CN103576116B - 磁共振成像中的运动校正的多激励叶片获取 - Google Patents

Abstract

在实施例中，一种方法包括执行磁共振(MR)数据获取序列，其中包括获取围绕k空间的区段旋转的k空间数据的多个叶片。k空间数据表示感兴趣受检者内的旋磁材料，以及各叶片包括定义相应叶片宽度的多个编码线。各叶片的获取包括接收来自两个或更多独立回波链中的回波的MR信号，以填充多个编码线的至少一部分，以及回波链通过激励脉冲来分隔。

Description

磁共振成像中的运动校正的多激励叶片获取

背景技术

一般来说，磁共振成像(MRI)检查基于主磁场、射频(RF)磁场和时变磁梯度场之间与感兴趣受检者、例如患者体内具有核自旋的旋磁材料的交互。某些旋磁材料、例如水分子中的氢核具有响应外部磁场的特性行为。这些核的自旋的进动能够通过操纵磁场以产生能够被检测、处理并且用于重构有用图像的RF信号来影响。

用于在MRI系统中生成图像的磁场包括由主磁体产生的高均匀静态磁场。一系列梯度场由位于受检者周围的一组梯度线圈来产生。梯度场对二维或三维的单独平面或体积元素(像素或体素)的位置进行编码。RF线圈用于产生RF磁场。这个RF磁场扰乱来自其均衡方向的一部分旋磁核的自旋，从而引起自旋在其均衡磁化轴周围进动。在这个进动期间，RF场通过自旋、进动核来发射，并且由相同发射RF线圈或者由独立线圈来检测。这些信号经过放大、滤波和数字化。然后，使用一个或多个算法来处理数字化信号以重构有用图像。

已经开发技术来执行MRI成像序列以校正患者运动，例如避免要求患者长时间屏气，以及校正有意/无意患者移动。但是，用于这种校正的当前技术常常不适合或者经受进一步改进。例如，用于运动校正的一些技术不可使某些类型的成像、例如T1加权MR成像能够被执行。相应地，现在认识到，存在需要用于对患者运动敏感的磁共振成像技术中的数据获取和重构的改进方法。

发明内容

下面概述范围与最初要求保护的本发明相称的某些实施例。这些实施例不是意在限制要求保护的本发明的范围，这些实施例而是仅预计提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包含可与下面提出的实施例相似或不同的各种形式。

在一实施例中，一种方法包括执行磁共振(MR)数据获取序列，其中包括获取围绕k空间的区段旋转的k空间数据的多个叶片。k空间数据表示感兴趣受检者内的旋磁材料，以及各叶片包括定义相应叶片宽度的多个编码线。各叶片的获取包括接收来自两个或更多独立回波链(train)中的回波的MR信号，以填充多个编码线的至少一部分，以及回波链通过激励脉冲来分隔。

在另一个实施例中，一种磁共振成像(MRI)系统包括主场磁体，配置成将患者内的旋磁核置于均衡磁化中；多个梯度场线圈，配置成将位置信息编码到旋磁核中；射频(RF)发射线圈，配置成扰乱旋磁核远离其均衡磁化；多个RF接收线圈，配置成当旋磁核放松(relax)到其均衡磁化时接收来自旋磁核的MR信号；以及控制电路，耦合到梯度场线圈、RF发射线圈和多个RF接收线圈。控制电路配置成将控制信号应用到梯度、RF发射或接收线圈或者它们的任何组合，以便获取表示感兴趣受检者内的旋磁材料的k空间数据的叶片，叶片与每一其它叶片相比围绕k空间的区段旋转。各叶片包括至少部分由使用两个或更多快速自旋回波(FSE)序列所获取的两个或更多回波链所填充的多个编码线。

在又一实施例中，提供一个或多个有形非暂时机器可读介质以用于存储可由一个或多个处理器执行以进行下列步骤的指令：使磁共振(MR)成像系统获取与每一其它叶片相比围绕k空间的区段旋转的k空间数据的叶片，各叶片具有由独立快速自旋回波序列期间所获取的至少两个回波链所填充的多个编码线；以及按照具有增强重构的周期旋转重叠平行线(PROPELLER)算法来对叶片校正运动，以便生成运动校正图像。

根据本公开的一方面，一种方法，包括：执行磁共振(MR)数据获取序列，包括：获取围绕k空间的区段旋转的k空间数据的多个叶片，所述k空间数据表示感兴趣受检者内的旋磁材料，各叶片包括定义相应叶片的宽度的多个编码线，并且其中各叶片的获取包括：接收来自两个或更多独立回波链中的回波的MR信号，以填充所述多个编码线的至少一部分，其中所述回波链通过激励脉冲来分隔。

其中，所述回波链由快速自旋回波链组成。

其中，所述k空间数据的多个叶片包括T1加权数据、T1rho加权数据、质子密度加权数据、T2加权数据或者T2*加权数据。

包括在各激励脉冲之后在反转时间(TI)施加液体衰减反转脉冲，并且接收来自所述液体衰减反转脉冲之后的回波的MR信号。

包括接收各回波链中不多于4个回波，使得在激励之间的各重复时间(TR)期间在各叶片中填充不多于4个编码线。

包括接收来自每叶片不多于4个回波链的回波。

其中，k空间数据的叶片具有矩形形状，并且以k空间的中心为中心。

包括按照具有增强重构的周期旋转重叠平行线(PROPELLER)技术来对k空间数据校正运动。

包括从运动校正数据来生成运动校正图像。

包括接收来自所述两个或更多回波链的MR信号，使得各叶片的视图排序不是依次的。

其中，所述视图排序是使得各叶片的中心在填充所述叶片的其它区域之前被填充。

其中，接收来自两个或更多独立回波链中的回波的MR信号仅填充所述多个编码线的一部分，使得各叶片包括填充线和未填充线。

其中，接收来自两个或更多独立回波链中的回波的MR信号引起所述填充线的至少一部分中的过取样。

包括执行并行成像重构，以便采用使用来自所述过取样线的校准数据估计的数据来填充所述未填充线。

根据本公开的另一方面，一种磁共振成像(MRI)系统，包括：主场磁体，配置成将患者体内的旋磁核置于均衡磁化中；多个梯度场线圈，配置成将位置信息编码为所述旋磁核；射频(RF)发射线圈，配置成扰乱所述旋磁核远离其均衡磁化；多个RF接收线圈，配置成当所述旋磁核放松到其均衡磁化时接收来自所述旋磁核的MR信号；以及控制电路，耦合到所述梯度场线圈、所述RF发射线圈和所述多个RF接收线圈，其中所述控制电路配置成将控制信号施加到所述梯度、RF发射或接收线圈或者它们的任何组合，以便：获取表示感兴趣受检者内的旋磁材料的k空间数据的叶片，所述叶片与每一其它叶片相比围绕k空间的区段旋转，并且其中各叶片包括至少部分地由使用两个或更多快速自旋回波(FSE)序列所获取的两个或更多回波链填充的多个编码线。

其中，所述叶片的获取的视图排序是使得各叶片的中心在填充所述叶片的其它区域之前被填充。

其中，所述控制电路配置成将控制信号施加到所述梯度、RF发射或接收线圈或者它们的任何组合，在各激励脉冲之后在所述FSE序列期间反转时间(TI)施加液体衰减反转脉冲，并且接收来自所述液体衰减反转脉冲之后的回波的MR信号。

包括重构电路，所述重构电路配置成按照具有增强重构的周期旋转重叠平行线(PROPELLER)算法来对k空间数据的叶片校正运动，以便生成运动校正图像。

其中，所述控制电路配置成将控制信号施加到所述梯度、RF发射或接收线圈或者它们的任何组合，以便仅填充所述多个编码线的一部分，使得各叶片包括取样线、过取样线和未填充线，并且其中所述重构电路配置成通过使用来自至少所述过取样线的校准数据来用估计的数据填充所述未填充线以便执行并行成像重构。

根据本公开的又一方面，一个或多个有形非暂时机器可读介质，其存储可由一个或多个处理器执行以进行下列步骤的指令：使磁共振(MR)成像系统获取与每一其它叶片相比围绕k空间的区段旋转的k空间数据的叶片，各叶片包括由独立快速自旋回波序列期间所获取的至少两个回波链所填充的多个编码线；以及按照具有增强重构的周期旋转重叠平行线(PROPELLER)算法来对叶片校正运动，以便生成运动校正图像。

附图说明

通过参照附图阅读以下详细描述，将会更好地理解本发明的这些及其它特征、方面和优点，附图中，相似标号在附图中通篇表示相似部件，其中：

图1是配置成执行本文所述的数据获取和图像重构的磁共振成像系统的实施例的示意图；

图2是按照本公开的一方面、使用多个激励所产生的k空间中的叶片的实施例的分解图；

图3是按照本公开的一方面、包括各自使用两个或更多激励来获取的成像叶片的k空间中的获取轨迹的实施例的示意图；

图4是示出按照本公开的一方面、示出用于获取k空间中的叶片(各叶片包括从一个以上激励所获取的数据)、对叶片进行运动校正并且从其中产生图像的方法的实施例的过程流程图；以及

图5是示出按照本公开的一方面、示出用于使用两个或更多独立获取序列来获取k空间中的单个叶片的方法的实施例的过程流程图。

具体实施方式

下面将描述一个或多个具体实施例。在提供这些实施例的简要描述的过程中，本说明书中可能没有描述实际实现的所有特征。应当理解，在任何这种实际实现的开发中，如同任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实现特定的判定以便实现开发人员的特定目标，例如符合系统相关和业务相关限制，这些限制可随各个实现而改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂且费时的，但仍然是获益于本公开的技术人员进行的设计、制作和制造的日常事务。

在介绍本发明的各个实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”预计表示存在元件的一个或多个。术语“包含”、“包括”和“具有”预计包括在内，并且表示可存在除了列示元件之外的附加元件。此外，以下论述中的任何数字示例预计是非限制性地，并且因而附加数值、范围和百分比均在所公开实施例的范围之内。

如上所述，在其中被成像患者移动的情况下，会难以使用加速成像技术来得到临床有用图像。在一些情况下，用于运动校正的技术可使用非笛卡尔获取来利用单个重复时间(TR)、即其间获取数据的激励之间的时间之内所获取的k空间的大区域。在独立TR中获取的k空间的区域可在执行运动校正算法之后相结合以生成单个图像。一种这样的技术是具有增强重构的周期旋转重叠平行线(PROPELLER)，其中k空间的叶片各在独立TR中获取，其中各叶片与其它所获取叶片相比围绕k空间的中心旋转。换言之，在获取序列之前单个激励被用于得到各叶片。各叶片的全部或者一部分(例如k空间的中心内的部分)可重构为低分辨率图像，并且可比较图像以确定图像之间的相对运动量。然后对各叶片的k空间数据校正运动，并且组合叶片以产生完全获取数据集，该数据集经过重构以产生运动校正图像。

在叶片获取的典型情况下，单个激励用于激励感兴趣受检者体内的核。在这个激励之后，获取一系列回波，并且各回波填充各叶片中的k空间的线。叶片可具有如通过所获取k空间的线数所测量的适合于PROPELLER技术的最小宽度，以便提供可接受的运动校正等级。这个宽度通常至少为13相位编码线。但是，更宽叶片(例如多于13，例如16、20或更多)对于实现健壮运动校正会是期望的。

当自旋或梯度回波序列用于填充叶片时，所收集的各回波填充叶片中的一个线。因此，可需要许多回波来填充宽叶片，这引起更长的TR。因为回波在初始激励(例如90°脉冲)之后依次收集，所以用于填充宽叶片的更长TR通常引起T2加权数据的获取。相应地，可以理解，短TR可能不一定适合于填充宽叶片。因此，按照PROPELLER技术所获取的叶片可能不适合于提供通常使用短TR来获取的充分T1加权对比度以产生T1加权图像。

例如，在快速自旋回波(FSE)序列中，在单个TR期间可获取的回波数量(称作回波链长度(ETL))可基于各叶片的TR的时长以及还基于FSE序列期间所收集的数据的性质来确定。在预期T1加权的实施例中，至少部分由于用于得到T1加权数据的短回波时间(TE)，可选择较短ETL，例如小于13。另外，涉及信号的衰减的其它技术可限制可从回波收集预期数据的各TR期间的持续时间。例如，在T1加权液体衰减反转恢复(FLAIR)序列期间，其间收集有用回波的时间可基于衰减材料(例如脑脊髓液(CSF)、水)的反转时间(TI)来限制。相应地，现在认识到，对于诸如T1 FLAIR之类的某些技术，ETL与通常对于使用PROPELLER技术的健壮运动校正将是合乎需要的ETL相比可以比较短。

当前实施例通过提供用于使用多个激励(即，多个“激发”)来执行MR成像中的运动校正以填充k空间的各叶片的系统和方法，来解决典型方式的这些和其它缺点。例如，按照当前实施例，各叶片可使用两个或更多激励来获取。如本文所定义的“激励”预计表示配置成使某些旋磁核(例如，感兴趣解剖体内的质子)的纵向磁化的至少一部分倾斜到横向磁化的脉冲的施加。因此，按照本公开，激励脉冲可包括使纵向磁化倾斜到横向磁化的任何倾斜脉冲(例如90°倾斜脉冲)，但是可以不包括可不一定将纵向磁化转换为横向磁化的重新定相脉冲和反转脉冲(例如180°重新定相和反转脉冲)。

在某些实施例中，当前方式可实现填充有T1加权MR数据的宽叶片(例如16或更多相位编码线)的获取。例如，如上所述，可期望使用较短TR和较短TE来获取MR数据，使得在回波链中的每个回波中获取的数据具有足够产生真实T1加权图像的T1加权(即，脂肪与水之间的充分对比度)。当前实施例通过采用多个激励获取各叶片，来实现这种数据获取，其中ETL被限制到不超过预定数量的回波。相应地，每个TR引起各叶片的预定数量的相位编码线的填充。按照当前实施例，ETL可限制到10或者更少回波、9或更少回波、8或更少回波等。实际上，在其中预期增强T1加权的实施例中，ETL可限制到不超过5、不超过4、不超过3、不超过2或者不超过1。

将会理解，10或更少回波可能不一定填充叶片中的充分数量的线以提供健壮运动校正。换言之，10或更少回波可能不一定产生具有用于使用诸如PROPELLER之类的运动校正算法的运动校正的充分宽度的叶片。但是，当前实施例提供待执行的多个激励，使得第一组回波在第一激励之后被收集，其填充叶片的第一部分，随后接着第二激励之后的第二组回波的收集，其填充叶片的第二部分，依此类推，直到已经收集足以填充具有预定宽度(例如对于运动校正是充分的宽度)的叶片的预定总数的回波。此外，现在认识到，会有利的是，紧接收集第一组回波之后(即，没有有意延迟和提供不可避免的系统延迟)在第二TR执行第二激励，以使得限制激励之间的感兴趣受检者的位置差的影响。实际上，通过将ETL限制到不超过某个数量(例如不超过4)，可缩短TR，从而降低充分运动在激励之间已经发生的可能性，并且使从多个激励所收集的回波能够结合为单个叶片。用于执行本文所述技术的示例系统针对图1来论述，其中当前方式的具体实施例针对图2-5来论述。

如上所述，本文所述实施例可由磁共振成像(MRI)系统来执行，其中特定成像例程(例如MRI序列的加速成像例程)由用户(例如放射科医生)来发起。此外，MRI系统可执行数据获取、数据构造和图像合成。相应地，参照图1，磁共振成像系统10示意地示为包括扫描仪12、扫描仪控制电路14和系统控制电路16。按照本文所述的实施例，MRI系统10一般配置成执行MR成像、例如运动校正的成像序列、T1、T2、质子密度(PD)加权、液体衰减、灌注等。系统10还包括诸如图片存档和通信系统(PACS)18之类的远程访问和存储系统或者诸如远距放射设备之类的其它装置，使得由系统10所获取的数据可在现场或不在现场访问。这样，可获取所获取的数据，之后接着在现场或不在现场处理和评估。虽然MRI系统10可包括任何适当扫描仪或探测器，但是在所示实施例中，系统10包括全身扫描仪12，全身扫描仪12具有通过其中形成膛22的壳体20。台架24可活动进入膛22，以便准许患者26定位在其中以供对患者体内的所选解剖体进行成像。

扫描仪12包括用于产生激励被成像受检者的解剖体内的旋磁材料的可控磁场的一系列关联线圈。具体来说，提供主电磁线圈28以用于生成一般与膛22对齐的主磁场。一系列梯度线圈30、32和34准许可控磁梯度场被生成以用于在检查序列期间对患者26体内的某些旋磁核的位置编码。射频(RF)线圈36被提供，并且配置成生成用于激励患者体内的某些旋磁核的射频脉冲。除了可以是扫描仪12本地的线圈之外，系统10还包括用配置用于接近(例如倚着)患者26放置的一组接收线圈38(例如线圈的相控阵)。接收线圈38可具有任何几何结构，包括封闭和单面几何结构。作为示例，接收线圈38能够包括颈/胸/腰(CTL)线圈、头部线圈、单面脊骨线圈等。一般来说，接收线圈38放置成接近患者26或者放置在患者26上，以使得接收由患者26体内的某些旋磁核在其返回到其放松状态时生成的弱RF信号(相对于扫描仪线圈所生成的发射脉冲较弱)。接收线圈38可关断，以使得不接收由扫描仪线圈所生成的发射脉冲或者随其共振，并且可接通，以使得接收由放松旋磁核所生成的RF信号或者随其共振。

系统10的各种线圈由外部电路来控制，以便生成预期场和脉冲，并且按照可控方式读取来自旋磁材料的放射。在所示实施例中，主电源40向主场线圈28提供电力。提供驱动器电路42以用于使梯度场线圈30、32和34脉动。这种电路可包括用于如扫描仪控制电路14所输出的数字化脉冲序列所定义向线圈提供电流的放大和控制电路。提供另一种控制电路44以用于调节RF线圈36的操作。电路44包括用于在活动与不活动操作模式之间进行交替的开关装置，其中RF线圈36分别传送和不传送信号。电路44还包括用于生成RF脉冲的放大电路。类似地，接收线圈38连接到开关46，该开关46能够在接收与非接收模式之间切换接收线圈38，使得接收线圈38在处于接收状态的同时随通过放松来自患者26体内的旋磁核所产生的RF信号进行共振，并且它们在处于非接收状态的同时不随来自发射线圈(即，线圈36)的RF能量进行共振，以便于阻止不合需要的操作。另外，接收电路48被提供以用于接收由接收线圈38所检测的数据，并且可包括一个或多个复用和/或放大电路。

应当注意，虽然扫描仪12和上述控制/放大电路示为通过单线来耦合，但是许多这类线在实际例示中可出现。例如，独立线可用于控制、数据通信等。此外，适当硬件可沿每种类型的线设置以用于适当处理数据。实际上，各种滤波器、数字化仪和处理器可设置在扫描仪与扫描仪和系统控制电路14、16的任一个或两个之间。作为非限制性示例，下面详细描述的某些控制和分析电路虽然示为单个单元，但是包括附加硬件，例如配置成执行本文所述的运动校正和图像重构技术的图像重构硬件。

如所示，扫描仪控制电路14包括接口电路50，接口电路50输出用于驱动梯度场线圈和RF线圈以及用于接收表示检查序列中产生的磁共振信号的数据的信号。接口电路50耦合到控制和分析电路52。控制和分析电路52运行用于基于经由系统控制电路16所选的所定义协议来驱动电路42和电路44的命令。控制和分析电路52还用于接收磁共振信号，并且在将数据传送给系统控制电路16之前执行后续处理。扫描仪控制电路14还包括在操作期间存储配置参数、脉冲序列描述、检查结果等的一个或多个存储器电路54。接口电路56耦合到控制和分析电路52以用于在扫描仪控制电路14与系统控制电路16之间交换数据。这种数据通常将包括待执行的特定检查序列的选择、这些序列的配置参数和所获取数据，它们可采取原始或处理形式从扫描仪控制电路14来传送，以供后续处理、存储、传输和显示。因此，在某些实施例中，控制和分析电路52虽然示为单个单元，但是可包括一个或多个硬件装置。

系统控制电路16包括接口电路58，接口电路58从扫描仪控制电路14接收数据，并且向扫描仪控制电路14向回传送数据和命令。接口电路58耦合到控制和分析电路60，控制和分析电路60可包括通用或专用计算机或工作站中的CPU。控制和分析电路60耦合到存储器电路62，以便存储用于操作MRI系统10的编程代码，并且存储用于存储经处理的图像数据供以后重构、显示和传输。编程代码可运行一个或多个算法，作为示例，一个或多个算法能够执行非笛卡尔成像序列以及处理取样图像数据(例如数据叶片、欠取样数据、液体衰减数据)，下面将对其详细论述。可提供附加接口电路64以用于与诸如远程访问和存储装置18之类的外部系统组件交换图像数据、配置参数等。最后，系统控制和分析电路60可包括用于方便操作员接口并且用于产生重构图像的硬拷贝的各种外围装置。在所示实施例中，这些外设包括打印机66、监视器68以及其中包括诸如键盘或鼠标之类的装置的用户接口64。

扫描仪12以及与其关联的控制和分析电路52按照可控方式来产生磁场和射频脉冲，以便对患者26体内的特定旋磁材料进行激励和编码。扫描仪12以及控制和分析电路52还感测从这种材料发出的信号，并且创建被扫描材料的图像。在某些实施例中，扫描可以是产生围绕k空间的区域(例如k空间的中心)相对彼此旋转的k空间数据的叶片阵列的扫描。应当注意，所述的MRI系统只是预计仅作为示范，并且还可使用其它系统类型，例如所谓的“开放”MRI系统。类似地，这类系统可通过其主磁体的强度来定额，并且可采用能够执行以下所述的数据获取和处理的任何适当定额的系统。

具体来说，本公开的方面包括用于获取磁共振数据并且处理这种数据以构成包括T1加权图像、具有液体衰减的T1加权图像等的运动校正图像的方法。所公开方法的至少一部分可由以上针对图1所述的系统10来执行。也就是说，MRI系统10可执行本文所述的获取技术，以及在一些实施例中可执行本文所述的数据处理技术。应当注意，在本文所述的获取之后，系统10可以简单地例如在存储器电路(例如存储器62)中存储所获取数据供以后本地和/或远程访问。因此，当本地和/或远程访问时，所获取数据可由专用或通用计算机中包含的一个或多个处理器来操纵。一个或多个处理器可访问所获取数据，并且运行共同存储用于执行包括本文所述图像处理和重构方法的方法的指令的一个或多个非暂时机器可读介质上存储的例程。

如上所述，当前实施例提供用于执行预计实现运动校正的获取的方法，例如PROPELLER获取。如以上一般所述，PROPELLER获取可以是非笛卡尔获取，其中获取k空间数据的叶片，并且各叶片相对每一其它叶片围绕k空间的中心旋转。此外，当前方式包括获取，其中在这种序列期间所获取的叶片各自使用多个激励脉冲并且因此使用多个回波链来获取。一种这样的叶片在图2中示出。

具体来说，图2图解地示出包括跨多个TR已经获取的多个编码线82的成像叶片80的分解视图。如本文所定义的“成像叶片”意在表示一种叶片，该叶片被获取，其目的在于将那个叶片用于产生图像。但是，如下面详细论述，例如因不可接受的模糊量，并非每一个所获取成像叶片都将用于图像重构。虽然当前方式提供将要获取并且对于单个叶片按照任何顺序设置的任何数量的编码线82或者编码线组(即，编码组)(例如2、3、4、5或以上)，但是所示实施例将成像叶片80示为包括四个编码组，表示为第一编码组84、第二编码组86、第三编码组88和第四编码组90。在独立TR中通过收集给定序列的回波链中的回波，来获取(即，填充)各编码组。作为示例，各编码组可使用独立FSE序列来得到。换言之，成像叶片80是多激励或“多激发”叶片。在这种实施例中，每个FSE序列的ETL确定各编码组中填充的线82的数量。在获取平面中进行旋转以获取另一个叶片之前依次执行的FSE序列的数量可确定编码组的数量并且因此确定各叶片的宽度。在一个激励之后所获取的编码组可与一个叶片中的其它激励之后所获取的一个或多个编码组来交织，即使图2示出一个叶片中的编码组的依次布置。

按照与本文所述成像叶片相似的方式，可收集任何数量的回波以填充编码组。在一般意义上，一个回波填充成像叶片80的一个线。相应地，各组可使用一个、两个、三个、四个或更多回波来填充。实际上，当前考虑每个编码组的任何数量的回波。如所示，第一、第二、第三和第四编码组84、86、88、90各包括四个编码线，其中各个线对应于所接收回波。因此，各组具有4的ETL，这使成像叶片80能够具有16的有效宽度。此外更宽的叶片宽度也是当前考虑的，并且与更细叶片宽度、例如小于13(包括在内)的叶片宽度相比可实现甚至更加健壮的运动校正。此外，应当注意，各组中填充的编码线的数量可有所不同。因此，一个编码组可包括四个编码线，而其它的包括一个、两个、三个、四个、五个或更多。

按照当前实施例，成像叶片80可通过执行四个独立且不同的获取序列(例如FSE序列)来获取。相应地，当前方式使多种视图排序(其中填充线的顺序)方案能够用于填充k空间的叶片，而不是限制到如同单激励叶片获取的情况中那样的依次视图排序。针对图3进一步详细论述这类视图排序方案。还应当注意，通过执行独立获取来填充叶片还使编码线能够被忽略，这可加速获取。在可实际上对应于并行成像技术的这类实施例中，某些编码组或者编码组中的线可经过过取样，以便使基于校准的数据估计技术能够被执行。

图3图解地示出按照当前实施例的一个获取轨迹100，其中k空间中的数据的一系列成像叶片102对于各叶片使用两个或更多独立且不同的回波链来获取。如所示，该系列的叶片102包括图2的成像叶片80。实际上，如针对图2所述，为了产生轨迹100，通过采用数据填充k空间的预定义段以获取第一成像叶片或区域的编码线82，在获取平面中围绕k空间的段104(例如原点)旋转，并且获取后续成像叶片或区域102，来获取具有编码线82的叶片102(例如k空间的区域)。各成像叶片102表示若干TR，与单激励获取不同，每个TR中的ETL确定在成像叶片102的各个组106中填充的编码线82的数量。

应当注意，虽然某些实施例将叶片表示为具有矩形几何结构，但是在每个TR中获取的k空间的区域可具有任何几何结构，例如圆形几何结构、三角形几何结构、正方形几何结构或者几何结构的任何组合。实际上，这类获取也是当前考虑的，并且处于本公开的范围之内。此外，应当注意，在与其它成像叶片102相比时，各成像叶片102可能具有相同、相似或者不同的几何结构。

如图3所示，成像叶片102围绕段104旋转，其由于成像叶片102之间的重叠而在执行获取时填充段104中的k空间的相当大的部分。因此，在某些实施例中，这种填充可使成像叶片102的每个能够被加速到某种程度。如上所述，在这些实施例的某些中，叶片还可包括内部校准线，内部校准线按照并行成像重构技术来实现或促进各叶片102的非获取线中的缺失数据的合成。校准线可以是沿相位编码和频率编码方向的任一个或两个的视场(FOV)中过取样的线。

如以上针对图2所述，使用独立且不同的获取序列来获取各叶片102实现视图排序中的灵活性。例如，参照图3的获取轨迹100中的成像叶片80，叶片80的视图排序可以是使得首先填充第二和第三编码组86、88，之后接着第一和第四编码组84、90。因与第一和第四编码组84、90相比的第二和第三编码组86、88所覆盖的k空间的区域中编码的空间信息的较高相对数量，这种获取可是期望的，这可消除、降低或限制可通过来自各叶片中的若干TR的回波的组合引起的模糊。但是，当前还考虑，视图排序可以是依次的，使得成像叶片80的填充从第一编码组84进行到第二编码组86，进行到第三编码组88，然后进行到第四编码组90。在其它实施例中，依次视图排序可沿另一方向，使得首先获取第四编码组90，之后接着第三编码组88，依此类推。此外，当前方式与任何视图排序方案兼容，并且因而可产生用户(例如放射科医生)可期望的重构图像中的任何类型的加权和对比度。

此外，如以上针对图2相对成像叶片80所述，成像叶片102的每个虽然示为矩形，但是能够具有任何多边形或曲面几何结构。相应地，成像叶片102或者用于产生叶片102的编码组106可具有圆形几何结构、椭圆形几何结构、三角形几何结构、正方形几何结构、多边形几何结构、曲面几何结构或者几何结构的任何组合。实际上，这类获取也是当前考虑的，并且处于本公开的范围之内。此外，成像叶片102的每个的形状以及实际上各成像叶片102中的组106的形状无需是相同形状。

作为补充或替代，编码组和编码线82的数量可在成像叶片102之间改变。例如，如以上针对图2所述，当前考虑任何数量的编码组。但是，为了实现健壮运动校正，如在编码线82中所测量，各成像叶片102的宽度可以是至少15。因此，在一些实施例中，成像叶片102可按照如下方式来获取：使某些成像叶片102能够填充有适合于运动校正的特定加权和/或等级的任何数量的编码组106。

由于可使用的序列中的灵活性，成像叶片102可包括任何类型的数据，其中包括但不限于T1加权、T1rho加权、质子密度加权、T2加权或者T2*加权数据。图4是示出用于从这种数据来产生图像的方法110的实施例的过程流程图。如以上针对图1所述，本文中针对图4和图5所述的方法可完全或部分由系统和扫描仪控制电路14、16(图1)来执行，其中获取和重构由系统10本地或远程的控制和分析电路52、60的任一个或两个来执行。实际上，在某些实施例中，某些类型的硬件可专用于特定目的，例如用于执行运动校正、数据重构(例如并行成像重构)和图像重构的重构硬件。

方法110包括使用用于各叶片的多个获取序列来获取(框112)多个叶片(例如图3的成像叶片102)。此外，各获取序列开始于激励脉冲(即，使纵向磁化倾斜到横向磁化的倾斜脉冲)，之后接着接收一个或多个回波(即，回波链中的回波)。虽然当前考虑任何获取序列，但是在某些实施例中，获取可以是与某些技术相结合的FSE序列，例如并行成像、液体衰减、T1加权、T2加权、PD加权或者它们的任何组合。实际上，如上所述，当前实施例甚至在与液体衰减技术相结合时也有利地实现具有T1加权数据的宽叶片的收集，这能够限制其间能够在各TR期间获取T1加权数据的有效时间。下面针对图5进一步详细论述收集各叶片的方式。

另外，应当注意，按照框112的动作还可包括以加速方式来获取叶片，其中获取到低于可能的总数量的编码。在这类实施例中，叶片可按照一个或多个并行成像获取技术来欠取样，并且按照一个或多个并行成像重构技术来重构，例如自校准技术、外部校准技术(例如使用外部校准叶片)等。换言之，当前获取和重构方法可与任何适当并行成像获取和重构技术相结合，以便实现感兴趣受检者的快速成像。

如以上一般论述，按照框112，按照如下方式来获取叶片：使得叶片在获取平面中彼此相比围绕k空间的中心旋转(例如径向或非笛卡尔获取)，这使运动校正能够被执行。相应地，方法110包括对成像叶片中的数据校正(框114)运动。作为非限制性示例，运动校正可按照PROPELLER运动校正技术来执行。在这种技术中，将用于最终生成图像的各叶片可与其它叶片相比以校正运动。具体来说，接近k空间的中心的各叶片的区域用于生成那个相应叶片的一个图像(即，低分辨率图像)。因此，第一叶片产生第一低分辨率图像，第二叶片产生第二低分辨率图像，依此类推。由叶片所产生的图像则相互比较，以便确定叶片之间的相对运动量。叶片的k空间数据则基于这个确定来校正，以便产生校正叶片。

方法110还包括基于校正叶片来重构(框116)图像。例如，在一些实施例中，组合校正叶片以产生完全取样k空间数据集。k空间数据集然后变换(例如经由快速傅立叶变换(FFT))为图像。

如上所述，图5是示出用于按照当前方式获取各成像叶片的方法120的过程流程图。方法120包括选择或确定(框122)适合于产生具有一组预期参数或者按照某种方式的图像的视图顺序和脉冲序列。这类参数可包括加权、对比度、液体衰减、获取速度、动态成像等。按照某些实施例，所得到的各成像叶片可使用至少两个FSE序列来获取，其中每个FSE序列具有在某个时间之内所收集(即，各回波在特定TE来收集)的适合于产生预期加权的多个回波。例如，在预期T1加权的实施例中，可期望每个TR的ETL小于会引起回波在已经完成几乎所有扰乱旋磁核的纵向放松的时间之外被收集的数量。作为非限制性示例，ETL可小于10、小于8、小于6或者小于4(包括在内)。但是，如上所述，当前实施例提供具有任何类型的加权(包括T1、T2、T2*、T1-rho、光子密度等)的数据的获取。

如以上针对图2和图3所述，当前实施例实现任何视图排序的使用，例如TE中心视图排序或者依次视图排序。因此，各成像叶片102可按照任何顺序来填充，包括首先填充各叶片的中心编码线，之后接着填充各叶片的外侧部分。在其它实施例中，各叶片可依次填充，即，由左至右或者由右至左。

然后，方法120进行到根据按照框122的视图顺序和脉冲序列确定使用第一序列来获取(框124)第一叶片的第一部分。因此，作为示例，按照框124的动作可包括执行可包括90°倾斜脉冲的第一FSE序列，之后接着180°重新定相脉冲。回波链可在重新定相脉冲之后来收集。在某些实施例中，获取可以是液体衰减反转恢复(FLAIR)获取，其中在倾斜脉冲之前可施加180°衰减脉冲。衰减脉冲可使例如脑脊髓液(CSF)、水或类似液体衰减。在一些实施例中，可使某些组织衰减。

此外，第一FSE序列可填充与所收集回波的数量对应的叶片中的一定数量的编码线。此外，虽然考虑任何数量的编码线，但是在预期T1加权的实施例中，按照框所填充的编码线数量可以是不多于4、不多于5或者不多于6。此外，取决于预期总获取轨迹，可获取第一部分，使得在叶片的给定段中仅填充线的一部分。换言之，某些编码线可被填充，而其它保持未填充。在又一些实施例中，某些编码线可经过过取样，使得过取样线可用作并行成像重构的校准数据。

在获取叶片的第一部分(例如编码组106之一)之后，方法120包括使用不同序列来获取(框126)同一叶片的附加部分。按照当前实施例，因为被填充的k空间中的线不同，所以序列可以不同，但是脉冲的类型和数量可以相同。在其它实施例中，附加序列可完全不同，其中使用不同数量的回波、不同类型的脉冲等。

一旦已经获取叶片的各个部分以产生完全叶片(它在某些情况下可完全填充或者可具有一些线留下未填充)，方法120包括确定(查询128)叶片是否为可接受的。例如，在一些实施例中，患者可移动到某个程度，使得由于获取叶片所执行的不同激励，数据包括当患者处于不同位置时所获取的信号。因此，当执行FFT或类似操作时，所产生图像可能不适合用于构成最终图像。因此，虽然叶片可被认为是成像叶片，但是它在被认为是不适合特定成像序列时可被丢弃(框130)。

但是，在其中叶片是可接受的实施例中，叶片用于运动校正和图像形成(框132)。方法120可对各叶片重复进行，其中对于各叶片和/或在各叶片中执行相同或不同类型的获取。如所述，各叶片可在获取平面中与每一其它叶片相比围绕k空间的区段(例如中心)旋转。

应当注意，与单激励(即，“单激发”)PROPELLER技术相比时，当前方式实现增强成像。例如，典型单激发PROPELLER可产生PD和T1加权图像中的条纹，并且可具有各种组织(例如骨和软骨、骨和肌肉、大脑中的灰质和白质)之间的不充分对比度。此外，典型单激发PROPELLER不可实现T1 FLAIR获取中的充分运动校正，其中ETL受到限制。与此对比，包括多激励PROPELLER的当前方式实现具有极大降低条纹、各种组织之间的高对比度的图像形成，并且还通过实现具有较大宽度(例如16编码线或以上)的叶片的获取来实现具有健壮运动校正的真实T1 FLAIR获取，其中编码线因各激励之后所获取的较短ETL而具有较高程度的T1加权。

本书面描述使用包括最佳实施方式的示例来公开本发明，以及还使本领域的技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统并且执行任何结合的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求书来定义，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这类其它示例具有与权利要求书的文字语言并无不同的结构要素，或者如果这类其它示例包括具有与权利要求书的文字语言并无实质差异的等效结构要素，则它们被确定落入权利要求书的范围之内。

元件列表

Claims (20)

1.一种执行磁共振(MR)数据获取序列的方法，包括：

获取围绕k空间的区段旋转的k空间数据的多个叶片，所述k空间数据表示感兴趣受检者内的旋磁材料，各叶片包括定义相应叶片的宽度的多个编码线，并且其中各叶片的获取包括：

使用多个激励来获取各叶片；接收来自两个或更多独立回波链中的回波的MR信号，以填充各叶片的所述多个编码线的至少一部分，其中所述回波链通过激励脉冲来分隔。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述回波链由快速自旋回波链组成。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述k空间数据的多个叶片包括T1加权数据、T1 rho加权数据、质子密度加权数据、T2加权数据或者T2*加权数据。

4.如权利要求1所述的方法，包括在各激励脉冲之后在反转时间(TI)施加液体衰减反转脉冲，并且接收来自所述液体衰减反转脉冲之后的回波的MR信号。

5.如权利要求1所述的方法，包括接收各回波链中不多于4个回波，使得在激励之间的各重复时间(TR)期间在各叶片中填充不多于4个编码线。

6.如权利要求5所述的方法，包括接收来自每叶片不多于4个回波链的回波。

7.如权利要求1所述的方法，其中，k空间数据的叶片具有矩形形状，并且以k空间的中心为中心。

8.如权利要求1所述的方法，包括按照具有增强重构的周期旋转重叠平行线(PROPELLER)技术来对k空间数据校正运动。

9.如权利要求8所述的方法，包括从运动校正数据来生成运动校正图像。

10.如权利要求1所述的方法，包括接收来自所述两个或更多回波链的MR信号，使得各叶片的视图排序不是依次的。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述视图排序是使得各叶片的中心在填充所述叶片的其它区域之前被填充。

12.如权利要求1所述的方法，其中，接收来自两个或更多独立回波链中的回波的MR信号仅填充所述多个编码线的一部分，使得各叶片包括填充线和未填充线。

13.如权利要求12所述的方法，其中，接收来自两个或更多独立回波链中的回波的MR信号引起所述填充线的至少一部分中的过取样。

14.如权利要求13所述的方法，包括执行并行成像重构，以便采用使用来自过取样线的校准数据估计的数据来填充所述未填充线。

15.一种磁共振成像(MRI)系统，包括：

主场磁体，配置成将患者体内的旋磁核置于均衡磁化中；

多个梯度场线圈，配置成将位置信息编码为所述旋磁核；

射频(RF)发射线圈，配置成扰乱所述旋磁核远离其均衡磁化；

多个RF接收线圈，配置成当所述旋磁核放松到其均衡磁化时接收来自所述旋磁核的MR信号；以及

控制电路，耦合到所述梯度场线圈、所述RF发射线圈和所述多个RF接收线圈，其中所述控制电路配置成将控制信号施加到所述梯度、RF发射或接收线圈或者它们的任何组合，以便：

使用多个激励来获取表示感兴趣受检者内的旋磁材料的k空间数据的叶片，所述叶片与每一其它叶片相比围绕k空间的一段旋转，并且其中各叶片包括至少部分地由使用两个或更多快速自旋回波(FSE)序列所获取的两个或更多回波链填充的多个编码线，其中所述回波链通过激励脉冲来分隔。

16.如权利要求15所述的系统，其中，所述叶片的获取的视图排序是使得各叶片的中心在填充所述叶片的其它区域之前被填充。

17.如权利要求15所述的系统，其中，所述控制电路配置成将控制信号施加到所述梯度、RF发射或接收线圈或者它们的任何组合，在各激励脉冲之后在所述FSE序列期间反转时间(TI)施加液体衰减反转脉冲，并且接收来自所述液体衰减反转脉冲之后的回波的MR信号。

18.如权利要求15所述的系统，包括重构电路，所述重构电路配置成按照具有增强重构的周期旋转重叠平行线(PROPELLER)算法来对k空间数据的叶片校正运动，以便生成运动校正图像。

19.如权利要求18所述的系统，其中，所述控制电路配置成将控制信号施加到所述梯度、RF发射或接收线圈或者它们的任何组合，以便仅填充所述多个编码线的一部分，使得各叶片包括取样线、过取样线和未填充线，并且其中所述重构电路配置成通过使用来自至少所述过取样线的校准数据来用估计的数据填充所述未填充线以便执行并行成像重构。

20.一种包括一个或多个处理器的磁共振成像(MRI)系统，所述处理器配置成实现功能：

使用多个激励，使磁共振(MR)成像系统获取与每一其它叶片相比围绕k空间的一段旋转的k空间数据的叶片，各叶片包括由独立快速自旋回波序列期间所获取的至少两个回波链所填充的多个编码线；以及

按照具有增强重构的周期旋转重叠平行线(PROPELLER)算法来对叶片校正运动，以便生成运动校正图像，其中所述回波链通过激励脉冲来分隔。