带有交互式磁共振几何形状指定控制的磁共振成像系统技术方案

在这里公开一种具有实时成像能力的磁共振（ＭＲ）成像系统和交互式指定感兴趣结构的激发形状的方法。ＭＲ成像系统包括图形用户界面用于显示和提取指示命令，显示屏幕用于显示ＭＲ图像和图形用户界面，和输入设备用于输入指示命令。该ＭＲ成像系统允许操作员指定后续图象容积的边界几何形状，并且在开始采集后续图象容积之前，迅速观看指定边界的成像区。该ＭＲ成像系统也允许操作员提取先前指定的图象容积的边界几何形状，并且在开始采集图象容积之前迅速观看对应于提取的边界几何形状的成像区。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及磁共振(MR)成像系统和方法。特别的，本专利技术涉及一种为实时成像装备的MR成像系统，和为辅助操作员交互指定感兴趣结构的激发轮廓的几何形状的方法，为了后续采集感兴趣结构的MR图像。当一种物质如人体组织处于均匀磁场(偏振场B0)中，组织内的单个自旋磁矩试图与该偏振场一致，但该过程是随机的，处在它们的特征拉莫回旋频率上。如果物质或组织处于一个磁场(激发场B1)中，B1是在x-y平面上，并且邻近拉莫回旋频率，净对准力矩，Mz，可能旋转或‘倾斜’到x-y平面，产生净横向磁距M。在激发信号B1结束之后，由激发的自旋发射出一个信号，而且这信号可以被接收和处理，形成图像。当利用这些信号产生图像时，磁场梯度(Gx,Gy和Gz)被采用。典型的，要成像的区域用一测量周期序列扫描，其中这些梯度按照使用的特殊定位方法而变化。接收的NMR信号结果被数字化和处理，使用许多众所周知的重建技术重建图像。当企图限定MR成像扫描覆盖的体积时，NMR系统操作员可能希望快速观察一幅所覆盖体积内的解剖断面的MR图像预览(例如一幅实时MR图像)。这个过程当指定三维成象体积时特别有用，其中期望的高空间分辨率需要尽可能薄的片。要求定位这薄片，以使采集覆盖体积内的解剖断面，例如覆盖整个要求的血管网。因此，在开始三维成像之前快速观察薄片的每一边是有用的，以保证要求的整个解剖断面在限定的覆盖体积之内。典型地，二维轴向的、径向的和冠状‘搜索’图像首先被采集。这样的搜索图像保存为以后使用。使用时，操作员调出搜索图像，以图形的或明确的(使用几何坐标)方式直接在搜索图像上指定成像容积。成像容积可以是二维薄片堆栈或三维的感兴趣的结构的厚片。这种技术的缺点是操作员不能实际看到指定的几何形状的结果，直到采集后续成像容积。指定时的错误不能被检测，也不能修正，直到完成成像容积采集。因此，当指定错误存在时，操作员被要求重新指定和采集要求的解剖断面的成像容积。本专利技术的一个实例涉及具有交互MR几何形状指定控制的MR成像系统。该MR成像系统提供一种方法，指定几何形状给后续感兴趣的结构的成像容积。操作员使用输入设备，交互式采集和显示第一实时成像部分。使用这输入设备，操作员设定第一几何形状信息，限定扫描平面相当于MR成像系统的缓冲器中的第一实时成像部分。第一几何形状信息指定后续成像容积的‘开始’边界几何形状。下一步，操作员使用输入设备采集和显示第二实时成像部分。类似的，操作员设定第二几何形状信息，限定扫描平面相当于MR成像系统的缓冲器中的第二实时成像部分。第二几何形状信息指定后续成像容积的‘结束’边界几何形状。自此以后，在开始采集要求的成像容积之前，边界几何形状限定要求的后续成像容积，其中包含感兴趣的结构，如血管网，能被有效的和快速的检查和指定。本专利技术的另一个实例涉及接收预先指定的成像容积的几何形状信息。使用输入设备，操作员选定预先指定的成像容积，并且系统装载‘开始’和‘结束’边界几何形状信息相当于选定的预先指定的成像容积到缓冲器中。使用从预先指定的成像容积收到的‘开始’和‘结束’边界几何形状信息，操作员然后能采集和显示实时成像部分。操作员典型地使用图形用户界面与输入设备和显示屏幕一起，交互指定感兴趣的结构的激发区MR几何形状。本专利技术的一个目标是提供一个功能，允许操作员利用实时成像切片采集的速度并显示，以在提交成像容积采集之前准确和有效地指定要求的成像容积边界几何形状。本专利技术的另外一个目标是允许操作员提取为成像容积预先指定的边界几何形状，快速观察对应接收的边界几何形状的成像切片，和如果必要在提交成像容积采集之前改变边界几何形状。本专利技术的其他基本特征和优点，对本领域技术人员来说，在回顾下面的附图、详细描述和附加权利要求之后，是显然的。本专利技术能从下面的详细描述中得到更全面的理解，与伴随的附图一起，在其中同样的数字代表同样的部分，其中附图说明图1是采用本专利技术的MR成像系统的方框图；图2是组成图1所示MR成像系统一部分的收发器的电路框图3是描述图1所示MR成像系统的操作员控制板的显示屏幕上的图形用户界面。首先参考图1，表示出结合本专利技术的优选MR成像系统的主要部件。系统的操作从操作员控制板100控制，操作员控制板包括输入设备101，控制面板102和显示器104。控制板100通过连接116与独立的计算机系统107通信，使操作员能控制制作和显示图像在显示器104上。计算机系统107包括多个模块，它们通过底板互相通信。这些包括图像处理器模块106，CPU模块108和存储器模块113，作为帧缓存器来存储图像数据阵列。计算机系统107连接到磁盘存储器111和磁带驱动器112，存储图像数据和程序，而且它通过高速串行连接115与独立的系统控制122通信。系统控制122包括一套模块用底板连接在一起。这些包括CPU模块119和脉冲发生器模块121，它通过串行连接125连接到操作员控制板100。就是通过连接125，系统控制122从操作员处接收命令，指出要执行的扫描序列。脉冲发生器模块121操作系统部件执行要求的扫描序列。它产生数据指出产生的RF脉冲的定时、强度和形状，和数据采集窗口的定时和长度。脉冲发生器模块121连接到一套梯度放大器127，表示出扫描期间产生的梯度脉冲的定时和形状。脉冲发生器121也从生理采集控制器129接收病人数据，控制器129从连接到病人的不同的探测器接收信号，比如从电极采集的ECG信号，或从膜盒采集的呼吸信号。最后，脉冲发生器121连接到扫描室接口电路133，接口电路133从与病人和磁系统联系的各种探测器接收信号。通过扫描室接口电路133，病人定位系统134接收命令，移动病人到扫描要求的位置。由脉冲发生器模块121产生的梯度波形，应用到包含Gx、Gy和Gz放大器的梯度放大器系统127。每一个梯度放大器激励组件中以139表示的相应的梯度线圈，产生磁场梯度用于定位编码采集的信号。梯度线圈组件139形成磁体组件141的一部分，磁体组件141包括偏振磁体140和整体RF线圈152。系统控制122中的收发器模块150产生脉冲，被RF放大器151放大，并通过发送/接收开关154耦合到RF线圈152。结果的信号由病人的激发核子辐射出来，可以被相同的RF线圈152探测并通过发送/接收开关154耦合到前置放大器153。放大的NMR信号在收发器150的接收部分被解调、滤波和数字化。发送/接收开关154由脉冲发生器121的一个信号控制，在发送模式期间电气连接RF放大器151到线圈152，而在接收模式期间连接前置放大器153。发送/接收开关154也使独立的RF线圈(例如，头部线圈或表面线圈)在发送和接收模式都能使用。由RF线圈152拾取的NMR信号由收发器模块150数字化，并传送到系统控制122中的存储器模块160。当扫描完成和全部数据阵列采集到存储器模块160中时，阵列处理器161把这些数据傅立叶变换成为图像数据阵列。该图像数据通过串行连接115传输到计算机系统107，并存储在其中的磁盘存储器111中。作为对从操作员控制板100收到的命令的响应，该图像数据可以存储在磁带驱动器112中，或由图像处理器106进一步处理并传输到操作员控制板100，显示在显示器104上。特别参考图1和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指定位于一个磁共振（ＭＲ）成像系统的感兴趣结构的图象容积的几何形状的方法，包括： ａ）选择感兴趣结构的第一边界平面，其中第一边界平面由感兴趣结构的第一成像部分指定； ｂ）决定对应于感兴趣结构的第一成像部分的第一几何形状信息； ｃ）在ＭＲ成像系统中存储第一几何形状信息； ｄ）选择感兴趣结构的第二边界平面，其中第二边界平面由感兴趣结构的第一成像部分指定； ｅ）决定对应于感兴趣结构的第二成像部分的第二几何形状信息； ｆ）在ＭＲ成像系统中存储第二几何形状信息； ｇ）分别应用第一和第二成像部分的第一和第二几何形状信息，指定边界几何形状，限定感兴趣结构的后续图象容积。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JP德宾斯，RJ普罗洛克，WJ巴洛尼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]