[发明专利]具有相位校正的PROPELLER MRI

说明书

技术领域

本发明涉及用于一种对置于检查体积内的身体进行磁共振成像（MRI） 的设备。

此外，本发明涉及一种MRI的方法和用于磁共振（MR）设备的计算 机程序。

背景技术

在MRI中，对置于MR设备的检查体积内的均匀磁场中的物体（患者） 施加包括了射频（RF）脉冲和切换式磁场梯度的脉冲序列。以这种方式， 生成MR信号，其借助于RF接收天线进行扫描，以便获得有关所述对象 的信息并对其图像进行重建。由于它最初的发展，MRI应用的临床相关领 域的数量已经取得巨大的增长。MRI可应用到几乎身体的每个部分，并且 它可用于获得重要的人体功能信息。脉冲序列（其在MRI扫描期间进行施 加）在确定重建图像的特征（诸如，对象内部的位置和方向、尺寸、分辨 率、信噪比、对比度、对移动的敏感度等）上扮演着重要的角色。MRI设 备的操作者必须为各个应用选择合适的序列并且必须调整和优化它的参 数。

在已知的所谓PROPELLER观念（具有增强的重建的周期旋转的重叠 平行线，见James G.Pipe:“Motion Correction With PROPELLER MRI: Application to Head Motion and Free-Breathing Cardiac Imaging”,Magnetic  Resonance in Medicine,vol.42,1999,963-969页）中，MR信号采集到k空间 中的N个数据带（strip）上，每一个数据带包括L条平行线，其对应笛卡 尔k空间采样方案中的L最低频率相位编码线。每个数据带（其也被称为 k空间叶片）在k空间中旋转达的角度，使得整个MR数据集 在k空间中近似涵盖了圆。如果希望具有直径M的数据矩阵，则例如这样 选择L和N，使得L·N＝M·π/2。PROPELLER的一个本质特征是针对每 个k空间叶片采集具有直径为L的k空间的中心圆部分。这一中心部分可 用于为每一个k空间叶片重建低分辨率图像。这些低分辨率图像或者他们 的k空间表示彼此进行比较，从而去除由于患者运动造成的平面内的位移 和相位误差。另外，应用适当的技术（诸如互相关）来确定所采集的哪一 个k空间叶片具有明显贯通面位移。当在重建最终MR图像之前将k空间 中的MR信号组合时，在k空间叶片重叠的区域中，优选使用来自k空间 叶片的具有最小量贯通面运动的MR数据，从而减少由贯通面运动引起的 伪影。PROPELLER技术利用k空间的中心部分中的过采样，以获得MR 图像采集技术，其对于MR信号采集期间被检查患者的运动具有较好的鲁 棒性。

在将来自各k空间叶片的MR信号进行组合之前的必要步骤是确保旋 转点正好位于k空间的中点。由于切换式磁场梯度的不完美，这通常是不 严格准确的。这些不完美主要导致图像空间中所采集的MR信号的相位误 差。根据常规的PROPELLER方案，从每个k空间叶片中简单地完全去除 图像空间中的所有低频空间变化相位，同时去除k空间平移并消除在MR 图像上缓慢变化同时可能从一个叶片到另一个叶片发生变化的有关运动的 相位转移。

常规PROPELLER概念的缺点在于所采集的MR信号的相位信息大部 分在上述相位校正处理期间丧失。这使其不可能重建复数MR图像，因为 需要或者至少期望大量的MR采集方法（诸如像反转恢复（IR））。而且， 常规方法在使用某些MR采集方法（诸如，IR和平衡快速梯度回波（BFFE） 序列）来量化MR图像中带来了若干伪影。

WO2007/013423A1公开了一种应用于PROPELLER成像中的相位校 正方案，其中将所采集的MR信号数据的子集选定为参考数据集，从所述 参考数据集中计算用于校正的相位角度。之后，将相应的相位校正用于所 有所采集的MR信号数据。根据已知的方案，为各个k空间叶片计算相位 校正。这可以通过从每一个k空间叶片选择参考数据以为相应的叶片导出 相位校正而实现，或者通过仅从若干k空间叶片中选择参考数据集而实现， 其中通过在不同k空间叶片之间插值而计算各个k空间叶片的相位校正。