[发明专利]运动校正的压缩感知磁共振成像

说明书

本发明提供了一种磁共振成像系统(100)，包括：存储器(150)，其用于存储机器可执行指令(160)并且用于存储根据压缩感知磁共振成像协议来采集测量的磁共振数据的脉冲序列命令(162)；以及处理器(144)，其用于控制所述磁共振成像系统。对所述机器可执行指令的执行使所述处理器：利用所述脉冲序列命令来控制(200)所述磁共振成像系统以采集所述测量的磁共振数据，其中，所述测量的磁共振数据被采集为测量的数据部分(164)，其中，所述测量的数据部分中的每个是在一时间段期间被采集的；根据所述压缩感知磁共振成像协议使用所述测量的磁共振数据来重建(202)中间磁共振图像(168)；使用所述中间磁共振图像针对所述测量的数据部分中的每个来计算(204)预测的数据部分(170)；使用所述预测的数据部分针对所述测量的数据部分中的每个来计算(206)残差(172)；在所述残差在预定阈值之上的情况下将所述测量的数据部分中的一个或多个识别(208)为异常数据部分(176)；并且根据所述压缩感知磁共振成像协议使用所述测量的磁共振数据来重建(210)校正的磁共振图像(178)，并且其中，一个或多个所述异常数据部分从对所述校正的磁共振图像的所述重建中被排除。

技术领域

本发明涉及磁共振成像，具体涉及压缩感知磁共振成像。

背景技术

磁共振成像(MRI)扫描器使用大的静态磁场来对齐原子的核自旋，作为用于产生患者的身体内的图像的流程的一部分。该大的静态磁场被称为B0场或主磁场。

一种空间编码的方法是使用磁场梯度线圈。通常存在用来沿着三个不同正交方向生成三个不同梯度磁场的三个线圈。

在MRI扫描期间，由一个或多个发射器线圈生成的射频(RF)脉冲引起所谓的B1场。另外，施加的梯度场和B1场确实引起对有效局部磁场的干扰。RF信号然后由核自旋发射并且由一个或多个接收器线圈探测。这些RF信号包含在k空间中编码的图像数据。k空间的中心区域一般比k空间的外部区域包含更多的图像信息。奈奎斯特采样定理是充分的，但不一定是必要的条件。可接受的磁共振图像经常能够通过比由奈奎斯特定理规定的更少地对k空间进行采样来重建。

Lustig、Michael等人的综述文章“Compressed sensing MRI”(IEEE SignalProcessing Magazine 25.2(2008)：72-82)描述了一种被称为压缩感知(CS)的技术，其中，磁共振(MR)图像使用k空间的稀疏采样来进行采集。

发明内容

本发明在独立权利要求中提供了一种磁共振成像系统、一种计算机程序产品以及一种方法。在从属权利要求中给出了实施例。

本发明的实施例可以提供用于改善使用压缩感知磁共振成像协议产生的磁共振图像的质量的手段。使用CS对图像的重建是迭代过程。得到的图像不一定会匹配k空间中的原始磁共振数据样本。本文中描述的技术使用CS的那些特征来识别可能由于正被成像的对象的运动而被损害或由于其他原因而被损坏的数据。采集的磁共振数据首先用来根据CS成像协议来重建图像。这得到中间磁共振图像。其次，该图像然后用来计算预测的k空间数据(在本文中被称为预测的数据部分)。k空间中的足够的数据部分被测量，以允许对中间磁共振图像的重建。中间磁共振图像可以具有低空间分辨率、小的视场，并且当并行成像被使用时，具有高折叠度。中间磁共振图像的质量越好，异常越能够被准确地识别，并且可能需要压缩感知重建中的更少的迭代次数来实现更高的图像质量。中间磁共振图像从测量的磁共振信号(即k空间数据点或数据部分(k空间轮廓))来重建。使用测量的磁共振数据来重建中间磁共振图像可以包括整体覆盖的k空间的整体k空间覆盖被用于重建中间磁共振图像。所有实际测量的数据部分的子集可以足以重建低分辨率和/或低视场的中间磁共振图像。