[发明专利]确定磁共振扫描仪的脉冲序列的系统、方法和计算机介质

说明书

本发明涉及用于提供脉冲序列的至少一部分的系统、相应的方法和相应的计算机程序，所述脉冲序列用于使用磁共振扫描仪获取成像信息。该系统包括：序列模块提供单元(10)，其中，一个或更多个序列模块包括层次描述和参数描述；序列层次生成单元(20)，用于基于序列模块和层次描述来生成序列层次；参数依赖关系图生成单元(30)，用于基于在序列模块的参数描述中包括的参数依赖关系来生成参数依赖关系图。参数依赖关系与序列层次解耦。本发明的系统、方法和计算机程序使得能够改进对脉冲序列的至少一部分的确定。

技术领域

本发明涉及用于提供脉冲序列的至少一部分的系统、相应的方法和相应的计算机程序，所述脉冲序列用于使用磁共振扫描仪获取成像信息。

背景技术

在磁共振扫描仪的背景下的脉冲序列可以被定义为用于在磁共振(MR)扫描仪中对成像信息的获取的控制指令序列。脉冲序列可以包括要辐射到对象组织中的一个或更多个射频(RF)脉冲，以及控制该对象周围的磁场诸如其方向、强度和结构(例如梯度)的指令。可以根据所得到的MR信号来获取被检查对象的断层图像。脉冲序列的一部分可以是脉冲序列的参数、脉冲序列的时间子范围或者甚至整个脉冲序列。脉冲序列的参数在本领域中是已知的，并且包括例如持续时间或测量时间、总能量、功率以及在时间子范围的范围内定义的参数，例如梯度脉冲和RF脉冲的幅度、持续时间和形状或用于获取过程的线圈设置。其他重要的物理参数是对象吸收的能量的特定吸收率(SAR)、周围神经刺激(PNS)或与声学有关的参数，例如MR扫描仪的声共振影响。

MR成像(MRI)脉冲序列和序列元素或用于脉冲序列的方法的概述在例如以下文献中给出：M.Bernstein等人的“Handbook of MRI Pulse Sequences”，Elsevier，2004，其内容通过引用全部并入本文。

已知根据多个序列块或方法产生脉冲序列，其数量和复杂性高，使得方法的手动组合和上下文重新开发在开发、方法学专业知识和质量保证方面需要大量资源。因此，在开发MRI序列时，目的是获得可灵活再使用的复杂序列块或方法。

通常通过抽象为序列模块的层次来组装序列块或方法以形成更复杂的MRI序列元素。对应于设备指令的基本元素集，即设置线圈电压，对应于低层次的序列模块。在层次的另一端，提供表示完整MRI序列的序列模块，其根据被称为序列协议的更抽象的参数集来直接或间接地控制一个或更多个其他序列模块，例如方法或基本元素。MRI序列和序列协议可以用于对脉冲序列进行实例化。

由于与各个序列块或方法相关联的参数的依赖关系深度，因此组合序列块或方法是具有挑战性的，因为方法和参数依赖关系——即计算各个序列块所必需的依赖关系——难以抽象。更确切地，操作者必须确切地知道各个序列块或方法依赖于哪些参数，以使相应参数在计算该序列块时容易获得。

换句话说，序列遵循分层结构。例如，对诸如梯形梯度脉冲或正弦形射频脉冲的基本脉冲进行组合以实现切片(slice)选择。然后，它们例如被进一步组合以获得激励模块，并且可以与诸如读出、背景抑制、扰相(spoiling)、环结构等的甚至更多模块组合成能够获取医学图像的适当序列。开发用于磁共振治疗的序列的特殊性在于模块之间的依赖关系经常跨越分层边界。例如，切片选择的基础脉冲的参数和读出的基础脉冲的参数直接相互依赖。因此，开发序列的主要任务是将根深蒂固的概念(concept)改变成另一概念，同时使序列和层次的其余部分保持不变。然而，新概念可能意味着与其他模块的完全不同的连接或依赖关系，这连同可能的副作用(side effect)一起必须由序列开发者考虑和解决。

用于确定用于磁共振成像的脉冲序列的现有解决方案混合了序列的整体定义和模块化定义。两种极端对于开发过程都具有显著的缺点，并且两种概念的混合共享两种概念的缺点。