MR乳房摄影制造技术

本发明专利技术涉及一种对对象(即女性乳房的至少一部分)进行MR成像的方法。本发明专利技术的方法包括以下步骤：a)使对象(10)经受包括RF激励脉冲和切换的磁场梯度的成像序列，其中，在每个RF激励脉冲之后的不同回波时间(TE1、TE2、TE3)处生成多个回波信号；b)沿着覆盖给定k空间区域的一组径向或螺旋k空间轨迹采集所述回波信号，其中，在RF激励脉冲之后生成的所述回波信号中的每个回波信号被分配k空间中的径向或螺旋轨迹的不同取向；c)根据所采集的所述回波信号来重建针对每个回波时间(TE1、TE2、TE3)的单幅回波图像；d)使用深度学习算法根据所述单幅回波图像来导出高分辨率水、脂肪、B0和/或表观横向弛豫时间(T2*)图；并且d)根据水、脂肪、B0和/或T2*图来合成高分辨率乳房摄影图。此外，本发明专利技术涉及一种MR设备(1)以及一种用于MR设备(1)的计算机程序。计算机程序。计算机程序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】MR乳房摄影


[0001]本专利技术涉及磁共振(MR)成像领域。其涉及一种对被放置于MR设备的检查体积中的对象进行MR成像的方法。本专利技术还涉及一种MR设备以及一种要在MR设备上运行的计算机程序。

技术介绍

[0002]利用磁场和核自旋之间的相互作用以便形成二维或三维图像的图像形成MR方法如今被广泛使用，特别是在医学诊断领域，因为它们对于对软组织的成像在许多方面优于其他成像方法，不需要电离辐射，并且通常不是侵入性的。
[0003]通常，根据MR方法，将要被检查患者的身体布置在强而均匀的磁场B0中，磁场B0的方向同时定义坐标系的与测量相关的轴(通常是z轴)。磁场B0会根据磁场强度针对个体核自旋产生不同的能级，磁场强度能够通过施加定义的频率(所谓的拉莫尔频率或MR频率)的电磁交变场(RF场)来激励(自旋共振)。从宏观的角度来看，个体核自旋的分布会产生整体磁化，整体磁化能够通过施加适当频率的电磁脉冲(RF脉冲)而偏离出平衡状态，同时该RF脉冲的对应磁场B1垂直于z轴延伸，使得磁化绕z轴执行进动。进动描述了圆锥的表面，该圆锥的孔径角被称为翻转角。翻转角的幅度取决于所施加的电磁脉冲的强度和持续时间。在所谓的90
°
脉冲的情况下，磁化从z轴偏转到横向平面(翻转角90
°
)。
[0004]在RF脉冲终止之后，磁化弛豫回到原始的平衡状态，在该平衡状态下，z方向上的磁化以第一时间常数T1(自旋晶格或纵向弛豫时间)再次建立，并且在垂直于z方向的方向上的磁化以第二较短的时间常数T2(自旋
‑
自旋或横向弛豫时间)弛豫。能够借助于接收RF线圈来检测横向磁化及其变化，该RF线圈以这样的方式被布置和定向在MR设备的检查体积内：使得在垂直于z轴的方向上测量磁化的变化。
[0005]为了在身体中实现空间分辨率，将沿着三个主轴延伸的时变磁场梯度叠加在均匀磁场B0上，从而导致自旋共振频率的线性空间依赖性。然后，在接收线圈中拾取的信号包含不同频率的分量，这些分量能够与身体中的不同位置相关联。经由接收线圈获得的信号数据对应于空间频域并且被称为k空间数据。k空间数据通常包括以不同相位编码所采集的多条线。通过收集多个样本将每一条线数字化。借助于傅立叶变换将一组k空间数据转换为MR图像。
[0006]乳腺癌是女性最常见的癌症之一。最近的研究已经发现，MR成像可以定位乳房摄影有时会漏掉的小乳房病变。M成像还可以帮助检测有乳房植入物的女性和趋于具有致密乳房组织的年轻女性的乳腺癌。常规(基于X射线的)乳房摄影在这些情况下可能不那么有效。由于MR成像不使用电离辐射，因此它可以用于筛查女性，尤其是40岁或以下的女性，并增加每年对乳腺癌高风险的女性的筛查次数。
[0007]尽管与常规乳房摄影相比，它具有明显的优点，但乳房MR成像也有潜在的局限性。例如，它并不总是能够区分健康组织和癌性异常，这可能导致不必要的乳房活检。这常常被称为“假阳性”测试结果。乳房MR成像的另一个缺点是，它历来无法识别可以指示乳腺癌的
微小钙沉积(微钙化)。
[0008]不管MR成像的高灵敏度以及在致密乳腺组织中的特别令人信服的结果，出于更高分辨率和通常更高特异性的原因，常规乳房摄影仍然是第一大乳腺筛查工具。
[0009]WINKELMANN等人(JOURNAL OF MAGNETIC RESONANCE IMAGING，24:939
‑
944，2006年)描述了使用径向多梯度回波序列的同时MR成像和T2*映射技术。重建多幅欠采样图像，每幅图像针对不同的回波时间。这些图像同时用于计算高分辨率图像和T2*图。
[0010]KHOULI等人(PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE,18
TH ANNUAL MEETING，第2489页，2010年)描述了一种用于通过3特斯拉的MR成像检测乳房微钙化的方法。具有径向重建的3D SPGRE超短回波时间序列与磁化率加权成像结合使用。
[0011]EP 3 531 154 A1公开了一种MR成像方法，其中，使用具有径向或螺旋采集的多梯度回波序列来执行水/脂肪分离以及B0和T2*映射。根据所采集的回波信号数据、B0图和/或T2*图来合成指定对比度的图像。

技术实现思路

[0012]从前述内容容易意识到，需要一种改进的基于MR的乳房摄影的方法。
[0013]根据本专利技术，公开了一种对被定位于MR设备的检查体积中的对象进行MR成像的方法，所述方法包括以下步骤：
[0014]a)使所述对象经受包括RF激励脉冲和切换的磁场梯度的成像序列，其中，在每个RF激励脉冲之后的不同回波时间处生成多个回波信号，
[0015]b)沿着覆盖给定k空间区域的一组径向或螺旋k空间轨迹采集所述回波信号，其中，在RF激励脉冲之后生成的所述回波信号中的每个回波信号被分配k空间中的所述径向或螺旋轨迹的不同取向；
[0016]c)根据所采集的所述回波信号来重建针对每个回波时间的单幅回波图像；
[0017]d)使用深度学习算法根据所述单幅回波图像来导出高分辨率水、脂肪、B0和/或表观横向弛豫时间(T2*)图；并且
[0018]d)根据所述水、脂肪、B0和/或T2*图来合成高分辨率乳房摄影图，
[0019]其中，根据在所述不同回波时间(TE1、TE2、TE3)处从由所述一组径向或螺旋k空间轨迹覆盖的整个k空间区域采集的所述回波信号的组合来重建高分辨率中间图像，其中，对所述高分辨率水、脂肪、B0和/或T2*图的所述导出额外地基于所述高分辨率中间图像。
[0020]根据本专利技术，在不同回波时间处采集多个回波信号。沿着径向或螺旋k空间轨迹采集回波信号(包括已知的采集方案，如KOOSH球、阿基米德螺旋、螺旋叶序等)。径向或螺旋k空间轨迹由于其固有的运动鲁棒性而优于常规笛卡尔k空间轨迹。使用径向或螺旋k空间采样，k空间的中心被过采样并持续更新。可以有利地利用这种冗余来检测和校正运动、B0和T2*效应。
[0021]RF激励脉冲后生成的回波信号中的每个被分配k空间中径向或螺旋轨迹的不同取向。这意味着执行k空间的“回波时间分布式”采样。给定的径向或螺旋k空间轨迹与特定回波时间唯一相关联。应避免对具有不同回波时间的相同径向或螺旋k空间轨迹进行多次采集，以实现非常高的采集速度。
[0022]根据从覆盖的k空间区域采集的回波信号，针对每个回波时间重建单幅回波图像。k空间加权图像对比度(KWIC)滤波器可以有利地用于重建单幅回波图像(参见Song等人，Magn.Reson.Med.，44,825
‑
832，2000年)。例如，单幅回波图像中的每幅可以根据归因于相应回波时间的欠采样k空间数据来重建。所采集的归因于特定回波时间的回波信号通常将被欠采样，至少在k空间的外围。因此，压缩感测(CS)可以有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对被定位于MR设备(1)的检查体积中的对象(10)进行MR成像的方法，所述方法包括以下步骤：a)使所述对象(10)经受包括RF激励脉冲和切换的磁场梯度的成像序列，其中，在每个RF激励脉冲之后的不同回波时间(TE1、TE2、TE3)处生成多个回波信号，b)沿着覆盖给定k空间区域的一组径向或螺旋k空间轨迹采集所述回波信号，其中，在RF激励脉冲之后生成的所述回波信号中的每个回波信号被分配k空间中的所述径向或螺旋轨迹的不同取向；c)根据所采集的所述回波信号来重建针对每个回波时间(TE1、TE2、TE3)的单幅回波图像；d)使用深度学习算法根据所述单幅回波图像来导出高分辨率水、脂肪、B0和/或表观横向弛豫时间(T2*)图；并且d)根据所述水、脂肪、B0和/或T2*图来合成高分辨率乳房摄影图，其中，根据在所述不同回波时间(TE1、TE2、TE3)处从由所述一组径向或螺旋k空间轨迹覆盖的整个k空间区域采集的所述回波信号的组合来重建高分辨率中间图像，其中，对所述高分辨率水、脂肪、B0和/或T2*图的所述导出额外地基于所述高分辨率中间图像。2.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述水、脂肪、B0和/或T2*图来导出组织分类图和/或钙化图。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，每个RF激励之后的第一回波信号是在超短回波时间(UTE)处生成的。4.根据权利要求1
‑
3中的任一项所述的方法，其中，与所述k空间区域的一个或多个缺失部分分开地采集回波信号。5.根据权利要求1
‑
4中的任一项所述的方法，其中，此外，以下中的至少一项额外地基于所述高分辨率中间图像：对所述高分辨率乳房摄影图的所述合成以及对所述组织分类图和/或所述钙化图的所述导出。6.根据权利要求1
‑
5中的任一项所述的方法，其中，所述一组径向或螺旋k空间轨迹对k空间的中心部分进行过采样。7.根据权利要求1
‑
6中的任一项所述的方法，其中，所述径向或螺旋k空间轨迹的旋转角在采集期间递增，使得获得所述回波信号的均匀k空间分布。8.根据权利要求1
‑
7中的任一项所述的方法，其中，个体回波的所述k空间轨迹在k
z
方向上分布。9.根据权利要求1
‑
8中的任一项所述的方法，其中，根据所述回波信号中的至少一个回波信号来导出在采集所述回波信号期间发生的所述对象...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：