切片中的沿着一维延伸的磁共振指纹识别制造技术

本发明专利技术提供了一种磁共振成像系统(100)，所述磁共振成像系统包括磁体(104)和用于在成像区(108)内生成梯度磁场的磁场梯度生成器(110、112)。所述梯度磁场与预定方向对齐。所述磁共振成像系统还包括存储器(134、136)，所述存储器用于存储机器可执行指令(150、152、154)、预先计算的磁共振指纹识别词典(144)和脉冲序列指令(140)。所述脉冲序列指令令所述磁共振成像系统根据磁共振指纹识别技术采集所述磁共振数据。所述磁共振指纹识别技术将所述磁共振数据编码为切片(125)。所述预先计算的磁共振指纹识别词典包含针对一组预定物质的响应于所述脉冲序列指令的执行计算的磁共振信号的列表。所述机器可执行指令的执行令控制所述磁共振成像系统的处理器(130)：通过利用脉冲序列指令控制所述磁共振成像系统来采集(300)所述磁共振数据；将所述磁共振数据划分成(302)一组切片；通过比较针对所述一组切片中的每一个的所述磁共振数据与所述预先计算的磁共振指纹识别词典来计算(304)所述一组切片中的每一个内的所述一组预定物质中的每一种的丰度；并且通过根据沿着所述预定方向的位置标绘所述一组切片中的每一个内的所述一组预定物质中的每一种的丰度来计算(306)磁共振指纹图表。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】切片中的沿着一维延伸的磁共振指纹识别
本专利技术涉及磁共振成像，具体涉及磁共振指纹识别。
技术介绍
磁共振(MR)指纹识别是在时间上分布的多个RF脉冲被应用使得它们令来自不同材料或组织的信号对测量到的MR信号具有独特贡献的新技术。来自一组或固定数量物质的预先计算的信号贡献的有限词典与测量到的MR信号进行比较，并且在单个体素内能够确定组成。例如，如果已知体素仅包含水、脂肪和肌肉组织，那么仅需要考虑来自这三种材料的贡献，并且仅需要少数RF脉冲来准确地确定体素的组成。在Ma等人的期刊文章“MagneticResonanceFingerprinting”(Nature，第495卷，第187-193页,doi:10.1038/nature11971)中介绍了磁共振指纹识别技术。在美国专利申请US2013/0271132A1和US2013/0265047A1中也描述了磁指纹识别技术。
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、方法和计算机程序产品。在从属权利要求中给出了实施例。Ma等人的Nature文章介绍了磁共振指纹识别的基本思想和用来描述诸如词典的这种技术的术语，所述词典在本文中被称为“预先计算的磁共振指纹识别词典”、“磁共振指纹识别词典”和“词典”。本领域的技术人员应当理解，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。相应地，本专利技术的各方面可以采取以下形式：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)或在本文中全部统称为“电路”、“模块”或“系统”的对软件方面和硬件方面进行组合的实施例。此外，本专利技术的各方面可以采取计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品被收录在一个或多个计算机可读介质中，在所述计算机可读介质上收录有计算机可运行代码。可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。所述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”涵盖可以存储可由计算设备的处理器执行的指令的任何有形存储介质。所述计算机可读存储介质可以被称作计算机可读非瞬态存储介质。所述计算机可读存储介质也可以被称作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也可以能够存储能够由计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储介质的范例包括，但不限于：软盘、硬磁盘驱动器、固态硬盘、闪速存储器、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)和数字通用盘(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也指能够由计算机设备经由网络或通信链路访问的各种类型的记录介质。例如可以在调制解调器上、在互联网上或在局域网上检索数据。可以使用任何适当的介质来传输被收录在计算机可读介质上的计算机可执行代码，所述适当的介质包括但不限于无线、有线、光纤线缆、RF等或前述的任何合适的组合。计算机可读信号介质可以包括具有被收录在其中的计算机可执行代码的传播数据信号，例如，在基带中或作为载波的部分。这样的传播信号可以采取多种形式中的任一种，包括但不限于，电磁的、光学的或它们的任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是任何这样的计算机可读介质：其不是计算机可读存储介质并且其能够通信、传播或输送用于由指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备相连接的程序。“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是可直接访问处理器的任何存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的另一范例。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，计算机存储设备也可以是计算机存储器，反之亦然。本文中所使用的“处理器”涵盖能够执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括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计算设备的集合或网络，所述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执行。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，并且可以与解译器联合使用，所述解译器在运行中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。在后一种场景中，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，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方法、装置(系统)以及计算机程序产品的流程图示和/或方框图来描述本专利技术的各方面。应当理解，流程图、图示和/或方框图的方框的每个方框或部分能够由在可应用时以计算机可执行代码的形式的计算机程序指令来实施。还应当理解，在不互相排斥时，可以组合不同的流程图、图示和/或方框图中的方框的组合。这些计算机程序指令可以被提供到通用计算机、专用计算机或其他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他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施在流程图和/或一个或多个方框图方框中指定的功能/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/或一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的指令。计算机程序指令可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以令一系列操作步骤要在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行，以产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实施在流程图和/或一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的过程。本文中所使用的“用户接口”是允许用户或操作者与计算机或计算机系统进行交互的接口。“用户接口”也可以被称作“人机接口设备”。用户接口可以向操作者提供信息或数据和/或从操作者接收信息或数据。用户接口可以使得来自操作者的输入能够被计算机接收到，并且可以向用户提供来自计算机的输出。换言之，用户接口可以允许操作者控制或操纵计算机，并且接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。数据或信息在显示器或图形用户接口上的显示是向操作者提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触控板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏手柄、网络摄像头、头戴式受话本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于采集来自成像区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142)的磁共振成像系统(100)，其中，所述磁共振成像系统包括：‑磁体(104)，其用于在所述成像区内生成主磁场；‑磁场梯度生成器(110、112)，其用于在所述成像区内生成梯度磁场，其中，所述梯度磁场与预定方向对齐；‑存储器(134、136)，其用于存储机器可执行指令(150、152、154)、预先计算的磁共振指纹识别词典(144)和脉冲序列指令(140)，其中，所述脉冲序列指令令所述磁共振成像系统根据磁共振指纹识别技术来采集所述磁共振数据，其中，所述磁共振指纹识别技术将所述磁共振数据编码为切片(125)，其中，所述预先计算的磁共振指纹识别词典包含针对一组预定物质的、响应于所述脉冲序列指令的执行计算的磁共振信号的列表；‑处理器(130)，其用于控制所述磁共振成像系统，其中，对所述机器可执行指令的执行令所述处理器：·通过利用脉冲序列指令控制所述磁共振成像系统来采集(300)所述磁共振数据；·将所述磁共振数据划分成(302)一组切片；·通过比较针对所述一组切片中的每一个的所述磁共振数据与所述预先计算的磁共振指纹识别词典来计算(304)所述一组切片中的每一个内的所述一组预定物质中的每一种的丰度；并且·通过根据沿着所述预定方向的位置标绘所述一组切片中的每一个内的所述一组预定物质中的每一种的丰度来计算(306)磁共振指纹图表。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.14 EP 14193155.01.一种用于采集来自成像区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142)的磁共振成像系统(100)，其中，所述磁共振成像系统包括：-磁体(104)，其用于在所述成像区内生成主磁场；-磁场梯度生成器(110、112)，其用于在所述成像区内生成梯度磁场，其中，所述梯度磁场与预定方向对齐；-存储器(134、136)，其用于存储机器可执行指令(150、152、154)、预先计算的磁共振指纹识别词典(144)和脉冲序列指令(140)，其中，所述脉冲序列指令令所述磁共振成像系统根据磁共振指纹识别技术来采集所述磁共振数据，其中，所述磁共振指纹识别技术将所述磁共振数据编码为切片(125)，其中，所述预先计算的磁共振指纹识别词典包含针对一组预定物质的、响应于所述脉冲序列指令的执行计算的磁共振信号的列表；-处理器(130)，其用于控制所述磁共振成像系统，其中，对所述机器可执行指令的执行令所述处理器：·通过利用脉冲序列指令控制所述磁共振成像系统来采集(300)所述磁共振数据；·将所述磁共振数据划分成(302)一组切片；·通过比较针对所述一组切片中的每一个的所述磁共振数据与所述预先计算的磁共振指纹识别词典来计算(304)所述一组切片中的每一个内的所述一组预定物质中的每一种的丰度；并且·通过根据沿着所述预定方向的位置标绘所述一组切片中的每一个内的所述一组预定物质中的每一种的丰度来计算(306)磁共振指纹图表。2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，所述脉冲序列包括一系列脉冲重复(402、404)，其中，所述一系列脉冲重复中的每个脉冲重复具有随机持续时间、来自持续时间的分布的预先选定的持续时间、或伪随机持续时间，其中，每个脉冲重复包括选自翻转角的分布的射频脉冲(406)以旋转磁自旋，并且其中，每个脉冲重复包括采样事件(410)，在所述采样事件中，所述磁共振信号在所述重复脉冲结束之前的预定时间处被采样预定持续时间，其中，所述磁共振数据在所述采样事件期间被采集。3.根据权利要求2所述的磁共振成像系统，其中，所述脉冲序列的每个脉冲重复包括在所述射频脉冲与所述采样事件之间的第一时间中点处被执行以重新聚焦所述磁共振信号的第一180度RF脉冲(408)，并且其中，所述脉冲序列的每个脉冲重复包括在所述采样事件与下一个脉冲重复的开始之间的第二时间中点处被执行的第二180度RF脉冲(409)。4.根据权利要求1、2或3所述的磁共振成像系统，其中，通过比较针对所述一组切片中的每一个的所述磁共振数据与所述预先计算的磁共振指纹识别词典来计算所述一组切片中的每一个内的预定组织类型中的每一种的丰度(204)是通过以下来执行的：-将所述磁共振数据的每个磁共振信号表达为来自所述一组预定物质中的每一种的信号的线性组合，并且-通过使用最小化技术求解所述线性组合来确定所述一组预定物质中的每一种的丰度。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，对所述指令的执行还令所述处理器将所述磁共振指纹图表绘制在显示介质(132)上。6.根据权利要求5所述的磁共振成像系统，其中，对所述指令的执行还令所述处理器将对象(206)的表示叠加到所述磁共振指纹图表的所述绘制(148)上。7.根据权利要求6所述的磁共振成像系统，其中，对所述指令的执行还令所述处理器使用以下中的任一项在对所述磁共振指纹图表的所述绘制中对齐所述对象的所述表示：使用所述表示与沿着所述预定方向的位置之间的预先定义的关系，以及将所述一组预定物质中的至少一种的丰度与由所述对象的所述表示指示的解剖位置进行匹配。8.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，所述磁共振成像系统还包括能操作用于沿着所述预定方向逐步移动所述对象通过所述成像区的对象支撑物，其中，对所述指令的执行还令所述处理器：-控制所述对象支撑物以在对所述磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·E·阿姆托尔，M·I·多内瓦，P·柯肯，J·库普，P·博尔纳特，
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