具有脂肪抑制的扩散MR成像制造技术

本发明专利技术涉及脂肪抑制扩散图像确定装置、用于确定对象(10)的扩散加权磁共振图像(DWI)的对应的方法和对应的计算机程序，所述脂肪抑制扩散图像确定装置(100)包括：扩散参考图像提供单元(110)，其用于提供所述对象(10)的扩散参考MR图像；脂肪图像确定单元(120)，其用于根据所述扩散参考MR图像来确定脂肪图像；扩散加权图像提供单元(130)，其用于提供所述对象的扩散加权MR图像；脂肪抑制图像确定单元(140)，其用于使用所述扩散加权MR图像和所述脂肪图像的组合来确定脂肪抑制扩散加权MR图像。本发明专利技术允许具有经改进的SNR和扫描时间折中的扩散MRI中的鲁棒脂肪抑制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有脂肪抑制的扩散MR成像
本专利技术涉及磁共振(MR)成像的领域。其涉及一种脂肪抑制扩散图像确定装置和一种用于确定对象的扩散加权磁共振图像(DWI)的对应的方法。本专利技术还涉及一种MRI系统和一种要在脂肪抑制扩散图像确定装置上运行的计算机程序。
技术介绍
利用磁场与核自旋之间的相互作用以便形成二维或三维图像的图像形成MR方法现今显著地广泛使用在医学诊断领域中，因为对于软组织的成像，其在许多方面优于其他成像方法，不要求电离辐射并且通常是非侵入性的。扩散加权MRI(DWI)已经广泛采用在临床实践中，例如以改进针对各种各样的癌症的恶性肿瘤的检测。脂肪抑制是DWI中的基本要素，因为逐像素明显扩散系数(ADC)是针对本体论，尤其是癌症的分级的相关数。相对于水，脂肪的扩散性极其低并且任何残余信号将混淆计算或者计算的DWI(cDWI)图像的ADC的评估。扩散MRI中的脂肪抑制的一种方法是使用诸如使用在光谱衰减反转恢复(SPAIR)中的光谱选择性脉冲或者通过应用诸如如本领域中已知的短-TI反转恢复(STIR)的选择性反转恢复脉冲方案利用脂肪与水之间的化学位移。这些方案可能通过针对90°-180°脉冲对的反转切片选择梯度增强以将残余脂肪移位到光谱重新聚焦带之外。这些方法中的每一个伴随在DWI中是固有地低的信噪比(SNR)的损耗发生。而且，脂肪信号包括多个光谱峰，主要在3.5ppm处和1ppm处，其中，1ppm太接近于水线以致于不能由光谱选择性激励抑制。在除扩散成像之外的其他成像序列中，诸如DIXON算法的水和脂肪信号的算法分离已经开发作为光谱脂肪抑制的备选方案。然而，将多回波时间DIXON算法应用到扩散成像是困难的，为什么需要备选方法。Burakiewicz等人(DOI:10.1002/mrm.25191,2014)公开了具有多回波时间移位单击发回波平面成像(EPI)采集的图像的DIXONDWI的潜力。该方法以更长的回波时间为代价，其从而导致进一步降低的SNR。此外，公开示出为要求相位导航器确保不同回波时间处的两个或三个采集可以与相同相位相关，因为DWI中的相位对于从扩散梯度期间的运动编码的偏离极其敏感。此外，单击发采集由扩散参数(b值)的每个值处的多个采集替换，其将扫描时间增加多达3倍。Larkman等人(ISMRM2005,505)公开了应用灵敏度编码(SENSE)以基于单击发EPI扩散加权图像来生成水和脂肪分解图像。然而，尽管是有效的，但是方案被描述为不是最佳的，因为所有像素被认为是独立于脂肪的存在与否的双重退化。因此，归因于g因子效应的跨整个图像的SNR的退化甚至以低SENSE降低因子来经历。因此，方法不与针对几何准确的EPI通常要求的高SNESE因子兼容。医学磁共振第79卷、第1号、2017年3月5日、第152-159页公开了使用基于幅度的狄克逊方法的骨骼肌DTI中的经改进的烯脂肪抑制。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种脂肪抑制扩散图像确定装置、一种对应的脂肪抑制扩散图像确定方法、一种MR成像系统和允许具有经改进的SNR和扫描时间折中的扩散MRI中的鲁棒脂肪抑制的对应的计算机程序。在本专利技术的第一方面中，提供了一种用于确定对象的扩散加权磁共振图像(DWI)的脂肪抑制扩散图像确定装置。所述脂肪抑制扩散图像确定装置包括：-扩散参考图像提供单元，其用于提供所述对象的扩散参考MR图像，-脂肪图像确定单元，其用于根据所述扩散参考MR图像确定脂肪图像，-扩散加权图像提供单元，其用于提供所述对象的扩散加权MR图像，-脂肪抑制图像确定单元，其用于使用所述扩散加权MR图像和所述脂肪图像的组合来确定脂肪抑制扩散加权MR图像。由于所述脂肪抑制扩散加权MR图像是基于所述脂肪图像来确定的，所述脂肪图像自身是基于不同图像(即，扩散参考MR图像)来确定的，因此无针对扩散加权MR图像的额外脂肪图像采集是必要的。因此，根据本专利技术的脂肪抑制扩散图像确定装置允许在没有恶化SNR的情况下确定所述脂肪抑制扩散加权MR图像，即使例如采用几何准确的EPI所需的高SENSE降低因子。所述脂肪图像可以是图像空间中提供的数据。然而，所述脂肪图像不限于图像空间中的值或数据并且也可以表示在例如k空间中。本专利技术基于以下发现：水和脂肪的分离独立于扩散编码，并且此外，脂肪的移动性通常可能被忽视，脂肪信号(即，脂肪图像)独立于所述扩散编码。因此，脂肪贡献可以通过考虑基于所述扩散参考MR图像确定的脂肪图像从所述扩散加权MR图像消除。此外，由于无额外脂肪采集被要求用于确定所述扩散加权MR图像，因此扫描时间未被增加用于获得所述扩散加权MR图像。所述对象优选地是生物，即人或动物，或者生物的一部分，诸如如肝、大脑、心脏、肺、胰腺、肾等的器官。所述对象也可以是扩散发生的技术对象。所述扩散参考图像提供单元可以是存储设备，所述扩散参考图像数据存储在所述存储设备中并且所述扩散参考MR图像数据可以从所述存储设备中检索用于提供其。所述扩散参考图像提供单元还可以是用于接收所述扩散参考图像数据并且提供接收到的扩散参考图像数据的接收单元。例如，所述扩散参考图像提供单元可以适于以原始或经处理的形式(即，以重建MR图像的形式)从MR图像采集设备接收所述扩散参考图像数据。所述扩散参考图像提供单元还可以是MR成像系统的MR数据采集设备。同样地，所述扩散加权图像提供单元可以是存储设备，所述扩散加权图像数据存储在所述存储设备中并且所述扩散加权图像数据可以从所述存储设备检索用于提供其。所述扩散加权图像提供单元还可以是用于接收所述扩散加权图像数据并且提供接收到的扩散加权图像数据的接收单元。例如，所述扩散加权图像提供单元可以适于以原始或经处理的形式(即，以重建MR图像的形式)从MR图像采集设备接收所述扩散加权图像数据。所述扩散加权图像提供单元还可以是MR成像系统的MR数据采集设备。优选地，所述扩散参考MR图像在无或不显著扩散加权的情况下来源于MR图像采集。更优选地，指示扩散梯度的强度和持续时间的扩散参数针对所述扩散参考MR图像比针对所述扩散加权MR图像显著地更低。所述扩散参数优选地是在例如LeBihan等人的“MRimagingofintravoxelincoherentmotions；applicationtodiffusionandPerfusioninneurologicdisorders.”(Radiology161:401-407(1986))中描述的b值。所述扩散参考MR图像优选地包括原始采集时间，例如在k空间中，部分重建图像数据，例如在并行MRI的情况下的混叠或折叠图像、和/或完全重建图像数据。优选地，所述扩散参考MR图像采集定时与针对所述扩散加权MR图像采集的定时相同，其中，扩散编码参数b通过应用针对扩散编码梯度的零梯度区域或者靠近零的b值(即，相对低b值)设置为零。在以下中，术语扩散参考MR图像和非扩散加权MR图像将同义地使用，其中，非扩散加权MR图像包括具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定对象(10)的扩散加权磁共振图像(DWI)的脂肪抑制扩散图像确定装置，所述脂肪抑制扩散图像确定装置(100)包括：/n-扩散参考图像提供单元(110)，其用于使用并行成像方法来提供所述对象(10)的扩散参考MR图像，/n-脂肪图像确定单元(120)，其用于根据所述扩散参考MR图像来确定脂肪图像，/n-扩散加权图像提供单元(130)，其用于提供所述对象的扩散加权MR图像，/n-脂肪抑制图像确定单元(140)，其用于使用所述扩散加权MR图像与所述脂肪图像的组合来确定脂肪抑制扩散加权MR图像，其中，所述扩散参考图像提供单元(110)被配置为提供所述对象(10)的所述扩散参考MR图像的折叠表示，其中，所述脂肪图像确定单元(120)被配置为：通过根据所述扩散参考MR图像的所述表示将脂肪与水进行分解来确定展开脂肪图像，并且将所分解的脂肪分量的折叠表示确定为所述脂肪图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171211 EP 17206405.71.一种用于确定对象(10)的扩散加权磁共振图像(DWI)的脂肪抑制扩散图像确定装置，所述脂肪抑制扩散图像确定装置(100)包括：
-扩散参考图像提供单元(110)，其用于使用并行成像方法来提供所述对象(10)的扩散参考MR图像，
-脂肪图像确定单元(120)，其用于根据所述扩散参考MR图像来确定脂肪图像，
-扩散加权图像提供单元(130)，其用于提供所述对象的扩散加权MR图像，
-脂肪抑制图像确定单元(140)，其用于使用所述扩散加权MR图像与所述脂肪图像的组合来确定脂肪抑制扩散加权MR图像，其中，所述扩散参考图像提供单元(110)被配置为提供所述对象(10)的所述扩散参考MR图像的折叠表示，其中，所述脂肪图像确定单元(120)被配置为：通过根据所述扩散参考MR图像的所述表示将脂肪与水进行分解来确定展开脂肪图像，并且将所分解的脂肪分量的折叠表示确定为所述脂肪图像。


2.根据权利要求1所述的脂肪抑制扩散图像确定装置，其中，所述扩散参考图像提供单元(110)被配置为提供利用最多200s/mm2的扩散参数、优选地最多100s/mm2的扩散参数、并且最优选地最多50s/mm2的扩散参数采集的所述扩散参考MR图像。


3.根据权利要求1所述的脂肪抑制扩散图像确定装置，其中，所述扩散加权图像提供单元(130)被配置为向所述对象的多幅扩散加权MR图像提供相应不同扩散参数，其中，所述脂肪抑制图像确定单元(140)被配置为使用所述脂肪图像来为所述多幅扩散加权MR图像中的每幅扩散加权MR图像提供多幅脂肪抑制扩散加权MR图像。


4.根据权利要求1所述的脂肪抑制扩散图像确定装置，其中，所述扩散加权图像提供单元(130)被配置为使用并行成像方法来提供所述MR图像。


5.根据权利要求4所述的脂肪抑制扩散图像确定装置，其中，所述并行成像方法包括SENSE。


6.根据权利要求1所述的脂肪抑制扩散图像确定装置，其中，所述脂肪图像确定单元(120)被配置为确定复值脂肪图像，并且其中，所述扩散参考图像提供单元(110)被配置为提供复值扩散参考MR图像。


7.根据权利要求1所述的脂肪抑制扩散图像确定装置，其中，所述扩散参考图像提供单元(110)被配置为使用用于覆盖整个k空间的多个击发来提供所述扩散参考MR图像，其中，所述多个击发分别具有类似的k空间轨迹，其中，所述多个击发...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·范登布林克，E·德维尔特，
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