡爾交錯(cuò)
[0107] 414 圖像
[0108] 416線圈元件
【具體實(shí)施方式】
[0109] 在這些附圖中相似編號(hào)的元件或?yàn)榈葍r(jià)元件或執(zhí)行相同的功能。如果功能等價(jià)， 則先前已經(jīng)討論的元件將不必要在后面的附圖中討論。
[0110] 圖1示出了了磁共振成像系統(tǒng)100的范例。磁共振成像系統(tǒng)100包括磁體104。磁體 104是具有通過(guò)其的膛106的超導(dǎo)圓柱型磁體104。不同類型的磁體的使用也是可能的，例 如，也能夠使用分裂圓柱磁體和所謂的開(kāi)放磁體兩者。分裂圓柱磁體類似于標(biāo)準(zhǔn)圓柱磁體， 除了低溫恒溫器被分裂成兩部分以允許接近磁體的等平面，例如，這樣的磁體可以與帶電 粒子束治療結(jié)合使用。開(kāi)放磁體具有兩個(gè)磁體部分，一個(gè)在另一個(gè)之上，其間具有足夠大以 容納對(duì)象的空間:兩部分區(qū)的布置類似于亥姆霍茲線圈的布置。開(kāi)放磁體是受歡迎的，因?yàn)?對(duì)象較少被限制。在圓柱磁體的低溫恒溫器內(nèi)有超導(dǎo)線圈的集合。在圓柱磁體104的膛106 內(nèi)，有成像區(qū)108,其中，磁場(chǎng)足夠強(qiáng)且均勻以執(zhí)行磁共振成像。
[0111] 磁體的膛106內(nèi)，還具有一組磁場(chǎng)梯度線圈110,其用于采集磁共振數(shù)據(jù)以對(duì)磁體 104的成像區(qū)108內(nèi)的磁自旋進(jìn)行空間編碼。磁場(chǎng)梯度線圈110連接到磁場(chǎng)梯度線圈電源 112。磁場(chǎng)梯度線圈110旨在為代表。典型的磁場(chǎng)梯度線圈110包含三組獨(dú)立的線圈，以在三 個(gè)正交空間方向上進(jìn)行空間編碼。磁場(chǎng)梯度電源向磁場(chǎng)梯度線圈供應(yīng)電流。供應(yīng)給磁場(chǎng)梯 度線圈110的電流根據(jù)時(shí)間被控制，并且可以是斜變的或脈沖的。
[0112] 鄰近成像區(qū)108是射頻線圈114,用于操縱成像區(qū)108之內(nèi)的磁自旋的取向并且用 于接收來(lái)自也在成像區(qū)108內(nèi)的自旋的射頻發(fā)射。射頻天線可以包括多個(gè)線圈元件。射頻天 線也可以被稱為通道或天線。射頻線圈114被連接到射頻收發(fā)器116。射頻線圈114和射頻收 發(fā)器116可以由單獨(dú)的發(fā)射線圈和接收線圈以及單獨(dú)的發(fā)射器和接收器替換。應(yīng)理解，射頻 線圈114和射頻收發(fā)器116是代表。射頻線圈114旨在還表示專用發(fā)射天線和專用接收天線。 類似地，收發(fā)器116還可以表示單獨(dú)的發(fā)射器和接收器。射頻線圈114也可以具有多個(gè)接收/ 發(fā)射元件，并且射頻收發(fā)器116可以具有多個(gè)接收/發(fā)射元件。
[0113] 磁場(chǎng)梯度線圈電源112和收發(fā)器116被連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)126的硬件接口 128。計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)126還包括處理器130。處理器130被連接到硬件接口 128、用戶接口 132、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ) 設(shè)備134以及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器136。
[0114] 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備134被示為存儲(chǔ)或包含脈沖序列140。脈沖序列能用于提供處理器 130能夠使用以控制磁共振成像系統(tǒng)100將磁共振數(shù)據(jù)采集為在多個(gè)重復(fù)循環(huán)上執(zhí)行的多 切片采集的信號(hào)或命令。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備134還被示為包含使用脈沖序列140采集的磁共振 數(shù)據(jù)的第一切片組142。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備134還被示為存儲(chǔ)從磁共振數(shù)據(jù)的第一切片組142 提取的一些第一中心k空間數(shù)據(jù)144。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備134還被示為包含根據(jù)第一中心k空間 144重建或建立的第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)146。
[0115] 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備134還被示為包含磁共振數(shù)據(jù)的隨后的切片組148。隨后的切片組 148是使用脈沖序列140采集的。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備134被示為包含從磁共振數(shù)據(jù)的隨后的切 片組148提取的隨后的中心k空間數(shù)據(jù)150。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備134被示為還包含根據(jù)隨后的中 心k空間數(shù)據(jù)150重建或建立的隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)152。
[0116] 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備134還被示為包含映射154。映射是將第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)平移到隨后 的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)152上的機(jī)械平移。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備134還被示為包含掃描參數(shù)調(diào)節(jié)156。掃描 參數(shù)調(diào)節(jié)是對(duì)脈沖序列140的小的調(diào)節(jié)或修改，所述小的調(diào)節(jié)或修改實(shí)現(xiàn)磁共振數(shù)據(jù)的接 下來(lái)的切片組的經(jīng)校正的采集。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備134還被示為包含使用脈沖序列140采集的 完整磁共振數(shù)據(jù)158。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備134還被示為包含根據(jù)完整磁共振數(shù)據(jù)158重建的磁 共振圖像160。
[0117] 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器136被示為包含控制模塊162?？刂颇K162包含使得處理器130能夠 控制磁共振成像系統(tǒng)100的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼?？刂颇K162包含使得處理器130能夠進(jìn)行 如使用脈沖序列140來(lái)采集磁共振數(shù)據(jù)142、148、158這樣的事情的基本代碼。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器 136還被示為包含圖像重建模塊164。圖像重建模塊164使得處理器130能夠進(jìn)行如根據(jù)完整 磁共振數(shù)據(jù)158重建磁共振圖像160這樣的事情。如果導(dǎo)航器在圖像空間中，則圖像重建模 塊164還可以使得處理器130將中心k空間數(shù)據(jù)144、150重建為導(dǎo)航器數(shù)據(jù)146、152。
[0118] 計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備136還被示為具有任選的圖像處理模塊166的圖像。如果兩種導(dǎo)航 器數(shù)據(jù)146、152在圖像空間或圖像中，那么圖像處理模塊166可以被用于將標(biāo)準(zhǔn)圖像處理技 術(shù)應(yīng)用于計(jì)算映射154。計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)設(shè)備136被示為包含對(duì)圖像處理模塊166的備選。k空間 處理模塊168包含使得處理器130比較第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)146與隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)152(如果它 們都在k空間中）的代碼。如果它們?cè)趉空間中，那么k空間處理模塊168可以能夠執(zhí)行如確定 k空間中的旋轉(zhuǎn)和平移這樣的事情。這使得k空間處理模塊168能夠在這種情況下由處理器 130用于計(jì)算映射154。
[0119] 圖2示出了圖示用于操作圖1中所示的磁共振成像系統(tǒng)100的方法的范例的流程 圖。首先，在步驟200中，在第一重復(fù)循環(huán)期間使用脈沖序列140來(lái)采集磁共振數(shù)據(jù)的第一切 片組142。接下來(lái)，在步驟202中，從第一切片組提取第一中心k空間數(shù)據(jù)144。然后，在步驟 204中，使用第一中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)146。接下來(lái)，在步驟206中，在隨后 的重復(fù)循環(huán)期間使用脈沖序列來(lái)采集磁共振數(shù)據(jù)的隨后的切片組148。然后，在步驟208中， 從隨后的切片組提取隨后的中心k空間數(shù)據(jù)150。然后，在步驟210中，使用隨后的中心k空間 數(shù)據(jù)來(lái)重建隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)152。
[0120] 接下來(lái)，在步驟212中，通過(guò)執(zhí)行第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)146與隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)152之間 的變換，來(lái)確定從第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)146到隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)152的映射154。然后，在步驟214 中，使用映射來(lái)校正磁共振數(shù)據(jù)的接下來(lái)的切片組的采集。能夠看出，步驟206、208、210、 212、214被重復(fù)地執(zhí)行。在這種情況下，接下來(lái)的切片組實(shí)質(zhì)上是另一隨后的切片組148。該 過(guò)程可以在磁共振成像的采集期間被重復(fù)，直至完整磁共振數(shù)據(jù)158被采集。
[0121]用于多切片成像的基于多個(gè)導(dǎo)航器的原理已經(jīng)被提出以減少運(yùn)動(dòng)偽影(F-導(dǎo)航、 〇-導(dǎo)航、自動(dòng)導(dǎo)航等）。它們?cè)试S對(duì)平面內(nèi)剛體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，但是也具有針對(duì)量化校正跨 平面運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。數(shù)據(jù)處理技術(shù)針對(duì)多切片成像進(jìn)行討論，所述多切片成像尤其能夠用于 PROPELLER、徑向和選定的螺旋TSE或TFE成像，并且所述多切片成像允許對(duì)除平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)之 外的跨平面運(yùn)動(dòng)進(jìn)行校正而不采集額外的導(dǎo)航器；即，使用該方法，全3D剛體前瞻性運(yùn)動(dòng)補(bǔ) 償是可能的。此外，還提出了將該原理延伸到分段的笛卡爾采樣方案，其中，一些額外的努 力允許自導(dǎo)航也用于這種類型的采集。新方法的關(guān)鍵是在一個(gè)多切片交錯(cuò)（interleave)內(nèi) 采集的成像數(shù)據(jù)表示(粗略采樣的)3D體積或能夠被處理為表示該3D體積的觀察。采集期間 的運(yùn)動(dòng)因此能夠從兩個(gè)隨后的多切片拍攝區(qū)間的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)量化。該運(yùn)動(dòng)信息能夠被用于 通過(guò)校正掃描幾何結(jié)構(gòu)和/或拒絕在運(yùn)動(dòng)期間采集的數(shù)據(jù)減少偽影。
[0122] MR成像對(duì)數(shù)據(jù)采集期間的運(yùn)動(dòng)敏感。為了減少由運(yùn)動(dòng)引起的圖像偽影，在過(guò)去已 經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種MR數(shù)據(jù)采集和圖像重建方法。這些技術(shù)中的一種是PROPELLER成像。 PROPELLER成像能夠被認(rèn)為是特別成功的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法，因?yàn)樗哂袑挿秶目蓱?yīng)用性。
[0123] PROPELLER成像是2D成像技術(shù)，其中，圖像數(shù)據(jù)以所謂的"葉片"的集合來(lái)采集。一 個(gè)葉片包括k空間中的覆蓋k空間中心的等間距平行線的小的集合。一個(gè)切片的圖像根據(jù)若 干葉片的數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，所述若干葉片對(duì)著彼此被旋轉(zhuǎn)，使得不同的葉片覆蓋k空間的外部 區(qū)域的不同部分。k空間的中心部分由每個(gè)葉片來(lái)采樣。
[0124] 通過(guò)根據(jù)每個(gè)葉片的數(shù)據(jù)重建低分辨率圖像并且執(zhí)行不同葉片的圖像之間的配 準(zhǔn)，中心k空間的這種過(guò)采樣允許平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。從配準(zhǔn)獲得的運(yùn)動(dòng)信息能夠在重建中用 于計(jì)算運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像，或其能夠用于校正掃描幾何結(jié)構(gòu)。
[0125] 這種原理被已知為自動(dòng)導(dǎo)航，所述自動(dòng)導(dǎo)航還可以應(yīng)用于徑向和/或特定形式的 螺旋采樣中，所述螺旋采樣對(duì)中心k空間進(jìn)行過(guò)采樣從而允許根據(jù)適當(dāng)采集的數(shù)據(jù)子集重 建低分辨率圖像，所述低分辨率數(shù)據(jù)能夠用于如在上面給出的propeller情況下的平面內(nèi) 運(yùn)動(dòng)估計(jì)。
[0126] 目前，PROPELLER中的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償限于校正平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。跨平面運(yùn)動(dòng)僅能夠通過(guò)對(duì)低 分辨率圖像數(shù)據(jù)信息進(jìn)行相關(guān)來(lái)定性地解決。這允許可能損壞的葉片數(shù)據(jù)的潛在識(shí)別，但 是由于缺失量化運(yùn)動(dòng)信息，它們不實(shí)際相關(guān)。因此，即使PROPELLER成像被使用，跨平面運(yùn)動(dòng) 仍然能夠引起圖像偽影。公開(kāi)的是新的處理方法，其允許全3D剛體運(yùn)動(dòng)校正從而導(dǎo)致改進(jìn) 的圖像質(zhì)量。該原理也能夠被擴(kuò)展到其他采樣方案。
[0127] 該方法后面的主要想法是基于典型的TFE或TSE MR成像實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)，在序列的一 個(gè)循環(huán)（=一個(gè)重復(fù)區(qū)間）內(nèi)采集若干切片的數(shù)據(jù)。
[0128] 在一個(gè)循環(huán)內(nèi)收集的所有數(shù)據(jù)的聯(lián)合允許重建一種低分辨率3D圖像。這在 Propeller多切片成像中是非?？赡艿模?yàn)槟軌蜥槍?duì)每個(gè)葉片循環(huán)的中心數(shù)據(jù)重建的低 分辨率圖像能夠在切片方向上被堆疊。圖像的這種堆疊形成針對(duì)在該循環(huán)中凍結(jié)的運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)的體積表示。
[0129] 如果切片被分布在多個(gè)掃描包內(nèi)，則該多切片體積可以在切片方向上具有間隙。 而且，對(duì)隨后的TR的體積進(jìn)行相關(guān)允許確定在所有3D維度中的剛體運(yùn)動(dòng)參數(shù)。
[0130] 圖3示出了圖示當(dāng)在多個(gè)重復(fù)循環(huán)上執(zhí)行多切片采集時(shí)如何校正磁共振數(shù)據(jù)的接 下來(lái)的切片組的采集的一個(gè)范例的示意圖。該范例被分為三個(gè)部分。在部分300中，圖像表 示磁共振數(shù)據(jù)采集300。接下來(lái)的部分302是配準(zhǔn)302或映射的計(jì)算。最后，在304中，掃描幾 何結(jié)構(gòu)使用在部分302中計(jì)算的配準(zhǔn)來(lái)更新。節(jié)段300表示多切片采集306。根據(jù)每個(gè)葉片的 數(shù)據(jù)308針對(duì)形成低分辨率多切片數(shù)據(jù)集的每個(gè)切片，重建低分辨率自動(dòng)導(dǎo)航器圖像310。 這在步驟302中被表示為數(shù)據(jù)集146和數(shù)據(jù)集152。其還可以被稱為第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)146和隨 后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)152。導(dǎo)航器數(shù)據(jù)的這些集合既可以是在k空間中，或者可以是根據(jù)中心k空 間區(qū)域重建的圖像。從數(shù)據(jù)集146到數(shù)據(jù)集152的映射被計(jì)算。這然后在步驟304中被用于更 新掃描幾何結(jié)構(gòu)。
[0131] 該基本方法還能夠應(yīng)用于估計(jì)其他分段的多切片采樣方案中的運(yùn)動(dòng)。例如，在多 切片徑向成像中，與在Prope 11 er中描述的相同的方法能夠被使用，因?yàn)樵趶较虺上裰?，?心k空間被過(guò)采樣，允許根據(jù)在給定循環(huán)中的每個(gè)切片采樣的每個(gè)交錯(cuò)重建低分辨率圖像 (參見(jiàn)在下面用于圖示的圖4)。而且對(duì)于交錯(cuò)的螺旋多切片成像，這樣的方法是可想到的。 如果可變密度笛卡爾采樣被使用，則k空間的中心部分再次能夠被再分條，并且低分辨率圖 像能夠被重建，使得與在上面描述的相同的方法能夠量化跨平面運(yùn)動(dòng)。
[0132] 圖4圖示了 k空間與圖像之間的關(guān)系。方框400表示磁共振數(shù)據(jù)的完全數(shù)據(jù)集。該完 全數(shù)據(jù)集400然后可以被重建為完整磁共振圖像402。方框404表示單個(gè)propeller葉片404。 這可以被重建為低分辨率圖像406。作為對(duì)該單個(gè)propel ler葉片404的備選，在k空間中的 傾斜角度處的單個(gè)propeller葉片408也可以被使用。作為對(duì)該單個(gè)Propeller葉片404的另 一備選，還可以使用單個(gè)徑向交錯(cuò)410。單個(gè)徑向交錯(cuò)410也可以使低分辨率圖像重建容易。 方框412示出了為數(shù)據(jù)子集的單個(gè)笛卡爾交錯(cuò)，所述數(shù)據(jù)子集允許重建并入線圈敏感度與 先前信息(諸如圖像不足等)的低分辨率幀或圖像414。被標(biāo)記為416的方框標(biāo)示被定位在對(duì) 象周圍的線圈元件416的位置。在方框404、408和410中，存在被指示的中心k空間區(qū)域418。 中心k空間區(qū)域418可以用于構(gòu)建第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)和隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)。
[0133] 如果一致密度螺旋采樣被使用，那么個(gè)體交錯(cuò)數(shù)據(jù)可能違反針對(duì)目標(biāo)F0V的尼奎 斯特定理，因?yàn)樵诿總€(gè)交錯(cuò)中更小的F0V被編碼。這也是分段的笛卡爾成像中的情況。由于 采樣不足效應(yīng)，難以從那些數(shù)據(jù)導(dǎo)出準(zhǔn)確的完全F0V信息。一種解決所述問(wèn)題的方法是使用 并行成像，以使用線圈敏感度信息來(lái)展開(kāi)圖像。這能夠針對(duì)每個(gè)切片個(gè)體地進(jìn)行以形成如 在上面描述的進(jìn)一步估計(jì)所需的3D低分辨率體積。然而，如果k空間中心中的采樣密度不低 于由接收線圈幾何結(jié)構(gòu)所支持的最大削減系數(shù)，該方法能夠僅完全移除混淆現(xiàn)象。即，對(duì)于 需要在序列的每個(gè)交錯(cuò)中收集的數(shù)據(jù)量，這是特定限制。
[0134] 另一并行成像選擇是使用非常局部化的接收線圈，并且針對(duì)它們的受限制的局部 F0V中的每個(gè)局部線圈估計(jì)將兩個(gè)連續(xù)采集的交錯(cuò)進(jìn)行比較的剛體運(yùn)動(dòng)參數(shù)。以此方式，也 對(duì)于每個(gè)局部線圈，"高分辨率圖像"能夠被重建，所述高分辨率圖像可以被平滑以應(yīng)對(duì)SNR 問(wèn)題，并且所述高分辨率圖像能夠被連接到線圈特異性3D堆疊。
[0135] 另外的選擇是使用圖像稀疏性質(zhì)(子空間CS中的可壓縮性、關(guān)于先前的如SENSE參 考數(shù)據(jù)的規(guī)則化等)作為低分辨率圖像的（迭代)重建中的額外約束。下層的算法必須被調(diào) 諧以能夠盡可能快地重建對(duì)應(yīng)的低分辨率成像(參見(jiàn)用于圖示的圖3)。
[0136] 同樣，那些圖像的堆疊形成低分辨率3D體積，并且能夠用于估計(jì)對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 這樣，將在第三維度中堆疊的采樣不足的交錯(cuò)用于運(yùn)動(dòng)估計(jì)，提出的方法還能夠應(yīng)用于交 錯(cuò)的多切片笛卡爾成像。
[0137] 運(yùn)動(dòng)信息或映射可以以兩種不同的方式用于減少運(yùn)動(dòng)偽影：
[0138] 1.)使相同切片的兩個(gè)2D低分辨率圖像相關(guān)允許確定運(yùn)動(dòng)時(shí)段的開(kāi)始和結(jié)束。這 種運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的時(shí)間分辨率由拍攝持續(xù)時(shí)間給出，通常幾百毫秒。在所檢測(cè)的運(yùn)動(dòng)時(shí)段內(nèi)收 集的所有數(shù)據(jù)都應(yīng)當(dāng)被拒絕并且被重新采集。
[0139] 2.)使兩個(gè)3D體積相關(guān)允許量化3D中的運(yùn)動(dòng)。估計(jì)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)應(yīng)當(dāng)用于分別在執(zhí) 行重新采-集或繼續(xù)數(shù)據(jù)采集之前校正掃描幾何結(jié)構(gòu)。運(yùn)動(dòng)量化的時(shí)間分辨率由通常為幾 秒的一個(gè)TR的持續(xù)時(shí)間給出，因?yàn)樗星衅臄?shù)據(jù)都被采集。
[0140]作為對(duì)使用三維圖像或?qū)Ш狡鞯膫溥x，k空間本身也可以用于確定映射以便校正 接下來(lái)的切片組的采集。目標(biāo)是估計(jì)用于圖像空間中的3D剛體變換的參數(shù)。該變換如何平 移到k空間是公知的：圖像空間中的旋轉(zhuǎn)也是k空間中的旋轉(zhuǎn)，圖像空間中的平移是k空間中 的線性相位梯度。
[0141]此后，從3Dk空間數(shù)據(jù)估計(jì)剛體變換是簡(jiǎn)明的:令r(k)和g(k)為應(yīng)當(dāng)針對(duì)其計(jì)算變 換的兩個(gè)導(dǎo)航器的k空間數(shù)據(jù)。旋轉(zhuǎn)角度α和軸u能夠通過(guò)最大化兩個(gè)導(dǎo)航器的幅度的相關(guān) 性來(lái)確產(chǎn)
[0142]
[0143] 其中，7和孑是幅度的平均值。
[0144] 平移t或映射能夠通過(guò)例如找到將(旋轉(zhuǎn)校正的）第二導(dǎo)航器的相位映射到參考的 線性相位函數(shù)來(lái)估計(jì)：
[0145]
[0146] 計(jì)算首要的是需要3D k空間數(shù)據(jù)。為了能夠應(yīng)用它們，3D k空間數(shù)據(jù)集需要根據(jù) 切片組的2D k空間數(shù)據(jù)集來(lái)重建。這在三個(gè)步驟中完成：
[0147] 1)2D k空間數(shù)據(jù)的組被變換為2D圖像的組。
[0148] 2)根據(jù)組的每個(gè)切片的已知位置，2D圖像全部被組合在單個(gè)3D體積中。
[0149] 3)通過(guò)應(yīng)用3D傅立葉變換根據(jù)該體積計(jì)算3D k空間。
[0150] 如果組的切片覆蓋整個(gè)客體而沒(méi)有間隙，則最后的步驟產(chǎn)生客體的精確的3D k空 間。因?yàn)橥ㄟ^(guò)定義，k空間是圖像空間的傅立葉變換。
[0151] 如果組包括更少的切片，那么最后的步驟僅給出精確的3D k空間的近似。為了精 確:步驟3的結(jié)果是3D k空間與描述哪些切片屬于所述組的采樣模式的傅立葉變換的卷積。 這僅是精確的3D k空間的近似，但是對(duì)于取決于切片采樣模式的FT的運(yùn)動(dòng)變換的估計(jì)，它 仍然能夠是足夠好的。例如，如果切片的組包括每個(gè)第二切片，那么采樣模式的FT具有由k 空間尺寸的一半分離的兩個(gè)尖峰。與該函數(shù)的卷積不使k空間中心周圍的信號(hào)分布失真，并 且仍然允許運(yùn)動(dòng)變換的良好估計(jì)。
[0152] 根據(jù)3D k空間數(shù)據(jù)的計(jì)算的以上描述，似乎計(jì)算努力高于針對(duì)基于圖像的運(yùn)動(dòng)估 計(jì)的，因?yàn)?D體積的計(jì)算僅是中間步驟。
[0153] 然而存在這樣的情況，其中關(guān)于計(jì)算時(shí)間，k空間中的計(jì)算能夠是有利的：如果成 像切片形成矩形堆疊(所有切片平行，具有相等尺寸和間隔），那么上面給出的三個(gè)步驟能 夠由于傅立葉變換的可分特性而被顯著地簡(jiǎn)化。在這種情況下，步驟1中的圖像重建通過(guò)步 驟3的平面內(nèi)FT被準(zhǔn)確地反轉(zhuǎn)。即，實(shí)際上不必要執(zhí)行這些計(jì)算。對(duì)于每個(gè)平面內(nèi)k空間點(diǎn)， 需要被執(zhí)行的僅操作是在切片方向上的1D傅立葉變換(步驟3的3DFT的第三分量）。
[0154]如果成像切片處于該具體幾何結(jié)構(gòu)中，這是非常通常的情況，那么3Dk空間的計(jì)算 能夠比3D導(dǎo)航器體積的計(jì)算更快地被執(zhí)行。
[0155] 盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細(xì)圖示和描述了本發(fā)明，但是這樣的圖示和描 述應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是說(shuō)明性或示范性的，而非限制性的。本發(fā)明不限于所公開(kāi)的實(shí)施例。
[0156] 本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)研究附圖、公開(kāi)內(nèi)容以及權(quán)利要求，在實(shí)踐請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā) 明時(shí)能夠理解和實(shí)現(xiàn)對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的其他變型。在權(quán)利要求書中，"包括"一詞不排除 其他元件或步驟，并且詞語(yǔ)"一"或"一個(gè)"不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其他單元可以實(shí)現(xiàn)在 權(quán)利要求中記載的若干項(xiàng)的功能。盡管在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載的特定措施，但 是這并不指示不能有效地使用這些措施的組合。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記都不應(yīng)被解釋 為對(duì)范圍的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于采集來(lái)自成像區(qū)（108)內(nèi)的對(duì)象（118)的磁共振數(shù)據(jù)（142、148、158)的磁共 振成像系統(tǒng)（100)，其中，所述磁共振成像系統(tǒng)包括： -存儲(chǔ)器（134、136)，其用于存儲(chǔ)機(jī)器可執(zhí)行指令（162、164、166、168)和脈沖序列（140) 數(shù)據(jù)，所述脈沖序列數(shù)據(jù)描述用于控制所述磁共振成像系統(tǒng)采集所述磁共振數(shù)據(jù)的脈沖序 列，其中，當(dāng)在多個(gè)重復(fù)循環(huán)上執(zhí)行多切片采集時(shí)，所述脈沖序列數(shù)據(jù)控制所述磁共振成像 系統(tǒng)采集所述磁共振數(shù)據(jù)；以及 -處理器(540)，其用于控制所述磁共振成像系統(tǒng)，其中，對(duì)所述指令的運(yùn)行令所述處理 器： ?使用所述脈沖數(shù)據(jù)在第一重復(fù)循環(huán)期間采集（200)所述磁共振數(shù)據(jù)的第一切片組 (142); ?從所述第一切片組提取(202)第一中心k空間數(shù)據(jù)（144); ?使用所述第一中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建(204)第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)（146);其中，對(duì)所述指令 的運(yùn)行令所述處理器重復(fù)地： ?使用所述脈沖序列數(shù)據(jù)在隨后的重復(fù)循環(huán)期間采集(206)所述磁共振數(shù)據(jù)的隨后的 切片組（148); ?從所述隨后的切片組提取(208)隨后的中心k空間數(shù)據(jù)（150); ?使用所述隨后的中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建(210)隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)(152); ?通過(guò)執(zhí)行所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)與所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)之間的變換來(lái)確定(212)從 所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)到所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)的映射(154);并且 ?使用所述映射來(lái)校正(214)對(duì)所述磁共振數(shù)據(jù)的接下來(lái)的切片組的采集。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，所述磁共振數(shù)據(jù)包括多個(gè)切片，并且 其中，利用所述映射對(duì)所述磁共振數(shù)據(jù)的所述接下來(lái)的切片組的所述采集的所述校正對(duì)在 所述多個(gè)切片中的每個(gè)內(nèi)的所述對(duì)象的平面內(nèi)剛體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行校正，并且對(duì)所述多個(gè)切片之 間的跨平面剛體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行校正。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，對(duì)所述指令的運(yùn)行令所述處理器： 使用所述映射來(lái)計(jì)算掃描參數(shù)調(diào)節(jié)（156)，其中，使用所述映射對(duì)所述磁共振數(shù)據(jù)的所述接 下來(lái)的切片組的所述采集的所述校正至少部分通過(guò)利用所述掃描參數(shù)調(diào)節(jié)修改對(duì)所述磁 共振數(shù)據(jù)的所述接下來(lái)的切片組的所述采集來(lái)執(zhí)行。4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處 理器:確定所述映射是否具有在預(yù)定刪除閾值之上的變換，其中，使用剛體變換對(duì)所述磁共 振數(shù)據(jù)的所述接下來(lái)的切片組的所述采集的所述校正至少部分通過(guò)從所述磁共振數(shù)據(jù)刪 除所述磁共振數(shù)據(jù)的所述隨后的切片組來(lái)執(zhí)行。5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處 理器:確定所述映射是否具有在預(yù)定重新采集閾值之上的變換，其中，使用剛體變換對(duì)所述 磁共振數(shù)據(jù)的所述接下來(lái)的切片組的所述采集的所述校正至少部分通過(guò)重新采集所述磁 共振數(shù)據(jù)的所述隨后的切片組來(lái)執(zhí)行。6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，所述脈沖序列數(shù)據(jù)能 用于令所述磁共振成像系統(tǒng)采集所述磁共振數(shù)據(jù)，而在所述多個(gè)切片之間沒(méi)有間隙，其中， 對(duì)所述指令的運(yùn)行還令所述處理器通過(guò)迭代地校正所述磁共振數(shù)據(jù)的所述隨后的切片組 的位置而使用所述磁共振數(shù)據(jù)和所述剛體變換來(lái)重建磁共振圖像。7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù) 是圖像空間中的第一三維導(dǎo)航器，并且其中，所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)是圖像空間中的隨后 的三維導(dǎo)航器，并且通過(guò)執(zhí)行所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)與所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)之間的三維變 換而從所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)到所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)進(jìn)行映射(154)。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，所述映射是以下中的任一項(xiàng)：剛體變 換;能變形體變換;針對(duì)感興趣區(qū)域的剛體變換；以及針對(duì)所述感興趣區(qū)域的剛體變換與針 對(duì)周圍區(qū)域的能變形體變換。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，所述磁共振成像系統(tǒng)包括用于采 集所述磁共振數(shù)據(jù)的多元件射頻線圈，其中，所述脈沖序列是并行成像技術(shù)，其中，對(duì)所述 指令的運(yùn)行還令所述處理器： -接收針對(duì)所述多元件射頻線圈的線圈敏感度的集合； -使用線圈敏感度的所述集合來(lái)展開(kāi)第一三維導(dǎo)航器圖像;并且 -使用線圈敏感度的所述集合來(lái)展開(kāi)隨后的三維導(dǎo)航器圖像。10. 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，對(duì)所述指令的運(yùn)行令所述處理 器： -通過(guò)沿著第一平面對(duì)所述第一三維導(dǎo)航器圖像進(jìn)行切片來(lái)計(jì)算第一二維圖像； -通過(guò)沿著第二平面對(duì)所述隨后的三維導(dǎo)航器圖像進(jìn)行切片來(lái)計(jì)算隨后的二維圖像， 其中，所述第二平面的所述位置通過(guò)應(yīng)用針對(duì)所述第一平面的所述映射來(lái)確定； -計(jì)算所述第一二維圖像與所述隨后的二維圖像之間的平面內(nèi)能變形體變換;并且 -如果所述能變形體變換指示所述對(duì)象的運(yùn)動(dòng)超過(guò)預(yù)定量，則重新采集或刪除所述磁 共振數(shù)據(jù)的所述隨后的切片組的切片部分。11. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù) 是第一k空間導(dǎo)航器，其中，所述第二導(dǎo)航器數(shù)據(jù)是第二k空間導(dǎo)航器。12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，所述脈沖序列數(shù)據(jù)包 括用于執(zhí)行以下磁共振成像技術(shù)中的任一個(gè)的命令:PROPELLER、徑向快速自旋回波、選定 的螺旋快速自旋回波以及快速場(chǎng)回波。13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的磁共振成像系統(tǒng)，其中，對(duì)所述指令的運(yùn)行令 所述處理器在確定所述映射之后利用所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)來(lái)替換所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)。14. 一種包括機(jī)器可執(zhí)行指令（162、164、166、168)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述機(jī)器可執(zhí)行 指令用于由控制磁共振成像系統(tǒng)（100)的處理器運(yùn)行，以采集來(lái)自成像區(qū)（108)內(nèi)的對(duì)象 (118)的磁共振數(shù)據(jù)（142、148、158)，其中，所述磁共振成像系統(tǒng)包括用于存儲(chǔ)脈沖序列數(shù) 據(jù)（140)的存儲(chǔ)器（134、136)，其中，所述脈沖序列數(shù)據(jù)包括用于控制所述磁共振成像系統(tǒng) 采集所述磁共振數(shù)據(jù)的指令，其中，當(dāng)在多個(gè)重復(fù)循環(huán)上執(zhí)行多切片采集時(shí)，所述脈沖序列 數(shù)據(jù)控制所述磁共振成像系統(tǒng)采集所述磁共振數(shù)據(jù)，其中，對(duì)所述指令的運(yùn)行令所述處理 器： -使用所述脈沖序列數(shù)據(jù)在第一重復(fù)循環(huán)期間采集(200)所述磁共振數(shù)據(jù)的第一切片 組（142); -從所述第一切片組提取(202)第一中心k空間數(shù)據(jù)（144); -使用所述第一中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建(204)第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)（146);其中，對(duì)所述指令 的運(yùn)行令所述處理器重復(fù)地： -使用所述脈沖序列數(shù)據(jù)在隨后的重復(fù)循環(huán)期間采集(206)所述磁共振數(shù)據(jù)的隨后的 切片組（148); -從所述隨后的切片組提取(208)隨后的中心k空間數(shù)據(jù)（150); -使用所述隨后的中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建(210)隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)(152); -通過(guò)執(zhí)行所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)與所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)之間的變換來(lái)確定（212)從 所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)到所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)的映射(154);并且 -使用所述映射來(lái)校正(214)對(duì)所述磁共振數(shù)據(jù)的接下來(lái)的切片組的采集。15. -種操作用于采集來(lái)自成像區(qū)（108)內(nèi)的對(duì)象（118)的磁共振數(shù)據(jù)（142、148、158) 的磁共振成像系統(tǒng)（100)的方法，其中，所述方法包括以下步驟： -使用所述脈沖序列數(shù)據(jù)（140)在第一重復(fù)循環(huán)期間采集(200)所述磁共振數(shù)據(jù)的第一 切片組（142)，其中，所述脈沖序列數(shù)據(jù)包括用于控制所述磁共振成像系統(tǒng)采集所述磁共振 數(shù)據(jù)的指令，其中，當(dāng)在多個(gè)重復(fù)循環(huán)上執(zhí)行多切片采集時(shí)，所述脈沖序列數(shù)據(jù)控制所述磁 共振成像系統(tǒng)采集所述磁共振數(shù)據(jù)； -從所述第一切片組提取(202)第一中心k空間數(shù)據(jù)（144); -使用所述第一中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建(204)第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)（146);其中，所述方法還 包括重復(fù)地執(zhí)行以下步驟： -使用所述脈沖序列數(shù)據(jù)在隨后的重復(fù)循環(huán)期間采集(206)所述磁共振數(shù)據(jù)的隨后的 切片組（148); -從所述隨后的切片組提取(208)隨后的中心k空間數(shù)據(jù)（150); -使用所述隨后的中心k空間數(shù)據(jù)來(lái)重建(210)隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)(152); -通過(guò)執(zhí)行所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)與所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)之間的變換來(lái)確定（212)從 所述第一導(dǎo)航器數(shù)據(jù)到所述隨后的導(dǎo)航器數(shù)據(jù)的映射(154);并且 -使用所述映射來(lái)校正(214)對(duì)所述磁共振數(shù)據(jù)的接下來(lái)的切片組的采集。
【文檔編號(hào)】G01R33/565GK105980875SQ201480066820
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2014年9月25日
【發(fā)明人】T·尼爾森, P·博爾納特
【申請(qǐng)人】皇家飛利浦有限公司