[发明专利]利用字典再压缩的磁共振指纹

说明书

本发明涉及利用字典再压缩的磁共振指纹。方法、MR系统和存储介质提供第一磁共振指纹字典，该磁共振指纹字典的指纹具有第一长度，提供至少一个变换矩阵，变换矩阵至少被设计为将指纹缩短到比第一长度短的第二长度，通过将第一磁共振指纹字典与变换矩阵相乘来获得第二磁共振指纹字典，该磁共振指纹字典的指纹具有第二长度。

技术领域

本发明涉及用于减少由磁共振指纹(“MRF”)创建的参数映射中的伪像的方法。

背景技术

获取磁共振(“MR”)图像的基本问题是扫描时间。该时间最初通过软件方法以优化的脉冲序列的形式减少，其中脉冲的翻转角、其数目、梯度的设置或各个序列部分之间的等待时间被修改。因此，可以使用FLASH方法将梯度回波图像的获取从几分钟减少到几秒钟。虽然这会改变对比度行为，但它仍然是T₂^*依赖的。RARE方法作为基于自旋回波的快速成像方法是众所周知的。存在诸如GRASE或TrueFISP的其他方法，其涉及基本方法的组合。

为了实现获取时间的进一步减少，已经提出使用多个线圈用于读出扫描信号。这里，并非所有k空间线都被获取；而是仅使用多个线圈来获取所选择的选定k空间线。这也称为欠采样。为了防止由于该过程而在重建图像中出现的混叠伪影，即折叠效应，使用需要更少的k空间线的不同的重建算法，因此对k空间线的更耗时的扫描(填充)是不必要的。

这样的重建方法通常在缩写词GRAPPA(GeneRalized AutocalibratingPartially Parallel Acquisition)、SENSE(SENSitivity Encoding for fast MRI)和SMASH(SiMultaneous Acquisition of Spatial Harmonics)下被提及。

即使这些方法极大地减少了扫描时间，但获取参数映射如T₁映射仍然是耗时的。因此，通常，获取具有关于物理参数的已知权重的常规图像。例如，具有长回波时间TE的FLASH序列产生T₂^*加权图像。

这些定性图像可以由放射科医师或通常由医生针对特定的疾病特征进行解释。这样的解释需要大量经验，但由于仅检查信号差异的事实而保持高度主观性。

与此相比，通过使用定量MR成像技术，可以在人类中确定扫描的检查对象的绝对特性，例如特别是组织特异的T1和T2弛豫(relaxation)。特性可以例如被表示为参数映射，其以空间分辨的方式再现参数值诸如相应的弛豫时间。因此，定量技术提供了客观可比性的优点，但是，由于扫描时间长，定量技术目前很少用作例行事项。

通过使用较新的扫描方法，例如磁共振指纹方法(MRF方法)，可以将长扫描时间的缺点降低到可接受的程度。这些方法的原理是通过序列参数(翻转角、TR、梯度......)的伪随机变化生成各种物质的良好可微信号特征。物质的不同弛豫参数响应于激励模式产生不同的信号演变。将获得的信号演变与预先创建的大量模拟信号演变进行比较。单个模拟信号演变称为“指纹”。指纹的总体称为“字典”。通过改变作为表观扩散系数(apparentdiffusion coefficient)的期望的参数即T₁、T₂、B₀、B₁或ADC来模拟指纹。将测量和模拟的信号演变进行比较并且找到最佳匹配的处理称为“匹配”。与扫描的指纹特征最相似的指纹特征确定所讨论的像素的弛豫参数，例如T₁和T₂，这进而允许得出关于MR信号所源自的组织的结论以便创建该像素的信号。

在例如Ma等人的文章“Magnetic Resonance Fingerprinting”，Nature，495：第187至192页(2013)中描述了磁共振指纹方法。