[发明专利]磁共振体积成像

说明书

可以从磁共振成像系统(MRI)获取在患者运动期间与患者解剖结构的一部分有关的参考数据，以形成患者运动库。在关注时间期间，获取可能与参考数据有关的跟踪数据。在关注时间期间且与获取跟踪数据近似同时地获取部分体积数据。可以由所获取的部分体积数据和所获取的跟踪数据构建表示特定运动状态的患者解剖结构的体积图像。

相关申请的交叉引用

本申请要求2016年6月22日提交且标题为“MAGNETIC RESONANCE VOLUMETRICIMAGING”的美国临时申请No.62/353530的优先权和权益，此处以引用的方式将该申请的内容全文并入。

技术领域

这里描述的主题涉及用于磁共振数据获取和图像重建的系统、方法以及计算机程序。

背景技术

用磁共振成像系统进行的患者的三维或体积成像可以为患者诊断和治疗提供有价值的信息。该成像还可以对具有描绘患者组织随着时间的过去的运动的体积图像序列的益处有价值。这种成像在领域中可以被称为4D MRI、电影MRI或有时被称为实时MRI。

发明内容

在一个方面中，从磁共振成像系统(MRI)获取在患者运动期间与患者解剖结构的一部分有关的参考数据，以形成患者运动库。在关注时间期间，获取能够与参考数据有关的跟踪数据。在关注时间期间且与获取跟踪数据近似同时地获取部分体积数据。可以由所获取的部分体积数据和所获取的跟踪数据构建表示特定运动状态的患者解剖结构的体积图像。

在一些变体中，可以可选地以任意可行的组合包括以下特征中的一个或多个。

参考数据可以是穿过患者解剖结构的一部分的集成投影。集成投影可以基于患者解剖结构与MRI系统之间的角度变换为平面k空间数据。

跟踪数据可以与能够用于重建患者解剖结构的对应于跟踪数据与参考数据的最近匹配的部分的放射k空间数据的子集对应。

跟踪数据和部分体积数据可以以直接序列获取。获取跟踪数据可以包括在沿着k空间中的单个放射线获取跟踪数据的情况下代替在先前获取的放射k空间数据中的对应放射线。参考数据、跟踪数据以及部分体积数据可以是k空间数据或平面图像数据。部分体积数据可以与跟踪数据相关。

跟踪数据可以通过以下方式来与参考数据有关，包括：通过数字内插、外推或平移使参考数据变形，以改善描述使跟踪数据与参考数据有关的质量的拟合优度度量。变形还可以基于从跟踪数据测量的患者运动的速度。

部分体积数据可以根据k空间区域的预定义序列来获取或者可以与来自尚未被获取的预定义序列的k空间区域对应。部分体积数据可以是与患者解剖结构的部分中的平面对应的平面数据。

部分体积数据可以紧接在跟踪数据的获取之后获取。而且，跟踪数据和部分体积数据的获取可以是连续的且在获取跟踪数据与部分体积数据之间交替。

跟踪数据或部分体积数据的至少一些可以被添加到患者运动库。跟踪数据可以是平面k空间数据或三维k空间数据。

可以构建并组合体积图像，以生成时间分辨体积图像序列。体积图像的构建可以包括将患者运动库分区(partition)成运动状态，每个运动状态对应于患者运动的一部分。而且，通过找到跟踪数据与参考数据之间的最近匹配来确定与跟踪数据对应的运动状态。基于所确定的运动状态，可以将在多个运动状态中的一个期间获取的部分体积数据添加到与运动状态中的所述一个对应的体积数据集，所构建的体积图像包括部分体积数据的完全集。

可以至少基于跟踪数据向患者施予放射治疗。而且，关注时间可以在向患者施予放射治疗期间。关注时间可以在诊断观察时段期间。参考数据的获取可以在向患者施予放射治疗之前发生。参考数据的获取可以在向患者施予放射治疗之后发生。

在相互关联的方面中，可以在患者治疗期间获取来自与患者交叉的至少一个平面的跟踪数据和患者的关注体积的部分体积数据。