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生成抗噪声的磁共振成像系统技术方案

技术编号:40822602 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-01 14:42
本文公开了一种由处理器(130)控制的磁共振成像系统(100)。机器可执行指令的运行使所述处理器:接收梯度线圈脉冲命令的选择输入,将所选择的命令和与另一参数有关的至少一个值提供给经训练的机器学习系统(122),从所述机器学习系接收关于要由声换能器(124、129)生成的抗噪声的信息,以补偿在磁共振成像系统中的对象(118)的耳朵处经历的噪声。所述机器可执行指令还使所述处理器:利用所述脉冲序列命令和所述一组梯度线圈脉冲命令来控制所述磁共振成像系统以采集成像k空间数据并且与其同步地操作所述声换能器以使用经训练的机器学习系统输出的信息来生成抗噪声。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及磁共振成像,具体而言涉及借助于声换能器来生成抗噪声以补偿在磁共振成像系统中存在的对象的耳朵处经历的噪声的磁共振成像系统,所述噪声由磁共振成像系统的操作产生。


技术介绍

1、作为用于产生对象体内的图像的过程的一部分,磁共振成像(mri)扫描器使用大的静态磁场以使原子的核自旋对齐。该大的静磁场被称为b0场或主磁场。为了进行空间编码,磁场梯度线圈系统用于在b0场上叠加时间相关的梯度磁场。梯度磁场是通过向磁梯度线圈提供电流来生成的。在磁共振成像检查期间,电流的变化通常导致大的重复的可听噪声。

2、根据从de 102013219309 a1中已知一种抑制磁共振成像系统中的这种噪声的方法。为存在于磁共振成像系统的膛中的对象播放抗噪声信号,例如以使用患者佩戴的头戴式耳机来控制。即,使用例如以音频格式存储在存储器中的预定抗噪声模式。抗噪声旨在表示经反转的真实噪声。所述模式是作为对膛中的实际噪声的预先测量的结果而获得的,其取决于用于向磁共振成像系统的磁梯度线圈供应电流的序列,并且随后结合对这样的序列的选择来选择最接近的合适模式。


技术实现思路

1、本专利技术在独立权利要求中提供了一种在第一磁共振成像系统中生成抗噪声的方法、磁共振成像系统和计算机程序。在从属权利要求中给出了实施例。

2、在磁共振成像扫描期间,由梯度线圈系统生成的大的噪声能够惊吓对象,导致对象移动。这能够导致生成的磁共振图像中出现伪影和模糊。此外,由于这种大的噪声以及他们在扫描期间佩戴的耳塞或消音器,对象可能会感到不舒服。为了帮助减少或消除这种情况,实施例可以提供一种系统,所述系统通过声换能器来生成抗噪声,以补偿存在于磁共振成像系统中的对象的耳朵处经历的噪声,所述噪声是由磁共振成像系统的声换能器的操作生成的。然而,这并不是容易的任务。噪声不能(像在磁共振成像系统领域之外那样)被即时测量并且然后直接反转并且反转的噪声可以用作用于补偿目的的抗噪声。磁共振成像系统中的噪声模式可能太复杂并且噪声对于这样的过程可能变化太快。运行时感测噪声、对其进行处理以反转并且与实际噪声同步播放是具有挑战性的。磁共振成像系统中存在的对象的耳朵处出现和经历的真实噪声还不能通过简单的方式以可靠的方式容易地预测,因为它取决于梯度之外的许多因素,例如系统硬件条件和梯度装置等。

3、实施例可以通过使用两种方法来提供可靠的预测:第一,人们不仅依赖于噪声对梯度线圈脉冲命令的唯一依赖性,而是参考梯度线圈脉冲命令和描述对对象的成像的至少一个另外的参数两者。第二,使用经训练的机器学习系统来预测噪声,即提供关于使用哪种抗噪声的信息。

4、在一个方面中,本专利技术提供了一种在第一磁共振成像系统中生成抗噪声的方法,所述第一磁共振成像系统包括用于接收要被成像对象的膛,其中,第一磁共振成像系统被配置用于从限定在膛中的成像区域采集成像k空间数据,其中,所述第一磁共振成像系统包括:磁场梯度线圈系统,其被配置用于在成像区内生成磁梯度场;以及存储器,其包含脉冲序列命令,所述脉冲序列命令被配置用于控制第一磁共振成像系统以根据磁共振成像协议采集成像k空间数据,其中,所述存储器还包括被配置用于在成像k空间数据的采集期间控制磁场梯度线圈系统的梯度线圈脉冲命令。所述方法包括接收用于从梯度线圈脉冲命令中选择第一组梯度线圈脉冲命令的选择输入,并且然后将所选择的梯度线圈脉冲命令和与相应的描述对对象的成像至少一个另外的参数有关的至少一个值提供给经训练的机器学习系统。响应于该提供,所述方法包括从机器学习系统接收关于要由声换能器生成的抗噪声的信息,以补偿在对象耳朵处经历的并且由第一组梯度线圈脉冲命令并且在至少一个值的约束下操作磁共振成像系统所产生的噪声。所述方法还包括:利用脉冲序列命令和第一组梯度线圈脉冲命令来控制第一磁共振成像系统以采集成像k空间数据,并且与利用所选择的梯度线圈脉冲命令控制磁场梯度线圈系统同步操作声换能器以使用由经训练的机器学习系统的输出的所述信息来生成抗噪声。

5、根据实施例,所述至少一个另外的参数包括定义第一磁共振成像系统的静态主磁场的场强度b0的一个或多个参数。尽管当发生磁场梯度线圈系统的控制时会引起噪声,但是噪声强度、音调和模式可能对基本静态场b0具有或多或少的强依赖性。相关参数值通常可以存储在存储器中,作为关于磁共振成像系统本身的信息。由于对经训练的机器学习系统的训练可能是在具有全部不同场强b0或至少部分不同场强b0的磁共振成像系统中进行的,因此使用相应的信息有助于更精确地预测噪声。

6、根据实施例,所述至少一个另外的参数包括定义磁场梯度一般配置的一个或多个参数。这可能与最大幅值(电压)、最大回转速率(梯度打开和关闭的速度,即最大梯度强度/上升时间,例如以毫特斯拉每秒为单位测量)以及grms有关,即发送到磁场梯度线圈系统的梯度电流均方根(以安培为单位测量)。这些值与梯度线圈脉冲命令不直接相关,并且因此参考它们以便能够更好地预测真实噪声可能是有益的。相关参数值通常可以存储在存储器中,作为关于磁共振成像系统本身的信息。

7、根据另一实施例,至少一个另外的参数包括指示存储器中要用于采集k空间数据的扫描命令的一个或多个参数。这些扫描命令可以与回波时间te、重复时间tr相关,两者例如都针对64像素数据包进行测量。扫描命令还可以与例如由xres和yres指示的分辨率、与例如由读出带宽rbw指示的图像质量、与切片厚度、与nsa(采样平均数)以及与fov(视野)有关。所有这些参数都是众所周知的磁共振成像系统操作特性的指标,并且它们中的每个都可能影响所产生的噪声。作为例如操作者对于给定扫描的相应输入的结果,相关参数值可以被存储在存储器中。这样的输入可以包括从通常存储在存储器中的多个选项中进行选择。

8、根据另一实施例,所述至少一个另外的参数包括指示对象相对于膛的相对取向的一个或多个参数。这样的指示可以通过参考磁共振成像系统的膛中的对象(患者)的解剖部分来做出。例如,可能有多个选项通常存储在存储器中,例如“头”、“颈”、“胸部”、“腹部”、“骨盆”、“脚”、“四肢”,并且参数可以是由关于通过操作者(或者自动检测对象的解剖部分的系统)的输入选择的选项的数值(例如,1至7)指示。对象相对于膛的相对取向也可以通过测量参数来指示,例如对象被引入的深度。该实施例基于以下发现:在膛中生成的噪声可能不仅取决于磁共振成像系统本身,而且还取决于对象在膛中如何被定位。

9、根据另一实施例,所述至少一个另外的参数包括指示或定义对象的物理形状的一个或多个参数。这可能是对象的性别、身高和/或体重的指示。关于性别的参数可以由操作者(或自动检测主体的系统)的输选择的存储在存储器中的关于多个选项中的选项的数值(例如,1或2,或1、2、3或1、2、3、4)来指示。关于对象的身高和/或体重的参数可以通过操作者(或自动检测对象的系统)的输入而被指示为整数或实值。该实施例基于以下发现:在膛中生成的噪声可能不仅取决于磁共振成像系统本身,而且还取决于对象与另一对象的比较。...

【技术保护点】

1.一种在第一磁共振成像系统(100)中生成抗噪声的方法,所述第一磁共振成像系统包括用于接收要被成像对象的膛,其中,所述磁共振成像系统被配置用于从在所述膛中限定的成像区(108)采集成像k空间数据(156),其中,所述第一磁共振成像系统包括:磁场梯度线圈系统(110、112),其被配置用于在所述成像区内生成磁梯度场;以及存储器(134),其包含被配置用于控制所述第一磁共振成像系统来根据磁共振成像协议采集所述成像k空间数据的脉冲序列命令(152),其中,所述存储器还包括梯度线圈脉冲命令(154),所述梯度线圈脉冲命令被配置用于在对所述成像k空间数据的采集期间控制所述磁场梯度线圈系统;

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述至少一个另外的参数包括选自包括以下项的组中的至少一个参数:

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述至少一个另外的参数包括所述组中的所有参数。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,所述方法包括经由所述磁共振成像系统的输入设备接收所述至少一个另外的参数。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,所述声换能器包括以下中的任一项:所述第一磁共振成像系统的所述膛的内部中的扬声器、由所述对象佩戴的耳机、由所述对象佩戴的头戴套件、以及由所述对象佩戴的头戴式耳机。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,还包括提供所述经训练的机器学习系统,所述方法包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其中,与所述训练值有关的所述参数包括选自包括以下项的组中的至少一个参数:

8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法,其中,至少以下之一:

9.一种磁共振成像系统(100),其被配置用于从用于接收要被成像对象的磁共振成像系统的膛中的成像区(108)采集成像k空间数据(156),其中,所述磁共振成像系统包括:

10.根据权利要求9所述的磁共振成像系统,其中,所述至少一个值中的至少一个值是指预备扫描命令。

11.根据权利要求9或权利要求10所述的磁共振成像系统,

12.根据权利要求9至11中的任一项所述的磁共振成像系统,其中,所述经训练的机器学习系统由神经网络来实施,所述神经网络是所述磁共振成像系统的一部分。

13.根据权利要求9至11中的任一项所述的磁共振成像系统,其中,所述磁共振成像系统被配置用于被耦合到实施所述经训练的机器学习系统的神经网络。

14.一种医学系统(100),其中,所述医学系统包括:

15.一种包括机器可执行指令(140)的计算机程序,所述机器可执行指令被配置用于控制磁共振成像系统以从成像区(108)采集成像k空间数据,其中,所述磁共振成像系统包括:磁场梯度线圈系统(110、112),其被配置用于在所述成像区内生成磁梯度场;存储器(134),其包含被配置用于控制第一磁共振成像系统来根据磁共振成像协议采集所述成像k空间数据的脉冲序列命令(152),其中,所述存储器还包括梯度线圈脉冲命令(154),所述梯度线圈脉冲命令被配置用于在对所述成像k空间数据的采集期间控制所述磁场梯度线圈系统,其中,所述机器可执行指令的运行使所述处理器控制所述磁共振成像系统(100)以:

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种在第一磁共振成像系统(100)中生成抗噪声的方法,所述第一磁共振成像系统包括用于接收要被成像对象的膛,其中,所述磁共振成像系统被配置用于从在所述膛中限定的成像区(108)采集成像k空间数据(156),其中,所述第一磁共振成像系统包括:磁场梯度线圈系统(110、112),其被配置用于在所述成像区内生成磁梯度场;以及存储器(134),其包含被配置用于控制所述第一磁共振成像系统来根据磁共振成像协议采集所述成像k空间数据的脉冲序列命令(152),其中,所述存储器还包括梯度线圈脉冲命令(154),所述梯度线圈脉冲命令被配置用于在对所述成像k空间数据的采集期间控制所述磁场梯度线圈系统;

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述至少一个另外的参数包括选自包括以下项的组中的至少一个参数:

3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述至少一个另外的参数包括所述组中的所有参数。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,所述方法包括经由所述磁共振成像系统的输入设备接收所述至少一个另外的参数。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,所述声换能器包括以下中的任一项:所述第一磁共振成像系统的所述膛的内部中的扬声器、由所述对象佩戴的耳机、由所述对象佩戴的头戴套件、以及由所述对象佩戴的头戴式耳机。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法,还包括提供所述经训练的机器学习系统,所述方法包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其中,与所述训练值有关的所述参数包括选自包括以下项的组中的至少一个参数:

8.根据权利要...

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

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