[发明专利]磁共振成像装置和方法

说明书

技术领域

一个或多个示例性实施例涉及磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)装置和方法，并且更具体地涉及在3D K空间中通过欠采样来获得三维(3-dimensional，3D)MR图像的MRI装置和方法。

背景技术

磁共振成像(MRI)装置是通过使用磁场来捕捉对象的图像的设备。MRI装置被广泛用于与人类患者相关的医疗问题的准确诊断，因为MRI装置可以从期望的角度提供人体的骨骼、椎间盘、关节、神经、韧带和其它部位的三维(3D)图像。

MRI装置采集磁共振(magnetic resonance，MR)信号，重建所采集的MR信号，并将重建的MR信号作为图像输出。例如，MRI装置可以通过使用包括RF(radio frequency，射频)线圈、永磁体和梯度线圈的射频(RF)多线圈来采集MR信号。

例如，用于生成RF信号的脉冲序列可以被施加到RF多线圈，并且所生成的RF信号可以被施加到对象。MR信号对应于所施加的RF信号而生成，并被采样以便恢复MR图像。

根据目前的MRI技术，MRI扫描时间可能大约一个小时。一般的MRI装置包括一个细长的管子(以下称为“MRI隧道”)，并且想要进行MRI扫描的患者在扫描过程中必须进入MRI隧道并保持静止。因此，对重症患者或幽闭恐怖症患者难以执行MRI扫描，甚至一般患者由于扫描时间长可能会感到厌烦和不便。

因此，需要用于减少MRI扫描时间的图像处理装置和方法。

为了减少MRI扫描时间，代替在K空间图像的所有点采样MR信号，即全采样，可以在K空间图像的一些点采集MR信号，并且不在K空间图像的其它点采集，即可以执行欠采样。在这种情况下，从通过欠采样采集的不完整的K空间数据中采集的信号可以通过校准来恢复。

恢复MR图像的图像处理方法的示例可以包括广义自动校准部分并行采集(Generalized Autocalibrating Partially Parallel Acquisition，GRAPPA)。

具体地，GRAPPA是一种基于K空间的成像技术，其包括通过自校准来计算空间相关系数，并且通过使用所计算的空间相关系数来估计未采集的信号。空间相关系数是校准信号与校准信号附近的估计的源信号之间的空间交互值。空间相关系数也可以被称为卷积核。

根据GRAPPA技术，通过使用包括欠采样数据和额外采集的自动校准信号(autocalibration signal，ACS)线数据的估计线数据，可以根据通道来恢复未采集的K空间线。

发明内容

技术问题

当图像信号数据由于噪声而受损或者在通过校准恢复K空间数据的同时改变空间交互值时，在得到的MR图像中可能出现混叠伪像和放大的噪声。

因此，有必要提供一种成像方法和装置，以通过减少混叠伪像并防止放大的噪声来恢复具有改善质量的MR图像。

技术方案

提供了用于改善恢复的三维(3D)磁共振(MR)图像的质量的磁共振成像(MRI)装置和方法。

提供了用于减少MRI扫描时间的MRI装置和方法。

提供了用于减少MR图像恢复时间的MRI装置和方法。

提供了一种MRI装置和方法，所述MRI装置和方法通过仅使用3D K空间数据中的采集的信号而无需从K空间的一些区域中额外采集的校准信号来快速且准确地恢复3D MR图像，正如广义自动校准部分并行采集(GRAPPA)、或具有额外线圈信息的线圈灵敏度图，正如空间谐波同时采集(Simultaneous Acquisition of Spatial Harmonics，SMASH)。

额外的方面将在下面的描述中部分阐述，并且部分将从描述中显而易见，或者可以通过对所给出的示例性实施例的实践而习得。

根据示例性实施例的一方面，一种MRI装置包括：数据采集器，被配置为通过对从射频(RF)多线圈中的多个通道线圈中的每一个通道线圈中接收的相应的MR信号进行采样来采集分别与多个通道线圈相对应的多条3D K空间数据，使得3D K空间的第一轴方向上彼此相邻的多对接收信号之间的间隔不均匀；以及图像处理器，被配置为使用所采集的多条数据以基于接收到的信号之间的相应空间关系来恢复3D K空间数据的完整集合。

数据采集器还可以被配置为通过对接收到的MR信号进行采样来采集多条3D K空间数据，使得在3D K空间的第一轴方向上彼此相邻的多对接收信号之间的间隔不均匀。