具有反馈的迭代感测去噪的系统和方法技术方案

一种磁共振成像系统(1)，包括去噪单元(24)和重建单元(20)。所述去噪单元(24)对部分图像进行去噪并且提供去噪有效性的空间上局域化的度量。所述重建单元(20)迭代地重建来自利用快速傅里叶变换(FFT)处理的接收到的MR数据的输出图像，并且在后续迭代中，包括经去噪的部分图像和所述去噪有效性的所述空间上局域化的度量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有反馈的迭代感测去噪的系统和方法
以下总体涉及医学成像。其具体结合磁共振(MR)成像、MR图像重建和图像滤波技术应用，并且将特别参考其进行描述。然而，应理解，其也适用于其他使用场景并且不一定限于前述应用。
技术介绍
在MR成像中，从测量来自受检者的组织的MR信号的一个或多个接收线圈接收原始MR数据。接收线圈可以包括多通道接收线圈，其包括诸如平行成像的MR数据中的空间交叠。在多通道MR扫描器中，现有技术提出了去噪和平行成像重建的组合，例如灵敏度编码(SENSE)、广义自动校准部分平行采集(GRAPPA)等等，其迭代地重建图像。Feng等人，“ARapidandRobustNumericalAlgorithmforSensitivityEncodingwithSparsityConstraints：Self-FeedingSparseSENSE”，MagneticResonanceinMedicine64:1078-1088(2010年)。每个迭代使用接收到的MR数据的多个通道作为输入来生成部分重建的图像。典型地，在迭代重建的各迭代之间，将部分重建的图像通过去噪滤波器。去噪滤波器输入所生成的图像，并且输出经去噪的图像。经去噪的图像通过下一迭代重建来替代输入的所生成的图像。不将其他信息用于关于去噪过程的成功或去噪过程的改变的迭代重建算法。以下公开了一种新并经改进的具有反馈的平行成像去噪滤波器，其解决了以上提到的问题和其他问题。
技术实现思路
根据一个方面，一种磁共振成像系统，包括去噪单元和重建单元。所述去噪单元对部分重建的图像进行去噪并且提供去噪有效性的度量。所述重建单元利用平行成像重建技术、以及后续迭代中的经去噪的部分重建的图像、和所述去噪有效性的所述度量来迭代地重建接收到的平行MR数据以生成图像。根据另一方面，一种磁共振成像的方法包括对部分重建的图像进行去噪和提供所述去噪的有效性的度量。所述部分重建的图像是基于接收到的平行MR数据、经去噪的部分重建的图像和来自所述去噪的有效性的所述度量来迭代地重建的。根据另一方面，一种磁共振成像系统包括一个或多个处理器和显示器。所述一个或多个处理器被配置为接收平行磁共振(MR)数据并且将MR数据重建为部分图像。所述一个或多个处理器还被配置为对所述部分图像进行去噪并且提供所述去噪的有效性的空间上局域化的度量，并且基于所述MR数据、经去噪的部分图像和所述去噪的所述有效性的所述空间上局域化的度量来使用平行重建技术迭代地重建输出图像。所述显示器对所述输出图像进行显示。一个优点在于，来自所述去噪滤波器的信息被用于改进所述平行图像重建。另一优点存在于经改进的图像质量。另一优点存在于现有硬件和软件的重新使用。另一优点存在于多通道系统的MR数据中的所述空间交叠的适用性。然而，本领域普通技术人员在阅读和理解了以下详细说明之后，将认识到其他优点。附图说明本专利技术可以采取各种部件和部件的布置以及各种步骤和步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的并且不应该解释为对本专利技术的限制。图1示意性地图示了具有反馈系统的迭代SENSE去噪的实施例。图2用流程图示出了使用具有反馈的迭代SENSE去噪的实施例的一种方法。具体实施方式参考图1，示意性地图示了具有反馈系统1的诸如SENSE的迭代平行成像的实施例。系统1包括诸如水平孔、开放系统、C型孔、组合和/或混合MR成像器的磁共振(MR)扫描设备2。MR扫描设备2包括主磁体4、一个或多个梯度线圈6和一个或多个射频(RF)线圈8。主磁体4生成诸如竖直或水平取向场的静态磁场或B0场。RF线圈8激发并且操纵受检者10中的磁共振。RF线圈包括多通道线圈或者具有多个线圈元件的线圈。RF线圈可以包括全身线圈，其具有用于发射平行成像的多个独立驱动的线圈元件。RF线圈可以包括一个或多个局部线圈，诸如头部线圈、胸部线圈、前列腺线圈、膝盖线圈、腿线圈等等。RF线圈可以在发射模式或接收模式中操作，所述发射模式激发磁共振，所述接收模式测量受检者中的MR信号和将MR数据发射到多个RF接收器12以用于接收平行成像。梯度线圈6操纵和聚焦磁共振。SENSE成像可以包括多个通道，诸如8个、16个、32个等等。系统包括序列控制14、RF发射控制16和梯度控制18。序列控制对RF发射控制和梯度控制进行控制和协调。RF发射控制对RF线圈的配置和定时和MR信号的接收进行控制，RF线圈的配置和定时例如被用于激发磁共振的RF脉冲的功率、持续时间和相位。梯度控制对由梯度线圈施加的梯度场进行控制。系统包括重建单元20，重建单元20利用平行成像重建技术对由RF接收器12接收到的MR数据进行重建。傅里叶变换(FFT)将来自时间域或数据空间的数据转换到空间域或图像空间。重建单元将多个平行傅里叶变换数据重建为存储在图像存储器22中的图像。重建单元使用诸如SENSE、GRAPPA等等的平行重建算法。平行重建使用线圈灵敏度图和由线圈元件接收到的数据的集合的空间交叠来确定数据折叠位置。例如，初始重建输入MR数据以对来自MR数据的第一噪声部分重建图像进行重建。第一图像是基于每个迭代中的MR数据来修正的，直到到达改变的最小阈值或迭代的阈值数目。当阈值得以满足时，最后的部分重建图像被输出为诊断图像。系统包括去噪单元24，去噪单元24输入来自重建单元的部分重建的图像、识别噪声的水平和位置，并且在下一重建迭代之前移除来自部分重建图像的噪声，例如对部分重建图像进行过滤。例如，可以通过来描述SENSE重建，其中，计算为其中，初始值(“正则化矩阵”，其是关于组织存在的先验知识的指示)。符号表示关于“由滤波器造成的损害”的知识。如果那是未知的，则其可以估计为其中，在这些表达式中，p可以是经计算的像素值，其中初始值p0＝0，并且是第i个SENSE迭代之后的其估计；是其去噪之后的结果。S是线圈灵敏度，上标h是指厄米共轭；Ψ是原始数据m中的噪声协方差，F是表达为矩阵的滤波器有效性的估计，并且m＝Sp+n或者表达为线圈元件的数目上的矢量所测量的数据。人们可以选择通过将Ψ近似为对角矩阵或单位矩阵来简化表达式。局部达到的噪声降低的估计可以在F的对角元素中表达为相对测量结果。根据本专利技术的另一方面，SENSE重建的第一迭代可以备选地通过p2＝p1f+(ShΨ-1S+(FC1F)-1)-1ShΨ-1(m-Sp1f)来描述，其中，p2是一个迭代之后的图像，p1f是由滤波器f进行去噪之后的初始图像p1，S是线圈灵敏度图，并且Sh是S的厄米转置阵，F是表达为矩阵的滤波器有效性的估计，Ψ是噪声协方差矩阵，其表达所测量的数据的噪声以及m＝Sp+n或表达为线圈元件的数目上的矢量所测量的数据之间的协方差。C1可以近似为C1＝(ShΨ-1S)-1，或者更精确地，为人们可以选择通过将Ψ近似为对角矩阵或单位矩阵来简化表达式。局部达到的噪声降低的估计可以在F的对角元素中表达为相对测量结果或者包括C1的对角元素作为绝对测量结果，例如通过直接提供(FC1F)-1。去噪单元24包括移除来自部分重建的图像的噪声的滤波器。去噪单元可以使用诸如方向自适应噪声和伪影降低滤波器的去噪滤波器，例如以商品名称PicturePlusTM(参见例如EP0815535)销售的滤波器等等。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振成像系统(1)，包括：去噪单元(24)，其对部分重建的图像进行去噪并且提供去噪有效性的度量；以及重建单元(20)，其利用平行成像重建技术，并且在后续迭代中，利用经去噪的部分重建的图像和所述去噪有效性的所述度量，迭代地重建接收到的平行MR数据，以生成输出图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.29 US 61/694,3231.一种磁共振成像系统(1)，包括：去噪单元(24)，其被配置为对部分重建的图像进行去噪并且提供去噪有效性的度量，所述去噪有效性包括对与已经由所述去噪单元移除或损害或影响的解剖结构有关的信息的量的估计；以及重建单元(20)，其被配置为利用平行成像重建技术，并且在后续迭代中，利用经去噪的部分重建的图像和所述去噪有效性的所述度量，迭代地重建接收到的平行MR数据，以生成输出图像。2.根据权利要求1所述的系统(1)，其中，所述迭代重建包括灵敏度编码(SENSE)。3.根据权利要求1和2中的任一项所述的系统(1)，其中，所述度量包括对局部达到的去噪的水平的估计。4.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统(1)，其中，所述度量包括对局部结构劣化的估计。5.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统(1)，其中，所述度量包括表示针对每个部分重建的图像位置的所移除的噪声的量的值的矩阵。6.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统(1)，其中，所述度量对所述迭代重建的正则化估计进行修正。7.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统(1)，其中，所述迭代重建包括所述度量作为额外的输入通道。8.根据权利要求1-2中的任一项所述的系统(1)，其中，所述接收到的平行MR数据包括来自多个折叠位置的MR数据。9.一种磁共振成像的方法，包括：对部分重建的图像进行去噪(44)并且提供所述去噪的有效性的度量，所述去噪的所述有效性还提供对关于已经由所述去噪移除或损害或影响的解剖结构的信息的量的估计；基于接收到的平行MR数据(36)、经去噪的部分重建的图像和来自所述去噪的有效性的所述度量来迭代地重建(40)所述部分重建的图像。10.根据权利要求9所述的方法，其中，迭代重建(40)包括灵敏度编码(SENSE)。11.根据权利要求9和10中的任一项所述的方法，其中，去噪(44)包括：估计局部达到的去噪的水平。12.根据权利要求9-10中的任一项所述的方法，其中，去噪(44)包括：估计局部结构劣化。13.根据权利要求9-10中的任一项所述的方法，其中，去噪(44)包括：构建表示针对每个图像位置的所移除的噪声的量的值的矩阵。14.根据权利要求9-10中的任一项所述的方法，还包括：基于所述去噪对所述迭代重建的正则化估计进行修正。15.根据权利要求9-10中的任一项所述的方法，其中，迭代重建使用包括去噪有效性的度量的额外的输入通道。16.一种非暂态计算机可读存储介质，其承载有将控制信号提供给一个或多个电子数据处理设...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·富德勒，J·M·佩特斯，A·J·W·杜杰达姆，
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