SENSE-MRI中的图像伪影的去除制造技术

本发明专利技术提供了一种磁共振成像系统(100、300)，其包括：用于从成像区(108)采集磁共振数据(152)的射频系统(116、122、124、126、126’、126”、126”’)，其中，所述射频系统包括多个天线元件(126、126’、126”、126”’)；存储器(140)，其包含机器可执行指令(170)和脉冲序列命令(150)，其中，所述脉冲序列命令使所述处理器根据SENSE协议从所述多个天线元件采集磁共振数据；以及处理器。对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：利用所述脉冲序列命令来控制(200)所述磁共振成像系统采集所述磁共振数据；使用所述磁共振成像数据来重建(202)初步图像(154)；计算(204)解剖模型(156)与所述初步图像之间的适配(159)，其中，所述解剖模型包括运动可能性图(158)；至少部分地使用所述运动可能性图和所述适配来识别(206)至少一个图像伪影来源(160)；至少部分地使用至少一个图像伪影来源来确定(208)扩展的SENSE方程(162)；并且使用所述扩展的SENSE方程来构建(210)校正的SENSE图像(164)。

Image artifact removal in SENSE-MRI

The present invention provides a magnetic resonance imaging system (100, 300), which includes: radio frequency systems (116, 122, 124, 126, 126 ', 126, 126 \) for collecting magnetic resonance data (152) from an imaging area (108), wherein the radio frequency system includes a plurality of antenna elements (126, 126', 126,\, \); It includes a machine executable instruction (170) and a pulse sequence command (150), in which the pulse sequence command enables the processor to collect the magnetic resonance data from the plurality of antenna elements according to the SENSE protocol; and the processor. The operation of the executable instruction of the machine enables the processor to control (200) the magnetic resonance imaging system to collect the magnetic resonance data by the said pulse sequence command; to reconstruct (202) a preliminary image (154) using the magnetic resonance imaging data, and to calculate the adaptation between the (204) anatomical model (156) and the preliminary image (159). Among them, the anatomical model includes a motion possibility diagram (158); at least partially uses the motion possibility diagram and the adaptation to identify (206) at least one image artifact (160); at least partially uses at least one image artifact to determine (208) extended SENSE equation (162); and the extended SENSE is used. The equation is used to construct (210) corrected SENSE images (164).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】SENSE-MRI中的图像伪影的去除
本专利技术涉及磁共振成像，特别涉及在SENSE磁共振成像协议期间的伪影的去除。
技术介绍
磁共振成像(MRI)扫描器使用大型静态磁场来对齐原子的核自旋，作为用于在患者的身体内产生图像的流程的部分。该大型静态磁场被称作B0场。在MRI扫描期间，由发射器天线或天线元件生成的射频(RF)脉冲引起对局部磁场的扰动，并且由接收器天线或天线元件的阵列检测由核自旋发出的RF信号。这些RF信号用于构建MRI图像。这些天线或天线元件也可以被称作线圈。术语线圈通常可互换地用于描述天线或天线元件。另外，发射器天线和接收器天线也能够被集成到执行两个功能的单个收发器天线。应理解，对术语收发器天线的使用也指使用单独的发射器天线和接收器天线的系统。所发射的RF场被称作B1场。在较长的扫描期间，对象能够具有内部运动或外部运动，其损坏数据并导致具有模糊或伪影的图像。SENSE是并行成像技术。在并行成像技术中，使用多个天线元件来同时采集数据。线圈灵敏度图(CSM)包含所有天线元件的空间灵敏度。在这种情况下，“线圈”指的是天线元件。线圈灵敏度图用于将使用个体天线元件中的每个采集的数据组合成单个合成图像。SENSE大大加速了对磁共振图像的采集。在2004年由ElsevierAcademicPress公布的Bernstein等人的“thehandbookofMRIPulseSequences”(在下文中简称Bernstein等人)的第13.3章节中简要地概述了磁共振并行成像重建技术。Winkelmann等人的期刊文章“Ghostartifactremovalusingaparallelimagingapproach”(Magn.Reson.Med.2005十月；54(4)：1002-9(在下文中简称Winkelmann等人))描述了使用并行成像的幻影伪影去除算法。扩展的SENSE公式用于去除幻影伪影。扩展的SENSE重建通过使用一致性度量数值地尝试幻影伪影的不同来源并对它们进行排序来确定。这种方法的缺点在于其是非常数值密集的。
技术实现思路
本专利技术在独立权利要求中提供了一种磁共振成像系统、一种计算机程序成品、以及一种操作磁共振成像系统的方法。在从属权利要求中给出了实施例。本领域技术人员将认识到，本专利技术的各方面可以被实施为装置、方法或计算机程序产品。因此，本专利技术的各方面可以采用以下形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或在本文中全部被通称为“电路”、“模块”或“系统”的组合了软件方面和硬件方面的实施例。此外，本专利技术的各方面可以采用被实施在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，所述一个或多个计算机可读介质具有被实施在其上的计算机可执行代码。可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。本文中所使用的“计算机可读存储介质”涵盖可以存储能由计算设备的处理器执行的指令的任何有形存储介质。计算机可读存储介质可以被称为计算机可读非瞬态存储介质。计算机可读存储介质还可以被称为有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质还能够存储能够由计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储媒介的范例包括但不限于：软盘、磁硬盘驱动器、固态硬盘、闪盘存储器、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘(CD)和数字多用盘(DVD)，例如，CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指能够由计算机设备经由网络或通信链路进行存取的各种类型的记录媒介。例如，可以在调制解调器上、在互联特网上或在局域网上检索数据。可以使用任何适当的介质来发射在计算机可读介质上实施的计算机可执行代码，所述任何适当的介质包括但不限于：无线、有线、光纤线缆、RF等，或前面的任何合适的组合。计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波的部分的、在其中实施计算机可执行代码的传播的数据信号。这样的经传播的信号可以采用各种形式中的任何形式，包括但不限于：电磁、光学或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是这样的任何计算机可读介质：所述计算机可读介质不是计算机可读存储介质并且能够传递、传播或传输用于由指令执行系统、装置或设备使用的程序或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是能由处理器直接访问的任何存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的另外的范例。计算机存储设备是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计算机存储设备还可以是计算机存储器，或者反之亦然。本文中所使用的“处理器”涵盖能够运行程序或机器可执行指令或计算机可执行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应当被解读为可能包含多于一个处理器或处理核。处理器例如可以是多核处理器。处理器也可以指在单个计算机系统之内的或被分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备也应当被解读为可能指多个计算设备的集合或网络，所述多个计算设备每个均包括一个或多个处理器。计算机可执行代码可以由可以在相同的计算设备之内或者甚至可以被分布在多个计算设备上的多个处理器来运行。计算机可执行代码可以包括令处理器执行本专利技术的一方面的机器可执行指令或程序。用于执行针对本专利技术的各方面的操作的计算机可执行代码可以被写成一种或多种编程语言的任何组合，包括面向对象的编程语言(例如，Java、Smalltalk、C++等)和常规程序编程语言(例如，“C”编程语言或类似的编程语言)，并且被编译成机器可执行指令。在一些实例中，计算机可执行代码可以是高级语言的形式或是预编译的形式，并且可以与解读器联合使用，所述解读器联机生成机器可执行指令。计算机可执行代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为单机软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或服务器上运行。在后一种情景中，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，所述网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)的连接。参考根据本专利技术的实施例的流程图图示和/或方法、装置(系统)以及计算机程序产品的框图描述了本专利技术的各方面。应当理解，在适当时能够由计算机可执行代码形式的计算机程序指令来实施流程图、图示和/或框图的框的每个框或部分。还应当理解，当互不排斥时，可以对不同的流程图、图示和/或框图中的框进行组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/动作的单元。这些计算机程序指令也可以被存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质能够指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备来以具体方式起作用，使得被存储在计算机可读介质中的指令产生制品，所述制品包括实施在流程图和/或一个或多个框图框中指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振成像系统(100、300)，包括：‑用于从成像区(108)采集磁共振数据(152)的射频系统(116、122、124、126、126’、126”、126”’)，其中，所述射频系统包括多个天线元件(126、126’、126”、126”’)；‑存储器(140)，其包含机器可执行指令(170)和脉冲序列命令(150)，其中，所述脉冲序列命令使所述处理器根据SENSE协议从所述多个天线元件采集磁共振数据；‑处理器，其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：‑利用所述脉冲序列命令来控制(200)所述磁共振成像系统采集所述磁共振数据；‑使用所述磁共振成像数据来重建(202)初步图像(154)；‑计算(204)解剖模型(156)与所述初步图像之间的适配(159)，其中，所述解剖模型包括运动可能性图(158)；‑至少部分地使用所述运动可能性图和所述适配来识别(206)至少一个图像伪影来源(160)；‑至少部分地使用至少一个图像伪影来源来确定(208)扩展的SENSE方程(162)；并且‑使用所述扩展的SENSE方程来构建(210)校正的SENSE图像(164)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.14 EP 16151326.2;2015.12.03 US 62/2627061.一种磁共振成像系统(100、300)，包括：-用于从成像区(108)采集磁共振数据(152)的射频系统(116、122、124、126、126’、126”、126”’)，其中，所述射频系统包括多个天线元件(126、126’、126”、126”’)；-存储器(140)，其包含机器可执行指令(170)和脉冲序列命令(150)，其中，所述脉冲序列命令使所述处理器根据SENSE协议从所述多个天线元件采集磁共振数据；-处理器，其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：-利用所述脉冲序列命令来控制(200)所述磁共振成像系统采集所述磁共振数据；-使用所述磁共振成像数据来重建(202)初步图像(154)；-计算(204)解剖模型(156)与所述初步图像之间的适配(159)，其中，所述解剖模型包括运动可能性图(158)；-至少部分地使用所述运动可能性图和所述适配来识别(206)至少一个图像伪影来源(160)；-至少部分地使用至少一个图像伪影来源来确定(208)扩展的SENSE方程(162)；并且-使用所述扩展的SENSE方程来构建(210)校正的SENSE图像(164)。2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：-使用所述磁共振数据来重建(400)针对所述多个天线元件中的每个的测得的线圈图像(302)；-根据所述SENSE协议通过使用线圈灵敏度的集合将所述多个天线元件中的每个的所述测得的线圈图像组合来构建(402)初步SENSE图像(304)。3.根据权利要求2所述的磁共振成像系统，其中，所述初步图像包括所述初步SENSE图像。4.根据权利要求2或3所述的磁共振成像系统，其中，对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器：-使用所述初步SENSE图像和所述线圈灵敏度来构建(404)针对所述多个天线元件中的每个的反向投影图像(308)；并且-将所述反向投影图像与针对所述多个天线元件中的每个的所述测得的线圈图像进行比较(406)以识别针对所述多个天线元件中的每个的受影响体素的集合(310)；其中，对所述至少一个图像伪影来源的所述识别是在图像空间中被执行的；其中，对所述至少一个图像伪影来源的所述识别是至少部分地使用所述受影响体素的集合、至少部分地使用所述运动可能性图和所述适配而被执行的。5.根据权利要求4所述的磁共振成像系统，其中，所述至少一个图像伪影来源通过在构建所述校正的SENSE图像之前在所述至少一个图像伪影来源中的每个的预定邻域内数值地搜索(408)一致性度量的最大值来校正，其中，所述一致性度量依赖于针对所述多个天线元件中的每个的所述初步SENSE图像与反向投影试验性SENSE图像中的所述受影响体素的集合之间的差异，其中，所述反向投影试验性SENSE图像根据试验性SENSE图像来构建，其中，所述试验性SENSE图像使用试验性SENSE方程来构建。6.根据权利要求5所述的磁共振成像系统，其中，使所述一致性度量最大化的所述试验性SENSE方程是所述扩展的SENSE方程。7.根据权利要求4、5或6所述的磁共振成像系统，其中，对所述机器可执行指令的运行还使所述处理器通过将所述受影响体素的集合配准到所述初步图像来修改所述至少一个图像伪影来源。8.根据权利要求1至3中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述扩展的SENSE方程被选择为使来自所述至少一个图像伪影来源的至少部分的贡献最小化。9.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述初步图像包括调查扫描图像。10.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述至少一个图像伪影来源是二维的或三维的。11.一种计算机程序产...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·博尔纳特，M·富德勒，I·迪米特洛夫，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL