PROPELLER磁共振成像

摘要

本发明提供了一种被配置用于根据PROPELLER磁共振成像协议从成像区(108)采集磁共振数据(142)的磁共振成像系统(100)。脉冲序列数据被配置为使得针对磁共振数据的多个刀锋中的每个的所述脉冲序列数据包括针对多个天线元件中的每个(126、126′、126″、126″′)同时采集的线圈特异性磁共振数据(146、146′、146″、146″′)。所述磁共振成像系统还被配置为针对每个刀锋执行以下操作：依据平行成像磁共振成像协议，根据针对每个天线元件的所述线圈特异性磁共振数据重建(214)刀锋图像(150、150′)；使用一组线圈灵敏度、所述刀锋图像以及所述线圈特异性磁共振数据来针对所述刀锋图像构建(218)Chi地图(154、154′)。

权利要求

1.一种用于从成像区(108)采集磁共振数据(142)的磁共振成像系统(100)，其中，所述磁共振成像系统包括：-射频系统(122、124)，其用于采集所述磁共振数据，其中，所述射频系统包括具有多个天线元件(126、126′、126″、126″′)的磁共振天线(124)；

-处理器(134)，其用于控制所述磁共振成像系统；以及

-存储器(138、140)，其包含脉冲序列数据(143)、针对所述多个天线元件的一组线圈灵敏度(156)，以及机器可执行指令(160、162、164)；其中，所述脉冲序列数据被配置为使得所述处理器根据PROPELLER磁共振成像协议采集所述磁共振数据，作为磁共振数据的多个刀锋(144、144′)；其中，所述脉冲序列数据还被配置为使得磁共振数据的所述多个刀锋中的每个包括针对所述多个天线元件中的每个同时采集的线圈特异性磁共振数据(146、146′、

146″、146″′)；

其中，运行所述机器可执行指令使得所述处理器使用所述脉冲序列数据采集(200)磁共振数据的所述多个刀锋以控制所述磁共振成像系统；并且其中，运行所述机器可执行指令还使得所述处理器针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个执行以下操作：

-依据平行成像磁共振成像协议，根据针对所述多个天线元件中的每个的所述线圈特异性磁共振数据重建(214)刀锋图像(150、150′)；

-使用所述一组线圈灵敏度、所述刀锋图像以及所述线圈特异性磁共振数据来针对所述刀锋图像构建(218)Chi地图(154、154′)，其中，所述Chi地图包括针对所述刀锋图像中的每个体素的体素，其中，所述Chi地图的每个体素描述所述刀锋图像的所述体素包含伪影的可能性，并且其中，运行所述指令还使得所述处理器根据所述线圈特异性磁共振数据针对所述多个天线元件中的每个重建(212)测量出的线圈图像(148、148′、148″、148″′)，其中，运行所述机器可执行指令还使得所述处理器通过使用所述一组线圈灵敏度反折叠所述刀锋图像来针对所述多个天线元件中的每个构建(216)参考线圈图像(152、152′、152″、

152″′)，并且其中，所述Chi地图是通过对针对所述每个天线元件中的每个的所述测量出的线圈图像与所述参考线圈图像之间的差异取范数而针对所述刀锋图像构建的。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，所述Chi地图具有值：Chi＝∑iNorm(mi-Sipi)，其中，i表示从所述多个线圈元件中选取的线圈元件，Si是针对线圈元件i的线圈灵敏度编码矩阵，mi是针对线圈元件i的所述测量出的线圈图像，并且pi是所述刀锋图像。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，运行所述机器可执行指令还使得所述处理器通过针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个将每幅刀锋图像变换到k空间来计算(400)k空间刀锋数据(300、300′、300″、300″′)，其中，运行所述指令还使得所述处理器通过对来自每个k空间刀锋数据的中央k空间区域进行傅里叶变换来针对磁共振数据的所述多个刀锋重建(402)低分辨率刀锋图像(303、303′)，其中，所述低分辨率刀锋地图具有指定的分辨率，其中，运行所述指令还使得所述处理器通过将针对每幅刀锋图像的所述Chi地图映射到所述指定的分辨率来针对每幅刀锋图像计算(404)低分辨率Chi地图。

4.根据权利要求3所述的磁共振成像系统，其中，运行所述指令还使得所述处理器通过使用针对所述多个刀锋中的每个的所述k空间刀锋数据和所述低分辨率Chi地图执行经修改的PROPELLER运动校正来计算(406)经校正的k空间数据(306)。

5.根据权利要求4所述的磁共振成像系统，其中，运行所述指令还使得所述处理器使用所述经校正的k空间数据来重建(408)磁共振图像(308)。

6.根据权利要求4或5所述的磁共振成像系统，其中，运行所述指令还使得所述处理器通过迭代地比较针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个的所述低分辨率刀锋图像与针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个的所有其它的所述低分辨率刀锋图像来执行所述经修改的PROPELLER运动校正，其中，所述经修改的PROPELLER运动校正并入对针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个的所述低分辨率Chi地图的分析。

7.根据权利要求6所述的磁共振成像系统，其中，通过在所述低分辨率Chi地图中的对应像素高于预定阈值时忽略所述低分辨率刀锋图像中的像素，所述经修改的PROPELLER运动校正并入所述低分辨率Chi地图。

8.根据权利要求6所述的磁共振成像系统，其中，通过在迭代比较期间使用所述低分辨率Chi地图中的对应像素的值对所述低分辨率刀锋图像的像素进行加权，所述经修改的PROPELLER运动校正并入所述低分辨率Chi地图。

9.根据权利要求3至8中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，运行所述指令使得所述处理器通过对针对每个刀锋的所述低分辨率图像取平均来计算无伪影的低分辨率图像(600)，其中，运行所述指令使得所述处理器使用所述低分辨率Chi地图对来自每幅低分辨率刀锋图像的每个像素的贡献进行加权。

10.根据权利要求9所述的磁共振成像系统，其中，运行所述指令使得所述处理器使用所述无伪影的低分辨率图像来计算针对所述多个天线元件中的每个的经校正的线圈灵敏度地图(602)。

11.根据权利要求6所述的磁共振成像系统，其中，运行所述指令还使得所述处理器使用针对所述多个天线元件中的每个的经校正的线圈灵敏度地图(602)替代(604)所述一组线圈灵敏度，其中，运行所述指令使得所述处理器在替代所述线圈灵敏度地图之后针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个重复(604)以下步骤：-根据所述线圈特异性磁共振数据针对所述多个天线元件中的每个重建所述测量出的线圈图像；

-通过使用所述一组线圈灵敏度反折叠所述刀锋图像来针对所述多个天线元件中的每个构建所述参考线圈图像；

-使用所述一组线圈灵敏度、所述刀锋图像以及所述线圈特异性磁共振数据来针对所述刀锋图像构建(218)所述Chi地图(154、154′)；并且-通过将每幅刀锋图像变换到k空间来计算所述k空间刀锋数据；并且其中，运行所述指令还使得所述处理器进行以下操作：-通过在替换所述线圈灵敏度地图之后使用所述k空间刀锋数据执行(606)PROPELLER运动校正来计算最终的k空间数据(504)；并且-使用所述最终的k空间数据来计算(608)最终的磁共振图像(506)。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述平行成像磁共振成像协议是以下中的任一个：SENSE协议、GRAPPA协议以及混合SENSE-GRAPPA协议。

13.一种操作磁共振成像系统(100)的方法，其中，所述磁共振成像系统被配置用于从成像区采集磁共振数据(142)，其中，所述磁共振成像系统包括射频系统(122、124)，所述射频系统用于采集所述磁共振数据，其中，所述射频系统包括具有多个天线元件(126、126′、

126″、126″′)的磁共振天线(124)；其中，脉冲序列数据被配置为使得处理器根据PROPELLER磁共振成像协议采集所述磁共振数据，作为磁共振数据的多个刀锋(144、144′)；其中，所述脉冲序列数据还被配置为使得磁共振数据的所述多个刀锋包括针对所述多个天线元件中的每个同时采集的线圈特异性磁共振数据(146、146′、146″、146″′)；

其中，所述方法包括使用所述脉冲序列数据采集(200)磁共振数据的所述多个刀锋以控制所述磁共振成像系统的步骤；并且其中，所述方法还包括针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个执行以下步骤：

-依据平行成像磁共振成像协议，根据针对所述多个天线元件中的每个的所述线圈特异性磁共振数据重建(214)刀锋图像(150、150′)；

-使用所述一组线圈灵敏度、所述刀锋图像以及所述线圈特异性磁共振数据来针对所述刀锋图像构建(218)Chi地图(154、154′)，其中，所述Chi地图包括针对所述刀锋图像中的每个体素的体素，其中，所述Chi地图的每个体素描述所述刀锋图像的所述体素包含伪影的可能性，并且-根据所述线圈特异性磁共振数据针对所述多个天线元件中的每个重建(212)测量出的线圈图像(148、148′、148″、148″′)，其中，运行机器可执行指令还使得所述处理器通过使用所述一组线圈灵敏度反折叠所述刀锋图像来针对所述多个天线元件中的每个构建(216)参考线圈图像(152、152′、152″、152″′)，并且其中，所述Chi地图是通过对针对所述每个天线元件中的每个的所述测量出的线圈图像与所述参考线圈图像之间的差异取范数而针对所述刀锋图像构建的。

14.一种包括机器可执行指令(160、162、164)的计算机程序产品，所述机器可执行指令由控制磁共振成像系统(100)的处理器(134)的处理器运行，其中，所述磁共振成像系统被配置用于从成像区(108)采集磁共振数据(142)，其中，所述磁共振成像系统包括：-射频系统(122、124)，其用于采集所述磁共振数据，其中，所述射频系统包括具有多个天线元件(126、126′、126″、126″′)的磁共振天线(124)；

-处理器(134)，其用于控制所述磁共振成像系统；以及

-存储器(138、140)，其包含脉冲序列数据(143)以及针对所述多个天线元件的一组线圈灵敏度(156)；其中，所述脉冲序列数据被配置为使得所述处理器根据PROPELLER磁共振成像协议采集所述磁共振数据，作为磁共振数据的多个刀锋(144、144′)；其中，所述脉冲序列数据还被配置为使得磁共振数据的所述多个刀锋包括针对所述多个天线元件中的每个同时采集的线圈特异性磁共振数据(146、146′、146″、146″′)；

其中，运行所述机器可执行指令使得所述处理器使用所述脉冲序列数据采集(200)磁共振数据的所述多个刀锋以控制所述磁共振成像系统；并且其中，运行所述机器可执行指令(160、162、164)还使得所述处理器针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个执行以下操作：-依据平行成像磁共振成像协议，根据针对所述多个天线元件中的每个的所述线圈特异性磁共振数据重建(214)刀锋图像(150、150′)；

-使用所述一组线圈灵敏度、所述刀锋图像以及所述线圈特异性磁共振数据来针对所述刀锋图像构建(218)Chi地图(154、154′)，其中，所述Chi地图包括针对所述刀锋图像中的每个体素的体素，其中，所述Chi地图的每个体素描述所述刀锋图像的所述体素包含伪影的可能性，并且-根据所述线圈特异性磁共振数据针对所述多个天线元件中的每个重建(212)测量出的线圈图像(148、148′、148″、148″′)，其中，运行所述机器可执行指令还使得所述处理器通过使用所述一组线圈灵敏度反折叠所述刀锋图像来针对所述多个天线元件中的每个构建(216)参考线圈图像(152、152′、152″、152″′)，并且其中，所述Chi地图是通过对针对所述多个天线元件中的每个的所述测量出的线圈图像与所述参考线圈图像之间的差异取范数而针对所述刀锋图像构建的。

说明书

PROPELLER磁共振成像

技术领域

[0001] 本发明涉及磁共振成像，尤其是PROPELLER磁共振成像协议的使用。

背景技术

[0002] 磁共振成像(MRI)扫描器使用大型静态磁场来对齐原子的核自旋，作为用于在患者的身体内产生图像的流程的一部分。该大型静态磁场被称作B0场。

[0003] 在MRI扫描期间，由发射器线圈生成的射频(RF)脉冲引起对局部磁场的扰动，并且由接收器线圈检测由核自旋发出的RF信号。这些RF信号用于构建MRI图像。这些线圈也可以被称作天线。另外，发射器线圈和接收器线圈也能够被集成到执行两者功能的单个收发器线圈。能够理解，使用术语“收发器”线圈也指使用单独的发射器线圈和接收器线圈的系统。所发射的RF场被称作B1场。

[0004] 在较长的扫描期间，对象能够具有内部运动或外部运动，其会毁坏数据并导致具有模糊或伪影的图像。对抗这个问题的一种方法是通过成组采集磁共振成像数据，并且然后校正磁共振数据以考虑对象的运动。在具有增强重建(PROPELLER)的周期旋转的重叠平行线中，在直线框(也称作刀锋(blade))中采集磁共振成像数据。刀锋在k空间中关于彼此旋转，并且在k空间的中央具有重叠区域。对不同刀锋的重叠区域的比较使得能够比较对象的运动。例如，可以在Elsevier Academic Press(2004年)出版的Bernstein等人的“the handbook of MRI Pulse Sequences”的第915-919页查看该PROPELLER协议。

[0005] 在平行成像技术中，使用多个天线元件来同时采集数据。线圈灵敏度矩阵或线圈灵敏度地图(CSM)包含天线元件中的每个的空间灵敏度。线圈灵敏度地图然后被用于将使用个体天线元件中的每个采集的数据组合城单个复合图像。这大大加速了对磁共振图像的采集。在Bernstein等人的13.3章中概述了磁共振平行成像重建技术。

[0006] 美国专利US 7102348B2公开了一种执行与部分采集技术组合的PROPELLER磁共振成像协议的方法。

[0007] Richard Winklemann在 für Elektrotehcnik und Informationstechnik der Fridericiana Karlsruhe(2006)的博士论文“Improvements to highly accelerated Parallel Magnetic Resonance Imaging”公开了使用最小二乘(卡方)拟合偏差针对SENSE重建磁共振图像移除重影伪影和图像折叠伪影的若干方法。

[0008] 美国专利申请US2006/0232273关注使用k空间中的欠采样的PROPELLER采集。在每刀锋中并基于线圈灵敏度分布数据重建混叠图像，并且形成针对各个刀锋的未折叠图像。

发明内容

[0009] 本发明在独立权利要求中提供了磁共振成像系统，操作该磁共振成像系统的方法，以及计算机程序产品。在从属权利要求中给出了实施例。

[0010] 本领域的技术人员将认识到，本发明的各方面可以被实施为装置、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采用以下形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或在本文中全部被通称为“电路”、“模块”或“系统”的组合了软件方面和硬件方面的实施例。此外，本发明的各方面可以采用被实施在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，所述一个或多个计算机可读介质具有被实施在其上的计算机可执行代码。

[0011] 可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。本文中所使用的“计算机可读存储介质”涵盖可以存储能由计算设备的处理器执行的指令的任何有形存储介质。计算机可读存储介质可以被称为计算机可读非瞬态存储介质。计算机可读存储介质还可以被称为有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质还能够存储能够由计算设备的处理器访问的数据。
计算机可读存储媒介的范例包括但不限于：软盘、磁硬盘驱动器、固态硬盘、闪盘存储器、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘(CD)和数字多用盘(DVD)，例如，CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质还指能够由计算机设备经由网络或通信链路进行存取的各种类型的记录媒介。例如，可以在调制解调器上、在互联特网上或在局域网上检索数据。可以使用任何适当的介质来发射在计算机可读介质上实施的计算机可执行代码，所述任何适当的介质包括但不限于：无线、有线、光纤缆线、RF等，或前面的任何合适的组合。

[0012] 计算机可读信号介质可以包括例如在基带中或作为载波的部分的、在其中实施计算机可执行代码的传播的数据信号。这样的经传播的信号可以采用各种形式中的任何形式，包括但不限于：电磁、光学或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是这样的任何计算机可读介质：所述计算机可读介质不是计算机可读存储介质并且能够传递、传播或传输用于由指令执行系统、装置或设备使用的程序或与指令执行系统、装置或设备结合使用的程序。

[0013] “计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是能由处理器直接访问的任何存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的另外的范例。计算机存储设备是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计算机存储设备还可以是计算机存储器，或者反之亦然。

[0014] 本文中所使用的“处理器”涵盖能够运行程序或机器可执行指令或计算机可运行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应当被解读为可能包含多于一个处理器或处理核。处理器例如可以是多核处理器。处理器也可以指在单个计算机系统之内的或被分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备也应当被解读为可能指多个计算设备的集合或网络，所述多个计算设备每个均包括一个或多个处理器。计算机可运行代码可以由可以在相同的计算设备之内或者甚至可以被分布在多个计算设备上的多个处理器来运行。

[0015] 计算机可运行代码可以包括令处理器执行本发明的一方面的机器可执行指令或程序。用于执行针对本发明的各方面的操作的计算机可运行代码可以被写成一种或多种编程语言的任何组合，包括面向对象的编程语言(例如，Java、Smalltalk、C++等)和常规程序编程语言(例如，“C”编程语言或类似的编程语言)，并且被编译成机器可执行指令。在一些实例中，计算机可运行代码可以是高级语言的形式或是预编译的形式，并且可以与解读器联合使用，所述解读器联机生成机器可执行指令。

[0016] 计算机可运行代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为单机软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或服务器上运行。在后一种场景中，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，所述网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)的连接。

[0017] 参考根据本发明的实施例的流程图图示和/或方法、装置(系统)以及计算机程序产品的方框图描述了本发明的各方面。应当理解，在适当时能够由计算机可执行代码形式的计算机程序指令来实施流程图、图示和/或方框图的方框的每个方框或部分。还应当理解，当互不排斥时，可以对不同的流程图、图示和/或方框图中的方框进行组合。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施流程图和/或方框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的单元。

[0018] 这些计算机程序指令也可以被存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质能够指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备来以具体方式起作用，使得被存储在计算机可读介质中的指令产生制品，所述制品包括实施在流程图和/或一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的指令。

[0019] 计算机程序指令可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以引起要在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的一系列操作步骤，以产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上运行的指令提供用于实施在流程图和/或一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的过程。

[0020] 本文中所使用的“用户接口”是允许用户或操作者与计算机或计算机系统交互的接口。“用户接口”还可以被称为“人类接口设备”。用户接口可以向操作者提供信息或数据和/或从操作者接收信息或数据。用户接口可以使得来自操作者的输入能够被所述计算机接收，并且可以从计算机向用户提供输出。换言之，用户接口可以允许操作者控制或操纵计算机，并且接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。显示器或图形用户接口上对数据或信息的显示是向操作者提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触控板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏手柄、网络摄像头、头戴式受话器、变速杆、方向盘、脚踏板、有线手套、跳舞毯、遥控器以及加速度器来接收数据是使得能够从操作者接收信息或数据的用户接口部件的全部范例。

[0021] 本文中所使用的“硬件接口”涵盖使得计算机系统的处理器能够与外部计算设备和/或装置交互和/或控制外部计算设备和/或装置的接口。硬件接口可以允许处理器向外部计算设备和/或装置发送控制信号或指令。硬件接口还可以使得处理器能够与外部计算设备和/或装置交换数据。硬件接口的范例包括但不限于：通用串行总线、IEEE 1394端口、并行端口、IEEE 1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无线局域网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口以及数字输入接口。

[0022] 本文中所使用的“显示器”或“显示设备”涵盖适用于显示图像或数据的输出设备或用户接口。显示器可以输出视觉、听觉和或触觉的数据。显示器的范例包括，但不限于：计算机监视器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、阴极射线管(CRT)、存储管、双稳显示器、电子纸、矢量显示器、平板显示器、真空荧光显示器(VF)、发光二极管(LED)显示器、电致发光显示器(ELD)、等离子显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、投影仪以及头戴式显示器。

[0023] 磁共振(MR)数据在本文中被定义为是在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天线所记录的对通过原子自旋发射的射频信号的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范例。磁共振成像(MRI)图像在本文中被定义为是对在磁共振成像数据之内包含的解剖数据所重建的二维可视化或三维可视化。能够使用计算机来执行该可视化。

[0024] 本文所使用的脉冲序列数据涵盖包括命令或可以转译成命令的数据，处理器可以使用所述命令来控制磁共振成像系统以采集磁共振数据。

[0025] 本文所使用的磁共振成像协议涵盖用于采集磁共振数据的方法或技术。可以使用脉冲序列数据执行磁共振成像协议的实施方式。换言之，可以使用脉冲序列数据来对磁共振成像协议进行编程。

[0026] 本文所使用的PROPELLER磁共振成像协议涵盖也已知为如在本领域中公知的具有增强重建的周期旋转重叠平行线的磁共振成像协议。

[0027] 在本发明的一个方面中，提供了一种用于从成像区采集磁共振数据的磁共振成像系统。所述磁共振成像系统包括射频系统，所述射频系统用于采集所述磁共振数据。所述射频系统包括具有多个天线元件的磁共振天线。所述射频系统也包含例如发射器或接收器的物件，所述物件用于使用所述多个天线元件发射或接收射频信号。所述多个天线元件可以具有被递送到所述多个天线元件的射频功率的幅度和/或相位。所述磁共振成像系统还包括处理器，所述处理器用于控制所述磁共振成像系统。

[0028] 本文中所使用的处理器也被理解为涵盖一个或多个处理器。在一个或多个处理器的情况下，所述处理器例如可以利用多个或多于一个的处理器进行分布，所述一个或多于一个的处理器作为一个或多个计算机或控制系统的一部分。所述磁共振成像系统还包括存储器，所述存储器包含脉冲序列数据、针对所述多个天线元件的一组线圈灵敏度，以及机器可执行指令。本文中所使用的线圈灵敏度涵盖接收线圈的B1场的空间依赖性。所述一组线圈灵敏度指多个天线元件中的每个的线圈灵敏度。本文中所使用的术语线圈灵敏度或灵敏度旨在被解读为在本领域中用于各种平行成像技术所公知的。所述脉冲序列数据被配置为使得所述处理器根据PROPELLER磁共振成像协议采集所述磁共振数据，作为磁共振数据的多个刀锋。本文中所使用的磁共振数据的刀锋涵盖k空间的直线采样。在PROPELLER磁共振成像协议中，多组k空间(其每个被采集为直线框)关于彼此旋转。然后k空间的中央区域被过采样。能够在k空间或图像空间中彼此比较各个刀锋的k空间，以考虑在整个磁共振数据的采集期间对象的平移。

[0029] 所述脉冲序列数据还被配置为使得所述磁共振数据的所述多个刀锋包括针对所述多个天线元件中的每个同时采集的线圈特异性磁共振数据。换言之，使用平行成像技术采集磁共振数据的多个刀锋中的每个。

[0030] 运行所述机器可执行指令使得所述处理器使用所述脉冲序列数据采集磁共振数据的所述多个刀锋以控制所述磁共振成像系统。运行所述机器可执行指令还使得所述处理器针对所述磁共振数据的所述多个刀锋中的每个执行以下操作：依据平行成像磁共振成像协议，根据针对所述多个天线元件中的每个的所述线圈特异性磁共振数据重建刀锋图像。使用多个天线元件采集磁共振数据的刀锋中的每个。

[0031] 平行成像磁共振成像协议可以使用一组线圈灵敏度来将测量出的(根据线圈特异性磁共振数据重建的)线圈图像中的每幅组合成完整的刀锋图像。

[0032] 运行所述指令还使得所述处理器使用所述一组线圈灵敏度、所述刀锋图像以及所述线圈特异性磁共振数据来针对所述刀锋图像构建Chi地图。所述Chi地图包括针对所述刀锋图像中的每个体素的体素。所述Chi地图的每个体素描述所述刀锋图像的所述体素包含伪影的可能性。

[0033] 该实施例可以是有益的，这是因为重建Chi地图提供每幅刀锋图像有多可靠的量度。这可以用于评估特定刀锋图像或刀锋图像的特定部分是否被损坏。尤其地，如果一组线圈灵敏度是不正确的，则在刀锋图像中可能存在伪影或重建误差。Chi地图因此可以用作能够被检查以确定一组线圈灵敏度是否不正确以及特定刀锋图像是否不正确的指示或量。

[0034] 所述Chi地图能够是阈值，或者个体值能够被用作针对后续计算的加权或可能性，例如改善一组线圈灵敏度，或者用于执行图像校正。

[0035] 能够在k空间或图像空间中计算Chi地图。在图像空间中，人们将线圈磁共振数据转换到图像空间中，并且然后进行比较。在k空间中，刀锋图像被转换到k空间并与k空间中的个体值进行比较，并且然后该地图能够被转换回到图像空间中。

[0036] 在另一实施例中，运行所述机器可执行指令还使得所述处理器针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个执行以下步骤：根据所述线圈特异性磁共振数据针对所述多个天线元件中的每个重建测量出的线圈图像。利用针对特定刀锋的每个天线元件采集的数据被重建成针对该特定线圈元件的图像。运行所述机器可执行指令还包括使得所述处理器通过使用所述一组线圈灵敏度反折叠所述刀锋图像来针对所述多个天线元件中的每个构建参考线圈图像。根据针对特定刀锋的所有测量出的线圈图像构建刀锋图像。然后使用刀锋图像来计算参考线圈图像。这例如可以通过执行线圈灵敏度与刀锋图像的矩阵或矢量相乘来完成。在平行成像技术中，能够使用一组线圈灵敏度将来自天线元件中的每个的测量结果“折叠”成单幅图像。在“反折叠”中，执行相反的操作。以图像开始，线圈灵敏度被用于计算只来自单个线圈元件的测量出的图像的可能值。能够在图像空间中操纵该参考线圈图像或反折叠图像，或者傅里叶变换能够被用于将反折叠图像变换到k空间中。对于特定天线元件，能够比较参考线圈图像与测量出的线圈图像。通过构建所谓的Chi地图来执行该比较。

[0037] 计算参考线圈图像也可以被称作后投影，并且这采用图像或刀锋图像并乘以线圈灵敏度矩阵，以确定在线圈灵敏度矩阵正确的情况下测量结果将是怎样的。这允许创建参考测量结果，并且因此只需要使用在采集期间所施加的相同的采样模式。对于SENSE，这在图像空间中通过使用SENSE等式M＝S x p是容易完成的，其中，最终图像的p的多个像素折叠在彼此之上以组成单个测量结果。

[0038] 运行所述机器可执行指令还使得所述处理器通过对针对所述多个天线元件中的每个的所述测量出的线圈图像与所述参考线圈图像之间的差异取范数来针对所述刀锋图像构建Chi地图。在构建Chi地图中，测量出的线圈图像和参考线圈图像两者的像素或体素被比较。本文中所使用的范数是这样的数学运算：其分配严格正长度或大小。基于逐像素进行该比较。本文中所使用的取范数是可与取矢量的范数相比较的。这是因为存在多个天线元件。在Chi地图中的每个像素中，存在对测量出的线圈图像与参考线圈图像的比较。Chi地图的每个像素或体素因此是针对多个天线元件中的每个以及相关联的测量出的线圈图像和针对其中的每个的参考线圈图像所取的范数。

[0039] 在另一实施例中，使用公式Chi＝∑iNorm(mi-Sip)来计算Chi地图，其中，i表示从所述多个线圈元件中选取的线圈元件，Si是针对线圈元件i的线圈灵敏度编码矩阵，mi是针对线圈元件i的所述测量出的线圈图像，并且p是所述刀锋图像。在后续等式中，应该注意的是，量(mi-Sip)并不重要。在任何情况下，范数都产生正值。范数表示从该量中所取的范数。

[0040] 在另一实施例中，范数是以下中的任一个：绝对值、均方差以及均方差。

[0041] 在另一实施例中，运行所述机器可执行指令还使得所述处理器通过针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个将每幅刀锋图像变换到k空间来计算k空间刀锋数据。

[0042] 在另一实施例中，运行所述指令还使得所述处理器通过对来自所述k空间刀锋数据的中央k空间区域进行傅里叶变换来针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个制作低分辨率刀锋图像。在PROPELLER磁共振成像协议中，在直线框中采集磁共振数据的刀锋，所述直线框关于彼此旋转。中央k空间区域被理解为所有多个刀锋采样的k空间区域。刀锋图像是低分辨率刀锋图像，这是因为使用减少的一组k空间数据来构建所述刀锋图像。在刀锋中的每个中的k空间的直线部分关于彼此旋转，使得没有采集完全一样的k空间数据，但是可以比较从每个中采集的数据，这是因为其来自k空间内类似的空间区域。

[0043] 所述低分辨率刀锋图像具有指定的分辨率。本文中所使用的指定的分辨率涵盖在像素或体素中指定的特定维度。运行所述指令还使得所述处理器通过将针对每幅刀锋图像的所述Chi地图映射到所述指定的分辨率来针对所述刀锋图像中的每幅创建低分辨率Chi地图。针对刀锋图像中的每幅的Chi地图具有较高的分辨率。能够通过将较高的分辨率的Chi地图映射到较低的分辨率的Chi地图来创建多个刀锋中的每个的低分辨率地图。这与减小图像的分辨率是可比较的并与其以相同方式执行。可以使用不同的手段来插值或近似低分辨率Chi地图中的值。可以使用标准的成像处理技术。该实施例可以是有益的，这是因为其针对低分辨率刀锋图像产生了Chi地图。这可以允许考虑在特定低分辨率刀锋图像中存在的误差或伪影来比较低分辨率刀锋图像。

[0044] 在另一实施例中，运行所述指令还使得所述处理器通过使用针对所述多个刀锋中的每个的所述k空间变换刀锋图像和所述低分辨率Chi地图执行经修改的PROPELLER运动校正来计算经校正的k空间数据。PROPELLER运动校正指使用根据PROPELLER磁共振成像协议的技术来校正k空间数据。k空间数据的移位以及PROPELLER运动校正可以考虑平移或旋转。修改PROPELLER运动校正，这是因为在运动校正中使用低分辨率Chi地图。例如，低分辨率Chi地图可以被用于识别在特定低分辨率刀锋图像中将忽略的像素，或者可以被用于对特定像素的重要性进行加权。例如，相比于更可能具有误差或伪影的像素，对被确定为较不可能具有误差或伪影的像素给出较大的权重。

[0045] 在另一实施例中，运行所述指令还使得所述处理器使用所述经校正的k空间数据来重建磁共振图像。该实施例可以是有益的，这是因为其创建了更准确的磁共振图像。

[0046] 在另一实施例中，运行所述指令还使得所述处理器通过迭代地比较针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个的所述低分辨率刀锋图像与针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个的所有其它的所述低分辨率刀锋图像来执行所述经修改的PROPELLER运动校正。所述经修改的PROPELLER运动校正并入对针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个的所述低分辨率Chi地图的分析。

[0047] 在另一实施例中，通过在所述低分辨率Chi地图中的对应像素高于预定阈值时忽略所述低分辨率刀锋图像中的像素，所述经修改的PROPELLER运动校正并入所述低分辨率Chi地图。例如，对低分辨率Chi地图取阈值能够用于确定在低分辨率PROPELLER图像中的每幅中的一组所谓坏的像素，并且然后在比较各种低分辨率刀锋图像时，在所述比较中忽略这些像素，因此它们不影响图像的平移和/或旋转的匹配。

[0048] 在另一实施例中，通过在迭代比较期间使用所述低分辨率Chi地图中的对应像素的值对所述低分辨率刀锋图像的像素进行加权，所述经修改的PROPELLER运动校正并入所述低分辨率Chi地图。这可以是有益的，这是因为当由Chi地图指示时对在低分辨率图像中的像素或体素给出了较小的权重。

[0049] 在另一实施例中，运行所述指令使得所述处理器通过对针对每个刀锋的所述低分辨率图像取平均来计算无伪影的低分辨率图像。运行所述指令还使得所述处理器使用针对所述低分辨率刀锋图像中的每幅的所述低分辨率Chi地图对来自每幅低分辨率刀锋图像的每个像素的贡献进行加权。存在不同方法来实现该操作，但是为了示例的目的，一种方法是简单地将低分辨率刀锋图像中的每幅进行相加，并将针对每幅低分辨率刀锋图像的Chi地图用作用于平均的加权因子。

[0050] 该实施例可以是尤其有益的，这是因为其使得能够构建更准确的低分辨率图像。该图像也可以被用于比较其它采集的数据或图像以例如用于计算线圈灵敏度地图。

[0051] 在另一实施例中，运行所述指令还使得所述处理器使用所述无伪影的低分辨率图像来计算针对所述多个天线元件中的每个的经校正的线圈灵敏度地图。该实施例可以是特别有益的，这是因为经校正的线圈灵敏度地图是针对多个天线元件中的每个而计算的。这可以在将来的测量中使用，或者可以用于校正已经采集到的磁共振数据。针对多个天线元件中的每个的经校正的线圈灵敏度地图可以用于针对多个天线元件构建经校正的一组线圈灵敏度。例如，经校正的一组线圈灵敏度可以代替一组线圈灵敏度，并且可以使用更准确的一组线圈灵敏度再次执行磁共振数据的分析。所述一组线圈灵敏度也可以称作一组线圈灵敏度地图。

[0052] 运行所述指令还使得所述处理器使用针对所述多个天线元件中的每个的经校正的线圈灵敏度地图替代所述一组线圈灵敏度。运行所述指令还使得所述处理器在替代所述线圈灵敏度地图之后针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个重复以下步骤：使用所述线圈特异性磁共振数据针对所述多个天线元件中的每个重建所述测量出的线圈图像；使用针对所述多个天线元件中每个的所述线圈特异性磁共振数据来重建所述刀锋图像；通过使得所述一组线圈灵敏度乘以所述刀锋图像来针对所述多个天线元件中的每个构建所述参考线圈图像；通过将针对所述多个天线元件中的每个的所述测量出的线圈图像与所述参考线圈图像的范数进行相加来针对所述刀锋图像构建所述Chi地图；并且通过将每幅刀锋图像变换到k空间来计算k空间变换刀锋图像。

[0053] 将结合重建低分辨率Chi地图和低分辨率图像而多次重复前述步骤，以迭代的反复重新计算一组线圈灵敏度。这可以用于收敛到与测量结果一致的一组线圈灵敏度。这可以例如被执行多次，或者一些类型的量度或统计量度可以用于估计一组线圈灵敏度是否收敛到特定的一个或多个值。运行所述指令还使得所述处理器通过在替换所述线圈灵敏度地图之后使用所述k空间变换刀锋数据执行常规的PROPELLER运动校正来计算最终的k空间数据。运行所述指令还使得所述处理器使用所述最终的k空间数据来计算最终的磁共振图像。所述PROPELLER运动校正可以被认为是常规的PROPELLER运动校正，这是因为Chi地图未被使用在PROPELLER运动校正中。校正一组线圈灵敏度，因此在执行PROPELLER运动校正时不必构建低分辨率Chi地图。

[0054] 在另一实施例中，平行成像磁共振成像协议是以下中的任一个：SENSE协议、GRAPPA协议以及混合SENSE-GRAPPA协议。

[0055] 在本发明的另一方面中，提供了一种操作磁共振成像系统的方法。所述磁共振成像系统被配置用于从成像区采集磁共振数据。所述磁共振成像系统包括射频系统，所述射频系统用于采集所述磁共振数据。所述射频系统包括具有多个天线元件的磁共振天线。所述磁共振成像系统被配置为根据PROPELLER磁共振成像协议来采集所述磁共振数据，作为磁共振数据的多个刀锋。所述磁共振成像系统还被配置为使得磁共振数据的所述多个刀锋包括针对所述多个天线元件中的每个同时采集的线圈特异性磁共振数据。所述方法包括使用所述脉冲序列数据采集磁共振数据的所述多个刀锋以控制所述磁共振成像系统的步骤。所述脉冲序列数据被配置为使得所述处理器根据PROPELLER磁共振成像协议来采集所述磁共振数据，作为磁共振数据的所述多个刀锋。

[0056] 所述方法还包括针对磁共振数据的刀锋中的每个执行以下步骤：使用所述线圈特异性磁共振数据针对所述多个天线元件中的每个重建测量出的线圈图像。所述方法还包括针对所述多个天线刀锋中的每个执行以下步骤：根据平行成像磁共振成像协议，使用针对所述多个天线元件中的每个的所述线圈特异性磁共振数据来重建刀锋图像。所述方法还包括针对磁共振数据的刀锋中的每个执行以下步骤：通过将一组线圈灵敏度乘以所述刀锋图像来针对所述多个天线元件中的每个构建参考图像线圈。所述方法还包括针对磁共振数据的刀锋中的每个执行以下步骤：通过对针对所述多个天线元件中的每个的所述测量出的线圈图像与所述参考线圈图像之间的差异取范数来针对所述刀锋图像构建Chi地图。

[0057] 在本发明的另一方面中，提供了一种包括机器可执行指令的计算机程序产品，所述机器可执行指令由控制磁共振成像系统的处理器运行。所述磁共振成像系统被配置用于从成像区采集磁共振数据。所述磁共振成像系统包括射频系统，所述射频系统用于采集所述磁共振数据。所述射频系统还包括存储器，所述存储器包含脉冲序列数据、针对所述多个天线元件的一组线圈灵敏度。所述脉冲序列数据被配置为使得所述处理器根据PROPELLER磁共振成像协议采集所述磁共振数据，作为磁共振数据的多个刀锋。所述脉冲序列数据还被配置为使得磁共振数据的所述多个刀锋包括针对所述多个天线元件中的每个同时采集的线圈特异性磁共振数据。

[0058] 运行所述机器可执行指令还使得所述处理器使用所述脉冲序列数据采集磁共振数据的所述多个刀锋以控制所述磁共振成像系统。运行所述机器可执行指令还使得所述处理器针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个使用所述线圈特异性磁共振数据针对所述多个天线元件中的每个重建测量出的线圈图像。运行所述机器可执行指令还使得所述处理器针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个根据平行成像磁共振成像协议，使用针对所述多个天线元件中的每个的所述线圈特异性磁共振数据来重建刀锋图像。运行所述指令还使得所述处理器针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个通过将一组线圈灵敏度乘以刀锋图像来针对所述多个天线元件中的每个构建参考线圈图像。运行所述指令还使得所述处理器针对磁共振数据的所述多个刀锋中的每个执行以下步骤：通过对针对所述多个天线元件中的每个的所述测量出的线圈图像与所述参考线圈图像之间的差异取范数来针对所述刀锋图像构建Chi地图。

[0059] 能够理解，可以组合本发明的前述实施例中的一个或多个，只要所组合的实施例不相互排斥。

附图说明

[0060] 在下文中将仅通过范例的方式并参考附图描述本发明的优选实施例，在附图中：

[0061] 图1图示了磁共振成像系统的范例；

[0062] 图1A图示了计算机存储设备的内容；

[0063] 图2图示了操作图1的磁共振成像系统的方法；

[0064] 图3图示了计算机存储设备的备选内容；

[0065] 图4图示了操作图1的磁共振成像系统的备选方法；

[0066] 图5图示了计算机存储设备的备选内容；

[0067] 图6图示了操作图1的磁共振成像系统的备选方法；

[0068] 图7图示了PROPELLER方法；

[0069] 图8图示了由于不同的刀锋取向而在不同位置具有伪影的三个不同的测量出的线圈图像；

[0070] 图9示出了SENSE重建图像；

[0071] 图10示出了Chi地图；

[0072] 图11示出了SENSE重建图像；

[0073] 图12示出了Chi地图；

[0074] 图13示出了SENSE重建图像；并且

[0075] 图14示出了Chi地图。

[0076] 附图标记列表

[0077] 100   磁共振成像系统

[0078] 104   磁体

[0079] 106   磁体的膛

[0080] 108   成像区

[0081] 110   磁场梯度线圈

[0082] 112   磁场梯度线圈电源

[0083] 114   身体线圈

[0084] 116   收发器

[0085] 118   对象

[0086] 120   对象支撑体

[0087] 122   收发器

[0088] 124   磁共振图像天线

[0089] 126   天线元件

[0090] 126′  天线元件

[0091] 126″  天线元件

[0092] 126″′ 天线元件

[0093] 130   计算机

[0094] 132   硬件接口

[0095] 134   处理器

[0096] 136   用户接口

[0097] 138   计算机存储设备

[0098] 140   计算机存储器

[0099] 142   磁共振数据

[0100] 143   脉冲序列数据

[0101] 144   磁共振数据的刀锋

[0102] 144′  磁共振数据的刀锋

[0103] 146   线圈特异性磁共振数据

[0104] 146′  线圈特异性磁共振数据

[0105] 146″  线圈特异性磁共振数据

[0106] 146″′ 线圈特异性磁共振数据

[0107] 148   测量出的线圈图像

[0108] 148′  测量出的线圈图像

[0109] 148″  测量出的线圈图像

[0110] 148″′ 测量出的线圈图像

[0111] 150   刀锋图像

[0112] 150′  刀锋图像

[0113] 152   参考线圈图像

[0114] 152′  参考线圈图像

[0115] 152″  参考线圈图像

[0116] 152″′ 参考线圈图像

[0117] 154   Chi地图

[0118] 154′  Chi地图

[0119] 156   一组线圈灵敏度

[0120] 160   控制模块

[0121] 162   图像重建模块

[0122] 164   图像处理模块

[0123] 200   采集磁共振数据的多个刀锋

[0124] 202   针对天线元件126的操作

[0125] 204   针对天线元件126′的操作

[0126] 206   针对天线元件126″的操作

[0127] 208   针对天线元件126″′的操作

[0128] 210   每刀锋执行的操作

[0129] 300   来自刀锋图像150的k空间刀锋数据

[0130] 300′  来自刀锋图像150′的k空间刀锋数据

[0131] 302   从300提取的k空间数据

[0132] 302′  从300′提取的k空间数据

[0133] 303   根据302重建的低分辨率刀锋图像

[0134] 303′  根据302′重建的低分辨率刀锋图像

[0135] 304   根据Chi地图154的低分辨率Chi地图

[0136] 304′  根据Chi地图154′的低分辨率Chi地图

[0137] 306   经校正的k空间数据

[0138] 308   磁共振图像

[0139] 500   无伪影低分辨率图像

[0140] 502   经校正的线圈灵敏度

[0141] 504   最终的k空间数据

[0142] 506   最终的磁共振图像

[0143] 700   利用刀锋的k空间覆盖

[0144] 702   磁共振数据的刀锋

[0145] 704   k空间的中央区域

[0146] 706   读出方向

[0147] 708   相位编码方向

[0148] 710   磁共振刀锋的单个刀锋

[0149] 800   测量出的线圈图像

[0150] 802   测量出的线圈图像

[0151] 804   测量出的线圈图像

[0152] 806   伪影

[0153] 900   SENSE重建图像

[0154] 1000  Chi地图

[0155] 1100  SENSE重建图像

[0156] 1200  Chi地图

[0157] 1300  SENSE重建图像

[0158] 1400  Chi地图

具体实施方式

[0159] 在这些附图中类似的附图标记是等价的元件或执行相同的功能。当功能等价时，先前讨论的元件不必在后续附图中进行讨论。

[0160] 图1示出了具有磁体104的磁共振成像系统的范例。磁体104是具有穿过其的膛106的圆柱型超导磁体104。使用不同类型的磁体也是可能的，例如还可以使用分裂式圆柱磁体以及所谓的开放式磁体。分裂式圆柱磁体类似于标准的圆柱磁体，除了低温恒温器被分裂成两段以允许进入磁体的等平面，这样的磁体例如可以结合带电粒子射束治疗进行使用。开放式磁体具有两个磁体段，一个在另一个上面，且两者之间存在足够大以容纳对象的空间：两段区的布置类似于亥姆霍兹线圈的布置。开放式磁体非常流行，这是因为对象被较少地限制。在圆柱磁体的低温恒温器内部存在超导线圈的集合。在圆柱磁体104的膛内存在成像区108，在所述成像区108中磁场足够强且均匀以便执行磁共振成像。

[0161] 在磁体的膛106内还存在一组磁场梯度线圈110，所述一组磁场梯度线圈110用于采集磁共振数据，以在磁体104的成像区108内空间编码磁自旋。磁场梯度线圈110连接到磁场梯度线圈电源112。磁场梯度线圈110旨在是代表性的。典型地，磁场梯度线圈110包括单独的三组线圈，所述单独的三组线圈用于在三个正交空间方向上进行空间编码。磁场梯度电源向磁场梯度线圈供应电流。根据时间控制供应给磁场梯度线圈110的电流，并且该电流可以是斜坡变化的或脉冲的。

[0162] 在磁体104的膛106内，存在任选的身体线圈114。身体线圈114被示为连接到收发器116。在一些实施例中，身体线圈114也可以连接到整个身体线圈射频放大器和/或接收器，然而，这在该范例中未示出。如果发射器和接收器两者都连接到整个身体线圈114，则可以提供用于在发送模式与接收模式之间切换的器件。例如，具有点触型二极管的电路可以用于选择发射模式或接收模式。对象支撑体120支撑在成像区内的对象118。

[0163] 收发器122被示为连接到磁共振成像天线124。在该范例中，磁共振成像线圈124是表面线圈，其包括多个天线元件126、126′、126″、126″′。收发器122能用于向个体线圈元件126、126′、126″、126″′发送和接收个体RF信号。在该范例中，收发器116和收发器122被示为单独的单元。然而，在其它范例中，单元116和112能够被组合。

[0164] 磁共振成像系统包括计算机系统130。收发器116、收发器122，并且磁场梯度线圈电源被示为连接到计算机130的硬件接口132。计算机130还被示为包含处理器134，所述处理器134能用于运行机器可读指令。计算机130还被示为包括用户接口136、计算机存储设备138和计算机存储器140，其都可由处理器134访问并且被连接到处理器134。

[0165] 计算机存储设备138在图1A中被图示，并且被示为包含根据脉冲序列数据143采集的磁共振数据142。脉冲序列数据143使得处理器134能够根据PROPELLER磁共振成像协议采集磁共振数据142。磁共振数据142被示为包括磁共振数据的多个刀锋144、144′。在该图中，示出了两个刀锋144、144′。然而，能够理解，刀锋的数量将由在特定磁共振成像协议中的刀锋的数量表示。每个刀锋144、144′被示为包含线圈特异性磁共振数据146、146′、146″、146″′，其对应于天线元件126、126′、126″、126″′中的每个。使用天线元件126采集数据146。
使用天线元件126′采集磁共振数据146′。使用天线元件126″采集线圈特异性磁共振数据
146″。使用天线元件126″′采集线圈特异性磁共振数据146″′。计算机存储设备138还被示为包含若干测量出的线圈图像148、148′、148″、148″′。

[0166] 对于每个刀锋144、144′，将存在测量出的线圈图像148、148′、148″、148″′。图像148、148′、148″、148″′仅被示为代表刀锋144。线圈特异性磁共振数据146用于重建图像
148。线圈特异性磁共振数据146′用于重建测量出的线圈图像148′。线圈特异性磁共振数据
146″用于重建测量出的线圈图像148″，并且线圈特异性磁共振数据146″′用于重建测量出的线圈图像148″′。测量出的线圈图像148、148′、148″和148″′用于重建刀锋图像150，所述刀锋图像150也被示为存储于计算机存储设备138中。同样地，根据其磁共振数据重建刀锋图像150′。计算机存储设备138被示为还包含用于天线元件126、126′、216″、126″′的一组线圈灵敏度156。通过将一组线圈灵敏度156乘以刀锋图像150′来计算一组参考线圈图像152、
152′、152″、152″′。这也能够在刀锋图像150′上执行。

[0167] 计算机存储设备138还被示为包含Chi地图154，所述Chi地图154是通过比较图像148-152、148′-152′、148″-152″和图像148″′-152″′而构建的。检查在这些图像中的每幅中的特定像素，然后范数可以用于计算Chi地图154。同样地，能够针对刀锋图像150′构建Chi地图154′。

[0168] 计算机存储器被示为包含控制模块160，所述控制模块160包含计算机可执行代码，所述计算机可执行代码使得处理器134能够控制磁共振成像系统100的操作和功能并且还能够执行磁共振数据142的分析。计算机存储设备140还被示为包含图像重建模块162，所述图像重建模块162可以使得处理器134能够将磁共振数据142重建成各种图像。计算机存储设备140也被示为包含图像处理模块164，所述图像处理模块164使得处理器134能够在计算机存储设备138内的多种图像上操纵和执行数学运算。

[0169] 图2示出了图示操作图1所示的磁共振成像系统100的方法的方框图。在第一步骤200中，运行机器可执行指令160、162、164使得处理器134采集磁共振数据142。该方法然后被分裂成若干分支。步骤分支202指示针对天线元件126执行的操作。分支204表示针对天线元件126′执行的操作。分支206表示针对天线元件126″执行的操作。分支208表示针对天线元件126″′执行的操作。然后还针对采集的磁共振数据的每个刀锋执行这些分支中的每个。
然后针对每个刀锋重复方框210。结合列202解释该方法，并且以类似的方式执行其它列。方法200然后继续进行到列202中的方框212。在方框212中，根据线圈特异性磁共振数据146重建测量出的线圈图像148。接着在步骤214中，使用针对多个天线元件中的每个的线圈特异性磁共振数据146、146′、146″、146″′，根据平行成像磁共振成像协议来重建刀锋图像150。
接着在步骤216中，使用一组线圈灵敏度156和刀锋图像150来重建参考线圈图像152。接着在步骤218中，通过对针对多个天线元件426、426′、426″、426″′中的每个的测量出的线圈图像148、148′、148″、148″′和参考线圈图像152、152′、152″、152″′之间的差异取范数来构建Chi地图154。

[0170] 图3图示了磁共振成像系统100的另外的范例。在该范例中，计算机存储设备138被示为包含额外的数据。也解释了控制模块的功能。计算机存储设备138被示为额外地包含k空间刀锋数据300，所述k空间刀锋数据300是根据刀锋图像150构建的。计算机存储设备138还被示为包含k空间刀锋数据300′，所述k空间刀锋数据300′是根据刀锋图像150′重建的。元素300和300′是k空间数据，其是根据各自的刀锋图像150和150′重建的。计算机存储设备
138被示为包含中央k空间302和302′的区域，所述中央k空间302和302′是分别从k空间数据
300和300′提取出的。计算机存储设备138被额外地示为包含根据302重建的低分辨率刀锋图像303以及根据302′重建的低分辨率刀锋图像303′。计算机存储设备138被示为额外地包含根据Chi地图154重建的低分辨率Chi地图304以及根据Chi地图154′重建的低分辨率Chi地图304′。计算机存储设备138还被示为包含经校正的k空间数据306。计算机存储设备还被示为包含根据经校正的k空间数据306重建的磁共振图像308。

[0171] 图4示出了用于操作图1和图3中所图示的磁共振成像系统的方法的另外的范例。从步骤218继续，该方法还包括根据刀锋图像150计算400k空间变换刀锋图像300。接着在步骤402中，从k空间刀锋数据300中提取来自k空间302的中央区域的低分辨率刀锋图像303。
接着在步骤404中，根据Chi地图154重建低分辨率Chi地图304。接着在步骤406中，使用针对多个刀锋144、144′中的每个的k空间刀锋数据300和300′以及低分辨率Chi地图300、304′，通过执行经修改的PROPELLER运动校正来来计算经校正的k空间数据306。最后在步骤408中，根据经校正的k空间数据306重建磁共振图像308。

[0172] 图5示出了针对图1的计算机存储设备138的备选内容。这引起了图1所示的磁共振成像系统100的扩展功能。控制模块160的功能也被扩展。对控制模块160进行编程以执行图6中所图示的方法。

[0173] 计算机存储设备138被示为额外地包括无伪影的低分辨率图像500，所述无伪影的低分辨率图像500是通过使用低分辨率Chi地图304和304′组合低分辨率刀锋图像300和303′而计算出的。使用术语“无伪影”旨在作为区分特定低分辨率图像的标签。正因如此，无伪影低分辨率图像可能并不是完全无伪影的，而事实上可能是减少伪影的低分辨率图像。
计算机存储设备138被示为还包含经校正的线圈灵敏度502，所述经校正的线圈灵敏度502是使用无伪影低分辨率图像500和先前采集的磁共振数据142计算出的。计算机存储设备
138被示为还包含通过向磁共振数据142应用PROPELLER运动校正而得到的最终的k空间数据504。计算机存储设备最终被示为包含根据最终的k空间数据504重建的最终的磁共振图像506。

[0174] 图6示出了图示在图2中图示的方法的继续的流程图。从步骤218继续，所述方法还包括根据刀锋图像150计算400k空间变换刀锋图像300。接着在步骤402中，从k空间刀锋数据300提取来自k空间302的中央区域的低分辨率刀锋图像303。接着在步骤404中，根据Chi地图154重建低分辨率Chi地图304。

[0175] 在步骤404之后，通过针对每个刀锋对低分辨率图像300、303′取平均来计算无伪影的低分辨率图像500。这通过使用与每幅低分辨率刀锋图像303、303′相关联的低分辨率Chi地图154对来自每幅低分辨率刀锋图像的每个像素的贡献加权来完成。接着在步骤602中，使用无伪影的低分辨率图像500针对多个天线元件126、126′、126″、126″′中的每个计算经校正的线圈灵敏度地图502。这例如能够通过用无伪影的低分辨率图像500除以测量出的线圈图像148、148′、148″、148″′中的每个来执行。步骤604是决策框。例如，所述方法可以继续返回到步骤216，并且可以重复计算经校正的线圈灵敏度502。例如，这可以进行多次，或者能够在每次迭代时比较经校正的线圈灵敏度502的一些统计属性，并且能够使用收敛准则。步骤604是任选的。接着，在步骤602中计算出线圈灵敏度之后，所述方法继续进行到步骤606，在步骤606中，使用PROPELLER运动校正计算出最终的k空间数据504。在该情况下，不需要低分辨率Chi地图，这是因为已经校正了线圈灵敏度。在步骤606之后，使用最终的k空间数据504来计算出最终的磁共振图像506。

[0176] PROPELLOR(或多叶片)MRI系统可以被扩展为具有针对每个刀锋应用SENSE的能力。尽管这将加速采集，但是还会为每个刀锋引入SENSE伪影。这将继而阻碍刀锋间相关的能力，并且因此将阻碍应用适当的运动校正。此外，可能会降低最终的图像质量(在刀锋取平均和/或保留SENSE伪影之后降低SNR)。当使用SENSE时，范例可能使得PROPELLOR实施方式更为鲁棒。

[0177] 范例可以使用每个刀锋中SENSE伪影位于何处的知识来进行以下操作：

[0178] 1.改善刀锋间相关(通过不考虑包含伪影的位置)

[0179] 2.生成k空间的无伪影中央部分(通过在不考虑包含SENSE伪影的位置的图像域中应用断言)

[0180] 3.更新每个刀锋的线圈灵敏度地图，使得在后续未折叠的SENSE中能够生成引起最优或改善的图像质量的无伪影刀锋图像(或者减少伪影刀锋图像)

[0181] 当应用这些步骤时，人们能够得到最可能的、无SENSE伪影的、最终的图像。范例可以使得PROPELLOR产品更为鲁棒。

[0182] 针对MR成像所遗留的一大问题在于在扫描期间处理运动。当患者在扫描期间移动时，所产生的图像将包含运动伪影，这能够降低图像的诊断质量。用于减少运动伪影的一种方法是特殊的采集/重建技术，其被称作PROPELLOR(或多叶片)。

[0183] 图7通过示出通过多个刀锋702做出的k空间覆盖700而图示了PROPELLOR方法。k空间的中央区域704对所有刀锋702是共同的。刀锋具有读出方向706和相位方向708。710示出了具有欠采样的磁共振数据710的单个刀锋。

[0184] 当SENSE参考扫描与临床扫描之间发生运动时，SENSE伪影可以出现在重建图像中。伪影的另一来源是SENSE参考扫描与临床扫描之间的对比度的差异(例如，火焰伪影、FFE对TSE)。这些伪影降低了图像质量，并且可能掩盖重要的解剖结构。通过PROPELLOR-SENSE，利用SENSE重建个体刀锋(参见图7)，并且因此能够具有SENSE伪影。这里的关键问题在于这些伪影的位置在每个刀锋中不同(这是因为相位编码方向在每个刀锋中不同，参见图8)。

[0185] 图8示出了三个不同的测量出的线圈图像800、802、804。每个测量出的线圈图像800、802、804示出了在不同位置中的伪影806。不同伪影806的位置是由磁共振图像的特定刀锋702的不同取向引起的。在每幅图像800、802、804之上绘制了磁共振成像的刀锋702的相对取向。图8图示了不同的测量出的线圈图像800、802、804在图像内如何在不同位置中具有伪影806。位于每幅图像内的伪影806中，可能使得能够重建无伪影的低分辨率图像。

[0186] 紧接着降低图像质量，这些伪影也妨碍刀锋间相关，这是因为SENSE伪影的表现在每个刀锋中不同。也就是说，任何SENSE伪影将降低PROPELLOR的总体效果，并且将因此降低最终的图像质量。

[0187] 范例将提供解决SENSE伪影的负面效果的方法。通过SENSE，人们可以经由所谓的Chi地图来识别包含SENSE伪影的位置。该地图是通过以下制成的：将SENSE输出投影回到测量空间上，并且然后确定投影与真实测量结果之间的差的均方差：

[0188] Chi＝MSE(M-Sp)

[0189] 其中，m是图像域中的测量结果，S是包含针对图像域中所有未折叠位置的线圈灵敏度地图值的线圈灵敏度矩阵，并且p是包含图像域中的未折叠位置处的像素值的矢量。

[0190] Chi地图将“突出显示”包含任意不一致的位置，即，包含SENSE伪影的位置。应当注意，如果在图像域中的某个位置处发生导致SENSE伪影的误差，例如，不正确地估计了线圈灵敏度地图，则在(在相位编码方向上的)折叠距离的整数倍处的位置也包含SENSE伪影(参见图8)。当在每个具有相同相位编码方向的行中执行多次扫描时，伪影可能粗略地出现在同一位置处(导致SENSE伪影的CSM误差可能针对每次扫描在同一位置处)。因此，例如具有多个NSA将不会减少SENSE伪影。

[0191] 然而，在PROPELLOR中，每个刀锋具有不同的相位编码方向！因此，SENSE伪影在每个刀锋中位于不同位置处(除了出现误差的位置处的伪影)(参见图8)。通过知晓在每个刀锋中的SENSE伪影位置，人们能够：

[0192] 1.通过考虑包含SENSE伪影的像素改善刀锋间校正。改善后的校正也将改善PROPELLOR的运动校正能力。

[0193] 2.创建无SENSE伪影的低分辨率图像或减少伪影图像。由于所有的刀锋在图像中央重叠，因此人们能够使用低分辨率的图像来隔离出现误差的位置，并且针对所有其它位置创建正确的估计。

[0194] 在由线圈灵敏度地图中的误差引起SENSE伪影的情况下，人们能够进一步改善图像质量。通过具有无SENSE伪影的低分辨率图像以及隔离出现CSM误差的位置的能力，人们能够更新CSM，使得它们不再包含误差。通过这样做，能够使用SENSE的第二迭代，以使得每个刀锋无SENSE伪影，引起总体改善的图像质量。能够使用下述关系来更新CSM：

[0195] m＝∑iSipi→Sj＝(m-∑ionoqjs1p1/pj)

[0196] 其中，位置j包含误差。应当注意，该等式假设每个折叠位置只存在一个误差来源，这在每个线圈中一般是正确的。尽管该简单模型在实际中可能是足够的，但是其它更详尽的算法(不假设单个误差来源)也是可能的。

[0197] 图9示出了针对头部扫描的SENSE重建图像900的范例。SENSE重建图像900包含若干伪影。

[0198] 图10示出了针对图9的SENSE重建图像900的Chi地图1000。该Chi地图1000指示图9中示出的伪影的位置。

[0199] 图11示出了针对腹部贯穿扫描的另一SENSE重建图像1100。该SENSE重建图像1100包含伪影。

[0200] 图12示出了针对图11的Chi地图1200。该Chi地图1200指示图像1100中的伪影的位置。

[0201] 图13示出了针对腹部冠状扫描的SENSE重建图像1300。该SENSE重建图像1300包含伪影。

[0202] 图14示出了针对图像1300的Chi地图1400。该Chi地图1400指示图像1300中的伪影的位置。

[0203] 在上述范例中，知晓在每个刀锋中SENSE伪影所在之处以用于：

[0204] 1.改善刀锋间相关(通过不考虑包含伪影的位置)

[0205] 2.生成k空间的无伪影中央部分(通过在不考虑包含SENSE伪影的位置的图像域中应用断言)

[0206] 3.更新每个刀锋的线圈灵敏度地图，使得在后续未折叠的SENSE中能够生成无伪影或减少伪影的刀锋图像。

[0207] 当在行中应用三个步骤时，可以获得最优或改善的最终结果；但是每个个体步骤也能够被单独应用(例如，在腹部中，能够跳过第一步骤，这是因为通常不应用刀锋旋转和平移校正)。

[0208] 可以经由将未折叠的图像投影到测量空间并且然后确定投影与真实测量结果之间的差异的均方差来获得SENSE伪影位于何处的知识。

[0209] 尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是图示性或示范性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。

[0210] 本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以被存储/分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但是也可以被以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线的电信系统。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。