[发明专利]在多梯度回波MRI中对场波动的回顾性校正

说明书

对多梯度回波MR成像数据执行迭代重建以生成重建的MR图像(36)。所述迭代重建使用将所述MR成像数据与所述重建的MR图像进行关联的模型(30)。所述模型包括参数化磁场波动分量(32)。在执行所述迭代重建期间，更新所述模型的所述参数化磁场波动分量的参数以优化成本函数(40)，所述成本函数取决于所述重建的MR图像相对于所述模型的所述参数化磁场波动分量的所述参数的偏导数。可以进一步处理所述图像以生成R₂*映射图(50)、SWI图像(52)或QSM映射图(54)。

技术领域

下文总体上涉及磁共振(MR)成像领域、梯度回波(GRE)MR成像领域和相关的成像领域，例如，R₂*映射、磁敏感加权成像(SWI)或定量磁敏感映射(QSM)等。

背景技术

梯度回波(GRE)磁共振(MR)成像技术有利地在相对较短的采集时间内采集高分辨率三维(3D)数据。然而，GRE序列缺少180°的重聚焦射频脉冲，因此对磁场不均匀性敏感。由于对非共振效应的敏感性，即使感兴趣组织在扫描期间保持不动，由呼吸或其他对象运动引发的生理波动也会导致伪影。在长回波时间(例如几十毫秒左右，其通常例如用于基于GRE的成像技术(例如，磁敏感加权成像(SWI)或定量磁敏感映射(QSM))或R₂*映射)的情况下尤为如此。由于在相位编码期间磁场波动随时间变化，因此能够使用额外的测量结果来校正磁场波动。但是这需要添加额外的硬件和/或增加采集序列(例如，添加导航回波)。

下文公开了新的且改进的系统、设备和方法。

发明内容

在一个公开方面中，一种非瞬态存储介质存储指令，所述指令能由计算机读取和运行以执行磁共振(MR)图像重建方法。对多梯度回波MR成像数据执行迭代重建以生成重建的MR图像。所述迭代重建使用将所述MR成像数据与所述重建的MR图像进行关联的模型。所述模型包括参数化磁场波动分量。所述模型包括参数化磁场波动分量。在执行所述迭代重建期间，更新所述模型的所述参数化磁场波动分量的参数以优化成本函数，所述成本函数取决于所述重建的MR图像相对于所述模型的所述参数化磁场波动分量的所述参数的偏导数。在一些实施例中，所述参数化磁场波动分量包括其中，T_E是在k空间位置k(t)处的所述MR成像数据的回波时间，并且ω(r,k(t))包括所述参数化磁场波动分量的参数。在一些实施例中，所述参数化磁场波动分量将所述磁场波动建模为空间均匀的时间磁场波动，并且所述参数化磁场波动分量包括其中，T_E是在k空间位置k处的所述MR成像数据的回波时间，并且ω(k)包括所述参数化磁场波动分量的参数。在一些实施例中，所述参数化磁场波动分量将所述磁场波动建模为在生成所述多梯度回波MR成像数据的MR成像数据采集的单个重复时间(TR)内在时间上恒定。

在另一公开方面中，一种MR图像重建设备包括计算机以及存储指令的非瞬态存储介质，所述指令能由所述计算机读取和运行以执行MR图像重建方法。在所述方法中，执行对多梯度回波MR成像数据的迭代重建以生成重建的MR图像。所述迭代重建使用将所述MR成像数据与所述重建的MR图像进行关联的模型。所述模型包括具有参数的参数化磁场波动分量，所述参数在所述迭代重建期间被更新。在一些实施例中，所述参数化磁场波动分量包括ω(r,k(t))T_E的指数函数或其他函数，其中，T_E是在k空间位置k(t)处的所述MR成像数据的回波时间，并且ω(r,k(t))包括所述参数化磁场波动分量的参数。在一些实施例中，所述参数化磁场波动分量将所述磁场波动建模为空间均匀的时间磁场波动；例如，所述参数化磁场波动分量可以包括ω(k(t))T_E的函数，其中，T_E是在k空间位置k处的所述MR成像数据的回波时间，并且ω(k)包括所述参数化磁场波动分量的参数。所述MR图像重建设备还可以包括与所述计算机操作性连接的显示器，其中，所存储的指令还能由所述计算机读取和运行以执行定量磁敏感映射(QSM)并在所述显示器上显示QSM映射图并且/或者能由所述计算机进一步读取和运行以在所述显示器上显示所述重建的MR图像。