專利名稱：高場強(qiáng)磁共振成像的自適應(yīng)圖像均勻性校正的制作方法
以下涉及診斷成像技術(shù)。其尤其應(yīng)用于高場強(qiáng)(特別是大于或約3T的場強(qiáng))的磁共振成像，且將具體參照這種磁共振成像進(jìn)行描述。然而，該技術(shù)還應(yīng)用于低場強(qiáng)磁共振成像和磁共振光譜學(xué)等。
在磁共振成像中，由于移相和改相等，組織的介電和導(dǎo)電性能導(dǎo)致磁共振激勵(lì)和磁共振信號(hào)空間失真。這些失真在高場強(qiáng)中由于磁共振波長變短而變得更加嚴(yán)重。成像對象中的磁共振波長λres由以下公式給出λres=cϵ·γ·B---(1),]]>其中c是約為C＝3×108米每秒的光速值，γ是約為γ＝42MHz/T的回旋磁性比值，B是磁場幅度的特斯拉值，以及ε是包含成像對象的材料的介電常數(shù)。
對于ε1/2～9(人體組織的典型值)以及B＝1.5T的中等磁場強(qiáng)度，對象內(nèi)的共振波長約為53cm，其稍稍大于典型成像感興趣區(qū)的尺寸。對于一些當(dāng)代臨床磁共振掃描器中典型的較大場強(qiáng)B＝3.0T，對象內(nèi)的共振波長減小至26cm，其與典型成像感興趣區(qū)的尺寸相當(dāng)或小于該尺寸。因此，對于約3.0T或更高的場強(qiáng)，由成像對象的介電和導(dǎo)電特性而導(dǎo)致的空間失真成為極其嚴(yán)重的問題。而且即使對于較低場強(qiáng)，如B＝1.5T，這些失真對于臨床成像應(yīng)用而言也會(huì)成問題。
介電和導(dǎo)電性效應(yīng)導(dǎo)致磁共振激勵(lì)中的失真。對于示范性的3.0T情況下，這些效應(yīng)可導(dǎo)致額定90°射頻激勵(lì)脈沖在對象內(nèi)產(chǎn)生空間可變翻轉(zhuǎn)角(flip angle)，該翻轉(zhuǎn)角在空間上變化因數(shù)約為2。也就是說，雖然打算產(chǎn)生額定90°翻轉(zhuǎn)角，局部翻轉(zhuǎn)角可以在約70°至140°的范圍內(nèi)變化。在磁共振接收期間也出現(xiàn)類似失真。這些失真導(dǎo)致橫跨重建圖像產(chǎn)生人為強(qiáng)度變化，且還會(huì)產(chǎn)生對比度問題。
過去，由介電和導(dǎo)電性效應(yīng)產(chǎn)生的失真已通過施加到特定圖像上的特定強(qiáng)度校正來解決。例如，如果圖像的一半平均比另一半較亮以至于可看出該處的波長與成像體積的尺寸相當(dāng)，將該較亮的半個(gè)圖像乘以變暗因數(shù)以生成具有良好整體強(qiáng)度均勻性的視覺愉悅圖像。這種特定方法通常不能被多個(gè)成像對象的統(tǒng)計(jì)分析或基本原理電磁模型證明是正確的。因此，這種特定校正可能錯(cuò)誤地“校正”對應(yīng)于成像對象物理特征的整個(gè)重建圖像強(qiáng)度變化。此外，這種特定校正通常是空間粗糙的(例如圖像象限的平衡強(qiáng)度)。
本發(fā)明提出一種克服上述及其它缺陷的改進(jìn)的設(shè)備和方法。
根據(jù)一個(gè)方面，提供一種用于從磁共振成像數(shù)據(jù)生成重建圖像的方法。提供一種存儲(chǔ)的校正模式。所采集的磁共振成像數(shù)據(jù)被重建成成像對象的未校正重建圖像。確定成像對象的至少一個(gè)特征?；谠撝辽僖粋€(gè)特征從存儲(chǔ)的校正模式中選擇一個(gè)校正模式。采用選定的校正模式來校正該未校正重建圖像以生成校正的重建圖像。
根據(jù)另一方面，公開一種用于從采集的磁共振成像數(shù)據(jù)生成校正的重建圖像的設(shè)備。提供將采集的磁共振成像數(shù)據(jù)重建成成像對象的未校正重建圖像的裝置。提供確定成像對象的至少一個(gè)特征的裝置。提供基于該至少一個(gè)特征從存儲(chǔ)的校正模式中選擇一個(gè)校正模式的裝置。提供采用選定的校正模式來校正該未校正重建圖像以生成校正的重建圖像的裝置。
一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于基于磁共振成像掃描器和成像對象的經(jīng)驗(yàn)或基本原理分析提供成像對象介電和導(dǎo)電特性的強(qiáng)度校正。
另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于提供采用空間校正模式對由成像對象的介電和導(dǎo)電特性引起的失真進(jìn)行的校正，該空間校正模式的生成不依賴于空間成像對象，但可調(diào)整該空間校正模式以補(bǔ)償待校正的特定重建圖像中成像對象的位置、尺寸、長寬比或其它特征。
又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于提供對磁共振激勵(lì)期間所引入失真進(jìn)行的第一校正和對磁共振接收期間所引入失真進(jìn)行的第二校正。
在閱讀下面的詳細(xì)描述的優(yōu)選實(shí)施例后，本發(fā)明的許多其它優(yōu)點(diǎn)和有益效果對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)變得更為明顯。
本發(fā)明可采用各種部件和部件設(shè)置形式，且可采用各種過程操作和過程操作設(shè)置。附圖只是為了解釋說明優(yōu)選實(shí)施例的目的，而不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明。


圖1圖解示出磁共振成像系統(tǒng)包括磁共振成像掃描器和用于從采集的成共振成像數(shù)據(jù)生成校正重建圖像的設(shè)備。
圖2圖解示出所存儲(chǔ)的校正模式。
圖3圖解示出在未校正重建圖像中確定選定的成像對象特征。
圖4圖解示出通過基于根據(jù)圖3所確定的未校正重建圖像中成像對象特征調(diào)整所存儲(chǔ)的校正模式而生成的調(diào)整校正模式。
圖5圖解示出校正模式數(shù)據(jù)庫和校正模式調(diào)整處理器的一個(gè)優(yōu)選參見圖1，磁共振成像掃描器10包括主磁線圈12，該線圈優(yōu)選為超導(dǎo)線圈，雖然也可采用電阻主磁線圈或永磁體。主磁線圈12受到激勵(lì)而在檢測區(qū)域14內(nèi)產(chǎn)生基本均勻的主磁場。磁場梯度線圈16在選定的空間方向上產(chǎn)生磁場梯度以對由激勵(lì)射頻線圈18而產(chǎn)生的磁共振進(jìn)行空間編碼。在圖1中，示出全身(whole-body)射頻線圈18；然而，局部線圈，如頭部線圈、相控射頻線圈陣列和感應(yīng)線圈等可用于代替或與全身射頻線圈18協(xié)作以激發(fā)磁共振和/或檢測磁共振回波。
磁共振序列控制器30協(xié)調(diào)和控制耦合至全射射頻線圈18的射頻發(fā)射器34或另一個(gè)射頻線圈以激發(fā)磁共振回波，并控制耦合至梯度線圈16的磁場梯度控制器32以對被激發(fā)的磁共振回波進(jìn)行空間編碼。耦合至全身射頻線圈18的一個(gè)或多個(gè)射頻接收器36或另一個(gè)射頻線圈檢測、解調(diào)和優(yōu)選地使磁共振回波數(shù)字化并優(yōu)選地將數(shù)字磁共振采樣存儲(chǔ)在k-空間存儲(chǔ)器40內(nèi)。重建處理器44進(jìn)行基于傅里葉變換的圖像重建或其它類型的圖像重建以由所存儲(chǔ)的k-空間磁共振采樣生成未校正重建圖像。該未校正重建圖像存儲(chǔ)在未校正圖像存儲(chǔ)器46內(nèi)。
該未校正重建圖像通常具有由于成像對象的介電和導(dǎo)電特性而導(dǎo)致的失真。為校正這些失真，采用從校正模式數(shù)據(jù)庫50內(nèi)檢索到的存儲(chǔ)校正模式?；诖艌鰪?qiáng)度、成像對象類型和方位以及成像掃描類型等選擇該存儲(chǔ)校正模式。在優(yōu)選實(shí)施例中，選擇存儲(chǔ)校正模式的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)是對象的圓度。圓度適宜地定義為，例如，成像對象短軸長度和長軸長度之比。存儲(chǔ)的校正模式用于調(diào)整未校正重建圖像圖像元素的強(qiáng)度以補(bǔ)償由成像對象的介電和導(dǎo)電特性引起的強(qiáng)度的失真。
為補(bǔ)償成像對象的位置、尺寸、長寬比、圖像分辨率或其它特征與所檢索到的存儲(chǔ)校正模式之間的差異，參數(shù)計(jì)算處理器52分析該未校正重建圖像或預(yù)掃描導(dǎo)航圖像以確定未校正圖像中成像對象的位置、尺寸、長寬比、圖像分辨率或其它特征。校正模式調(diào)整處理器54調(diào)整存儲(chǔ)的校正模式以生成在位置、尺寸、長寬比和圖像分辨率等方面基本上與未校正重建圖像中成像對象相匹配的已調(diào)整的校正模式。
圖像校正處理器56將已調(diào)整的校正圖像施加到未校正重建圖像上以生成校正重建圖像，在該圖像中減少了由成像對象的介電和導(dǎo)電特性導(dǎo)致的失真。校正重建圖像存儲(chǔ)在校正圖像存儲(chǔ)器60內(nèi)，由視頻處理器62進(jìn)行處理并顯示在用戶界面64上，通過本地計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或因特網(wǎng)發(fā)送，或進(jìn)行其它處理。優(yōu)選地，用戶界面64包括顯示器、打印機(jī)或其它使放射師或其它操作者能夠?qū)χ亟▓D像進(jìn)行觀察、回顧或其它操作的輸出設(shè)備。此外，用戶界面64優(yōu)選使放射師或其它操作者能夠與磁共振序列控制器30溝通以產(chǎn)生磁共振成像序列、修改成像序列、激發(fā)成像序列或者控制磁共振成像掃描器10。
繼續(xù)參見圖1并進(jìn)而參見圖2-4，圖中描述了由部件50、52、54、56實(shí)施的優(yōu)選圖像校正過程。圖2圖解示出從校正模式數(shù)據(jù)庫50檢索到的存儲(chǔ)校正模式70。校正模式70適合于布置成以成像平面內(nèi)位置(0，0)為中心的成像對象，該成像對象具有沿x維上的長度L、沿y維上的寬度W和長寬比W/L。圖解的存儲(chǔ)校正模式對應(yīng)于，例如，沿胸部區(qū)域截取的人類成像對象的二維軸向平面圖像切片。在所示出的實(shí)例中，在中央卵形區(qū)域，其頂錐角減小，要求較大校正。由于強(qiáng)度可隨共振波長而改變，較高場強(qiáng)掃描器可具有含有多個(gè)高和低強(qiáng)度校正區(qū)域的更復(fù)雜模式。典型地，具有一定尺寸和長寬比W/L范圍的校正模式族存儲(chǔ)在校正模式數(shù)據(jù)庫50內(nèi)。
圖3示出沿胸部區(qū)域截取的人類成像對象的二維軸向圖像切片72的圖像表示。成像對象布置成以成像平面內(nèi)位置(Xo，Yo)為中心，且具有沿x維上的長度Lo，沿y維的寬度Wo和長寬比Wo/Lo，Lo小于存儲(chǔ)校正模式70的相應(yīng)長度L，Wo大于存儲(chǔ)校正模式70的相應(yīng)寬度W，Wo/Lo大于存儲(chǔ)校正模式70的長寬比W/L。
由參數(shù)計(jì)算處理器52進(jìn)行特征位置(xo，yo)和尺寸值Lo，Wo的確定。可采用邊緣查找算法(edge-finding algorithm)以識(shí)別成像對象邊緣，以及采用中心查找算法(center finding algorithm)以由所識(shí)別的邊緣識(shí)別中心位置(xo，yo)來自動(dòng)進(jìn)行這些測量。邊緣查找算法適于采用空間導(dǎo)數(shù)、卷積等以增強(qiáng)邊緣，或可采用其它已知圖像處理技術(shù)，如在x和y方向的預(yù)掃描投影圖像，以識(shí)別邊緣。中心查找算法可以是簡單的中點(diǎn)計(jì)算(也就是，選擇沿x維上長度Lo的中點(diǎn)作為xo，并選擇沿y維上寬度Wo的中點(diǎn)作為yo)，或者中心查找算法可以是現(xiàn)有技術(shù)已知的更復(fù)雜算法，如迭代侵蝕(iterativeerosion)。
由于圖像切片72和存儲(chǔ)校正模式70之間的位置偏移和尺寸差別，將校正模式70直接應(yīng)用到圖像切片72上通常會(huì)產(chǎn)生不滿意的結(jié)果。因此，在進(jìn)行圖像校正之前，校正模式調(diào)整處理器54對存儲(chǔ)的校正模式進(jìn)行調(diào)整以使模式移位或使模式與未校正重建圖像中的成像對象相匹配。
圖4示出由校正模式調(diào)整處理器54輸出的已調(diào)整校正模式74。以適當(dāng)?shù)姆椒?，校正模式調(diào)整處理器54調(diào)整存儲(chǔ)校正模式70的分辨率使其與成像對象的分辨率相匹配。返回參見方程(1)，在小于約B＝8T的磁場中成像對象的共振波長大于約10cm。期望校正模式以與成像對象內(nèi)共振波長相當(dāng)?shù)牡燃?jí)相對緩慢變化。因此，存儲(chǔ)校正模式70可具有約1-2cm數(shù)量級(jí)的粗分辨率。相反，圖像切片72將典型具有0.1-0.2cm數(shù)量級(jí)或更佳的較高分辨率。因此，校正模式調(diào)整處理器54優(yōu)選進(jìn)行插值，采用樣條曲線擬合，或者增加存儲(chǔ)校正模式70的元素?cái)?shù)以產(chǎn)生具有圖像切片72的分辨率的更高分辨率校正模式。
在調(diào)整存儲(chǔ)校正模式的分辨率以與成像切片的分辨率相匹配后，校正模式調(diào)整處理器54調(diào)整存儲(chǔ)校正模式的位置、尺寸和長寬比以與圖像切片72中的成像對象相匹配。校正模式的適當(dāng)調(diào)整由下式給出Fadj(x,y)=Ascalc·F((LLo)·(x-xo),(WWo)·(y-yo))---(2),]]>其中F(x，y)是在與圖像切片72進(jìn)行分辨率匹配后的圖2中所示存儲(chǔ)校正模式70，F(xiàn)adj(x，y)是圖4中所示的調(diào)整校正模式74，以及Ascale是調(diào)整整個(gè)圖像亮度的可選擇比例因數(shù)。差值項(xiàng)(x-xo)和(y-yo)分別校正沿x維和y維上的位置差，而比值L/Lo和W/Wo分別校正沿x維和y維的尺寸差。L/Lo和W/Wo的結(jié)合校正長寬比差。
所描述的校正模式調(diào)整處理器54的操作只是示范性的。其它的成像對象特定參數(shù)可進(jìn)行類似調(diào)整。例如，成像對象相對于存儲(chǔ)校正模式70的旋轉(zhuǎn)可采用常規(guī)旋轉(zhuǎn)變換式計(jì)算x′y′=cosαsinαcosα-sinαxy---(3),]]>其中α是(x′，y′)和(x，y)坐標(biāo)系之間的旋轉(zhuǎn)。在另一個(gè)考慮的變型中，存儲(chǔ)校正模式70的一部分，例如對應(yīng)于圖3中所示的心臟76或其它組織的部分，被局部平移、拉伸或收縮以解決(account for)擴(kuò)大的心臟或該部分中其它個(gè)體變化。
此外，也可不根據(jù)方程(2)采用單個(gè)基礎(chǔ)校正模式以及用校正因數(shù)比L/Lo和W/Wo對尺寸差調(diào)整基礎(chǔ)校正模式，而是可以采用從具有與成像對象最接近尺寸和長寬比的校正模式數(shù)據(jù)庫中檢索的兩個(gè)或更多校正模式的線性插值計(jì)算Fadj(x，y)。采用(x-xo)和(y-yo)移位項(xiàng)對這些最接近校正模式進(jìn)行平移以使其與中心(xo，yo)對準(zhǔn)，并且對其進(jìn)行分辨率調(diào)整以使與圖像切片72的分辨率相匹配。對最接近校正模式進(jìn)行插值以生成具有長Lo和寬Wo的插值校正圖形。可選擇地，可采用插值和比的結(jié)合。例如，可采用插值來基本上反映尺寸差，并可采用校正因數(shù)比L/Lo和W/Wo調(diào)整不同的長寬比。
調(diào)整校正模式74由圖像校正處理器56施加以校正由介電或?qū)щ娦?yīng)引起的失真。在一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?shí)施例中，調(diào)整校正模式74的空間元素包括多個(gè)乘法比例因數(shù)，其反映由成像對象的介電或?qū)щ娦?yīng)引入圖像的強(qiáng)度變化。在該實(shí)施例中，未校正重建圖像的圖像元素乘以調(diào)整校正模式74的相應(yīng)空間元素以實(shí)現(xiàn)校正。該實(shí)施例中的校正補(bǔ)償在激勵(lì)和接收成像相位期間引入的失真。
橫越對象的介電和導(dǎo)電特性中的變化導(dǎo)致通過各種機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度變化。頂錐角變化導(dǎo)致強(qiáng)度和對比度的變化。磁共振接收靈敏度還在橫越成像對象的空間內(nèi)變化。校正模式數(shù)據(jù)庫50可選擇地不僅存儲(chǔ)強(qiáng)度校正模式族，還存儲(chǔ)對比度校正模式族。對比度模式類似地用于指導(dǎo)對比度增強(qiáng)算法的空間選擇性應(yīng)用。例如，灰度級(jí)可與頂錐角成比例(線性、指數(shù)、冪等)放大。
強(qiáng)度和對比度模式可從具有與人類或其它成像對象相同的導(dǎo)電性、介電常數(shù)和其它特征的模型族中測量出。模型族還包括身體不同區(qū)域的模型。可替換地，可基于組織的標(biāo)稱介電常數(shù)和它們的標(biāo)稱位置和尺寸計(jì)算這些模式。當(dāng)計(jì)算校正模式時(shí)，補(bǔ)償橫越對象的頂錐角變化且校正強(qiáng)度和對比度的發(fā)射模式優(yōu)選分別從校正靈敏度變化和校正強(qiáng)度的接收模式進(jìn)行計(jì)算。由于一些成像序列比其它更易受到頂錐角變化的影響，因此為不同序列計(jì)算發(fā)射模式族。
參見圖5，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，校正模式數(shù)據(jù)庫50存儲(chǔ)分別施加的兩族校正模式存儲(chǔ)發(fā)射校正模式80、82和存儲(chǔ)接收校正模式84。每個(gè)選定的存儲(chǔ)發(fā)射模式和選定的存儲(chǔ)接收校正模式由插值處理器86、88、90進(jìn)行插值以與成像對象相匹配。調(diào)整發(fā)射校正模式的空間元素包含表示由成像對象的介電和導(dǎo)電效應(yīng)導(dǎo)致的翻轉(zhuǎn)角中的空間變化的翻轉(zhuǎn)角因素。該校正分兩部分進(jìn)行。在第一部分中，翻轉(zhuǎn)角與共振衰減時(shí)間常數(shù)(如T1、T2或T2*，取決于何種共振衰減機(jī)構(gòu)占優(yōu)勢)結(jié)合以在逐個(gè)圖像元素的基礎(chǔ)上確定合適的發(fā)射校正模式。在第二部分中，調(diào)整接收校正模式在逐個(gè)圖像元素的基礎(chǔ)上作為乘法校正進(jìn)行施加。
在該實(shí)施例中，模式數(shù)據(jù)庫50保存有大量輪廓。其中存在一族校正頂錐角變化的發(fā)射對比度調(diào)整模式80和一族發(fā)射強(qiáng)度調(diào)整模式82。模式數(shù)據(jù)庫50由掃描類型(對頂錐角變化的靈敏度)、對象尺寸特征和成像對象區(qū)域?qū)ぶ?，以選擇最接近的發(fā)射模式。插值處理器86、88對最接近的發(fā)射模式進(jìn)行調(diào)整和/或插值以形成選定的對比度模式和選定的發(fā)射強(qiáng)度模式。模式數(shù)據(jù)庫50還存儲(chǔ)由患者尺寸特征和成像區(qū)域?qū)ぶ返慕邮栈蜢`敏度模式族84。由插值處理器90對檢索到的一個(gè)或多個(gè)接收模式進(jìn)行調(diào)整和/或插值以生成接收強(qiáng)度模式。
發(fā)射和接收強(qiáng)度校正模式優(yōu)選由合并處理器92合并以生成選定的強(qiáng)度校正模式。根據(jù)強(qiáng)度校正模式校正未校正圖像以校正強(qiáng)度變化。該校正可用作乘法因數(shù)或其它加權(quán)因數(shù)。類似地，對比度模式用于調(diào)整圖像對比度。例如，對比度校正可呈線性、指數(shù)或通過復(fù)合多項(xiàng)式公式等擴(kuò)大或增加灰度級(jí)變化。對比度校正通常將隨選定掃描序列而改變。
當(dāng)然，各種所描述的模式庫50中的模式僅是示范性的。這些模式可以各種方式結(jié)合以簡化檢索、減少存儲(chǔ)空間、以及消除模式結(jié)合處理。
在此已描述了示范性二維軸向切片72的校正。然而，該校正處理易于擴(kuò)展到三維圖像的校正，其采用三維存儲(chǔ)校正模式，對三維空間內(nèi)的存儲(chǔ)校正模式進(jìn)行平移調(diào)整(也就是說，將三維校正模式平移到成像對象中心(xo，yo，zo))，并且包含第三個(gè)z維長度校正。上述另一種方式中，三維空間中的校正采用三維存儲(chǔ)校正模式，該校正模式在進(jìn)行分辨率調(diào)整以與圖像體積分辨率相匹配后，根據(jù)下式進(jìn)行調(diào)整Fadj(x,y,z)=F((LxLx,o)·(x-xo),(LyLy,o)·(y-yo),(LzLz,o)·(z-zo))---(4),]]>其中F(x，y，z)是在插值以使分辨率與圖像體積相匹配后的存儲(chǔ)三維模式，F(xiàn)adj(x，y，z)是調(diào)整的體積校正模式，Lx，Ly，和Lz分別是圖像體積中的成像對象在x，y和z維中的長度。在方程(4)中，省略了方程(2)的全部強(qiáng)度比例因數(shù)Ascale以縮短表達(dá)式，但在方程(4)中也可有選擇地包含這些比例因數(shù)。
可選擇地，可采用從校正模式數(shù)據(jù)50中檢索到的具有與成像對象最接近尺寸和長寬比的兩個(gè)或多個(gè)校正模式進(jìn)行線性插值計(jì)算Fadj(x，y，z)。采用(x-xo)，(y-yo)，和(z-zo)移位項(xiàng)使這些最接近的校正模式平移以與中心(xo，yo，zo)對準(zhǔn)，并且對這些最接近的校正模式進(jìn)行分辨率調(diào)整以與圖像體積進(jìn)行分辨率匹配。對這些最接近校正模式進(jìn)行插值以生成具有長度Lx，o，Ly，o，Lz，o的插值校正模式。可選擇地，可采用插值校正和比例校正的結(jié)合。
存儲(chǔ)在校正模式數(shù)據(jù)庫50內(nèi)的校正模式優(yōu)選對應(yīng)于各種類型的磁共振成像序列和成像區(qū)域。優(yōu)選為每一類重建圖像提供校正模式，如為軸向胸部圖像、徑向胸部圖像、冠狀胸部圖像、軸向腦部掃描、冠狀腦部掃描、冠狀膝部掃描等，以及為典型與掃描器10聯(lián)合使用的每個(gè)磁場提供校正模式。
存儲(chǔ)校正模式可以各種方式生成。在一種方法中，獲取模型的磁共振成像數(shù)據(jù)，該模型代表可能的成像對象并具有合適的介電和導(dǎo)電特性。例如，可采用由水、酒精、醋、硫酸銅和其它近似于人體組織的物質(zhì)構(gòu)建的模型。該模型可具不同性質(zhì)的區(qū)域以模擬可能的成像對象的特定區(qū)域。在另一個(gè)方法中，可采用包括成像對象在內(nèi)的材料的已知介電和導(dǎo)電數(shù)據(jù)和已知的射頻線圈靈敏度特征由基本原理射頻模式計(jì)算失真。在另一方法中，對多個(gè)采樣對象獲取未校正重建圖像，并且從采樣未校正重建圖像的統(tǒng)計(jì)分析得出存儲(chǔ)校正模式。
本發(fā)明已參照優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行描述。顯然，在閱讀和理解前述具體描述的基礎(chǔ)上可進(jìn)行修改和變更。本發(fā)明應(yīng)解釋為包括落入所附權(quán)利要求書或其等同表述的范圍內(nèi)的全部修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種由采集的磁共振成像數(shù)據(jù)生成校正重建圖像的方法，該方法包括將采集的磁共振成像數(shù)據(jù)重建成成像對象的未校正重建圖像；確定成像對象的至少一個(gè)特征；基于該至少一個(gè)特征從存儲(chǔ)校正模式族中選擇校正模式；和采用選定的校正模式來校正該未校正重建圖像以生成校正重建圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定至少一個(gè)特征包括確定成像對象的圓度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定至少一個(gè)特征包括確定成像對象沿未校正圖像中第一橫向維的長度，且其中該方法還包括調(diào)整沿該第一橫向維的選定校正模式長度以與所確定的成像對象沿該第一橫向維的長度相匹配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中確定至少一個(gè)特征還包括確定成像對象沿未校正圖像中第二橫向維的長度，該第二橫向維橫穿第一橫向維，且其中該方法還包括調(diào)整沿該第二橫向維的選定校正模式長度以與所確定的成像對象沿該第一橫向維的長度相匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中確定至少一個(gè)特征還包括確定成像對象沿未校正圖像中第三橫向維的長度，該第三橫向維橫穿第一和第二橫向維，且其中該方法還包括調(diào)整沿該第三橫向維的選定校正模式長度以與所確定的成像對象沿該第三橫向維的長度相匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定至少一個(gè)特征包括確定成像對象沿未校正圖像中橫向維的長度，且其中該方法還包括對與沿橫向維上的不同長度對應(yīng)的存儲(chǔ)校正模式進(jìn)行插值以使校正模式與對象的成像區(qū)域相匹配。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定至少一個(gè)特征包括確定在未校正重建圖像中成像對象的中心，且其中該方法還包括平移該選定的校正模式以使校正模式的中心與所確定的在未校正重建圖像中成像對象的中心對準(zhǔn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中未校正重建圖像是二維的，且其中確定至少一個(gè)特征包括確定未校正重建圖像中的中心坐標(biāo)(xo，yo)、成像對象在x方向上的長度Lo和成像對象在y方向上的寬度Wo；和選擇校正模式包括調(diào)整校正模式F(x，y)以根據(jù)下式生成調(diào)整的校正模式Fadj(x，y)Fadj(x,y)∝F((LLo)·(x-xo),(WWo)·(y-yo))]]>其中L和W是對應(yīng)于未校正重建圖像中成像對象的長度Lo和寬度Wo的校正模式F(x，y)的長度和寬度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括確定未校正重建圖像的分辨率；和對選定校正模式的圖像元素進(jìn)行插值以生成具有確定的未校正重建圖像分辨率的調(diào)整的校正模式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中校正未校正重建圖像包括用未校正重建圖像的圖像元素值乘以校正模式的相應(yīng)元素值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括提供發(fā)射校正模式和接收校正模式；根據(jù)發(fā)射和接收校正模式校正未校正重建圖像中的強(qiáng)度，且根據(jù)發(fā)射校正模式校正未校正重建圖像中的對比度。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中校正模式提供對象中翻轉(zhuǎn)角變化圖，且該方法還包括用基于由校正模式相應(yīng)元素指示的翻轉(zhuǎn)角變化計(jì)算的校正值來校正未校正重建圖像的圖像元素值。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在對對象的選定區(qū)域進(jìn)行成像之前，采集代表選定區(qū)域的模型的磁共振成像數(shù)據(jù)；將該模型的該磁共振成像數(shù)據(jù)重建成重建模型圖像；和從模型特征和重建的模型圖像中的差別確定校正模式。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于用于采集所采集的磁共振成像數(shù)據(jù)的磁共振成像掃描器、磁場強(qiáng)度和成像對象介電及導(dǎo)電特性的特征計(jì)算校正模式。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括采集對應(yīng)于成像對象的多個(gè)采樣對象的磁共振成像數(shù)據(jù)；將該采樣對象的磁共振成像數(shù)據(jù)重建成采樣重建圖像；和基于該采樣重建圖像的統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算校正模式。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)成像區(qū)域內(nèi)一磁場強(qiáng)度處的磁共振波長產(chǎn)生校正模式。
17.一種用于從采集的磁共振成像數(shù)據(jù)生成校正重建圖像的設(shè)備，該設(shè)備包括用于將采集的磁共振成像數(shù)據(jù)重建成成像對象的未校正重建圖像的裝置(44)；用于確定成像對象的至少一個(gè)特征的裝置(52)；用于基于該至少一個(gè)特征從存儲(chǔ)校正模式族中選擇校正模式的裝置(54)；和用于采用選定的校正模式來校正該未校正重建圖像以生成校正重建圖像的裝置(56)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，還包括存儲(chǔ)校正模式數(shù)據(jù)庫(50)，該數(shù)據(jù)庫至少由磁場強(qiáng)度和圖像分類進(jìn)行索引，選擇裝置(54)訪問數(shù)據(jù)庫(50)以檢索選定的校正模式。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中數(shù)據(jù)庫(50)存儲(chǔ)發(fā)射校正模式和接收校正模式。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中數(shù)據(jù)庫(50)存儲(chǔ)發(fā)射對比度校正模式、發(fā)射強(qiáng)度校正模式和接收強(qiáng)度校正模式。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其中選擇裝置(54)包括下列中的一個(gè)用于對數(shù)據(jù)庫(50)中的存儲(chǔ)校正模式之一進(jìn)行轉(zhuǎn)換以生成與成像對象的至少一個(gè)特征相匹配的選定校正模式的裝置(54)，和用于對數(shù)據(jù)庫(50)中的多個(gè)存儲(chǔ)校正模式進(jìn)行插值以生成與成像對象的至少一個(gè)特征相匹配的選定校正模式的裝置(86，88，90)。
22.一種磁共振成像設(shè)備包括用于采集成像對象的磁共振成像數(shù)據(jù)的磁共振成像掃描器(10)；和如權(quán)利要求17所述的用于從由磁共振成像掃描器(10)采集的磁共振成像數(shù)據(jù)生成校正重建圖像的設(shè)備。
全文摘要
一種用于從由磁共振成像掃描器(10)采集的磁共振掃描數(shù)據(jù)生成校正重建圖像的設(shè)備，包括由采集的磁共振成像數(shù)據(jù)重建校正磁共振圖像的重建處理器(44)。參數(shù)計(jì)算處理器(52)確定成像對象的至少一個(gè)特征。校正模式調(diào)整處理器(54)基于該至少一個(gè)特征從存儲(chǔ)校正模式族中選擇校正模式。圖像校正處理器(56)采用選定的校正模式來校正未校正重建圖像以生成校正重建圖像。
文檔編號(hào)G06T7/00GK1846230SQ200480025419
公開日2006年10月11日 申請日期2004年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月4日
發(fā)明者M·福德雷爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司