一种关于对磁共振图像采集的触发来操作呼吸引导的磁共振成像系统(10)的方法，所述磁共振成像系统(10)能被连接到呼吸监测设备(46)，所述呼吸监测设备被配置为提供输出信号(48)，所述输出信号的水平表示感兴趣对象(20)的呼吸状态。所述方法包括：生成用于采集磁共振图像的交错采集方案的步骤(56)，在执行磁共振图像采集过程中在由所述呼吸监测设备(46)所获得的输出信号(48)中所述感兴趣对象(20)的呼吸发生不规律的情况下对所述交错采集方案的至少一个参数进行调整的步骤(60)，其中，所述至少一个参数是如下中的至少一个：所述感兴趣对象(20)的下一呼吸状态，从而触发用于采集至少一幅磁共振图像，射频脉冲序列固有的空闲时间，以及所述感兴趣对象(20)的至少所述部分的要被成像的多个切片中的至少一个切片的时间顺序，停止磁共振图像采集的执行的步骤(62)，以及使用经调整的参数依照所述交错采集方案恢复磁共振图像采集的执行的步骤(64)；一种具有控制单元(26)的呼吸引导的磁共振成像系统(10)，其被配置为执行所公开的方法的实施例的步骤(56‑64)；以及一种用于执行所公开的方法的实施例的软件模块(44)，其中，要被执行的方法步骤(56‑64)被转换为程序代码，所述程序代码能在存储器单元(30)中实现并且能由呼吸引导的磁共振成像系统(10)的处理器单元(32)来执行。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及关于对磁共振图像采集的触发来操作呼吸引导的磁共振成像系统的方法以及通过采用这样的方法进行操作的呼吸引导的磁共振成像系统。
技术介绍
在磁共振成像的领域中，已知采用四维(4D)呼吸相位引导的成像方法用于对由于感兴趣对象(通常为患者)的呼吸造成的肿瘤和/或器官的运动的准确表征，尤其是用于腹部肿瘤运动跟踪。此外，T2-加权的磁共振成像已知比T1-或T2/T1-加权提供更好的肿瘤-组织对比度，但要求在大约3s的范围中的长脉冲序列重复时间TR。为了使用长脉冲序列重复时间TR，必须在若干呼吸周期上测量肿瘤和/或器官的不同切片。在Y.Hu等人的“Respiratory Amplitude Guided 4-Dimensional Magnetic Resonance Imaging”,Int J Radiation Oncol Biol Phys，86(1)，198-204(2013)一文中，描述了一种采集4D呼吸相位引导的磁共振图像的方法，其包括针对要被成像的不同切片交错不同时间点的采集的方案，以便降低总采集时间。在图5中例示性图示了针对包括M＝8个切片和N＝4个呼吸相位(0％、50％吸气，100％、50％呼气)的扫描包的采集方案。所述采集方案能够被认为具有两个嵌套的循环，其中，内循环改变切片索引m(m＝1、…、M)，而具有索引n的外循环被执行N次，控制呼吸相位。如从图5能够获得的，针对相同的呼吸相位，不是内循环中的所有切片都被采集。替代地，根据下式来选择呼吸相位：呼吸相位＝((m-1)+(n-1))％N，其中，“％”表示模运算。第一扫描序列包括在呼吸相位n＝0、1、2、3、0、
1、2和3处的八个切片的磁共振图像。第二扫描序列包括在呼吸相位n＝1、2、3、0、1、2、3和0处的八个切片的磁共振图像。第三扫描序列包括在呼吸相位n＝2、3、0、1、2、3、0和1处的八个切片的磁共振图像。第四扫描序列包括在呼吸相位n＝3、0、1、2、3、0、1和2处的八个切片的磁共振图像。如由Y.Hu等人所描述的，使用在预选择呼吸水平处的触发使得能够采集在不同呼吸周期中处在不同呼吸状态的MRI图像，并且由此，消除了对长脉冲序列重复时间TR的约束。通过这种方式，更多的磁共振成像序列，特别是T2-加权的磁共振图像，与4D磁共振成像兼容。
技术实现思路
期望进一步降低用于采集呼吸相位引导的磁共振成像扫描包(例如以上所描述的扫描包)的总逝去时间。对于延长的总逝去时间的一个原因可能在于，由于感兴趣对象在预备相位与采集磁共振图像的相位之间的呼吸模式的改变，对预选择的呼吸水平的不良的触发。因此，本专利技术的目的是提供一种四维(4D)呼吸相位引导的磁共振成像方法，其使得能够利用降低的总逝去时间来采集扫描包，以达到改进的工作流和改进的患者舒适度。在本专利技术的一个方面中，所述目的是通过关于对磁共振图像采集的触发来操作呼吸引导的磁共振成像系统的方法实现的，其中，所述磁共振成像系统被配置用于在感兴趣对象的多个呼吸周期上从所述感兴趣对象的至少部分采集多个切片的磁共振图像。所述磁共振成像系统能被连接到呼吸监测设备，所述呼吸监测设备被配置为提供输出信号，所述输出信号的水平表示所述感兴趣对象的呼吸状态。所述方法包括：-生成交错采集方案的步骤，所述交错采集方案用于在所述多个呼吸周期内在所述感兴趣对象的多个选定呼吸状态中的每个呼吸状态采集多个切片中的每个切片的至少一幅磁共振图像，对所述选定呼吸状态的触发基于呼吸监测设备的预定阈值信号水平，-依照所述交错采集方案来开始磁共振图像采集的步骤，并且在执行磁共振图像采集期间，依照所述交错采集方案，-在依照所述交错采集方案执行磁共振图像采集过程中在由所述呼吸监测设备获得的输出信号中所述感兴趣对象的呼吸中发生不规律的情况下对所述交错采集方案的至少一个参数进行调整的步骤，用于行进到对所述交错采集方案的磁共振图像的另一采集，其中，至少一个经调整的参数是如下中的至少一个：-所述感兴趣对象(20)的下一呼吸状态，从而触发采集至少一幅磁共振图像，-射频脉冲序列固有的空闲时间，以及-所述感兴趣对象(20)的至少所述部分的要被成像的多个切片中的至少一个切片的时间顺序，-依照所述交错采集方案停止磁共振图像采集的执行的步骤，以及-使用经调整的参数依照所述交错采集方案恢复磁共振图像采集的执行的步骤。在本申请中所使用的短语“交错采集方案”应当特别被理解为在多个呼吸周期的至少一个呼吸周期内采集至少两个不同切片的磁共振图像的方案。应当理解，调整出自所公开的类型的参数中的至少一个参数的步骤涵盖调整在各类型的任意组合中的任意数量的参数。所述方法的一个优点在于在扫描包的采集期间的等待时间，并且通过此，能够减小总逝去采集时间。通过调整这些参数中的一个或多个，能够实现用于采集的总逝去时间的显著减小。所述方法的另一优点在于，对磁共振图像的触发对于呼吸模式的不规律的波动更为鲁棒，并且因此，对于所述呼吸监测设备的输出信号更为鲁棒，其已知是在呼吸引导的磁共振成像中的常见问题。在一个实施例中，所述磁共振成像系统自身通过实时采集和处理呼吸相关的磁共振信号(1D或2D导航)可以被用作呼吸监测设备。在又一优选实施例中，所述方法还包括监测呼吸监测设备的输出信号的时间导数的步骤，并且调整所述至少一个参数的步骤包括调整感兴趣对
象的下一呼吸状态以进行触发，其中，所述调整基于检测所述输出信号的时间导数的符号反转。由于所述时间导数的符号分别指示吸气和呼气，对接近所述输出信号的最大(或最小)水平的预定阈值信号水平的错过的触发能够有利地通过所述输出信号的时间导数的符号反转来检测。如果检测到接近所述输出信号的最大(最小)水平的错过的最大(最小)预定阈值信号水平，可以几乎立即采集在呼气(吸气)期间到目前为止尚未采集的在选定呼吸状态处的切片的磁共振图像，替代等待几乎整个呼吸周期直到下一最大(最小)值发生。因此，由于错过触发的等待时间能够被进一步减小。在另一优选实施例中，调整所述至少一个参数的步骤包括调整所述设备脉冲序列固有的空闲时间，其中，所述调整基于等待触发选定呼吸状态的所记录的累计时间。所生成的交错采集方案可以包括空闲时间，以便保持针对限制内的针对感兴趣对象的特定吸收速率。通过调整射频脉冲序列固有的空闲时间，用于采集的总逝去时间能够随着磁共振图像采集而降低，仍符合SAR要求。在本专利技术的另一方面中，提供了一种呼吸引导的磁共振成像系统，其被配置为在感兴趣对象的多个呼吸周期上从所述感兴趣对象的至少部分采集多个切片的磁共振图像。所述磁共振成像系统被配置为呼吸引导的并且包括：-检查空间，其被提供以将感兴趣对象定位在所述检查空间中；-主磁体，其被配置为在所述检查空间中生成静态磁场B0；-磁梯度线圈系统，其被配置为生成被叠加到所述静态磁场B0的梯度磁场；-至少一个射频天线，其被配置为将射频激励场B1施加到所述感兴趣对象的所述部分的原子核或者所述感兴趣对象的所述部分之内的原子核以进行磁共振激励；-至少一个射频天线设备，其被提供用于接收来自所述感兴趣区域的所述部分的原子核或者来自所述感兴趣对象的所述部分之内的原子核的磁共振信号，所述原子核已经通过施加射频激励场B1来激励；-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种关于对磁共振图像采集的触发来操作呼吸引导的磁共振成像系统(10)的方法，所述磁共振成像系统(10)被配置为在感兴趣对象(20)的多个呼吸周期内从所述感兴趣区域(20)的至少部分采集多个切片的磁共振图像，并且所述磁共振成像系统(10)能被连接到呼吸监测设备(46)，所述呼吸监测设备被配置为提供输出信号(48)，所述呼吸信号的水平表示所述感兴趣对象(20)的呼吸状态，所述方法包括：‑生成交错采集方案的步骤(56)，所述交错采集方案用于在所述多个呼吸周期内在所述感兴趣对象(20)的多个选定呼吸状态中的每个呼吸状态处采集所述多个切片中的每个切片的至少一幅磁共振图像，对所述选定呼吸状态的触发基于所述呼吸监测设备(46)的预定阈值信号水平(50)，‑依照所述交错采集方案来开始磁共振图像采集的步骤(58)，并且在执行磁共振图像采集期间，依照所述交错采集方案，‑在依照所述交错采集方案执行磁共振图像采集过程中在由所述呼吸监测设备(46)获得的所述输出信号(48)中所述感兴趣对象(20)的呼吸出现不规律的情况下对所述交错采集方案的至少一个参数进行调整以用于推进对所述交错采集方案的磁共振图像的另一采集的步骤(60)，其中，所述至少一个参数是以下中的至少一个：‑所述感兴趣对象(20)的下一呼吸状态，以触发采集至少一幅磁共振图像，‑射频脉冲序列固有的空闲时间，以及‑所述感兴趣对象(20)的至少所述部分的要被成像的所述多个切片中的至少一个切片的时间顺序，‑依照所述交错采集方案来停止对磁共振图像采集的执行的步骤(62)，以及‑使用经调整的参数依照所述交错采集方案来恢复对磁共振图像采集的执行的步骤(64)。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.13 EP 14155028.51.一种关于对磁共振图像采集的触发来操作呼吸引导的磁共振成像系统(10)的方法，所述磁共振成像系统(10)被配置为在感兴趣对象(20)的多个呼吸周期内从所述感兴趣区域(20)的至少部分采集多个切片的磁共振图像，并且所述磁共振成像系统(10)能被连接到呼吸监测设备(46)，所述呼吸监测设备被配置为提供输出信号(48)，所述呼吸信号的水平表示所述感兴趣对象(20)的呼吸状态，所述方法包括：-生成交错采集方案的步骤(56)，所述交错采集方案用于在所述多个呼吸周期内在所述感兴趣对象(20)的多个选定呼吸状态中的每个呼吸状态处采集所述多个切片中的每个切片的至少一幅磁共振图像，对所述选定呼吸状态的触发基于所述呼吸监测设备(46)的预定阈值信号水平(50)，-依照所述交错采集方案来开始磁共振图像采集的步骤(58)，并且在执行磁共振图像采集期间，依照所述交错采集方案，-在依照所述交错采集方案执行磁共振图像采集过程中在由所述呼吸监测设备(46)获得的所述输出信号(48)中所述感兴趣对象(20)的呼吸出现不规律的情况下对所述交错采集方案的至少一个参数进行调整以用于推进对所述交错采集方案的磁共振图像的另一采集的步骤(60)，其中，所述至少一个参数是以下中的至少一个：-所述感兴趣对象(20)的下一呼吸状态，以触发采集至少一幅磁共振图像，-射频脉冲序列固有的空闲时间，以及-所述感兴趣对象(20)的至少所述部分的要被成像的所述多个切片中的至少一个切片的时间顺序，-依照所述交错采集方案来停止对磁共振图像采集的执行的步骤(62)，以及-使用经调整的参数依照所述交错采集方案来恢复对磁共振图像采集的执行的步骤(64)。2.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括监测所述呼吸监测设备(46)的所述输出信号(48)的时间导数的步骤，其中，调整所述至少一个参数的所述步骤(60)包括调整要触发的所述感兴趣对象(20)的下一呼吸状态，并且其中，所述调整基于检测到所述输出信号(48)的所述时间导数的符号反转。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，调整所述至少一个参数的所述步骤(60)包括调整所述设备脉冲序...
【专利技术属性】
技术研发人员：T·尼尔森，S·克吕格尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL
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