[发明专利]用于重构并行获取的MRI图像的系统

说明书

这是由D.Weller等人在2011年10月6日提交的临时申请序列号为No.61/543,909的非临时申请。

技术领域

本发明涉及一种用于在MR成像中进行并行图像处理的系统，这是通过在生成第二MR图像数据集合中使用第二权重集合来实现的，所述第二MR图像数据集合表示具有相对于使用第一权重集合和所生成的包括k空间数据子集的校准数据集合得到的第一合成MR图像数据集合来说减小的数据分量集合的单个图像。

背景技术

已知的用于从由多个RF线圈获取的并行MR图像生成图像的系统提供降低质量的图像，并且相对较慢。依据发明原理的一种系统解决了该缺陷以及相关问题。

发明内容

一种系统使用结合有GRAPPA(全局自动校准部分并行采集)(一种并行成像方法)的压缩传感(CS)来加速磁共振(MR)成像，以便由高度欠采样的数据重构图像，与单独使用GRAPPA的重构相比其具有显著改进的误差(例如，均方根误差(RMSE))。一种用于在MR成像中进行并行图像处理的系统包括多个MR成像RF线圈，用于单独接收表示患者解剖切片的MR成像数据。MR成像系统使用该多个RF线圈来获取该切片的对应多个图像数据集合。图像数据处理器包括至少一个处理装置，其被调节成得到用于生成校准数据集合的第一权重集合，该校准数据集合包括表示该多个图像数据集合的合成图像数据的k-空间数据的子集。该至少一个处理装置在生成第一MR图像数据集合中使用该校准数据集合，使用该校准数据集合和该生成的第一MR图像数据集合得到第二权重集合，并且在生成第二MR图像数据集合中使用该第二权重集合，该第二MR图像数据集合表示具有相对于第一合成MR图像数据集合而言减小的数据分量集合的单个图像。

附图说明

图1示出了依据发明原理的一种用于在MR成像中进行并行图像处理的系统。

图2A示出了依据发明原理的组合量值二维参考图像，并且图2B示出了依据发明原理的一种参考线圈图像的四级‘9-7’离散小波变换(DWT)。

图3示出了依据发明原理的利用第一采集参数集合获取的并且使用具有(a)非正则化、(b)吉洪诺夫(Tikhonov)(最小能量)正则化、和(c)稀疏促进正则化的GRAPPA重构生成的组合量值和差图像。

图4示出了依据发明原理的利用第二采集参数集合获取的并且使用具有(a)非正则化、(b)吉洪诺夫(最小能量)正则化、和(c)稀疏促进正则化的GRAPPA重构生成的组合量值和差图像。

图5示出了依据发明原理的利用第三采集参数集合获取的并且使用具有(a)吉洪诺夫(最小能量)正则化和(b)稀疏促进正则化的GRAPPA重构生成的组合量值和差图像。

图6示出了依据发明原理的用于在MR成像中进行并行图像处理的系统所执行的过程的流程图。

具体实施方式

一种系统使用结合有GRAPPA(一种并行成像方法)的压缩传感(CS)来加速磁共振(MR)成像，以便由高度欠采样的数据重构图像，与单独使用GRAPPA的重构相比其具有显著改进的误差(RMSE)。该GRAPPA和CS的组合使用CS，以便通过使用线圈图像的同步稀疏惩罚函数来找到更好的GRAPPA核(kernel)。该方法通过将问题公式化成对于ACS线(line)的核的最小二乘拟合和使用具有该核的GRAPPA生成的图像的稀疏性的联合优化来实施。该系统从利用多个线圈的高度欠采样的并行获取来重构质量图像。该系统包括计算装置(例如，计算机，膝上型电脑，DSP(数字信号处理器)，图形输入板，便携式无线电话)，其从MR成像系统的每个RF线圈接收所获取的数据，并且整合(integrate)数据以产生重构的图像。重构的图像被显示给用户，并保存到电子存储装置(例如，硬盘驱动器)。

笛卡尔磁共振成像(MRI)包括通过对对应于线的轨迹进行编码来对三维(3D)空间傅立叶变换(k-空间)进行采样，所述线并行于横向平面上的均匀间隔的二维网格中的“读出”方向，包括正交“相位编码”方向。获取时间与编码的k-空间线的数目和范围成比例。获取时间不受读出方向上的采样间距的影响，因为沿线的采样间距不会影响k-空间轨迹的总长度。常见的成像受限于空间分辨率、图像尺寸(视野)、信噪比(SNR)和获取时间之间的折衷。对于被分成Δx×Δy×Δz mm³的体素(具有k_x读出方向)的X×Y×Z mm³容积，时间T成比例于