用于磁共振图像重建的系统和方法技术方案

提供了用于磁共振成像(MRI)的系统和方法。该系统可以获得与图像序列相关联的采样模式。采样模式可以与多个相位编码梯度场值相关联。该系统还可以使用采样模式来获得与图像序列相关联的k空间数据。该系统可以进一步基于k空间数据来重建图像序列。采样模式可以包括多个采样点。多个采样点中的每个可以表示与k空间数据相关联的k空间线。所述图像序列中的至少两个连续图像所包含的采样点分别对应不同的相位编码梯度场值。

System and method for MRI image reconstruction

【技术实现步骤摘要】
用于磁共振图像重建的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2019年01月07日递交的美国申请No.16/241,042的优先权，其全部内容通过参考在此引入。
本公开总体上涉及磁共振成像(MRI)技术，并且更特别地涉及用于确定用于实时MRI图像重建的采样模式(samplingpattern)的方法和系统。
技术介绍
磁共振成像(MRI)系统广泛用于医学诊断。例如，心脏磁共振成像(CMR)技术被广泛用于患者心脏的常规检查中。作为另一示例，实时MRI技术可以连续地实时监视要由MRI系统扫描的对象(例如患者)，并且在一个时间段内连续收集对象的多个连续图像。当前，通过结合心脏磁共振成像(CMR)技术和实时MRI技术，MR心脏电影技术可以用于重建心脏的图像序列。但是，MR心脏电影技术目前使用ECG门控技术或分段采集技术来收集MR信号，这需要患者屏住呼吸一段时间，并且不能应用于患有心律失常的患者。因此，期望提供用于利用改进的采样来实时MR图像重建的系统和方法。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于磁共振成像的系统。该系统可以包括存储可执行指令的至少一个存储设备，以及与该至少一个存储设备通信的至少一个处理器当执行可执行指令时，至少一个处理器可以执行以下操作。至少一个处理器可以获得与图像序列相关联的采样模式，采样模式可以与多个相位编码梯度场值相关联。至少一个处理器还可以使用采样模式获得与图像序列相关联的k空间数据。至少一个处理器还可以基于k空间数据重构图像序列。采样模式可以包括多个采样点，多个采样点中的每一个可以表示与k空间数据相关联的k空间线，所述图像序列中的至少两个连续图像所包含的采样点分别对应不同的相位编码梯度场值。在一些实施例中，所述采样模式在k空间方向上是伪随机的。在一些实施例中，所述采样模式沿着相位编码维度的至少一个分段在所述时间段内本身不重复。在一些实施例中，所述采样模式包括布置在由时间维度和相位编码维度定义的二维空间中的一个或多个块，所述一个或多个块中的每个块包括预定数量的采样点，其中，每个块中的预定数量的采样点对应于不同的相位编码梯度场值和时间值。在一些实施例中，所述采样模式包括沿着所述采样模式的相位编码维度的至少两个分段，所述至少两个分段中的每个分段包括沿着所述采样模式的时间维度布置的一个或多个块，所述至少两个分段中的每个分段中的一个或多个块中的每个块包括预定数量的采样点，其中，每个块中的采样点的预定数量对应于不同的相位编码梯度场值和时间值。在一些实施例中，图像序列可以包括多个连续图像。为了使用采样模式获得与图像序列相关联的k空间数据，至少一个处理器可以进一步从目标采样模式识别多个采样轨迹。多个采样轨迹中的每一个可以对应于多个连续图像中的一个。多个采样轨迹中的每一个可以包括按时间顺序排列的多个采样点至少一个处理器还可以基于多个采样轨迹来确定脉冲序列。至少一个处理器还可以基于脉冲序列来收集MR信号。至少一个处理器还可以基于MR信号确定与图像序列相关联的k空间数据。在一些实施例中，与所述多个采样轨迹中的至少一个采样轨迹上的所述多个采样点相对应的相位编码梯度场值以降序或升序变化，且两个邻近图像对应的采样轨迹不同。根据本专利技术的另一方面，提供了一种在计算设备上实现磁共振成像(MRI)的方法。计算设备可以包括至少一个处理器和至少一个存储设备该方法可以包括获得与图像序列相关联的采样模式采样模式可以与多个相位编码梯度场值相关联。该方法还可以包括使用采样模式获得与图像序列相关联的k空间数据。该方法还可以包括基于k空间数据重构图像序列。采样模式可以包括多个采样点多个采样点中的每一个可以表示与k空间数据相关联的k空间线，所述图像序列中的至少两个连续图像所包含的采样点分别对应不同的相位编码梯度场值。根据本公开的另一方面，提供了存储至少一组指令的非暂时性计算机可读介质。当由至少一个处理器执行时，所述至少一组指令可指示所述至少一个处理器执行以下操作至少一个处理器可以获得与图像序列相关联的采样模式与多个相位编码梯度场值相关联的采样模式。至少一个处理器还可以使用采样模式获得与图像序列相关联的k空间数据。至少一个处理器还可以基于k空间数据重构图像序列。采样模式可以包括多个采样点多个采样点中的每一个可以表示与k空间数据相关联的k空间线在与图像序列中的至少两个连续图像相关联的时间段内，多个相位编码梯度场值中的每一个可对应于一个单一采样点。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于磁共振成像(MRI)的系统。该系统可以包括存储可执行指令的至少一个存储设备，以及与该至少一个存储设备通信的至少一个处理器当执行可执行指令时，至少一个处理器可以执行以下操作。至少一个处理器可以确定与多个相位编码梯度场值相关联的一个或多个块。一个或多个块中的每一个可以由包括多行点的正方形阵列来表示。多行点中的每一行可与多个相位编码梯度场值中的一个相关联至少一个处理器还可以从一个或多个块中的每一个确定多个第一采样点。多个相位编码梯度场值中的每一个可对应于多个第一采样点中的一个。至少一个处理器还可以基于一个或多个块中的每个块中的多个第一采样点来确定采样模式。至少一个处理器还可以使用采样模式获得与图像序列相关联的k空间数据。至少一个处理器还可以基于k空间数据重构图像序列。根据本专利技术的另一方面，提供了一种磁共振成像(MRI)系统，该系统可以包括存储可执行指令的至少一个存储设备，以及与该至少一个存储设备通信的至少一个处理器当执行可执行指令时，至少一个处理器可以执行以下操作。至少一个处理器可以获得与图像序列相关联的初步采样模式。初步采样模式可以由相位编码维度和时间维度定义。至少一个处理器还可以沿着相位编码维度将初步采样模式分类为一个或多个段至少一个处理器还可以将一个或多个段中的每一个划分为多个块。一个或多个块中的每一个可以由包括多行点的正方形阵列来表示。至少一个处理器还可以从多个块中的每一个中的多行点的每一行确定多个采样点。多个采样点可以对应于不同的时间值。至少一个处理器还可以确定包括多个块中的每个块中的多个采样点的目标采样模式多个采样点中的每一个可以表示沿频率编码方向的读出线。至少一个处理器还可以使用目标采样模式获得与图像序列相关联的k空间数据至少一个处理器还可以基于k空间数据重构图像序列中的图像。附加特征将在下面的描述中部分地阐述，并且在对下面和附图进行检查后，部分地对本领域技术人员变得显而易见，或者可以通过示例的生产或操作来学习本专利技术的特征可以通过实践或使用下面讨论的详细示例中所述的方法、工具和组合的各个方面来实现和实现。附图说明根据示例性实施例进一步对本公开进行描述。参照附图详细描述这些示例性实施例。这些实施例是非限制性的示例性实施例，其中贯穿附图的多个视图，相似的附图标记表示相似的结构，并且其中：图1是示出根据本公开的一些实施例的示例性MRI系统的示意图；图2是示出根据本公开的一些实施例的可以在其上实现处理设备的示例性计算设备的硬件和/或软件部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于磁共振成像(MRI)的系统，包括：/n至少一个存储设备，其存储可执行指令，以及/n至少一个处理器，其与所述至少一个存储设备通信，所述至少一个处理器当执行所述可执行指令时，致使系统：/n获得与图像序列相关联的采样模式，所述采样模式与多个相位编码梯度场值相关联；/n使用所述采样模式获得与所述图像序列相关联的k空间数据；并且/n基于所述k空间数据重建所述图像序列，其中所述采样模式包括多个采样点，所述多个采样点中的每个采样点表示与所述k空间数据相关联的k空间线，所述图像序列中的至少两个连续图像所包含的采样点分别对应不同的相位编码梯度场值。/n

【技术特征摘要】
20190107 US 16/241,0421.一种用于磁共振成像(MRI)的系统，包括：
至少一个存储设备，其存储可执行指令，以及
至少一个处理器，其与所述至少一个存储设备通信，所述至少一个处理器当执行所述可执行指令时，致使系统：
获得与图像序列相关联的采样模式，所述采样模式与多个相位编码梯度场值相关联；
使用所述采样模式获得与所述图像序列相关联的k空间数据；并且
基于所述k空间数据重建所述图像序列，其中所述采样模式包括多个采样点，所述多个采样点中的每个采样点表示与所述k空间数据相关联的k空间线，所述图像序列中的至少两个连续图像所包含的采样点分别对应不同的相位编码梯度场值。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述采样模式在k空间方向上是伪随机的。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述采样模式沿着相位编码维度的至少一个分段在所述时间段内本身不重复。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述采样模式包括布置在由时间维度和相位编码维度定义的二维空间中的一个或多个块，所述一个或多个块中的每个块包括预定数量的采样点，其中，每个块中的预定数量的采样点对应于不同的相位编码梯度场值和时间值。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述采样模式包括沿着所述采样模式的相位编码维度的至少两个分段，所述至少两个分段中的每个分段包括沿着所述采样模式的时间维度布置的一个或多个块，所述至少两个分段中的每个分段中的一个或多个块中的每个块包括预定数量的采样点，其中，每个块中的采样点的预定数量对应于不同的相位编码梯度场值和时间值。


6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述图像序列包括多个连续图像，并且为了使用所述采样模式获得与所述图像序列相关联的k空间数据，所述至少一个处理器还被配置为致使该系统：
从所述目标采样模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁彧，吕靖原，刘琦，徐健，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31