[发明专利]磁共振成像系统和方法

说明书

本发明提供一种磁共振成像系统和方法。所述系统可以获取对应多个帧的多组欠采样K空间数据。每组所述欠采样K空间数据是通过采用MR扫描仪从所述多个帧的一帧中受试目标的多个片层位置同时获取得到。所述系统可以基于所述多个帧的多组欠采样K空间数据重建多个参考片层图像。每个参考片层图像可以代表所述多个帧中多于一帧的其中一个所述片层位置。所述系统还可以基于所述多组欠采样的K空间数据和所述多个参考片层图像来重建多个图像序列。每个所述图像序列可以对应于一个所述片层位置，并且包括所述多个帧中对应片层位置的多个片层图像。

相关申请

本申请要求申请日为2019年10月21日，申请号为16/658,297的美国申请以及申请日为2020年03月18日，申请号为16/823,274的美国申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及同时多层激发/采集(英文简称为SMS，英文全称为Simultaneous Multi-slice)磁共振成像系统和方法。

背景技术

磁共振成像(英文简称为MRI，英文全称为MagneticResonance Imaging)是临床疾病诊断和/或治疗的重要工具。例如，磁共振成像已广泛应用于心脏病的评估诊断中。对扫描目标的常规影像的磁共振扫描，每次屏气只扫描一到两片，而一次完整的将心脏影像扫描需要多次屏气，这可能会延长扫描时间，并且扫描目标也会感到不适。此外，这对于一些反复屏气困难的扫描目标来说是一个挑战。SMS成像(中文为：同时多层激发/采集成像)技术和压缩感知(英文简称为CS，英文全称为Compressed Sensing)技术是有望用于加速MR扫描的两种技术。SMS成像技术可以同时激发受试目标(如扫描目标)的多个片层位置。CS技术可以基于一小部分K空间数据实现精确重建，而不是基于整个K空间数据。因此，亟需提供一种系统和方法，通过结合SMS成像技术和CS技术来加速MR扫描，以省去重复屏气以及提高扫描效率。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种SMS磁共振系统。该系统可以包括至少一个存储设备，其存储一组指令；以及至少一个处理器，用于与所述至少一个存储设备通信。当执行所述一组指令时，所述至少一个处理器可以用于指示所述系统执行以下操作：在多个帧的每一帧期间，所述至少一个处理器可以用于指示所述系统驱动MR扫描仪，将多个相位编码(英文简称为PE，英文全称为Phase-encoding)步骤应用于受试目标的每个片层位置，从而获取一组回波信号。相位调制磁场梯度可以应用在所述帧的多个PE步骤的至少一些PE步骤的每一个步骤期间。对于所述多个帧的每一帧，所述至少一个处理器可以用于指示所述系统基于对应的回波信号组重建混叠图像，所述混叠图像代表所述帧中的多个片层位置。所述至少一个处理器还可以用于指示系统基于所述多个混叠图像生成多个参考片层图像。每一个参考片层图像可以代表所述多个帧中多于一帧的其中一个片层位置。所述至少一个处理器还进一步用于指示所述系统基于所述多个混叠图像和所述多个参考片层图像重建至少一个片层图像。所述至少一个片层图像中的每一个可以代表所述多个帧的一个帧中的一个片层位置。

在一些实施例中，所述多个片层位置可以包括第一片层位置和至少一个第二片层位置。在每个PE步骤中，所述至少一个第二片层位置和所述第一片层位置之间的每个相位差可以是不同的，其中所述PE步骤对应于K空间中相同位置处的PE线(中文为：相位编码线)，并且应用于所述多个帧的一对帧中。

在一些实施例中，所述至少一个第二片层位置可以包括一个第二片层位置。在每个PE步骤中，所述第二片层位置和所述第一片层位置之间的相位差可以改变180度，其中所述PE步骤对应于K空间中相同位置处的PE线，并且应用于所述多个帧的一对帧中。

在一些实施例中，所述至少一个第二片层位置可以包括两个第二片层位置。在每个PE步骤中，所述第一片层位置和一个所述第二片层位置之间的相位差可以改变120度，所述第一片层位置和另一个所述第二片层位置之间的相位差可以改变240度，其中所述PE步骤对应于K空间中相同位置处的PE线，并且应用于所述多个帧的一对帧中。