CN115486829A - 磁共振图像的相位校正系统和方法 - Google Patents

磁共振图像的相位校正系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种校正受检者的预校正MR图像中的相位误差的磁共振(MR)成像方法(450)。该方法包括通过MR系统应用脉冲序列来采集预校正MR图像。该方法还包括由该MR系统采集在相位编码方向上具有是在该相位编码方向上的该预校正MR图像的视场(FOV)的两倍或更多倍大的FOV的参考k空间数据，其中用同一类型的脉冲序列采集该参考k空间数据和该预校正MR图像的MR信号。该方法还包括将该参考k空间数据划分(454)成第一k空间数据和第二k空间数据，基于该第一k空间数据和该第二k空间数据生成(456)相位误差标测图，基于该相位误差标测图生成(458)该预校正MR图像的相位校正图像，以及输出(460)该相位校正图像。

Description

磁共振图像的相位校正系统和方法
背景技术
本公开的领域整体涉及相位校正的系统和方法，并且更具体地讲，涉及磁共振(MR)图像中相位校正的系统和方法。
磁共振成像(MRI)已证明可用于许多疾病的诊断。MRI提供通过其他成像模态诸如计算机断层扫描(CT)不能容易地成像的软组织、异常组织(诸如肿瘤)和其他结构的详细图像。此外，MRI在不将患者暴露于在模态诸如CT和X射线中经历的电离辐射的情况下操作。
回波平面成像(EPI)采集用于加速MR信号的采集。已知的EPI采集在一些方面是不利的，并且需要改进。
发明内容
在一个方面中，提供了一种校正受检者的预校正MR图像中的相位误差的磁共振(MR)成像方法。该方法包括通过MR系统应用脉冲序列来采集预校正MR图像。该方法还包括由MR系统采集在相位编码方向上具有是在该相位编码方向上的该预校正MR图像的视场(FOV)的两倍或更多倍大的FOV的该受检者的参考k空间数据，其中用同一类型的脉冲序列采集该参考k空间数据和该预校正MR图像的MR信号。该方法还包括将参考k空间数据划分成第一k空间数据和第二k空间数据，基于第一k空间数据和第二k空间数据生成相位误差标测图，基于该相位误差标测图生成预校正MR图像的相位校正图像，以及输出该相位校正图像。
在另一个方面中，提供了一种校正受检者的预校正MR图像中的相位误差的相位校正系统。该系统包括相位校正计算设备，该相位校正计算设备包括至少一个处理器，该至少一个处理器与至少一个存储器设备通信。该至少一个处理器被编程为指示MR系统采集在相位编码方向上具有是在该相位编码方向上的预校正MR图像的FOV的两倍或更多倍大的FOV的该受检者的参考k空间数据，其中用同一类型的脉冲序列采集该参考k空间数据和该预校正MR图像的MR信号。该至少一个处理器还被编程为将参考k空间数据划分成第一k空间数据和第二k空间数据，基于该第一k空间数据和该第二k空间数据生成相位误差标测图，基于该相位误差标测图来校正预校正MR图像的相位误差，以及输出该相位校正图像。
附图说明
图1是示例性磁共振成像(MRI)系统的示意图。
图2A是回波平面成像(EPI)脉冲序列的示意图。
图2B是图2A所示的脉冲序列的k空间轨迹的示意图。
图3是没有相位校正与具有已知的相位校正方法的EPI图像的比较。
图4A是示例性相位校正系统。
图4B是相位校正的示例性方法的流程图。
图5示出了没有相位校正与具有图4A和图4B所示的相位校正系统和方法的EPI图像、它们的相位标测图，以及示例性相位误差标测图。
图6是示例性计算设备的框图。
具体实施方式
本公开包括减少或校正受检者的磁共振(MR)图像中的相位误差的系统和方法。如本文所用，受检者是人、动物或虚假动物。如本文所用，减少或校正相位误差是减少和/或去除MR图像中的相位误差。本文仅作为示例描述了具有笛卡尔采样的单发回波平面成像(EPI)。本文所公开的系统和方法可应用于校正通过多发EPI采集的图像中的相位误差。方法方面在以下描述中部分将是显而易见的并且部分将明确地讨论。
在磁共振成像(MRI)中，将受检者置于磁体中。当受检者处于由磁体生成的磁场中时，核诸如质子的磁矩尝试与磁场对准，但在核的拉莫尔频率下以随机顺序围绕磁场进动。磁体的磁场被称为B0并且在纵向或z方向上延伸。在采集MRI图像的过程中，处于x-y平面中且接近拉莫尔频率的磁场(称为激励场B1)由射频(RF)线圈生成，并且可用于将核的净磁矩Mz从z方向朝横向或x-y平面旋转或“倾斜”。在激励信号B1终止之后，核发射信号，该信号被称为MR信号。为了使用MR信号来生成受检者的图像，使用磁场梯度脉冲(Gx、Gy和Gz)。梯度脉冲用于扫描通过k空间、空间频率的空间或距离的反向。在所采集的MR信号和受检者的图像之间存在傅立叶关系，因此可以通过重建MR信号来导出受检者的图像。
图1示出示例性MRI系统10的示意图。在示例性实施方案中，MRI系统10包括具有显示器14和键盘16的工作站12。工作站12包括处理器18，诸如运行可商购获得的操作系统的可商购获得的可编程机器。工作站12提供操作者界面，该操作者界面允许将扫描方案输入MRI系统10中。工作站12联接到脉冲序列服务器20、数据采集服务器22、数据处理服务器24和数据存储服务器26。工作站12以及每个服务器20、22、24和26彼此通信。
在示例性实施方案中，脉冲序列服务器20响应于从工作站12下载的指令以操作梯度系统28和射频(“RF”)系统30。指令用于在MR脉冲序列中产生梯度波形和RF波形。RF线圈38和梯度线圈组件32用于执行规定的MR脉冲序列。RF线圈38被示出为全身RF线圈。RF线圈38也可以是可放置在待成像解剖结构附近的局部线圈，或者是包括多个线圈的线圈阵列。
在示例性实施方案中，产生用于执行界定扫描的梯度波形并将其应用于梯度系统28，该梯度系统激励梯度线圈组件32中的梯度线圈以产生用于对MR信号进行频率编码、相位编码、以及切片选择/编码的磁场梯度Gx、Gy和Gz。梯度线圈组件32形成磁体组件34的一部分，该磁体组件还包括极化磁体36和RF线圈38。
在示例性实施方案中，RF系统30包括用于产生MR脉冲序列中使用的RF脉冲的RF发射器。RF发射器响应于来自脉冲序列服务器20的扫描方案和方向，以产生具有期望频率、相位和脉冲振幅波形的RF脉冲。所生成的RF脉冲可由RF系统30施加到RF线圈38。由RF线圈38检测到的响应MR信号由RF系统30接收，在由脉冲序列服务器20产生的命令的指示下被放大、解调、滤波和数字化。RF线圈38被描述为发射器和接收器线圈，使得RF线圈38发射RF脉冲并检测MR信号。在一个实施方案中，MRI系统10可包括发射RF脉冲的发射器RF线圈和检测MR信号的单独的接收器线圈。RF系统30的传输通道可连接到RF传输线圈，并且接收器通道可连接到单独的RF接收器线圈。通常，传输通道连接到全身RF线圈38，并且每个接收器区段连接到单独的局部RF线圈。
在示例性实施方案中，RF系统30还包括一个或多个RF接收器通道。每个RF接收器通道包括RF放大器，该RF放大器放大由通道所连接到的RF线圈38接收的MR信号；和检测器，该检测器检测并数字化所接收的MR信号的I正交分量和Q正交分量。然后，所接收的MR信号的量值可以被确定为I分量和Q分量的平方和的平方根，如下面等式(1)所示：
Figure BDA0003658133590000041
并且所接收的MR信号的相位也可以如下面等式(2)所示来确定：
Figure BDA0003658133590000042
在示例性实施方案中，由RF系统30产生的数字化MR信号样本由数据采集服务器22接收。数据采集服务器22可以响应于从工作站12下载的指令而操作，以接收实时MR数据并提供缓冲存储器，使得没有数据因数据溢出而丢失。在一些扫描中，数据采集服务器22仅将所采集的MR数据传递到数据处理服务器24。然而，在需要来源于所采集的MR数据的信息来控制扫描的进一步执行的扫描中，数据采集服务器22被编程为产生所需的信息并将其传送到脉冲序列服务器20。例如，在预扫描期间，采集MR数据并将其用于校准由脉冲序列服务器20执行的脉冲序列。另外，导航器信号可在扫描期间被采集并且用于调整RF系统30或梯度系统28的操作参数，或者用于控制对k空间进行采样的视图顺序。
在示例性实施方案中，数据处理服务器24从数据采集服务器22接收MR数据，并且根据从工作站12下载的指令对MR数据进行处理。此类处理可包括例如对原始k空间MR数据进行傅里叶变换以产生二维或三维图像，将滤波器应用于重建的图像，生成功能MR图像，以及计算运动或流动图像。
在示例性实施方案中，由数据处理服务器24重建的图像被传送回工作站12并且存储在该工作站处。在一些实施方案中，实时图像存储在数据库存储器高速缓存(图1中未示出)中，实时图像可从该数据库存储器高速缓存输出到操作者显示器14或位于磁体组件34附近的显示器46，以供主治医生使用。批处理模式图像或所选择的实时图像可存储在磁盘存储装置48或云端上的主机数据库中。当此类图像已被重建并且传输到存储装置时，数据处理服务器24通知数据存储服务器26。操作者可以使用工作站12来存档图像、产生胶片或经由网络将图像发送到其他设施。
本文所述的系统和方法用于减少MR图像的相位误差。使用参考扫描估计相位误差，尤其是高于一阶的那些相位误差，该参考扫描在相位编码方向上的视场(FOV)是在相位编码方向上的MR图像的FOV的两倍或更多倍大。用本文所述的系统和方法大大减少了由相位误差引起的重影伪影，而从参考扫描增加扫描时间的代价可忽略不计。
与其他成像模态相比，MRI是独特的，因为MRI信号由复数表示，而不是由标量或实数表示。因此，每个图像像素的图像值包括量值和相位。可以使用过程诸如傅里叶变换，基于I正交MR信号和Q正交MR信号重建复合MR图像。
图2A和图2B示出EPI序列200及其对应的k空间轨迹260。K空间包括kx轴和ky轴，其中kx和ky表示空间频率，并且分别对应于读出或频率编码(FE)方向和相位编码(PE)方向。K空间轨迹260覆盖在显示为图像的k空间原始数据262上。在MR中，脉冲序列是MRI系统10在采集MR信号时施加的RF脉冲、梯度脉冲和数据采集的序列。EPI是一种极速MRI技术，其中，整个图像可以由单个RF激发生成的MR信号形成。EPI可被称为k空间的采集模式。脉冲序列200包括RF脉冲214、一系列PE梯度GPE 202和FE梯度GFE 204。PE梯度202的系列可从大梯度240开始。FE梯度204的系列可从大梯度250开始。因此，k空间中的采集点开始于k空间的周边264(图2B)。即，脉冲序列200的k空间轨迹或扫描轨迹260在周边拐角264处开始。在大PE梯度240之后，多个小PE梯度“尖峰”各自放置在从正至负或从负至正的Fe梯度反转处。例如，在负FE梯度251的开始处放置尖峰241，在负读出梯度251至正读出梯度252的反转处放置尖峰242，在正读出梯度252至负读出梯度253的反转处放置尖峰243，以此类推。尖峰具有恒定尺寸，并且每个都为先前的尖峰添加了进一步的相位编码。FE梯度251至256和尖峰241至246的数量取决于MR图像在相位编码方向上的矩阵大小，该矩阵大小可为64、128、256或其他数值。
在EPI脉冲序列200的情况下，由EPI脉冲序列采集的数据包括一系列回波，沿循穿过k空间的之字形轨迹为k空间的每条kx线266生成一个回波。通过FE梯度251至256扫描每条kx线266。PE梯度尖峰241至246将轨迹260从一条kx线266移动到下一条kx线266。在相反方向上采集两个相邻的回波266-o、266-e。回波可被称为奇数回波266-o和偶数回波266-e，这取决于回波系列中的回波的顺序。例如，第一回波、第三回波和第五回波被称为奇数回波266-o，并且第二回波、第四回波和第六回波被称为偶数回波266-e。回波也可被称为正向回波266-f和反向回波266-b，这取决于k空间中的扫描方向。如果正向回波266-f和反向回波266-b不是彼此的完美镜像，则在重建时将伪影引入至图像中。例如，第一个回波开始的延迟将传播至所有后来的回波中，导致奇数和偶数回波的峰值之间的定时差异。当执行傅立叶变换时，该相位误差将导致信号强度在横跨图像的一半的相位编码方向上移位，这被称为奈奎斯特重影。如果视场(FOV)上有N个像素，则该带有别名的重影相对于定位在正确位置处的主像出现N/2个像素的偏移。奈奎斯特重影可能是由许多可能的原因引起，诸如在线圈和磁体壳体中响应于梯度脉冲的快速变化而诱导的涡电流、不良RF屏蔽、梯度线圈加热、以及梯度系统延迟。在其中切片选择或第二相位编码方向不沿正交轴线的倾斜成像中，重影伪影比其中切片选择或第二相位编码方向沿正交轴线中的一条正交轴线的正交成像中的重影伪影更严重。重影伪影使MR图像的图像质量劣化并损害使用MR图像的诊断。
图2A和图2B示出了单发EPI序列，其中在单个RF激发脉冲214之后收集整个2D切片。EPI序列可以是多发EPI序列，其中2D平面用多个RF激发脉冲214收集，其中每个RF激发脉冲214在采集2D平面的区段之后。
图3示出了用EPI序列200采集的图像302、304。图像302、304基于相同的k空间数据262。对于图像304，应用已知的相位校正方法，其中线性相位误差被校正，而图像302不具有任何相位校正。图像302、304两者均具有相应的重影伪影306、308，但图像304的重影伪影308小于重影伪影306。在线性相位校正中，估计相位误差的常数部分和线性部分并将它们从MR图像的k空间数据的相位中去除。然而，如图3所示，线性相位校正不会去除相位误差中的大部分。相位误差中的显著部分比恒定部分和线性部分阶数更高。换句话讲，如果相位误差作为二维(2D)多项式函数表达为：
Figure BDA0003658133590000071
高阶项a_ij(i+j≥2，诸如对于相位误差
Figure BDA0003658133590000072
的x2、x3、xy、x2y、xy2、y3与常数a00和x的线性部分a01以及y的线性部分a01相比不小，并且不能被丢弃。等式(3)中示出的多项式函数的次数为i和j之和。
图4A是示例性相位校正系统400的示意图。在示例性实施方案中，系统400包括被配置为校正MR图像的相位误差的相位校正计算设备402。相位校正计算设备402可包括在MRI系统10的工作站12中，或者可包括在通过有线或无线通信与工作站12通信的单独的计算设备中。在一些实施方案中，相位校正计算设备402是与工作站12分开的计算设备，并且通过便携式存储设备诸如闪存驱动器或拇指驱动器接收由工作站12采集的MR图像。
图4B是对预校正MR图像的相位误差进行校正的示例性相位校正方法450的流程图。如本文所用的预校正图像是在使用本文所述的系统和方法应用相位校正之前的MR图像。方法450可在相位校正计算设备402上实现。在示例性实施方案中，该方法包括接收452在相位编码方向上具有是预校正MR图像的视场(FOV)的两倍或更多倍大的FOV的受检者的参考k空间数据。FOV是MR图像的尺寸。例如，图像302、304两者都具有24×24厘米(cm)的FOV，其中24cm的第一尺寸在FE方向或x方向上，并且24cm的第二尺寸在PE方向或y方向上(图3)。接收452参考k空间数据可以包括由MR系统10采集参考k空间数据。用于采集参考k空间数据的参考扫描可以在采集预校正MR图像之前或之后执行。例如，如果规定用脉冲序列200采集FOV和矩阵大小的多个EPI图像，则在采集规则的EPI图像之前或之后执行使用脉冲序列200的参考扫描。参考k空间数据在y方向或相位编码方向上的FOV(FOVy，ref)是用常规EPI扫描或预校正MR图像采集的图像在相位编码方向上的FOV(FOVy，reg)的两倍或更多倍大。即，FOVy，ref≥2*FOVy，reg。在x方向或读出方向上的FOV在参考扫描和常规扫描之间是相同的。
在示例性实施方案中，方法450还包括将参考k空间数据划分454成第一k空间数据和第二k空间数据。方法450还包括基于第一k空间数据和第二k空间数据生成456相位误差标测图。此外，方法450包括基于相位误差标测图生成458预校正MR图像的相位校正图像。为了校正图像的相位，从图像域或k空间域中的图像相位中减去相位误差。例如，如果不使用并行成像，即，基于来自图像域中的一个线圈的k空间数据重建图像，则将图像域中的图像中的复数的每个数据点乘以相位误差标测图中的对应像素位置处的相位误差的ei phaseError，或者在k空间域中，将图像的k空间数据中的复数的每个数据点乘以相位误差标测图中的对应像素位置处的相位误差的e-i phaseError。另选地，当使用并行成像时，其中基于由多于一个线圈采集的k空间数据重建图像，将相位误差标测图应用于每个线圈的灵敏度标测图。在并行成像中，在组合形成一个图像之前，来自线圈的图像在图像域中由线圈对应的灵敏度标测图S1加权。为了使用相位误差标测图校正相位误差，图像域中灵敏度标测图S1的每个数据点在相位误差标测图中的对应的像素位置乘以e-i phaseerror。方法450还包括输出460相位校正图像。
在一个示例中，参考k空间数据被划分成奇数回波k空间数据和偶数回波k空间数据。因为奇数回波266-o和偶数回波266-e在彼此相反的方向上采集，所以奇数回波k空间数据或偶数k空间数据被翻转，使得奇数k空间数据和偶数k空间数据在k空间中在同一方向上。此外，因为奇数k空间数据和偶数k空间数据沿k空间中的不同kx线采集(参见图2B)，所以将像素偏移相位补偿应用于奇数k空间数据、偶数k空间数据或两者，使得奇数k空间数据和偶数k空间数据对应于k空间中的相同kx线。在这些调整之后，奇数k空间数据和偶数k空间数据是相同k空间位置的k空间数据，就好像相同kx线已被采集两次一样。
在所描绘的实施方案中，相位差标测图通过从偶数k空间数据的相位中减去奇数k空间数据的相位，或者从奇数k空间数据的相位中减去偶数k空间数据的相位来导出。在一些实施方案中，相位差标测图被用作相位误差标测图。在一个示例中，相位误差标测图是与低通填充剂一起应用的相位差标测图，以去除或减少相位差标测图的边缘处的伪影。例如，示例性低通滤波器是汉宁窗，并且相位差标测图与汉宁窗卷积以导出相位误差标测图。在一些实施方案中，可将多项式拟合应用于相位差标测图。例如，相位差标测图拟合有二维多项式函数，其类似于公式(3)中的函数，不同的是相位误差
Figure BDA0003658133590000091
是x和y的函数。所拟合的相位标测图用作相位差标测图。多项式函数的示例性次数为五。由梯度线圈生成的涡电流的经验测试和模拟示出，高于五阶的相位误差是微小的，使得由高于五阶的相位误差引起的重影伪影不可辨别。多项式函数的次数可为其他数，这在很大程度上取决于由梯度线圈产生的涡电流。
在一个示例中，相位差标测图是用具有常数项和线性项的二维多项式函数拟合的，即，多项式函数的次数为一。因此，所拟合的相位标测图包括相位误差的常数项和线性项。线性相位误差可用于通过以下方式调整EPI脉冲序列200中的读出梯度和/或相位编码梯度：分别地，如果线性相位误差b1为负，则以与线性相位误差成比例的量增大读出梯度和/或相位编码梯度的幅度，或者如果线性相位误差b1为正，则以与线性相位误差成比例的量减小读出梯度和/或相位编码梯度的幅度。在一些实施方案中，在读出方向上的恒定相位误差和线性相位误差可通过在没有相位编码梯度或经调整的相位编码梯度的情况下多次扫描kx线来估计，并且在相位编码方向上的相位误差通过从相位差标测图中减去在读出方向上的估计相位误差来导出。在一个实施方案中，基于上面导出的在相位编码方向上的线性相位误差来调整相位编码梯度，而读出梯度保持未调整。另选地，在读出方向和相位编码方向上的导出的线性相位误差用于分别调整EPI脉冲序列200中的读出梯度和相位编码梯度。由经调整的读出梯度和/或相位编码梯度的EPI脉冲序列200采集的图像可用于增加相位误差标测图的准确性，尤其是高阶相位误差，因为用经调整的梯度采集的图像中的线性相位误差减小。相位误差标测图可为经调整的相位误差标测图，该经调整的相位误差标测图为被包括恒定相位误差项和线性相位误差项的线性相位误差标测图中减去的相位差标测图。生成458相位校正图像可以包括使用经调整的相位误差标测图来校正由经调整的EPI脉冲序列200采集的图像。
在一些实施方案中，并行成像的加速度因子通过使用偶数回波数据和奇数回波数据作为两个单独信道来加倍。如上所述，在并行成像中，由多个RF线圈采集一个图像的MR信号。采集速度通过每个线圈对k空间进行部分采样而增加。为了基于由多个线圈采集的MR信号导出MR图像，生成线圈灵敏度标测图，重建来自每个线圈的部分FOV图像，并且使用来自线圈灵敏度标测图的加权将部分FOV图像合并到最终图像中。在所描绘的示例中，对于每个线圈，所采集的MR数据被划分成奇数回波数据和偶数回波数据。分别基于奇数回波数据和偶数回波数据重建两个单独的图像I奇数和I偶数。将两个图像I奇数和I偶数组合成组合图像I组合。对于线圈的线圈灵敏度标测图S，首先生成复制灵敏度标测图Sr作为线圈灵敏度标测图S的复制。将像素偏移相位补偿和从参考扫描导出的相位误差标测图应用于复制灵敏度标测图Sr，以导出经调整的复制灵敏度标测图Sr。此后，将两个线圈灵敏度标测图S和Sr组合成线圈的组合线圈灵敏度标测图S组合。使用组合图像I组合和组合线圈灵敏度标测图S组合生成最终图像。因此，相位编码方向上的加速度因子加倍。
图5示出了没有相位校正的EPI图像502和具有使用本文所公开的系统和方法进行的相位校正的EPI图像504、它们的相位标测图506、508以及用于EPI图像502的示例性相位误差标测图510。由相同的MR信号重建图像502、504两者。将具有相位校正的图像504与没有相位校正的图像502进行比较，重影伪影512在图像504中大幅减少至不可辨别的水平。相位标测图508与相位标测图506相比是平滑的。在数据采集期间，系统400和方法450包括参考扫描，其扫描时间大约为毫秒或秒。即，在将重影伪影减少到不可辨别的水平时，本文所公开的系统和方法的扫描时间增加的相关联代价可忽略不计。
本文所述的工作站12和相位校正计算设备402可以是任何合适的计算设备800和其中实现的软件。图6是示例性计算设备800的框图。在示例性实施方案中，计算设备800包括从用户接收至少一个输入的用户界面804。用户界面804可包括使得用户能够输入相关信息的键盘806。用户界面804还可包括例如指向设备、鼠标、触笔、触敏面板(例如，触摸板和触摸屏)、陀螺仪、加速度计、位置检测器和/或音频输入接口(例如，包括麦克风)。
此外，在示例性实施方案中，计算设备800包括向用户呈现信息(诸如输入事件和/或验证结果)的显示界面817。显示界面817还可包括联接到至少一个显示设备810的显示适配器808。更具体地，在示例性实施方案中，显示设备810可为视觉显示设备，诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器和/或“电子墨水”显示器。另选地，显示界面817可包括音频输出设备(例如，音频适配器和/或扬声器)和/或打印机。
计算设备800还包括处理器814和存储器设备818。处理器814经由系统总线820联接到用户界面804、显示界面817和存储器设备818。在示例性实施方案中，处理器814与用户通信，诸如通过经由显示界面817提示用户和/或通过经由用户界面804接收用户输入。术语“处理器”通常是指任何可编程系统，包括系统和微控制器、精简指令集计算机(RISC)、复杂指令集计算机(CISC)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑电路(PLC)以及能够执行本文所述功能的任何其他电路或处理器。以上示例仅是示例性的，并且因此不旨在以任何方式限制术语“处理器”的定义和/或含义。
在示例性实施方案中，存储器设备818包括使信息(诸如可执行指令和/或其他数据)能够被存储和检索的一个或多个设备。此外，存储器设备818包括一个或多个计算机可读介质，诸如但不限于动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、固态盘和/或硬盘。在示例性实施方案中，存储器设备818存储但不限于应用程序源代码、应用程序目标代码、配置数据、附加输入事件、应用程序状态、断言语句、验证结果和/或任何其他类型的数据。在示例性实施方案中，计算设备800还可包括经由系统总线820联接到处理器814的通信接口830。此外，通信接口830通信地联接到数据采集设备。
在示例性实施方案中，处理器814可通过使用一个或多个可执行指令对操作进行编码以及在存储器设备818中提供可执行指令来编程。在示例性实施方案中，处理器814被编程用于选择从数据采集设备接收的多个测量结果。
在操作中，计算机执行体现在存储在一个或多个计算机可读介质上的一个或多个计算机可执行部件中的计算机可执行指令，以实现本文所述和/或所示的本发明的各方面。除非另外指明，否则本文所示和所述的本发明实施方案中的操作的执行或实施顺序不是必需的。即，除非另外指明，否则这些操作可以任何顺序执行，并且本发明的实施方案可包括比本文所公开的那些操作更多或更少的操作。例如，可以设想，在另一个操作之前、同时或之后执行或实施特定操作在本发明的各方面的范围内。
本文所述的系统和方法的至少一个技术效果包括(a)减少高阶相位误差；(b)在扫描时间的增加可忽略不计的情况下减少重影伪影。
上面详细描述了相位校正的系统和方法的示例性实施方案。这些系统和方法不限于本文所述的特定实施方案，而是系统的部件和/或方法的操作可与本文所述的其他部件和/或操作独立地和分开地使用。此外，所描述的部件和/或操作也可在其他系统、方法和/或设备中限定，或与其他系统、方法和/或设备结合使用，并且不限于仅用本文所述的系统来实践。
尽管本发明的各种实施方案的特定特征可在一些附图中而不是在其他附图中示出，但这仅是为了方便起见。根据本发明的原理，附图的任何特征可结合任何其他附图的任何特征来引用和/或要求保护。
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果此类其他示例具有与权利要求书的字面语言没有区别的结构元素，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言具有微小差别的等效结构元素，则此类其他示例旨在落入权利要求书的范围内。

Claims (15)

1.一种校正受检者的预校正MR图像中的相位误差的磁共振(MR)成像方法(450)，所述方法包括：
通过MR系统应用脉冲序列来采集所述预校正MR图像；
由所述MR系统采集在相位编码方向上具有是在所述相位编码方向上的所述预校正MR图像的视场(FOV)的两倍或更多倍大的FOV的所述受检者的参考k空间数据，其中用同一类型的脉冲序列采集所述参考k空间数据和所述预校正MR图像的MR信号；
将所述参考k空间数据划分(454)成第一k空间数据和第二k空间数据；
基于所述第一k空间数据和所述第二k空间数据生成(456)相位误差标测图；
基于所述相位误差标测图生成(458)所述预校正MR图像的相位校正图像；以及
输出(460)所述相位校正图像。
2.根据权利要求1所述的方法(450)，其中划分(454)所述参考k空间数据还包括：
将所述参考k空间数据划分成奇数回波k空间数据和偶数回波k空间数据。
3.根据权利要求2所述的方法(450)，其中划分(454)所述参考k空间数据还包括：
将在所述相位编码方向上的所述奇数回波k空间数据的k空间位置与在所述相位编码方向上的所述偶数回波k空间数据的k空间位置匹配。
4.根据权利要求1所述的方法(450)，其中采集参考k空间数据还包括接收用回波平面成像(EPI)脉冲序列采集的所述参考k空间数据和所述预校正MR图像。
5.根据权利要求1所述的方法(450)，其中生成(456)相位误差标测图还包括：
将所述相位误差标测图计算为所述第一k空间数据的相位与所述第二k空间数据的相位之间的相位差标测图；以及
通过将所述相位差标测图与在kx方向和ky方向上的二维(2D)多项式函数拟合来计算所述相位误差标测图，其中所述多项式函数的次数为二或更高。
6.根据权利要求5所述的方法(450)，其中所述多项式函数的次数为五。
7.根据权利要求1所述的方法(450)，其中生成(456)相位误差标测图还包括基于所生成的相位误差标测图生成线性相位误差标测图；并且所述方法还包括：
基于所述线性相位误差标测图来调整相位编码梯度；以及
用具有所述经调整的相位编码梯度的脉冲序列采集所述预校正MR图像。
8.根据权利要求7所述的方法(450)，其中：
生成(456)相位误差标测图还包括通过从所生成的相位误差标测图中减去所述线性相位误差标测图来调整所生成的相位误差标测图；以及
生成(458)相位校正图像还包括使用所述经调整的相位误差标测图校正所述预校正MR图像的相位。
9.根据权利要求1所述的方法(450)，其中所述预校正MR图像由多个射频(RF)线圈采集，并且生成(458)相位校正图像还包括：
使用由所述多个RF线圈中的一个RF线圈采集的所述预校正MR图像的奇数回波数据和由所述RF线圈采集的所述预校正MR图像的偶数回波数据使加速度因子加倍。
10.根据权利要求9所述的方法(450)，其中使加速度因子加倍包括：将所述预校正MR图像的MR信号划分成所述奇数回波数据和所述偶数回波数据；
基于所述奇数回波数据和所述偶数回波数据生成组合图像；
生成所述线圈的线圈灵敏度标测图；
基于所述线圈灵敏度标测图和所生成的相位误差标测图来生成复制线圈灵敏度图；
将所述线圈灵敏度标测图和所述复制线圈灵敏度标测图组合成组合线圈灵敏度标测图；以及
基于所述组合图像和所述组合线圈灵敏度标测图生成所述相位校正图像。
11.一种校正受检者的预校正磁共振(MR)图像中的相位误差的相位校正系统(400)，包括相位校正计算设备(402)，所述相位校正计算设备包括与至少一个存储器设备(818)通信的至少一个处理器(814)，并且所述至少一个处理器被编程为：
指示MR系统采集在相位编码方向上具有是在所述相位编码方向上的所述预校正MR图像的视场(FOV)的两倍或更多倍大的FOV的所述受检者的参考k空间数据，其中用同一类型的脉冲序列采集所述参考k空间数据和所述预校正MR图像的MR信号；
将所述参考k空间数据划分(454)成第一k空间数据和第二k空间数据；
基于所述第一k空间数据和所述第二k空间数据生成(456)相位误差标测图；
基于所述相位误差标测图校正所述预校正MR图像的相位误差；以及
输出(460)所述相位校正图像。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述至少一个处理器还被编程为：
将所述参考k空间数据划分成奇数回波k空间数据和偶数回波k空间数据。
13.根据权利要求11所述的系统，其中所述至少一个处理器还被编程为：
将所述相位误差标测图计算为所述第一k空间数据的相位与所述第二k空间数据的相位之间的相位差标测图；以及
通过将所述相位差标测图与在kx方向和ky方向上的二维(2D)多项式函数拟合来计算所述相位误差标测图，其中所述多项式函数的次数为二或更高。
14.根据权利要求13所述的系统，其中所述多项式函数的次数为五。
15.根据权利要求11所述的系统，其中所述至少一个处理器还被编程为：
基于所生成的相位误差标测图来生成线性相位误差标测图；
基于所述线性相位误差标测图来调整相位编码梯度；
指示所述MR系统用具有所述经调整的相位编码梯度的脉冲序列采集所述预校正MR图像；
通过从所生成的相位误差标测图中减去所述线性相位误差标测图来调整所生成的相位误差标测图；以及
使用所述经调整的相位误差标测图校正所述预校正MR图像的相位。
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