CN103860175A - 磁共振成像设备和磁共振成像设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁共振成像设备和磁共振成像设备的控制方法。一种磁共振（MR）图像处理系统包括：从对象的目标区域获取图像数据的数据收集单元；导航器单元，获取指示运动的运动信号，所述运动包括对象的至少一部分的运动；数据处理单元，通过响应于指示运动的运动信号在预定范围内来从获取到的图像数据获取针对k空间的第一部分的k空间数据，并通过无论预定范围如何都从获取到的图像数据获取针对k空间的第二部分的k空间数据，以从获取的图像数据得到针对k空间数据阵列的k空间数据。

Description

磁共振成像设备和磁共振成像设备的控制方法

技术领域

一种系统涉及磁共振（MR）图像产生和处理。

背景技术

一种图像处理设备使用预定的原始数据来产生可以被人容易地识别并且视觉确认的图像，或者对产生的图像的一部分或全部执行预定的图像处理，例如，调整图像的一部分或全部的对比度或亮度。

所述图像处理设备可以接收外部图像数据并且对接收到的图像数据进行图像处理。所述图像处理设备可以包括用来直接捕捉图像的图像数据收集单元。在这种情况下，所述图像处理设备可以通过图像数据收集单元来收集关于对象的内部或外部的原始图像数据，并处理收集到的原始图像数据以产生用户可以容易地看到的图像或者对产生的图像进行预定的图像后期处理。

一种磁共振成像（MRI）设备使用k空间从原始图像数据为用户产生处理图像。磁共振成像设备获取关于对象（例如，人体）的内部结构的信息，基于获取的信息产生虚拟图像并将产生的虚拟图像提供给用户。

发明内容

一种图像处理系统快速并正确地产生k空间，所述k空间包含用于产生准确的磁共振图像的原始数据。

一种磁共振（MR）图像处理系统包括：从对象的目标区域获取图像数据的数据收集单元；导航器单元，获取指示运动的运动信号，所述运动包括对象的至少一部分的运动；数据处理单元，通过响应于指示运动的运动信号在预定范围内来从获取到的图像数据获取针对k空间的第一部分的k空间数据，并通过无论预定范围如何都从获取到的图像数据获取针对k空间的第二部分的k空间数据，以从获取到的图像数据得到针对k空间数据阵列的k空间数据。

在一个特征中，响应于指示运动的运动信号处于预定范围外，数据处理单元停止从图像数据得到针对k空间的一部分的k空间数据。响应于数据处理单元停止获取k空间数据，数据收集单元重新获取用于得到k空间数据的图像数据。预定范围与所述对象的至少一部分相应，并且所述对象包括患者解剖结构。对象的至少一部分的运动是重复运动，并且导航器单元跟踪所述重复运动，以得到所述重复运动的上限和下限。k空间的一部分为k空间的中心区域。

在另一个特征中，磁共振（MR）图像处理系统k空间产生方法包括：从对象的目标区域获取图像数据；以及获取指示运动的运动信号，所述运动包含对象的至少一部分的运动。通过响应于确定运动是否在k空间数据获取范围内来从图像数据获取针对k空间的第一部分的k空间数据，并且无论k空间数据获取范围如何都从图像数据获取针对k空间的第二部分的k空间数据，以从获取的图像数据得到针对k空间数据阵列的k空间数据。所述方法响应于对象的至少一部分的运动偏离于k空间数据获取范围排除获取针对k空间的一部分的k空间数据，并响应于运动偏离于k空间数据获取范围来重新收集图像数据。对象的至少一部分的运动涉及所述对象的运动范围并且所述运动是重复运动，并且获取图像数据的步骤包括跟踪所述对象的重复运动以获取所述重复运动的上限和下限。k空间的一部分为k空间的中心区域，并且所述对象包括患者解剖结构。

在另一个特征中，磁共振成像系统包括：成像单元，所述成像单元产生静磁场和梯度磁场以施加到对象，产生施加到所述对象的目标区域的电磁波，并获取响应于电磁波的施加而从对象中的目标区域产生的磁共振信号以获取图像数据；导航器单元，获取指示运动的运动信号，所述运动包括对象的至少一部分的运动；图像产生单元，通过响应于指示运动的运动信号在预定范围内来从获取到的图像数据获取针对k空间的第一部分的k空间数据，并通过无论预定范围如何都从获取到的图像数据获取针对k空间的第二部分的k空间数据，以从获取的磁共振信号得到针对k空间数据阵列的k空间数据并基于所述磁共振信号产生磁共振图像。

在另一个特征中，响应于对象的至少一部分的运动偏离于预定范围，图像产生单元停止从磁共振信号获取k空间数据，并且，响应于停止从磁共振信号获取k空间数据，成像单元重新获取磁共振信号。所述运动信号指示所述对象的运动范围并且对象的至少一部分的运动是重复运动，并且导航器单元跟踪所述重复运动以得到所述重复运动的上限和下限。此外，k空间的一部分为k空间的中心区域，并且所述对象包括患者解剖结构，并且所述对象的运动是呼吸运动。此外，所述导航器单元包括呼吸导航器，并且图像产生单元使用门控窗（gating window）来确定对象的至少一部分的运动是否在k空间数据获取范围内。

在另一个特征中，磁共振成像系统的控制方法包括产生静磁场和梯度磁场以施加到对象。所述方法将射频（RF）电磁波施加到暴露在静磁场和梯度磁场中的对象的目标区域，接收响应于射频（RF）电磁波而从对象的目标区域产生的磁共振信号，并且跟踪所述对象的至少一部分的运动并提供指示运动的运动信号，所述运动包括所述对象的至少一部分的运动。所述方法响应于指示运动的运动信号在k空间数据获取范围内从磁共振信号得到k空间数据的第一部分，并无论k空间数据获取范围如何都从获取的图像数据得到针对k空间的第二部分的k空间数据。响应于确定磁共振信号是否与k空间的预定部分相应，所述方法确定对象的至少一部分的运动是否在k空间数据获取范围内，并且响应于确定对象的至少一部分的运动在k空间数据获取范围内，所述方法从磁共振信号得到针对k空间的预定部分的k空间数据。

在另一个特征中，所述方法包括将电磁波重新施加到暴露在静磁场和梯度磁场中的对象，并且响应于所述对象的至少一部分的运动偏离于k空间数据获取范围，重新接收从所述对象产生的磁共振信号。确定对象的至少一部分的运动是否在k空间数据获取范围内的步骤包括使用门控窗来确定所述运动信息是否在k空间数据获取范围内。所述方法还包括确定所述磁共振信号是否与k空间的预定部分相应，并且在确定所述磁共振信号与不同于k空间的预定部分的k空间的另一个部分相应时，从所述磁共振信号获取针对k空间的另一个部分的k空间数据。

附图说明

从下面的结合附图对实施例的描述，本发明的这些和/或其它方面将变得明显和更容易理解，在附图中：

图1示出根据本发明原理的图像处理设备的数据处理单元；

图2示出根据本发明原理的图像处理设备；

图3示出根据本发明原理的数据收集单元；

图4示出根据本发明原理的导航器单元；

图5示出根据本发明原理的从来自导航器单元的图像输出的运动信息；

图6详细地示出根据本发明原理的图像处理设备；

图7示出根据本发明原理的k空间；

图8示出根据本发明原理的从导航器单元输出的运动信息；

图9详细地示出根据本发明原理的图像处理设备；

图10示出根据本发明原理的基于从第一区域和第二区域收集的k空间数据获取到的k空间；

图11示出根据本发明原理的k空间的示例；

图12示出根据本发明原理的磁共振成像设备；

图13示出根据本发明原理的磁共振成像系统；

图14详细地示出根据本发明原理的磁共振成像设备；

图15示出根据本发明原理的磁共振成像设备的静磁场；

图16示出根据本发明原理的磁共振成像设备的梯度磁场线圈单元；

图17示出根据本发明原理的梯度线圈的脉冲序列；

图18示出根据本发明原理的磁共振成像设备的k空间数据处理单元；

图19示出根据本发明原理的磁共振成像设备的另一个k空间数据处理单元；

图20示出根据本发明原理的磁共振成像设备的k空间数据处理单元；

图21和图22示出根据本发明原理的由所述系统产生的MR图像；

图23示出根据本发明原理的k空间产生方法；

图24示出根据本发明原理的另一种k空间产生方法；

图25示出根据本发明原理的磁共振成像设备的控制方法；

图26示出根据本发明原理的磁共振成像设备的控制方法；以及

图27示出根据本发明原理的磁共振成像设备的控制方法。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的附图标号始终表示相同的元件。

在下文中，参考图1到图11描述图像处理设备的实施例。

图1示出图像处理设备的数据处理单元100，数据处理单元100接收收集到的原始数据、从原始数据获取k空间数据、使用获取的k空间数据填充k空间以产生k空间，并输出所述k空间。数据处理单元100可以将k空间划分成多个区域，并在获取的k空间数据上的各个区域中执行不同的处理，以提供用于输出的k空间。例如，在数据处理单元10从多个区域选择并获取k空间数据的情况下，在所述区域中的至少一个区域满足预定条件的前提下，可以选择并获取k空间数据。在这种情况下，数据处理单元100还可以获取另外的信息，并且根据另外获取的信息是否满足预定条件或另外计算的条件来选择并获取k空间数据。另外获取的信息可以是关于运动区域的运动的信息，即，运动信息（NAV数据）。如图1所示，数据处理单元100还可以接收独立于原始数据的关于运动区域的运动信息，并基于接收到的运动信息来选择k空间数据以产生k空间。

根据预定条件或无条件地，数据处理单元100可以将k空间划分成多个区域，并从各个区域收集针对所述k空间的k空间数据。例如，假设k空间可以被划分成两个区域。这样的划分可以被预先确定、在数据处理单元100的操作期间由用户选择或者根据另外输入的数据或外部环境变量来确定。因此，数据处理单元100可以使用不同的方法从两个划分出的区域选择并获取k空间数据。例如，数据处理单元100可以在第一预定条件被满足的前提下从k空间的一个区域获取k空间数据，并且在不同的第二预定条件被满足或没有条件被满足的前提下从k空间的另一个区域收集k空间数据。收集到的k空间数据可以被组合以产生一个k空间。

为了获取k空间的划分出的区域中的k空间数据，数据处理单元100可以同时或不同时地从k空间的各个区域获取k空间数据。另外，数据处理单元100可以以预定顺序从各个区域连续地获取k空间数据。例如，在k空间被划分成第一区域和第二区域的情况下，数据处理单元100还可以包括第一处理单元和第二处理单元，以从第一区域和第二区域提取k空间数据。第一处理单元和第二处理单元可以同时或不同时地获取k空间数据。第一处理单元可以从第一区域提取k空间数据，随后，第二处理单元可以从第二区域提取k空间数据。

一种包括数据处理单元100的图像处理设备在图2中示出。所述图像处理设备可以包括：数据收集单元10、导航器单元20、数据处理单元100和图像处理单元30。数据收集单元10收集关于对象ob外部或内部的目标区域的信息。图3示出数据收集单元。数据收集单元10收集从目标区域产生的信号以收集关于所述目标区域的信息，并在放大收集到的信息（即，所述信号）或者对收集到的信息进行模拟/数字转换后，将收集到的信息以原始数据的形式输出。数据收集单元10可以输出多个信号（信号A到信号C）。如图2所示，输出信号被发送到数据处理单元100。

数据收集单元10可以是磁场形成线圈和射频（RF）线圈，以从磁共振图像设备的孔（bore）中的对象（诸如，人体）收集所述对象内部的切片（slice）信息。数据收集单元10可以收集磁共振信号并将收集到的磁共振信号输出。输出的磁共振信号可以被放大，并且可以在不进行另外的处理的情况下以原始数据的形式输出。导航器单元20跟踪对象ob的运动区域的运动，以收集关于对象ob的运动的运动信息（NAV数据）。在这种情况下，具有被跟踪的运动区域的对象可以与具有目标区域的对象相同或不同。图4示出包括传感器单元21和运动信息存储单元22的导航器单元20。

传感器单元21感测对象ob的运动，特别是对象ob的运动区域的运动。例如，在对象ob是人体的情况下，传感器单元21感测并跟踪对象ob的运动区域的运动，例如，人体ob的胸部的运动，诸如人体的呼吸或人体中心脏的跳动。所述运动区域可以与目标区域相同或不同。在一个例子中，目标区域和运动区域可以是包括肺的胸部。在另一个例子中，目标区域可以是心脏或内部器官，而运动区域可以是肺、肝脏和隔膜。可以根据用户选择或预定设置来对此进行确定。另外，运动区域和目标区域可以是相同对象ob的组织或结构。例如，运动区域可以是一个人体的隔膜和器官，目标区域可以是同一人体的不同的内部器官，诸如心脏和肺。根据需要，运动区域和目标区域可以是不同对象ob的组织或结构。

传感器单元21感测并跟踪运动区域的运动以输出与对象ob的运动相应的信号，即，运动信息（NAV数据）。输出的运动信息可以是关于运动区域的运动范围（例如，呼吸期间胸部运动的上限和下限）的信息。具体地说，在运动区域的运动是呼吸，即，包括吸气和呼气的重复运动的情况下，传感器单元21可以跟踪对象ob的重复运动，以收集关于对象的重复运动的上限和下限的信息，并将收集到的信息作为运动信息（NAC数据）输出。从传感器单元21输出的运动信息（NAC数据）可以是原始数据。因此，尽管未示出，但是导航器单元20还可以包括运动信息处理单元，以处理从传感器单元21输出的运动信息，以产生处理的数据，诸如能够从视觉上识别运动的图像数据。

根据运动区域的运动，运动信息存储单元22暂时地并且连续地存储从传感器21或（在单元22内的）运动信息处理单元输出的运动信息。运动信息存储单元22将存储的运动信息（NAV数据）发送到数据处理单元100。所述图像处理设备是磁共振成像设备，导航器单元20可以是呼吸导航器。根据由外呼吸导致的胸部的运动，呼吸导航器使用至少一个导航回波输出（navigation echo output）来跟踪呼吸。从呼吸导航器输出的运动信息可以被成像为如图5所示，并且以用户可以直观地识别的形式来输出。

图5示出从导航器单元输出的运动信息，所述运动信息包含使用呼吸门控用胸部的冠状动脉MR成像获取的图像。所述图像上端的暗的部分表示肺，所述图像下端的亮的部分表示肝脏。时间从图像的左侧向右侧前进。在肺与肝脏之间的交界处出现波浪运动的形式。在这种情况下，图像的向上凸起的部分表示肺收缩（即，呼气），图像的向下凹陷的部分表示肺扩张（即，吸气）。由于肺和肝脏的大小根据肺与肝脏之间的隔膜的运动或呼吸而改变，因此在肺与肝脏之间的交界处出现波浪运动的形式。因此，从随着时间的推移通过多个导航回波输出而获取的冠状动脉MR图像可以跟踪并识别隔膜的运动，即，呼吸。

如图2所示，数据处理单元100从数据收集单元10和导航器单元20接收数据、使用接收到的数据来获取k空间数据并将获取到的k空间数据（即，k空间）发送到图像处理单元30。具体地说，数据处理单元100从单元10接收被用来产生k空间数据阵列的原始数据，所述原始数据用于产生图像，并从导航器单元20接收关于运动区域的运动（诸如，呼吸，即，隔膜的重复运动）的运动信息。如图12所示，数据处理单元100可以包括第一区域处理单元110、第二区域处理单元120和区域组合单元130。如上所述，数据处理单元100可以从k空间的区域收集要被产生的k空间数据。

图6示出图像处理设备，并且，图2和图6示出在数据处理单元100将k空间划分成两个区域（即，第一区域和第二区域）并且从各个区域（即，第一区域和第二区域）单独获取k空间数据以产生k空间的情况下的图像处理设备。数据处理单元100可以包括第一区域处理单元110、第二区域处理单元120和区域组合单元130。第一区域处理单元110和第二区域处理单元120从原始数据获取与k空间的不同区域相应的k空间数据。另外，第一区域处理单元110和第二区域处理单元120可以根据不同的条件或不同的方法来获取k空间数据。

图7示出表示为矩阵并且基于磁共振成像设备的原始数据sg1到sg7而获取到的数据空间。所述数据空间可以包含256×256的k空间数据阵列矩阵。所述数据空间的矩阵的中间行与在相位编码梯度最小的状态下所获取的信号相应。从数据空间的中间到边缘布置的矩阵的行与相位编码梯度逐渐增大时所获取的信号相应。数据空间可以被划分成多个区域，例如，位于数据空间的中心部分处的多行的集合（包括第一数据区域c1），以及与k空间相应的数据空间的剩余部分（例如，除去位于数据空间的中心部分处的行之外的剩余的行的集合（包括第二数据区域c2a和c2b））。位于数据空间的中心部分处的行的集合可以包括数据空间的中心。数据空间的中心部分与k空间的中心区域相应。

第一区域处理单元110从与k空间的第一区域相应的原始数据sg3到sg5获取与k空间的第一区域相应的k空间数据。换句话说，第一区域处理单元110从图7中示出的k空间的第一数据区域c1获取k空间数据来填充k空间的第一区域。第二区域处理单元120从与k空间的第二区域相应的原始数据sg1、sg2、sg6和sg7获取与k空间的第二区域相应的k空间数据。第二区域处理单元120从图7中示出的k空间的第二数据区域c2（C2a和C2b）获取k空间数据来填充k空间的第二区域。

在预定条件被满足的情况下，数据处理单元100的第一区域处理单元110可以从原始数据获取与k空间的第一区域相应的k空间数据。所述预定条件可以是基于（例如）从导航器单元20输出的运动信息（NAV信号）的条件。具体地说，如图2和图6所示，第一区域处理单元110可以从数据收集单元10接收原始数据并从导航器单元20接收运动信息。第一区域处理单元110确定是否基于从导航器单元20接收的运动信息来获取k空间数据，并响应于所述确定的结果从原始数据获取k空间数据。第一区域处理单元110可以包括：区域确定单元111、运动信息确定单元112和数据获取单元113。

区域确定单元111确定从数据收集单元10接收到的原始数据是否是要由第一区域处理单元110处理的k空间的区域（例如，k空间的第一区域）的数据。所述k空间的所述区域可以被预先确定、由用户选择或者基于另外的信息（诸如，原始数据或运动信息）来计算。

当区域确定单元111确定从数据收集单元10接收到的原始数据是与要由第一区域处理单元110处理的k空间的区域（例如，k空间的第一区域）相应的信号时，运动信息确定单元112确定是否基于从导航器单元20接收到的运动信息来获取数据。例如，在对象ob是人体的情况下，运动信息确定单元112可以确定是否获取响应于人体的呼吸的k空间数据。在获取图像时由于人体的呼吸而导致胸部过度扩张的情况下，获取到的图像会是错误的。在这种情况下，运动信息确定单元112可以确定不获取k空间数据，从而使得第一区域处理单元110不获取k空间数据。在运动区域的运动信息（诸如运动范围）超出预定范围的情况下，运动信息确定单元112确定不获取k空间数据。此外，在运动区域的运动信息（诸如运动范围）在预定范围内的情况下，运动信息确定单元112确定获取k空间数据。

图8示出从导航器单元20输出的运动信息。从导航器单元20输出的运动信息被发送到运动信息确定单元112。运动信息确定单元112可以将输入的运动信息信号NAV1和NAV2与预定的k空间数据获取范围NAV进行比较，并基于比较结果来确定第一区域处理单元110是否获取输入到第一数据区域c1的信号以产生k空间。具体地说，在运动信息未偏离于如图8的左侧NA所示的k空间数据获取范围（NAV1）的情况下，运动信息确定单元112可以基于所述运动信息确定获取k空间数据，从输入的原始数据提取信号以产生用来获取产生k空间的k空间数据的控制信号，并将所述控制信号发送到数据获取单元113。

在运动信息偏离于如图8的右侧NB所示的k空间数据获取范围（NAV2）的情况下，运动信息确定单元112可以基于所述运动信息确定不获取k空间数据，产生不从输入的原始数据提取信号的控制信号（即，不获取k空间数据的控制信号），并将所述控制信号发送到数据获取单元113。在运动信息偏离于k空间数据获取范围（NAV2）并且运动信息确定单元112基于所述运动信息确定不获取k空间数据的情况下，运动信息确定单元112可以基于确定结果产生关于确定结果或控制信号的另外的信息，并将所述信息或控制信号发送到控制器40。

在从运动信息确定单元112接收到所述信息或控制信号时，控制器40产生用于数据收集单元10或导航器单元20的另外的控制信号，并将产生的控制信号发送到数据收集单元10或导航器单元20。数据收集单元10根据从控制器40接收到的控制信号从目标区域收集原始数据，并将收集到的数据发送到数据处理单元100的第一区域处理单元110或第二区域处理单元120。在没有另外的控制信号的情况下，数据收集单元110可以连续地收集原始数据。另外，导航器单元20根据从控制器40接收到的控制信号从运动区域收集运动信息，并将收集到的运动信息发送到数据处理单元100的第一区域处理单元110。在没有另外的控制信号的情况下，导航器单元20可以从运动区域连续地收集运动信息。在这种情况下，在不考虑控制信号的情况下，导航器单元20连续地执行运动信息收集操作。

第一区域处理单元110基于从数据收集单元10和导航器单元20接收的原始数据和运动信息获取或不获取针对k空间的第一区域的k空间数据。数据获取单元113根据从运动信息确定单元112接收到的控制信号获取或不获取k空间数据。例如，当运动信息确定单元112确定所述运动信息在预定数据获取范围内、产生用来从原始数据获取k空间数据的控制信号并将产生的控制信号发送到数据获取单元113时，数据获取单元113存储第一数据区域c1的数据，以获取针对k空间的第一区域的k空间数据。

当运动信息确定单元112确定所述运动信息在预定数据获取范围以外时，单元112将不获取k空间数据的控制信号发送到数据获取单元113，数据获取单元113不提取或存储第一数据区域c1的数据。结果，数据获取单元113不从原始数据获取针对k空间的第一区域的k空间数据。第一数据区域c1的数据被丢弃。第二区域处理单元120使用与在第一区域处理单元110中使用的方法不同的方法来获取k空间数据。

图9示出包括第二区域处理单元120还包括区域确定单元121和数据获取单元122的图像处理设备。第二区域处理单元120的区域确定单元121确定从数据收集单元10接收到的原始数据是否是要由第二区域处理单元120处理的k空间的区域（例如，k空间的第二区域）的数据。以与k空间的第一区域中相同的方式，k空间的第二区域可以被预先确定、由用户选择或者基于另外的信息（诸如，原始数据或运动信息）来确定。当区域确定单元121确定从数据收集单元10接收到的原始数据是要由第二区域处理单元120处理的数据时，数据获取单元122存储所述原始数据以获取针对k空间的第二区域的k空间数据。

与第一区域处理单元110不同，第二区域处理单元120不确定另外的运动信息是否包括在k空间数据获取范围中，并无条件地获取k空间数据。尽管未示出，数据处理单元100还可以包括区域划分单元，在第一区域处理单元110和第二区域处理单元120获取k空间数据之前，所述区域划分单元将与由第一区域处理单元110处理的第一区域相应的数据信号和与要由第二区域处理单元120处理的第二区域相应的数据信号进行分类。所述区域划分单元对从数据收集单元10输入的数据进行分类，并将分类的数据发送到第一区域处理单元110或第二区域处理单元120。

具体地说，当区域决定单元140根据通过操纵单元输入的命令或预先存储的设置信息来确定要由第一区域处理单元110和第二区域处理单元120处理的k空间的区域时，区域划分单元对来自从数据收集单元输入的原始数据的与k空间的第一区域相应的原始数据和与k空间的第二区域相应的原始数据进行分类，并将分类的原始数据发送到第一区域处理单元110和第二区域处理单元120。所述区域划分单元确定原始数据是否与k空间的第一区域相应，如果相应，那么将所述原始数据发送到第一区域处理单元110。在确定原始数据不与k空间的第一区域相应时，区域划分单元确定所述原始数据是否与k空间的第二区域相应，如果相应，那么将所述原始数据发送到第二区域处理单元120。数据处理单元100的区域组合单元130将由第一区域处理单元110获取的针对第一区域的k空间数据与由第二区域处理单元120获取的针对第二区域的k空间数据组合，以形成整个的k空间。

图10示出基于从第一区域和第二区域收集的k空间数据产生的k空间，图11示出k空间的三维视图。参考图10，最终产生的k空间K可以被划分成三个区域，即，第一区域K1到第三区域K3。k空间K的第一区域K1和第三区域K3填充有由第二区域处理单元120获取的k空间数据。第二区域K2填充有由第一区域处理单元110获取的k空间数据。结果，产生如图11示出的k空间。产生的k空间被用于图像产生并且被发送到如图2、图6和图9所示的图像处理单元30。

数据处理单元100还可以包括用来确定k空间的区域（诸如，第一区域和第二区域）的区域决定单元140（图9）。区域决定单元140可以通过另外的外部工作站接收关于要由各区域处理单元110和120处理的k空间的区域的信息。可选地，区域决定单元140可以从另外的存储装置R读取关于k空间的区域的信息，以确定k空间的区域。具体地说，关于k空间的区域的信息可以包括诸如区域的数量、每个区域的大小以及每个区域的位置的信息。

第一区域处理单元110和第二区域处理单元120还可以分别包括区域确定单元111和121。区域决定单元140确定k空间的区域（例如，第一区域和第二区域），并将决定信息发送到第一区域处理单元110的区域确定单元111或第二区域处理单元120的区域确定单元121。基于从区域决定单元140接收到的关于k空间的区域的信息，第一区域处理单元110的区域确定单元111或第二区域处理单元120的区域确定单元121确定输入的原始数据是否与由第一区域处理单元110或第二区域处理单元120处理的区域（例如，第一区域K2或第二区域K1和K3）相应，并响应于所述确定结果来获取针对k空间的第一区域K2或第二区域K1和K3的k空间数据。

在图2、图6和图9中示出的图像处理单元30基于从数据处理单元100接收到的k空间来产生预定图像。图像处理单元30可以对接收到的k空间执行傅里叶变换，以产生磁共振图像。尽管k空间被划分成两个区域，但是k空间也可以被划分成大于两个区域。在这种情况下，数据处理单元100还可以包括第三区域处理单元或第四区域处理单元。如上所述的图像处理设备可以被应用于各种成像系统。例如，所述图像处理设备可以被应用于磁共振成像设备。

参考图12到图23来描述磁共振成像设备。图12示出磁共振成像设备，所述磁共振成像设备包括：数据收集单元200、放大器920、模拟/数字（A/D）转换器930、图像产生单元500、导航器400和显示单元d。数据收集单元200从对象ob中的目标区域收集诸如模拟信号的磁共振信号，以产生磁共振图像。放大器920对收集到的磁共振信号进行放大并将放大的磁共振信号发送到A/D转换器930。A/D转换器930将放大的模拟磁共振信号转换为数字信号。所述数字化信号被发送到图像产生单元500。图像产生单元500使用k空间数据处理单元600和图像处理单元520从数字化的磁共振信号产生k空间数据阵列，并对k空间数据执行傅里叶变换以产生磁共振图像。

k空间数据处理单元600基于数字化的磁共振信号产生k空间数据阵列。k空间数据处理单元600可以使用不同的方法获取针对k空间的一部分的k空间数据和针对k空间的另一部分的k空间数据。k空间数据处理单元600还可以从导航器400接收关于对象ob的运动区域的运动的运动信息。k空间数据处理单元600可以基于接收到的运动信息获取针对k空间的一部分的k空间数据。另外，k空间数据处理单元600可以在不考虑运动信息的情况下获取针对k空间的另一部分的k空间数据。

图像产生单元500的图像处理单元520对由k空间数据处理单元600产生的k空间数据执行傅里叶变换，以产生磁共振图像，并在中央处理单元或用户的控制下将所述磁共振图像发送到显示单元d。显示单元d将磁共振信号显示给用户。图13示出磁共振成像设备，图14更详细地示出磁共振成像设备。

如图13所示，磁共振成像设备包括孔，该孔是具有中空的内部空间的圆柱体（即，腔体）。对象（例如，人体）在被放置在传送单元（例如，传送台）上时被传入到所述腔体内。数据收集单元200在腔体内的对象处产生磁场以引起磁共振激励，并接收响应于磁共振激励产生的磁共振信号，以收集所述对象中的切片的原始数据。响应于由于预定频率的电磁波所引起的原子核共振（即，核磁共振（NMR）现象）,磁共振成像设备的数据收集单元200从对象ob收集磁共振信号。诸如氢（H）、磷（P）、钠（Na）或者每个碳同位素（C）的元素的原子核具有自旋（spin）。当原子核被暴露在外部磁场（诸如，静磁场）中从而被磁化时，原子核的自旋在磁场方向上对齐，另外，由于由磁场施加的力矩而导致原子核以相对于中心轴的预定角度快速地旋转，即，进行进动（precession）。原子核的自旋的进动的频率被称为拉莫尔频率。拉莫尔频率可以根据外部磁场的强度和原子核的类型来改变。当具有与拉莫尔频率相同或类似的频率的电磁波被施加到原子核（例如，氢原子的原子核）时，在进动期间，原子核的磁化矢量共振，因此被导向到垂直于静磁场的方向上。此时，磁化矢量在邻近其的射频（RF）线圈中引起电压信号（通常被称为自由感应衰减（FID）信号）。这被称为NMR现象。

数据收集单元200从引起的电压信号产生在对象（例如，人体）中的目标区域的图像，并将产生的图像提供给用户。为了使用如上所述的NMR现象获取磁共振信号，如图13和图14所示，数据收集单元200可以包括多个线圈单元，即，静磁场线圈单元210、梯度磁场线圈单元220和RF线圈单元230。如图13所示，这些线圈单元可以在孔处形成。图15示出由静磁场线圈单元产生的磁共振成像设备的静磁场。静磁场线圈单元210产生静磁场以磁化诸如氢、磷或钠的元素的原子核，以便在出现在人体中的元素中引起MR现象。由静磁场线圈单元210产生的静磁场通常平行于所述孔的同轴线。

假定如图15所示平行于孔的同轴线的分量是z轴，垂直于z轴且平行于传送台的分量是x轴，并且垂直于z轴且平行于传送台的法线的分量是y轴，那么静磁场在图15的z轴方向上产生。对象ob是人体，从人体的头到脚产生静磁场。拉莫尔频率与在对象ob中产生的静磁场的强度成比例。静磁场线圈单元210由超导电磁体或永磁体制成。超导电磁体用于产生具有0.5T的高磁通密度的磁场。当诸如氢、磷或钠的元素的原子核被暴露在静磁场中时，这些原子核被磁化，并且这些原子核的磁化矢量进行关于所述静磁场的进动。

梯度磁场线圈单元220在腔体中的对象ob处产生空间上线性的梯度磁场Gx、Gy和Gz，以改变磁场的相等性。当由主磁场产生的诸如氢、磷或钠的元素的原子核的磁化矢量在横向平面上旋转时，由此，梯度线圈221到223（图16）在空间上控制磁化矢量的旋转频率或相位，从而使得磁共振图像信号被表示为空间频率区域，即，k空间。

图16示出磁共振成像设备的梯度磁场线圈单元。如图16所示，梯度磁场线圈单元220可以包括三种类型的梯度线圈221到223，以在x轴、y轴和z轴方向上产生梯度磁场。各梯度线圈在不同方向上产生梯度磁场Gx、Gy和Gz。z轴梯度线圈221在z轴方向上产生切片选择梯度磁场Gz，以选择在选择切片中所使用的切片。y轴梯度线圈222在y轴方向上产生相位编码梯度磁场Gy，以造成相移，从而使得各行的切片具有不同相位以进行相位编码。x轴梯度线圈223在x轴方向上产生频率编码梯度磁场Gx，以在构成各个行的自旋之间进行区分，从而使得这些自旋具有不同的频率。

图17示出用于驱动梯度线圈的脉冲序列。z轴梯度线圈221产生在z轴方向上的梯度磁场Gz。例如，在对象ob是人体的情况下，磁场强度从人体的头到脚逐渐地降低，以在z轴方向上产生具有预定梯度的磁场。在这种情况下，当RF线圈单元230发送RF脉冲时，磁共振信号从选择的解剖切片产生。选择的切片的质子的自旋具有相同的频率和相位，其结果是各个自旋之间的区别会是模糊的。

y轴梯度线圈222产生在y轴方向上的相位编码梯度磁场Gy。响应于相位编码梯度磁场，不同的相移被施加到每个切片的自旋。也就是说，当产生y轴梯度磁场时，施加了高梯度磁场的自旋的相位被改变为与高频率相应，并且施加了低梯度磁场的自旋的相位被改变为与低频率相应。当y轴梯度磁场被阻挡时，由于y轴梯度磁场导致自旋以预定频率进动并且产生永久的相位改变，从而将相位编码处理中的各个自旋进行区分。在获取磁共振信号期间，x轴梯度线圈223将x轴频率编码梯度磁场Gx施加到对象ob。在表示为预定矩阵的切片中，与各个矩阵行相应的质子自旋具有能够在这些自旋之间进行区分的不同频率。这被称为频率编码。

响应于对对象ob施加静磁场和梯度磁场，RF线圈单元230产生高频磁场，以在横向平面上旋转由静磁场产生的磁化矢量。当拉莫尔频带的高频电流被施加到RF线圈单元230时，RF线圈单元230的高频线圈根据施加的高频电流产生围绕所述线圈以拉莫尔频率旋转的磁场。此时，当旋转的磁场与对象ob中的目标区域的磁化矢量共振时，目标区域的磁化矢量以拉莫尔频率平行于所述横向平面旋转。此时，根据磁化矢量的旋转，电动势被引入到RF线圈单元230的高频线圈中。基于引入的电动势信号对拉莫尔频率的正弦波进行解调，以获取基带的磁共振信号，从而获取针对对象ob的内部或外部的目标区域的磁共振信号。RF线圈单元230可以使用一系列高频线圈以产生旋转磁场并接收磁共振信号。可选地，RF线圈单元230可以包括产生旋转磁场的高频线圈和接收磁共振信号的另一个高频线圈。

参考图12和图14，磁共振成像设备可以包括导航器400，导航器400跟踪对象ob的运动，尤其是对象ob的运动区域的运动。导航器400可以是呼吸导航器，所述呼吸导航器响应于人体的呼吸使用至少一个导航回波输出来检测和跟踪人体的呼吸，并输出如图5所示的诸如导航器回波的运动信息。例如，如图5所示，在胸部中肺与肝脏之间的隔膜可以在预定的运动范围内收缩或扩张。导航器400可以跟踪隔膜及其周围事物的运动，并将肺与肝脏之间的交界处的波浪运动形式作为运动信息（NAV数据）输出。诸如导航回波的运动信息可以包含另外的RF脉冲信号和添加到不同类型的脉冲序列的梯度，以使用MR图像来监视目标区域。导航回波可以用于自由呼吸状态下的自由呼吸MRI（诸如，心脏MR成像）中。输出的运动信息被发送到图像产生单元500的k空间数据处理单元600。

如图14所示，磁共振成像设备还可以包括控制器300，控制器300产生控制数据收集单元（即，单元200）的操作的控制信号。控制器300可以包括：控制静磁场线圈单元210的静磁场控制器310、控制梯度磁场线圈单元220的梯度磁场控制器320和控制RF线圈单元230的RF线圈控制器330。控制器300的静磁场控制器310根据从操纵单元i（诸如外部工作站w）输入的用户指令或命令或者预先存储的设置来产生控制信号，并将所述控制信号发送到静磁场线圈施加单元311。

当接收到所述控制信号时，静磁场线圈施加单元311将电流施加到静磁场线圈单元210，从而使得静磁场线圈单元210产生静磁场。以相同方式，梯度磁场控制器320和RF线圈控制器330根据用户指令或命令或者预先存储的设置来产生多个控制信号，并将产生的控制信号发送到梯度磁场线圈施加单元321和RF线圈施加单元331，从而使得梯度磁场线圈单元220和RF线圈单元230为对象ob或对象ob的目标区域产生梯度磁场或电磁波。另外，控制器300还可以包括导航器控制器340，导航器控制器340通过产生开始或停止导航器400的操作的控制信号并将产生的控制信号发送到导航器400来控制导航器400的操作。磁共振成像设备还可以包括放大器920，放大器920放大从RF线圈单元230输出的模拟磁共振信号。另外，磁共振成像设备还可以包括A/D转换器930，A/D转换器930将从放大器920输出的模拟信号转换为数字信号。所述数字化磁共振信号被发送到图像产生单元500。

图像产生单元500接收从A/D转换器930输出的数字化磁共振信号和从导航器400输出的运动信息（NAV数据），使用接收到的磁共振信号和运动信息来确定k空间数据阵列，并转换确定的k空间数据以产生磁共振图像。具体地说，如图14所示，图像产生单元500可以包括：产生k空间的k空间数据处理单元600、对k空间执行傅里叶变换的傅里叶变换单元510以及执行傅里叶变换磁共振图像的后处理的图像后处理单元520。

图18示出包括第一区域处理单元610、第二区域处理单元620和区域组合单元630的磁共振成像设备的k空间数据处理单元600。第一区域处理单元610从磁共振信号获取k空间的中心区域的k空间数据。返回参考图7，对于磁共振成像设备，每个原始数据的信号都在k空间的中心区域具有最大幅值的信号。当相移后的质子被再次磁化时，最大幅值的磁共振信号被输出。当质子被再次相移时，幅值逐渐降低。结果，如图7所示，磁共振信号在位于数据空间的中心处的列处具有最大幅值的信号。另外，由于在y轴方向上的梯度磁场Gy导致位于中心处的行的信号在没有相移的情况下被获取，因此所述信号的幅值高于在其它行的信号的幅值。由于在y轴方向上的梯度磁场Gy，在其它行的信号的幅值低于位于中心处的行的信号的幅值。结果，位于中心处的磁共振信号具有最大的幅值和信噪比（SNR）。因此，最强的信号出现在k空间的中心区域。另外，在除中心区域以外的区域处的信号相对较弱。第一区域处理单元610收集最强信号出现的中心区域处的信号sg3到sg5（图7）以获取k空间数据。

第一区域处理单元610可以从输入磁共振信号获取k空间的中心区域的k空间数据，其中，从导航器400输出的运动信息在预定范围（即，k空间数据收集范围）内。至此，如图18所示，第一区域处理单元610可以包括：区域确定单元611、运动信息确定单元612和数据获取单元613。如图14和图18所示，第一区域处理单元610的区域确定单元611确定从RF线圈单元230接收到的磁共振信号是否是针对k空间的中心区域的磁共振信号。在确定了从RF线圈单元230接收到的磁共振信号是针对k空间的中心区域的磁共振信号时，第一区域处理单元610的运动信息确定单元612确定是否基于从导航器400接收到的呼吸运动信息来获取k空间数据。

例如，如图8所示，运动信息确定单元612可以将输入的运动信息信号NAV1和NAV2与k空间数据获取范围NAV进行比较，以确定运动信息信号NAV1和NAV2是否在k空间数据获取范围NAV内，并产生确定结果信号。在这种情况下，运动信息确定单元612可以使用门控窗从运动信息中选择（门控）具有在有限范围内的幅值的信号，以便仅对在k空间数据获取范围内的运动信息进行分类，并基于分类的运动信息产生确定结果信号。数据获取单元613收集针对k空间的中心区域的k空间数据。数据获取单元613可以根据运动信息确定单元612的确定结果来确定是否收集针对k空间的中心区域的k空间数据。

当运动信息确定单元612确定运动信息在预定数据获取范围内时，数据获取单元613在获取针对k空间的中心区域的k空间数据时提取并存储与k空间的中心区域相应的磁共振信号。当运动信息确定单元612确定运动信息偏离于预定数据获取范围时，数据获取单元613不提取磁共振信号。结果，不收集针对k空间的中心区域的k空间数据。例如，呼吸运动由导航器400跟踪并且k空间数据获取范围被限定为7mm，当运动范围如图5所示小于7mm时，数据获取单元613获取针对k空间的中心区域的k空间数据，当运动范围如图5所示大于7mm时，不收集k空间数据。

第二区域处理单元620收集针对除k空间的中心区域以外的区域的k空间数据。返回参考图7，对于磁共振成像系统，磁共振信号在k空间的中心区域具有最大幅值，除中心区域以外的区域的信号相对较弱。第二区域处理单元620收集信号较弱的其它区域的信号sg1、sg2、sg6和sg7。如图18所示，第二区域处理单元620可以包括区域确定单元621和数据获取单元622。区域确定单元621确定从数据收集单元10接收到的磁共振图像是否与除k空间的中心区域以外的区域相应，如果相应，那么第二区域处理单元620收集磁共振图像信号，以收集针对除k空间的中心区域以外的区域的k空间数据。与第一区域处理单元610不同，第二区域处理单元620不确定另外的运动信息是否在k空间数据获取范围内。

区域组合单元630将由第一区域处理单元610获取的针对k空间的中心区域的k空间数据与由第二区域处理单元620获取的针对除k空间的中心区域以外的区域的k空间数据组合，以形成k空间。结果，形成如图10和图11所示的k空间K。所述k空间的中心区域K2由第一区域处理单元610所获取的k空间数据填充，k空间的其它区域K1和K3由第二区域处理单元620所获取的k空间数据填充。

如图14所示，产生的k空间被发送到傅里叶变换单元510，傅里叶变换单元510使用傅里叶变换将k空间变换为磁共振图像。根据需要，傅里叶变换磁共振图像可以被发送到图像后处理单元520。图像后处理单元520调整傅里叶变换磁共振图像的全部或部分的亮度、锐度或对比度，以校正傅里叶变换磁共振图像。图像后处理单元520可以使用多个磁共振图像产生三维立体图像。被产生或根据需要被校正的磁共振图像通过安装在工作站w的显示单元d被显示在外面。

数据处理单元600还可以包括区域决定单元640（图18）。区域决定单元640可以从另外的外部工作站或另外的存储装置的操纵单元i接收关于要由第一区域处理单元610和第二区域处理单元620处理的区域的信息。结果，用户可以选择并调整k空间的中心区域的大小，响应于运动信息，从所述k空间的中心区域获取k空间数据。根据需要，k空间的区域的数量或位置也可以调整。

图19示出磁共振成像设备的k空间数据处理单元。第一区域处理单元610的运动信息确定单元612将与确定结果相应的命令发送到信号产生单元641。信号产生单元641根据接收到的命令产生控制控制器300的控制信号，并将产生的控制信号发送到控制器300。如之前所述，运动信息确定单元612将从导航器400接收到的运动信息与k空间数据获取范围进行比较。在确定运动信息偏离于k空间数据获取范围时，运动信息确定单元612基于所述确定结果产生命令，并将产生的命令发送到信号产生单元641。例如，返回参考图8，运动信息确定单元612将输入的运动信息信号NAV1和NAV2与由用户限定的k空间数据获取范围NAV进行比较。在如图8的右侧NB（NAV2）所示的运动信息偏离于k空间数据获取范围的情况下，运动信息确定单元612产生不获取k空间数据的控制信号，并将所述控制信号发送到数据获取单元613。运动信息确定单元612产生用来为控制器300产生控制信号的命令，并将所述命令发送到信号产生单元641。

信号产生单元641根据运动信息确定单元612的确定结果（即，运动信息偏离于k空间数据获取范围的确定结果）产生用于控制器300的控制信号。产生的控制信号被发送到控制器300。控制器300从信号产生单元641接收控制信号，并根据接收到的控制信号来控制数据收集单元200的操作。具体地说，控制器300的静磁场控制器310、梯度磁场控制器320和RF线圈控制器330可以根据接收到的控制信号产生用于静磁场线圈单元210、梯度磁场线圈单元220和RF线圈单元230的操作的控制信号，并将产生的控制信号发送到静磁场线圈单元210、梯度磁场线圈单元220和RF线圈单元230。静磁场线圈单元210和梯度磁场线圈单元220根据控制信号将磁场施加到对象ob，从而使得对象ob（尤其是对象ob中的目标区域）被暴露在磁场中。RF线圈单元230将电磁波施加到对象ob中的目标区域，以从对象ob内部或外部的目标区域重新收集磁共振信号。

在从导航器400接收到的运动信息不在k空间数据获取范围内，因此第一区域处理单元610不获取k空间数据的情况下，数据收集单元200可以从对象ob的目标区域重新收集磁共振信号。重新收集的磁共振信号被经由放大器920和A/D转换器930发送到图像产生单元500，尤其是k空间数据处理单元600。根据从导航器400接收到的运动信号和k空间的区域，k空间数据处理单元600可以重复从重新收集的磁共振信号收集或不收集k空间数据的处理。

图20示出包括区域划分单元650的磁共振成像设备的另一个k空间数据处理单元。区域划分单元650可以从区域决定单元640接收关于确定的k空间的区域（例如，k空间的中心区域）的信息，根据接收到的k空间的区域的信息来识别和分类来自RF线圈单元230的磁共振信号，并且将所述磁共振信号分配给第一区域处理单元610或第二区域处理单元620。根据实施例，还可以在RF线圈单元230与区域划分单元650之间设置放大器920和A/D转换器930。

具体地说，区域决定单元640可以根据通过操纵单元i输入的用户命令或预先存储的设置信息来确定要由第一区域处理单元610和第二区域处理单元620处理的k空间的区域。例如，区域决定单元640可以将k空间的中心区域确定为第一区域并将除中心区域以外的区域确定为第二区域。当如上所述k空间的区域被区域决定单元640确定时，根据确定的k空间的区域，区域划分单元650可以对来自从RF线圈单元230输入的磁共振信号的与第一区域（例如，k空间的中心区域）相应的磁共振信号（即，第一区域数据）以及与第二区域（例如，k空间的除中心区域以外的区域）相应的磁共振信号（即，第二区域数据）进行分类。

区域划分单元650将第一区域数据发送到第一区域处理单元610，并将第二区域数据发送到第二区域处理单元620。第一区域数据和第二区域数据可以同时或不同时进行分类。可选地，第一区域数据和第二区域数据可以连续地分类。例如，区域决定单元640可以确定磁共振信号是否是与预先确定的k空间的一部分（例如，k空间的中心区域）相应的磁共振信号，并且，当确定所述磁共振信号是与预先确定的k空间的一部分相应的磁共振信号时，将所述磁共振信号发送到第一区域处理单元610。当确定所述磁共振信号不与预先确定的k空间的一部分相应时，区域决定单元640可以确定所述磁共振信号是否与预先确定的k空间的另一部分相应，并且，在确定所述磁共振信号与预先确定的k空间的另一部分相应时，将所述磁共振信号发送到第二区域处理单元620。区域划分单元650可以确定磁共振信号是否与预先确定的k空间的又一部分相应，并且将所述磁共振信号发送到第三区域处理单元。例如，在第一区域数据和第二区域数据已经被划分并且被输入到了k空间数据处理单元600的情况下，在实施例中，可以省略区域划分单元650。

图21和图22示出由图像产生单元500产生的磁共振图像。图像上面的行是幅值（amplitude），图像下面的行是相位对比流动（phase contrast flow）图像。在图22中示出了使用全门控方法以收集其中关于k空间的全部区域的信息在预定范围内的k空间数据而获取的磁共振图像。如图21和图22所示，这两幅图像之间没有大的差别，但是，k空间的获取时间有利地减少了。

例如，使用全门控方法的k空间的获取时间是大约19分钟35秒±5分钟2秒。而根据磁共振成像设备的k空间的获取时间是大约13分钟19秒±3分钟2秒。也就是说，使用全门控方法的k空间的获取时间降低大约30%。因此，可以在减少的时间内获取基本上相同质量的图像，并且导航器门控效率提高。磁共振成像可以通过诸如心脏磁共振成像的使用导航器回波的不同类型的磁共振成像来使用。另外，如上所述的磁共振成像设备还可以应用于各种类型的磁共振成像设备，以进行心脏血流成像、冠状动脉MO血管造影、心脏灌注成像和心脏晚钆增强（LGE）成像。

参考图23到图27描述k空间产生方法和磁共振成像设备的控制方法。图23示出k空间产生方法。如图23所示，为了从原始数据收集k空间数据并使用收集到的k空间数据产生k空间，同时或在不同时间地，从目标区域收集原始图像数据（S710）并且从运动区域收集运动信息（S711）。在针对目标区域收集的原始图像数据是与k空间的第一区域相应的原始图像数据的情况下（S713），确定从运动区域收集的运动信息是否在k空间数据获取范围内（S714）。k空间数据获取范围可以由用户选择或预先确定并存储。在这种情况下，如图23所示，在k空间数据获取范围被确定之前，可以确定针对目标区域收集的原始图像数据是否是与预先确定的k空间的一部分（即，k空间的第一区域）相应的图像数据（S712）。

在确定从运动区域收集到的运动信息在k空间数据获取范围内时（S715），原始图像数据被存储以获取填充k空间的第一区域的k空间数据（S716）。在操作S713确定了收集到的原始图像数据不是与k空间的第一区域相应的图像数据而是与k空间的第二区域相应的图像数据时（S718），与k空间的第二区域相应的原始图像数据被存储以获取针对k空间的第二区域的k空间数据。在操作S713中，如果收集到的原始图像数据不是与k空间的第一区域相应的图像数据，那么可以确定收集到的原始图像数据是否是与k空间的第二区域相应的图像数据。当针对k空间的第一区域和第二区域的k空间数据被收集时，针对k空间的第一区域的k空间数据和针对k空间的第二区域的k空间数据被组合，以获取最终的k空间（S720）。

图24示出另一种k空间产生方法，其中，运动信息偏离于k空间数据获取范围。分别从目标区域和运动区域收集图像数据和运动信息（S720和S721），并且确定运动信息是否在k空间数据获取范围内（S723）。在确定运动信息在k空间数据获取范围内时，如上所述，针对第一区域的k空间数据被存储并获取，并且使用上述方法获取的针对第一区域的k空间数据和针对第二区域的k空间数据被组合，以获取最终的k空间（S723到S727）。在确定运动信息不在k空间数据获取范围内，即，运动信息偏离于k空间数据获取范围时，不从图像数据获取k空间数据。在这种情况下，收集到的原始图像数据会被丢弃（S728）。随后，从目标区域重新收集针对目标区域的原始图像数据（S729）。在这种情况下，在操作S729，可以使用与如上所述的图像数据收集方法（S720）相同或类似的方法来重新收集针对目标区域的原始图像数据。可选地，可以使用与所述图像数据收集方法不同的方法来重新收集针对目标区域的原始图像数据。

图25示出磁共振成像系统的控制方法。对象ob（例如人体）被经由传送台传入到磁共振成像设备的孔中（S730）。磁共振成像设备的静磁场线圈单元210和梯度磁场线圈单元220产生磁场并将磁场施加到对象ob，从而使得所述对象暴露在磁场中（S731）。当RF线圈单元230将电磁波施加到暴露在磁场中的对象ob的目标区域时（S732），在对象ob的目标区域的氢原子中产生磁共振激励（S733）。RF线圈单元230从对象ob的目标区域收集磁共振信号（S734）。

磁共振成像设备的图像产生单元500从RF线圈单元230接收磁共振信号（S735）。关于人体的运动区域的运动信息（例如，关于胸部进行呼吸的运动信息）由导航器400收集。对于接收到的磁共振信号中的与k空间的第一区域（例如，k空间的中心区域）相应的磁共振信号（S740），图像产生单元500确定从导航器400获取的关于对象ob的运动区域的运动信息是否在k空间数据获取范围内（S742）。在确定获取到的运动信息在k空间数据获取范围内时（S743），图像产生单元500存储所述磁共振信号，以获取针对k空间的第一区域的k空间数据（S744）。对于接收到的磁共振信号中的与k空间的第二区域（例如，除k空间的中心区域的区域）相应的磁共振信号（S750），图像产生单元500在不考虑运动信息的情况下存储所述磁共振信号，以获取针对k空间的第二区域的k空间数据（S751）。当针对k空间的第一区域的k空间数据和针对k空间的第二区域的k空间数据被收集时，针对k空间的第一区域的k空间数据和针对k空间的第二区域的k空间数据被组合（S760），以获取最终的k空间（S761）。图像产生单元500对获取到的k空间执行傅里叶变换，以产生磁共振图像，并将产生的磁共振图像发送到显示单元，从而使得用户可以看到所述磁共振图像。

图26示出磁共振成像系统的另一种控制方法，其中，从导航器400获取到的运动信息不在k空间数据获取范围内。响应于从在接收到的磁共振信号当中的与k空间的第一区域相应的磁共振信号获取到的k空间数据（S771到S773），所述磁共振信号可以不被存储，而可以被丢弃。结果，可以不收集针对k空间的第一区域的k空间数据（S775）。

在这种情况下，图像产生单元500产生重新收集数据的控制信号（S776），并将所述控制信号发送到控制器300（S777）。所述控制器还产生控制RF线圈单元230重新将电磁波施加到对象的目标区域的控制信号。RF线圈单元230向暴露在磁场中的对象ob的目标区域施加电磁波，以重新接收并重新收集磁共振信号（S778）。在从导航器400获取到的运动信息在k空间数据获取范围内的情况下，所述磁共振信号被存储以获取k空间数据（S774）。

图27示出磁共振成像系统的另一种控制方法。数据收集单元220收集多个磁共振信号（S780），并将收集到的磁共振信号发送到图像产生单元。图像产生单元可以接收磁共振信号（S781），并确定接收到的磁共振信号与k空间的哪些区域相应（S782）。所述确定可以由区域决定单元650来进行。响应于确定所述磁共振信号是与k空间的第一区域（例如，k空间的中心区域）相应的磁共振信号（S783），确定另外收集的运动信息是否在k空间数据获取范围内（S785）。在确定收集到的运动信息在k空间数据获取范围内时（S786），在从k空间的第一区域获取k空间数据时提取并存储磁共振图像。在确定收集到的运动信息不在k空间数据获取范围内时（S786），不存储磁共振图像而是将其丢弃（S788）。

在确定所述磁共振信号不是与k空间的第一区域相应的磁共振信号时，可以确定所述磁共振信号是否是与k空间的第二区域相应的磁共振信号（S790）。在确定所述磁共振信号是与k空间的第二区域相应的磁共振信号时，在没有另外的条件的情况下，在从k空间的第二区域获取k空间数据时存储所述磁共振信号（S791）。在所述磁共振信号不是与k空间的第二区域相应的磁共振信号时，收集到的磁共振信号被丢弃（S792）。响应于针对第一区域和第二区域的k空间数据的收集时，针对k空间的第一区域的k空间数据和针对k空间的第二区域的k空间数据被组合，以产生k空间（S793）。结果，获取到最终的k空间。

本系统改进了使用磁共振图像的对人体的病变的诊断，因此，诊断的可靠性被提高，并且误诊率被降低。尽管已经示出并描述了本发明的一些实施例，但是本领域技术人员应当认识到，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同形式来限定。

上述实施例可以被实现在硬件、固件中，或者，可以被经由可以被存储在记录介质（诸如CD ROM、数字多功能盘（DVD）、磁带、RAM、软盘、硬盘或者磁光盘）中的软件或计算机代码的执行来实现，或者，通过网络下载的、原来存储在远程记录介质或者非暂时机器可读介质上且要存储在本地记录介质上的计算机代码，使得本文中描述的方法可以经由使用通用计算机存储在记录介质上的这种软件、或者专用处理器中被实现，或者，可以在诸如ASIC或FPGA的可编程或专用硬件中被实现。如本领域中所理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括存储器组件（例如，RAM、ROM、闪存等），这些存储器组件可以存储或接收软件或计算机代码，当计算机、处理器或硬件访问和执行所述软件或计算机代码时，所述软件或计算机代码实现本文中描述的处理方法。另外，将会认识到，当通用计算机访问用于实现本文中示出的处理的代码时，所述代码的执行将通用计算机转换为用于执行本文中示出的处理的专用计算机。本文中的这些功能和处理可以自动地或者全部地或部分地响应于用户命令来执行。在用户不直接发起自动执行的活动的情况下响应于可执行指令或装置操作来执行所述活动（包括步骤）。

Claims (15)

1.一种磁共振成像系统，包括：

成像单元，产生静磁场和梯度磁场以施加到对象，产生电磁波以施加到所述对象的目标区域，并获取响应于电磁波的施加而从对象中的目标区域产生的磁共振信号以获取图像数据；

导航器单元，获取指示对象的至少一部分的运动的运动信号；以及

图像产生单元，通过响应于指示运动的运动信号在预定范围内来从获取到的图像数据获取针对k空间的第一部分的k空间数据，并通过无论预定范围如何都从获取到的图像数据获取针对k空间的第二部分的k空间数据，以从获取到的磁共振信号得到针对k空间数据阵列的k空间数据并基于所述磁共振信号产生磁共振图像。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，响应于对象的至少一部分的运动偏离于预定范围，图像产生单元停止从磁共振信号获取k空间数据。

3.根据权利要求2所述的磁共振成像系统，其中，响应于停止从磁共振信号获取k空间数据，成像单元重新获取磁共振信号。

4.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，运动信号指示对象的运动范围。

5.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，对象的所述至少一部分的运动是重复运动，并且导航器单元跟踪所述重复运动以得到所述重复运动的上限和下限。

6.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，k空间的一部分是k空间的中心区域。

7.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，对象的运动是呼吸运动。

8.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，导航器单元包括呼吸导航器。

9.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，图像产生单元使用门控窗来确定对象的至少一部分的运动是否在k空间数据获取范围内。

10.一种磁共振成像系统的控制方法，包括：

产生静磁场和梯度磁场以施加到对象；

将射频（RF）电磁波施加到暴露在静磁场和梯度磁场中的对象的目标区域，接收响应于射频（RF）电磁波而从对象的目标区域产生的磁共振信号，并且跟踪所述对象的至少一部分的运动并提供指示所述对象的至少一部分的运动的运动信号；

响应于指示运动的运动信号在k空间数据获取范围内，从磁共振信号得到针对k空间的第一部分的k空间数据；以及

无论k空间数据获取范围如何都从磁共振信号得到针对k空间的第二部分的k空间数据。

11.根据权利要求10所述的控制方法，其中，获取k空间的步骤包括：

确定磁共振信号是否与k空间的预定部分相应以及对象的至少一部分的运动是否在k空间数据获取范围内；以及

响应于确定对象的至少一部分的运动在k空间数据获取范围内，从磁共振信号得到针对k空间的预定部分的k空间数据。

12.根据权利要求11所述的控制方法，还包括：响应于确定对象的至少一部分的运动偏离于k空间数据获取范围，停止获取针对k空间的预定部分的k空间数据。

13.根据权利要求12所述的控制方法，还包括：将电磁波重新施加到暴露在静磁场和梯度磁场中的对象，并且响应于所述对象的至少一部分的运动偏离于k空间数据获取范围，重新接收从所述对象产生的磁共振信号。

14.根据权利要求11所述的控制方法，其中，确定对象的至少一部分的运动是否在k空间数据获取范围内的步骤包括：使用门控窗来确定所述运动信息是否在k空间数据获取范围内。

15.根据权利要求10所述的控制方法，其中，获取k空间的步骤包括：

确定磁共振信号是否与k空间的预定部分相应；以及

在确定磁共振信号与不同于k空间的所述预定部分的k空间的另一个部分相应时，从磁共振信号获取针对k空间的另一个部分的k空间数据。

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