具有重影偽影降低的磁共振成像系統和其操作的方法
【專利說明】具有重影偽影降低的磁共振成像系統和其操作的方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求享有2013年3月29日提交的美國臨時專利申請N0.61/806562號的權利，在此通過引用將其內容整體并入本文。
技術領域
[0003]本系統的示范性實施例總體涉及使用核磁共振(NMR)方法采集圖像信息的磁共振成像(MRI)系統，并且更具體地涉及被配置為降低和/或穩定通過動態功能性MRI (fMRI)掃描獲得的圖像信息的諸如奈奎斯特重影(Nyquist ghost)的重影偽影水平的功能性MRI系統和其操作的方法。
【背景技術】
[0004]MRI圖像可能遭受重影偽影，例如奈奎斯特重影偽影。為了獲得具有低奈奎斯特重影水平的圖像，控制信號的穩定性和時間是重要的。遺憾的是，許多常規MRI系統例如由于溫度變化而在掃描的過程期間遭受諸如梯度時間的硬件參數的時間延遲。這些時間延遲不利地影響信號穩定性，并且因此增加在MRI掃描期間采集到的圖像的重影水平，例如奈奎斯特重影水平。因此，信號處理方法被用于降低這些奈奎斯特重影水平。這些信號處理方法典型地包括基于圖像的后處理方法或靈敏度編碼方法。
[0005]關于基于圖像的后處理方法，早期的基于圖像的后處理方法遭受關于需要采集到的視場(F0V)的嚴重缺陷，和/或要求做出關于待掃描的目標的假設，例如 Buonocore 等人的“Ghost Artifact Reduct1n for Echo Planar ImagingUsing Image Phase Correct1n” (MRM 38:89-100,1997 年)；Foxall 等人的 “RapidIterative Reconstruct1n for Echo Planar Imaging，， (MRM 42:54-547,1999 年):Clare 等人的“Iterative Nyquist Ghost Correct1n for Single and Mult1-shotEPI using an Entropy Measure” (ProcISMRM 1041 頁，2003 年)；以及 Zhang 等人的‘‘Reference-Scan-Free Method for Automated Correct1n of Nyquist Ghost Artifactsin Echoplanar Brain Images”(MRM 51:621_624，2004 年)中所描述的，在此通過引用將其闡述的內容整體并入本文。然而，例如Skare等人的“A Fast and Robust MinimumEntropy Based Non-1nteractive Nyquist Ghost Correct1n Algorithm，， (ProcISMRM2349 頁，2006 年)；以及 Chen 等人的 “Two-Dimens1nal Phase Cycled Reconstruct1nfor Inherent Correct1n of Echo-Planar Imaging，，(MRM 66:1057_1066，2011 年)中所描述的，雖然許多后來的基于圖像的后處理方法已經克服了這些缺陷中的許多，但是它們的計算要求限制其在臨床實踐中的使用，在此通過引用將其闡述的內容整體并入本文。
[0006]關于常規靈敏度編碼方法，例如在Kellman等人的“Phased Array GhostEliminat1n” (NMR B1med 19:352-362,2006年)中所描述的，雖然這些方法可以由于g_因子約束而降低信噪比(SNR)，但其典型地不是魯棒的，在此通過引用將其闡述的內容整體并入本文。例如在Xiang等人的“Correct1n for Geometricdistort1n and N/2Ghosting in EPI by Phase Labeling for Addit1nal CoordinateEncoding (PLACE) ” (MRM 57:731_741，2007年)中所描述的，諸如用于額外的坐標編碼(PLACE)技術等的共同相位標示的另外的靈敏度編碼技術可以由于可以改變固有信號特性的時間信息與信號的組合而非故意地改變fMRI對比度，在此通過引用將其闡述的內容整體并入本文。
[0007]本文中所描述的(一個或多個)系統、(一個或多個)設備、(一個或多個)方法、(一個或多個)用戶接口、(一個或多個)計算機程序、過程等(在下文中，其中的每個將被稱為系統或所述系統，除非上下文另外指明)解決現有技術系統中的問題。
[0008]本系統的實施例提對fMRI掃描期間的諸如梯度延遲的信號延遲的實時跟蹤和/或校正。因此，本系統的實施例可以穩定和/或降低采集到的MR圖像的奈奎斯特重影水平。另外，本系統的實施例可以是操作性的而基本不改變fMRI信號的固有信號特性。
【發明內容】
[0009]根據本系統的實施例，描述了一種用于獲得體積的磁共振(MR)圖像的磁共振成像(MRI)系統，所述MRI系統包括至少一個控制器，所述至少一個控制器被配置為:執行預備掃描以采集針對掃描的多個動態的預備回波相位信息；輸出多個脈沖序列，其中的每個是針對所述掃描的所述多個動態中的對應的動態而被配置的，并且包括導航符序列和圖像序列；采集針對所述多個脈沖序列中的每個對應的脈沖序列的導航信息和圖像信息；并且通過根據所述預備回波相位信息校正所述圖像信息的回波相位信息并根據所述導航信息校正所述圖像信息的梯度延遲和頻率偏移中的至少一項來形成經校正的圖像信息。
[0010]還預想，在所述多個脈沖序列中的每個中，所述導航符序列可以緊接在所述圖像序列之前。而且，所述導航符序列還可以包括具有減小的翻轉角波形的射頻(RF)信號(激勵)；以及具有弱切片選擇波形的切片選擇梯度信號。而且，還預想，所述控制器可以被配置為在執行所述導航符序列時關閉相位編碼梯度。還預想，所述圖像序列可以包括一系列相位編碼梯度脈沖。而且，所述控制器可以被配置為根據所述經校正的圖像信息來重建至少一幅圖像。還預想，所述MRI系統還可以包括被配置為繪制經重建的至少一幅圖像的顯示器。
[0011]根據本系統的其他實施例，描述了一種利用磁共振成像(MRI)系統來生成體積的磁共振(MR)圖像信息的方法，所述方法由所述MRI系統的至少一個控制器執行，并且可以包括以下的一個或多個動作:執行預備掃描以采集針對掃描的多個動態的預備回波相位信息；生成多個脈沖序列，其中的每個是針對所述掃描的所述多個動態中的對應的動態而被配置的，并且包括導航符序列和圖像序列；采集針對所述多個脈沖序列中的每個對應的脈沖序列的導航信息和圖像信息；并且通過根據所述預備回波相位信息校正所述圖像信息的回波相位信息并根據所述導航信息校正所述圖像信息的梯度延遲和頻率偏移中的至少一項來形成經校正的圖像信息。
[0012]所述方法還可以包括生成緊接在所述多個脈沖序列中的每個中的所述圖像序列之前的所述導航符序列的動作。另外，所述導航符序列可以包括具有減小的翻轉角波形的射頻(RF)信號；和/或具有弱切片選擇波形的切片選擇梯度信號。還預想，生成所述導航符序列的所述動作還可以包括關閉相位編碼梯度的動作。而且預想，所述方法還可以包括利用至少一系列相位編碼梯度脈沖來生成所述圖像序列的動作。而且，所述方法可以包括根據所述經校正的圖像信息來重建至少一幅圖像的動作。還預想，所述方法可以包括在顯示器上繪制經重建的至少一幅圖像的動作。
[0013]根據本系統的又一方面，描述了一種存儲在計算機可讀存儲器介質上的計算機程序，所述計算機程序被配置為使用具有主線圈、梯度線圈和射頻(RF)換能器的磁共振成像(MRI)系統來生成體積的磁共振(MR)圖像信息，所述計算機程序包括程序部分，所述程序部分被配置為:執行預備掃描以采集針對掃描的多個動態的預備回波相位信息；生成多個脈沖序列，其中的每個是針對所述掃描的所述多個動態中的對應的動態而被配置的，并且包括導航符序列和圖像序列；采集針對所述多個脈沖序列中的每個對應的脈沖序列的導航信息和圖像信息；并且通過根據所述預備回波相位信息校正所述圖像信息的回波相位信息并根據所述導航信息校正所述圖像信息的梯度延遲和頻率偏移中的至少一項來形成經校正的圖像信息。
[0014]還預想，所述程序部分還可以被配置為生成緊接在所述多個脈沖序列中的每個中的所述圖像序列之前的所述導航符序列。而且預想，所述計算機程序可以被配置為形成所述導航符序列，以包括:具有減小的翻轉角波形的射頻(RF)信號；以及具有弱切片選擇波形的切片選擇梯度信號。
[0015]而且預想，當生成所述導航符序列時，所述計算機程序可以被配置為關閉相位編碼梯度。還預想，所述計算機程序還可以被配置為利用至少一系列相位編碼梯度脈沖來生成所述圖像序列。根據其他實施例，所述計算機程序可以被配置為根據所述經校正的圖像信息來重建至少一幅圖像和/或在所述系統的顯示器上繪制經重建的至少一幅圖像。
【附圖說明】
[0016]參考附圖并通過范例更詳細地解釋了本發明，其中:
[0017]圖1是圖示了由根據本系統的實施例的MRI系統執行的過程的流程圖；
[0018]圖2A是根據本系統的實施例形成的脈沖序列；
[0019]圖2B是根據本系統的實施例執行的掃描的動態采集順序的圖；
[0020]圖2C是根據本系統的實施例形成的預備掃描序列的圖；
[0021]圖3是