具有对主磁场中的不均匀性的降低的敏感度的磁共振指纹制造技术

本发明专利技术提供一种磁共振系统(100)，包括：磁体(104)，其用于生成所述测量区内的主磁场；以及磁场梯度系统(110、112)，其用于通过将电流供应到针对至少一个方向中的每个方向的磁梯度线圈(112)的集合来生成所述测量区内的所述至少一个方向上的梯度磁场。指令使处理器(130)控制所述磁共振系统，其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器通过利用脉冲序列命令控制所述磁共振系统来采集(200)磁共振数据。所述脉冲序列命令(140)使磁共振系统根据磁共振指纹技术来采集所述磁共振数据。所述脉冲序列命令指定脉冲序列重复(502、504)的串(500)，每个脉冲序列重复具有固定重复时间(302)。每个脉冲序列重复包括从射频脉冲的分布选择的射频脉冲(310)或者在距所述脉冲序列重复的开始的固定延迟(316)处发生的采样事件(404)。所述脉冲序列命令通过控制针对梯度线圈的集合的所供应的电流来指定所述至少一个方向上的梯度(308)磁场的应用。对于磁梯度线圈的集合中的每个线圈，供应的电流的积分对于每个固定重复时间是恒定的。指令还使所述处理器通过将所述磁共振数据与磁共振指纹词典(144)进行比较来计算(202)预定物质的集合中的每种预定物质的丰度。

A magnetic resonance fingerprint with a sensitivity to the reduction of the inhomogeneity in the main magnetic field

The present invention provides a magnetic resonance system (100), which comprises a magnet (104), which is used for measuring the magnetic field generated in the region; and the magnetic gradient system (110, 112), which is used by the current supply to the magnetic gradient line for each direction in at least one direction in the circle (112) set to generate the magnetic field gradient measurements within the area of the at least one direction. The instruction enables the processor (130) to control the magnetic resonance system, in which the operation of the executable instructions of the machine enables the processor to collect (200) magnetic resonance data by using the pulse sequence command to control the magnetic resonance system. The pulse sequence command (140) enables the magnetic resonance system to collect the magnetic resonance data according to the magnetic resonance fingerprint technique. The pulse sequence commands specify the sequence of pulses to repeat (502, 504) strings (500), and each pulse sequence is repeated with a fixed repetition time (302). Each pulse sequence repetition includes radio frequency pulses selected from the distribution of radio frequency pulses (310) or sampling events occurring at the fixed delay (316) starting from the repetition of the pulse sequence (404). The pulse sequence command specifies the gradient (308) magnetic field application in the at least one direction by controlling the current supplied for the set of gradient coils. For each coil in the set of the magnetic gradient coils, the integral of the supply of the current is constant for each fixed repetition time. The instruction also enables the processor to calculate (202) the abundance of each predetermined substance in the set of predetermined substances by comparing the magnetic resonance data with the magnetic resonance fingerprint Dictionary (144).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有对主磁场中的不均匀性的降低的敏感度的磁共振指纹
本专利技术涉及磁共振成像，尤其是用于执行磁共振指纹(magneticresonancefingerprinting)的技术。
技术介绍
磁共振(MR)指纹是一种新技术，其中，应用在时间上分布的多个RF脉冲，使得它们使来自不同材料或组织的信号对测量的MR信号具有独特的贡献。将来自一组物质或固定数量的物质的预先计算的信号贡献的限制的词典与测量的MR信号进行比较，并且可以确定在单个体素内的组分。例如，如果已知体素仅包含水、脂肪和肌肉组织，则仅需考虑来自这三种材料的贡献，并且仅需要几个RF脉冲来准确地确定体素的组分。如果使用具有较高分辨率的较大的词典，则MR指纹能够被用于同时且定量地确定体素的不同组织参数(诸如，T1、T2…)。Ma等人的期刊文章“MagneticResonanceFingerprinting,”(Nature，第495卷、第187至193页，doi:10.1038/nature11971)中介绍了磁共振指纹技术。美国专利申请US2013/0271132A1和US2013/0265047A1中也描述了磁性指纹技术。会议论文Jiang等人“MRFingerprintingUsingSpiralQUEST”(Proc.Intl.Soc.Mag.Reson.Med.21(2013),p.0019)公开了通过使用快速回波分裂成像技术(QUEST)作为针对MRF序列的建立块的磁共振指纹(MRF)。
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、一种计算机程序产品和一种方法。在从属权利要求中给出了实施例。Ma等人的自然文章介绍了磁共振指纹的基本想法和被用于描述该技术的术语，例如词典，其在本文中被称为“预先计算的磁共振指纹词典”、“磁共振指纹词典”和“词典”。如本领域技术人员将认识到的，本专利技术的各个方面可实现为装置、方法或计算机程序产品。相应地，本专利技术的各个方面可以采取完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)或组合软件和硬件方面的实施例的形式，这些方面在本文中全部可以统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本专利技术的各个方面可以采取实现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实现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。所述计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。用在本文中的“计算机可读存储介质”涵盖可以存储指令的任何有形存储介质，所述指令能够由计算设备的处理器运行。可以将所述计算机可读存储介质称为计算机可读非瞬态存储介质。也可以将所述计算机可读存储介质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可以能够存储能够由所述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、磁性硬盘驱动器、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光盘(CD)和数字多用光盘(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代能够由所述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，可以通过调制解调器、通过因特网或通过局域网络来检索数据。实现在计算机可读介质上的计算机可执行代码可以使用任何适当的介质来传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等，或上述各项的任何合适的组合。计算机可读信号介质可以包括具有实现在其中的例如在基带内或者作为载波的部分的计算机可执行代码的传播的数据信号。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、或者它们的任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是这样的任何计算机可读介质：其不是计算机可读存储介质并且能够传递、传播或传输程序用于由指令运行系统、装置或设备使用或者与其结合使用。“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是处理器能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，或反之亦然。本文中所使用的的“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”的计算设备的参考应当被解读为可能地包含超过一个处理器或处理核心。所述处理器例如可以是多核处理器。处理器还可以是指单个计算机系统之内或者被分布在多个计算机系统之中的处理器的集合。术语计算设备也应该被解释为可能指的是计算设备的集合或网络，每个计算设备包括一个或多个处理器。所述计算机可执行代码可以由多个处理器运行，所述处理器可以处在相同的计算设备内或者甚至可以跨多个计算设备分布。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个方面的操作的计算机可执行代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来书写，所述编程语言包括诸如Java、Smalltalk、C++等的面向对象的编程语言以及诸如“C”编程语言或类似编程语言的常规过程编程语言，并且被编译为机器可执行指令。在一些实例中，所述计算机可执行代码可以采取高级语言的形式或者以预编译形式并且结合生成运行中的所述机器可执行指令的解释器来使用。所述计算机可执行代码可以作为独立软件包全部地在所述用户的计算机上、部分地在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上并且部分地在远程计算机上、或者全部地在远程计算机或服务器上运行。在后者情形下，所述远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或者可以对外部计算机做出连接(例如，使用因特网服务提供商通过因特网)。本专利技术的各个方面参考根据本专利技术的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图被描述。将理解，流程图、图示和/或框图的每个框或框的部分能够在适用时通过计算机可执行代码的形式的计算机程序指令来实施。还应理解,当没有相互排除时,不同流程图、图示和/或框图中的框的组合可以被组合。这些计算机程序指令可以被提供到通用计算机、专用计算机的处理器或者其他可编程数据处理装置以生产机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置运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/动作的模块。这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读介质中，其能够引导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定的方式工作，使得被存储在所述计算机可读介质中的所述指令产生包括实施在流程图和/或框图的一个或多个框中所指定的功能/动作的指令的制品。所述计算机程序指令还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运行的指令提供用于实施在流程图和/或框图的一个或多个框中所指定的功能/动作的过程。如在本文中所使用的“用户接口”是允许用户或操作者与计算机或计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于采集来自测量区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142)的磁共振系统(100)，其中，所述磁共振系统包括：‑磁体(104)，其用于生成所述测量区内的主磁场；‑磁场梯度系统(110、112)，其用于通过将电流供应到针对至少一个方向中的每个方向的磁梯度线圈(112)的集合来生成所述测量区内的所述至少一个方向上的梯度磁场；‑存储器(136)，其用于存储机器可执行指令(150、152、154)和脉冲序列命令(140)，其中，所述脉冲序列命令使所述磁共振系统根据磁共振指纹技术来采集所述磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令指定脉冲序列重复(502、504)的串(500)，其中，每个脉冲序列重复具有固定重复时间(302)，其中，每个脉冲序列重复包括在距所述脉冲序列重复的开始的固定延迟(316)处发生的射频脉冲(310)或者采样事件(404)，其中，所述射频脉冲是从射频脉冲的分布选择的，其中，所述射频脉冲的分布使磁自旋旋转到翻转角的分布，其中，所述脉冲序列命令通过控制针对所述梯度线圈的集合的所供应的电流来指定所述至少一个方向上的梯度(308)磁场的应用，其中，针对所述磁梯度线圈的集合中的每个线圈，供应的电流的积分对于每个固定重复时间是恒定的，‑处理器(130)，其用于控制所述磁共振系统，其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：·通过利用脉冲序列命令控制所述磁共振系统来采集(200)所述磁共振数据；并且·通过将所述磁共振数据与磁共振指纹词典(144)进行比较来计算(202)预定物质的集合中的每种预定物质的丰度，其中，所述磁共振指纹词典包含响应于针对预定物质的集合的所述脉冲序列命令的运行而计算的磁共振信号(802、804)的列表。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.14 EP 15163505.9;2015.08.18 US 62/206,3271.一种用于采集来自测量区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142)的磁共振系统(100)，其中，所述磁共振系统包括：-磁体(104)，其用于生成所述测量区内的主磁场；-磁场梯度系统(110、112)，其用于通过将电流供应到针对至少一个方向中的每个方向的磁梯度线圈(112)的集合来生成所述测量区内的所述至少一个方向上的梯度磁场；-存储器(136)，其用于存储机器可执行指令(150、152、154)和脉冲序列命令(140)，其中，所述脉冲序列命令使所述磁共振系统根据磁共振指纹技术来采集所述磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令指定脉冲序列重复(502、504)的串(500)，其中，每个脉冲序列重复具有固定重复时间(302)，其中，每个脉冲序列重复包括在距所述脉冲序列重复的开始的固定延迟(316)处发生的射频脉冲(310)或者采样事件(404)，其中，所述射频脉冲是从射频脉冲的分布选择的，其中，所述射频脉冲的分布使磁自旋旋转到翻转角的分布，其中，所述脉冲序列命令通过控制针对所述梯度线圈的集合的所供应的电流来指定所述至少一个方向上的梯度(308)磁场的应用，其中，针对所述磁梯度线圈的集合中的每个线圈，供应的电流的积分对于每个固定重复时间是恒定的，-处理器(130)，其用于控制所述磁共振系统，其中，对所述机器可执行指令的运行使所述处理器：·通过利用脉冲序列命令控制所述磁共振系统来采集(200)所述磁共振数据；并且·通过将所述磁共振数据与磁共振指纹词典(144)进行比较来计算(202)预定物质的集合中的每种预定物质的丰度，其中，所述磁共振指纹词典包含响应于针对预定物质的集合的所述脉冲序列命令的运行而计算的磁共振信号(802、804)的列表。2.根据权利要求1所述的磁共振系统，其中，所述磁共振系统是磁共振成像系统(100)，其中，所述测量区是成像区，其中，所述梯度系统被配置用于在三个正交方向上生成所述梯度磁场，其中，所述磁场梯度系统被配置用于额外地生成所述测量区内的相位编码梯度(402)磁场，以在所述采样事件期间空间编码所述三个方向上的所述磁共振数据，其中，所述空间编码将所述磁共振数据分为离散体素。3.根据权利要求2所述的磁共振系统，其中，所述脉冲序列命令指定所述相位编码梯度关于每个采样事件完全平衡。4.根据权利要求2或3所述的磁共振系统，其中，所述空间编码是一维的，其中，所述离散体素是离散切片的集合，其中，所述方法还包括将所述磁共振数据划分成所述切片的集合的步骤，其中，通过将针对所述切片的集合中的每个切片的所述磁共振数据与所述磁共振指纹词典进行比较来在所述切片的集合中的每个切片内计算预定物质的集合中的每种预定物质的所述丰度。5.根据权利要求2或3所述的磁共振系统，其中，通过控制所述磁场梯度系统在对所述脉冲序列的所述运行期间在预定方向上产生恒定的磁场梯度来执行所述空间编码。6.根据权利要求2或3所述的磁共振系统，其中，通过控制所述磁场梯度系统至少部分地在所述采样事件期间产生一维读出梯度来执行所述空间编码。7.根据权利要求2至8中的任一项所述的磁共振系统，其中，所述空间编码是三维的，其中，通过控制所述磁场梯度系统至少部分地在所述采样事件期间产生三维读出梯度来执行所述空间编码。8.根据权利要求2至3所述的磁共振系统，其中，所述空间编码被执行为非笛卡尔空间编码，其中，通过控制所述磁场梯度系统在以非笛卡尔顺序对k空间进行采样的所述采样事件期间产生读出梯度来执行所述空间编码。9.根据权利要求2至3所述的磁共振系统，其中，通过将针对离散体素中的每个离散体素的所述磁共振数据与所述磁共振指纹词典进行比较来计算所述离散体素中的每个离散体素内的预定组织类型中的每种预定组织类型的丰度是通过以下操作执行的：-将所述磁共振数据的每个磁共振信号表达为来自所述预定物质的集合中的每种预定物...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·尼尔森，P·博尔纳特，K·内尔克，T·E·阿姆托尔，M·I·多内瓦，
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