具有子团长度确定的时间编码的ASL MRI制造技术

本发明专利技术涉及一种用于生成对象的一系列图像的成像系统(100)。在时间编码的ASL MRI的背景下，在对象的第一位置处生成流体团，其中，每个流体团包括一系列子团，并且其中，在流体团已经流动到第二位置之后，在对象的第二位置处获取所述一系列图像中的图像。基于所述一系列图像中的已经获取的图像中的至少一个图像来确定子团长度，其中，在第一位置处生成包括一系列子团的另一流体团，其中，这些子团中的至少之一具有所确定的子团长度，并且其中，在另一流体团已经从第一位置流动到第二位置之后，在对象的第二位置处获取所述一系列图像中的另一图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有子团长度确定的时间编码的ASLMRI
本专利技术涉及用于生成对象的一系列图像的成像系统、成像方法和计算机程序。
技术介绍
在临床诊断或生物医学研究中，血液动力学参数如血容量、渗透性和血流量(灌注)的确定与获取关于组织和器官的状态和功能的信息密切相关。对于许多应用而言，最重要的参数之一是血液在感兴趣组织中的灌注。在医学成像中，使用不同的方法来确定该参数。例如，为了测量感兴趣组织内的血流量，可以将造影剂注射到患者的血液系统中，并且可以在不同的时间点获取感兴趣组织的若干图像。根据显示造影剂在不同时间点处在组织中的分布的所获取的图像，可以确定血液的灌注、动力学和动理学。代替注射造影剂例如钆，可以使用其中使用内源造影剂如患者的血液的非侵入性造影技术。允许感兴趣组织中的血流量的时间分辨测量的这些非侵入性技术之一是动脉自旋标记(ASL)。在ASL中，在某个位置处例如在患者的颈部处标记血液中的一部分，并且在其中标记的血液可以从标记位点行进到感兴趣组织的一定等待时间之后，优选地使用MR系统获取感兴趣组织的医学图像。通过使用这种非侵入性ASL技术来确定组织中的血液的灌注，结果极大地取决于血液的动脉通过时间(ATT)，即血液到达感兴趣组织的毛细血管床所需的时间。该ATT可以显示高变异性，尤其是在感兴趣组织的异常变化的情况下，这可以导致所谓的动脉通过延迟(ATD)伪影，其中，当来自感兴趣组织的MR信号——即，来自感兴趣组织内的标记血液的MR信号——在一些体素中由已经到达毛细血管床的标记血液生成而在一些体素中由仍然存在于动脉中并且还没有到达毛细血管床的标记血液生成时，出现ATD伪影。在其中大脑是感兴趣组织的示例中，导致标记血液延迟流入毛细血管床的典型异常是例如狭窄、阿尔茨海默氏病或烟雾病。如果在这些情况下未相应地选择血液的标记与医学图像的获取之间的时间——即所谓的标记后延迟或流入时间——以使得血液能够完全扩展到感兴趣组织的毛细血管床中，则在灌注测量期间可能出现强烈的ATD伪影。由于ATT以及因此标记后延迟可能强烈依赖于个体患者，因此不可能向临床医师给出用于选择标记后延迟的一般建议。已知用于测量血液灌注和流入感兴趣组织的不同ASL技术。为了测量流入时间(TI)依赖的信号变化，已知不同的方法。这些方法包括例如其中在独立的标记制备之后顺序地获取不同的TI的直接多TI技术。公知的高速度化是其中在一次标记制备之后获取多个不同的TI的Look-Locker方法。可以使用已知的Look-Locker方法或多TI方法来确定血液信号的时间发展，即，可以确定感兴趣组织中的血液的时间分辨的流入和灌注。然而，该技术只能与基于梯度回波的读出方法相结合。此外，例如，已知使用阿达玛(Hadamard)时间编码的伪连续ASL(te-pCASL)技术，该技术例如也在以下文章中进行了描述：MGuenther的“HighlyefficientacceleratedacquisitionofperfusioninflowseriesbyCycledArterialSpinLabeling”，ISMRM第15届年会记录，第15卷，第380页(2007年)；W.Dai等的“VolumetricmeasurementofPerfusionandArterialTransitDelayusingHadamardEncodedContinuousArterialSpinLabeling”，医学磁共振，第69卷，第1014页至第1022页(2012)以及W.M.Teeuwisse等的“Time-EncodedpseudoContinuousArterialSpinLabeling:BasicPropertiesandTimingStrategiesforHumanApplications”，医学磁共振，第72卷，第1712页至第1722页(2014年)，这些文献在此通过引用并入，其中，血液被分成具有通过在一定时间内在一个位置处应用标记或非标记而生成的标记部分或非标记部分——即，子团(sub-boli)——的血液团(boli)，使得在血管内形成血液的离散量。由于血液流动，它们在血管内延伸一定长度。te-pCASL技术可以被用于获取若干不同编码的血液团——也可以被称为编码血液团——的不同图像，其中，在已经生成由独立的子团构成的相应血液团(bolus)之后的特定时间获取相应的医学图像，以允许相应的血液团到达感兴趣组织。然后，可以使用已知方法来解码图像中的由每个独立子团(sub-bolus)产生的信息。由于对于每个子团，子团的生成的结束与图像的获取的时间之间的时间是已知的，因此这产生了信号的时间采样。在te-pCASL技术中，根据阿达玛矩阵对血液团进行编码。在这种情况下，阿达玛矩阵的每一行确定形成相应血液团的子团的一系列标记状态和非标记状态。因此，阿达玛矩阵的每一行指示血液团，其中，阿达玛矩阵的所有行指示一系列血液团，其中，对于每个血液团，获取指示相应血液团的图像。使用N×N矩阵，必须获取指示矩阵的N个净血液团的N个图像，以便对示出血液流入感兴趣组织的N-1个时间分辨图像进行编码。通过使用例如在以上提及的文章中、在F.vonSamson-Himmelstjerna等的文章“Walsh-OrderedHadamardTime-EncodedPseudocontinuousASL(WHpCASL)”，医学磁共振(2015)中以及在美国专利US8,260,396中描述的已知方法来解码图像，该技术允许对血液流入感兴趣组织的时间分辨测量，上述文章和专利在此通过引用并入，其中，所述以上提及的文章有：M.Guenther的“HighlyefficientacceleratedacquisitionofperfusioninflowseriesbyCycledArterialSpinLabeling”、W.Dai等的“VolumetricmeasurementofPerfusionandArterialTransitDelayusingHadamardEncodedContinuousArterialSpinLabeling”、以及W.M.Teeuwisse等的“Time-EncodedpseudoContinuousArterialSpinLabeling:BasicPropertiesandTimingStrategiesforHumanApplications”。通常，单TI方法用于图像读出。然而，也可以替代使用已知的Look-Locker或多TI方法来以更精细的步骤确定血液信号的时间发展，即，可以以高时间分辨率确定感兴趣组织中的血液的流入和灌注。如果除了用于对血液的流入和灌注进行采样的时间分辨图像之外还要确定静态灌注图像或其他参数，则可以使用在te-pCASL技术期间测量的每次血液团的第一子团，以获取感兴趣组织的静态灌注图像。因此，利用一次测量，可以确定流入血液的时间依赖性以及完全结合到感兴趣组织的毛细血管床中的血液的静态灌注信号。因此，该技术被称为免费午餐技术(te-pCASLFL)。一个重要的方面是，为了确定流入血液的时间依赖性和完全结合到感兴趣组织的毛细血管床中的血液的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生成对象的一系列图像的成像系统(100)，其中，所述成像系统(100)包括：‑团生成单元(112)，其用于在所述对象的第一位置处生成流体团，其中，每个流体团包括一系列子团，其中，每个子团具有至少两种不同标记状态之一，‑图像获取单元(101)，其用于在所述流体团已经从所述第一位置流动到第二位置之后在相应获取时间处在所述对象的所述第二位置处获取所述一系列图像中的图像，其中，每个图像与相应流体团相对应，以及‑子团长度确定单元(107)，其用于基于所述一系列图像中的所获取的图像中的至少一个图像来确定子团长度，其中，所述团生成单元适于在所述第一位置处生成包括一系列子团的另一流体团，其中，这些子团中的至少之一具有所确定的子团长度，并且其中，所述图像获取单元适于在所述另一流体团已经从所述第一位置流动到所述第二位置之后在所述对象的所述第二位置处获取所述一系列图像中的另一图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.20 DE 102016206724.91.一种用于生成对象的一系列图像的成像系统(100)，其中，所述成像系统(100)包括：-团生成单元(112)，其用于在所述对象的第一位置处生成流体团，其中，每个流体团包括一系列子团，其中，每个子团具有至少两种不同标记状态之一，-图像获取单元(101)，其用于在所述流体团已经从所述第一位置流动到第二位置之后在相应获取时间处在所述对象的所述第二位置处获取所述一系列图像中的图像，其中，每个图像与相应流体团相对应，以及-子团长度确定单元(107)，其用于基于所述一系列图像中的所获取的图像中的至少一个图像来确定子团长度，其中，所述团生成单元适于在所述第一位置处生成包括一系列子团的另一流体团，其中，这些子团中的至少之一具有所确定的子团长度，并且其中，所述图像获取单元适于在所述另一流体团已经从所述第一位置流动到所述第二位置之后在所述对象的所述第二位置处获取所述一系列图像中的另一图像。2.根据权利要求1所限定的成像系统(100)，其中，所述成像系统还包括组合单元(106)，所述组合单元用于通过组合所获取的图像中的至少两个图像来生成组合图像，其中，所述组合图像指示组合流体团，所述组合流体团指示至少两个流体团的组合，其中，所述子团长度确定单元(107)基于所生成的组合图像来确定所述子团长度。3.根据权利要求1或2所限定的成像系统(100)，其中，所述团生成单元(112)适于生成所述另一流体团，使得该另一流体团的第一子团具有所确定的子团长度。4.根据权利要求3所限定的成像系统，其中，所述流体团具有相同的时间长度，其中，对于相应图像和对应的相应流体团的所有组合，生成所述相应流体团的时间与用于获取所述相应图像的获取时间之间的差是相同的，其中，每个子团具有第一端和第二端，其中，所述第一端比所述第二端更早生成，其中，所述图像获取单元(101)适于在所述第二位置(103)处获取所述一系列图像，使得所述一系列图像示出毛细血管床，其中，所述子团长度确定单元(107)、所述团生成单元(112)和所述图像获取单元(101)适于使得a)在所述第一位置处生成所述另一流体团的所述第一子团的所述第二端的时间与b)在所述第二位置处获取与所述另一流体团相对应的所述另一图像的时间之间的时间段等于或大于所述第一子团的所述第二端从所述第一位置流动到所述第二位置并且进入所述毛细血管床所需的时间。5.根据权利要求4所限定的成像系统(100)，其中，每个流体团具有第一端和第二端，其中，所述第一端比所述第二端更早生成，其中，所述团生成单元(112)和所述图像获取单元(101)适于使得a)在所述第一位置处生成所述另一流体团的所述第二端的时间与b)在所述第二位置处的所述另一图像的所述获取时间之间的时间段是预定的，其中，所述团生成单元适于确定所述另一流体团，使得所述另一流体团的时间长度是预定的，其中，所述子团长度确定单元适于确定所述另一流体团的所述第一子团的子团长度，使得：a)生成所述第一子团的所述第二端的时间与b)获取对应于包括所述第一子团的所述另一流体团的所述另一图像的时间之间的时间段等于或大于所述第一子团的所述第二端从所述第一位置流动到所述第二位置并且进入所述毛细血管床所需的时间。6.根据前述权利要求中任一项所限定的成像系统(100)，-其中，所述流体团具有相同的时间长度，其中，对于相应图像和对应的相应流体团的所有组合，生成所述相应流体团的时间与用于获取所述相应图像的获取时间之间的差是相同的，-其中，所述相应流体团的相应时间长度是相对于所述相应获取时间限定的，其中，所述相应时间长度的第一端比所述相应时间长度的第二端具有距所述相应获取时间的更大的距离，其中，对于不同的流体团和对于作为若干流体团的组合的组合团，该相对时间长度是相同的，-其中，所述组合单元(106)适于：通过组合所获取的图像(302，306)中的至少两个图像来生成第一组合图像(310)，使得所述第一组合图像指示仅包括具有第一标记状态的单个组合子团的第一组合团；以及通过组合所获取的图像(302，309，317，317')中的至少两个图像来生成第二组合图像(311，319，319')，使得所述第二组合图像指示仅包括具有所述第一标记状态的单个组合子团的第二组合团，-其中，具有所述第一标记状态的所述单个组合子团中的每一个具有第一端和第二端，其中，所述第一组合团的具有所述第一标记状态的所述单个组合子团的所述第一端比具有所述第一标记状态的所述单个组合子团的所述第二端更接近所述第一组合团的所述第一端，其中，所述第二组合团的具有所述第一标记状态的所述单个组合子团的所述第一端比具有所述第一标记状态的所述单个组合子团的所述第二端更接近所述第二组合团的所述第一端，-其中，a)所述第一组合团的具有所述第一标记状态的所述单个组合子团的所述第二端与b)所述第一组合团的所述第二端之间的第一时间距离大于a)所述第二组合团的具有所述第一标记状态的所述单个组合子团的所述第二端与b)所述第二组合团的所述第二端之间的第二时间距离，并且/或者其中，a)所述第一组合团的具有所述第一标记状态的所述单个组合子团的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：费德里科·沃萨姆森希默尔斯特谢纳，诺拉约瑟菲娜·布勒蒂加姆，马蒂亚斯·京特，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国,DE