[go: up one dir, main page]

RU2620789C2 - Черезплоскостной навигатор - Google Patents

Черезплоскостной навигатор Download PDF

Info

Publication number
RU2620789C2
RU2620789C2 RU2014143050A RU2014143050A RU2620789C2 RU 2620789 C2 RU2620789 C2 RU 2620789C2 RU 2014143050 A RU2014143050 A RU 2014143050A RU 2014143050 A RU2014143050 A RU 2014143050A RU 2620789 C2 RU2620789 C2 RU 2620789C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
navigation
magnetic resonance
image
data
imaging
Prior art date
Application number
RU2014143050A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014143050A (ru
Inventor
Вэй ЛИНЬ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2014143050A publication Critical patent/RU2014143050A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2620789C2 publication Critical patent/RU2620789C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/567—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution gated by physiological signals, i.e. synchronization of acquired MR data with periodical motion of an object of interest, e.g. monitoring or triggering system for cardiac or respiratory gating
    • G01R33/5673—Gating or triggering based on a physiological signal other than an MR signal, e.g. ECG gating or motion monitoring using optical systems for monitoring the motion of a fiducial marker
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/565—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities
    • G01R33/56509—Correction of image distortions, e.g. due to magnetic field inhomogeneities due to motion, displacement or flow, e.g. gradient moment nulling
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
    • G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/385—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field using gradient magnetic field coils
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/543—Control of the operation of the MR system, e.g. setting of acquisition parameters prior to or during MR data acquisition, dynamic shimming, use of one or more scout images for scan plane prescription
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/5608—Data processing and visualization specially adapted for MR, e.g. for feature analysis and pattern recognition on the basis of measured MR data, segmentation of measured MR data, edge contour detection on the basis of measured MR data, for enhancing measured MR data in terms of signal-to-noise ratio by means of noise filtering or apodization, for enhancing measured MR data in terms of resolution by means for deblurring, windowing, zero filling, or generation of gray-scaled images, colour-coded images or images displaying vectors instead of pixels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/483—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy
    • G01R33/4833—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices
    • G01R33/4835—NMR imaging systems with selection of signals or spectra from particular regions of the volume, e.g. in vivo spectroscopy using spatially selective excitation of the volume of interest, e.g. selecting non-orthogonal or inclined slices of multiple slices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/561—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
    • G01R33/5619—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences by temporal sharing of data, e.g. keyhole, block regional interpolation scheme for k-Space [BRISK]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)

Abstract

Использование: для передающей или приемной антенны летательного аппарата в дециметровом диапазоне длин волн. Сущность изобретения заключается в том, что магнитно-резонансный сканер включает в себя главный магнит, градиентные катушки и контроллер градиентных катушек, одну или более РЧ катушек, РЧ передатчик, РЧ приемник и один или более процессоров. Главный магнит формирует поле B0. Градиентные катушки и контроллер градиентных катушек формируют градиенты через поле B0. Одна или более РЧ катушек передают импульсы B1, принимают магнитно-резонансные сигналы. РЧ передатчик передает импульсы B1 на РЧ катушки для возбуждения резонанса и манипулирования им. РЧ приемник демодулирует принятые резонансные сигналы в линии данных. Один или более процессоров соединены с контроллером градиентных катушек, РЧ передатчиком и РЧ приемником и запрограммированы управлять РЧ передатчиком и контроллером градиентных катушек для реализации перемеженной многосрезовой 2D последовательности формирования изображения, которая в каждом из множества повторений (TR) формирует первую и вторую линии навигационных данных и по меньшей мере одну линию данных изображения для каждого из множества срезов. Один или более процессоров дополнительно запрограммированы: реконструировать первые линии навигационных данных из множества срезов в первое проекционное изображение навигации, реконструировать вторые линии навигационных данных из множества срезов во второе навигационное изображение; и сравнивать последовательные проекционные изображения навигации для обнаружения и корректировки 3D движения. Технический результат: обеспечение возможности быстрого обнаружения и коррекции движения. 5 н. и 17 з.п. ф-лы, 6 ил.

Description

Предмет настоящей заявки относится в общем к магнитно-резонансному (МР) формированию изображения в медицинских целях. Он находит конкретное применение в отношении обнаружения и коррекции движения при формировании изображения методом МР и будет описан конкретно в этом отношении. Однако следует понимать, что он также находит применение в других сценариях использования и необязательно ограничен вышеупомянутым применением.
При формировании изображения головы, движение твердого тела субъекта происходит в 3 измерениях (3D) в виде движения в плоскости и движения через плоскость относительно среза/пласта, возбужденного для сканирования МРТ. Например, при 2D многосрезовом осевом или поперечном сканировании, субъекты будут отвечать на вопросы утвердительно кивком головы, который является, главным образом, вращением через плоскость вокруг оси «лево-право». Покачивание головой из стороны в сторону в качестве жеста для отрицательного ответа на вопрос является вращательным движением, главным образом, в осевой плоскости формирования изображения, но также включает в себя некоторые аспекты движения через плоскость. Коррекция движения через плоскость может происходить ретроспективно или перспективно. Ретроспективные методы, например PROPELLER (периодический поворот перекрывающихся параллельных линий с улучшенной реконструкции), не корректируют движение через плоскость при 2-мерном (2D) многосрезовом формировании изображения вследствие несогласованного объема формирования изображения. Одна категория, образованная перспективными методами, предусматривает использование дополнительного оборудования, которое требует установки и калибровки, которые продлевают общее время сканирования. Вторая категория, образованная ретроспективными методами, предусматривает использование навигационного модуля с дополнительным радиочастотным (РЧ) возбуждением, который восприимчив к помехе от РЧ возбуждения последовательности формирования изображения.
В настоящей заявке раскрыт новый и усовершенствованный черезплоскостной навигатор, который решает вышеупомянутые и другие проблемы.
В соответствии с одним аспектом магнитно-резонансный сканер включает в себя главный магнит, градиентные катушки и контроллер градиентных катушек, одну или более РЧ катушек, РЧ передатчик, РЧ приемник и один или более процессоров. Главный магнит формирует поле B0. Градиентные катушки и контроллер градиентных катушек формируют градиенты через поле B0. Одна или более РЧ катушек передают импульсы B1, принимают магнитно-резонансные сигналы. РЧ передатчик передает импульсы B1 на РЧ катушки для возбуждения резонанса и манипулирования им. РЧ приемник демодулирует принятые резонансные сигналы в линии данных. Один или более процессоров соединены с контроллером градиентных катушек, РЧ передатчиком и РЧ приемником и запрограммированы управлять РЧ передатчиком и контроллером градиентных катушек для реализации перемеженной многосрезовой 2D последовательности формирования изображения, которая в каждом из множества TR формирует первую и вторую линии навигационных данных и по меньшей мере одну линию данных изображения для каждого из множества срезов. Один или более процессоров дополнительно запрограммированы реконструировать первые линии навигационных данных из множества срезов в первое проекционное изображение навигации, реконструировать вторые линии навигационных данных из множества срезов во второе навигационное изображение; и сравнивать последовательные проекционные изображения навигации для обнаружения и корректировки 3D движения.
В соответствии с другим аспектом способ магнитно-резонансного формирования изображения включает в себя реализацию перемеженной многосрезовой 2D последовательности формирования изображения, в которой каждое из множества повторений (TR) формирует первую и вторую линии навигационных данных и по меньшей мере одну линию данных формирования изображения для каждого из множества срезов. После каждого TR, первые линии данных из множества срезов реконструируются в первое проекционное изображение навигации. После каждого TR, первые линии данных из множества срезов реконструируются во второе проекционное изображение навигации. Последовательные проекционные изображения навигации сравниваются для обнаружения и корректировки 3D движения.
В соответствии с другим аспектом, магнитно-резонансный сканер включает в себя один или более процессоров, которые получают данные из каждой последовательности эхо-сигналов в перемеженной 2D многосрезовой последовательности формирования изображения в каждом из множества повторений TR, причем последовательность формирования изображения формирует в каждом из множества срезов линии навигационных данных, ортогональные друг другу, и линии данных формирования изображения, параллельные друг другу. Линии навигационных данных из множества срезов реконструируются в ортогональные навигационные изображения после каждого повторения TR. Последовательные реконструированные навигационные изображения сравниваются из каждого времени повторения для обнаружения движения. Линии данных формирования изображения и/или перемеженная 2D многосрезовая последовательность формирования изображения переориентируется на основании обнаруженного движения в сравниваемых навигационных изображениях.
Одно преимущество состоит в быстром методе динамического обнаружения и коррекции движения.
Другое преимущество включает в себя продолжение получения данных для формирования изображения срезов, когда происходит движение.
Другое преимущество состоит в отсутствии дополнительного оборудования.
Другое преимущество состоит в самонавигации при необходимости.
Другое преимущество включает в себя обнаружение и коррекцию движения твердого тела.
Кроме того, преимущества настоящей заявки станут понятны специалистам в данной области техники по ознакомлении с нижеследующим подробным описанием.
Изобретение можно реализовать в различных компонентах и конфигурациях компонентов и в различных этапах и конфигурациях этапов. Чертежи приведены исключительно в целях иллюстрации предпочтительных вариантов осуществления и не призваны ограничивать изобретение.
Фиг. 1 - схема варианта осуществления системы МР формирования изображений.
Фиг. 2 - схема одного варианта осуществления перемеженной последовательности МР формирования изображения с навигационным эхо-сигналом.
Фиг. 3 - схема, демонстрирующая пространственные соотношения между плоскостями навигатора и плоскостью формирования изображения.
Фиг. 4 - пример реконструированных навигационных изображений.
Фиг. 5 - пример обнаружения движения с использованием плоскостей навигации.
Фиг. 6 - блок-схема способа формирования изображений согласно одному варианту осуществления.
На фиг. 1 схематически показан вариант осуществления системы 5 МР формирования изображений. Вид в разрезе МР сканера 10 демонстрирует главные магнитные катушки 12, градиентные обмотки 14 и РЧ катушки 16. Катушки и/или обмотки заключены в корпусе 18 тороидальной формы с открытым центральным каналом 20. Субъект 22 проходит через канал 20, будучи поддерживаем на опоре 24 субъекта, которая перемещается непрерывно или пошагово. Субъект перемещается параллельно оси 26, проходящей по центру канала 20 сканера 10. Область сканирования располагается в канале 20, например в области рядом с изоцентром. Главные магнитные катушки 12 формируют главное магнитное поле B0. Градиентные 14 и/или РЧ катушки 16 формируют поля B1 или РЧ импульсы возбуждения в любой из различных конфигураций в течение фазы передачи. Градиентные катушки 14 управляются градиентным контроллером 28 для создания градиентов магнитного поля через поле B0. РЧ катушки 16 управляются РЧ передатчиком 30. Работу градиентного контроллера 28 и РЧ передатчика 30 координирует контроллер 32 последовательностей. Контроллер 32 последовательностей управляет хронированием передачи или формирования магнитных полей для реализации выбранной последовательности формирования изображения. РЧ приемник 34 демодулирует резонансные сигналы, регистрируемые РЧ катушками 16 или локальной катушкой, для формирования данных изображения. Контроллер или процессор 32 последовательностей и РЧ приемник 34 соединены с сетью 36. Сеть может представлять собой прямое соединение, непрямое соединение, проводную конфигурацию, беспроводную конфигурацию, локальную, удаленную, частную сеть, интернет или некоторую комбинацию.
Контроллер 32 сканирования отдельно или совместно с одним или более системными процессорами 38, сконфигурированный в одном или более серверах, запрограммированы управлять сканером 10 таким образом, чтобы он осуществлял выбранный протокол формирования изображения. Один или более процессоров 38 принимают и обрабатывают полученные данные формирования изображения от РЧ приемника. Один или более процессоров 38 включают в себя локальную память и/или соединение с запоминающим устройством 40. Полученные данные реконструируются одним или более процессорами 38 в изображения, например, несколько параллельных 2D срезов изображения, 3D объемное изображение и т.п. Программное обеспечение формирования изображения управляет одним или более процессорами 38 и включает в себя непереходные компьютерные инструкции, которые могут храниться в запоминающем устройстве 40, например базе данных историй болезни пациентов, локальном диске, сетевом хранилище и пр.
Рабочая станция 42 формирования изображения соединена с сетью 36. Рабочая станция 42 формирования изображения включает в себя устройство 44 отображения, один или более процессоров 46 и один или более устройств 48 ввода. Устройство 44 отображения отображает изображения, например, 2D срезы изображения. Устройство 44 отображения также может отображать меню, экраны ввода, панели, списки последовательностей формирования изображения и пр., позволяющие медицинскому работнику выбирать протокол формирования изображения. Медицинский работник использует одно из устройств 48 ввода, например клавиатуру, мышь, микрофон и пр. для ввода информации, например информации о субъекте, протокола сканирования, инструкций манипулирования изображениями и пр. Один или более процессоров 46 могут входить в состав или быть отдельными от одного или более процессоров 38, которые управляют последовательностью формирования изображения и принимают данные формирования изображения. Рабочая станция 42 формирования изображения может представлять собой настольный компьютер, портативный компьютер, планшет, мобильное устройство и пр. Изображения, данные о пациентах и другие данные сохраняются в истории болезни пациента в запоминающем устройстве 50, например, в базе данных карт стационарных больных.
При необходимости используется одна или более локальных РЧ катушек 50. Локальная катушка 50 может быть проводной или беспроводной. Локальная катушка включает в себя форму и конфигурацию, пригодную для формирования изображения локальной области субъекта. Например, локальные катушки включают в себя катушки для головы, катушки для позвоночника, катушки TMJ и пр. Локальная катушка может формировать поля B1 или может быть катушкой только для приема. Согласно варианту осуществления катушки только для приема, РЧ катушки 16 формируют импульсы возбуждения резонанса и манипулирования им, и локальные катушки регистрируют резонансные сигналы, которые демодулируются приемником 34 для выработки данных изображения. Данные формирования изображения передаются на один или более процессоров 38 для реконструкции изображения.
Хотя на чертеже показан сканер на основе магнита с центральным каналом, можно также рассматривать сканеры на основе C-образного магнита, открытые сканеры, и пр.
Фиг. 2 демонстрирует перемеженную последовательность МР 52 формирования изображения с навигационным эхо-сигналом 54 согласно одному варианту осуществления. Данные изображения получаются для множества срезов 58 (фиг. 3), например, в плоскости x, y, в течение одного времени 56 повторения (TR) перемеженной последовательности 52 формирования изображения. Импульс 60 возбуждения возбуждает резонанс, который кодируется РЧ и градиентными импульсами согласно выбранной последовательности формирования изображения для формирования резонансных сигналов, которые считываются на фазе 62 получения для каждого 58 среза. При формировании изображения методом МР в реальном времени, время 56 повторения обычно составляет около 20-30 миллисекунд. Согласно примеру, эхо-сигнал tNavx,y или навигационный эхо-сигнал 54, эхо-сигнал 1 и эхо-сигнал 2 включаются в последовательность 64 эхо-сигналов фазы 62 получения. Таким образом, контроллер последовательностей управляет контроллером градиентных катушек и РЧ передатчиком для индуцирования двух навигационных эхо-сигналов, которые считываются приемником в качестве линии данных kx=0 и ky=0 k-пространства навигации. Можно рассматривать и другие линии k-пространства навигации. После (или до) индукции и считывания навигационных эхо-сигналов, множество эхо-сигналов с каждой из множества кодировок фазы и их сохранения в памяти k-пространства для соответствующего среза. Обычно лишь часть линий данных k-пространства каждого среза считываются в каждом TR. Для заполнения k-пространства для каждого среза может потребоваться несколько TR. В конце каждого TR, линии данных kx=0 из всех срезов реконструируются, например, посредством обратного 2D преобразования Фурье для формирования одного проекционного изображения 66 навигации в плоскости, поперечной плоскости изображений 58 среза. Линии данных ky=0 из всех срезов реконструируются во второе навигационное изображение 68, ортогональное как изображениям 58 среза, так и первому навигационному изображению 66. Сравнивая навигационные изображения в одном TR с навигационными изображениями из предыдущего TR, легко определить движение между двумя TR в 3 измерениях. Порядок и состав последовательности 64 эхо-сигналов определяются протоколом формирования изображения. Навигационное изображение 66 представляет собой проекционное изображение, проецируемое в y-направлении, и проекционное изображение 68 представляет собой проекционное изображение, проецируемое в x-направлении.
На фиг. 3 проиллюстрированы пространственные соотношения. 2D срезы 58 изображения задаются в нескольких параллельных плоскостях. Навигационные изображения 66 и 68 ортогональны плоскости изображения и друг другу. Навигационные изображения 66, 68 показаны в k-пространстве, где одно изображение 66 ориентировано в плоскости z-y, и одно изображение 68 ориентировано в плоскости z-x. Срезы 58 изображения лежат в параллельных x-y плоскостях. Ось z может быть параллельна оси 26 субъекта для формирования осевых срезов или других.
В альтернативном варианте осуществления, навигация 54 внедряется в данные формирования изображения. Получаются данные формирования изображения, например, радиальное получение, где возбуждения осуществляются ортогонально, и данные реконструированных изображений действуют как навигационные изображения 66, 68 низкого разрешения для самонавигации.
Фиг. 4 демонстрирует пример навигационных изображений 66, 68, реконструированных после каждого снимка или TR. Изображения получаются в k-пространстве ортогональными срезу изображения. Обратное 1D преобразование Фурье (1D FT) используется для реконструкции линий ky=0 данных k-пространства и линий kx=0 данных k-пространства в пару навигационных изображений 66, 68. Пример демонстрирует сканирование мозга. Верхнее tNav или навигационное изображение 68 демонстрирует сагиттальное изображение мозга, тогда как нижнее tNav или навигационное изображение 66 демонстрирует корональное изображение. Оба изображения ортогональны, в этом примере, поперечным или осевым срезам 58 изображения.
Фиг. 5 демонстрирует пример обнаружения движения с использованием навигационных изображений. Показаны четыре опорных снимка. Первые два снимка являются осевым и корональным снимками. На снимке 3 показан промежуточный момент качания головой субъекта, когда он дает отрицательный ответ, что предусматривает вращательное движение. Снимок 4, по сравнению со снимком 1, демонстрирует различие в движении. Одно из пары tNav или навигационных изображений 66 отображается под опорными изображениями. Сравнивая навигационные изображения из последовательных TR или снимков, легко видеть, что движение произошло между снимками 6 и 7. Плоскость вращения с использованием навигационного изображения 66 измеряется под углом 15 градусов.
Навигационные изображения 66, 68 низкого разрешения сравниваются с использованием корреляции изображений в области для определения параллельного переноса и вращения. Алгоритм корреляции изображений в области вычислительно эффективен и дает быстрый результат. Затем получение данных формирования изображения корректируется в реальном времени параллельным переносом/вращения k-пространства. Данные в следующей последовательности 56 TR получаются с использованием откорректированного k-пространства для непрерывного получения.
На фиг. 6 представлена блок-схема операций способа формирования изображения методом МР согласно одному варианту осуществления. На этапе 70 импульс 60 возбуждения формируется для индуцирования резонанса в одном из срезов. На этапе 72 получается несколько резонансных сигналов, которые демодулируются для формирования пары линий навигационных данных и ряда линий данных k-пространства в одном срезе. В альтернативном варианте осуществления, получение данных внедряет формирование навигационного изображения через ортогональные поля, например, при радиальном получении. Возбуждение и получение повторяются для каждого среза, пока данные не будут получены из всех срезов. По окончании времени повторения (TR), пара навигационных изображений низкого разрешения реконструируется из линий навигационных данных k-пространства на этапе 76.
На этапе 78 принятия решения последовательные навигационные изображения сравниваются для обнаружения движения. Движение идентифицируется с использованием анатомических структур и различных стандартных методов при формировании изображения. Например, в изображениях идентифицируются одинаковые отличительные признаки, и любое изменение положения в последующих навигационных изображениях указывает параллельный перенос, вращение и т.д. В случае обнаружения движения, на этапе 80, k-пространство переориентируется для последующего получения данных с использованием измеренного движения. Альтернативно, система координат формирования изображения градиентных импульсов переориентируется для сохранения системы формирования изображений постоянной относительно системы координат изображаемой области. Процесс продолжается с переориентированным k-пространством или системой координат. На этапе 82 система определяет, имеется ли другое TR. При необходимости система затем начинает другую последовательность, начинающуюся с формирования полей B1. Если для завершения получения данных диагностического изображения не требуется никаких дополнительных TR, то на этапе 84 реконструируются линии данных k-пространства формирования изображения. Данные можно реконструировать с использованием 3D реконструкции или нескольких 2D реконструкций. Реконструированные срезы изображения или их изображения отображаются и/или сохраняются для дальнейшего просмотра на этапе 86. Реконструированные изображения могут храниться в системе управления хранением, например, системе архивации и передачи изображений (PACS), информационной системе для радиологии (RIS) и пр. Реконструированные срезы изображения могут отображаться на устройстве отображения, например, мониторе, экране компьютера и пр.
Очевидно, что в связи с конкретными иллюстративными вариантами осуществления представленные здесь определенные структурные и/или функциональные признаки описаны как включенные в определенные элементы и/или компоненты. Однако допустимо, чтобы эти признаки могли, с тем же или аналогичным успехом, также быть включены в другие элементы и/или компоненты, когда это целесообразно. Также очевидно, что разные аспекты иллюстративных вариантов осуществления можно выборочно реализовать, при необходимости для получения других альтернативных вариантов осуществления, пригодных для желаемых применений, другие альтернативные варианты осуществления могут таким образом реализовать соответствующие преимущества включенных в них аспектов.
Также очевидно, что функциональные возможности описанных здесь конкретных элементов или компонентов можно надлежащим образом реализовать посредством оборудования, программного обеспечения, программно-аппаратного обеспечения или их комбинации. Дополнительно, очевидно, что определенные элементы, описанные здесь как включенные совместно, могут в соответствующих обстоятельствах быть автономными или иначе разделенными элементами. Аналогично, множество конкретных функций, описанных как осуществляемые одним конкретным элементом, может осуществляться множеством различных элементов, действующих независимо для осуществления отдельных функций, или определенные отдельные функции могут быть разделены и осуществляться множеством различных элементов, действующих совместно. В качестве альтернативы, некоторые элементы или компоненты, иначе описанные и/или показанные здесь как отдельные друг от друга, могут физически или функционально объединяться, когда это целесообразно.
В общем настоящее описание изобретения изложено со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления. Очевидно, ознакомившись с настоящим описанием изобретения, другие специалисты могут предложить модификации и изменения. Предполагается, что изобретение следует рассматривать как включающее в себя все подобные модификации и изменения постольку, поскольку они соответствуют объему нижеследующей формулы изобретения или ее эквивалентов. Таким образом, очевидно, что различные раскрытые выше и другие признаки и функции или их альтернативы можно, при желании, объединить во многие другие различные системы или применения, и также что специалисты в данной области техники могут предложить различные не предусмотренные или непредвиденные в настоящее время их альтернативы, модификации, вариации или усовершенствования, которые аналогичным образом подразумеваются охваченными нижеприведенной формулой изобретения.

Claims (55)

1. Магнитно-резонансный сканер (10), содержащий:
главный магнит (12) который формирует поле B0;
градиентные катушки (14) и контроллер (28) градиентных катушек, который формирует градиенты через поле B0;
одну или более РЧ катушек (16, 50), которые передают импульсы B1 и принимают магнитно-резонансные сигналы;
РЧ передатчик (30), который передает импульсы B1 на РЧ катушки для возбуждения резонанса и манипулирования им;
РЧ приемник (34), который демодулирует принятые резонансные сигналы в линии данных;
один или более процессоров (38), соединенных с контроллером (28) градиентных катушек, РЧ передатчиком (30) и РЧ приемником (34), которые запрограммированы:
управлять (70) РЧ передатчиком и контроллером градиентных катушек для реализации перемеженной многосрезовой 2D последовательности формирования изображений, которая в каждом из множества повторений (TR) формирует первую и вторую линии навигационных данных и по меньшей мере одну линию данных изображения для каждого из множества срезов;
реконструировать (74) первые линии навигационных данных из множества срезов в первое проекционное изображение навигации;
реконструировать (74) вторые линии навигационных данных из множества срезов во второе проекционное изображение навигации; и
сравнивать (76) последовательные проекционные изображения навигации для обнаружения и корректировки (78) 3D движения.
2. Магнитно-резонансный сканер (10) по п. 1, в котором первое и второе проекционные изображения навигации ортогональны друг другу и срезам изображения.
3. Магнитно-резонансный сканер (10) по п. 1, в котором первую и вторую линии навигационных данных считывают в ортогональных направлениях.
4. Магнитно-резонансный сканер (10) по п. 1, в котором линии данных навигации и формирования изображения получают в радиальном направлении.
5. Магнитно-резонансный сканер (10) по п. 1, в котором один или более процессоров (38) дополнительно запрограммированы:
управлять градиентным контроллером и/или РЧ передатчиком для перемещения системы координат формирования изображения в соответствии с обнаруженным движением.
6. Магнитно-резонансный сканер (10) по п. 1, в котором полученные линии навигационных данных включают в себя нулевую кодировку фазы.
7. Магнитно-резонансный сканер (10) по п. 1, в котором один или более процессоров (38) дополнительно запрограммированы:
корректировать линии данных формирования изображения для каждого среза для компенсации для обнаружения движения; и
реконструировать откорректированные линии данных для каждого среза в соответствующее изображение среза, скорректированное по движению.
8. Магнитно-резонансный сканер (10) по п. 7, дополнительно включающий в себя:
устройство (44) отображения, которое отображает реконструированные 2D срезы.
9. Магнитно-резонансный сканер (10) по п. 1, в котором один или более процессоров дополнительно выполнены с возможностью:
переориентировать (80) k-пространство для последующего получения данных с использованием обнаруженного движения или переориентировать систему координат формирования изображений градиентных импульсов для поддержания системы формирования изображений магнитно-резонансного сканера по существу постоянной относительно системы координат изображаемой области.
10. Способ магнитно-резонансного формирования изображений, содержащий этапы, на которых:
реализуют перемеженную многосрезовую 2D последовательность формирования изображений, в которой каждое из множества повторений (TR) формирует первую линию навигационных данных вторую линию навигационных данных, и по меньшей мере одну линию данных формирования изображения для каждого из множества срезов;
после каждого TR реконструируют первые линии данных из множества срезов в первое проекционное изображение навигации;
после каждого TR реконструируют вторые линии данных из множества срезов во второе проекционное изображение навигации; и
сравнивают последовательные проекционные изображения навигации для обнаружения и корректировки 3D движения.
11. Способ магнитно-резонансного формирования изображений по п. 10, в котором первое и второе проекционные изображения навигации ортогональны друг другу и срезам изображения.
12. Способ магнитно-резонансного формирования изображений по п. 10, в котором первую и вторую линии навигационных данных считывают в ортогональных направлениях.
13. Способ магнитно-резонансного формирования изображений по п. 10, в котором линии данных навигации и формирования изображения получают в радиальном направлении.
14. Способ магнитно-резонансного формирования изображений по п. 10, дополнительно включающий в себя этапы, на которых:
корректируют линии данных формирования изображения для каждого среза для компенсации для обнаружения движения; и
реконструируют откорректированные линии данных для каждого среза в соответствующее изображение среза, скорректированное по движению.
15. Способ магнитно-резонансного формирования изображений по п. 14, дополнительно включающий в себя этап, на котором:
отображают реконструированные 2D срезы на устройстве отображения (44).
16. Способ магнитно-резонансного формирования изображений по любому из пп. 10-15, дополнительно включающий в себя этап, на котором:
управляют градиентным контроллером и/или РЧ передатчиком для перемещения системы координат формирования изображения в соответствии с обнаруженным движением.
17. Способ магнитно-резонансного формирования изображений по п. 10, в котором полученные линии навигационных данных включают в себя нулевую кодировку фазы.
18. Способ магнитно-резонансного формирования изображения по п. 10, в котором корректировка дополнительно содержит:
переориентирование (80) k-пространства для последующего получения данных с использованием обнаруженного движения или переориентирование системы координат формирования изображений градиентных импульсов для поддержания системы формирования изображений магнитно-резонансного сканера по существу постоянной относительно системы координат изображаемой области.
19. Постоянный машиночитаемый носитель, содержащий программное обеспечение, управляющее одним или более процессорами для осуществления способа по любому из пп. 10-18.
20. Система МР, содержащая:
один или более процессоров, запрограммированных осуществлять способ по любому из пп. 10-18; и
систему сканирования, управляемую одним или более процессорами для реализации системы перемеженного многосрезового формирования изображений.
21. Магнитно-резонансный сканер, содержащий:
один или более процессоров (38), которые:
получают (70) данные из каждой последовательности эхо-сигналов в перемеженной 2D многосрезовой последовательности формирования изображений в каждом из множества повторений TR, причем последовательность формирования изображений формирует в каждом из множества срезов линии навигационных данных, ортогональные друг другу, и линии данных формирования изображения, параллельные друг другу;
реконструируют (74) линии навигационных данных из множества срезов в ортогональные навигационные изображения после каждого повторения TR;
сравнивают (76) последовательные реконструированные навигационные изображения из каждого времени повторения для обнаружения движения;
сравнивают (78) последовательные навигационные изображения для обнаружения движения; и
переориентируют (80) k-пространство для последующего получения данных с использованием обнаруженного движения или переориентируют систему координат формирования изображений градиентных импульсов для поддержания системы формирования изображений магнитно-резонансного сканера по существу постоянной относительно системы координат изображаемой области.
22. Магнитно-резонансный сканер (10) по п. 21, в котором один или более процессоров дополнительно запрограммированы:
реконструировать линии данных формирования изображения в диагностическое изображение.
RU2014143050A 2012-03-26 2013-03-21 Черезплоскостной навигатор RU2620789C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261615508P 2012-03-26 2012-03-26
US61/615,508 2012-03-26
PCT/IB2013/052250 WO2013144791A1 (en) 2012-03-26 2013-03-21 Through-plane navigator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014143050A RU2014143050A (ru) 2016-05-20
RU2620789C2 true RU2620789C2 (ru) 2017-05-29

Family

ID=48468681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014143050A RU2620789C2 (ru) 2012-03-26 2013-03-21 Черезплоскостной навигатор

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9846217B2 (ru)
EP (1) EP2831611B1 (ru)
JP (1) JP6177874B2 (ru)
CN (1) CN104395773B (ru)
RU (1) RU2620789C2 (ru)
WO (1) WO2013144791A1 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10288705B2 (en) 2013-10-08 2019-05-14 Koninklijke Philips N.V. Corrected multiple-slice magnetic resonance imaging
JP6356412B2 (ja) * 2013-11-29 2018-07-11 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 磁気共鳴装置およびプログラム
DE102014216669A1 (de) * 2014-08-21 2016-02-25 Siemens Aktiengesellschaft Magnetresonanztomographiesystem
US20170016972A1 (en) * 2015-07-13 2017-01-19 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Fast Prospective Motion Correction For MR Imaging
US9945923B2 (en) * 2015-08-06 2018-04-17 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for prospective motion correction using volume navigators in magnetic resonance imaging
JP6719190B2 (ja) * 2015-10-30 2020-07-08 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 磁気共鳴装置およびプログラム
US11009575B2 (en) * 2016-05-11 2021-05-18 The General Hospital Corporation Method for simultaneous time-interleaved multislice magnetic resonance imaging
US10866292B2 (en) 2018-05-31 2020-12-15 General Electric Company Methods and systems for coil selection in magnetic resonance imaging
US10859645B2 (en) 2018-05-31 2020-12-08 General Electric Company Method and systems for coil selection in magnetic resonance imaging
US10802101B2 (en) 2018-05-31 2020-10-13 General Electric Company Method and systems for coil selection in magnetic resonance imaging to reduce phase wrap artifact
US10859646B2 (en) 2018-05-31 2020-12-08 General Electric Company Method and systems for coil selection in magnetic resonance imaging to reduce annefact artifact
US11163029B2 (en) * 2019-08-14 2021-11-02 GE Precision Healthcare LLC MRI system with improved navigator
CN111239658B (zh) * 2020-02-19 2022-07-19 上海康达卡勒幅医疗科技有限公司 一种减小propeller序列伪影的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5502385A (en) * 1993-06-12 1996-03-26 U.S. Philips Corporation Method of forming a series of MR images, and device for carrying out the method
US5636636A (en) * 1993-09-04 1997-06-10 U.S. Philips Corporation Magnetic resonance method for imaging a moving object and device for carrying out the method
RU2103916C1 (ru) * 1996-02-20 1998-02-10 Акционерное общество закрытого типа Научно-производственной фирмы "Аз" Кардиосинхронизатор магнитно-резонансного изображения
US5977769A (en) * 1996-02-24 1999-11-02 U.S. Philips Corporation MR method with reduced motion artefacts
RU2216751C2 (ru) * 1998-04-17 2003-11-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Способ и устройство для формирования изображений магнитного резонанса
US20110116683A1 (en) * 2007-12-11 2011-05-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Reducing motion artefacts in mri

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3815585B2 (ja) * 1997-10-17 2006-08-30 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
JP4060459B2 (ja) * 1998-05-27 2008-03-12 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
US9289153B2 (en) * 1998-09-14 2016-03-22 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Joint and cartilage diagnosis, assessment and modeling
JP4343317B2 (ja) * 1999-04-01 2009-10-14 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置
DE10044424C2 (de) * 2000-09-08 2002-12-05 Siemens Ag Verfahren zum Betreiben eines Kernspintomographiegerätes, wobei ein ortsaufgelöster Navigatorstab zur Positionsüberwachung eines zu untersuchenden Objektes gewonnen wird
DE60136474D1 (de) * 2000-09-14 2008-12-18 Univ R Beurteilung des zustandes eines gelenkes und des verlustes von knorpelgewebe
US7239136B2 (en) * 2005-04-27 2007-07-03 University Health Network Motion compensation for magnetic resonance imaging
JP4639136B2 (ja) * 2005-10-19 2011-02-23 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 磁気共鳴イメージング装置
PL2023812T3 (pl) * 2006-05-19 2017-07-31 The Queen's Medical Center Układ śledzenia ruchu dla adaptacyjnego obrazowania w czasie rzeczywistym i spektroskopii
JP2008055023A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Hitachi Medical Corp 磁気共鳴イメージング装置
JP2009082609A (ja) * 2007-10-02 2009-04-23 Koninkl Philips Electronics Nv 磁気共鳴イメージング装置、イメージング方法及びイメージングプログラム
JP2009254392A (ja) * 2008-04-11 2009-11-05 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 磁気共鳴イメージング装置及び画像生成方法
RU2533626C2 (ru) * 2008-11-05 2014-11-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Автоматическое последовательное планирование мр-сканирования
US20120002858A1 (en) 2009-03-25 2012-01-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Motion detection and correction in magnetic resonance imaging for rigid, nonrigid, translational, rotational, and through-plane motion
US9684979B2 (en) * 2013-09-30 2017-06-20 Siemens Healthcare Gmbh MRI 3D cine imaging based on intersecting source and anchor slice data
DE102015207590A1 (de) * 2015-04-24 2016-10-27 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zu einer Bewegungskompensation während einer Magnetresonanz-Bildgebung

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5502385A (en) * 1993-06-12 1996-03-26 U.S. Philips Corporation Method of forming a series of MR images, and device for carrying out the method
US5636636A (en) * 1993-09-04 1997-06-10 U.S. Philips Corporation Magnetic resonance method for imaging a moving object and device for carrying out the method
RU2103916C1 (ru) * 1996-02-20 1998-02-10 Акционерное общество закрытого типа Научно-производственной фирмы "Аз" Кардиосинхронизатор магнитно-резонансного изображения
US5977769A (en) * 1996-02-24 1999-11-02 U.S. Philips Corporation MR method with reduced motion artefacts
RU2216751C2 (ru) * 1998-04-17 2003-11-20 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Способ и устройство для формирования изображений магнитного резонанса
US20110116683A1 (en) * 2007-12-11 2011-05-19 Koninklijke Philips Electronics N.V. Reducing motion artefacts in mri

Also Published As

Publication number Publication date
US20150042332A1 (en) 2015-02-12
RU2014143050A (ru) 2016-05-20
CN104395773A (zh) 2015-03-04
WO2013144791A1 (en) 2013-10-03
CN104395773B (zh) 2017-08-15
US9846217B2 (en) 2017-12-19
JP6177874B2 (ja) 2017-08-09
EP2831611A1 (en) 2015-02-04
EP2831611B1 (en) 2020-08-12
JP2015511522A (ja) 2015-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2620789C2 (ru) Черезплоскостной навигатор
CN103211596B (zh) 用于运动修正mr扩散成像的系统
US10598750B2 (en) 3D balanced EPI magnetic resonance fingerprinting
CN105308473B (zh) 平行成像加速参数的自动优化
US10168405B2 (en) Method and apparatus for quantifying properties of an object through magnetic resonance imaging (MRI)
JP6691931B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置、磁気共鳴イメージング方法及び画像処理システム
CN104428684B (zh) 用于在强患者运动的情况中维持扫描的几何对齐的方法
JP2004073538A (ja) 磁気共鳴撮影装置
CN104918545A (zh) 磁共振成像装置
KR20190036313A (ko) 자기 공명 영상 장치 및 자기 공명 영상 생성 방법
CN110389310A (zh) 用于产生磁共振记录的方法和控制装置
WO2010104855A2 (en) Apparatus and method for magnetic resonance imaging with high spatial and temporal resolutions
US10274563B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus and method
JPWO2012077543A1 (ja) 磁気共鳴イメージング装置及びコントラスト強調画像取得方法
KR101811720B1 (ko) 자기 공명 영상 장치 및 그에 따른 자기 공명 영상 생성 방법
CN102654568A (zh) 用来确定对于磁共振成像的激励参数的方法和装置
US8160342B2 (en) System and method for processing data signals
JP5289011B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置および画像再構成方法
US11360175B2 (en) Magnetic resonance imaging apparatus
CN110907871B (zh) 用于减少磁共振成像中的阴影和模糊的方法和系统
JP2008055023A (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP5366530B2 (ja) 磁気共鳴イメージング装置
JP4282810B2 (ja) Ｍｒｉ装置
CN101953687B (zh) 磁共振诊断装置
CN105683772B (zh) 具有3d搜索扫描的按钮式脉管壁成像

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210322