Подавление артефакта при многокатушечной магнитно-резонансной визуализации

Авторы патента:


Подавление артефакта при многокатушечной магнитно-резонансной визуализации
Подавление артефакта при многокатушечной магнитно-резонансной визуализации
Подавление артефакта при многокатушечной магнитно-резонансной визуализации
Подавление артефакта при многокатушечной магнитно-резонансной визуализации
Подавление артефакта при многокатушечной магнитно-резонансной визуализации
Подавление артефакта при многокатушечной магнитно-резонансной визуализации

 


Владельцы патента RU 2434238:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Использование: для подавления артефакта при многокатушечной магнитно-резонансной визуализации. Сущность заключается в том, что система (1) магнитно-резонансной визуализации содержит множество приемных блоков (4.1-4.4) для приема магнитно-резонансных сигналов от объекта (2, 14), а также устройство (8) реконструкции изображения, причем упомянутое устройство реконструкции изображения адаптировано для приема магнитно-резонансных сигналов упомянутого объекта (2, 14) от упомянутого множества приемных блоков (4.1-4.4) и для выполнения реконструкции изображения посредством комбинации магнитно-резонансных сигналов, принятых упомянутым множеством приемных блоков, используя алгоритм (11) реконструкции изображения, при этом упомянутое устройство (8) реконструкции изображения содержит средство (12а) для комбинации вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков (4.1-4.4) с пространственными чувствительностями приемной катушки таким образом, что скомбинированная чувствительность множества приемных блоков (4.1-4.4) для заданной пространственной области (17) объекта (2, 14) снижается, причем устройство (8) реконструкции изображения дополнительно содержит средство (12), сконфигурированное для дополнительного учета движения упомянутой заданной пространственной области (17) для комбинации вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков. Технический результат: обеспечение возможности получения высококачественных магнитно-резонансных изображений от объекта, которые не подвержены артефактам, обусловленным какой-либо нестабильностью, например движением или другими локальными эффектами, а также которые не подвержены геометрическим ограничениям. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к системе магнитно-резонансной визуализации, содержащей множество приемных блоков для приема магнитно-резонансных сигналов от объекта, дополнительно содержащей устройство реконструкции изображения, причем упомянутое устройство реконструкции изображения адаптировано для приема магнитно-резонансных сигналов упомянутого объекта от упомянутого множества приемных блоков и для выполнения реконструкции изображения посредством комбинации магнитно-резонансных сигналов, принятых упомянутым множеством приемных блоков, используя алгоритм реконструкции изображения.

Настоящее изобретение относится также к способу реконструкции изображения в системе магнитно-резонансной визуализации, содержащей прием магнитно-резонансных сигналов от объекта множеством приемных блоков и выполнение реконструкции изображения посредством комбинации магнитно-резонансных сигналов, принятых упомянутым множеством приемных блоков, посредством алгоритма реконструкции изображения.

Настоящее изобретение дополнительно относится к компьютерному программному продукту, в частности, для хранения на компьютерно-считываемом запоминающем средстве, для использования в системе магнитно-резонансной визуализации и, более конкретно, для модернизации существующей системы магнитно-резонансной визуализации, причем упомянутый компьютерный программный продукт содержит первые кодовые последовательности для осуществления механизма приема магнитно-резонансных сигналов объекта от множества приемных блоков и вторые кодовые последовательности для осуществления алгоритма реконструкции изображения, выполняющего реконструкцию изображения посредством комбинации магнитно-резонансных сигналов, принятых упомянутым множеством приемных блоков.

В магнитно-резонансной визуализации (MRI) часто случается, что область, которая не представляет клинический интерес, диссеминирует артефакты по клинически интересным областям. Например, аорта может диссеминировать артефакты кровотока, то есть специфическая форма артефактов движения диссеминируется на печень. Почти аналогично грудь или сердце могут вызвать артефакты по позвоночнику вследствие их соответствующих движений.

Подход предшествующего уровня техники к устранению появления вышеупомянутых артефактов состоит в использовании Методики Локального Насыщения (REST), которая содержит подачу так называемого насыщающего импульса на проблемную, то есть движущуюся, область визуализируемого объекта конкретного человеческого тела. Эта методика хорошо известна в данной области техники и эффективно блокирует атомы объекта в упомянутой проблемной области относительно образования магнитно-резонансных сигналов.

Однако упомянутая методика часто подвержена геометрическим ограничениям, поскольку выполнение предварительного насыщения в областях вне близлежащих слоев обычно затруднено. Кроме того, вышеописанный подход предшествующего уровня техники имеет серьезные недостатки в отношении времени сканирования, достижимой степени повторяемости и т.д. Кроме того, при наличии упомянутых насыщающих импульсов возрастает поглощаемое пациентом радиочастотное излучение.

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения заключается в предоставлении системы магнитно-резонансной визуализации, а также вышеупомянутого способа, которые позволяют прием высококачественных магнитно-резонансных изображений от объекта, например пациента, которые не подвержены артефактам, обусловленным какой-либо нестабильностью, например движением или другими локальными эффектами, которые случаются при исследовании ограниченной части объекта и которые не подвержены геометрическим ограничениям.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения задача достигается посредством предоставления системы магнитно-резонансной визуализации вышеупомянутого типа, причем упомянутое устройство реконструкции изображения содержит средство для комбинации вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков таким образом, что скомбинированная чувствительность множества приемных блоков для заданной пространственной области объекта снижается.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения задача достигается посредством предоставления компьютерного программного продукта вышеупомянутого типа, который содержит дополнительно кодовые последовательности для осуществления механизма комбинации вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков таким образом, что скомбинированная чувствительность множества приемных блоков для заданной пространственной области объекта снижается.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения задача достигается посредством предоставления способа вышеупомянутого типа, который содержит этап комбинации вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков таким образом, что скомбинированная чувствительность множества приемных блоков для заданной пространственной области объекта снижается.

Таким образом, используя систему сбора магнитно-резонансного сигнала, содержащую множество приемных элементов, которые также могут быть использованы для выполнения параллельной Магнитно-Резонансной Визуализации (pMRI), проблема артефактов изображений может быть решена посредством простой модификации реконструкции изображения или алгоритма комбинации катушек таким образом, что в результате упомянутого алгоритма получается минимальная чувствительность для заданной области или зоны объекта, которая известна как проблематичная в связи с реконструкцией изображения, например вследствие характерного движения упомянутой области или зоны. Таким образом, магнитно-резонансная визуализация, например параллельная магнитно-резонансная визуализация, позволяет избежать артефактов изображения.

Например, предположим, что первая катушка расположена перед объектом (пациентом) и вторая катушка расположена позади объекта (пациента). Упомянутая первая катушка имеет пространственную чувствительность 2 (в произвольных единицах) в первой области объекта (например, сердце пациента) и пространственную чувствительность 1 во второй области объекта (например, позвоночник пациента). Вторая катушка имеет пространственную чувствительность 2 (в произвольных единицах) в первой области объекта и пространственную чувствительность 2 во второй области объекта. Если вторая область (позвоночник) представляет интерес для данного конкретного исследования, то в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения первая и вторая катушки, то есть их соответствующие вклады в сигнал, должны быть скомбинированы разностно, таким образом приводя к нулевой чувствительности, то есть сниженной, или относительно более низкой чувствительности, в первой области объекта, которая предположительно диссеминирует артефакты по более интересной второй области.

В одном варианте реализации изобретения пользователь может указать зону, известную как вызывающую движение или другие виды артефактов. Этот подход до некоторой степени подобен помещению слоев REST, известному из техники предшествующего уровня, причем размещение упомянутых слоев также планируется пользователем. Однако поскольку артефакты избегаются посредством модификации только алгоритма реконструкции изображения, то нет никакого ограничения геометрии области для слоистых структур. Кроме того, предполагая, что собранные магнитно-резонансные предварительные данные сохраняются в памяти, определение упомянутой области может быть выполнено или до или после фактического процесса сбора, и, таким образом, подход по изобретению оказывается очень эффективным во время практической операции. Дополнительно исключение REST слоев имеет преимущество в снижении уровня мощности радиочастотного излучения, которому подвергается объект, например пациент.

В соответствующем варианте реализации компьютерного программного продукта, в соответствии с настоящим изобретением, последний дополнительно содержит кодовые последовательности для осуществления механизма приема входных данных для геометрического определения упомянутой области до или после измерения упомянутых магнитно-резонансных сигналов.

В одном варианте реализации системы магнитно-резонансной визуализации в соответствии с настоящим изобретением упомянутое устройство реконструкции изображения последней содержит средство для оценки точек р данных изображения р посредством оценки выражения

(1)

где Ψ'=Ψ + Ψнестабильности, причем m - вектор с измеренными магнитно-резонансными данными посредством приемного блока, S - матрица приемных блоков или чувствительностей катушек, Sh - эрмитово-транспонированная матрица S, Ψ - шумовая ковариационная матрица и Ψнестабильности - дополнительный член, учитывающий движение или любого рода локальную нестабильность объекта.

Исходя из известного алгоритма реконструкции изображения

это дает желаемое улучшение техники предшествующего уровня. Кроме того, этот подход полезен и сам по себе для модернизации существующей системы магнитно-резонансной визуализации, например, посредством предоставления и реализации соответствующих программных модулей.

Упомянутый подход пригоден также и для параллельной визуализации. В этом случае, по аналогии с Pruessmann и др. (Magn. Reson. Med. 1999; 42; pp.952-962), p становится вектором и S становится матрицей.

В соответствующем варианте реализации компьютерного программного продукта в соответствии с настоящим изобретением, последний дополнительно содержит программные кодовые последовательности для осуществления механизма оценки точек данных изображения посредством оценки вышеупомянутого уравнения (1).

В соответствующем дополнительном варианте реализации способ в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит оценку точек данных изображения посредством оценки вышеупомянутого уравнения (1).

Еще в одном варианте реализации системы магнитно-резонансной визуализации в соответствии с настоящим изобретением упомянутое устройство реконструкции изображения последней содержит средство для определения упомянутого дополнительного члена (матрица Ψнестабильности) в соответствии с соотношением:

Ψнестабильности,ik = (2)

причем Ψнестабильности,ik - матричные элементы упомянутого дополнительного члена, A - величина упомянутой заданной пространственной области объекта, q(x,y) - интенсивность опорного сигнала, s i (x,y), s k (x,y) - чувствительность приемных блоков i, k в положении (x,y) изображения соответственно и a - заданный числовой коэффициент. Кроме того, x и у обозначают пространственные координаты в плоскости 2D-изображения.

В дополнительном варианте реализации компьютерного программного продукта в соответствии с настоящим изобретением последний дополнительно содержит кодовые последовательности для осуществления механизма определения упомянутого дополнительного члена в соответствии с вышеопределенным уравнением (2). В другом варианте реализации компьютерный программный продукт в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно содержать программные кодовые последовательности для осуществления механизма для включения упомянутого дополнительного члена в упомянутый алгоритм реконструкции изображения.

В соответствующем варианте реализации способ, в соответствии с настоящим изобретением, дополнительно содержит определение упомянутого дополнительного члена в соответствии с вышеопределенным уравнением (2). В другом варианте реализации способ в соответствии с настоящим изобретением может дополнительно содержать включение упомянутого дополнительного члена в упомянутый алгоритм реконструкции изображения.

Используя подход по изобретению в сочетании с pMRI дополнительно сокращает время сканирования и степень поглощаемого объектом (пациентом) электромагнитного излучения.

Дополнительные преимущества и особенности настоящего изобретения могут быть поняты из нижеследующего описания предпочтительных вариантов реализации в связи с приложенными чертежами. Отмеченные выше особенности так же, как и отмеченные ниже, могут быть использованы или индивидуально, или в сочетании с контекстом настоящего изобретения. Описанные варианты реализации не исчерпывают все возможные варианты, а являются примерами использования базового принципа, лежащего в основе настоящего изобретения.

Следует отметить, что хотя рассматриваемые ниже варианты реализации настоящего изобретения относятся главным образом к исключению артефактов от движения, подобным же образом можно также избежать и любых других артефактов, вызванных локальными нестабильностями. Помимо вышеупомянутых артефактов потока, можно рассматривать системные нестабильности, вызванные явным нецентральным расположением некоторой части исследуемого объекта или различиями уровней отклика в некоторой части объекта.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 изображает схематическую блок-схему системы магнитно-резонансной визуализации, содержащую устройство создания изображения в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг.2 - схема, иллюстрирующая эффект сердечного движения, затрудняющего отображение позвоночника;

Фиг.3 - схема, иллюстрирующая определенную область для устранения вызванных движением артефактов в соответствии с настоящим изобретением; и

Фиг.4 - блок-схема последовательности операций для иллюстрации варианта реализации способа в соответствии с настоящим изобретением.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

На Фиг.1 показана блок-схема системы 1 магнитно-резонансной визуализации в соответствии с настоящим изобретением. Для предоставления магнитно-резонансных изображений объекта 2, например пациента, упомянутая система 1 содержит главный магнит 3, создающий сильное магнитное поле, в которое помещается объект 2 для магнитно-резонансной визуализации, как известно специалисту в данной области техники. Упомянутое магнитное поле представляет собой однородное магнитное поле, которое обуславливает ориентацию магнитных спиновых моментов атомов, содержащихся в пределах объекта. Как также известно специалисту в данной области техники, система 1 дополнительно содержит множество функциональных блоков (не показаны), которые прикладывают к объекту поперечное магнитное поле, создаваемое радиочастотными (RF) импульсами, так, что ориентированные моменты вращаются или опрокидываются и, тем самым, возбуждаются спины атомов. Возбужденные спины атомов образуют магнитно-резонансный сигнал, который детектируется множеством приемных блоков 4.1-4.4 (приемными, или отображающими, катушками), содержащимся в пределах системы 1 магнитно-резонансной визуализации.

Система 1 магнитно-резонансной визуализации на Фиг.1 дополнительно содержит блок 5 управления, который функционально связан с входным блоком 6 и который в общем случае содержит запоминающее средство 7 и устройство 8 реконструкции изображения (пунктирный контур на Фиг.1). Последнее предпочтительно реализуется в виде программного обеспечения, например осуществлением соответствующих программных кодовых последовательностей в упомянутом блоке 5 управления.

Устройство 8 реконструкции изображения содержит первое приемное средство 9 для приема упомянутых магнитно-резонансных сигналов объекта 2 от упомянутых приемных блоков 4.1-4.4. Устройство 8 реконструкции изображения дополнительно содержит второе приемное средство 10 для приема входных данных от входного блока 6. Устройство 8 реконструкции изображения дополнительно включает в себя алгоритмический блок 11, имеющий дополнительные средства 12, 12a, и 13, функции которых подробно рассматриваются ниже.

Как известно специалисту в данной области техники, во время работы системы 1 магнитно-резонансной визуализации на Фиг.1 приемные блоки 4.1-4.4 обеспечивают магнитно-резонансные данные объекта 2. Упомянутые данные, то есть соответствующие магнитно-резонансные сигналы, принимаются первым приемным средством 9 управляющего блока 5/устройства 8 реконструкции изображения. Применение множественных приемных катушек 4.1-4.4, каждая с отличающейся (и известной) пространственной чувствительностью, позволяет реконструкцию магнитно-резонансного изображения объекта 2 посредством использования соответствующего алгоритма реконструкции изображения, предоставляемого алгоритмическим блоком 11 на Фиг.1. С этой целью данные, принятые первым приемным средством 9, предпочтительно первыми сохраняются (по меньшей мере, временно) в запоминающем средстве 7 и затем предоставляются на алгоритмический блок 11 для реконструкции изображения.

Реконструкция изображения основана на определенном выше алгоритме (например, в соответствии с уравнениями (1) и (2)), который реализуется посредством алгоритмического блока 11 для работы с упомянутыми предварительными данными магнитно-резонансного сигнала, предоставленными первым приемным средством 9 и/или запоминающим средством 7, как рассмотрено выше.

Как уже отмечено выше, подходящий алгоритм реконструкции изображения может быть записан как:

где m - вектор с измеренными данными на элемент i (4.1-4.4) катушек, p - оцененная точка данных изображения (или вектор точек данных изображения в случае параллельной визуализации), S - матрица чувствительностей катушки (при этом s(x, y) - чувствительность катушки i в положении изображения (x,y)), S h - матрица, эрмитово-транспонированная (транспонированная комплексно-сопряженная) от матрицы S и Ψ - шумовая ковариационная матрица (Ψ ii -квадрат шумового отклонения элемента i катушек).

Как было отмечено, вышеопределенный алгоритм реконструкции в общем случае может использоваться для параллельной и непараллельной визуализации, причем непараллельная визуализация рассматривается как предельный случай с коэффициентом ускорения, равным единице. В случае непараллельной визуализации p представляет собой скаляр, и S - это 1×N-матрица, N - число используемых приемных блоков (катушек). А в случае параллельной визуализации Ψ - матрица N×N.

Как уже отмечено выше, в случае MRI часто случается, что область, которая не представляет собой (клинический) интерес, диссеминирует артефакт по интересным (клинически) областям исследуемого объекта. В случае медицинской MRI типичным примером является аорта, которая диссеминирует артефакты потока на печень. Другие типичные примеры - грудь или сердце, которые, вследствие их соответствующего движения, могут вызвать артефакты для позвоночника. Последний случай схематично показан на Фиг.2.

На Фиг.2 схематично показан сагиттальный вид через человеческое тело 14, включающий в себя позвоночник 15, который в данном случае представляет клинический интерес, и сердце 16, которое не представляет интереса в данном конкретном исследовании.

При использовании системы 1 магнитно-резонансной визуализации, описываемом в связи с Фиг.1, данные артефактов движения в магнитно-резонансных сигналах, предоставляемых приемными блоками 4.1-4.4 (Фиг.1), могут приводить к артефактам движения, имеющимся в восстановленных данных изображения, предоставляемых устройством 8 реконструкции изображения, то есть алгоритмическим блоком 11.

Для устранения этого эффекта устройство 8 реконструкции изображения/алгоритмический блок 11 системы 1 магнитно-резонансной визуализации в соответствии с настоящим изобретением дополнительно содержит средство 12a (программное обеспечение) для комбинации вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков 4.1-4.4 таким образом, что скомбинированная чувствительность множества приемных блоков оказывается относительно ниже, то есть сниженной для заданной пространственной области объекта 2, как рассмотрено выше в связи с первой и второй приемными катушками, расположенными перед объектом и позади объекта соответственно. Итак: упомянутые приемные катушки скомбинированы таким образом, что их комбинация дает незначительную чувствительность или полное отсутствие чувствительности к зоне объекта, в частности к зоне, которая предположительно обуславливает артефакты в образованном магнитно-резонансном изображении.

Альтернативно или дополнительно устройство 8 реконструкции изображения/алгоритмический блок 11 системы 1 магнитно-резонансной визуализации в соответствии с настоящим изобретением может содержать средство 12 (программное обеспечение) для включения в вышеопределенный алгоритм реконструкции изображения дополнительного члена Ψ нестабильности, который учитывает движение заданной пространственной области объекта 2. Кроме того, в соответствии с вариантом реализации на Фиг.1, устройство 8 реконструкции изображения/алгоритмический блок 11 дополнительно содержит средство 13 для определения упомянутого дополнительного матричного члена Ψ нестабильности в соответствии с соотношением:

Ψнестабильности,ik =

где Ψ нестабильности,ik - матричный элемент упомянутого дополнительного члена Ψ нестабильности, A относится к зоне упомянутой заданной пространственной области (область движения) объекта, и а есть коэффициент (определяемый пользователем), указывающий ожидаемый количественный уровень артефактов движения. Значение а должно быть выбрано в соответствии с "качеством движения" подвижного объекта, например сердце 16 в примере на Фиг.2, и должно быть по существу единицей, если известно, что подвижный объект движется очень резко и непредсказуемо. Кроме того, q(x,y) - величина сигнала (интенсивность сигнала), измеренная опорной катушкой (не показана на Фиг.1) во время опорного сканирования для правильной регулировки алгоритмического воздействия предложенного дополнительного члена Ψ нестабильности в соответствии с настоящим изобретением.

Таким образом, алгоритм реконструкции, используемый в контексте настоящего изобретения, как он осуществляется посредством алгоритмического блока 11, содержащий упомянутое средство 13, определяющее дополнительный член, и средство 12, включающее дополнительный член, представим в виде:

p =

На Фиг.3 показана схема, иллюстрирующая заданную область для устранения вызванных движением артефактов в соответствии с настоящим изобретением. На Фиг.3 используются те же самые цифровые обозначения, что и для тех же самых, или для подобных, элементов на Фиг.2. Дополнительно на Фиг.3 упомянутая определенная пользователем область, например, гексагональной формы и зона A обозначены ссылочной позицией 17. Небольшие (крестообразные) символы внутри области 17 на Фиг.3 указывают отдельные местоположения в пределах зоны А (в общем случае соответствующие упомянутой области 17) в представлении координат положения изображения (x,y). Таким образом, чувствительности s i (x,y) катушек в каждом из упомянутых местоположений (x,y) в пределах области 17 используются для определения матричных элементов Ψ нестабильности,ik дополнительного члена Ψ нестабильности, как это определено выше.

В соответствии с настоящим изобретением область 17 может быть задана до сбора магнитно-резонансных данных посредством приемных блоков 4.1-4.4. Альтернативно собираемые исходные магнитно-резонансных данные сохраняются в средстве 7 хранения, область 17 также может быть задана после упомянутого сбора магнитно-резонансных данных.

В варианте реализации на Фиг.1 входной блок 6 предпочтительно используется для предоставления геометрических данных, описывающих упомянутую область 17 для устройства 8 реконструкции изображения/алгоритмического блока 11 через упомянутое второе приемное средство 10.

Во всех вариантах реализации настоящего изобретения реконструкция изображения вначале может быть выполнена без включения упомянутого дополнительного члена Ψ нестабильности в алгоритмический блок 11. Затем после изучения данных восстановленного изображения, например, на дисплейном блоке (не показан), связанным с блоком 5 управления, пользователь может идентифицировать перемещающуюся область объекта 2, например область 17 (сердце 16) человеческого тела 14, так, что реконструкция изображения может быть выполнена повторно посредством устройства 8 реконструкции изображения/алгоритмического блока 11, совместно с определением и включением дополнительного члена Ψ нестабильности через средство 12 и 13 соответственно, как рассмотрено выше.

Поэтому подход, предложенный в контексте настоящего изобретения, может также рассматриваться "как REST пост-сканирование", которое дает преимущества обычного REST (Методика Локального Насыщения), не имея недостатков, связанных с обычным REST, особенно в отношении времени сканирования, достижимой скорости повторения и ограничения по конфигурациям насыщения в виде правильных слоев. Таким образом, радиочастотное облучение объекта (пациента) может быть снижено.

В этом контексте настоящее изобретение использует тот факт, что магнитно-резонансная визуализация, использующая множество приемных блоков с различными пространственными чувствительностями, позволяет по существу избежать артефакта изображения посредством применения подходящего алгоритма комбинации катушек (см. выше), в соответствии с которым используемое множество приемных блоков, при объединении демонстрирует только минимальную чувствительность для зоны А (область 17 на Фиг.3), которая считается проблематичной в контексте сбора/реконструкции магнитно-резонансных изображений. Этот подход может быть использован и с параллельной, и с непараллельной методиками визуализации.

На Фиг.4 показана блок-схема последовательности операций для иллюстрации варианта реализации способа в соответствии с настоящим изобретением. Способ начинается с этапа S100. На последующем этапе S102 выполняется опорное сканирование посредством опорной катушки (не показана), содержащейся в системе 1 на Фиг.1 для определения величины q(x, y), как указано выше. Упомянутая величина может быть сохранена в средстве 7 хранения.

Затем на этапе S104 исходные магнитно-резонансные данные собираются упомянутым множеством приемных блоков посредством выборки k-пространства, как известно специалисту в данной области техники. Предпочтительно собираемые предварительные данные также сохраняются в запоминающем средстве 7.

Затем на этапе S106 область объекта, который предположительно переместится или переместился, определяется пользователем, возможно после изучения первого изображения, восстановленного из упомянутых предварительных данных, как рассмотрено выше. Следует отметить, что в соответствии с изобретением очередность этапов S104 и S106 может быть изменена на обратную, то есть упомянутая область определяется до сбора/сохранения магнитно-резонансных данных.

После определения упомянутой области на этапе S108 дополнительный член определяется в виде матрицы Ψ нестабильности, как указано выше, и включается в алгоритм реконструкции на последующем этапе S110.

Затем на последующем этапе S112 желаемое магнитно-резонансное изображение восстанавливается из собранных предварительных данных посредством предложенного нового алгоритма, таким образом эффективно устраняя воздействие артефактов движения.

Способ по изобретению заканчивается этапом S114.

1. Система (1) магнитно-резонансной визуализации, содержащая множество приемных блоков (4.1-4.4) для приема магнитно-резонансных сигналов от объекта (2, 14), дополнительно содержащая устройство (8) реконструкции изображения, причем упомянутое устройство реконструкции изображения адаптировано для приема магнитно-резонансных сигналов упомянутого объекта (2, 14) от упомянутого множества приемных блоков (4.1-4.4) и для выполнения реконструкции изображения посредством комбинации магнитно-резонансных сигналов, принятых упомянутым множеством приемных блоков, используя алгоритм (11) реконструкции изображения, отличающаяся тем, что упомянутое устройство (8) реконструкции изображения содержит средство (12а) для комбинации вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков (4.1-4.4) с пространственными чувствительностями приемной катушки таким образом, что скомбинированная чувствительность множества приемных блоков (4.1-4.4) для заданной пространственной области (17) объекта (2, 14), снижается, причем устройство (8) реконструкции изображения дополнительно содержит средство (12), сконфигурированное для дополнительного учета движения упомянутой заданной пространственной области (17) для комбинации вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков.

2. Система (1) магнитно-резонансной визуализации по п.1, в которой упомянутое устройство (8) реконструкции изображения дополнительно содержит средство (6, 10) для геометрического определения упомянутой области (17) до или после измерения упомянутых магнитно-резонансных сигналов.

3. Система (1) магнитно-резонансной визуализации по п.1, в которой упомянутое устройство реконструкции изображения дополнительно содержит средство (11) для оценки точек (р) данных изображения посредством оценки выражения

где Ψ'=Ψ+Ψнестабильности, причем m - вектор с измеренными магнитно-резонансными данными посредством приемного блока, S - матрица чувствительностей приемного блока, Sh - эрмитово-транспонированная матрица S, Ψ - шумовая ковариационная матрица и Ψнестабильности - дополнительный член, учитывающий движение упомянутой заданной пространственной области (17) объекта (2, 14).

4. Система (1) магнитно-резонансной визуализации по п.3, в которой средства (12), которые приспособлены для дополнительного учета движения упомянутой заданной пространственной области (17), дополнительно приспособлены к включению упомянутого дополнительного члена (Ψнестабильности) в упомянутый алгоритм (11) реконструкции изображения.

5. Система (1) магнитно-резонансной визуализации по п.3, в которой упомянутое устройство (8) реконструкции изображения дополнительно содержит средство (13) для определения упомянутого дополнительного члена (Ψнестабильности) в соответствии с соотношением

причем Ψнестабильности,ik являются матричными элементами упомянутого дополнительного члена, А - величина упомянутой заданной пространственной области (17) объекта (2, 14), q (x,y) - интенсивность опорного сигнала, sij(x,y), sk(x,y) - чувствительность приемного блока i, k в положении (х,у) изображения, соответственно, и а - заданный числовой коэффициент.

6. Компьютерно-считываемое запоминающее средство, имеющее компьютерную программу, сохраненную на нем, для использования в системе (1) магнитно-резонансной визуализации, содержащее первые кодовые последовательности для осуществления механизма приема магнитно-резонансных сигналов объекта (2, 14) от множества приемных блоков (4.1-4.4) и вторые кодовые последовательности для осуществления алгоритма (11) реконструкции изображения, выполняющего реконструкцию изображения посредством комбинации магнитно-резонансных сигналов, принятых упомянутым множеством приемных блоков, отличающееся дополнительными кодовыми последовательностями для осуществления механизма (12а) комбинации вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков (4.1-4.4) с пространственными чувствительностями приемной катушки, таким образом, что скомбинированная чувствительность множества приемных блоков для заданной пространственной области (17) объекта (2, 14), снижается, причем алгоритм (11) реконструкции изображения дополнительно сконфигурирован для дополнительного учета движения упомянутой заданной пространственной области (17) для комбинации вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков.

7. Компьютерно-считываемое запоминающее средство по п.6, дополнительно содержащее кодовые последовательности для осуществления механизма (10) приема входных данных для геометрического определения упомянутой области (17) до или после измерения упомянутых магнитно-резонансных сигналов.

8. Компьютерно-считываемое запоминающее средство по п.7, дополнительно содержащее программные кодовые последовательности для осуществления механизма (11) оценки точек (р) данных изображения посредством оценки выражения:

где Ψ'=Ψ+Ψнестабильности, причем m - вектор с измеренными магнитно-резонансными данными посредством приемного блока, S - матрица чувствительностей приемного блока, Sh - эрмитово-транспонированная матрица S, Ψ - шумовая ковариационная матрица и Ψнестабильности -дополнительный член, учитывающий нестабильность упомянутой заданной пространственной области (17) объекта (2, 14).

9. Компьютерно-считываемое запоминающее средство по п.8, в котором программные кодовые последовательности для осуществления механизма (12), который адаптирован для дополнительного учета движения упомянутой заданной пространственной области (17), дополнительно адаптирован для включения упомянутого дополнительного члена (Ψнестабильности) в упомянутый алгоритм (11) реконструкции изображения.

10. Компьютерно-считываемое запоминающее средство по п.8, дополнительно содержащее кодовые последовательности для осуществления механизма (13) для определения упомянутого дополнительного члена (Ψнестабильности) в соответствии с соотношением

причем Ψнестабильности,ik являются матричными элементами упомянутого дополнительного члена, А - величина упомянутой заданной пространственной области (17) объекта (2, 14), q (x,y) - интенсивность опорного сигнала, sij(x,y), sk(x,y) - чувствительность приемного блока i, k в положении (х,у) изображения, соответственно и а - заданный числовой коэффициент.

11. Способ реконструкции изображения в системе (1) магнитно-резонансной визуализации, содержащий:
прием магнитно-резонансных сигналов объекта (2, 14) от множества приемных блоков (4.1-4.4),
выполнение реконструкции изображения посредством комбинации магнитно-резонансных сигналов, принятых упомянутым множеством приемных блоков посредством алгоритма (11) реконструкции изображения, отличающийся комбинацией вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков (4.1-4.4) с пространственными чувствительностями приемной катушки таким образом, что скомбинированная чувствительность множества приемных блоков оказывается относительно ниже для заданной пространственной области (17) объекта (2, 14), причем реконструкция изображения дополнительно содержит дополнительный учет движения упомянутой заданной пространственной области (17) для комбинации вкладов магнитно-резонансного сигнала от соответственных приемных блоков.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике, а именно приемно-передающему радиочастотному устройству к магнитно-резонансному сканеру для ортопедического магнитного томографа.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно ортопедическому магнитно-резонансному томографу. .

Изобретение относится к системе получения изображений методом ядерного магнитного резонанса, к способу получения изображений методом ядерного магнитного резонанса для работы системы получения изображений методом ядерного магнитного резонанса и к компьютерной программе для работы системы получения изображений методом ядерного магнитного резонанса.
Наверх