CN109073720B - 静音磁共振指纹识别 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于从成像区(108)内的对象(118)采集磁共振数据(142)的磁共振成像系统(100)。所述磁共振成像系统包括用于存储机器可执行指令(160)和脉冲序列命令(140、400、502、600、700)的存储器(134、136)，其中，所述脉冲序列命令被配置为使磁成像共振系统根据磁共振指纹识别技术采集磁共振数据。所述脉冲序列命令还被配置为控制磁共振成像系统使用零回波时间磁共振成像协议来执行空间编码。机器可执行指令的执行使所述处理器控制MRI系统：通过利用脉冲序列命令控制磁共振成像系统来采集(200)所述磁共振数据；并且通过将磁共振数据与磁共振指纹识别字典(144)进行比较来计算(202)预定物质的集合中的每种物质的空间分布(146)。

Description

静音磁共振指纹识别
技术领域
本发明涉及磁共振成像，具体而言涉及磁共振指纹识别。
背景技术
磁共振(MR)指纹识别是这样一种技术，其中施加通常与时间上分布的适当梯度切换相关联的多个RF脉冲，使得它们引起来自不同材料或组织的信号对测得的MR信号具有独特的贡献。将来自物质的大的集合或固定数量的物质的预先计算的信号贡献的字典与每个单个体素内的测得的MR信号进行比较。此外，还可以进一步确定每个体素内的组成。例如，如果已知体素仅包含水、脂肪和肌肉组织，则仅需要考虑来自这三种材料的贡献，并且仅需要少量RF脉冲来准确地确定体素的组成。如果使用具有更高分辨率的更大字典，则可以使用MR指纹识别以同时且定量地确定体素(例如T1，T2，...)的不同组织参数。
磁共振指纹识别技术在Ma等人的以下期刊文章中被介绍：“Magnetic ResonanceFingerprinting”，Nature，第495卷，第187至193页，doi：10.1038/nature11971。美国专利申请US 2013/0271132 A1和US2013/0265047 A1中也描述了磁指纹识别技术。
美国专利申请US 2015/0070012公开了一种优化核磁共振(NMR)指纹识别期间产生的声音的方法。一个示例NMR设备包括NMR逻辑，以重复且可变地对与患者相关联的(k,t,E)空间进行采样以采集一组NMR信号。该组NMR信号的成员与(k,t,E)空间中的不同点相关联。采用t和/或E以非恒定方式变化来执行采样。变化的参数可以包括翻转角、回波时间、RF幅度和其他参数。在不同的采集块中改变参数以便于将响应于采集块而产生的声音匹配到期望的声音的集合。所述期望的声音的集合可以是音乐作品。ISMRN-2015摘要(第3387页)“Multiple preparation magnetic resonance fingerprinting(MP-MRF):an extendedMRF method for multi-parametric quantification”涉及MR指纹识别(MRF)与多种磁化准备的组合。该ISMRM摘要报告了对扩散加权和灌注加权MRF以及T1加权、T2加权和流速加权的模拟。
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、一种计算机程序产品和一种方法。在从属权利要求中给出了实施例。
示例可以使用修改的磁共振指纹识别技术，其组合了纵向磁化准备脉冲与零回波时间(ZTE)空间编码。纵向磁化准备脉冲用于磁共振指纹识别编码，并且ZTE提供三维空间编码。两者的结合可能具有几个好处。首先，可以增加可以分类的组织类型的多样性以包括可以具有被认为是非常短的T2弛豫时间的组织，例如骨或其他结缔组织。其次，可以构造消除或显著降低声学噪声的脉冲序列。
Ma等人的Nature文章介绍了用于描述该技术的磁共振指纹识别的基本思想和术语，例如字典，在本文中称为“预先计算的磁共振指纹识别字典”，“磁共振指纹识别字典”和“字典”。
磁共振(MR)数据在本文中被定义为使用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所记录的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的示例。磁共振成像(MRI)图像在本文中被定义为包含在磁共振成像数据内的解剖数据的经重建的二维或三维可视化。这种可视化可使用计算机来执行。
在一个方面中，本发明提供了一种用于采集来自成像区内的对象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存储器以用于存储机器可执行指令。所述存储器还存储脉冲序列命令。脉冲序列命令是可以用于控制磁共振成像系统的采集的命令，或者脉冲序列命令是可以容易地转换成这样的命令以用于直接控制磁共振成像系统的数据。脉冲序列命令，在由磁共振成像系统的部件执行时，使磁共振成像系统根据磁共振指纹识别技术采集磁共振数据。换句话说，可以根据磁共振指纹识别技术分析所采集的磁共振数据，以确定预定物质的集合的空间分布。脉冲序列命令被配置为控制磁共振成像系统以使用零回波时间磁共振成像协议来执行空间编码。
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还令所述处理器通过利用所述脉冲序列命令来控制所述磁共振成像系统采集磁共振数据。机器可执行指令的执行还使处理器通过比较磁共振指纹识别字典内的磁共振数据来计算预定物质的集合中的每种物质的空间分布。磁共振指纹识别字典包含响应于对预定物质的所述集合的脉冲序列命令的执行而计算的磁共振信号的列表。
该实施例可以具有以下优点：当采集磁共振数据时产生明显更少的噪声。在零回波时间脉冲序列中，成像梯度实际上一直在切换。其在RF脉冲和信号采样期间存在。磁梯度强度是恒定的，只有梯度方向从TR到TR(饱合时间)略微变化。这与磁场梯度场是脉冲的许多其他磁共振成像技术形成对比。由于磁体和磁梯度线圈形成一种不良的扬声器，因此在均匀的主B0场内的磁梯度场的这种脉冲引起实质的声音。除了降低声学噪声之外，零回波时间磁共振成像协议的使用使得能够对具有短T2时间的组织进行成像。例如，骨组织、软骨和其他结缔组织通常不能使用标准临床成像技术来成像。通过将磁共振指纹并入到零回波时间空间编码中，可以映射组织中预定物质的空间分布，这是先前用其他磁共振指纹识别技术不可能的。
在另一实施例中，脉冲序列命令包括多组纵向磁化准备。纵向磁化也可以称为Mz磁化。该组纵向磁化准备中的每个之后是零回波时间读出块。每个零回波时间读出块采集磁共振数据的一部分。多组纵向磁化准备中的每组可以是单个纵向磁化准备，或者可以进行若干纵向磁化准备。通过提供这些不同的纵向磁化准备，提供了一种提供磁共振指纹识别编码的方法。例如，可以通过形成不同的纵向磁化准备的不同组或变体来对磁共振指纹进行编码。该实施例可能是有益的，因为它可以提供映射对象体内物质的空间分布的有效手段。
在另一实施例中，多组纵向磁化准备中的每组之后是零回波时间读出块。然后，零回波时间读出块令MS系统采集磁共振数据的一部分。可以将该部分磁共振数据重建为图像。然后可以对每个零回波时间读出块进行此操作。结果是一系列图像。然后可以将遍及所有这一系列图像中的特定体素的值存储为矢量。该矢量可以被认为是图像空间中的磁共振指纹。
然后可以将矢量与磁共振指纹识别字典进行比较，以确定该体素内的预定物质的集合中的每种物质的量。当对每个体素重复该操作时，所有体素内的预定物质的集合中的每种物质的量可用于构建预定物质的所述集合中的每种物质的空间分布。即使在对k空间进行欠采样时，该实施例也可以具有产生预定物质的集合中的每种物质的精确空间分布的益处。如果对零回波时间读出块进行子采样，则在得到的图像中可能存在图像伪影。
然而，将矢量与磁共振指纹识别字典匹配的过程可用于排除图像伪影。在矢量中，一些元素将包含一个值，该值具有来自图像伪影的贡献。这相当于噪音，可以通过拟合过程排除。如果零回波时间读出块存在变化，例如稍微改变k空间中的采样轨迹，则可以使该方案更好地工作。这破坏了图像伪影之间的相干性，并且使图像伪影作为噪声更好地被拒绝。
在另一实施例中，多组纵向磁化准备中的每组包括以下中的一个或多个：反转恢复准备、基于驱动平衡准备的T2准备、不平衡T2准备、使用扩散增感和加权的T2准备、MSDE、使用流动增感和加权的T2准备、自旋反转准备、部分饱和恢复、磁化转移对比准备、化学位移选择性预饱和、刺激回波准备、无准备，以及其组合。
“无”准备是不进行纵向磁化准备的步骤，并且在其位置进行可调节持续时间的暂停。使用任何上述纵向磁化准备可能是有益的，因为它们与零回波时间空间编码兼容。应当注意，可以在零回波时间空间编码之前执行这些准备中的多个。同样在这些中的每个内，可以改变各种参数。MR指纹识别编码可以通过改变使用哪种准备的选择或通过修改特定磁化准备内的参数来执行。
在另一实施例中，通过改变多组纵向磁化准备内的各个纵向磁化准备来执行磁共振指纹识别编码。该实施例可能是有益的，因为可以重复相同的磁化准备，但是可以修改各个纵向磁化准备内的参数。执行磁化准备的顺序也可以改变或变化。在其他示例中，修改个体参数。例如，T2准备具有回波时间(TE-prep)。作为磁共振指纹识别编码的一部分，可以改变该回波时间。
在另一实施例中，磁共振数据的一部分是完整k空间样本的子样本。通常在常规MRI中执行成像序列，应该满足奈奎斯特定理。如果采集的数据少于此数据，则数据是子采样的。磁共振指纹识别技术在数据抑制噪声方面相对鲁棒。这使得能够以实现该技术的加速的方式对磁共振数据的采样进行子采样。
在另一实施例中，每个零回波时间块从相邻的零回波时间读出块中读出不同的子样本模式。子样本模式的变化可能是有益的，因为这破坏了不同组的磁共振数据之间的噪声的相干性。例如，如果对磁共振数据进行欠采样并且每隔一次对k空间中的相同位置进行采样，则针对每个空间编码采集的磁共振数据的噪声之间将存在相干性。这将在从子采样图像重建的图像中引入系统伪影和误差。这些伪影可能损害每个体素的采样信号与使用磁共振指纹识别字典计算的信号分布之间的匹配过程。然而，如果采样的k空间区域在磁共振数据的一部分的单独采集之间改变，则所得到的指纹识别成像数据中的噪声相干性被破坏。当磁共振指纹识别字典用于确定相应的材料、种类或T1/T2/等时-来自磁共振数据的重建的不同欠采样比特的这些不同的噪声贡献可以具有抵消/平均输出的效果。这可以极大地加速磁共振指纹识别。可以使用不同的欠采样模式。例如，执行ZTE采集磁共振数据作为辐条然后在k空间中的球体上螺旋可能是有益的。在不同的TR之间，空间编码被读出的k空间可以稍微旋转。
在另一实施例中，多组纵向磁化准备被分成一个或多个子集。在一个或多个子集中的每个子集内，你可以具有唯一的翻转角。例如，可以针对不同的翻转角采集磁共振数据的不同集合。利用零回波时间空间编码，在一些情况下翻转角可以被限制为大约5°，因为信号激励在存在读出梯度的情况下发生。人们可以获得不同组的磁共振数据，例如5,4,3,2,1和/或其间的其他度数。这种小的变化还可以用于对磁共振指纹信息进行编码。可以针对所使用的每个翻转角构造单独的磁共振指纹识别字典。在一个变型中，针对每个翻转角的采集可以作为块执行。在其他示例中，可以以交错的方式采集数据。
在另一实施例中，机器可执行指令的执行还使处理器计算一个或多个子集中的每个子集的预定物质集合中的每个的空间分布。这可以为预定物质的集合中的每种物质提供单独的空间分布。使用不同的翻转角度可以更好地对一些物质进行成像。还提供单独的数据分析可以提供校正由k空间的欠采样引起的误差或错误的方式。
在另一实施例中，所述一个或多个子集是交错的。这还可以包括在采集不同组时改变欠采样模式。这也可能破坏不同子集之间的噪声相干性。然后，具有单独的子集可以提供拒绝噪声一致性的手段。
在另一实施例中，纵向磁化准备中的至少一个包括静音磁梯度转变。在一些纵向磁化准备中，磁梯度场的值或强度可能发生变化。这可以通过改变提供给磁共振成像系统中的梯度线圈的电流来完成。这里使用的静音磁梯度转变是施加到磁梯度线圈的电流值的变化，其被足够平滑地完成，不产生这样大的声学噪声。例如，声学噪声可能低于特定阈值。在其他示例中，这可以通过消除施加到磁梯度线圈的电流的回转率或变化率来定义。由于磁化准备用于编码磁共振指纹，而不是用于磁化准备的传统用途，因此它们的构造可能与通常使用的有些不同。例如，在电流突然变化的磁化中，当变化率和提供给梯度线圈的电流的幅度被限制时，它仍然可以起作用。针对特定纵向磁化准备的特定需要来适当地采用变化率和梯度电流的幅度。一些预想的纵向磁化准备在空间上是非选择性的，因为零回波时间成像方法是3D的。
在另一实施例中，预定物质的所述集合包括以下任何一种：骨组织、结缔组织、软骨、海绵骨、皮质骨和肌腱。对这些中的任何的成像可能是有益的，因为它们具有被认为短的T2弛豫时间。在磁共振指纹识别技术期间对这些成像可以使得能够以定量方式识别这些组织类型以及其他组织。
在另一实施例中，机器可执行指令的执行还使得处理器至少使用骨组织的空间分布来计算合成计算机断层摄影图像。由于骨组织可以直接测量，例如皮质骨或海绵状骨组织，因此可以精确确定骨组织的位置。在该实施例中，与执行图像分割不同，定量地确定骨组织的位置。这可以使得能够更精确地构造所谓的合成计算机断层摄影图像。合成计算机断层摄影图像可以例如被更习惯于查看计算机断层摄影图像而不是磁共振图像或物质的空间分布图的医师用作诊断工具。合成计算机断层摄影图像也可用于放射治疗规划。存在针对放射治疗规划使用计算机断层摄影图像的许多现有的软件工具。使用合成计算机断层摄影图像可以提供执行放射治疗规划的更安全和更准确的手段。
在另一实施例中，机器可执行指令的执行还使处理器使用预定物质的所述集合中的每个的空间分布来计算合成三维磁共振图像。由于已知预定物质的所述集合中的每个的空间分布，因此能够用于计算合成磁共振图像。这对习惯于读取磁共振图像并且可能被空间分布的直接映射困惑的医师可能特别有用。
在另一实施例中，机器可执行指令的执行还使处理器通过对所述预定物质中的每种物质对脉冲序列命令的响应进行建模来计算磁共振指纹识别字典。这可以提供改变磁共振指纹的有效手段。也可以针对不同的变体计算这样的字典。例如，如果存在使用不同翻转角的不同子组，则可以针对每个翻转角计算不同的磁共振指纹识别字典。
磁共振指纹识别字典的实际计算可以通过用于对NMR信号建模的任何数量的各种技术来执行。例如，可以通过将使用所谓的Bloch方程来计算的大量单个自旋的相加来对其进行建模。通过计算针对物质参数的特定集合和由脉冲序列命令指定的特定MR序列的来自体素的预期NMR信号来创建字典。
在另一实施例中，通过使用扩展相位图制定来对所述预定物质中的每种物质建模而计算磁共振指纹识别字典。扩展相图制定例如在Weigel，M(2015)的以下文章中描述：Extended phase graphs:Dephasing,RF pulses,and echoes-pure andsimple.J.Magn.Reson.Imaging,41:266–295.doi:10.1002/jmri.24619，并且也在以下文章中描述：Scheffler,K.(1999),A pictorial description of steady-states in rapidmagnetic resonance imaging.Concepts Magn.Reson.,11:291–304.doi:10.1002/(SICI)1099-0534(1999)11:5<291::AID-CMR2>3.0.CO；2-J。
在另一实施例中，修改脉冲序列以增加对中心k空间的采样。当执行ZTE脉冲序列时，梯度始终开启。这意味着一旦施加RF脉冲，就开始对k空间的中心区域进行采样。通常，这并不困难。在研究磁共振成像系统中，可能存在昂贵的RF切换单元，其允许在发送RF和接收数据之间快速切换。在这种情况下，仅有一小部分k空间未被采样。这可以容易地在适当的图像重建中处理，并且不会影响最终结果。
在一些临床磁共振成像系统中，电子设备可能无法如此快速地切换。可以对脉冲序列进行许多修改以增加对中心k空间的采样并提高计算的空间分布的质量。例如，在零回波时间读出块中的一个期间，可以减小梯度磁场的强度以减少通过k空间的轨迹。例如，梯度磁场的强度可以减小大约5到10的因子。在另一个示例中，可以关闭一个或多个零回波时间读出块的梯度磁场，以使得能够对k空间的中心(k＝0)进行采样。在另一个实施例中，混合读出方案可用于读出磁共振数据的一个或多个部分。例如，相位编码测量可用于读取一个或多个块中的中心k空间的值。
在另一方面中，本发明提供了一种包括机器可执行指令的计算机程序产品，所述机器可执行指令用于由控制磁共振成像系统的处理器执行，以从成像区内的对象采集磁共振数据。所述机器可执行指令的执行使所述处理器通过利用所述脉冲序列指令来控制所述磁共振成像系统以采集磁共振数据。所述脉冲序列命令被配置为使磁共振成像系统根据磁共振指纹识别技术采集磁共振数据。脉冲序列命令还被配置为控制磁共振成像系统使用零回波时间磁共振成像协议来执行空间编码。
机器可执行指令的执行还使处理器通过将磁共振数据与磁共振指纹识别字典进行比较来计算预定物质的集合中的每种物质的空间分布。磁共振指纹识别字典包含响应于对预定物质的所述集合的脉冲序列命令的执行而计算的磁共振信号的列表。
在另一方面中，本发明提供了一种操作磁共振成像系统的方法。所述磁共振成像系统被配置为从成像区内的对象采集磁共振数据。所述方法包括通过利用脉冲序列指令控制磁共振成像系统来采集磁共振数据的步骤。所述脉冲序列命令被配置为使磁共振成像系统根据磁共振指纹识别技术采集磁共振数据。脉冲序列命令还被配置为使磁共振成像系统使用零回波时间磁共振成像协议来执行空间编码。从每个纵向磁化准备之后测量的每个欠采样的零回波时间磁共振成像数据重建相应的3D图像。这些数据形成表示针对每个重建体素的指纹的4D数据集。所述方法还包括通过将磁共振数据与磁共振指纹识别字典进行比较，来将测量的指纹例如与预定物质的集合匹配。磁共振指纹识别字典包含响应于对预定物质的所述集合的脉冲序列命令的执行而计算的磁共振信号的列表。
如本领域技术人员将认识到的，本发明的若干方面可以实现为装置、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可采取完全硬件实施例，完全软件实施例(包括固件，驻留软件，微代码等)，或者组合了软件和硬件方面的实施例的形式，其可以在本文统称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各个方面可以采取实现在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，所述一个或多个计算机可读介质具有实现在其上的计算机可执行代码。
可以使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。如在本文中使用的“计算机可读存储介质”包括任何有形存储介质，其可以存储能够由计算设备的处理器执行的指令。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也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数据，所述数据能够被所述计算设备的处理器访问。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，闪存，USB拇指驱动器，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，光盘，磁光盘和处理器的寄存器文件。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盘。术语计算机可读存储介质还指代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，可以经由调制解调器、经由互联网或经由局域网络来取回数据。体现在计算机可读介质上的计算机可执行代码可使用任何恰当的介质来传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等，或上述各项的任何适当的组合。
计算机可读信号介质可以包括具有实现在其中的例如在基带内或者作为载波的一部分的计算机可执行代码的传播的数据信号。这样的传播信号可以采取多种形式中的任一种，包括但不限于，电磁的、光学的、或者它们的任意合适的组合。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、传播或传输程序用于由指令运行系统、装置或设备使用或者与其结合使用。
“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能够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，或反之亦然。
用在本文中的“处理器”涵盖能够执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读为能够包括超过一个处理器或处理内核。所述处理器例如可以是多核处理器。处理器还可以是指单个计算机系统之内的或者被分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备也应被解释为可能指计算设备的集合或网络，每个计算设备均包括一处理器或多个处理器。所述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的计算设备内或者其甚至可以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各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(包括诸如Java、Smalltalk、C++等的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)的任何组合来编写并且被编译为机器可执行指令。在一些情况下，所述计算机可执行代码可以以高级语言的形式或者以预编译形式并且结合在飞行中生成机器可执行指令的解释器来使用。
所述计算机可执行代码可以作为单机软件包全部地在所述用户的计算机上、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。在后者的场景中，所述远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))或者可以对外部计算机做出的连接(例如，使用因特网服务提供商通过因特网)而被连接到用户的计算机。
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图示和/或框图得以描述。应该理解，流程图、图示和/或框图的每个框或框的一部分能够在适用时通过以计算机可执行代码的形式的计算机程序指令来实施。还应当理解的是，当不相互排斥时，在不同的流程图，图示和/或框图中块的组合可以被组合。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以生产机器，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指令创建用于实施流程图和/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工作，使得被存储在所述计算机可读介质中的所述指令产生包括实施在流程图和/或一个或多个框图框中所指定的功能/动作的指令的制品。
所述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指令提供用于实施在流程图和/或一个或多个框图框中所指定的功能/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进行交互的接口。“用户接口”还可以被称为“人机接口设备”。用户接口可以向操作者提供信息或数据和/或接收来自操作者的信息或数据。用户接口可使来自操作者的输入能够被计算机接收，且可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，并且该接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。数据或信息在显示器或图形用户接口上的显示是向操作者提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触摸板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏板、网络摄像头、头盔、踏板、有线手套、遥控器以及加速度计接收数据都是实现从操作者接收信息或数据的用户接口部件的范例。
如在本文中所使用的“硬件接口”涵盖使得计算机系统的处理器能够与外部计算设备和/或装置进行交互或者对其进行控制的接口。硬件接口可允许处理器将控制信号或指令发送给外部计算设备和/或装置。硬件接口也可以使处理器与外部计算设备和/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、RS-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。
本文中使用的“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、音频和触觉数据。显示器的范例包括但不限于：电脑监视器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示屏、盲文屏幕、阴极射线管(CRT)、存储管、双稳态显示器、电子纸、向量显示器、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)、等离子显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、投影机和头戴式显示器。
应该理解，可发组合本发明的一个或多个前述实施例，只要组合后的实施例不相互排斥即可。
附图说明
在下文中，将仅通过举例的方式并且参考附图来描述本发明的优选实施例，在附图中：
-图1图示了磁共振成像系统的范例；
-图2示出了图示使用图1的磁共振成像系统的方法的流程图；
-图3图示了k空间中的轨迹的示例；
-图4示出了脉冲序列的一部分的示例；
-图5图示了脉冲序列的示例；
-图6图示了脉冲序列的另一示例；并且
-图7图示了脉冲序列的另一示例。
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 射频线圈
116 收发器
118 对象
120 对象支撑体
122 致动器
126 计算机系统
128 硬件接口
130 处理器
132 用户接口
134 计算机存储设备
136 计算机存储器
140 脉冲序列命令
142 磁共振数据
144 磁共振指纹字典
146 预定物质的集合的空间分布
148 映射
150 合成磁共振图像
152 合成计算机断层摄影图像
160 机器可执行指令
162 磁共振指纹模型
164 图像处理例程
200 通过利用脉冲序列命令控制磁共振成像系统来采集磁共振数据
202 通过将磁共振数据与磁共振指纹识别字典进行比较来计算预定物质的集合中的每个的空间分布
300 k空间中的球体
302 辐条
304 k空间轨迹
400 构建块
402 磁化准备
404 ZTE空间编码序列
500 k空间下采样轨迹
502 脉冲序列
600 脉冲序列
602 k空间轨迹片段
700 脉冲序列
具体实施方式
在这些附图中，类似地编号的元件是等价元件或执行相同功能。如果功能是等价的，则将不一定在后来的附图中讨论先前已经讨论过的元件。
图1示出了具有磁体104的磁共振成像系统100的范例。磁体104是具有通过其的膛106的超导圆柱型磁体。使用不同类型的磁体也是可能的；例如也可以使用分体圆柱形磁体和所谓的开放磁体。分裂圆柱磁体类似于标准的圆柱磁体，除了低温恒温器已经分裂成两部分，以允许访问所述磁体的等平面，从而使磁体可以例如与带电粒子束治疗相结合地使用。开放磁体有两个磁体部分，一个在另一个之上，中间的空间足够大以容纳对象：两个部分区的布置类似于亥姆霍兹线圈的布置。开放式磁体是流行的，因为对象较少地受限。在圆柱磁体的低温恒温器内部有超导线圈的集合。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。
磁体的膛106内还有磁场梯度线圈110的集合，其用于采集磁共振数据，以在磁体104的成像区108内对磁自旋进行空间编码。磁场梯度线圈110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空间地编码的三个分立的线圈的集合。磁场梯度电源将电流供应到所述磁场梯度线圈。供应给磁场梯度线圈110的电流根据时间来进行控制并且可以是斜变的或脉冲的。
与成像区108相邻的是射频线圈114，其用于操纵成像区108内的磁自旋的取向，并且用于接收来自也在成像区108内的自旋的射频发射。射频天线可包含多个线圈元件。射频天线还可以被称为通道或天线。射频线圈114连接到射频收发器116。射频线圈114和射频收发器116可以由独立的发送线圈和接收线圈以及独立的发射器和接收器替代。要理解的是，射频线圈114和射频收发器116是代表性的。射频线圈114旨在还表示专用的发射天线和专用的接收天线。类似地，收发器116也可以表示单独的发射器和接收器。射频线圈114也可以具有多个接收/发射元件，并且射频收发器116可以具有多个接收/发射通道。例如，如果执行诸如SENSE的并行成像技术，则射频线圈114可以具有多个线圈元件。
收发器116和磁场梯度线圈电源112都连接到计算机系统126的硬件接口128。计算机存储器134和计算机存储器136的内容可以彼此复制或交换。计算机存储设备134被示出为包含脉冲序列命令140。计算机存储器134还被示出为包含通过利用脉冲序列命令140控制磁共振成像系统100而采集的磁共振数据142。计算机存储器144还被示出为包含磁共振指纹识别字典144。计算机存储器134还被示出为包含使用磁共振指纹识别字典144和磁共振数据142计算的预定物质的集合146的空间分布。
计算机存储设备134还被示为包含映射。映射148可以例如是使用空间分布146计算的图像或图像数据。计算机存储设备134被示为任选地包含使用空间分布146计算的合成磁共振图像150。计算机存储设备134还被示为包含合成计算机断层摄影图像152，其也任选地使用空间分布146来计算。当预定物质的空间分布146已知时，这些可用于创建模拟的图像，例如合成计算机断层摄影图像152或合成磁共振图像150。
计算机存储器136被示为包含机器可执行指令160。机器可执行指令160使处理器130能够执行各种功能，例如利用脉冲序列命令140控制磁共振成像系统100或者用于执行磁共振数据142的分析和处理。计算机存储器136还被示出为包含磁共振指纹模型162。当暴露于执行脉冲序列命令140的MR系统时，这可以用于对特定物质的自由感应衰减或接收的MR信号进行建模。这些例如可以由处理器130使用以计算磁共振指纹识别字典144。计算机存储器136还可以包含各种图像处理例程164或指令。这些可以使处理器130能够执行各种图像处理任务，例如绘制映射148或计算和绘制合成磁共振图像150和/或合成计算机断层摄影图像152。
图2示出了图示操作图1的磁共振成像系统100的方法的流程图。首先，在步骤200中，通过利用脉冲序列命令142控制磁共振成像系统100来采集磁共振数据140。脉冲序列命令140被配置为使磁共振成像系统100根据磁共振成像指纹技术采集磁共振数据142。脉冲序列命令140还被配置为使磁共振成像系统100使用零回波时间磁共振成像协议来执行空间编码。接下来在步骤202中，通过将磁共振数据140与磁共振指纹识别字典144进行比较来计算针对预定物质的集合中的每种物质的空间分布146。磁共振指纹识别字典144包含响应于针对预定物质的所述集合的脉冲序列命令140的执行而计算的磁共振信号的列表。
磁共振成像(MRI)具有很好的软组织对比度，是最通用的成像模态之一。期望定量磁共振(MR)技术来减少大量的对比和/或使得发现与得出诊断结论更具可比性。此外，如果基础MR参数信息针对特定视场(FOV)内的每个体素可用，则几乎所有类型的MR对比都可以合成(合成成像)，模仿相应对比的MR采集而不必被迫进行实际采集。
定量MRI(qMRI)能够提供可比较和可量化的数字，是一种用于识别可以简化此任务的重要生物标记物的非常有前途的方法。存在两种主要的qMRI方法。在传统的方法中，实验的大多数MR参数保持固定，并且仅改变一个以测量特定组织参数(T1或T2等)。在MR指纹识别(MRF)方法中，所有影响信号的参数(T1，T2等)由MR指纹识别序列同时编码，并且通过将采集的信号与先前生成的包含对应于不同参数组合或种类的大量信号的字典匹配来识别所研究的种类。
然而，MR对具有不同翻转角度、相位和定时等的RF脉冲序列提出了挑战，并且所采用的成像梯度(其促进空间信号编码)可能导致相当不舒服和响亮的声音，其烦扰并且可能吓到患者。尽管已经尝试使MRF序列适应音乐，但是需要静音执行以增加患者的舒适度。此外，针对音乐或特定声音的调整导致效率的相对损失，因此也导致时间的增加。
额外地，与目前使用的单切片或多切片方法相比，期望以3D方式获得定量信息，这可能使病理变得模糊。示例使用静音零回波时间(ZTE)采样方法在MRF或MR参数映射序列中进行空间编码。由于其体积性质，ZTE序列有助于基本MR参数的体积映射。作为序列的ZTE支持针对快速T2弛豫分量“本身”MR参数映射，其否则对于传统MRI不可见。这种能力可以表示所提出的方法的另一个特征，允许潜在地对当今临床MR通常是不可见的分量进行映射。这意味着字典可以包括与固体相关联的CT发现更相关的典型MR参数。
ZTE成像的使用意味着MRF参数必须仅经由纵向磁化或Mz磁化准备来执行，这与现有的MRF概念不同。
ZTE序列可以基于3D径向采样。自由感应衰减(FID)信号在内外径向轨迹上被采样(从k空间的中心开始)。这些内外径向轨迹矢量(辐条)的时间顺序是通过使用平滑螺旋的多个交错来组织的，这些平滑螺旋在球体表面上从球体的北极逐步(从辐条到辐条，从TR到TR)运行到球体的南极。以此方式，可以使用多个这些交错以分段的方式遍历3D k空间。在ZTE序列中，读出梯度在所有时间上被切换，但是从击发到击发是变化的，从辐条到辐条仅略微改变其方向，从而促进了几乎无声的操作。
图3用于说明零回波时间空间编码的三维径向采样方案。图3示出了k空间中的球体300。箭头302指示在ZTE序列中采样的单个自由感应衰减或辐条的k空间轨迹。球300表面上的螺旋线304示出了在单个交错或采样事件期间辐条302的路径。轨迹304表示满足奈奎斯特定理的k空间的完全采样。图3图示了3D径向采样方案。箭头指示在ZTE序列中采样的单个FID(辐条302)的k空间轨迹。在单个交错(304)中，辐条在球体表面上从北极到南极螺旋。完整的k空间采集可以由多个密集地覆盖k空间的间插(interleaf)组成。
ZTE序列的优点是能够在非常短的回波时间内进行采样；这样可以检测到非常短的T2分量。然而，这种静音序列的缺点是它不允许回波时间(TE)的大的变化(只有非常小的变化是可以想象的：几微秒范围)，其实际上意味着TE是固定的。
此外，ZTE可能受限于要应用的最大翻转角。例如，最大翻转角可能约为5度。这主要是由于RF激发在读出梯度存在的情况下发生的结果。因此，RF脉冲的持续时间受到限制，因为它必须具有激励整个FOV的高带宽。由于临床系统中有限的最大B1+，ZTE仅限于非常小的激发翻转角(低于5度)，限制了潜在的RF翻转角引起的对比度变化(主要是T1对比度)。
传统MRF挑战概念的关键要素示例如下：
-改变MRF队列中的翻转角
-改变MRF队列中的TE
-改变MRF队列中的TR
-翻转角可以在ZTE脉冲序列中改变，但不像传统的MRI脉冲序列那样多。同样，ZTE的TE变化也受到更多限制。由于低翻转角(α)，改变MRF编码的脉冲序列中的TR可能是不利的。明确地，这意味着基于横向磁化的操纵(通过高翻转角，或通过改变TE/TR)的方法在执行ZTE-MRF时可能不是有益的或者可能不能很好地工作。
令人惊讶的是，可以替代地应用Mz-磁化准备方案，因为MRF挑战将相应的MR参数信息适当地编码成纵向磁化。这里例如(但不限于)可以想到许多基本的Mz磁化准备方案：
-反转恢复准备(改变反转脉冲角和反转时间TI)
-基于驱动平衡准备的T2准备(改变准备回波时间TEprep)
-不平衡T2准备方案(意味着快速90°RF尖端向上相对于RF感应回波移位-这样，化学位移，ΔBo和T2*可被编码)
-基于驱动平衡准备的T2准备
-顶部扩散增敏梯度
-MSDE准备(流量/扩散加权T2准备)
-MTC准备
-化学位移选择性预饱和
-所有类型的专用刺激回波准备
-以及其他
为此目的，设计了磁化准备的MRF-ZTE序列。基本序列基石可以在下面的图4中看到，其中分别在下面的图5和下面的图6中示出可以设想的不同选项。在不同的准备(T1、T2、脂肪非共振饱和、不平衡T2准备、扩散准备......)之前和之后，可以应用个体弛豫延迟，但是用适当的ZTE采样块填充这些延迟可能更有效。这样的Mz磁化准备之后是低角度ZTE读出的块，其不会显著影响Mz。由于径向采集，在每次采集中测量k空间中心，通过对磁化响应进行时间平均来进行对比度平滑。在字典设计期间，可以考虑这种效果。
图4图示了脉冲序列命令的基本构建块400。标记为402的块是磁化准备。块404表示ZTE空间编码序列。整个脉冲序列将由一系列类似于图4所示的构建块400构成。
如已经提到的，图4示出了基本的MRF-ZTE序列基石，一般的Mz-磁化准备方案(MPi)在由辐条的队列组成的实际ZTE采样块之前。可以采用许多Mz磁化准备方案，MPi块可以包含预备延迟，实际Mz步骤和后准备延迟(这里不详述)。整个MRF-ZTE序列由许多块(i)组成，其中，Mz准备的类型，延迟持续时间(前，后，如果适用的话)和ZTE读出辐条的数量可以单独改变(参见(b,c))。此外，可以以不同方式对ZTE k空间轨迹进行采样。
图5用于说明一种采样方案。轨迹500是在k空间上的球形轨迹上的3D径向螺旋，类似于图3中所示的。然而，在该示例中，轨迹500是欠采样的。k空间轨迹500的右侧是脉冲序列502的示例。脉冲序列502由多个磁化准备402和ZTE空间编码序列404组成。每个ZTE空间编码序列404在k空间中使用相同的欠采样轨迹500，除了针对每个ZTE空间编码序列404，轨迹500在k空间中稍微旋转。这样做的一个优点是，这可以打破不同采样数据之间的噪声相干性。这可以使得能够使用较少量的采集数据来重建整体空间分布。在该示例中，磁化准备402在每种情况下是不同的。在第一种情况下，该一次磁化被使用一次。这被标记为i。在标记为i+1的下一个磁化402中，执行另一个磁化或者改变该纵向磁化准备的参数。作为示例，图5中所示的给定的纵向磁化准备子集是相同类型的，例如基于驱动平衡准备的T2准备。在标记为i的磁化准备402中，序列具有20ms的TEprep，在标记为i+1的准备402中，TEprep增加至40ms，在标记为i+2的准备中，TEprep增加至80ms，而在准备中i+3中，例如，使用TEprep120ms。
图5在每次不同的准备之后使用完整但不同(旋转)的间插，注意ZTE辐条块的长度是固定的，或者如下图6中沿着间插描绘的那样，其中，一个子组的数据在相应的准备之后被采样，请注意ZTE辐条块的长度可以有所不同。
图6示出了可以使用的另一个采样方案。完整的k空间轨迹304显示在左侧。在该示例中，沿着间插，对数据的子组进行采样并进行相应的准备。ZTE辐条块的长度可以是可变的。在每个ZTE块404下面，示出了存在的k空间轨迹片段602。在该示例中，通过将k空间轨迹304分成多个k空间轨迹片段602来对k空间进行欠采样。
这些ZTE概况的采集可以使用固定数量的击发(固定持续时间)来完成，这些击发被分组为单独的交织(参见图5)，其中每个间插对3D k空间的不同部分进行采样。以这种方式，在每次间插采集之后，完成新的准备。
另一种选择是沿着间插进行采样。同样在该方法中，可以在准备之后对固定数量的ZTE概况进行采样。为了便于在该方法中进行重建，必须重复MRF编码序列以便于在给定对比度下对交错的其他部分进行采样。结果，用相同的MPi MRF准备脉冲序列完全测量了许多间插。如果人们降低了对固定数量的ZTE概况进行采样的限制，则下面图7中所示的方案可能适用。这里一切都是可变的，并且可能需要专门的MRF重建。
图7示出了脉冲序列700的另一示例。在该示例中，不同类型的磁化准备402之后是不同的ZTE空间编码序列404。图7图示了可以如何组合各种不同的磁化准备402以形成磁共振指纹脉冲序列。不同的Mz磁化准备步骤之后是固定数量的n个ZTE读出(白色块)。数字表示预延迟(上)，后延迟(下)或在括号中给出时是不使用后延迟的回波时间。可能的是，使用非常短的前延迟和后延迟并且替代地进行ZTE读出采样可能更有效。将重复该基本MRF序列，直到已经对所指定的欠采样间插的所有段进行采样。
如图7所示，磁化准备被交错到ZTE采集中。许多Mz磁化准备方案要求专用梯度脉冲，其不同于ZTE队列中使用的梯度脉冲。因此，Mz磁化准备及其相应的梯度脉冲被优化以最小化梯度切换引起的声学噪声(这样做的方式是降低梯度强度和回转率，或者使用适当的平滑正弦波形)。
低尖端天使ZTE队列的一个潜在优势是产生低程度的可能稍后作为虚假回波贡献高阶自旋相干性。RF破坏可以进一步帮助最小化潜在的不利影响(如果存在的话)。
值得注意的是，以多个交错分段的3D径向k空间轨迹理想地适合于对空间域进行欠采样。因此，在整个MRF队列中，包括图2(b，c)所示序列的充分连接，不仅改变了各个MPi而且改变了3D径向交错，以改善空间编码的多样性和效率。这允许从空间上欠采样的3D数据重建空间分辨的MRF信息。这对于将此3D扫描的总扫描时间保持在可接受的限制内至关重要。
几个示例如下：
-应使用如下特征来执行大脑的静音、体积MRF扫描：
-大脑中T1、T2、M0的体积映射
-在空间域中使用欠采样以获得更快的采样(对非欠采样中值扫描的20个交错中只有两个进行采样，所选择的两个在k空间中具有最大距离(如0°和180°)
-根据图2(b)中的编码方案使用MRF序列，交错数/起始角随时间线性增加
Figure GDA0001842936440000211
在MRF序列的第二轮中采集180°相对的交错。
-在各向同性分辨率下，允许在MRF重建之后在所有方向上重新格式化
-字典适配和显示相应的映射图
-使用合成MRI的概念，根据期望的MR序列，使用专用对比度回顾性地生成图像
-扫描可以继续，直到使用实时重建方法对任何选择的字典分量进行了充分匹配。这将允许优化扫描的持续时间。
尽管已经在附图和前面的描述中详细例示和描述了本发明，但这样的例示和描述应当被认为是例示性或示范性的，而非限制性的。本发明不限于公开的实施例。
本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求书，在实践请求保护的本发明时能够理解并且实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或者其它单元可以实现权利要求书中记载的若干项的功能。尽管特定措施是在互不相同的从属权利要求中记载的，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的集合。可以将计算机程序存储/分布在与其它硬件一起提供或者作为其它硬件的一部分提供的诸如光存储介质或者固态介质的合适介质上，但是还可以以诸如经因特网或者其它有线或无线电信系统的其它形式分布。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (14)

1.一种用于采集来自成像区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142)磁共振成像系统(100)，其中，所述磁共振成像系统包括：
-存储器(134、136)，其用于存储机器可执行指令(160)以及脉冲序列命令(140、400、502、600、700)，其中，所述脉冲序列命令被配置为使所述磁成像共振系统根据磁共振指纹识别技术或MR参数映射序列来采集磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令还被配置为控制所述磁共振成像系统使用零回波时间磁共振成像协议来执行空间编码，
-处理器，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使所述处理器：
-通过利用所述脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集(200)所述磁共振数据；并且
-通过将所述磁共振数据与磁共振指纹识别字典(144)进行比较来计算(202)预定物质的集合中的每种物质的空间分布(146)，其中，所述磁共振指纹识别字典包含响应于针对预定物质的所述集合的所述脉冲序列命令的执行而计算的磁共振信号的列表，并且其中，所述脉冲序列命令包括多组不同的纵向磁化准备(402)，所述磁共振指纹识别通过形成不同的纵向磁化准备的不同组或变体而被编码，其中，在所述多组纵向磁化准备中的每组之后是零回波时间读出块(404)，并且其中，每个零回波时间读出块采集所述磁共振数据的部分。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统，其中，所述多组纵向磁化准备中的每组包括以下中的一个或多个：反转恢复准备、基于驱动平衡准备的T2准备、不平衡T2准备、使用扩散增感和加权的T2准备、MSDE、使用流动增感和加权的T2准备、自旋反转准备、部分饱和恢复、磁化转移对比准备、化学位移选择性预饱和、刺激回声准备、无准备，以及其组合。
3.根据权利要求1或2所述的磁共振成像系统，其中，磁共振指纹识别编码是通过改变所述多组纵向磁化准备内的个体纵向磁化准备来执行的。
4.根据权利要求1或2所述的磁共振成像系统，其中，所述磁共振数据的所述部分是完整k空间样本的子样本(500、602)。
5.根据权利要求4所述的磁共振成像系统，其中，每个零回波时间读出块与相邻零回波时间读出块具有不同的子样本模式。
6.根据权利要求1或2所述的磁共振成像系统，其中，所述多组纵向磁化准备被划分为一个或多个子集，其中，在所述一个或多个子集中的每个子集内具有唯一的翻转角。
7.根据权利要求6所述的磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行使所述处理器针对所述一个或多个子集中的每个子集计算预定物质的集合中的每种物质的空间分布。
8.根据权利要求6所述的磁共振成像系统，其中，所述一个或多个子集是间插的，随时间改变子采样模式。
9.根据权利要求1或2所述的磁共振成像系统，其中，所述纵向磁化准备中的至少一个包括静音磁梯度转变。
10.根据权利要求1或2所述的磁共振成像系统，其中，预定物质的所述集合包括以下中的任一种：骨组织、结缔组织、软骨、海绵骨、皮质骨和肌腱。
11.根据权利要求10所述的磁共振成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行使得所述处理器至少使用骨组织的空间分布来计算合成计算机断层摄影图像(152)并且/或者使用预定物质的所述集合的中的每种物质的空间分布来计算合成三维磁共振图像(150)。
12.根据权利要求1或2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使所述处理器通过对所述预定物质中的每种物质对脉冲序列命令的响应进行建模来计算所述磁共振指纹识别字典。
13.一种包括机器可执行指令(160)的计算机程序产品，所述机器可执行指令用于由控制磁共振成像系统(100)的处理器执行，以用于采集来自成像区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142)，其中，所述机器可执行指令的执行使所述处理器：
-通过利用脉冲序列命令(140、400、502、600、700)控制所述磁共振成像系统来采集(200)所述磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令被配置为使所述磁共振成像系统根据磁共振指纹识别技术或MR参数映射序列来采集所述磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令还被配置为控制所述磁共振成像系统使用零回波时间磁共振成像协议来执行空间编码；并且
-通过将所述磁共振数据与磁共振指纹识别字典进行比较来计算(202)预定物质的集合中的每种物质的空间分布(146)，其中，所述磁共振指纹识别字典包含响应于针对预定物质的所述集合的所述脉冲序列命令的执行而计算的磁共振信号的列表，并且其中，所述脉冲序列命令包括多组不同的纵向磁化准备(402)，所述磁共振指纹识别通过形成不同的纵向磁化准备的不同组或变体而被编码，其中，在所述多组纵向磁化准备中的每组之后是零回波时间读出块(404)，并且其中，每个零回波时间读出块采集所述磁共振数据的部分。
14.一种操作磁共振成像系统(100)的方法，其中，所述磁共振成像系统被配置为采集来自成像区(108)内的对象(118)的磁共振数据(142)，其中，所述方法包括：
-通过利用脉冲序列命令(140、400、502、600、700)控制所述磁共振成像系统来采集(200)所述磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令使所述磁共振成像系统根据磁共振指纹识别技术或MR参数映射序列来采集所述磁共振数据，其中，所述脉冲序列命令还被配置为控制所述磁共振成像系统使用零回波时间磁共振成像协议来执行空间编码；并且
-通过将所述磁共振数据与磁共振指纹识别字典(144)进行比较来计算(202)预定物质的集合中的每种物质的空间分布(146)，其中，所述磁共振指纹识别字典包含响应于针对预定物质的所述集合的所述脉冲序列命令的执行而计算的磁共振信号的列表，并且其中，所述脉冲序列命令包括多组不同的纵向磁化准备(402)，所述磁共振指纹识别通过形成不同的纵向磁化准备的不同组或变体而被编码，其中，在所述多组纵向磁化准备中的每组之后是零回波时间读出块(404)，并且其中，每个零回波时间读出块采集所述磁共振数据的部分。
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