用于执行运动不敏感的静息三维磁共振成像的系统和方法技术方案

本发明专利技术题为“用于执行运动不敏感的静息三维磁共振成像的系统和方法”。本发明专利技术公开了一种用于生成经运动校正的医学图像的方法，该方法包括经由处理器获得由磁共振成像系统利用具有ZTE采集的3D径向脉冲序列采集的感兴趣区的k

【技术实现步骤摘要】
用于执行运动不敏感的静息三维磁共振成像的系统和方法


[0001]本文所公开的主题涉及医学成像，并且更具体地涉及用于执行运动不敏感的静息三维磁共振成像的系统和方法。

技术介绍

[0002]非侵入性成像技术允许获得患者/对象的内部结构或特征的图像，而无需对患者/对象执行侵入性过程。具体地讲，此类非侵入性成像技术依赖于各种物理原理(诸如X射线穿过目标体积的差分透射、体积内的声波反射、体积内不同组织和材料的顺磁性、目标放射性核素在体内的分解等)，以采集数据和构建图像或以其它方式表示观察到的患者/对象的内部特征。
[0003]然而，诸如磁共振成像(MRI)的成像技术受到诸如可能不利地影响图像质量和患者舒适度的患者运动和大声噪声的基本问题的影响。对于病情非常严重的患者或顺从性最差的患者，这些问题可能会被放大。因此，需要可通过最小化数据收集的冗余、改善扫描期间的患者舒适度以及恢复原本将由于运动而丢失的数据来提供改善的有益效果的采集和重建技术。
[0004]MRI扫描器可能由于磁场梯度线圈中的洛伦兹力而产生大声噪声，洛伦兹力来自数据采集通常所需的快速变化的电流。声音噪声可不利地影响患者舒适度，并且对于病情非常严重的患者，无法进行扫描。

技术实现思路

[0005]下文示出了本文所公开的某些实施方案的概述。应当理解，提供这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简要概述，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下文可能未示出的各个方面。
[0006]在第一实施方案中，提供了一种用于生成经运动校正的医学图像的方法。该方法包括经由处理器获得由磁共振成像系统利用具有零回波时间 (ZTE)采集的三维(3D)径向脉冲序列采集的感兴趣区的k
‑
空间数据，该脉冲序列包括任选的磁化准备脉冲。该方法还包括经由处理器对k
‑
空间数据进行采样以获得多个交错k
‑
空间区段。该方法还包括经由处理器重建多个k
‑
空间区段中的一个或多个交错k
‑
空间区段以生成相应的运动导航器体积。该方法甚至还包括经由处理器共配准每个相应的运动导航器体积以估计运动，以及对一个或多个交错k
‑
空间区段及其对应的k
‑
空间轨线执行运动校正。该方法还包括经由处理器由所有经运动校正的交错k
‑
空间区段及其对应的经运动校正的k
‑
空间轨线生成经运动校正的体积。
[0007]在另一个实施方案中，提供一种医学图像运动校正系统。该系统包括被配置成执行一个或多个存储的例程的处理电路，其中例程在被执行时使得处理电路：经由处理器获得由磁共振成像系统利用具有零回波时间采集的三维(3D)径向脉冲序列采集的感兴趣区的k
‑
空间数据，该脉冲序列包括任选的磁化准备脉冲；利用交错3D径向采样模式对k
‑
空间
数据进行采样以获得多个交错区段；重建多个k
‑
空间区段中的一个或多个交错k
‑
空间区段以生成相应的运动导航器体积；共配准每个相应的运动导航器体积以估计运动；对每个交错k
‑
空间区段及其对应的k
‑
空间轨线执行运动校正；以及由所有经运动校正的交错k
‑
空间区段及其对应的经运动校正的k
‑
空间轨线生成经运动校正的体积。
[0008]在另一个实施方案中，提供了一种非暂态计算机可读介质。该计算机可读介质包括处理器可执行代码，该处理器可执行代码在由处理器执行时使得处理器：经由处理器获得由磁共振成像系统利用具有零回波时间采集的三维(3D)径向脉冲序列采集的感兴趣区的k
‑
空间数据；利用交错3D 径向采样模式对k
‑
空间数据进行采样以获得多个交错k
‑
空间区段；重建多个区段中的每个交错k
‑
空间区段以生成相应的运动导航器体积；共配准每个相应的运动导航器体积以估计运动；对一个或多个交错k
‑
空间区段及其对应的k
‑
空间轨线执行运动校正；以及由所有经运动校正的交错k
‑
空间区段及其对应的经运动校正的k
‑
空间轨线生成经运动校正的体积。
附图说明
[0009]当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本专利技术的这些和其他特征、方面和优点，附图中相同的符号在整个附图中表示相同的部分，其中：
[0010]图1示出了适合与本专利技术所公开的技术一起使用的磁共振成像 (MRI)系统的实施方案；
[0011]图2是根据本公开的多个方面的用于校正医学图像中的运动的方法的实施方案的流程图；
[0012]图3示出了使用标准k
‑
空间轨线的区段及其组合轨线(例如，其中辐条连接和辐条为点)的实施方案；
[0013]图4示出了使用3D叶序配制的交错区段及其组合轨线(例如，其中辐条连接和辐条为点)的实施方案；
[0014]图5是图2的方法的示意性流程图，使用假影设置的真实数据采集举例说明；并且
[0015]图6以表格形式列出了在相对于环境噪声水平的不同成像带宽下叶序和标准轨线的示例性声音噪声测量值。
具体实施方式
[0016]在下面将描述一个或多个具体的实施方案。为了提供这些实施方案的简明描述，并非实际具体实施的所有特征都要在说明书中进行描述。应当理解，在任何此类实际具体实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须做出许多特定于具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如遵守可能因具体实施而不同的系统相关和业务相关约束。此外，应当理解，此类开发努力可能是复杂且耗时的，但对于受益于本公开的普通技术人员来说仍然是设计、制作和制造的常规任务。
[0017]当介绍本专利技术的各种实施方案的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”旨在表示存在元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的，并且意指除了列出的元件之外还可存在附加元件。此外，以下讨论中的任何数值示例旨在非限制性的，并且因此附加的数值、范围和百分比在所公开的实施方案的范围内。
102，穿过外壳将形成孔122。诊断台124可移入孔122中，使患者126可定位在其中，以对患者体内的所选解剖结构进行成像。
[0022]扫描器102包括用于产生受控磁场的一系列相关联线圈，受控磁场用于激励正被成像的受检者的解剖结构内的旋磁材料。具体地讲，提供初级磁体线圈128，用于生成与孔122大致对齐的初级磁场B0。一系列梯度线圈130、132和134允许在检查序列期间生成受控梯度磁场，用于对患者 126体内的某些旋磁核进行位置编码。射频(RF)线圈136被配置成生成射频脉冲，用于激励患者体内的某些旋磁核。除可位于扫描器102本地的线圈之外，系统100还包括被配置用于放置在患者126近侧(例如，抵靠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于生成经运动校正的医学图像的方法，包括：经由处理器获得由磁共振成像系统利用具有零回波时间(ZTE)采集的三维(3D)径向脉冲序列采集的感兴趣区的k
‑
空间数据，所述脉冲序列包括任选的磁化准备脉冲；经由所述处理器对所述k
‑
空间数据进行采样以获得多个交错k
‑
空间区段；经由所述处理器重建所述多个交错k
‑
空间区段中的一个或多个交错k
‑
空间区段以生成相应的运动导航器体积；经由所述处理器共配准每个相应的运动导航器体积以估计运动；经由所述处理器对所述一个或多个交错k
‑
空间区段及其对应的k
‑
空间轨线执行运动校正；以及经由所述处理器由所有所述经运动校正的交错k
‑
空间区段及其对应的经运动校正的k
‑
空间轨线生成经运动校正的体积。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述3D径向脉冲序列包括旋转超快成像序列(RUFIS)、径向采集逐点编码时间缩减(PETRA)、梯度调制ZTE、水和脂肪抑制质子投影磁共振成像(WASPI)或混合填充死区时间间隙(HYFI)。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述多个交错k
‑
空间区段中的每个交错k
‑
空间区段包括叶序型轨线或AZTEK型轨线。4.根据权利要求1所述的方法，其中共配准每个相应的运动导航器体积包括利用刚性或仿射变换。5.根据权利要求4所述的方法，包括使用机器学习或深度学习来提取刚性或仿射运动参数。6.根据权利要求4所述的方法，其中共配准每个相应的运动导航器体积包括将每个相应的运动导航器体积共配准到其他运动导航器体积。7.根据权利要求4所述的方法，其中共配准每个相应的运动导航器体积包括将每个相应的运动导航器体积共配准到静态参考状态。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述静态参考状态包括所述感兴趣区的先前体积。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述静态参考状态包括所述感兴趣区在所述3D径向脉冲序列期间的初始状态。10.根据权利要求7所述的方法，其中所述静态参考状态包括所述感兴趣区在所述3D径向脉冲序列期间的大多数时间所处的状态。11.根据权利要求1所述的方法，其中对所述k
‑
空间数据和所述多个交错区段执行运动校正包括校正扫描内运动和扫描间运动两者。12.根据权利要求1所述的方法，其中共配准每个相应的运动导航器体积以估计运动包括将刚性运动分解成旋转运动和平移运动。13.根据权利要求12所述的方法，其中共配准每个相应的运动导航器体积以估计运动包括将每个运动导航器体积的旋转识别为图像空间或k
‑
空间中的旋转。14.根据权利要求12所述的方法，其中共配准每个相应的运动导航器体积以估计运动包括将平移识别为图像空间中的平移或k
‑
空间中的相位斜坡。15.一种医学图像运动校正系统，包括：处理电路，所述处理电路被配置成执行一个或多个存储的例程，其中所述例程在被执
行时使得所述处理电路：经由处理器获得由磁共振成像系统利用具有零回波时间采集的三维(3D)径向脉冲序列采集的感兴趣区的k
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安，
申请(专利权)人：伦敦国王学院，
类型：发明
国别省市：