狄克遜磁共振成像制造技術

本發明專利技術提供一種用于從成像區(308)采集磁共振數據(342)的磁共振成像系統(300、400)。所述磁共振成像系統包括用于控制所述磁共振成像系統的處理器(330)。對指令的運行使所述處理器使用狄克遜脈沖序列(340)來采集(100、200)所述磁共振數據以控制所述磁共振成像系統；根據采集到的磁共振數據來重建(102、202)水圖像(346、504、1424)和脂肪圖像(344、506、1422)，其中，所述水圖像包括復值體素的第一集合，其中，所述脂肪圖像包括復值體素的第二集合；計算(104、204)包括實值體素的第一集合的經修改的圖像(348、902、1440、1502、1602、1700、1702、1704、1706、1708)，其中，實值體素的所述集合如下被計算：針對每個體素，其實值是通過取在復值體素的所述第一集合的對應體素處的復值的模數的n次冪和在復值體素的所述第二集合的對應體素處的復值的模數的n次冪的加權和的n次根來計算的，其中，n>1。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及磁共振成像的狄克遜方法，具體而言，涉及對磁共振圖像中的鬼影的減少。
技術介紹
大型靜磁場由磁共振成像(MRI)掃描器用于將原子的核自旋對齊作為用于產生患者的身體內的圖像的流程的一部分。該大型靜磁場被稱為B0場。在MRI掃描期間，由發射器線圈生成的射頻(RF)脈沖引起對局部磁場的擾動，并且由核自旋發射的RF信號是由接收器線圈探測的。這些RF信號被用于構建MRI圖像。這些線圈還可以被稱為天線。而且，發射器和接收器線圈還能夠被集成到執行這兩個功能的單個收發器線圈中。應當理解，對術語收發器線圈的使用還指其中使用分離的發射器和接收器線圈的系統。所發射的RF場被稱為B1場。MRI掃描器能夠構建切片或體積的圖像。切片是僅一個體素厚的薄體積。體素是在其上對MRI信號求平均的小體積，并且表示MRI圖像的分辨率。在本文中，體素還可以被稱為像素。磁共振成像的狄克遜方法包括用于產生分離的水圖像和脂類(脂肪)圖像的一系列技術。諸如但不限于兩點狄克遜方法、三點狄克遜方法、四點狄克遜方法和六點狄克遜方法的各種狄克遜技術在本文中被統稱為狄克遜技術或方法。描述狄克遜技術的術語是眾所周知的并且已經是許多綜述文章的主題并且存在于關于磁共振成像的標準文本中。例如，在2004年由ElsevierAcademicPress出版的Bernstein等人的“HandbookofMRIPulseSequences”在第857至887頁上包含對一些狄克遜技術的綜述。Huang等人的期刊文章“DataConvolutionandCombinationOperation(COCOA)forMotionGhostArtifactsReduction”(MagneticResonanceinMedicine64：157-166(2010))描述了校正由使用多元采集技術采集的k空間數據的運動損壞的k空間的方法。Fuller等人的期刊文章“IterativeDecompositionofWaterandFatwithEchoAsymmetryandLeast-SquaresEstimation(IDEAL)FastSpin-EchoImagingoftheAnkle:InitialClinicalExperience”公開了結合快速自旋回波成像來分解水信號和脂肪信號的迭代方法。ISMRM-2004(第2686頁)摘要提到在針對位移偽影的校正之后對水和脂肪的重新組合對于解剖參考可能是有價值的。美國專利申請US2007/0285094提到以各種重新組合將水圖像和脂肪圖像重新組合對特定診斷考慮可能是有幫助的。經重新組合的“同相”圖像可以被計算為水圖像和脂肪圖像的模數值的和。
技術實現思路
在獨立權利要求中，本專利技術提供一種磁共振成像系統、一種操作所述磁共振成像系統的方法和一種計算機程序產品。在從屬權利要求中給出了實施例。如本領域的技術人員將認識到的，本專利技術的各方面可以被實現為一種裝置、方法或計算機程序產品。因此，本專利技術的各方面可以采取以下形式：完全硬件實施例、完全軟件實施例(包括固件、常駐軟件、微代碼、等等)或者可以全部一般在本文中被稱為“電路”、“模塊”或“系統”的組合軟件方面和硬件方面的實施例。而且，本專利技術的方面可以采取計算機程序產品的形式，所述計算機程序產品被實現在具有被實現在其上的計算機可執行代碼的一個或多個計算機可讀介質中。可以利用一個或多個計算機可讀介質的任何組合。所述計算機可讀介質可以是計算機可讀信號介質或者計算機可讀存儲介質。如本文所使用的‘計算機可讀存儲介質’包含可以存儲可由計算設備的處理器執行的指令的任何有形存儲介質。所述計算機可讀存儲介質可以被稱為計算機可讀非暫態存儲介質。所述計算機可讀存儲介質還可以被稱為有形計算機可讀介質。在一些實施例中，計算機可讀存儲介質還能夠存儲能夠由所述計算設備的所述處理器訪問的數據。計算機可讀存儲介質的范例包括但不限于：軟盤、磁硬盤驅動器、固態硬盤、閃速存儲器、USB拇指驅動器、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、光盤、磁光盤和所述處理器的寄存器文件。光盤的范例包括壓縮光盤(CD)和數字多用光盤(DVD)，例如CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R光盤。術語計算機可讀存儲介質還指能夠由計算機設備經由網絡或通信鏈路訪問的各種類型的記錄介質。例如，可以通過調制解調器、通過互聯網或通過局域網檢索數據。可以使用任何適當的介質來傳送被實現在計算機可讀介質上的計算機可執行代碼，所述任何適當的介質包括但不限于無線、有線、光纖線纜、RF、等等或前面的任何適當的組合。計算機可讀信號介質可以包括具有被實現在其中例如基帶內或者作為載波的一部分的計算機可執行代碼的傳播數據信號。這樣的傳播信號可以采取各種形式中的任何，包括但不限于電磁、光學或它們的任何適當的組合。計算機可讀信號介質可以是不為計算機可讀存儲介質并且能夠傳遞、傳播或者傳輸程序用于由指令運行系統、裝置或設備使用或與指令運行系統、裝置或設備結合的任何計算機可讀介質。‘計算機存儲器’或‘存儲器’是計算機可讀存儲介質的范例。計算機存儲器是處理器可直接訪問的任何存儲器。‘計算機存儲裝置’或‘存儲裝置’是計算機可讀存儲介質的另一范例。計算機存儲裝置是任何非易失性計算機可讀存儲介質。在一些實施例中，計算機存儲裝置還可以是計算機存儲器或者反之亦然。如本文所使用的‘處理器’包含能夠運行程序或機器可執行指令或計算機可執行代碼的電子部件。對包括‘處理器’的所述計算設備的引用應當被解釋為能夠包含超過一個處理器或處理核心。所述處理器可以例如是多核心處理器。處理器還可以指單個計算機系統內或者分布在多個計算機系統之間的處理器的集合。術語計算設備還應當被解釋為能夠是指各自包括一個或多個處理器的計算設備的集合或網絡。所述計算機可執行代碼可以由多個處理器運行，所述多個處理器可以在相同計算設備內或者可以甚至跨越多個計算設備分布。計算機可執行代碼可以包括使處理器執行本專利技術的方面的機器可執行指令或程序。用于執行針對本專利技術的方面的操作的計算機可執行代碼可以以一種或多種編程語言的任何組合來編寫，一種或多種編程語言包括諸如Java、Smalltalk、C++等等的面向對象編程語言和諸如“C”編程語言或者類似編程語言的常規過程編程語言并且被編譯成機器可執行指令。在一些情況下，所述計算機可執行代碼可以以高級語言的形式或者以預編譯形式并且結合聯機生成機器可執行指令的解釋器使用。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于從成像區(308)采集磁共振數據(342)的磁共振成像系統(300、400)，其中，所述磁共振成像系統包括：?處理器(330)，其用于控制所述磁共振成像系統；?存儲器(334、336)，其包含用于由所述處理器運行的機器可執行指令(350、352、354、410、412)和用于執行狄克遜磁共振成像方法的脈沖序列(340)的規范，其中，對所述指令的運行使所述處理器：·使用所述狄克遜脈沖序列來采集(100、200)所述磁共振數據以控制所述磁共振成像系統；·根據采集到的磁共振數據來重建(102、202)水圖像(346、504、1424)和脂肪圖像(344、506、1422)，其中，所述水圖像包括復值體素的第一集合，其中，所述脂肪圖像包括復值體素的第二集合；并且·計算(104、204)包括實值體素的第一集合的經修改的圖像(348、902、1440、1502、1602、1700、1702、1704、1706、1708)，其中，實值體素的所述集合如下被計算：·針對每個體素，其實值是通過取在復值體素的所述第一集合的對應體素處的復值的模數的n次冪和在復值體素的所述第二集合的對應體素處的復值的模數的n次冪的加權和的n次根來計算的，其中，n＞1。...

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2013.08.30 EP 13182426.01.一種用于從成像區(308)采集磁共振數據(342)的磁共振成像系統(300、400)，其中，
所述磁共振成像系統包括：
-處理器(330)，其用于控制所述磁共振成像系統；
-存儲器(334、336)，其包含用于由所述處理器運行的機器可執行指令(350、352、354、
410、412)和用于執行狄克遜磁共振成像方法的脈沖序列(340)的規范，其中，對所述指令的
運行使所述處理器：
·使用所述狄克遜脈沖序列來采集(100、200)所述磁共振數據以控制所述磁共振成像
系統；
·根據采集到的磁共振數據來重建(102、202)水圖像(346、504、1424)和脂肪圖像
(344、506、1422)，其中，所述水圖像包括復值體素的第一集合，其中，所述脂肪圖像包括復
值體素的第二集合；并且
·計算(104、204)包括實值體素的第一集合的經修改的圖像(348、902、1440、1502、
1602、1700、1702、1704、1706、1708)，其中，實值體素的所述集合如下被計算：
·針對每個體素，其實值是通過取在復值體素的所述第一集合的對應體素處的復值的
模數的n次冪和在復值體素的所述第二集合的對應體素處的復值的模數的n次冪的加權和
的n次根來計算的，其中，n＞1。
2.根據權利要求1所述的磁共振成像系統，其中，對所述指令的運行使所述處理器：
-計算(206)參考圖像(500、502、900、1430、1500、1600)，其中，所述參考圖像是根據所
述水圖像和所述脂肪圖像而構建的狄克遜同相圖像或狄克遜異相圖像；
-通過將所述參考圖像和所述經修改的圖像彼此相減來計算(208)鬼影圖像(904、
1504)；
-通過對所述鬼影圖像進行閾值化來識別(210)鬼影體素的集合；并且
-使用鬼影體素的所述集合來計算(214、218)經校正的圖像以定位歸因于運動的鬼影
偽影。
3.根據權利要求2所述的磁共振成像系統，其中，對所述指令的運行還使所述處理器至
少部分地通過迭代地修改(218)來自所述磁共振數據的k空間線以在重新計算所述水圖像、
所述脂肪圖像、所述經修改的圖像和所述參考圖像之后，使鬼影體素的所述集合中的體素
的數目最小化，來計算所述經校正的圖像。
4.根據權利要求2或3所述的磁共振成像系統，其中，對所述指令的運行還使所述處理
器至少部分地通過執行以下中的任一項來計算(214)所述經校正的圖像：通過對在所述鬼
影體素中的每個周圍的預定距離處的體素求平均來替換所述經校正的圖像中的所述鬼影
體素中的每個；通過識別鬼影體素的區域并對以所述鬼影體素的所述區域為邊界的體素求
平均來替換所述經校正的圖像中的鬼影體素的所述集合中的每個；將所述經校正的圖像中
的鬼影體素的所述集合中的每個乘以預定校正因子；以及它們的組合。
5.根據權利要求2、3或4所述的磁共振成像系統，其中，所述經校正的圖像是以下中的
任一項：經校正的水圖像、經校正的脂肪圖像、經校正的狄克遜同相圖像、和/或經校正的狄
克遜異相圖像。
6.根據權利要求2至5中的任一項所述的磁共振成像系統，其中，對所述指令的運行還
使所述處理器：
-使用所述脂肪圖像和所述水圖像來識別所述經校正的圖像中的水-脂肪過渡區域，并
且
-從鬼影體素的所述集合中移除所述水-脂肪過渡區域內的鬼影體素。
7.根據前述權利要求中的任一項所述的磁共振成像系統，其中，對所述指令的運行還
使所述處理器在計算所述經修改的圖像之前對所述脂肪圖像應用水-脂肪移位校正。
8.根據前述權利要求中的任一項所述的磁共振成像系統，其中，對所述指令的運行還
使所述處理器在將復值體素的第二集合的模數的n次冪添加到復值體素的所述第一集合的
模數的n次冪之前，將復值體素的所述第二集合的模數的n次冪乘以脂肪加權常數，其中，所
述脂肪加權常數優選地在0.01與0.99之間，并且其中，所述脂肪加權常數更優選地在0.05
與0.15之間，并且其中，n是大于或等于1的整數。
9.根據前述權利要求中的任一項所述的磁共振成像系統，其中，對所述指令的運行還
使所述處理器在將復值體素的所述第二集合的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：H·埃格斯，G·M·貝克，M·J·范梅爾，M·P·J·于里森，A·J·W·杜杰達姆，
申請(專利權)人：皇家飛利浦有限公司，
類型：發明
國別省市：荷蘭;NL