CN109313248A - 动脉结构的磁共振成像 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种医学成像系统(100、1200)。所述医学成像系统包括：存储器(136)，其用于存储机器可执行指令(170)；以及处理器(130)，其用于控制所述医学成像系统。所述机器可执行指令的执行使所述处理器：接收(304、1000)对象(118)的感兴趣区域的标记的ASL幅度图像(148)；接收(306、1002)所述对象的所述感兴趣区域的控制ASL幅度图像(150)；通过减去所述控制ASL幅度图像和所述标记的ASL幅度图像来构造(308、1004)动脉图像(152)；通过识别所述动脉图像中的动脉而使用所述动脉图像来构造(310、1006)动脉掩模(154)；接收(312、1008)所述对象的所述感兴趣区域的至少部分的相位对比磁共振图像(156、158、160)；并且至少部分地通过将所述感兴趣区域的所述至少部分内的所述相位对比图像中在所述动脉掩模内的体素设置为预定背景值来构造静脉图像(164)。

Description

动脉结构的磁共振成像

技术领域

本发明涉及磁共振成像，具体地，本发明涉及动脉自旋标记磁共振成像技术。

背景技术

磁共振成像(MRI)扫描器使用大的静磁场来对准原子的核自旋，作为用于产生患者的身体内的图像的流程的部分。该大的静磁场被称为B0场。

在MRI扫描期间，由一个或多个发射器线圈生成的射频(RF)脉冲引起所谓的B1场。另外，所施加的梯度场和B1场引起对有效局部磁场的扰动。然后，由核自旋发射RF信号，并且由一个或多个接收器线圈来检测RF信号。这些RF信号被用于构造MR图像。这些线圈也能够被称为天线。

MRI扫描器能够构造切片或体积的图像。切片是仅一个体素厚的薄体积。体素是MR信号被求平均的小体积元素，并且表示MR图像的分辨率。如果考虑单个切片，则体素在本文中也可以被称为像素(图片元素)。

通过执行不同的磁共振成像协议(其被实施为脉冲序列或脉冲序列命令)，能够测量关于对象的不同类型的信息。例如，存在各种技术，其能够对自旋进行编码，使得能够直接测量流体的流动或扩散。动脉自旋标记是这样一种技术：其中，通过一组动脉或者甚至单条动脉的血液的自旋能够被标注并且然后被成像。Bersnstein等人在Elsevier，2004，ISBN978-0-12-092861-3的参考书“Handbook of MRI Pulse Sequences”的第17.1节(第802页至829页)中(下文简称“MRI脉冲序列的手册”)提供了对若干种不同动脉自旋标记技术的概述。

O'Gorman等人在Magnetic Resonance in Medicine 55：1291-1297(2006)上的期刊文章“In Vivo Estimation of the Flow-Driven Adiabatic Inversion Efficiencyfor Continuous Arterial Spin Labeling:A Method Using Phase Contrast MagneticResonance Angiography”描述了动脉自旋标记与流驱动的绝热反转效率的估计的组合。使用外围门控2D触发的相位对比序列来采集轴向速度图，并且使用多切片CASL技术与灌注测量来分离地采集。

Wu，Wen-Chau和Eric C.Wong在Neuroimage 32.1(2006):122-12，DOI:10.1016/ j.neuroimage.2006.03.001上的期刊文章“Intravascular effect in velocity-selective arterial spin labeling:the choice of inflow time and cutoffvelocity”公开了基于流速而不是在常规的ASL技术中普遍采用的空间分布的速度选择性动脉自旋标记(VS-ASL)标记自旋。VS-ASL能够潜在地生成非常接近成像平面的标记，并且由此避免与流入时间(TI)无关的传输延迟(δt)变化的误差源。然而，在实践中，关于血管内信号和截止速度(Vc)，仍应当谨慎选取VS-ASL的TI。所提出的研究利用多个TI和Vc以系统地研究血管内效应。

Haacke，E.Mark等人在Magnetic resonance imaging:physical principles andsequence design.Vol.82.New York::Siley-Liss,1999,ISBN:978-0471351283中的书籍章节“11.2Continous Properties and Phase Imaging”提供了对磁共振成像中的相位成像的概述。

Jensen-Kondering，Ulf等人在European journal of radiology 84.9(2015):1758-1767，DOI:10.1016/j.ejrad.2015.05.034上的期刊文章“Superselective pseudo-continuous arterial spin labeling angiography”公开了当与临床使用的飞行时间(TOF)MRA相比较时，基于用于脑动脉的形态学评估的超选择伪连续动脉自旋标记(ASL)，来评估新颖的非对比增强血管选择性磁共振血管照相术(MRA)的实用性。

发明内容

本发明提供了独立权利要求中的磁共振成像系统、计算机程序产品和方法。在从属权利要求中给出了实施例。

本发明的实施例提供了对动脉自旋标记图像的经改进的分析，其将来自相位对比图像的信息与来自动脉自旋标注(ASL)的幅度图像的信息进行组合。ASL是一种与动脉自旋标记同义的常见缩写。通过检测已经被标记的血流，能够重建幅度图像以定位动脉。所述相位图像可以被用于检测由ASL幅度图像定位的动脉的内部或外部的诸如血液的流体的流动。

将相位信息与来自幅度图像的数据进行组合能够提供关于静脉和动脉系统的详细信息。例如，所述幅度图像能够被用于直接推断标记的动脉的位置。来自这些标记的图像的动脉的位置的知识能够被用于创建定义已知动脉的位置的掩模。在相位图像中由动脉限定的位置内的流动信息能够归因于这些动脉内的流动。然后，所述相位图能够被用于确定通过由所述动脉掩模所识别的动脉的血液的流动模式。

所述相位图像内在所述动脉掩模外部的流动信息能够归因于静脉内(或者可能未标记的动脉)内的流动。然后，所述相位图能够被用于制作静脉血流图。甚至能够制作详述动脉血流和静脉血流两者的合成图像。

磁共振(MR)数据在本文中被定义为在磁共振成像扫描期间使用磁共振装置的天线对由原子自旋发射的射频信号的记录测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范例。磁共振成像(MRI)图像在本文中被定义为包含在所述磁共振成像数据内的解剖数据的重建的二维或三维可视化。能够使用计算机执行所述可视化。

在一个方面中，本发明提供了一种医学成像系统。所述医学成像系统包括用于存储机器可执行指令的存储器。所述医学成像系统还包括用于控制所述医学成像系统的处理器。所述机器可执行指令的执行使所述处理器：接收对象的感兴趣区域的标记的ASL(动脉自旋标注)幅度图像。所述标记的ASL幅度图像在本文中也可以被称为标记的幅度图像。所述标记的ASL幅度图像也可以被称为标记的ASL幅度磁共振图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器接收所述对象的所述感兴趣区域的控制ASL幅度图像。所述控制ASL幅度图像在本文中也可以被称为控制幅度图像。所述控制ASL幅度图像也可以被称为控制ASL幅度磁共振图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过减去所述标记的ASL幅度图像和所述控制ASL幅度图像来构造动脉图像。例如已经根据动脉自旋标记或动脉自旋标记磁共振成像协议采集了所述标记的ASL幅度图像和所述控制ASL幅度图像。

所述标记的ASL幅度图像和所述控制ASL幅度图像可以在包括图像的体素的数量和大小方面具有一对一的关系。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过识别动脉图像中的动脉而使用所述动脉图像来构造动脉掩模。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器接收具有所述对象的所述感兴趣区域的至少部分的相位对比磁共振图像。在一些范例中，所述相位对比磁共振图像可以具有与所述标记的ASL幅度图像和所述控制ASL幅度图像相同的感兴趣区域。在其他情况下，所述相位对比磁共振图像的所述感兴趣区域可以仅部分地与所述标记的ASL幅度图像和所述控制ASL幅度图像的所述感兴趣区域重叠。在本文中所使用的相位对比磁共振图像也可以被称为“相位图像”。

所述机器可执行指令的执行还使所述处理器至少部分地通过将感兴趣区域的至少部分内的所述相位对比图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造选定的相位对比动脉图像。在一些另外的范例中，在所述标记的ASL幅度图像或所述控制ASL幅度图像的感兴趣区域外部的相位对比磁共振图像的区域也被设置为预定背景值。

该实施例可以具有提供用于构造相位对比动脉图像的单元的益处，所述相位对比动脉图像可以用于示出例如通过动脉的血流。

在一些范例中，所述动脉掩模可以被应用于多幅相位对比磁共振图像。在这种情况下，可以在已经施加所述动脉掩模之后对所述多幅相位对比磁共振图像求和。在一些情况下，可以对所述多幅相位对比磁共振图像求和，并且然后可以应用所述动脉掩模。

在另一实施例中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器至少部分地通过将所述感兴趣区域的至少部分内的所述相位对比图像中在所述动脉掩模内的体素设置为预定背景值来构造静脉图像。该实施例可能是有益的，因为所述动脉掩模的现有知识可以被用于使用被用于生成所述动脉图像的相同数据来生成静脉图像。

在另一实施例中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过将所述动脉图像与所述静脉图像组合成合成图像来计算合成图像。在一些情况下，所述合成图像可以使用不同的颜色和/或颜色图来指示哪个是图像的静脉部分以及哪个是图像的动脉部分。所述颜色图中的变化也可以被用于指示所述合成图像内的流动的速度。

在另一实施例中，所述医学成像系统是磁共振成像系统。

在另一实施例中，所述存储器还包含相位对比脉冲序列命令。

在另一实施例中，所述存储器还包含标记脉冲序列命令。所述存储器还包含控制脉冲序列命令。所述标记脉冲序列命令包括标记反转脉冲部分，所述标记反转脉冲部分用于对所述对象内的标记位置进行自旋标注。所述控制脉冲序列命令包括控制反转脉冲部分。所述相位对比脉冲序列命令包括相位对比读出部分。所述控制脉冲序列可以包括在读出方向上的运动编码梯度。所述相位对比读出部分包括在至少一个方向上的相位对比编码。所述至少一个方向可以包括读出方向。所述相位对比读出部分当然可以具有在多个方向上相位对比编码。

所述标记脉冲序列命令和所述控制脉冲序列命令被用于动脉自旋标记，如在MRI脉冲序列的手册的第17.1章节中所描述的。所述标记反转脉冲部分被用于标记正在行进通过一条或多条动脉的一团血液。所述标记反转脉冲部分导致磁化传递效应，所述磁化传递效应在根据使用所述标记脉冲序列命令而采集的磁共振数据计算的幅度图像中将是可见的。构造所述控制反转脉冲部分，使得其引起的磁化传递效应等于或者接近等于由所述标记反转脉冲部分引起的磁化传递效应。

所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过利用所述标记脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集标记的磁共振数据。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过利用所述控制脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集控制磁共振数据。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述标记的磁共振数据来重建所述标记的ASL幅度图像。通过重建所述标记的ASL幅度图像来接收所述标记的ASL幅度图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述控制磁共振数据来重建所述控制ASL幅度图像。通过重建所述控制ASL幅度图像来接收所述控制ASL幅度图像。

所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过利用所述相位对比脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集相位对比磁共振数据。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器至少部分地使用在所述至少一个方向上的相位编码使用所述相位对比磁共振数据来重建所述相位对比图像。通过重建所述相位对比图像来接收所述相位对比图像。

在另一实施例中，所述医学成像系统是磁共振成像系统。所述存储器还包含标记脉冲序列命令和控制脉冲序列命令。所述标记脉冲序列命令包括标记反转脉冲部分，所述标记反转脉冲部分用于对所述对象内的标记位置进行自旋标注。所述标记脉冲序列命令包括相位对比读出部分。所述相位对比读出部分包括在至少一个方向上的相位对比编码。所述至少一个方向可以包括所述读出方向。所述控制脉冲序列命令包括控制反转脉冲部分。所述控制脉冲序列命令包括所述相位对比读出部分。

所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过利用所述标记脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集标记的磁共振数据。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过利用所述控制脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集控制ASL磁共振数据。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述标记的磁共振数据来重建所述标记的ASL幅度图像。通过重建所述标记的ASL幅度图像来接收所述标记的ASL幅度图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述控制磁共振数据来重建所述控制幅度图像。通过重建所述控制ASL幅度图像来接收所述控制ASL幅度图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器至少部分地使用在至少一个方向上的相位编码使用所述标记的磁共振数据和/或所述控制磁共振数据来重建所述相位图像。通过重建所述相位对比图像来接收所述相位对比图像。在至少一个方向上的所述相位编码可能被解读为在至少一个方向上的相位对比编码。在一些范例中，所述至少一个方向可以包括读出方向。

在另一实施例中，针对单条动脉选择所述标记位置。

在另一实施例中，所述标记位置被配置为针对单条动脉是选择性的。

在另一实施例中，所述机器可执行指令的执行使所述处理器针对预定数量的标记体积来重复采集所述标记的磁共振数据和所述控制磁共振数据。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器计算针对预定数量的标记体积中的每个标记体积的动脉图像。

在另一实施例中，所述标记位置是非选择性的。

在另一实施例中，所述标记位置被配置为非选择性的。

在另一实施例中，由所述磁共振成像系统对所述标记反转脉冲部分的执行在所述标记的幅度图像中引起标记磁化传递效应。由所述磁共振成像系统对所述控制反转脉冲部分的执行引起所述控制幅度图像中的控制磁化传递效应。通过所述控制磁化传递效应从动脉图像中减去所述标记磁化传递效应。

在另一实施例中，由所述磁共振成像系统对所述标记反转脉冲部分的执行被配置用于在所述标记的幅度图像中引起标记磁化传递效应。由所述磁共振成像系统对所述控制反转脉冲部分的执行还被配置用于在所述控制幅度图像中引起控制磁化传递效应，使得通过所述控制磁化传递效应能够从所述动脉图像中减去所述标记磁化传递效应。

所述机器可执行指令的执行还使所述处理器接收在所述相位对比图像与所述控制ASL幅度图像和/或所述标记的ASL幅度图像之间的配准。至少部分地使用所述配准执行将动脉图外部的感兴趣区域的至少部分内的所述相位对比图像中的体素识别为预定背景值。当由所述相位对比磁共振图像成像的感兴趣的体积或区域与所述标记的ASL幅度图像和/或所述控制ASL幅度图像的感兴趣区域不相同时，该实施例可能是有用的。接收这两幅图像之间的配准可以允许使用所述相位对比图像，即使所述感兴趣区域是不相同的。

在另一实施例中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：通过计算所述相位对比图像与所述控制ASL幅度图像和/或所述标记的ASL幅度图像的体素之间的映射，来接收在所述相位对比图像与所述控制ASL幅度图像和/或所述标记的ASL幅度图像之间的配准。如果在所述控制ASL幅度图像中的任一控制ASL幅度图像与所述相位对比图像之间存在映射，则可以应用掩模。例如，如果映射是已知的，那么这能够被用于平移或者使用所述动脉掩模以将体素恰当地设置为所述预定背景水平。

在另一实施例中，根据以下中的任一项使用动脉图像来创建所述动脉掩模：通过使用预定阈值对所述动脉图像进行阈值处理。在这种情况下，所述动脉图像中的高于所述预定阈值的部分被识别为动脉区域。还可以通过分割所述动脉图像来创建所述动脉掩模。还可以通过将解剖图谱应用于所述动脉图像来构造动脉掩模。还可以通过将可变形形状模型拟合到所述动脉图像来创建动脉掩模。还可以根据前述技术的任何一种技术来创建所述动脉图像。

在另一方面中，本发明提供了一种计算机程序产品，其包括用于由处理器执行的机器可执行指令。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：接收对象的感兴趣区域的标记的ASL幅度图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：接收所述对象的感兴趣区域的控制ASL幅度图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：通过从所述控制ASL幅度图像中减去所述标记的ASL幅度图像来构造动脉图像。

所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：通过识别所述动脉图像中的动脉，使用所述动脉图像来构造动脉掩模。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：接收所述对象的感兴趣区域的至少部分的相位对比磁共振图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：至少部分地通过将所述相位对比图像中的在所述感兴趣区域的至少部分内但是在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值，来构造选定的相位对比动脉图像。

在另一方面中，本发明提供了一种计算机程序产品，其包括用于由处理器执行的机器可执行指令。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器接收对象的感兴趣区域的标记的ASL幅度图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器接收所述对象的感兴趣区域的控制ASL幅度图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过从所述控制ASL幅度图像中减去所述标记的ASL幅度图像来构造动脉图像。

所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过识别所述动脉图像中的动脉而使用所述动脉图像来构造动脉掩模。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器接收所述对象的感兴趣区域的至少部分的相位对比磁共振图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器至少部分地通过将感兴趣区域的至少部分内的所述相位对比图像中在所述动脉掩模内的体素设置为预定背景值来构造静脉图像。

在另一方面中，本发明提供了一种医学成像的方法。所述方法包括：接收对象的感兴趣区域的标记的ASL幅度图像。所述方法还包括：接收所述对象的所述感兴趣区域的控制ASL幅度图像。所述方法还包括：通过从所述控制ASL幅度图像中减去所述标记的ASL幅度图像来重建动脉图像。所述方法还包括：通过识别所述动脉图像中的动脉而使用所述动脉图像来构造动脉掩模。所述方法还包括：接收所述对象的所述感兴趣区域的至少部分的相位对比磁共振图像。在一些范例中，所述相位对比磁共振图像的所述感兴趣区域与所述标记的ASL幅度图像和/或所述控制ASL幅度图像的感兴趣区域相同。然而，其不一定如此。所述方法还包括至少部分地通过将所述感兴趣区域的至少部分内的所述相位对比图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造选定的相位对比动脉图像。

在范例中，本发明提供了一种用于对对象进行成像的磁共振成像系统。所述对象例如可以至少部分地在所述磁共振成像系统的成像区域内。所述磁共振成像系统包括用于存储机器可执行指令的存储器。所述存储器还包含标记脉冲序列命令和控制脉冲序列命令。所述标记脉冲序列命令包括标记反转脉冲部分，所述标记反转脉冲部分用于对所述对象内的标记位置进行自旋标注。所述标记脉冲序列命令还包括相位对比读出部分。所述相位对比读出部分包括在至少一个方向上的相位对比编码。所述控制脉冲序列命令包括控制反转脉冲部分。所述控制脉冲序列命令包括所述相位对比读出部分。

所述标记脉冲序列命令和所述控制脉冲序列命令被用于动脉自旋标记，如在MRI脉冲序列的手册的第17.1章节中所描述的。所述标记反转脉冲部分被用于标记正在行进通过一个或多个动脉的一团血液。所述标记反转脉冲部分导致磁化传递效应，所述磁化传递效应在根据使用所述标记脉冲序列命令而采集的磁共振数据计算的幅度图像中将是可见的。构造所述控制反转脉冲部分，使得其引起的磁化传递效应等于或者接近等于由所述标记反转脉冲部分引起的所述磁化传递效应。

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使所述处理器通过利用所述标记脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集标记的磁共振数据。所述标记的磁共振数据例如可以从感兴趣区域采集。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过利用所述控制脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集控制磁共振数据。可以从与所述标记的磁共振数据相同的感兴趣区域采集所述控制磁共振数据。

所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述标记的磁共振数据来重建标记的幅度图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述控制磁共振数据来重建控制幅度图像。

所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述标记的磁共振数据和/或所述控制磁共振数据来重建。至少部分地使用在至少一个方向上的相位编码来重建所述相位图像。可以存在针对所述至少一个方向中的每个方向上重建的相位图像。

在该范例中，可以使用所述幅度图像来确定动脉的位置，并且使用所述相位图像来定位静脉的位置。所述相位编码不受所述标记反转脉冲部分和所述控制反转脉冲部分的影响。因此，所述标记的磁共振数据和/或所述控制磁共振数据可以被用于创建第一相位图像、第二相位图像和第三相位图像。在一些情况下，可能有益的是，使用所述标记的磁共振数据和所述控制磁共振数据两者来增加所述第一相位图像、所述第二相位图像和所述第三相位图像中的信噪比。

在另一范例中，所述至少一个方向是第一方向、第二方向和第三方向。所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向可以是正交的。然而，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向不必是正交的。该范例可能是有益的，因为磁共振成像系统通常配备有三个正交磁场梯度。当选取三个方向以对应于所述磁场梯度线圈的取向时，其可以是有效的并且产生良好的成像结果。

在另一范例中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述标记的磁共振数据和/或所述控制磁共振数据来重建第一相位图像、第二相位图像和第三相位图像。使用在第一方向上的相位编码来重建第一相位图像。使用在第二方向上的相位编码来重建第二相位。使用在第三方向上的相位编码来重建第三相位图像。当所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向正交时，将获得最佳结果。然而，当所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向不正交时，在本文中所描述的范例仍将起作用。

使用三个以上的方向也可能是有益的。能够组合来自多幅图像的相位对比信息以改善图像质量。

在另一范例中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器至少部分地通过将所述相位图像中在动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造选择性相位对比动脉图像。如果存在多个方向，则这可以针对在所述方向中的每个方向上重建的相位图像来执行以创建中间动脉相位对比图像。

在另一范例中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过从所述控制幅度图像中减去所述标记的幅度图像来构造动脉图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过识别所述动脉图像中的动脉而使用所述动脉图像来构造动脉掩模。能够以多种不同方式来执行对动脉的识别。所述动脉图像包含具有比大多数其他体素更大的值的体素。这些体素将很可能是动脉的部分。因此，在一个范例中，对动脉的定位可以通过对图像进行阈值处理来执行。在其他范例中，可能能够检查动脉的连接性。例如，预计动脉将沿着血液将流动通过的路径。在一些情况下，可以忽略比正常更亮或高于阈值但是未被连接到其他体素的体素。在其他范例中，诸如来自图谱或形状可变形模型的解剖模型可以被适配到所述动脉图像。

在本文中所使用的掩模涵盖图像的定义或识别区域或者医学图像数据的可视化。例如，使用所述动脉图像来构造所述动脉掩模。所述动脉掩模被用于识别被识别为所识别的动脉的部分或部分地由所识别的动脉组成的图像内的体素或像素。然后，能够将所述动脉掩模应用于其他图像或者与其他图像进行比较，并且用于确定另一图像中的体素是否包含所识别的动脉。如果图像中的体素在所述动脉掩模“之内”或“内部”，则其包含所识别的动脉或者所识别的动脉的部分。如果体素在所述动脉掩模的“外部”，则所述体素不包含或者部分地包含所识别的动脉。其中隐含的是，在被用于创建所述掩模的图像的体素与正在被应用所述掩模的图像之间存在已知关系。通常，这是体素之间的一对一关系，但这不是必需的。当与由诸如单个磁共振成像系统的单个医学成像系统产生的图像一起工作时，不同图像中的体素之间的关系或映射是众所周知的。

在另一范例中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过将第一相位图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造第一中间动脉相位对比图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过将第二相位图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造第二中间动脉相位对比图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过将第三相位图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造第三中间动脉相位对比图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过将所述第一中间动脉相位对比图像、所述第二中间动脉相位对比图像、所述第三中间动脉相位对比图像相加来计算选择性相位对比动脉图像。该范例可以具有以下优点：构造了选择性相位对比动脉图像，其中，同时地采集流动和标记信息。这例如可以减少采集时间。其也可以减少运动伪影的数量。

在另一范例中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器至少部分地通过将静脉图像内对应于所述动脉掩模或者在所述动脉掩模内的体素设置为预定背景值来计算静脉图像。

在另一范例中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过将所述第一相位图像、所述第二相位图像和所述第三相位图像相加来计算组合相位图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过对所述组合相位图像内高于预定值并且也在所述动脉掩模外部的所有体素进行设置来计算静脉图像。这可以提供计算静脉的位置的鲁棒方式。

在另一范例中，所述静脉图像是选择性相位静脉图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过将所述第一相位图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造第一中间静脉相位对比图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过将第二相位图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造第二中间静脉相位对比图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过将第三相位图像中在动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造第三中间静脉相位对比图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过将所述第一中间静脉相位对比图像、所述第二中间静脉相位对比图像、所述第三中间静脉相位对比图像相加来计算静脉图像。

在以上范例中，所述标记脉冲序列命令和所述控制脉冲序列命令被用于执行动脉自旋标记。将所述相位对比读出部分加到所述标记反转脉冲部分和所述控制反转脉冲部分两者使得能够使用单次动脉自旋标记采集来确定静脉的位置。在幅度图像中对动脉进行定位。这提供了动脉所在位置的知识。这使得属于动脉的那些特定体素能够被从组合相位图像中排除。这可以提供检测对象内的动脉和静脉两者的位置的经改进的方法。

在另一范例中，所述静脉图像和所述动脉图像被组合成单幅图像。在一些范例中，可以使用伪色或其他色标来指示哪些是图像的静脉部分和动脉部分。

在另一范例中，所述静脉图像和所述选择性相位对比动脉图像被组合成单幅图像。在一些范例中，可以使用伪色或其他色标来指示哪些是图像的静脉部分和动脉部分，以及通过动脉或静脉的流量的幅度。

在另一范例中，所述动脉图像和所述静脉图像两者都是三维图像。在其他范例中，其可以是二维厚片或二维图像的堆叠。换言之，以上范例可以作为二维、一系列二维采集或者作为三维磁共振成像协议来执行。

在另一范例中，所述标记体积被选择性地定位成涵盖单条动脉的截面。然后可以将所述标记体积解读为选择性标注。该范例可能是有益的，因为可以针对单条动脉将血流映射到感兴趣区域。

在另一范例中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器针对不同的标记体积重复采集所述标记的磁共振数据和所述控制磁共振数据。例如，这可以针对预定数量的标记体积来执行。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器计算针对预定数量的标记体积中的每个标记体积的动脉图像。该范例可以用于对由多于一条动脉供应的区域进行成像。例如，大脑由许多条不同的动脉供应。个体动脉中的每条动脉的血液供应可以被单独地成像。

当对多于一条动脉被成像时，可以使用针对不同动脉中的每条动脉的所有重建动脉图像的合成来构造所述动脉掩模。类似地，针对不同动脉采集的磁共振数据中的一个、全部或组合，可以根据所述标记的磁共振数据和/或所述控制磁共振数据来重建所述静脉图像。

在另一范例中，所述标记位置是由一个或多个标记体素定义的标记体积。在一些范例中，这可以是在初步磁共振图像中识别的体素，其被用于确定不同动脉的位置。能够选择各种体素，使得选择不同的动脉。

在另一范例中，所述标记位置是非选择性的。例如，所述标记位置可以是标记平面。例如，当对流入到大脑中的血流进行成像时，可以选择标记同时对大脑供血的动脉中的所有动脉的平面。在这种情况下，所述动脉图像对大脑的总血液供应进行成像，并且所述静脉图像对由这些动脉供给的静脉进行成像。

在另一范例中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器接收所述标记位置。例如，所述处理器可以经由用户接口接收所述标记位置。在其他情况下，可以自动地接收所述标记位置。例如，初步医学图像可以提供或包含描述对象内的动脉的位置的数据。操作员可以手动地描绘一个或多个标记位置处在所述对象内。在其他情况下，系统可以自动地执行该操作。

在另一范例中，通过分割初步医学图像来接收所述标记位置。可以使用诸如PET扫描或CT图像的不同成像模态来采集所述初步医学图像。在其他范例中，所述初步医学图像可以是侦察扫描或其他图像，其首先在对象已经处在磁共振成像系统中的位置中的情况下执行。所述分割算法可以自动地识别动脉的位置，或者其可以被简单地用于定位标记平面以进行非选择性标注。

在另一范例中，所述静脉图像和所述动脉图像两者都是以下中的任意一项：平面图像、平面图像的堆叠、以及三维图像。亦即，该范例可以被应用于二维采集、多个二维采集或者完整的三维磁共振成像协议。

在另一范例中，所述机器可执行指令的执行使所述处理器通过将所述动脉图像和所述静脉图像组合成合成图像来计算合成图像。所述合成图像可以采用不同的形式。在一些范例中，可以使用不同的颜色来指示血流的速度和/或指示其是动脉和/或静脉。可能有益的是，将所述动脉图像和所述静脉图像组合成一幅图像，因为其可以提供从感兴趣区域供应和汲取的血液的更好的图片。特别地，在对大脑扫描进行成像的过程中，其可以帮助从业者更容易地识别对象中的异常状况。

在另一范例中，针对不同的标记体积采集多幅动脉图像。这些各种动脉图像也可以被组合成合成图像，所述合成图像也可以与静脉图像组合。在使用多于一个标记体积并且其被选择性地用于标记不同动脉的情况下，可以标记针对不同动脉的血液供应，从而更容易对由不同动脉供应的血流相对于彼此进行可视化，并且也对静脉系统进行可视化。

在另一范例中，所述合成图像中的动脉和静脉通过颜色或不同的色标来区分。

在另一范例中，所述标记脉冲序列命令包括在所述标记反转脉冲部分之前的预饱和部分。所述控制脉冲序列命令包括在所述控制反转脉冲部分之前的预饱和部分。所述预饱和部分可以被用于消除感兴趣区域内的自旋的磁化。当构造所述动脉图像时，使用所述预饱和部分可以提供更好的结果。其可以提供更好的信噪比，并且还可以去除图像伪影。然而，不一定在所述标记脉冲序列命令和所述控制脉冲序列命令中执行所述预饱和部分。

在另一范例中，通过使用预定阈值对所述动脉图像进行阈值处理来创建所述动脉掩模。所述动脉图像的高于预定阈值的部分被识别为动脉区域。

在另一范例中，至少部分地通过分割所述动脉图像来创建所述动脉掩模。分割算法可以被用于识别动脉图像内的动脉。例如，动脉的起源可以是已知的，并且所述分割算法可以对像素体素与其彼此连接时相比较地使用。

在另一范例中，至少部分地通过将解剖图谱应用于动脉图像来创建动脉掩模。例如，具有正常解剖结构的对象内的动脉可以类似于可以被用于帮助识别动脉图像的哪些部分是动脉的解剖图谱。

在另一范例中，至少部分地通过将可变形形状模型拟合到所述动脉图像来创建所述动脉掩模。例如，所述可变形形状模型可以具有对象的典型动脉系统的定义。然后，可以使其变形，使其适配在所述动脉图像内。

在其他范例中，创建所述动脉掩模的前述方法被组合或者被单独地使用，并且结果被组合以检查并且减少在创建动脉掩模的过程中出现空气的机会。

在另一范例中，由所述磁共振成像系统对所述标记反转脉冲部分的执行在所得到的标记的幅度图像中引起标记磁化传递效应。所述控制反转脉冲部分在所述控制幅度图像中引起控制磁化传递效应。通过所述控制磁化传递效应从所述动脉图像中提取所述标记磁化传递效应。当执行动脉自旋标记时，通常的实践是执行标记图像和控制图像。以这种方式构造所述脉冲序列使得能够执行对动脉系统的更好的成像。在MRI脉冲序列手册的第17.1章节中描述了使用标记和非标记来创建标记的图像和控制图像。

在另一方面中，本发明提供了一种包括指令的计算机程序产品，所述指令由处理器执行以控制磁共振成像系统对对象进行成像。所述机器可执行指令的执行使所述处理器通过利用标记脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集标记的磁共振数据。所述标记脉冲序列命令包括标记反转脉冲部分，所述标记反转脉冲部分用于对所述对象内的标记位置进行自旋标注。所述标记脉冲序列命令包括相位对比读出部分。所述相位对比读出部分包括在至少一个方向上的相位对比编码。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过利用所述控制脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集控制磁共振数据。所述控制脉冲序列命令包括控制反转脉冲部分。所述控制脉冲序列命令包括相位对比读出部分。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述标记的磁共振数据来重建标记的幅度图像。

所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述控制磁共振数据来重建控制幅度图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器通过从所述控制幅度图像中减去所述标记的幅度图像来构造动脉图像。所述机器可执行指令的执行还使所述处理器使用所述标记的磁共振数据和/或所述控制磁共振数据来重建相位。可以针对至少一个方向中的每个方向来重建相位图像。

在另一方面中，本发明提供了一种操作磁共振成像系统以对对象成像的方法。所述方法包括通过利用标记脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集标记的磁共振数据。所述标记脉冲序列命令包括标记反转脉冲部分，所述标记反转脉冲部分用于对所述对象内的标记位置进行自旋标注。所述标记脉冲序列命令包括相位对比读出部分。所述相位对比读出部分包括在至少一个方向上的相位对比编码。

所述方法还包括通过利用所述控制脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集控制磁共振数据。所述控制脉冲序列命令包括控制反转脉冲部分。所述控制脉冲序列命令包括所述相位对比读出部分。所述方法还包括使用所述标记的磁共振数据来重建标记的幅度图像。所述方法还包括使用所述控制磁共振数据来重建控制幅度图像。

所述方法还包括通过从所述控制幅度图像中减去所述标记的幅度图像来构造动脉图像。

所述方法还包括使用所述标记的磁共振数据和/或所述控制磁共振数据来重建相位图像。所述相位图像可以针对至少一个方向中的每个方向。

如本领域技术人员将意识到的，本发明的各方面可以被体现为装置、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)或者组合软件和硬件方面的实施例的形式，这些实施例通常在本文中可以被称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，本发明的各方面可以采用在一个或多个计算机可读介质中实现的计算机程序产品的形式所述计算机可读介质在其中嵌入有计算机可执行代码。

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计算机可读存储介质。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，所述计算机可读存储介质还可以能够存储能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、磁性硬盘驱动器、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盘(CD)和数字通用盘(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、通过互联网或者通过局域网取回数据。在计算机可读介质上嵌入的计算机可执行代码可以使用任何适当的介质传输，所述介质包括但不限于：无线、有线、光纤线缆、RF等或者前述的任何合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括传播的数据信号，在其中嵌入有计算机可执行代码，例如，在基带中或者作为载波的部分。这样的传播的信号可以采用多种形式中的任何一种形式，包括但不限于：电磁、光学或者其任何合适的组合。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可以通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备使用或者与之结合使用。

‘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直接访问的任何存储器。‘计算机存储装置’或‘存储装置’是计算机可读存储介质的另一范例。计算机存储装置是任何非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计算机存储装置也可以是计算机存储器或者反之亦然。

在本文中所使用的‘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释为可能包含多于一个处理器或处理核心。所述处理器例如可以是多核心处理器。处理器还可以指代在单个计算机系统内或者被分布在多个计算机系统当中的处理器的集合。术语计算设备还应当被解读为可能指代每个包括一个或多个处理器的计算设备的集合或网络。所述计算机可执行代码可以由多个处理器执行，这些处理器可以在同一计算设备内或者甚至可以分布在多个计算设备之间。

计算机可执行代码可以包括使处理器执行本发明的一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，所述编程语言包括诸如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并且被编译成机器可执行指令的常规的过程编程语言。在一些情况下，所述计算机可执行代码可以是高级语言的形式或者是预编译的形式，并且可以与在运行中生成机器可执行指令的解释器结合使用。

所述计算机可执行代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为独立的软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，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，所述网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)。

参考根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本发明的各方面。应当理解，流程图、图示和/或框图的每个框或框的部分可以在适用时以计算机可执行代码的形式由计算机程序指令实现。还应当理解，当不相互排斥时，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给通用计算机、专用计算机或者其他可编程数据处理装置的处理器以生产机器，从而经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/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，所述计算机可读介质能够指示计算机、其他可编程数据处理装置或者其他设备以特定方式起作用，使得被存储在计算机可读介质中的指令产生制品，包括实施流程图和/或框图一个或多个框中指定的功能/动作的指令。

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，以使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤来产生计算机实施的过程，从而在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实施在流程图和/或框图一个或多个框中指定的功能/动作的过程。

本文使用的‘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’。用户接口可以向操作员提供信息或数据和/或从操作员接收信息或数据。用户接口可以使得来自操作员的输入能够被计算机接收，并且可以从计算机向用户提供输出。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显示数据或信息是向操作员提供信息的范例。通过键盘、鼠标、轨迹球、触摸板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏手柄、网络相机、耳机、踏板、有线手套、遥控器和加速度计接收数据都是用户接口部件的范例，其可以接收来自操作者的信息或数据。

本文使用的‘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/或装置交互和/或控制外部计算设备和/或装置的接口。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。硬件接口还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、IEEE 1284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、模拟输入接口以及数字输入接口。

本文使用的‘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/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、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)、等离子显示器面板(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)数据在本文中被定义为在磁共振成像扫描期间使用磁共振装置的天线记录的由原子自旋发射的射频信号的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范例。磁共振(MR)图像在本文中被定义为包含在所述磁共振成像数据内的解剖数据的重建的二维或三维可视化。能够使用计算机执行该可视化。

应当理解，可以组合本发明的前述一个或多个实施例和/或本文描述的范例，只要组合的实施例和/或范例不是相互排斥的。

附图说明

在下文中，将仅通过范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图示了磁共振成像系统的另外的范例；

图3示出了图示说明操作图1或图2的磁共振成像系统的方法的流程图；

图4示出了图示说明标记脉冲序列命令的一个TR的时序图；

图5示出了图示说明控制脉冲序列命令的一个TR的时序图；

图6示出了产生选择性相位对比血管造影照片的方法的流程图；

图7示出了图示说明对静脉系统进行可视化的方法的流程图；

图8图示了右颈内动脉的映射的范例；

图9图示了大脑中的三条动脉的映射；

图10示出了表示方法的范例的流程图；

图11示出了表示方法的另外的范例的流程图；

图12图示了磁共振成像系统的另外的范例；并且

图13图示了操作图12的磁共振成像系统的方法。

附图标记列表

100 磁共振系统

104 磁体

106 磁体的孔膛

108 成像区

109 感兴趣区域

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 对象支撑件

122 标记位置

122' 标记位置

126 计算机系统

128 硬件接口

130 处理器

132 用户接口

134 计算机存储装置

136 计算机存储器

140 标记脉冲序列命令

140' 标记脉冲序列命令

142 控制脉冲序列命令

142' 控制脉冲序列命令

144 标记的磁共振数据

144' 标记的磁共振数据

146 控制磁共振数据

146' 控制磁共振数据

148 标记的幅度图像

150 控制幅度图像

152 动脉图像

154 动脉掩模

156 第一相位图像

156' 第一中间动脉相位对比图像

158 第二相位图像

158' 第二中间动脉相位对比图像

160 第三相位图像

160' 第三中间动脉相位对比图像

162 选择性相位对比动脉图像

162' 选择性相位对比动脉图像

164 静脉图像

166 合成图像

170 机器可执行指令

200 磁共振成像系统

300 通过利用标记脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集标记的磁共振数据

302 通过利用控制脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集控制磁共振数据

304 使用标记的磁共振数据来重建标记的幅度图像

306 使用控制磁共振数据来重建控制幅度图像

308 通过从控制幅度图像中减去标记的幅度图像来构造动脉图像

310 通过识别动脉图像中的动脉而使用动脉图像构造动脉掩模

312 使用标记的磁共振数据和/或控制磁共振数据来重建第一相位图像、第二相位图像和第三相位图像，其中，使用在第一方向上的相位编码来重建第一相位图像，其中，在第二方向上使用相位编码来重建第二相位图像；

314 通过将第一相位图像、第二相位图像和第三相位图像中在动脉掩模外部的体素设置为预定背景值，来构造第一中间动脉相位对比图像、第二中间动脉相位对比图像和第三中间动脉相位对比图像

316 通过将第一中间动脉相位对比图像、第二中间动脉相位对比图像、第三中间动脉相位对比图像相加来计算选择性相位对比动脉图像

400 脉冲重复

402 预饱和部分

404 标记反转脉冲部分

406 相位对比读出

500 控制反转脉冲部分

600 选择性相位对比血管造影照片

700 合成动脉掩模

900 选择性相位对比血管造影照片

902 右颈内动脉血流

904 左颈内动脉血流

906 后循环中的血流

1000 接收对象的感兴趣区域的标记的ASL幅度图像

1002 接收对象的感兴趣区域的控制ASL幅度图像

1004 通过从控制ASL幅度图像中减去标记的ASL幅度图像来构造动脉图像

1006 通过识别动脉图像中的动脉而使用动脉图像来构造动脉掩模

1008 接收对象的感兴趣区域的至少部分的相位对比磁共振图像

1010 至少部分地通过将感兴趣区域的至少部分内的相位对比图像中在动脉掩模外部的体素设置为预定背景值，来构造选择性相位对比动脉图像

1100 至少部分地通过将感兴趣区域的至少部分内的相位对比图像中在动脉掩模内的体素设置为预定背景值，来构造静脉图像

1200 磁共振成像系统

1202 相位对比脉冲序列命令

1204 相位对比磁共振数据

1300 通过利用标记脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集标记的磁共振数据

1302 通过利用控制脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集控制磁共振数据

1304 通过利用相位对比脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集相位对比磁共振数据

具体实施方式

这些图中相似编号的元件是等价元件或者执行相同的功能。如果功能是等价的，则先前已经讨论过的元件不必在后面的图中讨论。

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是超导圆柱型磁体104，其具有穿过其的孔膛106。也能够使用不同类型的磁体。在圆柱形磁体的低温恒温器内部，存在超导线圈的集合。在圆柱形磁体104的孔膛106内，存在成像区108，在所述成像区中，磁场强并且足够均匀以执行磁共振成像。

在所述磁体的孔膛106内还存在一组磁场梯度线圈110，其被用于采集磁共振数据以对磁体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独立组的线圈。磁场梯度电源向所述磁场梯度线圈供应电流。被供应给磁场梯度线圈110的电流是根据时间来控制的，并且可以是斜变的或脉冲式的。

邻近于成像区108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内的自旋的无线电传输。所述射频天线可以包含多个线圈元件。所述射频天线也可以被称为信道或天线。射频线圈114被连接到射频收发器116。射频线圈114和射频收发器116可以由单独的发射和接收线圈以及单独的发射器和接收器来替代。可以理解，射频线圈114和射频收发器116是代表性的。射频线圈114还旨在表示专用发射天线和专用接收天线。类似地，收发器116还可以表示单独的发射器和接收器。射频线圈114还可以具有多个接收/发送元件，并且射频收发器116可以具有多个接收/发送信道。

在磁体104的孔膛106内存在对象支撑件120，对象支撑件120支撑成像区108中的对象。能够在成像区108内看到感兴趣区域109。

收发器116、磁场梯度线圈电源112被视为被连接到计算机系统126的硬件接口128。

计算机126还包括处理器130、用户接口132、计算机存储装置134和计算机存储器136。硬件接口128使得处理器130能够发送和接收命令和数据，以便控制磁共振成像系统100的功能。处理器130还被连接到用户接口132、计算机存储装置134和计算机存储器136。

计算机存储装置134和计算机存储器136的内容是可交换的。在一些范例中，计算机存储装置134的内容可以被复制到计算机存储器136中。

计算机存储装置134被示为包含标记脉冲序列命令140。计算机存储装置134还被示为包含控制脉冲序列命令142。标记脉冲序列命令140包括标记反转脉冲部分，所述标记反转脉冲部分用于对所述对象118内的标记位置122进行自旋标注。所述标记脉冲序列命令还包括相位对比读出部分。所述相位对比读出部分包括在第一方向、第二方向和第三方向上的相位对比编码。通常，这三个方向将与磁共振磁体104的x、y和z轴对齐。然而，这不是必需的。所述控制脉冲序列命令包括控制反转脉冲部分。控制脉冲序列命令142包括所述相位对比读出部分。计算机存储装置134还被示为包含标记的磁共振数据144，所述标记的磁共振数据144已经通过使用标记脉冲序列命令140控制磁共振成像系统100被采集到。计算机存储装置134还被示为包含控制磁共振数据146，所述控制磁共振数据146已经通过利用控制脉冲序列命令142控制磁共振成像系统100被采集到。

在本文中所使用的脉冲序列命令涵盖可以被转换成被用于根据时间来控制磁共振成像系统100的功能的命令的命令或时序图。脉冲序列命令是被应用于特定磁共振成像系统100的磁共振成像协议的实施方式。

在感兴趣区域109内能够看到标记位置122。所述标记位置是所述标记反转脉冲部分标注通过对象118的动脉的一团血液的位置。在这种情况下，感兴趣区域109被示为涵盖头部。在这种情况下，标记位置122是平面。因此，所述标记是非选择性的，并且将标注穿过平面122的任何血液。标记位置122的平面定位在对象118的颈部附近实质上意指进入对象118的大脑的所有血液将被有效地标记。图1中所示的范例示出了非选择性标注。

计算机存储装置134还示出了已经根据所述标记的磁共振数据重建的标记的幅度图像148。计算机存储装置134还示出了根据所述控制磁共振数据146重建的控制幅度图像。当采集磁共振数据时，可以存在可以被重建的不同类型的图像。例如，可以重建幅度图像和相位图像两者。在正常临床情况下，所述幅度图像将指示在特定位置处的氢原子的密度。

计算机存储装置134还被示为包含动脉图像152，所述动脉图像152是通过从控制幅度图像148中减去标记的幅度图像150来构造的。计算机存储装置134还被示为包含动脉掩模154。动脉掩模154实质上是动脉图像152内的动脉位置的标识。动脉掩模154能够以不同的方式来构造。在一些情况下，对所述动脉图像的简单阈值处理可能就足够了。在其他范例中，可以使用更复杂的方法，诸如分割算法或者将解剖图谱或模型拟合到动脉图像154。

计算机存储装置134还被示为包含第一相位图像156、第二相位图像154和第三相位图像160。可以通过使用在第一方向、第二方向和第三方向上的相位编码，使用标记的磁共振数据144和/或控制磁共振数据146，来重建第一相位图像156、第二相位图像154和第三相位图像160。在图1中所图示的范例说明性地使用了三个编码方向。在其他范例中，可以存在更多或更少的编码方向。

计算机存储装置134还被示为包含第一中间动脉相位对比图像156'，其是通过将所述第一相位图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来计算的。计算机存储装置134被示为还包含第二中间动脉相位对比图像158'，其是通过将所述第二相位图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来计算的。计算机存储装置134还被示为包含第三中间动脉相位对比图像，其是通过将所述第三相位图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造或计算的。

所述计算机存储装置还被示为包含选择性相位对比动脉图像162，其是通过将所述第一中间动脉相位对比图像、所述第二中间动脉相位对比图像、所述第三中间动脉相位对比图像相加来计算的。如果存在更多或更少的相位编码方向，则相应地可以存在更多或更少的选择性相位对比动脉图像。

在其他范例中，计算机存储装置134还可以包含静脉图像164。所述静脉图像能够通过将动脉掩模154应用于组合相位图像156、158、160来创建的，以排除被识别为属于对象118的动脉系统的体素。然后，可以将高于预定阈值或值的剩余体素解读为属于所述静脉系统。

计算机存储装置134还被示为包含合成图像166，合成图像166是通过将静脉图像164与动脉图像152或选择性相位对比动脉图像组合来创建的。在一些情况下，还可以通过将静脉图像164与动脉掩模154组合来创建所述合成图像。合成图像166在一些情况下可以使用不同的颜色或其他强调标记来区分图像内的动脉与静脉。

图2示出了磁共振成像系统200的另外的范例。磁共振成像系统200类似于在图1中所示的系统100。然而，在该范例中，存在多于一个标记位置。两个标记位置122、122'可以被定位成使得个体动脉被选择性地标记。这是选择性标注的范例。在该范例中，计算机存储装置134还被示为包含选择性相位对比动脉图像162'，其对应于当标记位置是122'时进行的采集。对应于标记位置122、122'的动脉图像两者能够被组合以制作动脉掩模154。以这种方式，个体动脉能够贡献于动脉掩模154并且从静脉图像164中被减去。所述采集可以利用不同的标记位置122、122'运行随机次数，从而能够制作包括来自任意数量的动脉的贡献的合成图像166。例如，不同的动脉可以在图像中以不同的方式进行颜色编码或标注，从而能够将来自个体动脉的血液贡献映射在对象118的区域内。

图3示出了图示说明操作图1的磁共振成像系统100或图2的磁共振成像系统200的方法的流程图。首先，在步骤300中，利用标记脉冲序列命令140控制所述磁共振成像系统以采集标记的磁共振数据144。接下来，在步骤302中，利用控制脉冲序列命令142控制磁共振成像系统100或200以采集控制磁共振数据146。接下来，在步骤304中，根据标记的磁共振数据144来重建标记的幅度图像148。接下来，在步骤306中，根据控制磁共振数据146来重建控制幅度图像150。接下来，在步骤308中，通过从控制幅度图像148中减去标记的幅度图像150来构造动脉图像152或152'。然后，在步骤310中，使用动脉图像152并且识别动脉图像152中的动脉来构造动脉掩模154。接下来，在步骤312中，重建第一相位图像156、第二相位图像158和第三相位图像160。

任选步骤可以包括步骤314，其中，第一中间动脉相位对比图像156'是通过将所述第一相位图像中在动脉掩模154外部的体素设定为预定背景值。步骤314还可以包括通过将所述第二相位图像中在动脉掩模154外部的体素设置为预定背景值来构造第二中间动脉相位对比图像158'。步骤314还可以包括通过将所述第三相位图像中在动脉掩模154外部的体素设置为预定背景值来构造第三中间动脉相位对比图像160'。步骤316可以包括通过将所述第一中间动脉相位对比图像、所述第二中间动脉相位对比图像、所述第三中间动脉相位对比图像相加来计算选择性相位对比动脉图像162。

范例可以提供用于动脉选择性、非对比增强的磁共振血管造影的方法。其可以基于选择性动脉自旋标记(ASL)磁共振成像，以结合相位编码的信息对感兴趣的单条动脉进行可视化，以对在单次采集中所采集的血流速度和方向进行可视化。可以使用相位编码的采集的信息来分析和处理通过动脉自旋标记而获得的选择性图像。从一次采集中提取具有不同方向编码的选择性ASL和相位对比信息两者的信息得到最终图像，其显示单条选定动脉的速度、流动方向和形态。此外，也能够对所述静脉系统进行可视化。

对颅内动脉或其他动脉的选择性可视化是放射学应用中重要的鉴别诊断工具。特别是在神经血管成像中，关于单条选定动脉(例如，颈动脉)的信息对于先进诊断会变得至关重要。范例包括具有狭窄动脉的患者的颅内交叉流，其中，对侧供应部分或全部两个半球。然而，一次对所有血管成像将不足以找到该信息。另一范例是动静脉畸形(AVM)，因为对个体供血动脉的识别对于随后的处置规划是至关重要的。不仅选定动脉的识别和流动区域是重要的，而且血流动力学特性也是重要的，包括流动方向、湍流的识别以及血流速度的显示。当前的黄金标准方法，包括X射线数字减影血管造影(DSA)、计算机断层摄影血管造影(CTA)以及甚至磁共振成像(MRI)，当前在以即时方式递送所有信息方面受到限制，并且不会使患者暴露于任何风险(例如，电离辐射)。

在MRI中，能够通过使用选择性空间饱和或选择性动脉自旋标记(ASL)方法应用预脉冲来实现对个体动脉的选择性可视化。ASL基于减去两幅图像的原理；一幅被表示为“控制”(没有血液自旋反转)，而另一幅被表示为“标注”(血液自旋反转)。使用在血液流入期间施加的专用RF脉冲来实现血液自旋磁化的反转。通过减去这些图像，静态组织抵消了。在选择性方法中，针对未标注的动脉也是如此，并且仅来自标记的动脉的信号是可见的。ASL技术使得能够对血管形态和流动区域进行可视化。使用时间分辨的采集也能够获得关于血流动力学的信息；然而，量化是有限的。这是由于这样的采集在空间和时间分辨率两者方面都受到限制，以便将测量时间保持在临床上可接受的持续时间。

相位对比血管造影(PCA)是一种能够测量血流方向和速度的方法。能够对仅在单条感兴趣动脉中的这样的参数进行测量和可视化。然而，这是重要的，因为在患有脑血管疾病的患者中，当所有血管被同时地可视化时，血流会改变并且妨碍先进的诊断(例如，颅内交叉流)。此外，在PCA测量中也对静脉血流进行可视化，可能降低图像质量并且降低动脉脉管系统的诊断可信度。

范例可以使得能够在临床上可接受的扫描时间内在单次采集中在脑血管系统中并且通过对所采集的数据的高级分析和处理，结合重要的血液动力学参数(如血流方向和速度)，来收集动脉选择性信息。

借助于选择性ASL和相位对比血管造影术需要至少两次采集，这显著延长了扫描时间并且使测量结果倾向于受对象运动影响。另外，能够分离动脉信号和静脉信号，以便仅对动脉或静脉脉管系统进行可视化。

获得选择性血管造影的黄金标准方法是X射线数字减影血管造影(DSA)。该方法依赖于选择性地将血管内导管穿过髂动脉(或肱动脉)并且注射对比剂。然而，由于需要放置动脉通路并且应用X射线和对比剂，该方法是侵入性的。其他可用的图像模态，诸如计算机断层摄影血管造影(CTA)和对比度增强的MRA，阻碍了动脉选择性成像，因为这些方法需要注射外源对比剂。在通过肺动脉并且然后从心脏射出之后，团剂穿过动脉(“动脉阶段”)，其中，随后尽可能快地执行图像采集以捕捉第一次通过动脉流入并且对血液动力学性质进行可视化。在快速CE-MRA方法中，在对比剂第一次进入大脑之后，后来到达的动脉血与静脉流出被同时地可视化，这可能妨碍对动脉脉管系统的评估。尽管非对比增强方法是对比剂注射的有吸引力的替代，但是其通常不能够动脉选择性地进行。在Neuro-MRA中最常用的方法是TOF血管造影术，其中，不饱和动脉血的流入被用于形成颅内动脉的图像。然而，该方法仅允许对所有动脉的静态可视化以用于对脑血管系统的形态学评估，但是不能够获得关于单条动脉的信息。此外，没有血液动力学特性能够被可视化或量化。

通过使用PCA能够获得血液动力学信息。在此，通过沿动脉自旋的(一个或多个)流动方向应用相位编码梯度来收集关于流动的信息。取决于血流速度，个体自旋经历相移，其能够被用于得出关于血流的方向和速度的结论。用于采集颅内动脉的另一种方法是基于动脉自旋标记(ASL)。ASL血管造影的基本原理是同时使在单个动脉或所有动脉的上游血液中的动脉水自旋反转。在采集具有反转的图像(标注)和没有反转的图像(控制)之后，随后的相减得到具有高SNR的血管造影照片，因为理想地抵消了背景信号。尽管能够使用ASL进行选择性和时间分辨的成像，但是没有关于血流速度或血流方向的详细信息。

在一些范例中，在单次采集中获得选择性ASL和PCA信息，从而允许动脉选择性速度和流动成像。根据一次ASL-PCA测量能够生成以下对比：

-结构大脑图像(未相减的标注/控制采集)

-定向编码的血流图像(PCA相位采集)

-静态非选择性血管造影图像(PCA幅度图像)

-选定动脉的静态血管造影照片(相减的标注/控制采集)

-在将所生成的图像掩模应用于所述相位编码图像之后的选择性相位对比血管造影

-具有速度信息的每条动脉的图像

-从PCA图像中移除动脉信号后的仅静脉图像

-范例性脉冲序列可以包括90°饱和模块(WET)，其被用于使静态组织信号饱和。然后，针对规定量的时间(例如，1000ms)进行ASL标注。根据血流速度选择该时间，从而在图像采集时所有血管都被先前反转的血液填充。这样的信息能从文献中的先前测量结果中获得。在读出期间(例如，梯度回波)，使用相位编码梯度来执行定向编码。相位编码能够在一个(例如，右-左、脚-头、前-后)方向或更多方向上执行。该实验被执行两次，以采集完整的标注和控制图像，如在常规的ASL方法中那样。在图4和图5中显示了序列结构的示意图。

图4被用于图示说明标记脉冲序列命令140。图4示出了标记脉冲序列命令140的一个TR或脉冲重复400。脉冲重复400包括任选的预饱和部分402、标记反转脉冲部分404以及相位对比读出406。预饱和部分402不是必需的，但是如果使用预饱和部分402，则可以减少标记的幅度图像中的信噪比和伪影。在这种情况下，标记反转脉冲部分404被用于选择性地标注小体积而不是平面。在图4中，使用选择性ASL技术来实现选择性标注。在该方法中，使用超选择性动脉自旋标注。在充分填充所有动脉之后执行读出。所述相位编码梯度被顺序地应用在一个、两个或所有三个逻辑轴中。

图5示出了控制脉冲序列命令142的一个脉冲重复400的范例。图5的脉冲重复类似于图中140的脉冲重复。其包括相同的预设任选预饱和部分402、控制反转脉冲部分500以及相同的相位对比读出406。控制反转脉冲部分500类似于标记反转脉冲部分404，除了控制反转脉冲部分500不在标记位置内引起反转。可以选取控制反转脉冲部分500，使得所述感兴趣区域内的所述磁化传递效应基本上等于由标记反转脉冲部分404引起的磁化传递效应。

图4和图5示出相位对比读出406作为标记脉冲序列命令140和控制脉冲序列命令142的部分。作为备选方案，标记脉冲序列命令140和控制脉冲序列命令142不包含相位对比读出406。替代地，所述相位对比读出被并入到不同的脉冲序列命令中。

对该数据的后处理允许对血流进行动脉选择性功能评估。根据ASL数据，使用算术图像减法来生成选择性血管造影照片。根据这些血管造影照片，创建二值掩模，然后将其应用于PCA数据集的三幅方向编码的图像。随后这三幅图像的融合得到最终的选择性PCA图像，在所有相位编码方向上呈现血流速度。在图6和图7中示出了如何执行图像分析和处理的流程图。

图6示出了对单条动脉选择性地可视化并且构造针对该动脉的动脉图像152并且同时构造静脉图像164的方法。在已经采集了标记的磁共振数据144和控制磁共振数据146之后，重建标记的幅度图像148和控制幅度图像150。然后，从控制幅度图像148中减去标注或标记的幅度图像150。这被用于计算动脉图像152。然后，通过阈值处理或者使用更复杂的分割技术来计算动脉掩模154。然后，使用标记的磁共振数据或控制磁共振数据在不同方向上创建三幅相位图像。示出了第一相位图像156、第二相位图像158和第三相位图像160。所述方法可以以若干种不同的方式来形成。例如，可以首先组合三幅相位图像156、158和160，并且然后，可以应用掩模154。在该图所示的范例中，所述掩模被独立地首先应用于三幅相位图像156、158、160中的每幅相位图像。图像156'是第一相位图像156的掩模版本156'。图像158'是第二相位图像158的掩模版本，并且图像160'是图像160的掩模版本。仅获取掩模区域154内的体素。然后，可以将表示三个不同方向上的血流的这三幅掩模图像组合成选定的相位对比动脉图像600。例如，可以使用图像600内的不同颜色或其他标注来表示不同方向内的血流。

图6示出了显示如何执行图像数据分析和处理以对右颈内动脉进行可视化的流程图。根据幅度图像，能够获得静态选择性ASL血管造影。然后，对该图像进行后处理(二值掩模创建)并且被应用于非选择性相位对比图像。所有相位编码方向的组合得到最终图像。

图7图示了能够如何分析静脉系统。在该范例中，选择性地标注三条不同的动脉。使用标记体积122、122'和122”来对其进行标注。根据磁共振数据中的每个磁共振数据，重建控制150和幅度图像148。根据每对标记的幅度图像148和控制幅度图像150，计算动脉图像152、152'和152”。然后，根据这些动脉图像中的每幅动脉图像，来创建掩模154、154'、154”。然后，可以将其全部融合到合成动脉掩模700中。与图6一样，重建在三个不同方向上的三幅相位图像156、158、160。然后，将合成动脉掩模700应用于相位图像156、158和160中的每幅相位图像。在这种情况下，在对应的相位图像156、158和160中的动脉掩模内的体素被设置为诸如零的预定值。在将所述掩模应用于图像156、158、160中的每幅图像之后，然后对其进行融合或组合以形成静脉图像164。静脉图像164然后示出在不同方向上的血液流的映射。例如，颜色编码系统能够被用于指示三维图像内的血流方向。

图8显示了如何执行图像分析和处理以仅对静脉系统进行可视化。根据所有选择性标注的动脉的幅度图像，能够获得静态选择性ASL血管造影图像。然后，对这些图像进行后处理(二值掩模创建)并且将其放入一个帧中，以便生成完整动脉脉管系统的掩模。随后，将该掩模应用于非选择性相位对比图像，以便区分动脉血管和静脉血管。最后，仅呈现静脉信息的个体相位编码图像(RL、AP、FH)能够被组合成一幅图像。

能获得的图像对比度：

首先，能够容易地获得用于评估解剖结构的幅度图像。另外，通常在扫描器坐标系的所有三个逻辑轴中执行的定向相位编码图像是可用的。这些图像还被用于对非选择性静态血管造影图像进行可视化。

执行对ASL数据的后处理，作为对控制和标记图像的相减，从而静态背景信号和未标注的动脉被抵消，仅留下标注的动脉的信号。这是针对每条标记的动脉来执行的。根据这些血管造影照片，创建二值掩模，其被应用于来自PCA数据的三幅方向编码的图像。为了生成该掩模，能够使用若干种技术。这些技术例如包括对源图像的阈值处理、分割算法的使用或者通过测量的速度的区分(即，快速速度对应于动脉，而慢速速度被识别为静脉)。随后融合这三幅掩模图像得到最终图像，因为在应用所述图像掩模之后舍弃所有不想要的(对侧和静脉)血管信息。所述最终图像仅呈现针对个体选择的动脉的速度信息和流动方向。在图6中示出了如何执行数据分析和处理的流程图。

为了采集静脉系统的图像，以不同方式执行所述数据分析和处理。因此，需要关于所有脑动脉的信息，因为对动脉的定位能够被用于间接地获得静脉的位置。为此目的，必须将所有动脉选择性图像组合成单个掩模以显示整个动脉树。将该信息应用在相位图像上，能够仅对静脉血流进行可视化。在图7中显示了该流程图。

能够以多种方式来执行图像表示。例如，所述方向信息被呈现在单条动脉中，或者针对每个单条动脉的速度信息被示出在单幅图像上，其中，个体颜色条表示每条动脉的速度。在图8和图9中示出了没有颜色条的这些范例。

图8示出了选择性相位对比动脉图像600的范例。图8是三维图像在纸张或平面上的投影。图8示出了右颈内动脉的定向映射。前后方向在原始三维图像中被以红色显示。左右方向可以以蓝色显示，并且脚头流方向可以以绿色显示。然而，在图8的投影中没有显示颜色。

图9示出了选择性相位对比动脉图像900的另外的范例。在该范例中，显示了健康志愿者体内的三条主要脑供血动脉的速度映射。在图9中所示的图像是三维图像在平面上的投影。在原始三维图像中，右颈内动脉被以红色显示，左颈内动脉被以绿色显示，并且后循环被以蓝色显示。缩放这些不同颜色的强度以示出通过所述动脉中的每条动脉的血液速度。然而，这在图9上没有显示。虚线被用于指示图9的哪个部分属于右颈内动脉902、左颈内动脉904和后循环906。存在与区域902和区域904两者重叠的区域，其中，血流中的一些血流是由右颈内动脉902引起的，而血流的部分血流是由左颈内动脉904引起的。图9图示了健康志愿者体内的三条主要脑供血动脉的速度映射。右颈内动脉被以红色显示，左侧被以绿色显示，并且后循环被以蓝色显示。根据血流速度来对强度进行缩放。

应用包括具有复杂和弥漫性流动模式的脑血管疾病，对此，不仅关于动脉的选择性信息是重要的，而且还有基本的血液动力学性质。这些尤其是动静脉畸形(AVM)，并且还有瘘管和肿瘤供血动脉。其他应用包括狭窄动脉，其可能导致卒中。

静脉疾病也能够通过该方法单独地可视化，因为能够使用经预处理的动脉信息从数据中提取所述信息。在此，应用可以包括静脉狭窄(例如，在假性肿瘤脑病患者中)或窦静脉中的血栓形成。

范例不一定限于脑血管系统，而是也可以被用于对其他动脉进行可视化。这些包括对肾动脉、冠状动脉以及外周小腿动脉的选择性可视化。

图10示出了方法的范例。首先，在步骤10中执行步骤1000。在步骤1000中，接收所述对象的感兴趣区域的标记的ASL幅度图像。接下来，在步骤1002中，接收所述对象的感兴趣区域的控制ASL幅度图像。接下来，在步骤1004中，通过从所述控制ASL幅度图像中减去所述标记的ASL幅度图像来构造动脉图像。然后，在步骤1006中，通过识别动脉图像中的动脉而使用所述动脉图像来构造动脉掩模。然后，在步骤1008中，接收所述对象的感兴趣区域的至少部分的相位对比磁共振图像。最后，在步骤1010中，至少部分地通过将所述感兴趣区域的至少部分内的相位对比图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造选定的相位对比动脉图像。

图11示出了方法的另外的范例。在图11中所示的方法类似于在图10中所示的方法。然而，替代在步骤1008之后执行步骤1010，而是替代地执行步骤1100。在执行步骤1008之后，执行步骤1100，其中，至少部分地通过将所述感兴趣区域的至少部分内的相位对比图像中在所述动脉掩模内的体素设置为预定背景值来构造静脉图像。

在图10和图11中所图示的方法可以通过由处理器执行以自动方式执行。在图10和图11中所示的方法可以被组合为单种方法，其中，首先执行步骤1010或步骤1100。

图12示出了磁共振成像系统1200的另外的范例。图12的磁共振成像系统1200类似于图1的磁共振成像系统100。在图1的磁共振成像系统100与图12的磁共振成像系统1200之间的主要区别在于存储器134或存储装置内的脉冲序列不同。计算机存储装置134被示为包含标记脉冲序列命令140'、控制脉冲序列命令142'和相位对比脉冲序列命令1202。在图12中的范例中，所述相位对比读出部分在单独的脉冲序列1202内，并且未被并入到脉冲序列140'和142'中。计算机存储装置134另外被示为包含使用标记脉冲序列命令140'采集的标记的磁共振数据144'。计算机存储装置134还被示为包含使用控制脉冲序列命令142'采集的控制磁共振数据146'。所述计算机存储装置还被示为包含使用相位对比脉冲序列命令1202采集的相位对比磁共振数据1204。

计算机存储装置134再次被示为包含根据标记的磁共振数据144'重建的标记的幅度图像148。计算机存储装置134还被示为包含根据控制磁共振数据146'重建的控制幅度图像。计算机存储装置134还被示为包含第一相位图像156。第一相位图像156是根据相位对比磁共振数据1204来重建的。在图12中所示的范例中，仅示出了第一相位图像156。如果存在多个相位编码方向，则可能存在诸如在图1所示的多幅相位图像。

计算机存储装置134还被示为包含动脉图像152，动脉图像152是通过从控制幅度图像148中减去标记的幅度图像150来构造的。计算机存储装置134被示为包含根据动脉图像152重建的动脉掩模154。计算机存储装置134被示为包含选定的相位对比动脉图像162、静脉图像164以及根据静脉图像164和选定的相位对比动脉图像162两者构造的合成图像166。动脉掩模154、选定的相位对比动脉图像162、静脉图像164和合成图像166以与在图1和图2中的对应图像相同的方式来重建。如果存在如图12中所示的单幅相位图像156，则通过将动脉掩模154应用于单幅相位图像156来构造动脉图像162和静脉图像164。如果存在多幅相位图像，则将动脉掩模154应用于相位图像中的每幅相位图像，并且然后，将其相加或进一步处理以创建选定的相位对比动脉图像162和/或静脉图像164。图12中的图像范例示出了单个标记位置122。然而，可以以修改图2的等价方式修改图12中所示的范例。图12中所示的范例还可以合并多个标记位置122、122'。

图13以流程图示出了方法，该流程图示了如何操作图12的磁共振成像系统1200。首先，在步骤1300中，通过利用标记脉冲序列命令140'控制磁共振成像系统1100来采集标记的磁共振数据144'。接下来，在步骤1302中，通过利用控制脉冲序列命令142'控制磁共振成像系统1100来采集控制磁共振数据146'。接下来，在步骤1304中，通过利用相位对比脉冲序列命令1202控制磁共振成像系统1200来采集相位对比磁共振数据1204。

接下来，在步骤1000中，使用标记的磁共振数据144'来重建标记的ASL幅度图像148。接下来，在步骤1002中，使用控制磁共振数据146'来重建控制ASL幅度图像150。接下来，在步骤1004中，通过从控制ASL幅度图像148中减去标记的ASL幅度图像150来构造动脉图像152。接下来，在步骤1006中，通过识别动脉图像中的动脉，使用动脉图像152来构造动脉掩模154。在接下来的步骤1008中，使用相位对比磁共振数据1204来重建相位对比图像156。然后最终在步骤1010中，至少部分地通过将相位对比图像156中在标记的ASL幅度图像或控制ASL幅度图像的感兴趣区域的部分内并且在动脉掩模154外部的体素设置到预定背景值来构造选定的相位对比动脉图像162。作为备选方案，所述选定的相位对比动脉图像可以具有位于所述动脉掩模内部的体素以产生静脉图像。

尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是说明性或范例性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。

根据研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开实施例的其他变型。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所记载的若干项的功能。在相互不同的从属权利要求中记叙特定措施的仅有事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以被存储/分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起提供或者作为其他硬件的部分提供的光学存储介质或固态介质，但是也可以以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线电信系统。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。

Claims (15)

1.一种医学成像系统(100、1200)，其中，所述医学成像系统包括：

-存储器(136)，其用于存储机器可执行指令(170)；以及

-处理器(130)，其用于控制所述医学成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行使所述处理器：

-接收(304、1000)对象(118)的感兴趣区域的标记的ASL幅度图像(148)；

-接收(306、1002)所述对象的所述感兴趣区域的控制ASL幅度图像(150)；

-通过减去所述控制ASL幅度图像和所述标记的ASL幅度图像来构造(308、1004)动脉图像(152)；

-通过识别所述动脉图像中的动脉而使用所述动脉图像来构造(310、1006)动脉掩模(154)；

-接收(312、1008)所述对象的所述感兴趣区域的至少部分的相位对比磁共振图像(156、158、160)；并且

-至少部分地通过将所述感兴趣区域的所述至少部分内的所述相位对比图像中在所述动脉掩模内的体素设置为预定背景值来构造静脉图像(164)。

2.根据权利要求1所述的医学成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：至少部分地通过将所述感兴趣区域的所述至少部分内的所述相位对比图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造(316、1010)选择性相位对比动脉图像(162、162')。

3.根据权利要求2所述的医学成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行使所述处理器：通过将所述动脉图像与所述静脉图像组合成合成图像来计算合成图像(166)。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的医学成像系统，其中，所述医学成像系统(1200)是磁共振成像系统，其中，所述存储器还包含相位对比脉冲序列命令(1202)，其中，所述存储器还包含标记脉冲序列命令(140')，其中，所述存储器还包含控制脉冲序列命令(142')，其中，所述标记脉冲序列命令包括标记反转脉冲部分(404)，所述标记反转脉冲部分用于对所述对象内的标记位置(122、122')进行自旋标注，其中，所述控制脉冲序列命令包括控制反转脉冲部分(500)，其中，所述相位对比脉冲序列命令包括相位对比读出部分(406)，其中，所述相位对比读出部分包括在至少一个方向上的相位对比编码，其中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：

-通过利用所述标记脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集(1300)标记的磁共振数据(144')；

-通过利用所述控制脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集(1302)控制磁共振数据(146')；

-使用所述标记的磁共振数据来重建(1000)所述标记的ASL幅度图像，其中，通过重建所述标记的ASL幅度图像来接收所述标记的ASL幅度图像；

-使用所述控制磁共振数据来重建(1002)所述控制ASL幅度图像，其中，通过重建所述控制ASL幅度图像来接收所述控制ASL幅度图像；

-通过利用所述相位对比脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集(1304)相位对比磁共振数据(1204)；并且

-至少部分地使用在所述至少一个方向上的相位编码使用所述相位对比磁共振数据来重建(1008)所述相位对比图像，其中，通过重建所述相位对比图像来接收所述相位对比图像。

5.根据权利要求1、2或3所述的医学成像系统，其中，所述医学成像系统(100)是磁共振成像系统，其中，所述存储器还包含标记脉冲序列命令(140)和控制脉冲序列命令(142)，其中，所述标记脉冲序列命令包括标记反转脉冲部分(404)，所述标记反转脉冲部分用于对所述对象内的标记位置进行自旋标注，其中，所述标记脉冲序列命令包括相位对比读出部分(406)，其中，所述相位对比读出部分包括在至少一个方向上的相位对比编码，其中，所述控制脉冲序列命令包括控制反转脉冲部分(500)，其中，所述控制脉冲序列命令包括所述相位对比读出部分，其中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：

-通过利用所述标记脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集(300)标记的磁共振数据；

-通过利用所述控制脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集(302)控制ASL磁共振数据；

-使用所述标记的磁共振数据来重建(304)所述标记的ASL幅度图像，其中，通过重建所述标记的ASL幅度图像来接收所述标记的ASL幅度图像；

-使用所述控制磁共振数据来重建(306)所述控制幅度图像，其中，通过重建所述控制ASL幅度图像来接收所述控制ASL幅度图像；

-至少部分地使用在所述至少一个方向上的相位编码使用所述标记的磁共振数据和/或所述控制磁共振数据来重建(312)所述相位图像(156、158、160)，其中，通过重建所述相位对比图像来接收所述相位对比图像。

6.根据权利要求4或5所述的医学成像系统，其中，所述标记位置是针对单条动脉选择性的。

7.根据权利要求6所述的医学成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行使所述处理器：针对预定数量的标记体积来重复采集所述标记的磁共振数据和所述控制磁共振数据，并且其中，所述机器可执行指令的执行使所述处理器计算针对所述预定数量的标记体积中的每个标记体积的所述动脉图像。

8.根据权利要求4至7中的任一项所述的医学成像系统，其中，所述标记位置是非选择性的。

9.根据权利要求4至8中的任一项所述的医学成像系统，

其中，由所述磁共振成像系统对所述标记反转脉冲部分的执行在所述标记的幅度图像中引起标记磁化传递效应，并且其中，由所述磁共振成像系统对所述控制反转脉冲部分的执行在所述控制幅度图像中引起控制磁化传递效应，并且其中，通过所述控制磁化传递效应从所述动脉图像中减去所述标记磁化传递效应。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的医学成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：接收在所述相位对比图像与所述控制ASL幅度图像和/或所述标记的ASL幅度图像之间的配准，其中，至少部分地使用所述配准执行将所述感兴趣区域的所述至少部分内的所述相位对比图像中在所述动脉掩模外部的体素识别为预定背景值。

11.根据权利要求10所述的医学成像系统，其中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：通过计算在所述相位对比图像的体素与所述控制ASL幅度图像和/或所述标记的ASL幅度图像的体素之间的映射，来接收在所述相位对比图像与所述控制ASL幅度图像和/或所述标记的ASL幅度图像之间的所述配准。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的磁共振成像系统，其中，根据以下中的任一项使用所述动脉图像来创建所述动脉掩模：

-通过使用预定阈值对所述动脉图像进行阈值处理，其中，所述动脉图像中的高于所述预定阈值的部分被识别为动脉区域；

-通过分割所述动脉图像；

-通过将解剖图谱应用于所述动脉图像；

-通过将可变形形状模型拟合到所述动脉图像；以及

-通过其组合。

13.一种包括用于由处理器(130)执行的机器可执行指令(170)的计算机程序产品，其中，所述机器可执行指令的执行使所述处理器：

-接收(1000)对象的感兴趣区域的标记的ASL幅度图像(148)；

-接收(1002)所述对象的所述感兴趣区域的控制ASL幅度图像(150)；

-通过减去所述控制ASL幅度图像和所述标记的ASL幅度图像来构造(1004)动脉图像(152)；

-通过识别所述动脉图像中的动脉而使用所述动脉图像来构造(1006)动脉掩模(154)；

-接收(1008)所述对象的所述感兴趣区域的至少部分的相位对比磁共振图像(156)；并且

-至少部分地通过将所述感兴趣区域的所述至少部分内的所述相位对比图像中在所述动脉掩模内的体素设置为预定背景值来构造(1100)静脉图像(164)。

14.根据权利要求13所述的计算机程序产品，其中，所述机器可执行指令的执行还使所述处理器：至少部分地通过将所述感兴趣区域的所述至少部分内的所述相位对比图像中在所述动脉掩模外部的体素设置为预定背景值来构造(1010)选择性相位对比动脉图像(162)。

15.一种医学成像的方法，其中，所述方法包括：

-接收(1000)对象的感兴趣区域的标记的ASL幅度图像(148)；

-接收(1002)所述对象的所述感兴趣区域的控制ASL幅度图像(150)；

-通过减去所述控制ASL幅度图像和所述标记的ASL幅度图像来构造(1004)动脉图像(152)；

-通过识别所述动脉图像中的动脉而使用所述动脉图像构造(1006)动脉掩模(154)；

-接收(1008)所述对象的所述感兴趣区域的至少部分的相位对比磁共振图像(156)；并且

-至少部分地通过将所述感兴趣区域的所述至少部分内的所述相位对比图像中在所述动脉掩模内的体素设置为预定背景值来构造静脉图像(164)。