B0校正灵敏度编码磁共振成像制造技术

本发明专利技术提供了一种磁共振成像系统(200、300、400)，包括射频系统(216、214)，所述射频系统包括用于采集磁共振数据(264)的多个线圈元件(214)。所述磁共振成像系统还包括用于存储机器可执行指令(260)和脉冲序列命令(262)的存储器(250)。所述脉冲序列命令被配置用于控制所述磁共振成像系统以根据SENSE成像协议来采集所述磁共振数据。所述磁共振成像系统还包括用于控制所述磁共振成像系统的处理器(244)。所述机器可执行指令的执行令所述处理器：使用所述脉冲序列命令来控制(500)所述磁共振成像系统以采集所述磁共振数据；根据所述磁共振数据来重建(502)折叠磁共振图像集合(266)；根据静态磁场(B0)不均匀性图来计算(504)体素变形图(270)；至少部分地使用针对所述多个线圈元件的线圈灵敏度矩阵(272)来计算(506)展开矩阵集合(274)，其中，所述展开矩阵集合包括至少一个修改的展开矩阵，其中，所述至少一个修改的展开矩阵是至少部分地使用所述线圈灵敏度矩阵和所述体素变形图来计算的；并且使用所述折叠磁共振图像集合和所述展开矩阵集合来计算(508)未失真的磁共振图像数据(276)。

B0 Corrected Sensitivity Coded Magnetic Resonance Imaging

The invention provides a magnetic resonance imaging system (200, 300, 400), including a radio frequency system (216, 214), which comprises a plurality of coil elements (214) for collecting magnetic resonance data (264). The magnetic resonance imaging system also includes a memory (250) for storing machine executable instructions (260) and pulse sequence commands (262). The pulse sequence command is configured to control the magnetic resonance imaging system to collect the magnetic resonance data according to the SENSE imaging protocol. The magnetic resonance imaging system also includes a processor (244) for controlling the magnetic resonance imaging system. The processor uses the pulse sequence command to control (500) the magnetic resonance imaging system to collect the magnetic resonance data, reconstructs (502) folded magnetic resonance image set (266) from the magnetic resonance data, calculates (504) voxel deformation map (270) according to the static magnetic field (B0) inhomogeneity map, and at least partially uses the voxel deformation map (270) for the many. The coil sensitivity matrix (272) of each coil element is used to calculate (506) the set of expansion matrices (274), in which the set of expansion matrices includes at least one modified expansion matrix, in which the at least one modified expansion matrix is calculated at least partially using the coil sensitivity matrix and the voxel deformation map, and the folded magnetic resonance image set and location are used. Expansion matrix set is described to calculate (508) undistorted magnetic resonance image data (276).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】B0校正灵敏度编码磁共振成像
本专利技术涉及磁共振成像，特别涉及灵敏度编码(SENSE)磁共振成像技术。
技术介绍
磁共振成像(MRI)扫描器使用大的静态磁场使原子的核自旋对齐，作为在患者体内产生图像的流程的一部分。这种大的静态磁场被称为B0场或主磁场。一种空间编码方法使用了磁场梯度线圈。通常，存在三个线圈，它们用于在三个不同的正交方向上生成三个不同的梯度磁场。在MRI扫描期间，由一个或多个发射器线圈生成的射频(RF)脉冲引起所谓的B1场。另外，应用的梯度场和B1场确实对有效的局部磁场造成扰动。然后由核自旋发射RF信号并由一个或多个接收器线圈检测该信号。数据能够由各个接收器线圈单独采集。能够使用灵敏度编码(SENSE)磁共振成像技术将根据各个接收器线圈中的每个接收器线圈的数据重建的图像组合成单幅图像或图像数据。在Pruessmann等人的期刊文章“SENSE:SensitivityencodingforfastMRI”(Magn.Reson.Med.，第42卷，第952–962页，doi:10.1002/(SICI)1522-2594(199911)42:5<952::AID-MRM16>3.0.CO；2-S)中对SENSE磁共振成像技术进行了综述。Fuderere等人的会议摘要“SENSEReconstructionusingFeedForwardRegularization”(Proc.ISMRM11，2004年，第2130页)公开了一种求解SENSE方程的方法，该方法提供了在MRI扫描发生之前能够计算出的SENSE重建的“前馈”构造形式。这种构造形式的SENSE方程包括正则化项R。美国专利申请US2016/0097831A1公开了一种MRI系统，该系统包括MRI序列控制器和MRI系统控制器。MRI序列控制器用作预扫描单元，执行预扫描以采集线圈的灵敏度分布。MRI序列控制器用作主扫描单元，执行主扫描以采集磁共振图像的信号。MRI系统控制器用作校正器，根据磁共振图像中包含的且是因执行主扫描产生的失真来校正灵敏度分布。MRI系统控制器用作生成器，使用经校正的灵敏度分布来生成输出磁共振图像。C.Barmet和K.P.Pruessmann的ISMRM-2005摘要“SensitivityencodingandB0-inhomogeneity-Asimultaneousreconstructionapproach”解决了并行成像中B0伪影的问题并考虑了B0引起的频率偏移。
技术实现思路
本专利技术在独立权利要求中提供了磁共振成像系统、计算机程序产品和方法。在从属权利要求中给出了实施例。在SENSEMRI成像期间，使用多个线圈元件来采集磁共振数据(其也可以被称为磁共振成像数据)。磁共振数据用于为多个线圈元件中的每个创建图像。如Pruessmann等人的上述综述文章中所述，与最终的重建图像相比，使用减小的视场来采集图像。使用减少的视场会加速采集，但也会导致所谓的图像折叠。因此，用于多个线圈元件中的每个的图像被称为折叠图像集合。通过使用多个线圈元件的空间灵敏度，能够组合折叠图像集合而没有折叠伪影。线圈灵敏度用于计算展开矩阵，该展开矩阵正确地组合来自多个线圈元件的图像。难点在于展开过程仅处理因减小视场引起的折叠伪影。主磁场(也被称为B0场或B0磁场)的不均匀性能够导致体素的真实位置与其在磁共振图像中的表示之间产生偏移。在使用灵敏度编码的方向上尤其如此。B0场中的不均匀性导致在脉冲重复的持续时间内累积的相位误差。当重建图像时，这种相位误差会导致产生MR信号的自旋位置的误差。对于较低的B0场失真，这会导致图像中的偏移或失真。如果磁场中的不均匀性足够大，则能够将若干位置映射到图像中的相同位置，并且这会导致因SENSEMRI成像中的视场减小引起的类似于折叠伪影的伪影。对于较大的B0场失真和较小的B0场失真，标准SENSE重建都将得到不正确地重建的SENSEMRI图像。本专利技术的实施例可以通过使用修改的SENSE成像技术来减少或消除磁场不均匀性对SENSE重建的影响，所述修改的SENSE成像技术利用体素变形图来修改展开矩阵集合中的至少一个。体素变形图是至少部分地根据磁场不均匀性图计算的。使用这种校正不仅校正了图像中的失真，而且还具有校正也是因B0磁场中的不均匀性引起的线圈灵敏度误差的副作用。在一个方面中，本专利技术提供了一种磁共振成像系统，其包括射频系统，所述射频系统包括用于采集磁共振数据的多个线圈元件。所述多个线圈元件可以被配置用于单独采集磁共振数据。换句话说，多个线圈元件可以被配置为使得它们被配置用于独立地接收射频信号。所述磁共振成像系统还包括用于存储机器可执行指令和脉冲序列命令的存储器。本文使用的“脉冲序列命令”包括用于控制磁共振成像系统以采集磁共振数据的命令。脉冲序列命令可以是指令的形式，它们可以由磁共振成像系统的部分直接执行，或者它们可以是数据的形式，例如，可以被编译或转换成用于直接控制磁共振成像系统的部件的指令的定时序列。脉冲序列命令被配置用于控制磁共振成像系统以根据SENSE成像协议来采集磁共振数据。SENSE是灵敏度编码的首字母缩写，其描述了一种磁共振成像技术，其中，磁共振数据由多个接收器线圈或元件的阵列来采集。所述磁共振成像系统还包括用于控制所述磁共振成像系统的处理器。所述机器可执行指令的执行令所述处理器使用所述脉冲序列命令来控制所述磁共振成像系统以采集所述磁共振数据。所述机器可执行指令的执行还令所述处理器根据所述磁共振数据来重建折叠磁共振图像集合。磁共振数据可以被采集为针对各个线圈元件中的每个线圈元件采集的部分。可以针对采集磁共振数据的多个线圈元件中的每个线圈元件构建折叠磁共振图像。在SENSE成像协议中，该折叠磁共振图像集合然后被组合成单个磁共振图像或磁共振数据。所述机器可执行指令的执行还令所述处理器根据磁场不均匀性图来计算体素变形图。磁场不均匀性图可以例如描述磁共振成像系统的磁场不均匀性。磁场不均匀性图也可以特定于特定对象处于磁共振成像系统的主磁场内时的情况。例如，对象可能具有引起磁共振成像系统内的磁场变形的组织或植入物。磁共振成像系统内的磁场的这种变形会引起体素的位置从真实几何位置失真。体素变形图是直接根据磁场不均匀性图计算的，并且可以用于表示由磁场不均匀性引起的变形。所述机器可执行指令的执行还令所述处理器至少部分地使用针对所述多个线圈元件的线圈灵敏度矩阵来计算展开矩阵集合。在Pruessmann等人的文章也中描述了线圈灵敏度矩阵。线圈灵敏度矩阵描述了如何将来自折叠磁共振图像集合的各种图像的体素或体素组组合成单幅图像或磁共振数据集。所述展开矩阵集合包括至少一个修改的展开矩阵。所述至少一个修改的展开矩阵是至少部分地使用所述线圈灵敏度矩阵和所述体素变形图来计算的。当执行SENSE成像协议时，可以限制针对多个线圈元件中的每个线圈元件的视场。这会导致所谓的折叠伪影。磁场的不均匀性还会导致表示体素的位置和体素的真实位置相对于其他体素所基于的位置的失真或偏移。在极端情况下，这还会导致由磁场引起的折叠状伪影。使用体素变形图计算修改的展开矩阵可以使得能够校正因磁共振成像系统的磁场中的不均匀性引起的这些额外伪本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振成像系统(200、300、400)，包括：‑射频系统(216、214)，其包括用于采集磁共振数据(264)的多个线圈元件(214)；‑存储器(250)，其用于存储机器可执行指令(260)和脉冲序列命令(262)，其中，所述脉冲序列命令被配置用于控制所述磁共振成像系统以根据SENSE成像协议来采集所述磁共振数据，所述SENSE成像协议与因在所述磁共振数据的k空间中进行欠采样引起的折叠效应相关联，‑处理器(244)，其用于控制所述磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行令所述处理器：‑使用所述脉冲序列命令来控制(500)所述磁共振成像系统以采集所述磁共振数据；‑根据所述磁共振数据来重建(502)折叠磁共振图像集合(266)；‑根据磁场不均匀性图来计算(504)体素变形图(270)；‑至少部分地使用针对所述多个线圈元件的线圈灵敏度矩阵(272)来计算(506)展开矩阵集合(274)，其中，所述展开矩阵集合包括至少一个修改的展开矩阵，其中，所述至少一个修改的展开矩阵是至少部分地使用所述线圈灵敏度矩阵和所述体素变形图来计算的；所述至少一个修改的展开矩阵能够实现对因所述磁场中的不均匀性引起的额外伪影进行校正，并且‑使用所述折叠磁共振图像集合和所述展开矩阵集合来计算(508)未失真的磁共振图像数据(276)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.25 EP 16185766.91.一种磁共振成像系统(200、300、400)，包括：-射频系统(216、214)，其包括用于采集磁共振数据(264)的多个线圈元件(214)；-存储器(250)，其用于存储机器可执行指令(260)和脉冲序列命令(262)，其中，所述脉冲序列命令被配置用于控制所述磁共振成像系统以根据SENSE成像协议来采集所述磁共振数据，所述SENSE成像协议与因在所述磁共振数据的k空间中进行欠采样引起的折叠效应相关联，-处理器(244)，其用于控制所述磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行令所述处理器：-使用所述脉冲序列命令来控制(500)所述磁共振成像系统以采集所述磁共振数据；-根据所述磁共振数据来重建(502)折叠磁共振图像集合(266)；-根据磁场不均匀性图来计算(504)体素变形图(270)；-至少部分地使用针对所述多个线圈元件的线圈灵敏度矩阵(272)来计算(506)展开矩阵集合(274)，其中，所述展开矩阵集合包括至少一个修改的展开矩阵，其中，所述至少一个修改的展开矩阵是至少部分地使用所述线圈灵敏度矩阵和所述体素变形图来计算的；所述至少一个修改的展开矩阵能够实现对因所述磁场中的不均匀性引起的额外伪影进行校正，并且-使用所述折叠磁共振图像集合和所述展开矩阵集合来计算(508)未失真的磁共振图像数据(276)。2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行还令所述处理器通过利用所述体素变形图变换所述未失真的磁共振图像数据来计算(510)修改的磁共振图像数据(278)。3.根据权利要求1或2所述的磁共振成像系统，其中，所述修改的展开矩阵是至少部分地通过利用所述体素变形图变换所述线圈灵敏度矩阵来计算的。4.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SENSE成像协议是回波平面成像协议，其中，所述回波平面成像协议被配置用于利用至少一个相位编码方向(222、322)上的相位编码来采集磁共振数据，其中，所述体素变形图描述所述至少一个相位编码方向上的局部磁场失真。5.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，所述至少一个相位编码方向是两个相位编码方向，其中，所述SENSE成像协议是三维SENSE成像协议，其中，正交的所述两个相位编码方向中的一个相位编码方向(322)被配置用于切片选择。6.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SENSE成像协议是同时多切片采集成像协议。7.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，所述修改的展开矩阵被构造为前馈格式。8.根据权利要求7所述的磁共振成像系统，其中，所述修改的展开矩阵是至少部分地使用正则化项来计算的。9.根据权利要求8所述的磁共振成像系统，其中，所述正则化项是通过所述体素变形图修改的组织存在的估计结果。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SENSE成像协议是多次击发SENSE成像协议。11.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，所述体素变形图是使...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·富德勒，E·德维尔特，JP·F·A·M·埃尔梅斯，
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