CN105247382A - 具有重影伪影降低的磁共振成像***和其操作的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于获得体积的磁共振(MR)图像的磁共振成像(MRI)***(600)。所述MRI***可以包括至少一个控制器(610)，所述至少一个控制器可以被配置为：执行预备扫描(103、301)以采集针对扫描(300)的多个动态的预备回波相位信息(105、PEPI)；输出多个脉冲序列(200)，其中的每个是针对所述扫描的所述多个动态中的对应的动态而被配置的，并且包括导航符序列(204)和图像序列(206)；采集针对所述多个脉冲序列中的每个对应的脉冲序列的导航信息和图像信息(111，117)；和/或通过根据所述预备回波相位信息校正所述图像信息的回波相位信息并根据所述导航信息校正所述图像信息的梯度延迟和频率偏移中的至少一项来形成经校正的图像信息(125)。

Description

具有重影伪影降低的磁共振成像***和其操作的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2013年3月29日提交的美国临时专利申请NO.61/806562号的权利，在此通过引用将其内容整体并入本文。
技术领域
本***的示范性实施例总体涉及使用核磁共振(NMR)方法采集图像信息的磁共振成像(MRI)***，并且更具体地涉及被配置为降低和/或稳定通过动态功能性MRI(fMRI)扫描获得的图像信息的诸如奈奎斯特重影(Nyquistghost)的重影伪影水平的功能性MRI***和其操作的方法。
背景技术
MRI图像可能遭受重影伪影，例如奈奎斯特重影伪影。为了获得具有低奈奎斯特重影水平的图像，控制信号的稳定性和时间是重要的。遗憾的是，许多常规MRI***例如由于温度变化而在扫描的过程期间遭受诸如梯度时间的硬件参数的时间延迟。这些时间延迟不利地影响信号稳定性，并且因此增加在MRI扫描期间采集到的图像的重影水平，例如奈奎斯特重影水平。因此，信号处理方法被用于降低这些奈奎斯特重影水平。这些信号处理方法典型地包括基于图像的后处理方法或灵敏度编码方法。
关于基于图像的后处理方法，早期的基于图像的后处理方法遭受关于需要采集到的视场(FOV)的严重缺陷，和/或要求做出关于待扫描的目标的假设，例如Buonocore等人的“GhostArtifactReductionforEchoPlanarImagingUsingImagePhaseCorrection”(MRM38：89-100，1997年)；Foxall等人的“RapidIterativeReconstructionforEchoPlanarImaging”(MRM42：54-547，1999年)：Clare等人的“IterativeNyquistGhostCorrectionforSingleandMulti-shotEPIusinganEntropyMeasure”(ProcISMRM1041页，2003年)；以及Zhang等人的“Reference-Scan-FreeMethodforAutomatedCorrectionofNyquistGhostArtifactsinEchoplanarBrainImages”(MRM51：621-624，2004年)中所描述的，在此通过引用将其阐述的内容整体并入本文。然而，例如Skare等人的“AFastandRobustMinimumEntropyBasedNon-InteractiveNyquistGhostCorrectionAlgorithm”(ProcISMRM2349页，2006年)；以及Chen等人的“Two-DimensionalPhaseCycledReconstructionforInherentCorrectionofEcho-PlanarImaging”(MRM66：1057-1066，2011年)中所描述的，虽然许多后来的基于图像的后处理方法已经克服了这些缺陷中的许多，但是它们的计算要求限制其在临床实践中的使用，在此通过引用将其阐述的内容整体并入本文。
关于常规灵敏度编码方法，例如在Kellman等人的“PhasedArrayGhostElimination”(NMRBiomed19：352-362，2006年)中所描述的，虽然这些方法可以由于g-因子约束而降低信噪比(SNR)，但其典型地不是鲁棒的，在此通过引用将其阐述的内容整体并入本文。例如在Xiang等人的“CorrectionforGeometricdistortionandN/2GhostinginEPIbyPhaseLabelingforAdditionalCoordinateEncoding(PLACE)”(MRM57：731-741，2007年)中所描述的，诸如用于额外的坐标编码(PLACE)技术等的共同相位标示的另外的灵敏度编码技术可以由于可以改变固有信号特性的时间信息与信号的组合而非故意地改变fMRI对比度，在此通过引用将其阐述的内容整体并入本文。
本文中所描述的(一个或多个)***、(一个或多个)设备、(一个或多个)方法、(一个或多个)用户接口、(一个或多个)计算机程序、过程等(在下文中，其中的每个将被称为***或所述***，除非上下文另外指明)解决现有技术***中的问题。
本***的实施例提对fMRI扫描期间的诸如梯度延迟的信号延迟的实时跟踪和/或校正。因此，本***的实施例可以稳定和/或降低采集到的MR图像的奈奎斯特重影水平。另外，本***的实施例可以是操作性的而基本不改变fMRI信号的固有信号特性。
发明内容
根据本***的实施例，描述了一种用于获得体积的磁共振(MR)图像的磁共振成像(MRI)***，所述MRI***包括至少一个控制器，所述至少一个控制器被配置为：执行预备扫描以采集针对扫描的多个动态的预备回波相位信息；输出多个脉冲序列，其中的每个是针对所述扫描的所述多个动态中的对应的动态而被配置的，并且包括导航符序列和图像序列；采集针对所述多个脉冲序列中的每个对应的脉冲序列的导航信息和图像信息；并且通过根据所述预备回波相位信息校正所述图像信息的回波相位信息并根据所述导航信息校正所述图像信息的梯度延迟和频率偏移中的至少一项来形成经校正的图像信息。
还预想，在所述多个脉冲序列中的每个中，所述导航符序列可以紧接在所述图像序列之前。而且，所述导航符序列还可以包括具有减小的翻转角波形的射频(RF)信号(激励)；以及具有弱切片选择波形的切片选择梯度信号。而且，还预想，所述控制器可以被配置为在执行所述导航符序列时关闭相位编码梯度。还预想，所述图像序列可以包括一系列相位编码梯度脉冲。而且，所述控制器可以被配置为根据所述经校正的图像信息来重建至少一幅图像。还预想，所述MRI***还可以包括被配置为绘制经重建的至少一幅图像的显示器。
根据本***的其他实施例，描述了一种利用磁共振成像(MRI)***来生成体积的磁共振(MR)图像信息的方法，所述方法由所述MRI***的至少一个控制器执行，并且可以包括以下的一个或多个动作：执行预备扫描以采集针对扫描的多个动态的预备回波相位信息；生成多个脉冲序列，其中的每个是针对所述扫描的所述多个动态中的对应的动态而被配置的，并且包括导航符序列和图像序列；采集针对所述多个脉冲序列中的每个对应的脉冲序列的导航信息和图像信息；并且通过根据所述预备回波相位信息校正所述图像信息的回波相位信息并根据所述导航信息校正所述图像信息的梯度延迟和频率偏移中的至少一项来形成经校正的图像信息。
所述方法还可以包括生成紧接在所述多个脉冲序列中的每个中的所述图像序列之前的所述导航符序列的动作。另外，所述导航符序列可以包括具有减小的翻转角波形的射频(RF)信号；和/或具有弱切片选择波形的切片选择梯度信号。还预想，生成所述导航符序列的所述动作还可以包括关闭相位编码梯度的动作。而且预想，所述方法还可以包括利用至少一系列相位编码梯度脉冲来生成所述图像序列的动作。而且，所述方法可以包括根据所述经校正的图像信息来重建至少一幅图像的动作。还预想，所述方法可以包括在显示器上绘制经重建的至少一幅图像的动作。
根据本***的又一方面，描述了一种存储在计算机可读存储器介质上的计算机程序，所述计算机程序被配置为使用具有主线圈、梯度线圈和射频(RF)换能器的磁共振成像(MRI)***来生成体积的磁共振(MR)图像信息，所述计算机程序包括程序部分，所述程序部分被配置为：执行预备扫描以采集针对扫描的多个动态的预备回波相位信息；生成多个脉冲序列，其中的每个是针对所述扫描的所述多个动态中的对应的动态而被配置的，并且包括导航符序列和图像序列；采集针对所述多个脉冲序列中的每个对应的脉冲序列的导航信息和图像信息；并且通过根据所述预备回波相位信息校正所述图像信息的回波相位信息并根据所述导航信息校正所述图像信息的梯度延迟和频率偏移中的至少一项来形成经校正的图像信息。
还预想，所述程序部分还可以被配置为生成紧接在所述多个脉冲序列中的每个中的所述图像序列之前的所述导航符序列。而且预想，所述计算机程序可以被配置为形成所述导航符序列，以包括：具有减小的翻转角波形的射频(RF)信号；以及具有弱切片选择波形的切片选择梯度信号。
而且预想，当生成所述导航符序列时，所述计算机程序可以被配置为关闭相位编码梯度。还预想，所述计算机程序还可以被配置为利用至少一系列相位编码梯度脉冲来生成所述图像序列。根据其他实施例，所述计算机程序可以被配置为根据所述经校正的图像信息来重建至少一幅图像和/或在所述***的显示器上绘制经重建的至少一幅图像。
附图说明
参考附图并通过范例更详细地解释了本发明，其中：
图1是图示了由根据本***的实施例的MRI***执行的过程的流程图；
图2A是根据本***的实施例形成的脉冲序列；
图2B是根据本***的实施例执行的扫描的动态采集顺序的图；
图2C是根据本***的实施例形成的预备扫描序列的图；
图3是根据本***的实施例执行的扫描的动态采集顺序的图；
图4A是根据本***的实施例执行的试验中使用体模所获得的图像的屏幕截图；
图4B是示出了对来自根据本***的实施例执行的试验的体模试验的结果进行比较的图；
图5A是根据本***的实施例执行的试验中使用人类所获得的图像的屏幕截图；
图5B是示出了对根据本***的实施例执行的人类测试对象的测试结果进行比较的图；并且
图6是根据本***的实施例的***的部分。
具体实施方式
以下是对说明性实施例的描述，结合以下附图，所述描述将展示以上指出的特征和优势以及另外的特征和优势。在以下描述中，出于解释而不是限制的目的，阐述了诸如架构、接口、技术、元件属性等的说明性细节。然而，对于本领域的普通技术人员显而易见的是，脱离这些细节的其他实施例将仍然被理解为处于权利要求书的范围内。而且，出于清晰的目的，对众所周知的设备、电路、工具、技术和方法的详细描述被省略，从而不使对本***的描述模糊。应当明确理解，出于说明性目的包括了附图，并且附图不表示本***的整体范围。在附图中，不同附图中的类似的附图标记可以指代类似的元件。
图1是图示了由根据本***的实施例的MRI***执行的示范性过程100的流程图。可以使用通过网络进行通信的一个或多个计算机来执行过程100，并且过程100可以获得信息和/或使用彼此可以为本地和/或远程的一个或多个存储器来存储信息。过程100可以包括以下动作中的一个或多个。另外，根据期望，这些动作中的一个或多个可以被组合和/或被分成子动作。
根据本***的实施例的扫描时间可以持续例如若干分钟，并且可以包括多个动态扫描(其可以被称为动态或扫描动态)。在操作中，过程可以在动作101期间开始并且接着进行到动作103。在本***的实施例中，动态扫描中的每个可以具有诸如n的系数，其中，n等于0到N个扫描。关于初始时间，过程可以在t0时执行动作103(例如仅一次)、在t1时执行动作115并且在t2时执行动作109。之后，过程可以针对每个扫描动态重复(例如在当前范例中为N次)动作115和109(以及相关的从属动作)。每个扫描动态可以包括体积的图像信息(例如三维(3D)成像体积)。另外，可以与过程100中的一个或多个其他动作基本一起或并行地执行过程100的动作中的一个或多个。
在动作103期间，过程可以执行预备扫描以采集体积的预备回波相位信息(数据)(PEPI)。根据本***的实施例，可以在过程100期间执行一次该动作。预备扫描可以包括生成并输出预备扫描序列的动作和采集对应的回波信息的动作。例如，图2C是示出根据本***的实施例形成的预备扫描序列的部分的图200C。如所示的，可以在跟随有第一导航序列204C(其与图2A的导航序列204类似)和图像序列206C(其与图2A的图像序列206类似)的扫描的开始时执行相位预备序列201。因此，图200C图示了第一动态扫描，其中，仅说明性地执行一次初始相位预备过程，并且所述初始相位预备过程被用于扫描的多个切片中的每个切片(例如与多个扫描动态中的扫描动态相对应的每个切片)，接着针对扫描的多个切片(例如多幅图像)中的每个切片(例如图像)重复地执行动态相位导航符和切片采集序列。
之后，可以由***的控制器处理回波信息，以在动作105期间形成预备回波相位信息(PEPI)M0(s,e)，其中，s是切片系数并且e是回波系数。预备回波相位信息(PEPI)M0(s,e)针对扫描的多个动态中的每个动态可以是相同的。例如，在当前扫描中，假设存在N个动态，其中的每个可以使用系数n识别来识别，其中，n是整数并且1<＝n<＝N。可以根据非相位编码的回波相位数据来计算M0(s,e)，并且其在扫描的开始时捕捉***的零阶和一阶相位误差。
在动作115期间，过程可以执行导航符采集过程以获得针对当前动态(例如动态系数(n))的原始导航符信息。该原始导航信息可以包括整个体积的相位延迟信息。如以下将讨论的，原始导航信息接着可以被处理并且被应用于动态扫描中当前动态的每个后续切片(例如具有相同的动态系数(n)的切片，在当前范例中所述切片被认为是第n个动态)。通过对不同读出线之间的相位差进行比较来计算原始导航符信息，并且导航符捕捉针对整个3D体积的每个动态的零阶和一阶相位延迟误差。在该采集过程期间，可以执行通道组合来使刚性头部运动伪影最小化。
导航符采集过程可以形成并输出针对当前动态(例如第n个动态)的脉冲序列，所述脉冲序列包括紧接在针对相同动态的切片选择性序列之前的至少导航符序列(例如包括一个或多个导航符信号)。参考示出了根据本***的实施例形成的脉冲序列200的图2A更好地说明了这一点。可以针对每个对应的动态(例如使用动态系数(n)识别的动态，其中，n是整数并且1<＝n<＝N)来生成脉冲序列200。脉冲序列200可以包括紧接在针对当前动态的图像序列206之前的导航符序列204。脉冲序列200可以包括：射频(RF)信号，例如可以图示RF信号的幅度(例如以微特斯拉示出)的RFam；切片选择梯度信号(S或Gss)；相位编码梯度信号(P或Gpe)以及读出梯度信号(GM或M)221。
针对脉冲序列的当前动态的导航符序列204可以包括具有弱切片选择222的梯度信号(S)和具有减小的翻转角224的RF信号RFam，在图2A中示出了其中的每个。减小的翻转角224可以具有大约10度的值。然而，在其他实施例中，还预想其他值。切片选择梯度被选择为使得其选择完全含有所有经成像的切片的体积。根据本***的实施例，以这样的方式来选择翻转角，即针对后来的切片的纵向磁化的饱和度最小，同时保存针对导航符序列的最大信号。在输出至少导航符序列204的部分之后，过程可以在动作117期间接收对应的回波信息并形成对应的导航符信息N0(n,e)，其中，n是动态系数(例如当前动态)并且e是回波系数。一般地，导航符信息N0(n,e)可以包括适合于形成针对扫描的N个动态中的每个对应的动态的非相位编码弱切片编码的导航符的信息。因此，过程可以执行2D激励，所述2D激励可以由于弱切片编码梯度而激励非常厚的2D平板。因此，导航符序列(204)可以产生被激励的平板的2D信号分布。
在一些实施例中，导航符采集过程可以包括以下中的一个或多个动作：关闭相位编码梯度(例如P或Gpe)(220)并且利用小翻转角来施加弱切片选择性激励，所述小翻转角被优化为使每切片的稳定状态信号的潜在干扰最小化同时保持足够的信号。根据本***的实施例，通过利用恒定翻转角和时间(重复时间)在若干动态扫描上连续地激励切片位置来达到纵向磁化的稳定状态值。由于导航符序列利用不同的翻转角来激励相同的空间位置，因此干扰了稳定状态行为，这是因为纵向磁化比在没有导航符的情况下具有更少的时间用来恢复。这种效应随着增加的导航符的翻转角而增加。因此，在随着翻转角而增加(例如高达特定点)的导航符序列的信号与也随着翻转角而增加的对后来的切片的磁化的干扰之间找到折衷。在完成动作115之后，过程可以继续到动作119。
在动作109期间，过程可以执行图像采集过程。如在本文中以下所讨论的，该图像采集过程可以包括任何适合的图像采集过程，例如针对fMRI的临床单发(例如单个RF激励脉冲)或多发(例如两个或更多个RF激励脉冲)回波平面成像(EPI)采集或针对当前动态的扩散成像，并且获得对应的原始图像信息。根据本***的实施例，在动态相位导航符序列204之后的t2时，过程可以输出针对当前动态的脉冲序列200的图像序列206信号部分并采集对应的回波信息。之后，过程可以在动作111期间接收对应的原始图像信息S0(n,s,e)(例如，图像信息)。系数n可以与当前系数相对应。在完成动作111之后，过程可以继续到动作107。
在动作107期间，过程可以根据预备回波相位信息M0(s,e)来校正原始图像信息S0(n,s,e)的相位，以校正原始图像信息S0(n,s,e)的回波相位。该操作对在预备相位期间的扫描开始时计算一次的针对每切片的零阶和一阶相位误差的S0(n,s,e)进行校正，并且在动作113期间形成对应的经回波相位校正的信息S1(n,s,e)。可以通过对ky＝-1与ky＝+1线的共轭相乘来计算M0(s,e)，并且接着将结果除以ky＝0线。如关于动作103、105所提到的，预备回波相位信息(PEPI)M0(s,e)针对扫描(例如N个动态)的每个动态可以是相同的。根据本***的这些实施例，M0(s,e)不需要具有动态系数(n)。
在动作119期间，过程可以根据动作105的预备回波相位信息M0(s,e)来校正针对当前动态(例如当前系数n)的动作117的原始导航符信息N0(n,e)的相位并在动作121期间形成对应的经回波相位校正的导航符信息N1(s,e)。可以使用针对每个切片中的初始相位误差的预备相位数据来校正导航符信息。在完成动作121之后，过程可以继续到动作123。
根据本***的实施例，可以在动作119期间对照针对第一动态(即系数0)的动作117的原始导航符信息117N0(0,e)来评估针对当前动态(例如当前系数(n))的动作117的原始导航符信息117N0(n,e)。接着，N0(n,e)与N0(0,e)之间的导出的相位差可以被用于校正动作123中的图像信息。
在动作123期间，过程可以根据经回波相位校正的导航符信息N1(n,e)来校正来自动作113的经回波相位校正的信息S1(n,s,e)的梯度延迟和/或频率偏移并形成对应的经导航符校正的信息S2(n,s,e)。因此，对零阶和一阶相位误差以及f0偏移进行补偿。该信息可以被称为内容，其可以被存储在***的存储器中、被进一步处理和/或为了用户的方便起见而被(例如实时)绘制在***的用户接口(UI)(例如显示器)上。
过程可以针对扫描的N个动态中的每个动态来重复动作109和115以及实时在这些动作之后的动作(例如分别为动作111、107和113；以及117、119、121、123和125)。另外，过程可以包括计数器，其可以在开始新动态之前或之时增加n。例如，每次完成动态，计数器可以在重复动作109和115以及实时之后的动作(例如动作107、111、113、117、119、121、123和125)之前增加当前系数n(例如n＝n+1直到n＝N)。另外，计数器可以针对第一动态而初始化n＝1。
返回参考图2A，可以由本***的信号发生器在***的控制器的控制下生成动态脉冲序列200，并且动态脉冲序列200将信号输出到其期望的线圈，例如梯度线圈(例如相位编码梯度线圈(Gpe)、读出梯度线圈(Gro)、切片选择梯度线圈(Gss)、RF线圈(例如RF线圈)、主磁体线圈等)。线圈中的一个或多个可以由超导线圈或非超导线圈形成。另外，线圈中的一个或多个(例如RF线圈)可以形成线圈的阵列。脉冲序列200可以包括导航符序列204和成像序列206，其中的每个是根据对应的动态系数(n)形成的。关于序列时间，可以在时间t1时输出导航符序列204(导航符)，并且可以在时间t2时输出图像序列(第一切片)。在完成脉冲序列的第一动态之后，可以针对扫描的动态(例如在当前实施例中为N)中的每个来重复脉冲序列200。
图2B示出了根据本***的实施例执行的扫描的动态采集顺序的图280。在扫描开始时根据本***的实施例来采集预备EPI(PEPI)信息。之后，顺序地输出第一到第N个动态脉冲序列200-(1)到200-(N)，并且根据本***的实施例获得并处理包括图像信息和导航符信息的对应的回波信息，从而形成经导航符校正的信息(例如S2(n,s,e)、内容)，所述动态脉冲序列可以经由***的用户接口(例如实时显示器等)而被输出、被进一步处理和/或被存储在***的存储器中以用于稍后的使用。
因此，根据一个或多个实施例，在N个脉冲序列(包括扫描的动态)中的每个期间，可以扫描k空间的对应部分并形成对应的k空间信息。k空间信息的至少部分可以被用于重建一幅或多幅图像。可以调节系数N，使得可以在扫描体积中扫描期望的目标。
图3示出了根据本***的实施例执行的扫描300的动态采集顺序的图300。扫描可以包括第一到第N个动态。例如可以在扫描300的开始时执行的EPI预备相位期间采集一次预备回波相位信息(PEPI)(例如M0(s,e))301。之后，可以执行扫描300的动态采集303(1)到303(N)(一般为303(n))。在这些动态采集303(n)中的每个期间，过程可以顺序地输出第一到第N个(假设N个动态的总计)动态脉冲序列(例如(针对每个动态的)脉冲序列200)并且采集对应的导航符信息和原始图像信息。接着如所示的，可以根据导航符信息和预备回波相位信息来处理原始图像信息以形成图像栈的经导航符校正的信息。图像栈表示包括s＝0……S切片的成像体积。
试验结果
现在将参考图4A到图5B来示出从根据本***的实施例执行的试验获得的结果。本文中使用的示范性图像是使用32通道头部线圈和以下序列参数在PhilipsAchievaTX3TMR***上采集到的：TR＝2000ms、TE＝30ms、FOV＝240x240mm2、3x3x3mm3。
图4A示出了使用根据本***的实施例执行的体模试验所获得的图像的屏幕截图。图像被标示为4A-1、4A-2和4A-3，并且分别示出利用仅初始相位校正图像、差异图像以及补片(patch)图像的采集。箭头421图示奈奎斯特重影。
图4B是示出了对来自根据本***的实施例执行的试验的体模试验的结果的比较的图401。更具体而言，图401图示了百分率重影(例如奈奎斯特伪影)vs.针对利用仅初始相位校正扫描431(例如未校正的扫描)以及作为根据本***的实施例校正的导航符的补片扫描441(经校正的扫描)的采集的扫描动态。注意针对利用仅初始相位校正的扫描431采集，百分率重影是如何随着扫描动态增加而增加的。这图示了扫描不稳定性。然而，补片扫描441(例如根据本***的实施例执行的经导航符校正的扫描)显著地降低百分率重影并保持补片扫描441的稳定性。
图5A示出了在根据本***的实施例执行的试验中使用人类对象获得的图像的屏幕截图。图像被标示为5A-1、5A-2和5A-3，并且分别示出了利用仅初始相位校正图像、差异图像以及补片图像的采集。箭头521图示了奈奎斯特重影边界。
图5B是示出了对根据本***的实施例执行的人类测试对象的测试结果的比较的图501。更具体而言，图501图示了百分率重影(例如奈奎斯特重影)vs.针对利用仅初始相位校正扫描531(例如扫描)以及补片扫描541(即根据本***的实施例执行的经导航符校正的扫描)的采集的扫描动态。在利用仅初始相位校正的扫描531的采集中，百分率重影随着扫描动态增加而增加，并且由于诸如人类测试对象的测试对象的运动而包括向着扫描的末端的波动区域。然而，在补片(例如经导航符校正的)扫描541中，百分率重影在扫描的过程期间(例如随着扫描动态增加)基本上保持稳定，并且可以实际上减少(c.f.第20个和第90个扫描动态)。另外，利用仅初始相位校正的扫描531的采集由于运动的不稳定性在补片扫描541中很好地衰减。
因此，本***的实施例可以利用在与相位编码的特定切片数据相同的(一个或多个)回波时间处所获得的延迟(例如导航符)数据来校正成像数据。因此，本***的导航符方法可以被用于校正原始图像信息(例如在延迟和频率偏移中)，以降低和/或稳定奈奎斯特重影水平并提供与常规fMRI***和方法相比经改进的图像质量。
图6示出了根据本***的实施例的***的部分600。例如，本***的部分600可以包括操作地耦合到存储器620的处理器610(例如控制器)、用户接口630、驱动器640、RF换能器660、磁性线圈690以及用户输入设备670。存储器620可以是用于存储应用信息以及与所描述的操作有关的其他信息的任何类型的设备。应用信息和其他信息由处理器610接收，以用于将处理器610配置(例如编程)为执行根据本***的操作动作。被这样配置的处理器610变为特别适合于执行根据本***的实施例的专用机器。
磁性线圈690可以包括主磁体线圈(例如主磁体、DC线圈等)和梯度线圈(例如x-梯度线圈、y-梯度线圈和z-梯度线圈、梯度切片选择、梯度相位编码等)并且可以被控制为根据本***的实施例以期望的方向和/或强度来发射主磁场和/或梯度场。
操作动作可以包括例如通过控制驱动器640的处理器620来将MRI***600配置为生成由主磁体线圈、梯度线圈和/或RF换能器分别输出的主信号、梯度信号和/或RF信号。之后，回波信息可以由RF换能器660的接收器接收并被提供到处理器610以用于进一步处理和/或根据本***的实施例重建为图像信息。该信息可以包括导航符信息。处理器610可以控制驱动器640将电力提供到磁性线圈690，使得在期望的时间处发射期望的磁场。RF换能器660可以被控制为在测试对象处发射RF脉冲和/或接收来自测试对象的诸如MRI(回波)信息的信息。重建器可以处理诸如回波信息的检测到的信息并且将检测到的回波信息变换为根据本***的实施例的方法的内容。该内容可以包括例如可以在用户接口(UI)630(例如显示器、扬声器等)上绘制的图像信息(例如静止图像或视频图像、视频信息等)、信息和/或图。另外，内容接着可以被存储在***的存储器(例如存储器620)中，以用于根据本***的实施例的稍后的使用和/或处理。因此，操作动作可以包括对内容的请求、提供和/或绘制，例如可以从回波信息获得经重建的图像信息，并且根据本***的实施例对经重建的图像信息进行导航符校正。处理器610可以在UI630上(例如***的显示器上)绘制信息。重建器可以获得图像信息(例如原始的等)、导航符信息、预备相位信息等，并且可以使用一种或多种任何适合的图像处理方法(例如数字信号处理(DSP)、算法、回波平面成像方法等)根据导航符信息和/或预备相位信息来重建图像信息，从而实现对图像信息的绘制。例如，重建器可以实时地计算并校正重建中的梯度延迟。
用户输入部670可以包括键盘、鼠标、轨迹球或其他设备(例如触敏显示器)，其可以是独立的或作为***的部分，例如个人计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、监视器、智能或简易终端或者用于经由任何可操作的链路与处理器610通信的其他设备的部分。用户输入设备670能够用于与处理器610交互，包括实现如本文中所描述的UI内的交互。清楚地，处理器610、存储器620、显示器630和/或用户输入设备670可以全部或部分地是计算机***或其他设备(例如客户端和/或服务器)的部分。
本***的方法特别适合于由计算机软件程序执行，这样的程序含有与由本***描述和/或预想的单独的步骤或动作中的一个或多个相对应的模块。当然，这样的程序可以被体现在计算机可读介质(例如集成芯片)、***设备或存储器(例如存储器620)或耦合到处理器610的其他存储器中。
处理器610能够用于响应于来自用户输入设备670的输入信号并且响应于网络的其他设备来提供控制信号和/或执行操作，并且执行存储在存储器620中的指令。例如，处理器610可以获得来自传感器640的反馈信息，可以确定是否存在机械共振。处理器610可以包括以下中的一个或多个：微处理器、(一个或多个)专用或通用集成电路、逻辑设备等。另外，处理器610可以是用于根据本***执行的专用处理器，或者可以是通用处理器，其中，许多功能中的仅一个操作用于根据本***执行。处理器610可以采用程序部分、多个程序段来操作，或者可以是采用专用或多用集成电路的硬件设备。
本***的实施例可以已经提供了稳定且可再生的fMRI图像信息，并且可以与常规MRI***(例如PHILIPSTMAchievaTM和IngeniaTM成像***等)兼容使用。
本***的实施例稳定和/或降低fMRI动态扫描中的重影水平。如以上所描述的并根据本***的实施例，执行紧接在每个动态扫描之前的导航符信号来实时地跟踪梯度延迟，并且可以实时地执行对重建中的梯度延迟的计算和校正。
本领域的普通技术人员将容易想到本***的另外的变型，并且权利要求书包含本***的另外的变型。通过本***的操作，将虚拟环境请求提供给用户以实现到虚拟环境和其目标中的简单浸入。
最后，以上讨论旨在仅对本***进行图示，并且不应当被解释为将权利要求限制到任何特定的实施例或实施例组。因此，尽管已经参考示范性实施例描述了本***，但是还应当意识到，可以由本领域技术人员做出许多修改和备选实施例，而不脱离权利要求中所阐述的本***的精神和范围。因此，说明书和附图被认为是说明性的，并且不旨在限制权利要求书的范围。
在解释权利要求书时，应当理解：
词语“包括”不排除给定的权利要求中列出的那些之外的其他元件或动作的存在；
元件前面的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件；
权利要求中的任何附图标记均不限制它们的范围；
可以由同一项目或硬件或软件实施结构或功能来表示若干“单元”；并且
所公开的元件中的任何元件都可以包括硬件部分(例如包括离散的和集成的电子电路)、软件部分(例如计算机编程)和其任何组合；
硬件部分可以包括模拟部分和数字部分的一个或两全部；
除非另外特别陈述，否则所公开的设备或其部分中的任何项都可以被组合在一起或分成另外的部分；
除非明确地指出，否则不特意要求动作的具体顺序；以及
术语“多个”元件包括两个或更多个所要求保护的元件，并且不隐含任何具体范围数量的元件；亦即，多个元件可以像两个元件那样少，并且可以包括无限数量的元件。

Claims (20)

1.一种用于获得体积的磁共振(MR)图像的磁共振成像(MRI)***(600)，所述MRI***包括至少一个控制器(610)，所述至少一个控制器被配置为：
执行预备扫描(103、301)以采集针对扫描(300)的多个动态的预备回波相位信息(105、PEPI)；
输出多个脉冲序列(200)，其中的每个是针对所述扫描的所述多个动态中的对应的动态而被配置的，并且包括导航符序列(204)和图像序列(206)；
采集针对所述多个脉冲序列中的每个对应的脉冲序列的导航信息和图像信息(111、117)；并且
通过根据所述预备回波相位信息校正所述图像信息的回波相位信息根据所述导航信息校正所述图像信息的梯度延迟和频率偏移中的至少一项来形成经校正的图像信息(125)。
2.根据权利要求1所述的MRI***，其中，在所述多个脉冲序列(200)中的每个中，所述导航符序列(204)紧接在所述图像序列(206)之前。
3.根据权利要求1所述的MRI***，其中，所述导航符序列(204)包括：
具有减小的翻转角波形(224)的射频(RF)信号(RFam)；以及
具有弱切片选择波形(222)的切片选择梯度信号(S)。
4.根据权利要求1所述的MRI***，其中，控制器(610)被配置为在执行所述导航符序列(204)时关闭相位编码梯度。
5.根据权利要求1所述的MRI***，其中，所述图像序列(206)包括一系列相位编码梯度脉冲(220)。
6.根据权利要求1所述的MRI***，其中，所述控制器被配置为根据所述经校正的图像信息(125)来重建(4A-3、5A-3)至少一幅图像。
7.根据权利要求6所述的MRI***，还包括被配置为绘制经重建的至少一幅图像的显示器(630)。
8.一种利用磁共振成像(MRI)***(600)来生成体积的磁共振(MR)图像信息的方法，所述方法由所述MRI***的至少一个控制器(610)执行并且包括以下动作：
执行预备扫描(103、301)以采集针对扫描的多个动态的预备回波相位信息；
生成多个脉冲序列(200)，其中的每个是针对所述扫描的所述多个动态中的对应的动态而被配置的，并且包括导航符序列(204)和图像序列(206)；
采集针对所述多个脉冲序列中的每个对应的脉冲序列的导航信息和图像信息(111、117)；并且
通过根据所述预备回波相位信息校正所述图像信息的回波相位信息并根据所述导航信息校正所述图像信息的梯度延迟和频率偏移中的至少一项来形成经校正的图像信息(125)。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括生成紧接在所述多个脉冲序列(200)中的每个中的所述图像序列(206)之前的所述导航符序列(204)的动作。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述导航符序列包括：
具有减小的翻转角波形(224)的射频(RF)信号(RFam)；以及
具有弱切片选择波形(222)的切片选择梯度信号(S)。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，生成所述导航符序列(204)的所述动作还包括关闭相位编码梯度(P)的动作。
12.根据权利要求8所述的方法，还包括利用至少一系列相位编码梯度脉冲(220)来生成所述图像序列(206)的动作。
13.根据权利要求8所述的方法，还包括根据所述经校正的图像信息来重建至少一幅图像(4A-3、5A-3)的动作。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括在显示器(630)上绘制经重建的至少一幅图像的动作。
15.一种存储在计算机可读存储器介质(620)上的计算机程序，所述计算机程序被配置为使用具有主线圈(690)、梯度线圈(690)和射频(RF)换能器(660)的磁共振成像(MRI)***(600)来生成体积的磁共振(MR)图像信息，所述计算机程序包括：
程序部分，其被配置为：
执行预备扫描(103、301)以采集针对扫描(300)的多个动态的预备回波相位信息(105、PEPI)；
生成多个脉冲序列(200)，其中的每个是针对所述扫描的所述多个动态中的对应的动态而被配置的，并且包括导航符序列(204)和图像序列(206)；
采集针对所述多个脉冲序列中的每个对应的脉冲序列的导航信息和图像信息(111、117)；并且
通过根据所述预备回波相位信息校正所述图像信息的回波相位信息根据所述导航信息校正所述图像信息的梯度延迟和频率偏移中的至少一项来形成经校正的图像信息。
16.根据权利要求15所述的计算机程序，其中，所述程序部分还被配置为生成紧接在所述多个脉冲序列中的每个中的所述图像序列之前的所述导航符序列。
17.根据权利要求15所述的计算机程序，其中，所述计算机程序还被配置为形成所述导航符序列，以包括：
具有减小的翻转角波形的射频(RF)信号；以及
具有弱切片选择波形的切片选择梯度信号。
18.根据权利要求15所述的计算机程序，其中，当生成所述导航符序列时，所述计算机程序还被配置为关闭相位编码梯度。
19.根据权利要求15所述的计算机程序，其中，所述计算机程序还被配置为利用至少一系列相位编码梯度脉冲来生成所述图像序列。
20.根据权利要求15所述的计算机程序，其中，所述计算机程序还被配置为根据所述经校正的图像信息来重建至少一幅图像。
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