CN106164694B - 具有rf噪声检测线圈的磁共振成像 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于采集来自成像区(108)的磁共振数据(142、144)的磁共振成像系统(100)。指令的执行令控制所述MRI系统的处理器(133)进行如下操作：在射频系统的射频激励被启用的情况下采集(200)成像磁共振数据(142)；使用至少一个RF噪声检测线圈采集(202)噪声射频数据，其中，所述噪声射频数据是与所述成像磁共振数据同时采集的；在射频系统的射频激励被禁用的情况下采集(204)校准磁共振数据(144)；使用所述至少一个RF噪声检测线圈采集(206)参考射频数据(146)，其中，所述参考射频数据是与所述校准磁共振数据同时采集的；并且使用所述参考射频数据和所述校准磁共振数据计算(208)噪声校准(150)。

Description

具有RF噪声检测线圈的磁共振成像
技术领域
本发明涉及磁共振成像，具体涉及在存在假RF信号情况下的磁共振成像。
背景技术
大的静磁场被磁共振成像(MRI)扫描器用于将原子的核自旋对齐，作为用于产生患者的身体内的图像的流程的一部分。该大的静磁场被称为B0场或主磁场。
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，并且由核自旋发射的RF信号由接收器线圈来探测。这些RF信号被用于构建MRI图像。这些线圈还能够被称为天线。此外，发射器和接收器线圈还能够被集成为执行这两个功能的单个收发器线圈。应当理解，术语收发器线圈的使用还指使用分离的发射器和接收器线圈的系统。所发射的RF场被称为B1场。
然而，在MRI扫描期间的假RF噪声会干扰对由核自旋发射的RF信号的测量。通常，在磁共振成像系统周围建造大的RF笼以消除这些假RF信号。使用这样的RF笼的缺点在于，其使用大量的金属(诸如铜)并且建造昂贵。
美国专利US 4613802公开了一种用于核磁共振成像系统的射频屏蔽室。
美国专利US 7486982B2公开了与无线电不透明磁体部件组合以形成围绕经历NMR流程的患者的RF屏蔽的无线电不透明保持器。
国际申请WO2013/016639公开了一种便携式MR系统中的有源噪声抵消系统。
发明内容
本发明在独立权利要求中提供了一种磁共振成像系统、一种方法以及一种计算机程序产品。在所述从属权利要求中给出了实施例。
如本领域的技术人员将意识到的，本发明的各方面可以被实现为装置、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取如下形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等等)或者可以全部一般在本文中被称为“电路”、“模块”或“系统”的组合软件和硬件方面的实施例。此外，本发明的各方面可以采取计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品实现在具有实现在其上的计算机可执行代码的一个或多个计算机可读介质中。
可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。所述计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。如在本文中所使用的“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。所述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。所述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可以能够存储能够由计算设备的处理器访问的数据。计算机可读存储介质的范例包括，但不限于：软盘、磁硬盘驱动器、固态硬盘、闪速存储器、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘和所述处理器的所述寄存器文件。光盘的范例包括压缩光盘(CD)和数字多用光盘(DVD)，例如CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R光盘。术语计算机可读存储介质也指能够由所述计算机设备经由网络或通信链路访问的各种类型的记录介质。例如，可以通过调制解调器、互联网或局域网来检索数据。可以使用任何适当的介质来传送实现在计算机可读介质上的计算机可执行代码，包括，但不限于：无线、有线、光纤线缆、RF等或前述的任何适合的组合。
计算机可读信号介质可以包括具有实现在其中例如基带内或作为载波的一部分的计算机可执行代码的传播数据信号。这样的传播信号可以采取各种形式中的任一种，包括，但不限于：电磁、光学或者其任何适合的组合。计算机可读信号介质可以是任何计算机可读介质，其不是计算机可读存储介质并且其能够传递、传播或传输程序以由指令运行系统、装置或设备使用或与其结合。
“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是处理器可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一范例。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，计算机存储设备也可以是计算机存储器或者反之亦然。存储器和存储设备的内容可以彼此复制或者被描绘为一个可以存储或复制在另一个中的项。
如在本文中所使用的“处理器”涵盖能够运行程序或机器可执行指令或计算机可执行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应当被解释为可能包含超过一个处理器或处理核心。处理器可以例如是多核心处理器。处理器也可以指单个计算机系统内或分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备还应当被解释为可能指各自包括(一个或多个)处理器的计算设备的集合或网络。计算机可执行代码可以由多个处理器运行，所述处理器可以处在相同计算设备内或者可以甚至跨多个计算设备分布。
计算机可执行代码可以包括令处理器执行本发明的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执行代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写，包括诸如Java、Smalltalk、C++等面向对象的编程语言以及诸如“C”编程语言或类似编程语言的常规过程编程语言，并且被编译为机器可执行指令。在一些情况下，计算机可执行代码可以是高级语言的形式或者以预编译形式并且结合在工作中生成机器可执行指令的解释器使用。
计算机可执行代码可以作为独立的软件包全部地在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上、部分地在用户的计算机上并且部分地在远程计算机上或者全部地在所述远程计算机或服务器上运行。在后面的场景中，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，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或可以做出对外部计算机的连接(例如，使用因特网服务提供商通过因特网)。
本发明的各方面参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图说明和/或框图加以描述。应当理解，流程图、图示和/或框图中的每个框或框的一部分能够通过以在适用时的计算机可执行代码形式的计算机程序指令来实施。还应当理解，在不互相排斥时，可以组合不同流程图、图示和/或框图中的框的组合。这些计算机程序指令可以被提供到通用计算机、专用计算机的处理器或者其他可编程数据处理装置来生产机器，使得经由计算机的处理器或其他可编程数据处理装置运行的所述指令创建用于实施流程图和/或(一个或多个)框图框的单元。
这些计算机程序指令还可以被存储在计算机可读介质中，其能够引导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备以特定的方式运行，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实施流程图和/或(一个或多个)框图框中指定的功能/动作的指令的制造品。
计算机程序指令还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令一系列操作步骤在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行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所述指令提供用于实施流程图和/或(一个或多个)框图框中指定的功能/动作的过程。
如在本文中所使用的“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”也可以被称为“人机接口设备”。用户接口可以将信息或数据提供给操作者和/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计算机接收并且可以将输出从计算机提供给用户。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。在显示器或图形用户接口上的数据或信息的显示是将信息提供给操作者的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触摸板、触摸板、指点杆、图形输入板、操纵杆、网络摄像头、头戴式耳机、踏板、有线手套、遥控器和加速度计的数据的接收全部是启用对来自操作者的信息或数据的接收的用户接口部件的范例。
如在本文中所使用的“硬件接口”涵盖使计算机系统的处理器能够与外部计算设备和/或装置交互或者对其进行控制的接口。硬件接口可以允许处理器将控制信号或指令发送到外部计算设备和/或装置。硬件接口也可以使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、IEEE1284端口、串行端口、RF-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、模拟输入接口和数字输入接口。
如在本文中所使用的“显示器”或“显示设备”涵盖适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、双稳态显示器、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)、等离子显示板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、投影仪和头戴式显示器。
磁共振(MR)数据在本文中被限定为在磁共振成像扫描期间通过磁共振装置的天线对由原子自旋发射的射频信号的记录的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范例。磁共振成像(MRI)图像在本文中被限定为对包含在磁共振成像数据内的解剖学数据的经重建的二维或三维可视化。该可视化能够使用计算机来执行。磁共振数据还可以被称为k空间数据。
在一个方面中，本发明提供了一种用于采集来自成像区的磁共振数据的磁共振成像系统。所述磁共振成像系统包括用于生成所述成像区中的主磁场的磁体。所述磁共振成像系统还包括射频系统，其包括用于发送和接收预定带宽内的射频发射的磁共振天线。所述磁共振天线包括至少一个天线元件。所述至少一个天线元件在所述成像区内。所述磁共振成像系统还包括至少一个RF噪声检测线圈，其用于检测所述预定带宽内的射频信号。在本文中，RF噪声检测线圈还可以被称为嗅探器线圈或RF嗅探器元件。所述至少一个RF噪声检测线圈被定位在所述成像区的外部。
所述磁共振成像系统还包括包含例如用于由处理器执行的机器可执行指令的存储器。所述存储器还包含脉冲序列数据。如在本文中所使用的脉冲序列数据涵盖可以由处理器用于控制磁共振成像系统执行磁共振成像协议的数据。换言之，脉冲序列数据是处理器可以发出到控制其来采集磁共振数据的磁共振成像系统的命令的序列。所述磁共振成像系统还包括用于控制所述磁共振成像系统的处理器。所述机器可执行指令的执行令所述处理器通过利用所述脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统来采集成像磁共振数据。在所述成像磁共振数据的采集期间，启用利用所述射频系统的射频激励。这是采集磁共振数据的正常方式。
所述指令的执行还令所述处理器使用至少一个RF噪声检测线圈采集噪声射频数据。所述噪声射频数据是与所述成像磁共振数据同时采集的。由于所述射频天线被用在所述磁共振数据的采集中，所述至少一个RF噪声检测线圈被用于做出测量，所述测量被用于确定特定时刻处的噪声。
所述机器可执行指令的执行还令所述处理器通过利用脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统采集校准磁共振数据，同时禁用所述射频系统的所述射频激励。所述机器可执行指令的执行还令所述处理器使用所述至少一个RF噪声检测线圈采集参考射频数据，所述参考射频数据是与所述校准磁共振数据同时采集的。同时采集所述校准磁共振数据和所述参考射频数据。由于已经禁用通常在所述脉冲序列中指定的射频激励，所述校准磁共振数据和所述参考射频数据两者仅是噪声测量结果。在与使用磁共振天线测量噪声相同时间处使用检测线圈对噪声的测量使得能够这两个数据集构建映射或校准。
在另一实施例中，所述机器可执行指令的执行还令所述处理器使用所述噪声射频数据、所述噪声射频数据和所述噪声校准生成经校正的成像磁共振数据。所述经校正的成像磁共振数据可以例如被用于重建磁共振图像。
在另一实施例中，所述机器可执行指令的执行还令所述处理器使用所述参考射频数据和所述校准磁共振数据计算噪声校准。该实施例可以是有用的，因为已经计算了噪声校准，所述噪声校准可以与所述噪声射频数据进行比较以估计所述成像磁共振数据中的噪声水平或者甚至校正所述成像磁共振数据。应当注意，首先，能够采集所述成像磁共振数据或所述校准磁共振数据。所述噪声校准能够在采集所述成像磁共振数据之前进行或其也可以在采集所述成像磁共振数据之后进行。
在另一实施例中，所述噪声校准是频率相关、相位相关和幅度相关的。所述机器可执行指令的执行还令所述处理器使用所述噪声射频数据检测一个或多个射频噪声事件。所述指令的执行还令所述处理器确定针对一个或多个RF噪声事件中的每个的噪声事件相位、噪声事件频率和噪声事件幅度。所述指令的执行还令所述处理器使用所述噪声校准和所述噪声事件相位、噪声事件频率和所述噪声事件幅度对所述成像磁共振数据中的所述RF噪声事件中的每个进行校正。
可以例如通过检查所述校准磁共振数据并且将其与参考射频数据进行比较来做出所述噪声校准。例如，所述噪声校准磁共振数据或所述参考射频数据内的特定幅度上的事件可以被归类为噪声，并且然后能够将关于所述参考射频数据和所述参考射频数据的信号进行比较。例如，这可以被用于生成或计算使如由天线元件测量的噪声事件的相位和幅度与在RF噪声检测线圈上测量的噪声事件的相位和相关联的映射。这允许频率、相位与幅度之间的映射。将存在针对所述RF噪声检测线圈和天线线圈两者上的所述相同噪声事件的频率差是不可能的。然而，如果存在频率差，则也可以做出这样的映射。针对特定频率相位和幅度的信号，针对特定频率在所述RF噪声检测线圈与所述天线元件上所测量的数据之间的比较使得能够构建直接映射。
如果针对显著足够长时间测量所述参考射频数据，那么能够构建合理地完整的映射或噪声校准。例如，能够在所述噪声射频数据中测量噪声事件，并且然后，使用所述噪声校准，能够计算到所述天线元件上的映射。然后，能够以许多种不同的方式从所述成像磁共振数据减去所述噪声数据。
所述噪声校准的确定可以允许在通过检测由RF噪声检测线圈测量的噪声而采集磁共振数据期间对由一个或多个天线元件测量的噪声信号的确定。因此，能够通过使用来自所述RF噪声检测线圈的所述映射和所测量的信号从所述磁共振数据减去真实的磁共振数据中的任何噪声分量。
在另一实施例中，通过确定描述利用至少一个RF噪声检测线圈和至少一个天线元件中的每个做出的相位和幅度测量的频率相关映射来计算所述噪声校准。这可以使得所述至少一个天线元件中的每个上的噪声被校正。
应当注意，还可以存在多个RF噪声检测线圈。在这种情况下，校准能够针对每个RF噪声检测线圈构建并且将其映射到所述至少一个天线元件中的每个。当使用多个RF噪声检测线圈时，可以使用各种不同的方案。例如，每一个计算的所述噪声可以针对所述RF噪声检测线圈中的每个求平均。
在另一实施例中，所述RF噪声事件中的每个通过如下操作进行校正：使用噪声校准和噪声事件相位、噪声事件频率和噪声事件幅度计算针对至少一个天线元件中的每个的时间相关的噪声信号，并且从所述成像磁共振数据减去所述时间相关的噪声信号。该实施例可以具有以直接并且简单的方式计算至少一个天线元件中的每个上的噪声信号的益处。
在另一实施例中，在k空间中执行从所述成像磁共振数据减去所述时间相关的噪声信号。针对磁共振数据的测量结果测量k空间中的磁共振成像信号。可以在k空间中直接执行校正。
在另一实施例中，所述指令的执行还令所述处理器通过将成像磁共振数据变换为初始磁共振图像、将所述时间相关的噪声信号变换为噪声图像并且通过从所述初始磁共振图像减去所述噪声图像计算最后的磁共振图像，而从所述成像磁共振数据减去所述时间相关的噪声信号。磁共振图像中的体素的强度或值与所述MR信号成正比。由特定噪声信号对噪声的贡献也与噪声的强度成正比。因此，在已经通过将其减去重建图像之后，可以移除噪声。
在另一实施例中，通过对参考射频数据进行阈值化来确定一个或多个RF噪声事件。该实施例可以是有益的，因为其避免了减去可能难以补偿的低噪声水平。该实施例提供了一种从所述成像磁共振数据移除假射频辐射的单元。
在另一实施例中，所述磁共振成像系统可以使用数字滤波器以从所述成像磁共振数据移除所述噪声信号。例如，所述噪声校准可以被用于构建数字滤波器，所述数字滤波器将所述成像磁共振数据和所述噪声射频数据用作输入。然后，所述数字滤波器的输出是具有从其减去的噪声的成像磁共振数据。
尽管能够在图像域中充分地执行噪声移除，但是现代MRI系统中的数据采集的过程涉及对比其包含的信息的带宽显著更高的采样频率处的MRI信号的数字采样。通常，在涉及例如在时间域数据上的重新采样滤波器的数字域中执行对经数字化的MRI信号的解调和下采样。取决于噪声源的复杂性，根据在数字解调和重新采样的过程期间在时间域中通过卷积应用的所采集的噪声签名构建自定义滤波器会是方便的。这样的方法在抑制周期性点频率和恒定宽带噪声处会是有效的。在这样的实施例中，噪声抑制将直接在MRI系统的数字接收器内部发生。那么，来自所述数字接收器的输出将是经去噪的数据。如下实施例描述了这样的示例性重新采样滤波器。
在另一实施例中，所述机器可执行指令的执行还令所述处理器将所述噪声射频数据划分为噪声时间帧。在一些范例中，所述时间帧可以用于采集k空间的线或k空间的若干线的时间。所述指令的执行还令所述处理器将所述成像磁共振数据划分为数据时间帧。存在选自所述数据时间帧的数据时间帧，其在时间上对应于选自所述噪声时间帧的噪声时间帧。换言之，将所述成像磁共振数据和所述噪声射频数据两者划分为短时间间隔。这些短时间间隔中的每个被称为时间帧。所述噪声射频数据和所述成像磁共振数据被划分为这些帧，使得针对所述噪声射频数据的每个帧而言，存在成像磁共振数据的对应的帧。所述指令的执行还令所述处理器计算针对所述噪声时间帧中的每个的短时间测量的噪声谱。所述指令的执行还令所述处理器使用所述噪声校准计算针对每个短时间测量的噪声谱的短时间计算的噪声谱。所述噪声时间帧中的每个例如可以使其傅里叶变换被执行，使得创建所接收的射频数据的谱。这具有幅度和频率确定。
所述指令的执行还令所述处理器计算针对所述数据时间帧中的每个的短时间数据谱(或短期傅里叶变换)。以相同的方式，创建每个数据时间帧的傅里叶变换，使得创建射频谱。接下来，通过由所述处理器对所述指令的执行将所述短时间计算的噪声谱中的每个分组(bin)到噪声频率分组中。所述机器可执行指令的执行还令所述处理器将每个短时间数据谱分组到数据频率分组中。使用相同频率分组执行对所述短时间计算的噪声和所述短时间数据谱的所述分组。针对噪声和测量结果两者的数据已经分解为小的时间帧，然后，谱已经针对每个而计算并且然后根据频率对其进行分组。接下来，所述机器可执行指令的执行还令所述处理器通过使用相同频率分组从所述数据频率分组减去所述噪声频率分组来计算经校正的数据频率分组。
所述指令的执行还令所述处理器使用经校正的数据频率分组和所述成像磁共振数据的原始相位谱对所述磁共振数据进行重新合成。该特定技术可以在已经采集所述数据之后应用或者其也可以在工作中执行。
这些操作可以在数字接收器内部执行。在已经完成采集所述数据之后，其也可以在测量帧时在工作中完成或者可以在此之后完成。
上文所描述的数字滤波器与具有若干额外特征的Hoeldrich和Lorber在http://hdl.handle.net/2027/spo.bbp2372.1998.317，International Computer MusicConference Proceedings 1998上的“Real-time Broadband Noise Reduction”一文中所描述的数字滤波器类似。在本实施例中，从分离的源、RF噪声检测线圈取得被用于预测噪声的短时间谱。在上文实施例中的技术与该会议事项中使用的技术匹配。
在将噪声降低应用于磁共振成像时，应当注意，能够采集k空间的个体线并执行对那些个体线的傅里叶变换(FT)。在一些范例中，(一条或多条)k空间线的采集的持续时间是这样的，使得其可以直接被认为是所述STFT(短时傅里叶变换)的背景中的个体帧，如上文针对所述Hoeldrich和Lorber的文章所描述的。
针对MRI的STFT可以与Hoeldrich和Lorber的文章中所应用的不同地应用。在Hoeldrich和Lorber中，其假定时间域数据的连续流并且在所述数据穿过时在选定窗口大小上执行傅里叶变换(FT)。因此，当所述窗口大小是固定的时，来自所述窗口上的两个相继的FT的数据可以包含相同数据的部分。这通常是如何执行实时FT(使用重叠和添加方法)。然而，所述STFT不一定用于MRI数据，因为所述数据已经采集为区别独立的或者在k空间的分立的线或组中采集。在这种情况下，所述时间帧是其中不与先前帧共享数据的分离的帧。关于本底噪声移除，在Hoeldrich和Lorber中所描述的处理的剩余部分仍然是有效的，但是在MRI中不要求STFT。
在另一实施例中，所述指令的执行还令所述处理器在所述成像磁共振数据已经被校正或者已经噪声移除之后使用所述成像磁共振数据重建磁共振图像。
在另一实施例中，所述磁体是具有膛的圆柱形磁体。所述磁共振天线是定位在所述膛内的体线圈。所述至少一个天线元件被定位在所述磁体的膛内。该实施例可以是有益的，因为可以从利用体线圈采集的测量结果完成对噪声的校正。如在本文中所使用的体线圈也可以被称为鸟笼线圈。
在另一实施例中，所述磁共振天线是表面线圈。
在另一实施例中，所述至少一个天线元件是回路天线元件。
在另一实施例中，所述至少一个RF噪声检测线圈是回路天线。所述回路天线元件可以近似地具有与所述回路天线相同的表面区域和调谐。另外，可以对所述RF噪声检测线圈进行定位，因此其以将定位所述表面线圈中的所述元件或回路天线元件中的天线元件相同的方式近似地取向。例如，所述天线元件可以被放置在对象的顶部上。在这种情况下，放置所述RF噪声检测线圈的回路天线的优选位置将是平面或水平的。
在另一实施例中，所述预定带宽在1kHz与1MHz之间。
在另一实施例中，首先，可以采集要么成像磁共振数据要么校准磁共振数据。所述方法可以在对对象的测量之前执行或者其可以在此后执行。
在另一实施例中，所述指令的执行还令所述处理器使用成像磁共振数据生成磁共振图像。这可以例如在已经从成像磁共振数据移除噪声之后执行。
在另一方面中，本发明提供了一种包括用于由控制磁共振成像系统的处理器执行的机器可执行指令的计算机程序产品。所述磁共振成像系统包括用于生成成像区中的主磁场的磁体。所述磁共振成像系统还包括射频系统，所述射频系统包括用于发送和接收预定带宽内的射频发射的磁共振天线。所述磁共振天线包括至少一个天线元件。所述至少一个天线元件在所述成像区内。所述磁共振成像系统还包括至少一个RF噪声检测线圈，其用于检测预定带宽内的射频信号。所述至少一个RF噪声检测线圈被定位在所述成像区外部。所述磁共振成像系统还包括存储器，其包含脉冲序列数据。所述机器可执行指令的执行令所述处理器通过在启用所述射频系统的射频激励的情况下利用所述脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统来采集成像磁共振数据。
所述机器可执行指令的执行还令所述处理器使用至少一个射频噪声检测线圈采集噪声射频数据。所述噪声射频数据是与所述成像磁共振数据同时采集的。所述机器可执行指令的执行还令所述处理器通过利用所述脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统来采集校准磁共振数据。在所述校准磁共振数据的采集期间禁用所述射频系统的射频激励。所述机器可执行指令的执行还令所述处理器使用至少一个RF噪声检测线圈采集参考射频数据。所述参考射频数据是与所述校准磁共振数据同时采集的。所述机器可执行指令的执行还令处理器使用所述参考射频数据和所述校准磁共振数据计算噪声校准。
在另一方面中，本发明提供了一种操作用于采集来自成像区的磁共振数据的磁共振成像系统的方法。所述磁共振成像系统包括用于生成所述成像区中的主磁场的磁体。所述磁共振成像系统还包括射频系统，其包括用于发送和接收预定带宽内的射频发射的磁共振天线。所述磁共振天线包括至少一个天线元件。所述至少一个天线元件在所述成像区内。所述磁共振成像系统还包括至少一个RF噪声检测线圈，其用于检测所述预定带宽内的射频信号。所述至少一个RF噪声检测线圈被定位在所述成像区外部。
所述方法包括如下步骤：通过利用脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统来采集成像磁共振数据，使得所述射频系统的射频激励被禁用。所述方法还包括如下步骤：使用所述至少一个RF噪声检测线圈采集噪声射频数据。所述噪声射频数据是与所述成像磁共振数据同时采集的。所述方法还包括如下步骤：通过利用所述脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统采集校准磁共振数据，使得所述射频系统的射频激励被禁用。所述方法还包括如下步骤：使用所述至少一个RF噪声检测线圈采集参考射频数据。所述参考射频数据是与所述校准磁共振数据同时采集的。所述方法还包括使用所述参考射频数据和所述校准磁共振数据计算噪声校准。
附图说明
在下文中，本发明的优选的实施例仅以范例的方式并且参考附图加以描述，在附图中：
图1图示了磁共振成像系统的范例；
图2示出了图示操作权利要求1的磁共振成像系统的方法的范例的流程图；
图3示出了图示操作权利要求1的磁共振成像系统的方法的另一范例的流程图；
图4示出了图示操作权利要求1的磁共振成像系统的方法的另一范例的流程图；
图5图示了磁共振成像系统的另一范例；并且
图6示出了能够如何移除对每个成像元件的信号的各种假贡献的图形图示。
附图标记列表
100 磁共振成像系统
104 磁体
106 磁体的膛
108 成像区
110 磁场梯度线圈
112 磁场梯度线圈电源
114 体线圈
116 收发器
118 对象
120 对象支撑物
122 RF噪声检测线圈
124 磁共振图像线圈
126 天线元件
130 计算机
132 硬件接口
134 用户接口
136 计算机存储设备
138 计算机存储器
140 脉冲序列数据
142 成像磁共振数据
144 校准磁共振数据
146 参考射频数据
148 噪声射频数据
150 噪声校准
152 经校正的成像磁共振数据
154 磁共振图像
160 控制模块
162 图像重建模块
164 数字滤波器模块
200 通过在射频系统的射频激励被启用的情况下利用脉冲序列数据控制磁共振成像系统采集成像磁共振数据
202 与成像磁共振数据同时地使用至少一个RF噪声检测线圈采集噪声射频数据
204 通过在射频系统的射频激励被禁用的情况下利用脉冲序列数据控制磁共振成像系统采集校准磁共振数据
206 与校准磁共振数据同时地使用至少一个RF噪声检测线圈采集参考射频数据
208 使用参考射频数据和校准磁共振数据计算噪声校准
300 使用噪声射频数据检测一个或多个RF噪声事件
302 针对一个或多个RF噪声事件中的每个确定噪声事件相位、噪声事件频率和噪声幅度
304 使用噪声校准和噪声事件相位、噪声事件频率和噪声事件幅度对成像磁共振数据中的RF噪声事件中的每个进行校正
306 根据经校正的成像磁共振数据重建磁共振图像
400 将噪声射频数据划分为噪声时间帧
402 将成像磁共振数据划分为数据时间帧
404 针对噪声时间帧中的每个计算短时间测量的噪声谱
406 使用噪声校准针对每个短时间测量的噪声谱计算短时间计算的噪声谱
408 针对数据时间帧中的每个计算短时间数据谱
410 将每个短时间计算的噪声谱分组到噪声频率分组中
412 将每个短时间数据谱分组到数据频率分组中
414 通过使用相同频率分组从数据频率分组减去噪声频率分组来计算经校正的数据频率分组；并且
416 使用经校正的数据频率分组和成像磁共振数据的原始相位谱对成像磁共振数据进行重新合成
418 将经重新合成的成像磁共振数据重建为磁共振图像
500 前置放大器
600 嗅探器线圈信号
602 成像线圈1信号
604 成像线圈2信号
606 噪声
608 MR信号
具体实施方式
这些附图中的相似编号的元件要么是等效元件要么执行相同的功能。如果功能是等价的，则先前已经论述的元件将不必在稍后的附图中进行论述。
图1示出了磁共振成像系统100的范例。磁共振成像系统100包括磁体104。磁体104是具有通过其的膛106的超导圆柱型磁体104。不同类型的磁体的使用也是可能的，例如，使用分裂式圆柱磁体和所谓的开放式磁体两者也是可能的。除低温恒温器已经分为两个区段以允许进入磁体的等平面外，分裂式圆柱磁体与标准圆柱磁体类似，这样的磁体可以例如与带电粒子射束治疗结合使用。开放式磁体具有两个磁体区段，一个在另一个之上，其中，其之间的空间足够大以接收对象：两个区段的布置与亥姆霍兹(Helmholtz)线圈的布置类似。因为较少地限制对象，所以开放式磁体是受欢迎的。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106内，存在成像区108，在成像区108中，磁场足够强和均匀以执行磁共振成像。
在磁体的膛106内，还存在磁场梯度线圈110的集合，其被用于磁共振数据的采集以对磁体104的成像区108内的磁自旋进行空间编码。磁场梯度线圈110被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。通常，磁场梯度线圈110包含用于在三个正交空间方向上进行空间编码的三个分离的线圈的集合。磁场梯度电源将电流供应给磁场梯度线圈。供应给磁场梯度线圈110的电流根据时间进行控制并且可以是倾斜的或脉冲的。对象支撑物120支撑成像区108内的对象118。
体线圈114在磁体104的膛106内。体线圈114可以是QBC。体线圈114被示出为连接到收发器116。在一些实施例中，体线圈414还可以被连接到全身线圈射频放大器和/或接收器，然而，这在该范例中未示出。如果发射器和接收器116两者被连接到全身线圈114，则可以提供用于在发射和接收模式之间切换的单元。例如，具有pin二极管的电路可以被用于选择发射或接收模式。
收发器116被示出为连接到磁共振成像线圈124。在该范例中，磁共振成像线圈124是包括多个天线元件126的表面线圈。
收发器116被示出为还连接到若干RF噪声检测线圈。所述收发器是多信道收发器。在一些实施例中，所述收发器可以分为若干不同的单元。然而，将以与使用天线114、124采集的数据相同的方式处理将针对RF噪声检测线圈的收发器116的额外信道用作所采集的信号可以是有益的。
收发器116和磁场梯度线圈电源112被示出为连接到计算机130的硬件接口132。计算机130还被示出为包含可操作用于执行机器可执行指令的处理器133。计算机130还被示出为包括全部可访问并且连接到处理器133的用户接口134、计算机存储设备136和计算机存储器138。
磁共振成像系统100被示出为具有定位在磁共振成像系统的膛106中或附近的若干RF噪声检测线圈122。RF噪声检测线圈122被放置远离成像区108。与测量噪声加上来自对象118的磁共振信号的线圈114或124相反，RF噪声检测线圈122将测量的信号将主要是噪声或外部RF噪声。
计算机存储设备136被示出为包含脉冲序列数据140。计算机存储设备136还被示出为包含成像磁共振数据142、校准磁共振数据144、参考射频数据146和噪声射频数据148。使用脉冲序列数据140采集成像磁共振数据142。噪声射频数据148是与成像磁共振数据142同时采集的。还使用磁共振数据采集校准磁共振数据144，但是禁用射频激励。使用RF噪声检测线圈122采集参考射频数据，同时采集校准磁共振数据144。计算机存储设备136被示出为还包含使用校准磁共振数据和参考射频数据计算的噪声校准150。计算机存储设备136还被示出为包含经校正的成像磁共振数据152并且已经使用噪声校准150、成像磁共振数据142和噪声射频数据148使噪声信号从其移除。计算机存储设备136还被示出为包含已经从经校正的成像磁共振数据152重建的磁共振图像154。
计算机存储器138被示出为包含控制模块160。所述控制模块包含使得处理器133能够控制磁共振成像系统100的操作和功能的计算机可执行代码。控制模块160可以包含使得处理器能够执行图2、图3或图4中所图示的方法中的任一个的计算机可执行代码。计算机存储设备138被示出为任选地包含使得处理器133能够根据磁共振数据152重建磁共振图像154的图像重建模块162。计算机存储器138还被示出为包含任选的数字滤波器模块164，其实施数字滤波器以执行从成像磁共振数据142的噪声移除，从而生成或计算经校正的成像磁共振数据152。可以例如使用噪声校准150计算模块164。
图2示出了图示用于操作图1的磁共振成像系统100的方法的范例的流程图。首先，在步骤200中，通过利用脉冲序列数据140控制磁共振成像系统100采集成像磁共振数据142。启用射频系统的射频激励。接下来，在步骤202中，使用射频噪声检测线圈122采集噪声射频数据148。这在采集成像磁共振数据142的同时完成。接下来，在步骤204中，通过利用脉冲序列数据140控制磁共振成像系统100采集校准磁共振数据144。
在校准磁共振数据144的采集期间，禁用射频系统的射频激励。接下来，在步骤206中，使用RF噪声检测线圈122采集参考射频数据146。在还采集校准磁共振数据144的同时采集参考射频数据146。最后，在步骤208中，使用参考射频数据146和校准磁共振数据144计算噪声校准150。
图3示出了图示操作图1的磁共振成像系统的另一方法的流程图。图3是图2中所图示的方法的继续。在步骤208之后，方法在步骤300中继续，其中，使用噪声射频数据148检测一个或多个RF噪声事件。接下来，在步骤302中，针对一个或多个RF噪声事件中的每个确定噪声事件相位、噪声事件频率和噪声事件幅度。然后，在步骤304中，使用噪声校准150和噪声事件相位、噪声事件频率和噪声事件幅度对成像磁共振数据142中的RF噪声事件中的每个进行校正。最后，在步骤306中，使用图像重建模块162根据经校正的成像磁共振数据152重建磁共振图像154。
图4示出了图示操作图1的磁共振成像系统100的另一方法的流程图。图4中所示的方法是图2中所示的方法的继续。在步骤208之后，方法在步骤400中继续，其中，噪声射频数据148被分为噪声时间帧。接下来，在步骤402中，成像磁共振数据142被分为数据时间帧。存在在时间方面对应于选自所述噪声时间帧的噪声时间帧的选自所述数据时间帧的数据时间帧。成像磁共振数据和噪声射频数据两者被分为相同时间帧，使得对于每个数据时间帧而言，存在噪声时间帧。接下来，在步骤404中，针对噪声时间帧中的每个计算短时间测量的噪声谱。然后，在步骤406中，使用噪声校准针对每个短时间测量的噪声谱计算短时间计算的噪声谱。短时间校准噪声谱是特定天线元件上的噪声的计算值。
接下来，在步骤408中，针对数据时间帧中的每个计算短时间数据谱。接下来，在步骤410中，每个短时间计算的噪声谱被分组到噪声频率分组中。接下来，在步骤412中，每个短时间数据谱被分组到数据频率分组中。短时间计算的噪声谱的分组与针对短时间数据谱的分组是相同的。使用相同频率分组执行分组。接下来，在步骤414中，通过使用相同频率分组从数据频率分组减去噪声频率分组来计算经校正的数据频率分组。接下来，在步骤416中，使用经校正的数据频率分组和成像磁共振数据的原始相位谱对成像磁共振数据进行重新合成。针对每个时间帧而言，通过重新组合噪声频率分组来重新组装频率谱的不同部分。例如，能够执行傅里叶变换。然而，相位可能是不正确的。使用原始成像磁共振数据的相位。最后，在步骤418中，经重新合成的成像磁共振数据被重建为磁共振图像154。这可以使用图像重建模块162完成。可以例如通过数字滤波器模块164执行步骤400-416中概括的步骤。
范例可以通过防止假RF信号(其在磁共振成像数据中作为噪声存在)干扰所采集的MRI数据来促进RF笼的消除。现代MRI系统利用许多信道，通常地超过8个，以从紧密接近于患者放置的RF线圈元件接收MRI信号。该紧密接近从实现最高信噪比(SNR)的视角是期望的。在没有RF笼存在的情况下，假RF信号可以进入MRI系统的膛并且干扰MRI数据。为了消除后续伪影，范例提出了在MRI系统的膛内(或紧密接近于其)但是在成像体积外部的固定位置处引入和利用许多额外的接收线圈元件。这些额外元件被用于仅采集与所采集的MRI数据同步的假信号。所采集的纯假信号随后被用于消除MRI数据的任何假的污染。
MRI系统安装的标准特征是RF笼。RF笼基本上是法拉第(Faraday)笼。在大多数安装中，通常地，RF笼形成围绕包括磁体以及其内容和患者支撑物的大部分MRI系统的全部空间外壳。典型的MRI套件包括三个室。RF屏蔽室包含磁体，在所述室中扫描患者。技术室包含MRI系统的各种辅助电子器件，以及其中MRI控制台和操作者所处的控制室。RF笼通常是由安装在木制框架上的铜板制成的相对大的室外壳。
作为所使用的铜的大小和体积的结果，MRI安装的RF笼是安装的昂贵的部分。因此，如果备选单元能够被用于避免将MRI系统安装到RF笼内部的需要，则其是有利的。
MRI系统的RF笼用于两个目的。首先，其防止来自除MRI系统外的源的假RF信号干扰所接收的MRI信号。当在采样的MRI信号的带宽内时，这样的假信号会呈现为MR图像内的伪影或相干噪声。这样的信号能够损坏图像质量、隐藏解剖特征或呈现为病理状态。其次，其防止由MRI系统发射的RF能量泄漏到周围环境中以及干扰周围环境。
范例可以涉及全部RF笼的消除并且聚焦于防止假RF信号干扰所采集的MRI数据。现代MRI系统利用许多信道，通常超过8个，以从紧密接近于患者放置的RF线圈元件接收MRI信号。该紧密接近从实现最高信噪比(SNR)的视角是期望的。在没有RF笼存在的情况下，假RF信号会进入MRI系统的膛并且干扰MRI数据。如果存在在信号接收期间进入MRI系统的膛的假RF信号，并且那些假RF信号位于MRI信号的频带内，则RF线圈元件也将检测到不期望的假信号，其将通常添加到期望的MRI信号。所得图像将包含伪影。为了消除这些伪影，范例可以在MRI系统的膛内但在成像体积外部的固定位置处引入和利用若干额外的接收线圈元件。这些元件被称为RF嗅探器元件(RF噪声检测线圈)(参见图5)。
图5示出了磁共振成像系统100的另一范例。图5中所示的范例与图1中所示的范例相似，然而，图5中的示图示出了在图1中未示出的一些额外特征。具体而言，RF噪声检测线圈122被示出为具有连接到数字采集系统的前置放大器500。天线124也具有连接到其天线元件126的前置放大器500。这还被连接到数字采集系统或射频系统。图5中所示的磁共振成像系统100包括RF噪声检测线圈122，并且可以使用该系统执行图2至图4中所图示的方法以便降低由假RF信号引起的噪声。这可以降低对于磁共振成像系统100的RF屏蔽的需要。
这些额外固定元件可以包括以与放置在患者上的线圈元件的那些相同的方式运转的专用接收信道。信道可以被连接到数据采集系统(DAS)并且以符合每个扫描协议的要求的相同的方式进行配置。每个时间MRI数据被采集为图像采集的部分，并且还使用与成像元件相同的采样带宽和滤波采集来自嗅探器元件(RF噪声检测线圈)的信号。由于嗅探器元件(RF噪声检测线圈)不感测MRI信号，因而其采集的数据将仅包含热噪声和任何假RF信号。成像元件将包含MRI信号与叠加在顶部上的假信号二者。
尽管嗅探器元件(RF噪声检测线圈)的意图是采集仅假RF信号，但是还应当理解，来自任何源的假RF信号，包括梯度感生的尖峰，也将被捕获并且原则上也能够从期望的MRI信号消除。
其是成像数据(成像磁共振数据)和嗅探器数据(噪声射频数据)以数字形式被同时采集、采样和存储以用于另外的处理的一些范例的假定。
基于嗅探器的校准(基于RF噪声检测线圈的校准)：优选地，在MRI数据的采集之前，使用相同顺序定时但在没有RF激励的情况下采集数据的若干“虚设”TR(数据的虚设重复)。这也能够在扫描的结束处或者在开始和结束两者处发生。该数据是有价值的，因为成像元件中的每个将仅在虚设(没有RF)时段期间采集假信号。因此，能够在由嗅探器元件(RF噪声检测线圈)捕获的假信号的幅度和相位与由成像元件中的每个捕获的假信号的相对幅度和相位之间建立关系。
假信号消除的一般方法：以其最简单的形式，从MRI信号消除假信号可以包含从由每个成像元件采集的信号减去(参见图3中的步骤304)适合地缩放和阈值化的嗅探器信号。这能够在要么图像域要么在k空间域中执行。然而，两个因素可以用于使该简单的方法无效。1)由每个成像元件采集的假信号的幅度和相位将不同于由嗅探器元件捕获的信号，并且2)假信号可以在扫描的过程期间改变其时间特性。假信号可以被认为是RF噪声事件的范例。
经由合成时间过程的假信号消除：该复杂化能够通过利用在虚设时段期间采集的成像元件数据(校准磁共振数据)连同贯穿数据采集的整个时间过程采集的嗅探器数据(噪声射频数据和参考射频数据)来解决。数据处理的重要部分采取嗅探器信号时间过程并且对信号进行阈值化，仅留下保持大于本底噪声的选定分数的信号。我们建立与在“虚设”校准时段期间与成像元件信号并行采集的嗅探器信号作为同步数据的基线集合。通过连续的复杂减法对随后地采集和阈值化的嗅探器信号进行比较来确定假信号的每个分量的幅度和相位方面的演化。因此，根据嗅探器信号建立假信号的幅度和相位中的相对改变的时间过程。然后，该相同时间过程被用于连续地缩放在校准时段期间从每个成像元件采集的所存储的假数据。通过该方法，能够贯穿整个扫描在每个成像元件处合成有效的假信号演变。
等待整个扫描完成是不必要的。可以在采集期间执行假信号检测。
为了说明，我们定义N个重复的数据采集时段的扫描。在场回波(FFE)扫描的情况下，这将等价于N个TR。为了方便，我们将成像数据(成像磁共振数据)定义为在n＝1至N之间采集的数据。我们将假参考校准数据(校准磁共振数据)定义为在n＝0处或之前采集的数据。出于该说明，我们任意地指定每个数据采集时段包括256个复杂数据样本的采集窗口。
我们还定义全部R个接收元件，其中，从r＝1直到R索引的元件是成像元件(天线元件)，而r＝0索引的元件是嗅探器元件。
任何元件(天线元件)的信号可以被索引为n和r两者的函数，使得：Sp(0,0)表示在虚设校准时段期间由嗅探器元件(RF噪声检测线圈)采集的假信号。对于每个成像元件而言，还存在在相同虚设时段期间采集的假参考校准信号Sp(0,r＝1..R)。
在任何TR时段(n>1)中并且对于每个成像元件(r>1)而言，假信号对任何线圈元件处的采样信号的贡献可以通过如下内容进行估计：
dSp(n,r＝1..R)＝Sp(0,r＝1..R)×Sp(n,0)/Sp(0,0)其中，假定复杂数学。在时段n>1期间从成像元件中的每个采样的数据，让我们将这称为Aq(n,r＝1..R)，将包含来自每个位置的期望的MR信号Cl(n,r＝1..R)加上在每个成像元件处采样的实际不期望的假信号因此：
一般而言，能够根据从虚设校准时段获得的合成数据和进行中的嗅探器线圈测量结果(噪声射频数据)来估计对每个采样时间处的假贡献：
因此，能够通过相关联的合成假信号时间序列的复数减法从每个成像元件恢复干净的MR信号。
Cl(n,r＝1..R)＝Aq(n,r＝1..R)–dSp(n,r＝1..R)
取决于DAS的架构，在执行校正中存在各种选项。在一个实施例中，在重建期间存储全部数据并且执行校正。在优选实施例中，由于用于校正TR(脉冲序列的重复)内的数据的全部必要信息在每个TR(假定n>0)的结束处是可用的，因而在经校正的数据被发送到重建引擎之前，能够在飞行中执行每TR的校正。
图6是能够如何解决对每个成像元件的信号的各种假贡献的图形图示，只要嗅探器信号是根据TR可用的并且MR信号独立(在没有RF激励的情况下)假信号是对于每校准时段内的成像线圈元件来校准的。
图6示出了能够如何移除对每个成像元件的信号的各种假贡献的图形图示，只要嗅探器信号或来自RF噪声检测线圈的信号对于每TR或重复是可用的并且在没有RF激励的情况下磁共振信号是独立的。对于校准内的每成像线圈元件计算假信号。行600示出了嗅探器线圈信号。行602示出了成像线圈1上的信号。行604示出了成像线圈2上的信号。噪声被标记606，并且干净的磁共振成像信号被标记608。在n＝0和n＝4时，示出了dSp的估计的范例。
在第一重复TR n＝0期间，采集参考射频数据146和校准磁共振数据144。在后续重复中，嗅探器线圈600在采集成像磁共振数据的同时采集噪声射频数据148。在每个情况中，所述成像磁共振数据被示出为是干净或经校正的成像磁共振数据152和噪声信号606的和。
一些额外细节对于所提出的范例的正确运行而言是相关的。对于MRI而言，在大于0.1T的静场强处，宽带热噪声的主要源起源于样本自身。一般而言，前置放大器的噪声图被设计为比该样本噪声源更低，使得样本噪声占主导。对于诸如意图用于嗅探器线圈的线圈元件而言，在不接近于患者的位置处时，主要热噪声源因此将来自前置放大器。在这种情况下，所有其他信号存在能够被认为是外部假噪声。
如果假噪声信号保持在接收器的动态范围内，则其也是有益的。
范例可以具有如下特征中的一个或多个：
1.在RF笼不存在的情况下消除来自从至少一个接收元件所采集的MR数据的假信号的硬件配置和信号处理方法。
2.相同方法也适于梯度系统感生的尖峰的影响的消除。
3.所述方法使用仅检测MR系统的成像体积的外部的信号的至少一个“嗅探器”线圈。
4.所述方法利用安装在其中其不能够检测MR信号的位置中的至少一个嗅探器接收线圈。
5.所述嗅探器线圈被连接到数据采集系统(DAS)，并且与来自所有接收线圈元件的信号同时地采集来自所述线圈的信号。
6.连续地采集针对所述嗅探器线圈的数据。
7.所述校正方法任选地执行其中没有RF激励发生从而使得来自每个接收线圈的相对假信号贡献能够建立的校准采集。
8.所述校准能够在临床数据采集或邮递之前发生。
9.所述校准在每患者基础上发生。
10.能够要么在完整扫描的完成之后要么在扫描期间周期性地执行消除假信号的处理。
在一些范例中，RF噪声检测线圈或嗅探器线圈可以具有如下特征：
1.)足够远离成像区，使得其测量什么是噪声而非MR信号(或者至少与噪声测量结果相比较，MR信号是小的)，以及
2.)与MR线圈相似，因为由嗅探器(RF噪声检测线圈)测量的噪声信号(噪声射频数据)与由MR线圈接收的噪声是可比较的。
一些范例可以依赖于嗅探器线圈处的噪声与MR线圈处的噪声一致。换言之，RF噪声检测线圈和磁共振天线两者被认为在噪声源的远场中。
尽管在附图和前述描述中已经详细说明和描述了本发明，但是这样的说明和描述将被认为是说明性或示范性而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。
通过研究附图、说明书和随附的权利要求书，本领域的技术人员在实践所主张的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或者步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。互不相同的从属权利要求中记载了特定措施的仅有事实并不指示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以存储/分布在诸如连同其他硬件或者作为其一部分提供的光学存储介质或者固态介质的适合的介质上，而且可以以诸如经由因特网或其他有线或无线电信系统的其他形式分布。权利要求中的附图标记不得被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于采集来自成像区(108)的磁共振数据(142、144)的磁共振成像系统(100)，其中，所述磁共振成像系统包括：
-磁体(104)，其用于生成所述成像区中的主磁场；
-射频系统，其包括磁共振天线(124)，所述磁共振天线用于发送和接收在预定带宽内的射频发射，其中，所述磁共振天线包括至少一个天线元件(126)，其中，所述至少一个天线元件在所述成像区内；
-至少一个RF噪声检测线圈(122)，其用于检测在所述预定带宽内的射频信号，其中，所述至少一个RF噪声检测线圈被定位在所述成像区的外部的所述磁体的膛中或附近；
-存储器(138)，其包含机器可执行指令(160、162、164)和脉冲序列数据(140)；
-处理器(133)，其用于控制所述磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行令所述处理器：
-通过在所述射频系统的射频激励被启用的情况下利用所述脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统来采集(200)成像磁共振数据(142)；
-使用所述至少一个RF噪声检测线圈来采集(202)噪声射频数据(148)，其中，所述噪声射频数据是与所述成像磁共振数据同时采集的；
-通过在所述射频系统的射频激励被禁用的情况下利用所述脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统来采集(204)校准磁共振数据(144)；
-使用所述至少一个RF噪声检测线圈来采集(206)参考射频数据(146)，其中，所述参考射频数据是与所述校准磁共振数据同时采集的；并且
-使用所述参考射频数据和所述校准磁共振数据来计算(208)噪声校准(150)，以建立由一个或多个所述RF噪声检测线圈捕获的所述参考射频数据的幅度和相位与所述校准磁共振数据的相对幅度和相位之间的关系；并且
-使用所述噪声校准以及噪声事件相位、噪声事件频率和噪声事件幅度对所述成像磁共振数据中的RF噪声事件进行校正(304)。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，所述噪声校准是频率相关的、相位相关的和幅度相关的；其中，所述机器可执行指令的执行还令所述处理器：
-使用所述噪声射频数据检测(300)一个或多个RF噪声事件；
-针对所述一个或多个RF噪声事件中的每个RF噪声事件确定(302)噪声事件相位、噪声事件频率和噪声事件幅度；并且
-使用所述噪声校准以及所述噪声事件相位、所述噪声事件频率和所述噪声事件幅度对所述成像磁共振数据中的检测到的RF噪声事件中的每个RF噪声事件进行校正(304)。
3.根据权利要求2所述的磁共振成像系统，其中，所述噪声校准是通过确定描述利用所述至少一个RF噪声检测线圈和所述至少一个天线元件中的每个天线元件做出的相位和幅度测量结果的频率相关的映射来计算的。
4.根据权利要求3所述的磁共振成像系统，其中，所述RF噪声事件中的每个RF噪声事件是通过如下操作来校正的：
-使用所述噪声校准以及所述噪声事件相位、所述噪声事件频率和所述噪声事件幅度针对所述至少一个天线元件中的每个天线元件计算时间相关的噪声信号；并且
-从所述成像磁共振数据减去所述时间相关的噪声信号。
5.根据权利要求4所述的磁共振成像系统，其中，将所述时间相关的噪声信号从所述成像磁共振数据的减去是在k空间中执行的。
6.根据权利要求4所述的磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行令所述处理器通过如下操作从所述成像磁共振数据减去所述时间相关的噪声信号：
-将所述成像磁共振数据变换为初始磁共振图像；
-将所述时间相关的噪声信号变换为噪声图像；并且
-通过从所述初始磁共振图像减去所述噪声图像来计算最终的磁共振图像。
7.根据权利要求2所述的磁共振成像系统，其中，所述一个或多个RF噪声事件是通过对所述参考射频数据进行阈值化来确定的。
8.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行还令所述处理器：
-将所述噪声射频数据划分(400)为噪声时间帧；
-将所述成像磁共振数据划分(402)为数据时间帧，其中，存在在时间上对应于选自所述噪声时间帧的噪声时间帧的选自所述数据时间帧的数据时间帧；
-针对所述噪声时间帧中的每个噪声时间帧计算(404)短时间测量的噪声谱；
-使用所述噪声校准针对每个短时间测量的噪声谱计算(406)短时间计算的噪声谱；
-针对所述数据时间帧中的每个数据时间帧计算(408)短时间数据谱；
-将每个短时间计算的噪声谱分组(410)到噪声频率分组中；
-将每个短时间数据谱分组(412)到数据频率分组中；其中，所述短时间计算的噪声谱和所述短时间数据谱的所述分组是使用相同频率分组来执行的；
-通过使用相同频率分组从所述数据频率分组减去所述噪声频率分组来计算(414)经校正的数据频率分组；并且
-使用所述经校正的数据频率分组和所述成像磁共振数据的原始相位谱对所述成像磁共振数据进行重新合成(416)。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述磁体是具有膛(106)的圆柱形磁体，其中，所述磁共振天线是被定位在所述膛内的体线圈(114)，其中，所述至少一个天线元件被定位在所述磁体的所述膛内。
10.根据权利要求1至8中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述磁共振天线是表面线圈(124)，其中，所述至少一个天线元件是回路天线元件，其中，所述至少一个RF噪声检测线圈中的每个RF噪声检测线圈是回路天线。
11.根据权利要求1-8中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述预定带宽在1kHz与1MHz之间。
12.根据权利要求1-8中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，要么所述成像磁共振数据要么所述校准磁共振数据能够首先被采集。
13.根据权利要求1-8中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行还令所述处理器使用所述成像磁共振数据来重建(306、418)磁共振图像。
14.一种包括由控制磁共振成像系统(100)的处理器(133)执行的机器可执行指令(160、162、164)的计算机程序产品，其中，所述磁共振成像系统包括：磁体(104)，其用于生成成像区(108)中的主磁场；射频系统，其包括用于发送和接收在预定带宽内的射频发射的磁共振天线(124、114)，其中，所述磁共振天线包括至少一个天线元件(126)，其中，所述至少一个天线元件在所述成像区内；至少一个RF噪声检测线圈(122)，其用于检测在所述预定带宽内的射频信号，其中，所述至少一个RF噪声检测线圈被定位在所述成像区的外部的所述磁体的膛中或附近；以及存储器，其包含脉冲序列数据(140)；其中，所述机器可执行指令的执行令所述处理器：
-通过在所述射频系统的射频激励被启用的情况下利用所述脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统来采集(200)成像磁共振数据(142)；
-使用所述至少一个RF噪声检测线圈来采集(202)噪声射频数据(148)，其中，所述噪声射频数据是与所述成像磁共振数据同时采集的；
-通过在所述射频系统的射频激励被禁用的情况下利用所述脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统来采集(204)校准磁共振数据(144)；
-使用所述至少一个RF噪声检测线圈来采集(206)参考射频数据(146)，其中，所述参考射频数据是与所述校准磁共振数据同时采集的；并且
-使用所述参考射频数据和所述校准磁共振数据来计算(208)噪声校准(150)，以建立由一个或多个所述RF噪声检测线圈捕获的所述参考射频数据的幅度和相位与所述校准磁共振数据的相对幅度和相位之间的关系。
15.一种操作用于采集来自成像区的磁共振数据(142、144)的磁共振成像系统的方法，其中，所述磁共振成像系统包括：磁体(104)，其用于生成成像区(108)中的主磁场；射频系统，其包括用于发送和接收在预定带宽内的射频发射的磁共振天线(114、124)，其中，所述磁共振天线包括至少一个天线元件(126)，其中，所述至少一个天线元件在所述成像区内；至少一个RF噪声检测线圈(122)，其用于检测在所述预定带宽内的射频信号，其中，所述至少一个RF噪声检测线圈被定位在所述成像区的外部的所述磁体的膛中或附近；其中，所述方法包括如下步骤：
-通过在所述射频系统的射频激励被启用的情况下利用脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统来采集(200)成像磁共振数据(142)；
-使用所述至少一个RF噪声检测线圈来采集(202)噪声射频数据(148)，其中，所述噪声射频数据是与所述成像磁共振数据同时采集的；
-通过在所述射频系统的射频激励被禁用的情况下利用所述脉冲序列数据控制所述磁共振成像系统来采集(204)校准磁共振数据(144)；
-使用所述至少一个RF噪声检测线圈来采集(206)参考射频数据(146)，其中，所述参考射频数据是与所述校准磁共振数据同时采集的；并且
-使用所述参考射频数据和所述校准磁共振数据来计算(208)噪声校准(150)，以建立由一个或多个所述RF噪声检测线圈捕获的所述参考射频数据的幅度和相位与所述校准磁共振数据的相对幅度和相位之间的关系；并且
-使用所述噪声校准以及噪声事件相位、噪声事件频率和噪声事件幅度对所述成像磁共振数据中的RF噪声事件进行校正(304)。
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