RU2624401C2 - Поканальное снижние насыщенности артефактами в параллельном мрт - Google Patents

Поканальное снижние насыщенности артефактами в параллельном мрт Download PDF

Info

Publication number
RU2624401C2
RU2624401C2 RU2014153004A RU2014153004A RU2624401C2 RU 2624401 C2 RU2624401 C2 RU 2624401C2 RU 2014153004 A RU2014153004 A RU 2014153004A RU 2014153004 A RU2014153004 A RU 2014153004A RU 2624401 C2 RU2624401 C2 RU 2624401C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
artifacts
channel
magnetic resonance
coil
data
Prior art date
Application number
RU2014153004A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014153004A (ru
Inventor
Фэн ХУАН
Вэй ЛИНЬ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2014153004A publication Critical patent/RU2014153004A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2624401C2 publication Critical patent/RU2624401C2/ru

Links

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
    • G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
    • 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
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/283—Intercom or optical viewing arrangements, structurally associated with NMR apparatus
    • 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
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/385—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
    • 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
    • G01R33/543—Control of the operation of the MR system, e.g. setting of acquisition parameters prior to or during MR data acquisition, dynamic shimming, use of one or more scout images for scan plane prescription
    • 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
    • G01R33/561—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
    • G01R33/5611—Parallel magnetic resonance imaging, e.g. sensitivity encoding [SENSE], simultaneous acquisition of spatial harmonics [SMASH], unaliasing by Fourier encoding of the overlaps using the temporal dimension [UNFOLD], k-t-broad-use linear acquisition speed-up technique [k-t-BLAST], k-t-SENSE
    • 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
    • G01R33/561—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

Использование: для магнитно-резонансного формирования изображения. Сущность изобретения заключается в том, что система формирования изображений включает в себя множество катушечных канальных приемников и один или более процессоров или модулей. Множество катушечных канальных приемников демодулируют магнитно-резонансные данные из многоканальной катушки, которая включает в себя множество пространственно разделенных катушечных элементов, причем каждый элемент передает магнитно-резонансные данные на соответствующем канале. Один или более процессоров или модулей выполнены с возможностью обнаружения артефактов в магнитно-резонансных данных на каждом канале по отдельности. Один или более процессоров или модулей дополнительно выполнены с возможностью выбирать магнитно-резонансные данные из каналов, которые включают в себя обнаруженные артефакты на пороговом уровне артефактов или ниже, и реконструировать одно или более изображений с использованием выбранных магнитно-резонансных данных. Технический результат: повышение качества получаемого изображения путем улучшенного поканального снижения насыщенности артефактами. 5 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Настоящее изобретение относится, в целом, к формированию изображения в медицинских целях. Оно находит конкретное применение в магнитно-резонансном формировании изображения и коррекции артефактов изображения и будет описано с конкретной ссылкой на них. Однако следует понимать, что оно также находит применение в других сценариях использования и не обязано ограничиваться вышеупомянутым применением.
В последовательности магнитно-резонансного формирования изображения, магнитный резонанс возбуждается в ткани субъекта. Катушка, будь то катушка всего тела и/или локальная катушка, например сердечная катушка, катушка позвоночника и пр., принимает слабые радиочастотные (РЧ) сигналы, когда возбужденный магнитный резонанс затухает. Слабые РЧ сигналы индуцируют ток в катушках, которые формируют данные магнитно-резонансного формирования изображения. Катушка всего тела и/или локальная катушка располагаются вблизи поверхности субъекта и может включать в себя множественные катушечные элементы. Катушечные элементы распределены по катушке и пространственно локализованы. Пространственные различия катушечных элементов отражаются в магнитно-резонансных данных. Катушечные элементы собирают и передают данные в параллельных каналах, которые обеспечивают ускоренное формирование изображения. Каждый катушечный элемент обычно представляется одним каналом и может действовать независимо от других катушечных элементов и каналов и одновременно с ними.
Многоканальные катушки широко доступны. Магнитно-резонансные (МР) данные из катушечных элементов многоканальной катушки обычно передаются на параллельных каналах на соответствующие радиочастотные приемники для демодуляции. МР-данные для всех катушечных элементов или каналов загружаются в буфер. На всех каналах осуществляются одни и те же фильтрация, отказ от данных с артефактами движения и т.д.
МР-данные могут содержать артефакты. Артефакты могут возникать при формировании изображения из различных источников, например аппаратных источников и перемещения субъекта. Перемещение может включать в себя движение всего тела, локальное движение, дыхание, пульсацию, поток, сердечное и пр. Для обнаружения артефактов с использованием полученных МР-данных используются различные методы. Например, последовательность МР навигаторов, мониторы движения, сигналы ЭКГ и пр. можно использовать для обнаружения движения и/или алгоритмы, используемые для определения рассогласований в данных формирования изображения. Примеры алгоритмов для определения рассогласований включают в себя COnvolution and Combination OperAtion (COCOA) (операцию свертки и объединения). При обнаружении артефактов данные формирования изображения на всех каналах отвергаются, что часто включает в себя перепрохождение последовательности формирования изображения или участков последовательности. МР-данные можно обрабатывать или фильтровать для снижения насыщенности артефактами, но артефакты остаются.
Движение обнаруживается в МР-данных целиком. Некоторое движение локализуется. Локализованное движение может не быть надежно представлено в данных, в результате чего алгоритмы или навигаторы могут не быть чувствительны к обнаружению движения. Например, при использовании катушки шейного отдела позвоночника глотание можно представлять только в 3 из 16 каналов. Когда происходит движение, артефакты движения могут не присутствовать в некоторых каналах вследствие более низкой чувствительности соответствующих катушечных элементов к локализованному движению.
Другой источник артефактов, возникающих для многоканальных катушек, включает в себя пички. Пички могут возникать из проблем с оборудованием катушек или неизвестных источников, но необнаруженные могут приводить к артефактам, присутствующим в реконструированных изображениях. Необнаруженные артефакты приводят к снижению отношения сигнал-шум в МР-данных, используемых для реконструкции изображений. Алгоритмы формирования изображения одинаково обрабатывают все катушечные элементы и принятые МР-данные.
Ниже раскрыто новое и улучшенное поканальное снижение насыщенности артефактами, позволяющее решить вышеупомянутые вопросы и прочее.
В соответствии с одним аспектом, система формирования изображений включает в себя множество катушечных канальных приемников и один или более процессоров или модулей. Множество катушечных канальных приемников демодулируют магнитно-резонансные данные из многоканальной катушки, которая включает в себя множество катушечных элементов пространственно разделенных, причем каждый элемент передает магнитно-резонансные данные на соответствующем канале. Один или более процессоров или модулей выполнены с возможностью обнаружения артефактов в магнитно-резонансных данных на каждом канале. Один или более процессоров или модулей дополнительно выполнены с возможностью выбора магнитно-резонансных данных из каналов, которые включают в себя обнаруженные артефакты на пороговом уровне артефактов или ниже и реконструкции одного или более изображений с использованием выбранных магнитно-резонансных данных.
В соответствии с другим аспектом, способ формирования изображения включает в себя демодуляцию магнитно-резонансных данных на каждом канале множества катушечных канальных приемников. Артефакты обнаруживаются в демодулированных магнитно-резонансных данных на каждом канале. Магнитно-резонансные данные выбираются из каналов, которые включают в себя обнаруженные артефакты на пороговом уровне артефактов или ниже. Одно или более изображений реконструируются из выбранных магнитно-резонансных данных.
В соответствии с другим аспектом, система формирования изображений включает в себя один или более процессоров, выполненных с возможностью обнаружения артефактов в магнитно-резонансных данных на каждом из множества каналов, причем каждый канал данных пространственно локализован. Один или более процессоров дополнительно выполнены с возможностью выбора магнитно-резонансных данных из каждого канала, отказа от каналов, которые включают в себя обнаруженные артефакты, и реконструкции одного или более изображений с использованием выбранных магнитно-резонансных данных.
Одно преимущество состоит в уменьшении количества остаточных артефактов.
Другое преимущество состоит в улучшении компенсации движения.
Другое преимущество состоит в улучшении коррекции искажения данных k-пространства вследствие пичков или других источников сигнала.
Другое преимущество состоит в более высоком отношении сигнал-шум.
Другое преимущество состоит в уменьшении количества отказов МР-данных и/или перепрохождений последовательностей формирования изображения.
Другое преимущество включает в себя повышенную пропускную способность с выбранными каналами.
Другое преимущество включает в себя изоляцию проблемы оборудования катушек.
Специалисты в данной области техники смогут понять дополнительные преимущества, ознакомившись с нижеследующим подробным описанием.
Изобретение можно реализовать в различных компонентах и конфигурациях компонентов и в различных этапах и конфигурации этапов. Чертежи приведены исключительно в целях иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления и не призваны ограничивать изобретение.
Фиг. 1 схематически иллюстрирует вариант осуществления системы поканального снижения насыщенности артефактами.
Фиг. 2 изображает иллюстративные изображения с локальным движением.
Фиг. 3 изображает иллюстративные изображения с пичковыми артефактами.
Фиг. 4 изображает иллюстративные изображения с артефактами дыхания.
Фиг. 5 изображает блок-схему операций одного способа поканального снижения насыщенности артефактами.
На Фиг. 1 схематически показан вариант осуществления системы 5 поканального снижения насыщенности артефактами. В многокатушечном формировании изображения все катушки отличаются друг от друга чувствительностью к движению и другим артефактам. Система 5 включает в себя многоканальный источник МР-данных, например магнитно-резонансный сканер 6. Сканер включает в себя главный магнит 8, который генерирует статическое магнитное поле. Сканер включает в себя одну или более градиентных катушек 9, которые накладывают градиентные магнитные поля на статическое магнитное поле. Сканер 6 включает в себя многоканальную катушку 16, например, катушку 12 всего тела и/или многоканальную локальную катушку 14. Примеры многоканальной локальной катушки включают в себя 16-канальную катушку шейного отдела позвоночника, 32-канальную сердечную катушку и пр. Сканер возбуждает магнитный резонанс в субъекте, например, с помощью катушки всего тела. Контроллер последовательностей 18 управляет радиочастотным (РЧ) контроллером 20 и градиентным контроллером 22. РЧ контроллер 20 управляет применением радиочастотных импульсов, используемых для возбуждения магнитного резонанса. Градиентный контроллер 22 управляет градиентными катушками 9, которые накладывают градиентные поля в ходе последовательности формирования изображения.
Когда магнитный резонанс затухает, ток наводится в каждом из N катушечных элементов 16 многоканальной катушки 10. Каждый катушечный элемент многоканальной катушки 10 может действовать независимо. Каждый из катушечных элементов передает измерения наведенного тока как один из N каналов МР-данных. Катушечные элементы 16 распределены по катушке и пространственно отличаются вследствие геометрии катушки. Каждый катушечный элемент или канал отличается чувствительностью. Разные значения чувствительности связаны с оборудованием катушечного элемента, положением/ориентацией в пространстве и пр. Катушечные элементы чувствительны к движению, которое включает в себя дыхание, сердечное перемещение, глотание, перемещение глаз, пульсацию и пр.
МР-данные из каждого канала из множества каналов передается на N-канальный радиочастотный приемник 24, N одноканальных приемников и т.п. РЧ приемник 24 демодулирует МР-данные для каждого канала 25. N - это множественное число, обычно большее 2, например 8, 16, 32 и т.д. Артефакты обнаруживаются и/или компенсируются на поканальной основе. Артефакты обнаруживаются на каждом канале N блоками 26 обнаружения из самих данных с использованием способов на основе согласованности или из другой информации, например последовательности навигаторов, мониторов пациента, например мониторов сердечной или дыхательной деятельности и т.п.
Идентификация сигнала с артефактами осуществляется на поканальной основе N блоками 27 выбора. Блоки 27 выбора поканально отбрасывают данные на основании содержания артефакта. Блоки 27 выбора выбирают каналы, которые не включают в себя обнаруженных артефактов или включают в себя их приемлемый уровень. Блок выбора может действовать для отказа от каналов, которые содержат обнаруженные артефакты и включают в себя каналы, которые не отвергнуты. Альтернативно, можно устанавливать пороговую величину, для которой каналы выбираются на пороговой величине или ниже.
Каждый канал 25 может фильтроваться блоком 28 фильтрации. Фильтры могут фильтровать МР-данные каждого канала с использованием алгоритма для снижения насыщенности артефактами, например COCOA, частотного фильтра, сглаживающего фильтра и пр. В некоторых вариантах осуществления, фильтр регулируется таким образом, что фильтрация изменяется в соответствии со степенью обнаруженной насыщенности артефактами сигнала. Данные способов на основе согласованности, например COCOA, можно применять на поканальной основе для фильтрации МР-данных для каждого канала.
Блок 30 замены может заменять синтетическими данными данных, которые включает в себя обнаруженные артефакты на каналах с обнаруженными артефактами. Синтетические данные для замены могут включать в себя данные, синтезированные из данных на других каналах. Синтетические данные могут вырабатываться с использованием параллельного формирования изображения, сжатой регистрации и пр.
Каналы, выбранные блоками 27 выбора, фильтрованные каналы и каналы с синтетическими данными реконструируются в одно или более изображений блоком 32 реконструкции. Реконструкция изображений, в некоторых вариантах осуществления, осуществляется с использованием методов параллельного формирования изображения, например SENSE. Реконструированные изображения отображаются на дисплее 34 для практика в области здравоохранения или сохраняется в запоминающем устройстве или системе хранения, например системе архивации и передачи изображений (PACS), радиологическая информационная система (RIS) и пр.
Дисплей 34 может входить в состав рабочей станции 36. Рабочая станция 36 включает в себя электронный процессор или электронное устройство 38 обработки, дисплей 34, который отображает изображения, меню, панели и пользовательские органы управления и по меньшей мере одно устройство 40 ввода, которое вводит варианты выбора практика в области здравоохранения. Рабочей станцией 36 может быть настольный компьютер, портативный компьютер, планшет, мобильное вычислительное устройство, смартфон и пр. Устройством ввода может быть клавиатура, мышь, микрофон, шаровой манипулятор, сенсорная панель, манипулятор-указка, графический планшет, джойстик, игровая панель, веб-камера, гарнитура, рычаги переключения передач, рулевое колесо, педали, проводная перчатка, танцевальная площадка, пульт дистанционного управления, акселерометр и пр.
Различные блоки или модули 24, 26, 27, 28, 30, 32 надлежащим образом реализованы посредством одного или более электронных устройств обработки данных, например электронного процессора или электронного устройства 38 обработки рабочей станции 36 или посредством сетевого компьютера-сервера, оперативно соединенного с рабочей станцией 36 сетью, и т.д. Кроме того, раскрытые методы обнаружения и компенсации артефактов надлежащим образом реализуются в виде постоянного носителя данных, где хранятся инструкции (например, программное обеспечение), считываемые электронным устройством обработки данных и исполняемые электронным устройством обработки данных для осуществления раскрытых методов обнаружения и компенсации артефактов.
Используемый здесь термин ‘машиночитаемый носитель данных’ охватывает любой вещественный носитель данных, где могут храниться инструкции, исполняемые процессором вычислительного устройства. Машиночитаемый носитель данных может именоваться машиночитаемым постоянным носителем данных. Машиночитаемый носитель данных также может именоваться вещественным машиночитаемым носителем. В некоторых вариантах осуществления, машиночитаемый носитель данных также может быть способен хранить данные, к которым может обращаться процессор вычислительного устройства. Примеры машиночитаемых носителей данных включают в себя, но без ограничения: флоппи-диск, магнитный жесткий диск, твердотельный жесткий диск, флэш-память, USB флэш-диск, оперативную память (ОЗУ), постоянную память (ПЗУ), оптический диск, магнитооптический диск и регистровый файл процессора. Примеры оптических дисков включают в себя компакт-диски (CD) и цифровые универсальные диски (DVD), например CD-ROM, CD-RW, CD-R, DVD-ROM, DVD-RW или DVD-R диски. Термин машиночитаемый носитель данных также относится к различным типам носителей записи, к которым компьютерное устройство может обращаться через сеть или линию связи. Например, данные можно извлекать через модем, по интернету или по локальной сети. Ссылки на машиночитаемый носитель данных следует рассматривать, по возможности, как множественные машиночитаемые носители данных. Различные исполняемые компоненты программы или программ могут храниться в разных местах. Например, машиночитаемый носитель данных может представлять собой множественные машиночитаемые носители данных в одной и той же компьютерной системе. Машиночитаемый носитель данных также может быть машиночитаемым носителем данных, распределенным между множественными компьютерными системами или вычислительными устройствами.
‘Компьютерная память’ или ‘память’ является примером машиночитаемого носителя данных. Компьютерная память представляет собой любую память, которая непосредственно доступна процессору. Примеры компьютерной памяти включают в себя, но без ограничения: память ОЗУ, регистры и регистровые файлы. Ссылки на ‘компьютерную память’ или ‘память’ следует рассматривать, по возможности, как множественные блоки памяти. Память может представлять собой, например, множественные блоки памяти в одной и той же компьютерной системе. Память также может представлять собой множественные блоки памяти, распределенные между множественными компьютерными системами или вычислительными устройствами.
‘Компьютерное хранилище’ или ‘хранилище’ является примером машиночитаемого носителя данных. Компьютерное хранилище представляет собой любой энергонезависимый машиночитаемый носитель данных. Примеры компьютерного хранилища включают в себя, но без ограничения: жесткий диск, USB флэш-диск, флоппи-дисковод, смарт-карту, DVD, CD-ROM и твердотельный жесткий диск. В некоторых вариантах осуществления компьютерное хранилище также может представлять собой компьютерную память или наоборот. Ссылки на ‘компьютерное хранилище’ или ‘хранилище’ следует рассматривать, по возможности, как множественные хранилища. Хранилище может представлять собой, например, множественные запоминающие устройства в одной и той же компьютерной системе или вычислительном устройстве. Хранилище также может представлять собой множественные хранилища, распределенные между множественными компьютерными системами или вычислительными устройствами.
Используемый здесь термин ‘процессор’ охватывает электронный компонент, способный исполнять программу или машинно-исполняемую инструкцию. Ссылки на вычислительное устройство, содержащее “процессор”, следует рассматривать, по возможности, как устройство, содержащее более чем один процессор или ядро обработки. Процессор может быть, например, многоядерным процессором. Под процессором также можно понимать совокупность процессоров в единой компьютерной системе или распределенную между множественными компьютерными системами. Термин вычислительное устройство также следует рассматривать, по возможности, как совокупность или сеть вычислительных устройств, каждое из которых содержит процессор или процессоры. Инструкции многих программ осуществляются множественными процессорами, которые могут располагаться в одном и том же вычислительном устройстве или даже могут быть распределены по множественным вычислительным устройствам.
Используемый здесь термин ‘дисплей’ или ‘устройство отображения’ охватывает устройство вывода или пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью отображения изображений или данных. Дисплей может выводить визуальный, аудио и/или тактильные данные. Примеры дисплея включают в себя, но без ограничения: монитор компьютера, экран телевизора, сенсорный экран, тактильный электронный дисплей, экран Брайля, электронно-лучевую трубку (ЭЛТ), запоминающую трубку, бистабильный дисплей, электронную бумагу, векторный дисплей, плоскопанельный дисплей, вакуумный флуоресцентный дисплей (VF), светодиодные (СИД) дисплеи, электролюминесцентный дисплей (ELD), плазменные отображающие панели (PDP), жидкокристаллический дисплей (ЖКД), органосветодиодные дисплеи (OLED), проектор и наголовный дисплей.
Магнитно-резонансные (МР) данные определяется здесь как записанные измерения радиочастотных сигналов, излучаемых атомными спинами антенной магнитно-резонансного устройства в ходе магнитно-резонансного сканирования для формирования изображения. Изображение, полученное магнитно-резонансным формированием изображения (МРТ), определяется здесь как реконструируемая двух- или трехмерная визуализация анатомических данных, содержащихся в данных магнитно-резонансного формирования изображения. Эту визуализацию можно осуществлять с использованием компьютера.
На Фиг. 2 изображены иллюстративные изображения с локальным движением. В левом изображении, с использованием традиционных систем и способов, реконструкция включает в себя артефакты движения. Изображение представляет собой сагиттальный вид, генерируемый 16-канальной катушкой шейного отдела позвоночника. Глотательное движение генерирует артефакты в изображении. Движение было обнаружено на 3 каналах блоком 26 обнаружения. Блок 27 выбора выбирает, например, 13 из 16 возможных каналов, которые не включают в себя обнаруженное движение или насыщены артефактами ниже порога за счет глотательного движения. Правое изображение было реконструировано блоком 32 реконструкции с данными из выбранных 13 каналов. Артефакты не присутствуют в правом изображении. Последовательность формирования изображения повторно не проходилась. Напротив, данные были сохранены, и правое изображение генерировалось с использованием данных из 13 выбранных каналов. В необязательном порядке, данные из 3 зашумленных каналов можно заменять фильтруемыми и удерживаемыми синтезированными данными и т.п. Когда данные сохраняются непосредственно из приемников, оператор может реконструировать изображения из данных с выбираемыми уровнями насыщенности артефактами в данных. Например, оператор может итерационно повышать уровни приемлемого искажения данных для повышения отношения сигнал-шум до обнаружения неприемлемой насыщенности артефактами в реконструированном изображении.
Фиг. 3 изображает иллюстративные изображения с пичковыми артефактами. Показано три изображения, каждое с детальным видом, демонстрирующим область, которая включает в себя пичковые артефакты. В первом (левом) изображении, с использованием традиционных систем и способов, пичковые артефакты отчетливо выделены стрелками. Во втором (среднем) изображении, традиционный COCOA применяется к МР-данным для фильтрации данных. Хотя пичковый артефакт ослабевает, артефакт все еще присутствует во втором изображении. С использованием системы 5 строится третье (правое) изображение, где артефакт обнаруживается каналом, и фильтр COCOA применяется к канальным МР-данным, которые включают в себя артефакт. Результирующее третье изображение реконструируется из выбранных каналов после фильтрации каналов с обнаруженным пичковым артефактом согласно алгоритму COCOA. Пичковый артефакт, который выглядит как регулярные дорожки в первых двух изображениях, не наблюдается в последнем изображении.
Система обнаруживает пичковые или другие неизвестные артефакты МР сигнала на каждом канале. Путем обнаружения артефактов МР сигнала, например пичков, артефакты, обусловленные функциями оборудования катушечного элемента, изолируются и устраняются из результирующего изображения. Дополнительно, можно поддерживать журналы, куда заносятся артефакты катушечного элемента. Повторяющиеся артефакты из конкретного катушечного канала или катушечного элемента можно использовать как указание для обслуживания катушки в отношении конкретного катушечного элемента.
Фиг. 4 изображает иллюстративные изображения с артефактами дыхания. Представлены три изображения, на каждом из которых показан подетальный вид артефактов изображения, обусловленных дыханием или дыхательным перемещением. Первое (левое) изображение, реконструированное с использованием традиционных систем и способов, демонстрирует артефакты изображения в виде полосок в изображении. Во втором (среднем) изображении, фильтрация МР-данных с использованием COCOA сокращает, но не устраняет, артефакты дыхания. С использованием системы 5, в третьем (правом) изображении, артефакты МР сигнала обнаруживаются поканально. МР-данные на каждом канале фильтруются с использованием COCOA. Изображение реконструируется из выбранных каналов. Полоски, обусловленные артефактами дыхания, почти полностью устранены.
На Фиг.5 показана блок-схема операций одного способа поканального снижения насыщенности артефактами. На первом этапе 42, МР-данные принимаются поканально РЧ приемником 24. Блок 26 обнаружения обрабатывает МР-данные и обнаруживает артефакты сигнала и степень насыщенности сигнала артефактами поканально на этапе 44.
На необязательном этапе 45, один или более фильтров применяются независимо и параллельно каждым каналом для фильтрации МР-данных. Фильтры можно регулировать на каждом канале в соответствии с заметностью обнаруженных артефактов.
На необязательном этапе 46, на каналах, где обнаруживается артефакт можно осуществлять замену синтетическими данными. Синтетические данные можно генерировать с использованием реконструкции, частично, посредством параллельного формирования изображения, сжатой регистрации и пр.
На этапе 48 выбираются каналы, на которых не обнаружен или обнаружен приемлемый уровень артефактов сигнала, фильтрованные каналы и/или каналы с замененными синтетическими данными. Включение/исключение осуществляется поканально. На этапе 50, блок реконструкции реконструирует одно или более изображений из МР-данных выбранных каналов. Изображения могут отображаться на дисплее или устройстве отображения. Изображения могут храниться в системе управления хранением, например, системе архивации и передачи изображений (PACS) или радиологической информационной системе (RIS).
Очевидно, что в связи с конкретными представленными здесь иллюстративными вариантами осуществления, определенные структурные и/или функциональные признаки описаны как встраиваемые в заданные элементы и/или компоненты. Однако допустимо, что эти признаки могут, в той же или аналогичной степени, также, аналогично, быть встроены в другие элементы и/или компоненты, когда это целесообразно. Также очевидно, что разные аспекты иллюстративных вариантов осуществления можно выборочно применять, при необходимости, для достижения других альтернативных вариантов осуществления, пригодных для нужных приложений, другие альтернативные варианты осуществления, таким образом, реализующие соответствующие преимущества встроенные в них аспекты.
Также очевидно, что функциональные возможности описанных здесь конкретных элементов или компонентов могут быть надлежащим образом реализованы через оборудование, программное обеспечение, программно-аппаратное обеспечение или их комбинацию. Дополнительно, очевидно, что определенные элементы, описанные здесь как встроенные совместно, могут, в подходящих обстоятельствах, быть автономными элементами или иначе делиться. Аналогично, множество конкретных функций, описанных как осуществляемых одним конкретным элементом, может осуществляться множеством отдельных элементов, действующих независимо, для осуществления отдельных функций, или определенные отдельные функции могут разбиваться и осуществляться множеством отдельных элементов, действующих совместно. Альтернативно, некоторые элементы или компоненты, иначе описанные и/или показанные здесь, как отдельные друг от друга, могут физически или функционально объединяться, когда это целесообразно.
Кратко говоря, настоящее описание изобретения было изложено согласно предпочтительным вариантам осуществления. Очевидно, можно предложить модификации и изменения по ознакомлении с настоящим описанием изобретения. Предполагается, что изобретение можно рассматривать как включающее в себя все подобные модификации и изменения постольку, поскольку они отвечают объему нижеследующей формулы изобретения или их эквивалентам. Таким образом, очевидно, что различные вышеописанные и другие признаки и функции, или их альтернативы, можно желаемым образом объединить во многие другие разные системы или приложения, и также специалисты в данной области техники могут затем предложить различные непредсказуемые или непредвиденные в настоящее время альтернативы, модификации, вариации или усовершенствования, которые аналогично подлежат охвату нижеследующей формулой изобретения.

Claims (53)

1. Система формирования изображений, содержащая:
множество катушечных канальных приемников, которые демодулируют магнитно-резонансные данные из многоканальной катушки, которая включает в себя множество катушечных элементов, отличающихся чувствительностью, причем каждый элемент передает магнитно-резонансные данные на соответствующем канале;
один или более процессоров или модулей (38), выполненных с возможностью:
обнаруживать артефакты независимо в магнитно-резонансных данных на каждом канале;
выбирать магнитно-резонансные данные из каналов, которые включают в себя обнаруженные артефакты на выбранном уровне артефактов или ниже; и
реконструировать одно или более изображений с использованием выбранных магнитно-резонансных данных.
2. Система формирования изображений по п. 1, в которой один или более процессоров или модулей дополнительно выполнены с возможностью:
замены синтетическими данными демодулированных магнитно-резонансных данных, которые включают в себя артефакты выше выбранного уровня артефактов.
3. Система формирования изображений по п. 2, в которой синтетические данные для замены генерируются посредством по меньшей мере одного из:
частично параллельного формирования изображения и
сжатой регистрации.
4. Система формирования изображений по п. 1, в которой каждый канал включает в себя регулируемый фильтр, который регулируется на основании уровня обнаруженных артефактов.
5. Система формирования изображений по п. 1, в которой обнаружение артефактов включает в себя анализ магнитно-резонансных данных на предмет согласованности на основании по меньшей мере одного из: COCOA и навигаторов.
6. Система формирования изображений по п. 1, дополнительно включающая в себя:
главный магнит, который генерирует статическое магнитное поле;
одну или более градиентных катушек, которые накладывают градиентные поля на статическое магнитное поле;
катушку, которая передает радиочастотные импульсы для возбуждения магнитного резонанса на участке ткани субъекта;
контроллер, осуществляющий связь с катушкой, который управляет применением радиочастотных импульсов, используемых для возбуждения магнитного резонанса.
7. Система формирования изображений по п. 6, в которой контроллер выполнен с возможностью управления градиентными катушками и радиочастотными катушками для применения последовательности навигаторов, которая обнаруживает движение на каждом канале.
8. Система формирования изображений по п. 1, дополнительно включающая в себя:
магнитно-резонансную многоканальную катушку, которая включает в себя множество катушечных элементов, причем каждый катушечный элемент из множества катушечных элементов пространственно локализован и обеспечивает магнитно-резонансные данные параллельно и независимо от соответствующего канала приемника.
9. Система формирования изображений по п. 1, в которой один или более процессоров или модулей дополнительно выполнены с возможностью:
фильтровать по меньшей мере один канал, который включает в себя обнаруженные магнитно-резонансные артефакты.
10. Система формирования изображений по п. 8, в которой магнитно-резонансная многоканальная катушка включает в себя по меньшей мере одну из:
32-канальной сердечной катушки и
16-канальной катушки позвоночника.
11. Способ формирования изображения, содержащий этапы, на которых:
демодулируют магнитно-резонансные данные независимо на каждом канале множества катушечных канальных приемников;
обнаруживают артефакты в демодулированных магнитно-резонансных данных на каждом канале независимо;
выбирают магнитно-резонансные данные из каналов, которые включают в себя обнаруженные артефакты на выбранном уровне артефактов или ниже; и
реконструируют одно или более изображений из выбранных магнитно-резонансных данных.
12. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя этап, на котором:
заменяют синтетические данные в по меньшей мере одном из каналов магнитно-резонансных данных, которое включает в себя обнаруженные артефакты выше выбранного уровня.
13. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя этап, на котором:
фильтруют по меньшей мере один канал в соответствии с уровнем обнаруженных артефактов.
14. Способ по п. 11, в котором обнаружение включает в себя этап, на котором:
обнаруживают перемещение с использованием последовательности МР навигаторов.
15. Способ по п. 11, в котором обнаружение артефактов включает в себя этап, на котором:
применяют по меньшей мере один алгоритм, который измеряет согласованность данных на каждом канале.
16. Способ по п. 11, в котором обнаруженный артефакт включает в себя по меньшей мере один из:
пичковых артефактов;
артефактов пульсации;
артефактов дыхания;
артефактов глотания и
артефакты сердечных движений.
17. Способ по п. 11, в котором множество катушечных каналов включает в себя по меньшей мере 16 независимых и параллельных каналов.
18. Постоянный машиночитаемый носитель данных, несущий программное обеспечение, которое управляет одним или более электронными устройствами обработки данных для осуществления способа по п. 11.
19. Электронное устройство обработки данных, выполненное с возможностью осуществления способа по п. 11.
20. Система формирования изображений, содержащая:
один или более процессоров, выполненных с возможностью:
обнаруживать артефакты в магнитно-резонансных данных на каждом из множества каналов, причем каждый канал данных пространственно локализован;
выбирать магнитно-резонансные данные из каждого канала в соответствии с заметностью обнаруженных артефактов и
реконструировать одно или более изображений с использованием выбранных магнитно-резонансных данных.
RU2014153004A 2012-06-05 2013-06-03 Поканальное снижние насыщенности артефактами в параллельном мрт RU2624401C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261655572P 2012-06-05 2012-06-05
US61/655,572 2012-06-05
PCT/IB2013/054558 WO2013182967A1 (en) 2012-06-05 2013-06-03 Channel by channel artifact reduction in parallel mri

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014153004A RU2014153004A (ru) 2016-08-10
RU2624401C2 true RU2624401C2 (ru) 2017-07-03

Family

ID=48832962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014153004A RU2624401C2 (ru) 2012-06-05 2013-06-03 Поканальное снижние насыщенности артефактами в параллельном мрт

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10180482B2 (ru)
EP (1) EP2856198A1 (ru)
JP (1) JP2015518769A (ru)
CN (1) CN104541179B (ru)
BR (1) BR112014030441A2 (ru)
RU (1) RU2624401C2 (ru)
WO (1) WO2013182967A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101825623B1 (ko) * 2015-07-30 2018-02-05 서울대학교산학협력단 광 검출기
EP3477583A1 (en) * 2017-10-31 2019-05-01 Koninklijke Philips N.V. Deep-learning based processing of motion artifacts in magnetic resonance imaging data
EP3557274A1 (en) * 2018-04-19 2019-10-23 Koninklijke Philips N.V. Automatic artifact detection and pulse sequence modification in magnetic resonance imaging
DE102018218057A1 (de) * 2018-10-22 2020-04-23 Siemens Healthcare Gmbh Überwachen eines Patienten in einer Magnetresonanzanlage
CN109917315B (zh) * 2019-04-30 2021-09-28 上海联影医疗科技股份有限公司 磁共振成像扫描方法、装置、计算机设备和存储介质
CN112147555B (zh) * 2019-06-28 2024-04-16 西门子(深圳)磁共振有限公司 呼吸信号分离方法、装置及系统
DE102021210601B3 (de) * 2021-09-23 2022-11-17 Siemens Healthcare Gmbh Ermittlung einer Außenkontur bei MR-Bildgebung
CN117388305A (zh) * 2023-10-12 2024-01-12 成都鸣石峻致科技有限公司 一种高纵向分辨率的岩样测量系统及测量方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020181753A1 (en) * 2001-04-13 2002-12-05 Jingfei Ma Adaptive data differentiation and selection from multi-coil receiver to reduce artifacts in reconstruction
US20040135579A1 (en) * 2001-02-23 2004-07-15 Masahiro Takizawa Magnetic resonance imaging apparatus and method
US20060049829A1 (en) * 2002-04-30 2006-03-09 Masahiro Takizawa Magnetic resonance imaging device
RU2007144585A (ru) * 2005-05-02 2009-06-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl) Независимая коррекция влияния движения в соответствующих сигнальных каналах системы для получения магнитно-резонансных изображений
RU2434238C2 (ru) * 2006-07-18 2011-11-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Подавление артефакта при многокатушечной магнитно-резонансной визуализации
US20120112751A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Arne Littmann Method and magnetic resonance system for combining signals acquired from different acquisition coils

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001325583A (ja) 2000-03-08 2001-11-22 Fuji Photo Film Co Ltd 画像処理方法および画像処理装置
WO2005084540A1 (ja) * 2004-03-04 2005-09-15 Hitachi Medical Corporation 磁気共鳴イメージング装置
US8711144B2 (en) * 2006-08-01 2014-04-29 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Perception-based artifact quantification for volume rendering
US7688068B2 (en) 2008-05-06 2010-03-30 General Electric Company System and method for using parallel imaging with compressed sensing
EP2293248A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Motion monitoring system for monitoring motion within a region of interest
CN103038660B (zh) 2010-03-23 2016-03-02 马克思-普朗克科学促进协会 利用正则非线性反演重建过程对mr图像的序列进行重建的方法和设备
CN102005031B (zh) * 2010-11-03 2012-05-02 宁波鑫高益磁材有限公司 一种mri系统中k空间采样数据的运动伪影消除方法及装置
EP2615470A1 (en) * 2012-01-12 2013-07-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. MR imaging with B1 mapping

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040135579A1 (en) * 2001-02-23 2004-07-15 Masahiro Takizawa Magnetic resonance imaging apparatus and method
US20020181753A1 (en) * 2001-04-13 2002-12-05 Jingfei Ma Adaptive data differentiation and selection from multi-coil receiver to reduce artifacts in reconstruction
US20060049829A1 (en) * 2002-04-30 2006-03-09 Masahiro Takizawa Magnetic resonance imaging device
RU2007144585A (ru) * 2005-05-02 2009-06-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl) Независимая коррекция влияния движения в соответствующих сигнальных каналах системы для получения магнитно-резонансных изображений
RU2434238C2 (ru) * 2006-07-18 2011-11-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Подавление артефакта при многокатушечной магнитно-резонансной визуализации
US20120112751A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Arne Littmann Method and magnetic resonance system for combining signals acquired from different acquisition coils

Also Published As

Publication number Publication date
US10180482B2 (en) 2019-01-15
EP2856198A1 (en) 2015-04-08
RU2014153004A (ru) 2016-08-10
JP2015518769A (ja) 2015-07-06
CN104541179B (zh) 2017-12-29
BR112014030441A2 (pt) 2017-06-27
CN104541179A (zh) 2015-04-22
US20150115963A1 (en) 2015-04-30
WO2013182967A1 (en) 2013-12-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2624401C2 (ru) Поканальное снижние насыщенности артефактами в параллельном мрт
Naismith et al. Radial diffusivity in remote optic neuritis discriminates visual outcomes
US9488709B2 (en) Restriction of the imaging region for MRI in an inhomogeneous magnetic field
JP5608650B2 (ja) 磁気共鳴分光画像データを用いたｐｅｔ又はｓｐｅｃｔ放射線撮像システムの減衰補正
Nelles et al. Diffusion tensor pyramidal tractography in patients with anterior choroidal artery infarcts
JP4880173B2 (ja) 高速事前スキャン・データの解析を用いた多重受信器ｍｒデータの自動コイル選択
Motwani et al. High-resolution versus standard-resolution cardiovascular MR myocardial perfusion imaging for the detection of coronary artery disease
Motwani et al. Advanced cardiovascular magnetic resonance myocardial perfusion imaging: high-spatial resolution versus 3-dimensional whole-heart coverage
Filippi et al. Magnetic resonance diffusion tensor imaging and tractography of the lower spinal cord: application to diastematomyelia and tethered cord
JP5559848B2 (ja) 複数タイプの磁気共鳴映像を同時に生成する装置及びその方法
JP2014064889A (ja) 医療映像装置及びその制御方法
CN104838279B (zh) 具有不明显的副作用的局部伪影降低
CN104736062B (zh) Mr接收线圈定位和基于mr的衰减校正
JP2017051483A (ja) 画像処理装置及び磁気共鳴イメージング装置
Mirasol et al. Assessing reperfusion with whole-brain arterial spin labeling: a noninvasive alternative to gadolinium
RU2627063C2 (ru) Адаптивное ключевое сжатие для динамической магнитно-резонансной визуализации с улучшенной контрастностью
JP2017511227A (ja) 改善された多相動的造影磁気共鳴撮像方法
EP3049818B1 (en) Mr-based attenuation correction in pet/mr imaging with dixon pulse sequence
US10362992B2 (en) System and method for detection of motion in dynamic medical images
US10215820B2 (en) Differentiating tissues with MR imaging
JP7292840B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
Ngamsombat et al. Evaluation of ultrafast wave–controlled aliasing in parallel imaging 3D-FLAIR in the visualization and volumetric estimation of cerebral white matter lesions
US20160003926A1 (en) Medical imaging method and apparatus
US20230377112A1 (en) Magnetic Resonance Imaging of Breast Micro-Calcifications
US20240171660A1 (en) Systems and methods of protocol adjustment in medical imaging

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180604