[发明专利]傅里叶空间中的磁共振指纹识别

说明书

本发明涉及一种磁共振成像系统(100、400)，包括用于存储机器可执行指令(140)和MRF脉冲序列命令(142)的存储器(134)。所述MRF脉冲序列命令被配置用于控制所述磁共振成像系统根据磁共振指纹识别协议来采集MRF磁共振数据(144)。所述存储器还包含经傅里叶变换的磁共振指纹识别词典(150)。所述经傅里叶变换的磁共振指纹识别词典包括针对至少一个固有性质(152)的条目。所述磁共振成像系统还包括用于控制所述磁共振成像系统的处理器(130)。对所述机器可执行指令的执行使所述处理器：通过利用所述MRF脉冲序列命令控制所述磁共振成像系统来采集(200)描述感兴趣区域(109)的MRF磁共振数据(144)，其中，所述感兴趣区域被划分成体素；使用所述MRF磁共振数据来构建(202)针对所述体素中的每个体素的MRF信号(146)；通过对针对所述体素中的每个体素的所述MRF信号进行傅里叶变换来构建(204)经傅里叶变换的MRF信号(148)；并且使用所述经傅里叶变换的MRF信号和所述经傅里叶变换的磁共振指纹识别词典来确定(206)针对所述体素中的每个体素的所述至少一个固有性质。在确定所述至少一个固有性质之前，所述经傅里叶变换的MRF信号被截取到预定数量的项。

技术领域

本发明涉及磁共振成像，具体地涉及磁共振指纹识别技术。

背景技术

磁共振指纹识别(MRF)是在时间上分布的多个RF脉冲被应用使得它们使来自不同材料或组织的信号对测量到的磁共振(MR)信号具有独特贡献的技术。来自一组物质或固定数量的物质的预先计算的信号贡献的有限词典与测量到的MR信号进行比较。这能够例如用来确定诸如T1、T2和B1+值的固有性质。在其他范例中，预先计算的信号的词典与测量到的信号之间的比较能够用来确定单个体素内的材料成分。例如，如果已知体素仅包含水、脂肪和肌肉组织，则仅需考虑来自这三种材料的贡献，并且体素内组分匹配能够用来准确地确定体素的成分。在Ma等人的期刊文章“Magnetic Resonance Fingerprinting”(Nature，第495卷，第187至193页,doi:10.1038/nature11971)中介绍了磁共振指纹识别技术。

发明内容

本发明在独立权利要求中提供了一种磁共振成像系统、一种计算机程序产品以及一种方法。在从属权利要求中给出了实施例。

Ma等人的Nature文章介绍了磁共振指纹识别的基本思想和用于描述该技术的术语，例如词典。在本发明中，磁共振指纹识别使用已经被傅里叶变换并且将其匹配到也已经被傅里叶变换的磁共振指纹识别词典的磁共振指纹识别信号来执行。这可以具有使得磁共振指纹识别能够使用更高程度的欠采样被执行并且由此实现对MRF协议的加速的优点。由于欠采样的程度被增加，MRF信号中将会存在增加数量的伪影，该伪影作为噪声或高时频振荡出现在信号中。实施例可以通过将经时间傅里叶变换的MRF信号匹配到经傅里叶变换的MRF词典来提供排除欠采样伪影的改善的手段。在该匹配过程期间，时频域中的经傅里叶变换的MRF信号的项的数量被限制到预定数量的项。高频采样伪影被有效地滤除，并且仅MRF信号的低频行为用于匹配。

在一个方面中，本发明提供了一种磁共振成像系统，包括用于存储机器可执行指令并且用于存储MRF脉冲序列命令的存储器。MRF是磁共振指纹识别的首字母缩略词。MRF脉冲序列命令是针对特定脉冲序列命令的标签。如本文中使用的脉冲序列命令包含能够直接用于根据能够由处理器转换成这样的指令的磁共振成像协议或数据控制磁共振成像系统的指令。例如，脉冲序列命令通常被布置为一系列时序图。用于表示或存储时序图的这种信息或数据可以用来生成脉冲序列命令。所述MRF脉冲序列命令被配置用于控制所述磁共振成像系统根据磁共振指纹识别协议来采集MRF磁共振数据。所述存储器还包含傅里叶变换磁共振指纹识别词典。傅里叶变换磁共振指纹识别词典是已经被时间傅里叶变换成频谱分布的磁共振指纹识别词典；所述傅里叶变换是沿着MRF信号演变的时间进展的。