同步多层磁共振成像的系统、方法技术方案

本发明专利技术涉及一种同步多层磁共振成像的系统。在多个帧的每一帧中，该系统可以指示MRI扫描仪对受试目标的多个切片位置中的每个切片位置进行多个PE步骤以获取回波信号。可以在帧的至少一些PE步骤的每一个PE步骤中施加相位调制磁场梯度。对于每一帧，该系统可以基于相应的回波信号来重建代表该帧中的切片位置的混叠图像。该系统还可以基于混叠图像来生成多个参考切片图像。该系统可以进一步基于混叠图像和参考切片图像来重建至少一个切片图像。每个切片图像可以代表每一帧中的多个切片位置中的一个切片位置。

【技术实现步骤摘要】
同步多层磁共振成像的系统、方法
本专利技术涉及磁共振成像(MagneticResonanceImaging，英文简写为MRI)领域，特别是涉及一种同步多层(SimultaneousMulti-Slice，英文简写为SMS)磁共振成像的系统和方法。
技术介绍
SMS成像已应用于MRI，用来同时激发受试目标(例如，扫描对象)的多个切片位置，从而加速扫描过程。通常，可能需要执行附加的参考扫描以获取每个切片位置的参考数据以进行切片分离。例如，可以重建切片位置的参考切片图像，并且可以确定不同接收器线圈的线圈灵敏度分布。可以基于线圈灵敏度分布图将每个单独的切片位置的切片图像与在SMS中获取的混叠图像分开。但是，附加的参考扫描可能会导致附加的扫描时间，并削弱SMS的优势。因此，亟需开发一种用于同步多层磁共振成像(即SMS-MRI)的系统和方法，以消除对附加的参考扫描的需要，并且提高成像效率。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种同步多层磁共振成像的系统。该系统可以包括：至少一个存储设备，所述存储设备存储有一组指令；以及至少一个处理器，用于与所述至少一个存储设备通信。当执行所述一组指令时，所述至少一个处理器可以用于指示所述系统执行以下操作：在多个帧的每一帧中，所述至少一个处理器可以用于引导所述系统指示MRI扫描仪对受试目标的多个切片位置中的每一个切片位置进行多个相位编码(Phase-Encoding，英文简写为PE)步骤，以获取一组回波信号。可以在所述帧中所述多个PE步骤的至少一部分PE步骤中的每一个步骤中施加相位调制磁场梯度。对于所述多个帧中的每一帧，所述至少一个处理器可以用于基于对应的所述一组回波信号来指示所述系统重建代表所述帧中的多个切片位置的混叠图像。所述至少一个处理器还可以用于基于所得到的多个混叠图像来指示所述系统生成多个参考切片图像。所述多个参考切片图像中的每一个参考切片图像可以代表所述多个帧中的一个以上帧中的所述多个切片位置中的每一个切片位置。所述至少一个处理器可以进一步用于基于所述多个混叠图像和所述多个参考切片图像来指示所述系统重建至少一个切片图像。其中所述至少一个切片图像中的每一个切片图像可以代表所述多个帧的每一帧中所述多个切片位置中的一个切片位置。在一些实施例中，所述多个切片位置可以包括第一切片位置和至少一个第二切片位置。对于与K空间中相同位置处的PE线相对应并应用于所述多个帧中的一对帧中的所述PE步骤而言，在所述PE步骤中的一个PE步骤中，所述至少一个第二切片位置与所述第一切片位置之间的相位差可以不同。在一些实施例中，所述至少一个第二切片位置可以包括一个第二切片位置。对于与K空间中相同位置处的PE线相对应并应用于所述多个帧中的一对帧中的所述PE步骤而言，在所述PE步骤中的一个PE步骤中，所述第二切片位置与所述第一切片位置之间的相位差可以变化180度。在一些实施例中，所述至少一个第二切片位置可以包括两个第二切片位置。对于与K空间中相同位置处的PE线相对应并应用于所述多个帧中的一对帧中的所述PE步骤而言，在所述PE步骤中的一个PE步骤中，所述第一切片位置与所述两个第二切片位置中的一个第二切片位置之间的相位差可以变化120度。在所述PE步骤中的一个PE步骤中，所述第一切片位置与所述两个第二切片位置中的另一个第二切片位置之间的相位差可以变化240度。在一些实施例中，在所述多个帧中的至少一帧中，所述多个PE步骤中的每对连续的PE步骤中的所述至少一个第二切片位置的相位可以不同。在一些实施例中，所述基于所述多个混叠图像和所述多个参考切片图像，重建所述至少一个切片图像可以根据并行成像重建算法进行。在一些实施例中，在所述多个帧中的至少一帧中的至少一个PE步骤中，在读出所述对应的回波信号后，可以沿切片编码方向施加补偿磁场梯度。其中所述补偿磁场梯度与在所述至少一个PE步骤中施加的所述相位调制磁场梯度可以具有相同的幅度和相反的梯度方向。在一些实施例中，在所述多个帧中的至少一帧中的至少一个PE步骤中，可以施加相位调制RF激励脉冲以激励所述多个切片位置，并且所述至少一个PE步骤中的相位调制可以通过将所述相位调制RF激励脉冲和在所述至少一个PE步骤中施加的所述相位调制磁场梯度相结合来实现。在一些实施例中，所述多个PE步骤可以采用bSSFP(全称为：balancedSteady-StateFreePrecession，中文为：平衡稳态自由进动)脉冲序列、FSE(全称为：FastSpinEcho，中文为：快速自旋回波)脉冲序列、EPI(全称为：EchoPlanarImaging，中文为：回波平面成像)脉冲序列、spGRE(全称为：SpoiledGradientEcho，中文为：衰减梯度回波)脉冲序列中的至少一个实现。在一些实施例中，在所述多个帧中的至少一帧中的至少一个PE步骤中，在所述多个切片位置被激励之后，且在读出所述对应的回波信号之前，可以沿着切片编码方向施加所述相位调制磁场梯度。根据本专利技术的一个方面，提供了一种同步多层磁共振成像的系统。该系统可以包括：至少一个存储设备，所述存储设备存储有一组指令；以及至少一个处理器，用于与所述至少一个存储设备通信。当执行所述一组指令时，所述至少一个处理器可以用于指示所述系统执行以下操作：在多个帧的每一帧中，所述至少一个处理器用于指示所述系统指示MRI扫描仪对受试目标的多个切片位置中的每一个切片位置进行多个PE步骤，以获取一组回波信号。其中所述一组回波信号中的每个回波信号可以对应于K空间中的一条PE线，所述多个切片位置可以包括第一切片位置和至少一个第二切片位置。所述至少一个处理器可以进一步用于基于在所述多个帧中获取的多组回波信号，来指示所述系统重建至少一个切片图像。其中所述至少一个切片图像中的每一个切片图像可以代表所述多个帧的每一帧中所述多个切片位置中的一个切片位置。在所述多个帧中的每一帧中所述多个PE步骤的至少一部分PE步骤中，可以施加相位调制磁场梯度，以使得对于与K空间中相同位置处的所述PE线相对应并应用于所述多个帧中的一对帧中的所述PE步骤而言，在所述多个PE步骤中的一个PE步骤中，所述至少一个第二切片位置与所述第一切片位置之间的相位差不同。在一些实施例中，对于所述多个帧的每一帧，所述至少一个处理器可以用于基于对应的所述一组回波信号重建代表所述帧中的所述多个切片位置的混叠图像。所述至少一个处理器还可以用于指示系统基于所得到的多个混叠图像来生成多个参考切片图像。所述多个参考切片图像中的每一个参考切片图像可以代表所述多个帧中的一个以上帧中的所述多个切片位置中的每一个切片位置。所述至少一个处理器还可以用于基于所述多个混叠图像和所述多个参考切片图像来指示系统重建所述至少一个切片图像。根据本专利技术的另一方面，提供了一种用于同步多层磁共振成像的方法。在多个帧的每一帧中，该方法可以包括：指示MRI扫描仪对受试目标的多个切片位置中的每一个切片位置进行多个PE步骤，以获取一组回波信号。可以在所述帧中所述多个PE步骤的至少一部分PE步本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步多层磁共振成像的系统，其特征在于，包括：/n至少一个存储设备，所述存储设备存储有一组指令；以及/n至少一个处理器，用于与所述至少一个存储设备通信，其中，当执行所述一组指令时，所述至少一个处理器用于指示所述系统执行以下操作，包括：/n在多个帧的每一帧中，指示MRI扫描仪对受试目标的多个切片位置中的每一个切片位置进行多个PE步骤，以获取一组回波信号，其中，在所述帧中所述多个PE步骤的至少一部分PE步骤中的每一个步骤中施加相位调制磁场梯度；/n对于所述多个帧中的每一帧，基于对应的所述一组回波信号，重建代表所述帧中的多个切片位置的混叠图像；/n基于所得到的多个混叠图像，生成多个参考切片图像，其中所述多个参考切片图像中的每一个参考切片图像代表所述多个帧中的一个以上帧中的所述多个切片位置中的每一个切片位置；以及/n基于所述多个混叠图像和所述多个参考切片图像，重建至少一个切片图像，其中所述至少一个切片图像中的每一个切片图像代表所述多个帧的每一帧中所述多个切片位置中的一个切片位置。/n

【技术特征摘要】
20191021 US 16/658,2971.一种同步多层磁共振成像的系统，其特征在于，包括：
至少一个存储设备，所述存储设备存储有一组指令；以及
至少一个处理器，用于与所述至少一个存储设备通信，其中，当执行所述一组指令时，所述至少一个处理器用于指示所述系统执行以下操作，包括：
在多个帧的每一帧中，指示MRI扫描仪对受试目标的多个切片位置中的每一个切片位置进行多个PE步骤，以获取一组回波信号，其中，在所述帧中所述多个PE步骤的至少一部分PE步骤中的每一个步骤中施加相位调制磁场梯度；
对于所述多个帧中的每一帧，基于对应的所述一组回波信号，重建代表所述帧中的多个切片位置的混叠图像；
基于所得到的多个混叠图像，生成多个参考切片图像，其中所述多个参考切片图像中的每一个参考切片图像代表所述多个帧中的一个以上帧中的所述多个切片位置中的每一个切片位置；以及
基于所述多个混叠图像和所述多个参考切片图像，重建至少一个切片图像，其中所述至少一个切片图像中的每一个切片图像代表所述多个帧的每一帧中所述多个切片位置中的一个切片位置。


2.根据权利要求1所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于：
所述多个切片位置包括第一切片位置和至少一个第二切片位置；以及
对于与K空间中相同位置处的PE线相对应并应用于所述多个帧中的一对帧中的所述PE步骤而言，在所述PE步骤中的一个PE步骤中，所述至少一个第二切片位置与所述第一切片位置之间的相位差不同。


3.根据权利要求2所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于：
所述至少一个第二切片位置包括一个第二切片位置；以及
对于与K空间中相同位置处的PE线相对应并应用于所述多个帧中的一对帧中的所述PE步骤而言，在所述PE步骤中的一个PE步骤中，所述第二切片位置与所述第一切片位置之间的相位差变化180度。


4.根据权利要求2所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于：
所述至少一个第二切片位置包括两个第二切片位置；
对于与K空间中相同位置处的PE线相对应并应用于所述多个帧中的一对帧中的所述PE步骤而言，
在所述PE步骤中的一个PE步骤中，所述第一切片位置与所述两个第二切片位置中的一个第二切片位置之间的相位差变化120度；以及
在所述PE步骤中的一个PE步骤中，所述第一切片位置与所述两个第二切片位置中的另一个第二切片位置之间的相位差变化240度。


5.根据权利要求2所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于，在所述多个帧中的至少一帧中，所述多个PE步骤中的每对连续的PE步骤中的所述至少一个第二切片位置的相位不同。


6.根据权利要求1所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于，所述基于所述多个混叠图像和所述多个参考切片图像，重建所述至少一个切片图像是根据并行成像重建算法进行的。


7.根据权利要求1所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于：
在所述多个帧中的至少一帧中的至少一个PE步骤中，在读出所述对应的回波信号后，沿切片编码方向施加补偿磁场梯度，其中所述补偿磁场梯度与在所述至少一个PE步骤中施加的所述相位调制磁场梯度具有相同的幅度和相反的梯度方向。


8.根据权利要求1所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于：
在所述多个帧中的至少一帧中的至少一个PE步骤中，施加相位调制RF激励脉冲以激励所述多个切片位置，并且所述至少一个PE步骤中的相位调制是通过将所述相位调制RF激励脉冲和在所述至少一个PE步骤中施加的所述相位调制磁场梯度相结合来实现的。


9.根据权利要求1所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于，所述多个PE步骤采用bSSFP脉冲序列、FSE脉冲序列、EPI脉冲序列、spGRE脉冲序列中的至少一个实现的。


10.根据权利要求1所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于，在所述多个帧中的至少一帧中的至少一个PE步骤中，在所述多个切片位置被激励之后，且在读出所述对应的回波信号之前，沿着切片编码方向施加所述相位调制磁场梯度。


11.一种同步多层磁共振成像系统，其特征在于，包括：
至少一个存储设备，所述存储设备存储有一组指令；以及
至少一个处理器，用于与所述至少一个存储设备通信，其中，当执行所述一组指令时，所述至少一个处理器用于指示所述系统执行以下操作，包括：
在多个帧的每一帧中，指示MRI扫描仪对受试目标的多个切片位置中的每一个切片位置进行多个PE步骤，以获取一组回波信号；其中所述一组回波信号中的每个回波信号对应于K空间中的一条PE线，所述多个切片位置包括第一切片位置和至少一个第二切片位置；
基于在所述多个帧中获取的多组回波信号，重建至少一个切片图像，其中所述至少一个切片图像中的每一个切片图像代表所述多个帧的每一帧中所述多个切片位置中的一个切片位置；
其中，在所述多个帧的每一帧中所述多个PE步骤的至少一部分PE步骤中施加相位调制磁场梯度，以使得对于与K空间中相同位置处的所述PE线相对应并应用于所述多个帧中的一对帧中的所述PE步骤而言，在所述多个PE步骤中的一个PE步骤中，所述至少一个第二切片位置与所述第一切片位置之间的相位差不同。


12.根据权利要求11所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于，在所述多个帧中的至少一帧中的至少一个PE步骤中，在所述多个切片位置被激励之后，且在读出所述对应的回波信号之前，沿着切片编码方向施加所述相位调制磁场梯度。


13.根据权利要求11所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于，为了重建所述至少一个切片图像，所述至少一个处理器还用于指示所述系统执行以下操作，包括：
对于所述多个帧的每一帧，基于对应的所述一组回波信号，重建代表所述帧中的所述多个切片位置的混叠图像；
基于所得到的多个混叠图像，生成多个参考切片图像，其中所述多个参考切片图像中的每一个参考切片图像代表所述多个帧中的一个以上帧中的所述多个切片位置中的每一个切片位置；以及
基于所述多个混叠图像和所述多个参考切片图像，重建所述至少一个切片图像。


14.根据权利要求13所述的同步多层磁共振成像系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑远，赵乐乐，徐健，张卫国，
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