[发明专利]噪声抑制方法和设备

说明书

根据一些方面，提供了一种抑制磁共振成像系统的环境中的噪声的方法。该方法包括：基于分别由至少一个主线圈和至少一个辅助传感器从环境中获得的多个校准测量结果来估计传递函数，至少部分地基于该传递函数来估计由至少一个主线圈接收的磁共振信号中存在的噪声，以及使用噪声估计来抑制磁共振信号中的噪声。

本申请为于2017年4月1日提交、申请号为201580053879.9、发明名称为“噪声抑制方法和设备”的中国专利申请的分案申请。所述母案申请的国际申请日为2015年9月4日，国际申请号为PCT/US2015/048479。

背景技术

磁共振成像(MRI)为许多应用提供了重要的成像模态，并且广泛用于临床和研究环境中以产生人体内部的图像。作为一般性的，MRI基于检测磁共振(MR)信号，其是响应于由施加的电磁场导致的状态变化而由原子发射的电磁波。例如，核磁共振(NMR)技术包括：在被成像的对象中的原子(例如，人体组织中的原子)的核自旋的重新排列或弛豫时，检测从激发的原子的核发射的MR信号。检测的MR信号可以被处理以产生图像，这在医学应用的环境中，允许对身体内的内部结构和/或生物过程进行调查以用于诊断、治疗和/或研究目的。

MRI由于在没有其他模态的安全性考虑(例如，不需要使受试者暴露于电离辐射例如x射线或将放射性物质引入身体)下产生具有相对高分辨率和对比度的非侵入性图像的能力而为生物成像提供了有吸引力的成像模态。另外，MRI特别适合于提供软组织对比度，其可以用于对其他成像模态不能令人满意地成像的主题进行成像。此外，MR技术能够捕获关于其他模态不能获取的结构和/或生物过程的信息。然而，MRI存在许多缺点，对于给定的成像应用，这可能涉及设备的相对高的成本、有限的可用性(例如，难以获得对临床MRI扫描仪的访问)和/或图像采集过程的长度。

临床MRI的趋势是增加MRI扫描仪的场强度，以改进扫描时间、图像分辨率和图像对比度中的一个或更多个，这反而继续提高了成本。绝大多数安装的MRI扫描仪在1.5或3特斯拉(T)下工作，这指的是主磁场B_o的场强。临床MRI扫描仪的粗略成本估计为每特斯拉大约一百万美元，这没有将操作这样的MRI扫描仪所涉及的实质性操作成本、服务成本和维护成本考虑在内。

这些高场MRI系统通常需要大的超导磁体和相关联的电子器件，以生成对象(例如，患者)在其中成像的强均匀静磁场(B_o)。这样的系统的尺寸是相当大的，其中，典型的高场MRI装置包括用于磁体、电子器件、热管理系统和控制台区域的多个房间。高场MRI系统的尺寸和费用通常限制它们在以下设施的使用，如具有充足的空间和资源来购买和维护它们的医院和学术研究中心。高场MRI系统的高成本和大量空间需求导致MRI扫描仪的可用性有限。因此，如下面进一步详细讨论的，常常存在以下临床情况：MRI扫描将是有益的，但是由于上述一个或更多个限制而是不实际的或不可行的。

发明内容

发明人开发了基于从环境中获得的噪声测量的噪声抑制和/或避免技术。噪声测量随后用于通过以下减小在操作期间由磁共振成像(MRI)系统检测的MR信号中存在的噪声：抑制环境噪声、将MRI系统配置成在具有较少噪声的频带或频率区间(frequency bin)中操作、或两者。

一些实施方式包括一种抑制磁共振成像系统的环境中的噪声的方法，该方法包括：基于分别由至少一个主线圈和至少一个辅助传感器从环境中获得的多个校准测量结果来估计传递函数，至少部分地基于该传递函数来估计由至少一个主线圈接收的磁共振信号中存在的噪声，以及使用该噪声估计来抑制磁共振信号中的噪声。

一些实施方式包括一种磁共振成像系统，其包括至少一个主线圈、至少一个辅助传感器、至少一个控制器，该至少一个控制器被配置成：使至少一个主线圈和至少一个辅助传感器各自从磁共振成像系统的环境中获得多个校准测量结果，以及基于相应的多个校准测量结果来估计传递函数；该控制器还被配置成：至少部分地基于该传递函数来估计由至少一个主线圈接收的磁共振信号中存在的噪声，以及使用噪声估计来抑制磁共振信号中的噪声。