[发明专利]减少MRI中的运动伪影

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像(MRI)，例如用于MRI设备的基于计算机的控制系统和用于MRI扫描器的方法，尤其涉及校正或补偿图像采集期间成像对象中发生的运动。

背景技术

心脏和呼吸运动是在MRI扫描期间导致运动伪影的最常见来源中的两个。例如，在受试者呼吸时，肺和肾脏及其他器官和组织不自主地运动并生成运动伪影。由于感兴趣区域中组织或器官的运动，这些运动伪影使得难以随着时间推移获得感兴趣区域的数据。以呼吸为例，由于呼吸的原因，肾脏可能会在冠状面中向左或右运动，在冠状面中向上或下运动，甚至进出冠状面运动。结果，附近的器官和血管也将运动。

为了减少MR图像中的运动伪影，可以使用“导航器”信号中同时采集的信息来校正采集平面。导航器信号是由与成像脉冲序列交织且特征为缺少相位编码的脉冲序列产生的。于是，导航器信号是沿着在整个扫描期间固定在适当方向的读出梯度限定的轴的投影，因此涉及一维运动。如果运动伪影是由于呼吸运动造成的，导航器信号通常通过监测膈膜的运动来确定呼吸阶段。

使用这种导航器信号的运动校正未考虑到整个腹部或胸部区域并非与导航器位置类似地运动，这是一个缺点。

另一缺点在于，使用这种导航器信号的运动校正未考虑腹部和胸部区域中大部分组织的弹性。

发明目的

因此，用于校正MRI期间运动的改进方法将是有利的，尤其是一种用于表征偏离导航器运动的运动的简化而更可靠的方法。

本发明的另一目的是提供现有技术的替代技术。具体而言，可以将本发明的目的视为：提供一种利用校正运动解决现有技术的上述问题的MRI系统。

发明内容

发明人构想到，对于诸如脉管或器官的较大解剖特征而言，一端可能位于受试者的运动的第一区域中，而另一区域位于几乎不运动或根本不运动的第二区域中。在试图针对这种情形调节MRI设备的视场时，本发明的方法是使用至少两个点，第一和第二区域中的每个区域中有一个点，将它们之一分配为固定的，并从MRI信号获得另一个点的运动，然后通过选择不运动或仅运动很小的所使用的点的FOV来确定ROI的运动模式。

于是，在本发明的第一方面中，意图通过提供一种用于跟踪磁共振成像(MRI)中受试者的和/或其体内的运动的方法来实现上述目的和若干其他目的，该方法包括：

-识别期望的感兴趣区域(ROI)之内运动点的运动；

-识别所述受试者体内的固定点；以及

-根据所述运动点的运动相对于所述固定点旋转所述运动点以确定所述ROI的运动模式。

在下文中，将结合本发明的第一方面描述若干优选和/或任选实施例、特征和元件。在可应用的情况下，可以将这些实施例、特征或元件与下文给出的第二、第三和第四方面组合或将其应用于这些方面。

固定点不必相对于MRI设备中或受试者中的静止部分是固定的。结合这一点使用的术语“固定”仅仅是指假设它是两个点中运动最小的点。于是，优选选择固定点，使其指明ROI中运动最小的部分。

优选基于MRI导航器信号识别运动点的运动，但也可以应用其他技术，如下面将要描述的。所识别的运动点的运动不必沿着直线(一维)。使用包含沿不同梯度(例如二维)记录的信号的导航器信号，可以确定运动点的更复杂的运动。而且，运动点的运动不必在与到固定点的方向正交的方向上，因为在使用运动点的运动来相对于固定点旋转运动点时可以使用各种投影。术语“运动点的运动”是指从导航器信号确定的运动。它是用于计算ROI的运动模式的标称运动，即，其未必描述运动点的真实运动。由此，根据运动点的运动旋转运动点表示在距固定点给定距离的约束条件下移动运动点。

可以优选通过如下方式执行ROI运动模式的确定：确定固定点和运动点在其中/上都静止或尽可能小得运动的运动框架或线。或者，应用如下约束条件执行这一操作：将框架或线的一个部分约束在固定点，然后在另一部分被约束到运动点时确定该部分的运动。

在当前的语境中，补偿运动意味着针对运动伪影预先调节或进行补偿。可以通过在采集协议中或采集期间调节FOV来实现针对运动伪影的预先调节，从而减少所记录的MRI信号中的运动伪影。于是，在一个实施例中，所确定的ROI的运动模式被用于调节MR图像采集中的FOV以减少运动伪影。

可以通过校正记录的MRI信号或重建图像来进行运动伪影的补偿，以减少运动伪影。于是，在备选实施例中，使用所确定的ROI运动模式来校正MRI信号，以减少这些信号中的运动伪影，或校正重建的MR图像以减少这些图像中的运动伪影。