专利名称:Epi中使用自导航实时相位校正的图像伪影减少系统和方法当例如人体组织的物质经受到均勻磁场(极化场Btl)时,组织中自旋的各个磁矩试图与该极化场对齐,却在它周围在它们的特征Larmor频率处以随机顺序旋进。如果物质或组织经受到位于x_y平面内且临近Larmor频率的磁场(激励场,则净对齐矩(net aligned moment),或者“纵向磁化”Mz可能被旋转或“翻转”到χ-y平面中以产生净横向磁矩Mt。如本领域技术人员所意识到的,一般采用一个或多个射频(RF)脉冲来产生激励场 B1,激励场B1被施加到物质或组织,由此操纵(manipulate)其总体自旋。在施加B1激励场之后,获取并处理总体自旋所发出的信号以形成图像。依赖于所采用的技术,总体自旋可以在获取图像信号前经受干涉动作。有多种在MR设置中采用的成像技术。例如,回波平面成像(EPI)是一种在MR成像领域中经常使用的快速成像技术。一般而言,在EPI技术的实现期间,通过使用一个或多个“拍摄(shots) ”而获取整个二维k-空间数据集,其中每个拍摄典型地通过具有交替极性的读出梯度的序列而获取多个k-空间行。EPI生成“快照”图像并已经对于各种MR成像应用采用EPI,包括扩散加权成像和功能 MR 成像(fMRI)。然而,EPI技术能够受到若干缺点的影响。例如,由于具有交替极性的读出梯度, 典型地在k空间内每第二行(every second line)数据向后横越(traversed backward) 因此,在傅立叶变换应用到其上之前,此类数据典型地作时间反转。事实是几乎总有不对称的调制破坏MR信号(由于涡流、接收器滤波器不对称、伴随场等等)以及对每隔一个回波时间反转的需要导致偶数回波和奇数回波之间交替的信号调制,这带来公知的Nyquist重影伪影(Nyquist ghost artifact) 0 EPI中缺点的另一示例是由于漂移B。场,在不同时间点获得的多个图像上成像对象发生的移位。可以采用硬件改善和预补偿(例如,用于减少涡流的梯度预加强)来减少诸如 Nyquist重影伪影等重影伪影效果。然而,在图像重建期间仍然需要一种或多种重影校正方法以在采用EPI技术时将Nyquist重影进一步降低到可接受的水平。此类校正方法典型地被称作相位校正方法,因为它们校正或最小化与读出一起的相位调制或误差,其通常是幅度调制中的主项。—种常见的相位校正方法在通过成像扫描收集成像数据之前通过参考扫描而收集非相位编码参考数据。使用非相位编码参考数据,能够确定奇数回波和偶数回波之间的相位差(即,静态调制)。为了最小化Nyquist重影伪影,将该相位差从通过后续成像扫描所收集的成像数据中移除。该类型的相位校正方法经常在静态EPI中使用,其中在参考扫描之后获取单一时间点的EPI图像。当所采用的EPI技术为动态EPI技术(例如fMRI,其中收集EPI图像的时间序列) 时也可能使用其它校正方法。经常地,由于例如温度相关漂移等因素,动态EPI技术生成与读出一起的附加调制,因而导致随着时间的过去重影水平的增加(即,重影漂移)。典型地, 上文讨论的关于静态EPI的相位校正方法无法考虑此类附加的调制。为了解决该重影漂移问题,经常采用基于导航的校正方法。例如,可对于每个时间帧处的EPI数据收集非相位编码导航回波以校准奇数回波和偶数回波之间的附加调制。使用由导航回波脉冲引出的导航回波数据,能在图像重建期间校正每时间帧的调制。如果还采用非相位编码参考扫描,则在图像重建期间还可以校正从参考扫描中测量的静态调制。关于导航回波,导航回波脉冲典型地被结合到扫描回波行列(scan echo train) 中作为其前几个回波(例如,3-6个回波),其主要出于信噪比(SNR)考虑。然而,基于导航的校正方法也可能具有缺点。例如,导航回波典型地延长回波行列并且因此减少每重复时间(TR)的片段(slice)的最大数目。更重要地是,假设中心回波(相应于覆盖k空间中心的回波,其对大多数信号能量作贡献)经历的附加调制与导航回波预测的相同。当该假设并不真实的时候,中心回波的调制将不能得到良好地校正,从而仍然导致Nyquist重影的明显漂移。因此期望提供一种装置和方法以至少最小化EPI中的Nyquist重影。
依照本发明的一方面,一种磁共振成像(MRI)装置包括具有定位在磁体的孔周围的多个梯度线圈的MRI系统,以及由脉冲模块控制以传输射频(RF)信号到RF线圈组件从而获取MR图像的RF开关和RF收发器系统。该MRI装置还包括编程为实现配置成引出扫描数据的扫描序列的计算机,其中该扫描序列包括回波平面成像(EPI)序列,其配置成引出图像数据,以及获取扫描数据。还编程该计算机以操纵扫描数据,从而确定图像数据中造成Nyquist重影的第一多个相位误差、从图像数据中移除第一多个相位误差以及基于已经从中了移除第一多个相位误差的图像数据重建图像,其中所操纵的扫描数据不具有导航回 ^(navigator echo data)。依照本发明的另一方面,一种磁共振(MR)成像方法包括通过至少一个MR线圈而获取MR数据,其中MR数据包括回波平面成像(EPI)数据,以及根据EPI数据确定用于相位校正的第一组系数,其中确定第一组系数并不依赖于导航回波数据。该方法还包括采用第一组系数来移除EPI数据中的Nyquist重影相位误差,以及根据已经从中移除了 Nyquist 重影相位误差的EPI数据重建多个图像。依照本发明的另一方面,一种计算机可读存储介质,其具有存储于其上的指令序列,其中,当指令序列被计算机执行时,促使计算机发起采用回波平面扫描(EPI)序列的磁共振(MR)扫描,EPI序列配置为引出成像数据,以及根据成像数据确定第一组相位校正系数,其中第一组相位校正系数的确定并不依赖于导航回波数据。这些指令还促使计算机采用第一组相位校正系数来从成像数据中移除造成Nyquist重影的第一组相位误差以及从已经移除了第一组相位误差的成像数据中重建至少一个图像。各种特征和优点将从下文的详细说明和附图中显而易见。附图示出了目前考虑用于执行本发明的实施例。附图中图1是依照本发明实施例的MR系统的方框图。图2是用于最小化动态EPI中成像对象的移位和Nyquist重影的技术的流程图。 位校正方程可以通过将表示为在时间t所获取的k空间EPI数据而公式化。kx是读出轴,而1^是相位编码轴。假设偶数回波和奇数回波之间的调制只在相位特征方面(即, 没有幅度调制)。沿着kx对i(Oy,0进行傅立叶逆变换产生了混合ky_x空间中的时间序列数据d(x,ky,t)。出于公式化的目的,假设相位编码是位于ky = nAky处,其中Aky是ky方向上
的Nyquist采样间隔,
本发明的名称为EPI中使用自导航实时相位校正的图像伪影减少系统和方法,提供一种装置和方法包括计算机(24,36,68),其被编程为实现配置为引出扫描数据的扫描序列,其中该扫描序列包括配置为引出图像数据的回波平面成像(EPI)序列,以及还被编程为获取扫描数据。计算机(24,36,68)还被编程为操纵扫描数据,以确定图像数据中造成Nyquist重影的第一多个相位误差、从图像数据中移除该第一多个相位误差并且基于已经从中移除了该第一多个相位误差的图像数据来重建图像,其中所操纵的扫描数据不具有导航回波数据。
Epi中使用自导航实时相位校正的图像伪影减少系统和方法
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