使用预脉冲和导航器的具有运动校正的磁共振成像制造技术

本发明专利技术提供一种用于在应用扫描序列(200)的情况下对感兴趣对象(120)的感兴趣区域(142)进行磁共振(MR)成像的方法，所述扫描序列包括至少一个预脉冲(202、204)以及多个读出(206)，其中，所述多个读出(206)在至少一个预脉冲(202、204)之后执行，其中，不同的配置造成不同的图像对比度，所述方法包括以下步骤：执行准备阶段，包括应用至少一个扫描序列(200)以使用不同的配置提供一组参考读出(206)并且生成具有针对参考读出(206)的每种配置的感兴趣区域(142)的一幅导航器图像(210)的一组导航器图像(210)；执行检查阶段，包括应用至少一个扫描序列(200)，其中，针对每个扫描序列(200)生成感兴趣区域(142)的至少一幅图像(212)；通过将所述检查阶段的扫描序列的至少一幅图像(212)与具有相同配置的导航器图像(210)进行比较作为比较的图像(212)；基于所述至少一幅图像(212)的感兴趣对象(120)的所确定的运动来执行对所述至少一幅图像(212)的运动校正；并且基于在执行运动校正之后的图像(212)来提供感兴趣对象(120)的感兴趣区域(142)的MR扫描。本发明专利技术还提供适于执行以上方法的MR成像系统(110)以及用于升级MR成像系统(110)的软件包，其中，所述软件包包含用于根据以上方法来控制所述MR成像系统(110)的指令。

Magnetic resonance imaging with motion correction using prepulse and navigator

The present invention provides a method for application in scanning sequence (200) under the condition of object of interest (120) in the region of interest (142) magnetic resonance (MR) imaging method, the scanning sequence includes at least one pre pulse (202, 204) and a plurality of read (206), which and the plurality of read (206) in at least one pre pulse (202, 204) after the execution, the different configurations resulting in different image contrast, the method comprises the following steps: the implementation of the preparation stage, including at least one scanning sequence (200) to provide a reference to the use of different reading group the configuration (206) and generates a reference for readout (206) region of each configuration of interest (142) a navigation image (210) a set of navigation image (210); implementation of the inspection stage, including the application of at least one scanning sequence (200), of which, for each scan The sequence (200) generation of region of interest (142) at least one image (212); the scanning sequence of the inspection stage of at least one of the images (212) and navigator images with the same configuration (210) as compared to the comparison of the images (212); the at least one image based on the object of interest (212) (120) the determined motion is performed on the at least one image (212) motion correction based on image; and after executing the motion correction (212) to provide the object of interest (120) of the region of interest (142) MR scan. The invention also provides for MR imaging system for performing the above method (110) and for upgrading the MR imaging system (110) software package, wherein, the package contains for the MR imaging system is controlled according to the above method (110) instructions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用预脉冲的磁共振成像的领域。
技术介绍
在现有技术中(例如，在心血管MR成像的领域中)已知用于使用预脉冲的磁共振(MR)成像的不同的技术。例如，纵向弛豫时间(T1)映射正变为心血管MR中越来越有价值的工具，以诊断心肌疾病的范围。T1映射是使用预脉冲询问磁化的恢复行为并在相对于预脉冲的给定延迟之后执行读出来完成的。由于用于执行所要求的读出所要求的询问点的数量，典型的扫描序列要求至少两个预脉冲。在其他配置中，能够将不同的翻转角用于读出，也导致具有不同图像对比度的图像。在其他设置中，能够例如在弥散加权成像中使用不同的b值，也得到具有不同图像对比度的图像。由于呼吸运动，对上胸部的三维成像是具有挑战的，使得MR图像生成在屏息状态下最佳地执行。尽管如此，如上所述，具有至少两个预脉冲的典型的T1扫描序列可能持续大约16秒。这些扫描时间不适于在屏息状态下的扫描，特别是当考虑感兴趣对象(即，患者)因为在上胸部中的严重问题而频繁地经受MR扫描时，上胸部中的严重问题可能妨碍将屏息状态维持所要求的至少整个扫描序列的时间。因此，例如，临床T1映射扫描已经大都被限制为2D屏息采集，造成对能实现的空间分辨率和信噪比的限制。为了克服这些限制，已经使用借助常规隔膜1D导航的呼吸运动校正研究了自由呼吸3D T1映射。隔膜射束导航器能够被用于门控或者跟踪呼吸运动或者甚至这两者，以补偿所检测到的呼吸运动。然而，这尚未证明是可靠的并且导致长的采集时间和低的扫描效率，其甚至低百分之五十。White、Nathan等人的期刊文章“PROMO:Real‐time prospective motion correction in MRI using image‐based tracking”，Magnetic Resonance in Medicine 63.1(2010)：91-105，公开了一种PROMO磁共振成像协议，其是针对使用基于图像的跟踪的MRI的实时前瞻性运动校正。Krishnamurthy、Ramkumar、Benjamin Cheong和Raja Muthupillai.的期刊文章“Tools for cardiovascular magnetic resonance imaging”，Cardiovascular diagnosis and therapy 4.2(2014)：104，公开了使用通过检测ECG信号中的“R”波的斜升的心脏门控来使心脏运动对图像质量的不利影响最小化。该文章还公开了补偿呼吸运动的若干种方法，其包括：屏息、平均化、呼吸顺序的相位编码以及使用导航器回波。导航器回波被用于舍弃在心脏和/或隔膜不在规定的用户位置内的情况下的数据，并且被描述为是耗时的并且在技术上难于实施的。美国专利申请US 2013/0134976 A1公开了一种根据实施例的磁共振成像装置，其包括执行单元、通知单元、检测单元以及确定单元。所述执行单元执行脉冲序列以收集在恒定周期处的对象的数据。所述通知单元向对象通知与脉冲序列被执行处的周期同步的呼吸的定时。所述检测单元检测对象的呼吸水平或呼吸周期。所述确定单元在所述脉冲序列被执行时确定是否使用由脉冲序列收集的数据用于根据对象的呼吸水平或呼吸周期的图像重建。
技术实现思路
本专利技术在独立权利要求中提供了磁共振成像的方法、软件包以及磁共振(MR)成像系统。在从属权利要求中给出了实施例。本专利技术可以提供一种用于使用预脉冲的磁共振成像的方法、一种执行以上方法的MR成像系统以及用于升级MR成像系统以执行以上方法的软件包，其实现针对大范围的感兴趣对象的具有高效率、高分辨率、良好图像质量以及低伪影的磁共振成像，尤其是在受感兴趣对象的呼吸运动影响的感兴趣区域中。本专利技术的实施例可以提供一种用于通过应用包括至少一个预脉冲以及多个读出的扫描序列来对感兴趣对象的感兴趣区域进行磁共振(MR)成像的方法，其中，所述多个读出是在至少一个预脉冲之后利用造成不同图像对比度的不同配置来执行的，所述方法包括以下步骤：执行准备阶段，包括应用至少一个扫描序列以使用不同的配置提供一组参考读出，并且针对所述参考读出的每种配置生成具有感兴趣区域的一幅导航器图像的一组导航器图像；执行检查阶段，包括应用至少一个扫描序列，其中，针对每个扫描序列生成感兴趣区域的至少一幅图像；通过将所述检查阶段的所述扫描序列的至少一幅图像与作为比较图像的具有相同配置的导航器图像进行比较来确定感兴趣对象的运动；基于所述至少一幅图像的感兴趣对象的所确定的运动来执行对所述至少一幅图像的运动校正；并且基于在执行运动校正之后的图像来提供对感兴趣对象的感兴趣区域的MR扫描。以上范例可以被用在不同的情境中。在一些情况下，所述方法可以被用于针对诸如呼吸或心脏运动的周期性运动进行校正。在其他情况下，还可以针对非周期性运动进行校正。例如，将扫描序列的至少一幅图像与导航器图像的匹配图像进行比较。对应图像的对比度相匹配，因此，(诸如在平面平移或旋转运动中)检测运动的标准方法能够容易地检测。能够检测对象从一个位置到另一位置的偏移。该技术也能够被用于检测周期性运动。运动的准确特征是能够被识别的，因为导航器图像的对比度对应于对应扫描序列的图像的对比度。所述目标还可以由用于升级MR成像系统的软件包来实现，其中，所述软件包包含用于根据以上方法控制所述MR成像系统的指令。所述目标还可以由用于提供对被定位在MR成像系统的检查空间中的感兴趣对象的感兴趣区域的图像表示的MR成像系统来实现，其中，所述MR成像系统适于执行用于磁共振成像的以上方法。利用准备阶段，能够提供感兴趣对象的一组导航器图像，其用于运动确定，还被称为运动检测，和/或在检查阶段内的运动校正。由于相同的扫描序列被应用在准备阶段和检查阶段中，能够提供针对所有要求的配置的具有正确对比度属性的参考导航器图像。因此，能够使用运动检测和/或运动校正来生成和/或处理在检查阶段期间生成的图像。相应地，所检测到的运动能够被用于关于读出应用对策，例如，通过调整感兴趣对象的位置，或者所检测到的运动能够被用于在读出之后执行对数据的处理，以便提供针对MR扫描的一致的数据，例如，通过匹配MR图像。因此，能够在无需屏息状态的情况下基于检查阶段的读出使用MR技术来提供对感兴趣对象的感兴趣区域的3D扫描。根据本专利技术，基于图像的导航允许替代隔膜而对感兴趣区域的直接呼吸运动估计。能够避免在MR成像中使用隔膜1D导航器(如描述在隔膜与感兴趣区域的运动之间的关系的特异性校正因子)的缺点。这是有益的，因为所述特异性校正因子取决于感兴趣对象的属性。使用图像导航器，简单的模型能够被用于补偿感兴趣对象的呼吸诱发的变形。运动检测的精度能够取决于模型的复杂度而增加。同样地，能够减少扫描时间，当使用1D隔膜导航器时，扫描时间会不可接受的长。此外，能够克服在使用1D隔膜导航器时在分辨率与图形质量方面的折衷。利用基于图像的导航，扫描效率能够被显著地增加。能够克服在基于图像的导航中的问题，所述问题可能例如源于例如针对读出的不同配置的图像的不同图像属性，例如不同的对比度。相应地，能够避免基于对所有读出配置使用单个导航器参考而在运动检测和运动校正中的误差，并且不需要对不同图像属性(例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过应用包括至少一个预脉冲(202、204)和多个读出(206)的扫描序列(200)来对感兴趣对象(120)的感兴趣区域(142)进行磁共振(MR)成像的方法，其中，所述多个读出(206)是在所述至少一个预脉冲(202、204)之后利用造成不同的图像对比度的不同配置来执行的，所述方法包括以下步骤：‑执行准备阶段，包括：应用所述扫描序列(200)以提供使用所述不同配置的一组参考读出(206)，并且生成具有针对所述参考读出(206)的每个配置的所述感兴趣区域(142)的一幅导航器图像(210)的一组导航器图像(210)，‑执行检查阶段，包括：应用所述扫描序列(200)，其中，针对每个扫描序列(200)生成所述感兴趣区域(142)的至少一幅图像(212)，‑通过将所述检查阶段的所述扫描序列的至少一幅图像(212)与作为比较图像(212)的具有相同配置的所述导航器图像(210)进行比较来确定所述感兴趣对象(120)的运动；‑基于所述至少一幅图像(212)的所述感兴趣对象(120)的所确定的运动来执行对所述至少一幅图像(212)的运动校正；并且‑在执行运动校正之后基于所述图像(212)来提供对所述感兴趣对象(120)的所述感兴趣区域(142)的MR扫描(214)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.22 EP 14165487.11.一种用于通过应用包括至少一个预脉冲(202、204)和多个读出(206)的扫描序列(200)来对感兴趣对象(120)的感兴趣区域(142)进行磁共振(MR)成像的方法，其中，所述多个读出(206)是在所述至少一个预脉冲(202、204)之后利用造成不同的图像对比度的不同配置来执行的，所述方法包括以下步骤：-执行准备阶段，包括：应用所述扫描序列(200)以提供使用所述不同配置的一组参考读出(206)，并且生成具有针对所述参考读出(206)的每个配置的所述感兴趣区域(142)的一幅导航器图像(210)的一组导航器图像(210)，-执行检查阶段，包括：应用所述扫描序列(200)，其中，针对每个扫描序列(200)生成所述感兴趣区域(142)的至少一幅图像(212)，-通过将所述检查阶段的所述扫描序列的至少一幅图像(212)与作为比较图像(212)的具有相同配置的所述导航器图像(210)进行比较来确定所述感兴趣对象(120)的运动；-基于所述至少一幅图像(212)的所述感兴趣对象(120)的所确定的运动来执行对所述至少一幅图像(212)的运动校正；并且-在执行运动校正之后基于所述图像(212)来提供对所述感兴趣对象(120)的所述感兴趣区域(142)的MR扫描(214)。2.根据权利要求1所述的用于磁共振成像的方法，其中，-所述多个读出(206)是在所述至少一个预脉冲(202、204)之后以不同的延迟执行的。3.根据权利要求1或2中的任一项所述的用于磁共振成像的方法，其中，-用于MR成像的所述方法是作为用于对躯体进行MR成像的方法来执行的，并且所述感兴趣对象(120)的所述感兴趣区域(142)在所述感兴趣对象(120)的躯体之内。4.根据权利要求3所述的用于磁共振成像的方法，其中，对所述躯体进行MR成像的所述方法是用于心血管MR成像的方法，并且所述感兴趣对象(120)的所述感兴趣区域(142)是所述感兴趣对象(120)的心脏。5.根据权利要求3所述的用于磁共振成像的方法，其中，所述感兴趣区域是以下中的任意一项：肝脏、脾脏、直肠、肾脏、腹部器官、肺、以及它们的组合。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的用于磁共振成像的方法，其中，-执行准备阶段的步骤包括：向所述感兴趣对象(120)发出屏息命令，并且在屏息状态下执行至少一个扫描序列(200)。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的用于磁共振成像的方法，其中，-执行准备阶段的步骤包括：使用1D导航器在自由呼吸状态下执行至少一个扫描序列(200)。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的用于磁共振成像的方法，其中，-应用至少一个扫描序列(200)的步骤包括：应用具有多个预脉冲(202、204)和多个读出(206)的扫描序列(200)，其中，每个预脉冲(202、204)跟随有至少一个读出(206)。9.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·R·福格特，M·O·S·亨宁松，
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