CN108780134B - 移动对象的磁化率映射的系统、方法和装置 - Google Patents
移动对象的磁化率映射的系统、方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108780134B CN108780134B CN201780017498.4A CN201780017498A CN108780134B CN 108780134 B CN108780134 B CN 108780134B CN 201780017498 A CN201780017498 A CN 201780017498A CN 108780134 B CN108780134 B CN 108780134B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- susceptibility
- orientation
- image
- magnetic resonance
- resonance imaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 238000013507 mapping Methods 0.000 title claims description 10
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 claims abstract description 40
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 29
- 210000003754 fetus Anatomy 0.000 claims abstract description 15
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims description 11
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 12
- 230000001605 fetal effect Effects 0.000 description 12
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 8
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 6
- 210000004291 uterus Anatomy 0.000 description 4
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 3
- 238000002598 diffusion tensor imaging Methods 0.000 description 3
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004381 amniotic fluid Anatomy 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 230000008774 maternal effect Effects 0.000 description 2
- 102000006386 Myelin Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010083674 Myelin Proteins Proteins 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000004641 brain development Effects 0.000 description 1
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 210000005003 heart tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000005228 liver tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 210000005012 myelin Anatomy 0.000 description 1
- 210000004165 myocardium Anatomy 0.000 description 1
- 238000002610 neuroimaging Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 210000005084 renal tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/563—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution of moving material, e.g. flow contrast angiography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/443—Assessment of an electric or a magnetic field, e.g. spatial mapping, determination of a B0 drift or dosimetry
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
- G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
- G06T11/006—Inverse problem, transformation from projection-space into object-space, e.g. transform methods, back-projection, algebraic methods
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/20—Analysis of motion
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/24—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance for measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/243—Spatial mapping of the polarizing magnetic field
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
- G01R33/56509—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities due to motion, displacement or flow, e.g. gradient moment nulling
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
- G01R33/48—NMR imaging systems
- G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
- G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
- G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
- G01R33/56536—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities due to magnetic susceptibility variations
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10072—Tomographic images
- G06T2207/10088—Magnetic resonance imaging [MRI]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Algebra (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Vascular Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
本发明涉及一种磁共振成像系统(10)，所述系统包括：磁共振成像设备(12)，其用于从移动对象(14)采集数据，所述移动对象尤其是胎儿或者所述胎儿的部分；以及图像生成器(30)，其用于生成所述移动对象(14)的图像，其中，所述磁共振成像设备(12)被配置为利用所述对象(14)的移动在所述对象(14)相对于磁化方向B0的不同位置处采集来自所述对象(14)的所述数据；并且其中，所述图像生成器(30)被配置为：‑确定相应的数据采集期间的所述对象(14)的位置和/或取向；‑根据所采集的数据重建相位图像；并且‑基于经重建的相位图像来生成磁化率图。本发明还涉及一种用于生成对象(14)的图像的对应的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁共振成像系统，所述系统包括用于从对象采集数据的磁共振成像设备和用于生成对象的图像的图像生成器。本发明还涉及一种用于生成对象的图像的对应的方法。
背景技术
定量磁化率映射(QSM)提供了一种与常规磁化率加权成像不同的磁共振成像(MRI)中的新颖的对比机制。因此，定量磁化率映射(QSM)已经被已知研究脑部结构(尤其是脑部铁和髓磷脂)的大有前途的技术。QSM中的体素强度与下层组织表观磁性磁化率χ线性地成比例。磁性磁化率χ可以经由容易理解的变换被映射到MRI中的观察到的相位偏移，而逆问题(即，根据相位估计χ)由于正向变换的傅里叶空间中的锥形表面上的零而是不适定的。因此，χ反演受益于额外的正则化，其是通常涉及引入额外的信息以便解决不适定问题或者防止过拟合的方法。
文档US 2012/0321162 A1示出了磁共振成像系统，所述系统包括：用于从对象(如人类的脑部结构)采集数据的磁共振成像设备；以及用于应用QSM生成对象的图像的图像生成器。
另一方面，胎儿成像是与竞争模态相比较用于子宫中的未出生儿童的经改进的诊断可能性的磁共振成像(MRI)的即将到来的应用。在该背景下，已经成功地采集了若干MR对比，例如，弥散张量成像(DTI)或者驰豫时间。科学文章“S.Jiang等人的Diffusion TensorImaging(DTI)of the Brain in Moving Subjects:Application to In-Utero Fetal andEx-Utero Studies.Magnetic Resonance in Medicine 62:645–655(2009)”讨论了用于映射子宫中的胎儿脑部发育的弥散张量成像的使用。
发明内容
本发明的目标是提供一种适于生成移动对象的图像的MRI系统和对应的MRI方法。
该目标由独立权利要求的特征来实现。从属权利要求详述本发明的有利的实施例。
根据本发明的各种实施例，磁共振成像系统包括：磁共振成像设备(MRI设备)，其用于从移动对象采集数据；以及图像生成器，其用于生成所述移动对象的图像，其中，所述磁共振成像设备被配置为利用对象的移动在所述对象相对于磁化方向B0的不同的位置(或者取向)处采集来自所述对象的所述数据；并且其中，所述图像生成器被配置为：(i)在相应的数据采集期间确定所述对象的位置和/或取向；(ii)根据所采集的数据重建相位图像；并且(iii)基于经重建的相位图像来生成(定量)磁化率图。通常，所述图像生成器包括计算设备，包括如处理器、存储器的通用部件，以及被配置为在所述处理器上运行的应用。在许多情况下，所述图像生成器被配置为基于磁化率图来生成移动对象的图像。原则上，任何3D梯度回波序列可以被用于数据采集。实际上，具有适中地长回波时间的高分辨率成像对于获得足够的磁化率效果是优选的。所生成的磁化率图提供所述对象的三维磁化率分布。根据本发明的实施例的磁共振成像系统使用所述对象的不同位置，以克服QSM的逆问题的不适定性质。QSM的逆问题在k空间的特定区域内是不适定的，其中，偶极子重建核心是零。为了解决该问题，已经提出一些(基于图像的)正则化方法。一个方法是例如在`T.Liu等人：“Calculation of susceptibility through multiple orientation sampling(COSMOS):a method for conditioning the inverse problem from measured magnetic fieldmap to susceptibility source image in MRI”(Magn Reson Med.2009Jan；61(1):196-204′)中所描述的“使用多个取向采样对磁化率进行计算”(COSMOS)的方法。该方法在定量地映射磁化率中是鲁棒并且准确的。图像生成器被配置为实现这些方法之一。然而，应对QSM的逆问题的不适定性质的理想方法将是随着相对于B0旋转感兴趣对象的重复的测量。为了避免疑问，通过多个取向采样(COSMOS)对磁化率的计算应当被解释为对象相对于磁化方向B0的不同的取向的利用。如由Liu等人所公开的方法的其他方面对于本文所公开的方法的执行不是实质性的。例如，如本文所公开的方法可以借助于单回波采集来执行。多回波采集是不必要的。
在以上所提到的文档US 2012/0321162 A1中讨论了QSM技术的基础以及基于该技术的MRI对比度生成(例如，相位与磁性磁化率之间的傅里叶关系、通过k空间划分的磁化率映射、自适应相位卷褶不敏感背景移除和多回波交错图像采集)。
通常，作为对象的患者/人将被告诉针对COSMOS计算逐扫描地改变位置，其使得所述对象的移动“受外部影响”。在目前情况下，移动对象优选地是受外部影响地移动的对象(例如，自身)。执行或多或少可不受影响的移动的对象具体地是胎儿或者所述胎儿的部分(优选地所述胎儿的脑部)。对于(成人)患者，相对于B0的旋转的范围通常由磁共振成像设备限制。对于胎儿脑部成像，然而，所述胎儿的自然运动可以被用于将丢失数据填充完整。应用本发明的该方面的怀孕的最佳相位是胎儿在所述子宫中自由地旋转的能力(即，优选的怀孕的早期相位)与所述胎儿脑部的成熟(即，优选的怀孕的晚期相位)之间的折中。
尽管运动可以被用于克服QSM的逆问题的不适定性质，但是如果其在所述对象的特定取向处的图像采集期间发生，则运动可以对图像质量具有消极影响。然而，幸运地许多技术在已经开发解决该问题的MRI的领域中是已知的。这样的技术的范例是加速成像直到运动可以被忽视和/或实时检测运动并且跳过受影响的k空间线和/或实时检测运动并且执行根据运动状态的k空间线的一些适合的分组。
对于或多或少不受外部未影响的移动的另一范例由心脏给定。在心动周期期间心肌(的部分)的不同的旋转位置可以被用于与胎儿运动类似的本发明中所描述的QSM重建。在心动周期期间，心脏改变形状。因此，根据本发明的实施例，心脏的特定部分将从心动周期期间的不同的时间点被标识并且映射。所生成的磁化率图包括心脏的部分的特定识别的部分。
根据本发明的一个实施例，移动对象优选地由液体和/或固体材料围绕。相比于空气的磁化率，对象的预期平均磁化率更类似于周围材料的预期平均磁化率。
根据本发明的优选实施例，所述图像生成器被配置为确定所述对象是否完全地由预定厚度的液体和/或固体材料(尤其是人类组织)围绕。
根据本发明的优选实施例，所述图像生成器被配置为确定所述对象的预期平均磁化率与周围材料的预期平均磁化率之间的磁化率差异是否低于预定最大磁化率差异。
根据本发明的又一优选实施例，所述图像生成器被配置为执行背景场移除以便当根据所采集的数据重建相位图像时，消除与所述对象的局部磁化率源不相关的相位分量。优选地，背景场移除基于球谐函数。
根据本发明的又一优选实施例，所述图像生成器被配置为使用导航器或者另一标准MR运动检测技术来确定所述移动对象的位置和/或取向。如导航器的标准MR运动检测方法可以应用于跟踪胎儿的位置和取向。
成像可以例如使用允许个体切片的高分辨率无伪影图像被收集的快速的单激发序列来执行。随后，单激发图像的堆叠可以在采集后重新对齐以针对每个取向将通过切片的所述脑部的自相一致的体积表示提供到体积重建。
根据本发明的各种实施例，用于生成移动对象的图像的方法包括以下步骤：
步骤1：使用磁共振成像设备来从所述对象采集数据，其中，利用所述对象的运动在所述对象相对于磁化方向B0的不同的位置(取向)处采集所述数据；
步骤2：确定相应的数据采集期间的所述对象的位置和/或取向；
步骤3：根据所采集的数据重建相位图像；并且
步骤4：基于经重建的相位图像来生成磁化率图。所述对象的不同位置和/或取向被用于通过执行适当的方法克服QSM的逆问题的不适定性质，以使用所述对象(14)的不同的位置和/或取向克服逆问题的所述不适定性质。
在许多情况下，所述方法包括另一步骤5：基于所述磁化率图来生成所述移动对象的具体图像(从特定视角)。
根据本发明的优选的实施例，确定步骤2还包括所述对象是否完全地由预定厚度的液体和/或固体材料围绕的确定。
根据本发明的优选的实施例，确定步骤2还包括所述对象的预期平均磁化率与周围材料的预期平均磁化率之间的磁化率差异是否低于预定最大磁化率差异的确定。
根据本发明的又一优选实施例，所述方法的重建步骤3包括背景场移除以便消除与所述对象的局部磁化率源不相关的相位分量。优选地，所述背景场移除基于球谐函数。
根据本发明的另一优选实施例，在所述图像生成器确定所述对象完全地由预定厚度的液体和/或固体材料围绕的情况下降低背景场移除步骤的努力或者跳过背景场移除。
标准QSM重建中的关键步骤是非期望的相位分量(即，与诊断上相关原点不相关的相位分量)的消除。主要非期望的相位分量起因于空气/组织边界。到该空气/组织边界的距离对于胎儿比成人脑部大得多。围绕胎儿头部的羊膜液体仅产生较小的磁化率不连续性，因此减少非期望的相位分量，缓和背景场移除的问题。在最佳情况下(最佳胎儿位置)，可以完全地跳过所述背景场移除。在其他情况下(次最佳胎儿位置)，胎儿脑部能够太接近于所述外部空气或者母体的肺以忽视所述背景场。然而，在这些情况下，基于球谐函数的背景场移除可以是足够的，其比如SHARP(位数据的复杂谐波伪影降低)或PDF(到偶极场的投影)的用于背景场移除的常规方法更稳定并且更快速。
根据本发明的又一优选实施例，导航器或者另一标准MR运动检测技术被用于确定所述移动对象的位置和/或取向。
本发明还涉及一种用于在磁共振成像系统的计算设备上执行前述方法的计算机程序产品。
附图说明
本发明的这些和其他方面将参考下文描述的实施例而显而易见并得到阐述。
在附图中：
图1示出了MRI系统的示意性表示；并且
图2示出了用于对对象进行磁共振成像的对应的流程的流程图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的实施例的磁共振成像(MRI)系统10的框图。参考图1，系统10包括MRI设备12。MRI设备12可以被配置用于扫描并且捕获完全地由液体和/或固体材料15围绕的移动对象14的图像。要被成像的范例对象包括但不限于脑部组织、肾组织、肝组织、心脏组织和胎儿的任何其他身体组织。MRI系统10还包括计算设备16。计算设备16可以包括处理器18、存储器20，以及被配置为在处理器18上运行的目标交互应用22。所示的MRI系统10还包括用户接口24(诸如图像生成器)，所述用户接口被配置为在显示器26上显示图像并且通过用户输入设备(诸如例如键盘28)接收用户输入。计算设备16和用户接口24一起形成系统10的图像生成器30。
图2示出了用于对移动对象14进行磁共振成像的对应的流程的流程图。流程在开始点S处开始，经历五个过程步骤(S1-S5)并且在结束点E处结束。
在步骤S1处，磁共振成像设备12被用于从对象14采集数据，所述对象优选地是子宫中的胎儿的胎儿脑部。在所述对象14相对于由MRI设备12所生成的磁场的磁化方向B0的不同的位置(取向)处采集数据。位置中的至少一些之间的移动由对象14自身的移动引起，该移动可能未受外部影响。
在步骤S2处，在相应的数据采集期间所述对象14的位置和/或取向通过使用导航器或者另一标准MR运动检测技术来确定。此外，在步骤S2处确定对象14是否完全地由预定厚度的液体和/或固体材料15(即，人类组织)围绕。此外，确定该围绕组织的预期平均磁化率具有与靶器官的预期平均磁化率的差异，其低于预定最大磁化率差异(例如，胎儿脑部与羊膜液体之间的平均预期磁化率的差异低于预定最大磁化率差异，但是胎儿脑部与母亲肺组织之间的平均预期磁化率的差异高于预定最大磁化率差异)。
在步骤S3处，来自所采集的数据的相位图像被重建；重建步骤S3可以包括背景场移除以便消除与所述对象的局部磁化率源不相关的相位分量；尤其是，在图像生成器30确定对象14完全地由预定厚度的材料围绕的情况下，减少了背景场移除的努力或者甚至跳过背景场移除。
在步骤S4处，生成基于经重建的相位图像的磁化率图；以及
在步骤S5处，生成基于磁化率图的移动对象14的图像。对象的不同的位置和/或取向被用于通过根据COSMOS方法执行计算来克服QSM的逆问题的不适定性质。
尽管已经在附图和前述描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示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、说明书和权利要求书，本领域的技术人员在实践请求保护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，并且词语“一”或“一个”不排除多个。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为对范围的限制。
Claims (21)
1.一种磁共振成像系统(10)，所述系统包括：磁共振成像设备(12)，其用于从移动对象(14)采集数据，其中，所述对象自身移动，所述对象具体地是胎儿或者所述胎儿的部分；以及图像生成器(30)，其用于生成所述移动对象(14)的图像，
其中，所述磁共振成像设备(12)被配置为利用所述对象(14)的自然移动在所述对象(14)相对于磁化方向B0的不同取向处采集来自所述对象(14)的所述数据；
并且其中，所述图像生成器(30)被配置为：
-确定相应的数据采集期间所述对象(14)的位置和/或取向并且利用所述对象的所述自然移动将丢失数据填充完整；
-针对所述不同取向，根据所采集的数据来重建相位图像；并且
-基于经重建的相位图像来生成磁化率图；使用所述对象(14)的所确定的位置和/或取向来根据“使用多个取向采样对磁化率进行计算”的方法或者使用所述对象(14)的不同位置和/或取向的任何其他方法来执行计算，以克服定量磁化率映射的逆问题的不适定性质。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述图像生成器(30)被配置为确定所述对象(14)是否完全地由预定厚度的液体和/或固体材料(15)围绕。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述图像生成器(30)被配置为确定所述对象(14)的预期平均磁化率与周围材料(15)的预期平均磁化率之间的磁化率差异是否低于预定最大磁化率差异。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述图像生成器(30)被配置为执行背景场移除以便当根据所采集的数据来重建所述相位图像时消除与所述对象(14)的局部磁化率源不相关的相位分量。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述图像生成器(30)被配置为在所述图像生成器(30)确定所述对象(14)完全地由预定厚度的材料围绕的情况下降低所述背景场移除的努力或者跳过所述背景场移除。
6.根据权利要求4或5所述的系统，其中，所述背景场移除基于球谐函数。
7.根据权利要求1至5中的一项所述的系统，其中，所述图像生成器(30)被配置为使用导航器或者其他标准磁共振运动检测技术来确定所述移动对象(14)的所述位置和/或所述取向。
8.一种用于对移动对象(14)进行磁共振成像的方法，其中，所述对象自身移动，所述对象具体地是胎儿，所述方法包括：
-使用磁共振成像设备(12)来从所述对象(14)采集数据，其中，所述数据是利用所述对象(14)的自然移动在所述对象相对于磁化方向B0的不同位置处采集的(S1)；
-确定在相应的数据采集期间所述对象(14)的位置和/或取向(S2)并且利用所述对象的所述自然移动将丢失数据填充完整；
-根据所采集的数据来重建相位图像(S3)；并且
-基于经重建的相位图像来生成磁化率图(S4)，其中，所述对象(14)的所确定的位置和/或取向被用于根据“使用多个取向采样对磁化率进行计算”的方法或者使用所述对象(14)的不同位置和/或取向的任何其他方法来执行计算，以克服定量磁化率映射的逆问题的不适定性质。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述确定的步骤(S2)还包括对所述对象(14)是否完全地由预定厚度的液体和/或固体材料(15)围绕的确定。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述确定的步骤(S2)还包括对所述对象(14)的预期平均磁化率与周围材料(15)的预期平均磁化率之间的磁化率差异是否低于预定最大磁化率差异的确定。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述重建的步骤(S3)包括背景场移除以便消除与所述对象(14)的局部磁化率源不相关的相位分量。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，在图像生成器(30)确定所述对象(14)完全地由预定厚度的液体和/或固体材料(15)围绕的情况下降低所述背景场移除的步骤的努力或者跳过所述背景场移除。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述背景场移除基于球谐函数。
14.根据权利要求8至12中的一项所述的方法，其中，导航器或者另一标准MR运动检测技术被用于确定所述移动对象(14)的所述位置和/或所述取向。
15.一种用于对移动对象(14)进行磁共振成像的装置，所述装置包括在其上运行计算机可读指令的处理器以及存储器，其中，所述对象自身移动，所述对象具体地是胎儿，所述装置被连接到磁共振成像设备(12)来从所述对象(14)采集数据，其中，所述数据是由所述磁共振成像设备(12)利用所述对象(14)的自然移动在所述对象相对于磁化方向B0的不同位置处采集的，所述装置被配置为用于执行以下步骤：
-确定在相应的数据采集期间所述对象(14)的位置和/或取向(S2)并且利用所述对象的所述自然移动将丢失数据填充完整；
-根据所采集的数据来重建相位图像(S3)；并且
-基于经重建的相位图像来生成磁化率图(S4)，其中，所确定的所述对象(14)的位置和/或取向被用于根据“使用多个取向采样对磁化率进行计算”的方法或者使用所述对象(14)的不同位置和/或取向的任何其他方法来执行计算，以克服定量磁化率映射的逆问题的不适定性质。
16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述确定的步骤(S2)还包括对所述对象(14)是否完全地由预定厚度的液体和/或固体材料(15)围绕的确定。
17.根据权利要求15所述的装置，其中，所述确定的步骤(S2)还包括对所述对象(14)的预期平均磁化率与周围材料(15)的预期平均磁化率之间的磁化率差异是否低于预定最大磁化率差异的确定。
18.根据权利要求15所述的装置，其中，所述重建的步骤(S3)包括背景场移除以便消除与所述对象(14)的局部磁化率源不相关的相位分量。
19.根据权利要求18所述的装置，其中，在图像生成器(30)确定所述对象(14)完全地由预定厚度的液体和/或固体材料(15)围绕的情况下降低所述背景场移除的步骤的努力或者跳过所述背景场移除。
20.根据权利要求18或19所述的装置，其中，所述背景场移除基于球谐函数。
21.根据权利要求15至19中的一项所述的装置，其中，导航器或者另一标准MR运动检测技术被用于确定所述移动对象(14)的所述位置和/或所述取向。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP16160198.4 | 2016-03-14 | ||
| EP16160198 | 2016-03-14 | ||
| PCT/EP2017/055884 WO2017157872A1 (en) | 2016-03-14 | 2017-03-14 | Susceptibility mapping of a moving subject |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108780134A CN108780134A (zh) | 2018-11-09 |
| CN108780134B true CN108780134B (zh) | 2021-02-19 |
Family
ID=55527489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201780017498.4A Expired - Fee Related CN108780134B (zh) | 2016-03-14 | 2017-03-14 | 移动对象的磁化率映射的系统、方法和装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10852381B2 (zh) |
| EP (1) | EP3430418B1 (zh) |
| JP (1) | JP6857666B2 (zh) |
| CN (1) | CN108780134B (zh) |
| WO (1) | WO2017157872A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3749973A4 (en) * | 2018-02-07 | 2021-11-03 | The Medical College of Wisconsin, Inc. | MULTI-RESOLUTION QUANTITATIVE SUSCEPTIBILITY MAPPING WITH MAGNETIC RESONANCE IMAGING |
| WO2021222082A1 (en) * | 2020-04-27 | 2021-11-04 | Children's Medical Center Corporation | Fetal cardiac mri using self-gating with a cartesian k-space trajectory |
| US11360179B2 (en) | 2020-10-29 | 2022-06-14 | The Mitre Corporation | Systems and methods for estimating magnetic susceptibility through continuous motion in an MRI scanner |
| CN112505598B (zh) * | 2020-12-10 | 2022-01-07 | 上海交通大学 | 定量磁化率成像重建方法及系统、存储介质及终端 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006059378A1 (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Hamano Life Science Research Foundation | 磁気共鳴映像法および磁気共鳴映像装置 |
| CN101299061A (zh) * | 2007-05-03 | 2008-11-05 | 巴塞尔大学 | 用于与磁化率相关的磁场畸变的检测和成像的磁共振方法 |
| CN102077108A (zh) * | 2008-04-28 | 2011-05-25 | 康奈尔大学 | 分子mri中的磁敏度精确量化 |
| CN103764025A (zh) * | 2011-10-12 | 2014-04-30 | 株式会社日立制作所 | 磁共振成像装置以及磁化率强调图像生成方法 |
| CN105283125A (zh) * | 2013-06-06 | 2016-01-27 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有增强的磁化率对比度的mr成像 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10056874C2 (de) | 2000-11-16 | 2003-02-06 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb eines Magnetresonanzgeräts, bei dem Lageveränderungen mittels orbitaler Navigatorechos erfasst werden |
| EP1932010A2 (en) | 2005-09-29 | 2008-06-18 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | System and method for acquiring magnetic resonance imaging (mri) data |
| US8605969B2 (en) * | 2010-04-06 | 2013-12-10 | Siemens Corporation | Method and system for multiple object detection by sequential Monte Carlo and hierarchical detection network |
| US9285449B2 (en) | 2011-06-15 | 2016-03-15 | Chunlei Liu | Systems and methods for imaging and quantifying tissue magnetism with magnetic resonance imaging |
| EP2900835A4 (en) * | 2012-09-27 | 2016-05-11 | Population Diagnotics Inc | METHODS AND COMPOSITIONS FOR DETECTING AND TREATING DEVELOPMENTAL DISORDERS |
| US20140103929A1 (en) * | 2012-10-13 | 2014-04-17 | Chunlei Liu | Systems and methods for susceptibility tensor imaging in the p-space |
| WO2014154544A1 (en) | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Fatnav Ekonomisk Förening | Real-time motion correction for mri using fat navigators |
| EP3827874A1 (en) * | 2013-11-14 | 2021-06-02 | Boston Scientific Neuromodulation Corporation | Systems and visualization tools for stimulation and sensing of neural systems with system-level interaction models |
| KR20160054360A (ko) * | 2014-11-06 | 2016-05-16 | 삼성전자주식회사 | 영상 장치 및 영상화 방법 |
-
2017
- 2017-03-14 CN CN201780017498.4A patent/CN108780134B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2017-03-14 EP EP17709709.4A patent/EP3430418B1/en active Active
- 2017-03-14 WO PCT/EP2017/055884 patent/WO2017157872A1/en active Application Filing
- 2017-03-14 JP JP2018546603A patent/JP6857666B2/ja active Active
- 2017-03-14 US US16/082,983 patent/US10852381B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006059378A1 (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-08 | Hamano Life Science Research Foundation | 磁気共鳴映像法および磁気共鳴映像装置 |
| CN101299061A (zh) * | 2007-05-03 | 2008-11-05 | 巴塞尔大学 | 用于与磁化率相关的磁场畸变的检测和成像的磁共振方法 |
| CN102077108A (zh) * | 2008-04-28 | 2011-05-25 | 康奈尔大学 | 分子mri中的磁敏度精确量化 |
| CN103764025A (zh) * | 2011-10-12 | 2014-04-30 | 株式会社日立制作所 | 磁共振成像装置以及磁化率强调图像生成方法 |
| CN105283125A (zh) * | 2013-06-06 | 2016-01-27 | 皇家飞利浦有限公司 | 具有增强的磁化率对比度的mr成像 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Quantitative susceptibility mapping of human brain reflects spatial variation in tissue composition;WeiLi 等;《NeuroImage》;20110109;第55卷;第1645-1656页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP3430418B1 (en) | 2022-07-06 |
| EP3430418A1 (en) | 2019-01-23 |
| US20190033411A1 (en) | 2019-01-31 |
| JP6857666B2 (ja) | 2021-04-14 |
| CN108780134A (zh) | 2018-11-09 |
| US10852381B2 (en) | 2020-12-01 |
| JP2019508156A (ja) | 2019-03-28 |
| WO2017157872A1 (en) | 2017-09-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tamada et al. | Motion artifact reduction using a convolutional neural network for dynamic contrast enhanced MR imaging of the liver | |
| Kainz et al. | Fast volume reconstruction from motion corrupted stacks of 2D slices | |
| Setarehdan et al. | Advanced algorithmic approaches to medical image segmentation: state-of-the-art applications in cardiology, neurology, mammography and pathology | |
| US9766316B2 (en) | Magnetic resonance imaging device and quantitative susceptibility mapping method | |
| JP5843876B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置および磁化率強調画像生成方法 | |
| US8842896B2 (en) | Imaging of moving objects | |
| US9964621B2 (en) | Methods and apparatus for reducing scan time of phase contrast MRI | |
| Roy et al. | Motion compensated cine CMR of the fetal heart using radial undersampling and compressed sensing | |
| CN108780134B (zh) | 移动对象的磁化率映射的系统、方法和装置 | |
| JP6085545B2 (ja) | 磁気共鳴イメージング装置、画像処理装置および磁化率画像算出方法 | |
| Delbany et al. | One‐millimeter isotropic breast diffusion‐weighted imaging: Evaluation of a superresolution strategy in terms of signal‐to‐noise ratio, sharpness and apparent diffusion coefficient | |
| US20220065967A1 (en) | A system and method for reconstruction of magnetic resonance images acquired with partial fourier acquisition | |
| Bazin et al. | Sharpness in motion corrected quantitative imaging at 7T | |
| WO2022213666A1 (zh) | 结合k空间和图像空间重建的成像方法和装置 | |
| Fu et al. | Motion tracking and strain map computation for quasi-static magnetic resonance elastography | |
| JP7140606B2 (ja) | 画像処理装置、画像処理方法、画像処理プログラム及び磁気共鳴イメージング装置 | |
| Lugauer et al. | Accelerating multi-echo water-fat MRI with a joint locally low-rank and spatial sparsity-promoting reconstruction | |
| US10818047B2 (en) | Iterative reconstruction of quantitative magnetic resonance images | |
| US11403752B2 (en) | Method for post-processing liver MRI images to obtain a reconstructed map of the internal magnetic susceptibility | |
| Liu et al. | Fast, free-breathing, in vivo fetal imaging using time-resolved 3D MRI technique: preliminary results | |
| Kariyasu et al. | Denoising using deep-learning-based reconstruction for whole-heart coronary MRA with sub-millimeter isotropic resolution at 3 T: a volunteer study | |
| JP7280997B2 (ja) | 画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置 | |
| Lo | Rapid Quantitative Body Magnetic Resonance Imaging | |
| Malis | Advanced Magnetic Resonance Imaging techniques to probe muscle structure and function | |
| Punzalan et al. | Respiratory Motion and Correction Simulation Platform for Coronary MR Angiography |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210219 |