多激发磁共振成像系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于通过多激发成像对对象进行成像的磁共振成像系统。所述磁共振成像系统包括：采集单元，其用于采集对应于多个激发的MR原始数据；成像单元，其用于根据所述MR原始数据来生成多幅折叠图像，其中，所述多幅折叠图像中的每幅是根据所述MR原始数据的子集来生成的；导出单元，其用于导出每幅折叠图像的每个像素的幅值；检测单元，其用于基于所述多幅折叠图像中的任何两幅折叠图像的相似度测量结果来检测在所述多激发成像期间所述对象的运动，其中，所述检测单元还包括被配置为导出测得的相似度的第一导出单元；以及重建单元，其用于根据所述检测单元的检测结果基于所获得的MR原始数据来重建所述对象的MR图像。由于部分采集的MR数据被直接用于运动检测，因而其将更加快速和稳定。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多激发磁共振成像系统和方法
本专利技术总体上涉及用于通过多激发成像对对象(例如，患者)进行成像的系统和方法，尤其涉及在多激发成像期间的运动检测和/或校正。
技术介绍
多激发成像被广泛地用于临床磁共振成像(MRI)中，以获得较高空间分辨率的诊断信息。两种常见的多激发MR成像方法被称为：多激发快速自旋回波(TSE)和多激发回波平面成像(ms-EPI)。这些成像方法能够用于获得高空间分辨率的扩散加权成像(DWI)。然而，激发间运动几乎是不可避免的，并且在多激发MR图像中由于运动伪影而可能导致降低的图像质量。此外，由于多激发方法要求多次采集，因此它们可能要求比单激发采集所要求的采集时间更长的采集时间。这些更长的采集时间可能会加剧激发间运动。常规的基于导航器的方法使用具有完全采集的数据的低分辨率图像和高分辨率图像来检测多激发成像期间的激发间运动。然而，这是耗时的并且可能引入导航器与成像数据之间的误配准问题，这也使图像质量劣化。额外地，非笛卡尔轨迹能够用于自导航的多激发成像方法；并且并行成像方法能够用于重建具有用于扫描间运动校正的部分采集的数据的去混叠图像。然而，基于非笛卡尔的自导航方法需要非笛卡尔成像，其仍是临床不稳定的，并且并行成像方法需要基于并行成像的重建，这需要额外的计算成本。US2012235679A1公开了一种运动补偿方法，其中，反向持续非刚性配准被用于确定激发之间的运动。US2009087057A1通过评估k空间数据来解决运动校正的问题。WO2014037868A1公开了一种具有基于导航器的运动检测的磁共振成像系统。
技术实现思路
因此，期望提供用于在对象(例如，患者)的多激发成像期间来对激发间运动进行检测和/或校正的系统和方法，其是稳定的并且节省时间，并且可以通过减少存在于MR原始数据中的运动伪影来提高MR图像的图像质量。本专利技术提供了一种用于通过多激发成像对对象进行成像的磁共振成像系统。所述磁共振成像系统包括：采集单元，其用于采集对应于多个激发的MR原始数据；成像单元，其用于根据所述MR原始数据来生成多幅折叠图像，其中，所述多幅折叠图像中的每幅是根据所述MR原始数据的子集来生成的；导出单元，其用于导出每幅折叠图像的每个像素的幅值；检测单元，其用于基于所述多幅折叠图像中的任何两幅折叠图像的相似度测量结果来检测在所述多激发成像期间所述对象的运动，其中，所述检测单元14还包括被配置为导出测得的相似度的第一导出单元201；以及重建单元，其用于根据所述检测单元14的检测结果基于所获得的MR原始数据来重建所述对象的MR图像。实际上，本专利技术的要点在于，如果对象在多激发成像期间不移动，则折叠图像中的任何两幅的对应像素的幅值将不改变，即，两幅折叠图像之间不存在差异，只要折叠图像是根据对应于至少一个相继激发的采集的相同量的MR原始数据生成的。根据本专利技术，MR原始数据的一部分，即，在多激发成像期间在K空间中部分采集的数据，被直接用于生成折叠图像，并且激发间运动是基于折叠图像的每个像素的幅值来检测的。由于无需生成完全采集的数据，因此这将节省时间并且因而更加成本有效。在一个实施例中，所述采集单元针对所述多个激发的每个激发采集相同量的MR原始数据；所述成像单元根据包括针对一个激发采集的所述相同量的MR原始数据的所述MR原始数据的所述子集来生成所述多幅折叠图像中的每幅；并且其中，任何两幅不同的折叠图像分别是根据针对两个相继激发所采集的MR原始数据生成的。根据该实施例，所述折叠图像中的每幅是根据针对一个激发所采集的相同的MR原始数据生成的，并且用于生成任何两幅相继的折叠图像的多个激发也是相继的。以这种方式，能够基于分别对应于任何两个相继激发的任何两幅相继的折叠图像的对应像素的幅值来检测激发间运动；因此，任何两个相继激发之间的激发间运动可以被检测到，并且因此可以实现多激发成像期间的更准确的运动检测。在另一实施例中，所述检测单元包括：比较单元，其用于将任何两幅不同的折叠图像的对应像素的幅值彼此进行比较，以获得比较结果；以及第一确定单元，其用于基于所述比较结果来确定在所述对象的所述多激发成像期间是否发生所述对象的运动，以获得确定结果。借助于这样的检测单元，将能够检测在所述多激发成像期间任何两个激发之间是否发生激发间运动，并且从而其提供了获得和排除关于激发间运动的MR原始数据的机会。在另外的实施例中，所述第一确定单元还基于所述多幅折叠图像中的任何两幅折叠图像的所述确定结果来导出所出所述折叠图像中具有最大数量的所述折叠图像的子集，如果确定在所述子集中的任何两幅折叠图像之间不发生运动，从而获得所述MR原始数据的最大静态集群以用于生成所述子集的所述折叠图像，并且所述重建单元基于所述MR原始数据的所述最大静态集群来重建所述对象的所述MR图像。根据该实施例，可以根据对应于在其期间对象不移动的激发采集的所述MR原始数据来重建没有因激发间运动造成的伪影的所述对象的最终图像，其排除了关于所述激发间运动的所述MR原始数据并且因此实现了针对所述对象的所述最终图像的激发间运动校正。在另外的实施例中，所述检测单元还包括：第一导出单元，其用于基于所述两幅折叠图像的像素的幅值来导出所述多幅折叠图像中的任何两幅折叠图像相似度，所述相似度指示所述两幅折叠图像的相似度。所述相似度是相异度或相似度的测量结果。在一个方面中，所述检测单元还可以包括：第二确定单元，其用于基于所述测得的相似度将所述折叠图像聚类为至少一个静态集群，每个静态集群的任何两幅折叠图像具有指示所述两幅折叠图像实质上相同的所述相似度，具有最大数量的所述MR原始数据的所述静态集群被称为参考集群，并且其他静态集群被称为非参考集群，并且其中，所述重建单元被配置为基于所述参考集群的所述MR原始数据来重建所述对象的所述MR图像。优选地，所述检测单元还包括：第二导出单元，其用于基于所述多幅折叠图像中的任何两幅折叠图像的相似度测量结果来导出所述相似度的矩阵，所述矩阵的每个元素指示对应的两幅折叠图像的所述测得的相似度，其中，所述第二确定单元基于所述相似度的所述矩阵来导出所述折叠图像的所述参考集群。以这种方式，所述MR图像仅基于与激发间运动无关的所述MR原始数据而被重建，从而降低了所述MR图像中由激发间的运动引起的伪影并且获得了改善的图像质量。额外地，借助于基于所述折叠图像的所述相似度的矩阵的聚类方法，可能更易于获得与激发间运动无关的所述MR原始数据。在一个方面中，所述检测单元还包括：第三确定单元，其被配置为通过使所述两幅折叠图像之间的所述相似度最大化来确定针对所述非参考集群中的折叠图像相对于所述参考集群中的折叠图像的刚性运动的运动参数，其中，所述重建单元还被配置为基于所述运动参数根据对应于所述多个激发的所述MR原始数据来重建所述MR图像。以这种方式，运动参数可以被计算并且从而在所述MR原始数据的所述重建期间被用于运动校正，以获得改善的图像质量。下文更加详细地描述了本公开内容的各方面和特征。参考结合附图进行的描述，本专利技术的其他目的和优点将变得更加明显并且将容易被理解。附图说明在下文中将结合实施例并且参考附图来更加详细地描述和解释本专利技术，在附图中：图1是根据本专利技术的实施例的用于通过多激发成像对对象进行成像的磁共振成像系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过多激发成像对对象进行成像的磁共振成像系统(10、10A、10B、10C)，包括：采集单元(11)，其被配置为采集对应于多个激发的MR原始数据；成像单元(12)，其被配置为根据所述MR原始数据来生成多幅折叠图像，其中，所述多幅折叠图像中的每幅是根据所述MR原始数据的子集来生成的，，所述磁共振成像系统还包括：导出单元(13)，其被配置为导出每幅折叠图像的每个像素的幅值；检测单元(14)，其被配置为基于所述多幅折叠图像中的任何两幅折叠图像的相似度测量结果来检测在所述多激发成像期间所述对象的运动，其中，所述检测单元(14)还包括被配置为导出测得的相似度的第一导出单元(201)；以及重建单元(15)，其被配置为根据所述检测单元(14)的检测结果基于所获得的MR原始数据来重建所述对象的MR图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.11 EP 14197391.7;2014.10.13 CN PCT/CN2014/1.一种用于通过多激发成像对对象进行成像的磁共振成像系统(10、10A、10B、10C)，包括：采集单元(11)，其被配置为采集对应于多个激发的MR原始数据；成像单元(12)，其被配置为根据所述MR原始数据来生成多幅折叠图像，其中，所述多幅折叠图像中的每幅是根据所述MR原始数据的子集来生成的，，所述磁共振成像系统还包括：导出单元(13)，其被配置为导出每幅折叠图像的每个像素的幅值；检测单元(14)，其被配置为基于所述多幅折叠图像中的任何两幅折叠图像的相似度测量结果来检测在所述多激发成像期间所述对象的运动，其中，所述检测单元(14)还包括被配置为导出测得的相似度的第一导出单元(201)；以及重建单元(15)，其被配置为根据所述检测单元(14)的检测结果基于所获得的MR原始数据来重建所述对象的MR图像。2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统(10B、10C)，其中，所述相似度是相异度或相似度的测量结果。3.根据权利要求1所述的磁共振成像系统(10C)，其中，所述检测单元(14)还包括：第二确定单元(204)，其被配置为基于所述测得的相似度将所述折叠图像聚类为至少一个静态集群，每个静态集群的任何两幅折叠图像具有指示所述两幅折叠图像实质上相同的所述相似度，具有最大数量的所述MR原始数据的所述静态集群被称为参考集群，并且其他静态集群称为被称为非参考集群，并且其中，所述重建单元(15)被配置为基于所述参考集群的所述MR原始数据来重建所述对象的所述MR图像。4.根据权利要求3所述的磁共振成像系统(10C)，其中，所述检测单元(14)还包括：第三确定单元(202)，其被配置为通过使所述两幅折叠图像之间的所述相似度最大化来确定针对所述非参考集群中的折叠图像相对于所述参考集群中的折叠图像的刚性运动的运动参数，并且其中，所述重建单元(15)还被配置为基于所述运动参数根据对应于所述多个激发的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄峰，Z·吴，
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