[发明专利]加速多对比度PROPELLER的系统和方法

说明书

本文公开了加速多对比度PROPELLER的系统和方法。使用围绕k空间中心的多个径向指向的叶片以旋转方式对k空间进行采样。为第一对比度获取第一叶片子集，并且为第二对比度获取第二叶片子集。组合第一叶片子集和第二叶片子集的高频分量，以产生第一对比度的图像。以及组合第二叶片子集和第一叶片子集的高频分量，以产生第二对比度的图像。

技术领域

本公开涉及用于磁共振成像(MRI)的具有增强重建的周期性旋转重叠平行线(PROPELLER)，并且更具体地，涉及加速多对比度PROPELLER。

背景技术

PROPELLER(具有增强重建的周期性旋转重叠平行线)技术作为一种运动缩减MRI方法，该方法使用一组围绕k空间中心的径向指向的带或“叶片”以旋转方式对k空间进行采样。每个叶片由多个平行的相位编码线构成，可以使用自旋回波或梯度回波方法收集这些编码线。通过k空间的PROPELLER轨迹具有独特优势。每个叶片穿过k空间中心，因此即使k空间在角度方向上欠采样，对比度信息也能很好地保留。在该区域的过采样还提供了信息冗余，并且因此可以将每个新叶片的数据与之前叶片的数据进行比较，以确保一致性。如果患者在叶片之间移动，第二个叶片的数据可以基于其中心信息看起来的异常程度进行校正(或甚至完全丢弃)。

在临床应用中，MRI扫描获得同一解剖切片的不同对比度的图像。多对比度磁共振(MR)图像包含类似但不相同的图像结构。通过比较同一区域的多对比度MR图像，放射科医生可以检测出细微的异常，诸如发展中的肿瘤。如本文所使用的，“对比度”是指由于MR特性的差异而导致的各种组织(诸如水基组织、脂肪基组织和流体)的MR图像上的信号强度的差异。例如，质子密度(PD)加权图像反映了被分析的各种组织/流体的自旋密度的差异。T1加权图像反映了沿纵向恢复磁化的弛豫时间的差异。T2加权图像反映了沿横向恢复磁化的弛豫时间的差异。短TI反转恢复(STIR)图像抑制来自脂肪的信号。流体衰减反转恢复(FLAIR)图像抑制来自流体的信号，等等。

PROPELLER可以用于通过用不同的扫描参数(诸如不同的回波时间(TE)和重复时间(TR))执行若干PROPELLER序列来获得各个对比度，诸如PD、T1、T2加权图像等。例如，对于脑部扫描，通常需要T1、T2加权和T2-FLAIR图像；对于脊柱扫描，需要T1-FLAIR、T2加权和STIR；对于肌肉骨骼(MSK)扫描，需要T1、T2和PD加权图像等等。逐个扫描所有期望的对比度需要很长时间。通常期望减少多对比度图像的扫描时间，同时保持PROPELLER的良好质量。

发明内容

在一个实施方案中，本公开提供了一种用于通过PROPELLER获得多对比度图像的方法。所述方法包括使用围绕k空间中心的多个径向指向的叶片以旋转方式对k空间进行采样。为第一对比度获取第一叶片子集，并且为第二对比度获取第二叶片子集。所述方法还包括：组合第一叶片子集和第二叶片子集的高频分量，以产生第一对比度的图像；以及组合第二叶片子集和第一叶片子集的高频分量，以产生第二对比度的图像。

在另一个实施方案中，本公开提供了一种处理系统。所述处理系统包括存储设备，该存储设备存储指令；和处理器，该处理器耦接到存储设备。当执行指令时，处理器指示MRI扫描仪使用围绕k空间中心的多个径向指向的叶片以旋转方式对k空间进行采样。为第一对比度获取第一叶片子集，并且为第二对比度获取第二叶片子集。处理器还组合第一叶片子集和第二叶片子集的高频分量，以产生第一对比度的图像，并且组合第二叶片子集和第一叶片子集的高频分量，以产生第二对比度的图像。

附图说明

通过阅读以下详细描述并且参考附图，可以更好地理解本公开的各个方面，其中：

图1是根据一个示例性实施方案的一种磁共振成像(MRI)系统的示意图；

图2A示意性地示出了根据PROPELLER技术获取的k空间数据的多个叶片；

图2B示意性地示出了图2A所示的叶片中的一个叶片；