图像重建设备与方法实用新型专利

专利名称：图像重建设备与方法

专利类型：实用新型专利

专利申请号：CN202080019091.7

专利申请（专利权）人：皇家飞利浦有限公司
权利人地址：荷兰艾恩德霍芬

专利发明（设计）人：B·D·约翰逊,I·迪米特洛夫,S·K·甘吉

专利摘要：接收针对第一视场(FOV)中的对象的MRI检查的第一k空间数据，并且接收针对与所述第一视场相邻或交叠的第二视场的第二k空间数据。备选地，从非瞬态数据存储介质检索包括第一视场的相位和/或切片过采样k空间数据的第二k空间数据。通过使用第二k空间数据的至少部分作为相位和/或切片过采样来重建第一k空间数据以生成涵盖第一视场并且扩展到第二视场中的第一扩展视场的第一扩展图像。将所述第一扩展图像裁剪到所述第一视场，以生成针对所述第一MRI检查的所述第一视场的图像。

主权利要求：
1.一种存储指令的非瞬态存储介质，所述指令能够由电子处理器(30、42、50)读取和执行以执行图像重建方法，所述图像重建方法包括：接收针对第一视场(FOV)采集的对象(22)的第一k空间数据；
从非瞬态数据存储介质(40)检索针对第二视场先前采集的所述对象的第二k空间数据，其中，所述第二k空间数据具有与所述第一k空间数据相同的角度(74)，并且所述第二视场与所述第一视场相邻或交叠，并且所述第二k空间数据包含针对大于所述第二视场的扩展视场的过采样数据；
重建(62)所述第一k空间数据和所述第二k空间数据以生成涵盖并且大于所述第一视场的扩展视场(EFOV)的扩展图像(64)；并且将所述扩展图像裁剪(66)到所述第一视场以生成所述第一视场的图像(68)。
2.根据权利要求1所述的非瞬态存储介质，其中：
所述第二k空间数据包括针对所述第一视场(FOV)的相位编码方向(PE)的相位过采样k空间数据，并且用于生成所述扩展图像(64)的对所述第一k空间数据和所述第二k空间数据的所述重建(62)与所述裁剪(66)生成在所述相位编码方向上没有混叠或卷绕的所述第一视场的所述图像(68)。
3.根据权利要求1或2所述的非瞬态存储介质，其中：
所述第二k空间数据包括针对所述第一视场(FOV)的切片选择方向(SS)的过采样k空间数据，并且用于生成所述扩展图像(64)的对所述第一k空间数据和所述第二k空间数据的所述重建(62)与所述裁剪(66)生成在所述切片选择方向上没有混叠或卷绕的所述第一视场的所述图像(88)。
4.根据权利要求1或2所述的非瞬态存储介质，其中，存在以下中的一项：(i)所述第一视场是颈椎区域，所述第二视场是胸椎区域，并且所述第一视场的所述图像是颈椎图像；
(ii)所述第一视场是胸椎区域，所述第二视场是颈椎或腰椎区域，并且所述第一视场的所述图像是胸椎图像(100)；或者(iii)所述第一视场是腰椎区域，所述第二视场是胸椎区域，并且所述第一视场的所述图像是腰椎图像。
5.根据权利要求1或2所述的非瞬态存储介质，其中：
所述第一视场和所述第二视场是沿着轴向方向(24)相邻或交叠的多站成像检查的两个站。
6.根据权利要求1或2所述的非瞬态存储介质，其中，对所述第一k空间数据的所述接收包括从所述非瞬态数据存储介质(40)检索所述第一k空间数据，并且所述图像重建方法还包括：将所述第一视场(FOV)的所述图像(68、88、112)与所述扩展视场(EFOV)的指示(80、90、
114)一起显示在显示器(52、54)上；
经由用户输入设备(56、82、84)接收用于增加视场的请求(87)，并且响应于接收到所述请求而(i)从所述非瞬态数据存储介质检索所述第一k空间数据和所述第二k空间数据，(ii)重新重建(62)所述第一k空间数据和所述第二k空间数据以重新生成所述扩展视场的所述扩展图像，并且(iii)控制所述显示器以显示所述扩展视场的重新生成的扩展图像(64rr、120)。
7.根据权利要求1或2所述的非瞬态存储介质，其中，对所述第一k空间数据的所述接收包括控制磁共振成像(MRI)扫描器(10)以采集所述第一k空间数据。
8.一种图像重建设备，包括：
显示器(52、54)；
电子处理器(30、42、50)；以及
非瞬态存储介质，其存储指令，所述指令能够读取和执行以执行图像重建方法，所述图像重建方法包括：接收针对视场(FOV)采集的对象(22)的k空间数据(60)，其中，接收到的k空间数据包括过采样k空间数据；
重建(62)包括所述过采样k空间数据的所述k空间数据以生成涵盖并且大于所述视场的扩展视场(EFOV)的扩展图像(64)；
将所述扩展图像裁剪(66)到所述视场以生成所述视场的图像(68)；
在所述显示器上显示所述视场的所述图像；并且
将包括所述过采样k空间数据的所述k空间数据存储在非瞬态数据存储介质(40)中使得包括所述过采样k空间数据的所述k空间数据能够随后被检索并重建以重新生成所述扩展视场(EFOV)的所述扩展图像。
9.根据权利要求8所述的图像重建设备，其中：
所述视场(FOV)是颈椎检查视场，并且所述k空间数据包括颈椎磁共振成像(MRI)检查(104)的k空间数据和胸椎MRI检查(102)的k空间数据；
所述重建(62)包括重建包括包含所述胸椎MRI检查的所述k空间数据的所述过采样k空间数据的所述k空间数据，以生成涵盖所述颈椎检查视场并且扩展到胸椎检查视场中的所述扩展视场(EFOV)的所述扩展图像；并且将所述扩展图像裁剪(66)到所述颈椎检查视场生成没有混叠或卷绕的颈椎图像。
10.根据权利要求8所述的图像重建设备，其中：
所述视场(FOV)是腰椎检查视场，并且所述k空间数据包括腰椎磁共振成像(MRI)检查(106)的k空间数据和胸椎MRI检查(102)的k空间数据；
所述重建(62)包括重建包括包含所述胸椎MRI检查的所述k空间数据的所述过采样k空间数据的所述k空间数据，以生成涵盖所述腰椎检查视场并且扩展到胸椎检查视场中的所述扩展视场(EFOV)的所述扩展图像；并且将所述扩展图像裁剪(66)到所述腰椎检查视场生成没有混叠或卷绕的腰椎图像。
11.根据权利要求8所述的图像重建设备，其中：
所述视场(FOV)是胸椎检查视场，并且所述k空间数据包括胸椎磁共振成像(MRI)检查(102)的k空间数据和颈椎和/或腰椎MRI检查(104、106)的k空间数据；
所述重建(62)包括重建包括包含所述颈椎和/或腰椎MRI检查的所述k空间数据的所述过采样k空间数据的所述k空间数据，以生成涵盖所述胸椎检查视场并且扩展到颈椎和/或腰椎检查视场中的所述扩展视场(EFOV)的所述扩展图像；并且将所述扩展图像裁剪(66)到所述胸椎检查视场生成没有混叠或卷绕的胸椎图像(100)。
12.根据权利要求8所述的图像重建设备，其中：
所述视场(FOV)是多站磁共振成像(MRI)检查的站视场，并且所述k空间数据包括所述站视场的k空间数据和多站MRI检查的与所述站视场相邻或交叠的相邻或交叠站视场的k空间数据；
所述重建(62)包括重建包括包含所述相邻或交叠站视场的所述k空间数据的所述过采样k空间数据的所述k空间数据，以生成涵盖所述站视场并且扩展到所述相邻或交叠站视场中的所述扩展视场(EFOV)的所述扩展图像，并且所述过采样k空间数据包含针对大于所述相邻或交叠站视场的扩展视场的过采样数据；并且将所述扩展图像裁剪(66)到所述站视场生成没有混叠或卷绕的所述站视场的图像。
13.根据权利要求8所述的图像重建设备，其中，所述显示包括将所述视场(FOV)的所述图像(68、88、112)与所述扩展视场(EFOV)的指示(80、90、114)一起显示。
14.根据权利要求13所述的图像重建设备，还包括：
用户输入设备(56、82、84)；
其中，所述图像重建方法还包括：经由所述用户输入设备接收用于增加视场的请求(87)；并且响应于接收到所述请求而(i)从所述非瞬态数据存储介质(40)检索包括所述过采样k空间数据的所述k空间数据，(ii)重新重建(62)包括所述过采样k空间数据的所述k空间数据以重新生成所述扩展视场(EFOV)的所述扩展图像，并且(iii)在所述显示器(52、54)上显示所述扩展视场的重新生成的扩展图像(64rr、120)。
15.根据权利要求8‑14中的任一项所述的图像重建设备，其中：所述过采样k空间数据包括针对所述视场(FOV)的相位编码方向(PE)的相位过采样k空间数据；并且所述重建(62)与所述裁剪(66)生成在所述相位编码方向上没有混叠或卷绕的所述视场的所述图像(68)。
16.根据权利要求8‑14中的任一项所述的图像重建设备，其中：所述过采样k空间数据包括针对所述视场(FOV)的切片选择方向(SS)的过采样k空间数据；并且所述重建(62)与所述裁剪(66)生成在所述切片选择方向上没有混叠或卷绕的所述视场的所述图像(88)。
17.一种图像重建方法，包括：
接收针对第一视场中的第一磁共振成像(MRI)检查采集的对象的第一k空间数据；
接收针对第二视场中的第二MRI检查先前采集的所述对象的第二k空间数据，其中，所述第二k空间数据具有与所述第一k空间数据相同的角度，并且所述第二视场与所述第一视场相邻或交叠，并且所述第二k空间数据包含针对大于所述第二视场的扩展视场的过采样数据；
重建所述第一k空间数据和所述第二k空间数据的至少部分，以生成涵盖所述第一视场并且扩展到所述第二视场中的第一扩展视场的第一扩展图像；
将所述第一扩展图像裁剪到所述第一视场以生成针对所述第一MRI检查的所述第一视场的图像；
重建所述第二k空间数据和所述第一k空间数据的至少部分，以生成涵盖所述第二视场并且扩展到所述第一视场中的第二扩展视场的第二扩展图像；并且将所述第二扩展图像裁剪到所述第二视场以生成针对所述第二MRI检查的所述第二视场的图像；
其中，所述重建和所述裁剪是由电子处理器执行的。
18.根据权利要求17所述的图像重建方法，包括：
接收针对第三视场中的第三MRI检查从所述对象采集的第三k空间数据，其中，所述第三k空间数据具有与所述第一k空间数据和所述第二k空间数据相同的角度，并且所述第三视场与所述第二视场相邻或交叠；
重建所述第三k空间数据和所述第二k空间数据的至少部分，以生成涵盖所述第三视场并且扩展到所述第二视场中的第三扩展视场的第三扩展图像；并且将所述第三扩展图像裁剪到所述第三视场以生成针对所述第三MRI检查的所述第三视场的图像；
其中，用于生成所述第二扩展图像的所述重建包括重建所述第二k空间数据和所述第一k空间数据的至少部分和所述第三k空间数据的至少部分，以生成涵盖所述第二视场并且扩展到所述第一视场中并且扩展到所述第三视场中的所述第二扩展视场的所述第二扩展图像。
19.根据权利要求18所述的图像重建方法，其中：
所述第一MRI检查是颈椎MRI检查，并且所述第一视场是颈椎视场；
所述第二MRI检查是胸椎MRI检查，并且所述第二视场是胸椎视场；并且所述第三MRI检查是腰椎MRI检查，并且所述第三视场是腰椎视场。
20.根据权利要求17‑19中的任一项所述的图像重建方法，其中：用于生成所述第一扩展视场的所述第一扩展图像的所述重建使用所述第二k空间数据的所述至少部分作为相位和/或切片过采样，并且用于生成所述第一扩展图像的所述重建与将所述第一扩展图像裁剪到所述第一视场的组合生成在所述相位和/或切片过采样的方向上没有混叠或卷绕的针对所述第一MRI检查的所述第一视场的所述图像；并且用于生成所述第二扩展视场的所述第二扩展图像的所述重建使用所述第一k空间数据的所述至少部分作为相位和/或切片过采样，并且用于生成所述第二扩展图像的所述重建与将所述第二扩展图像裁剪到所述第二视场的组合生成在所述相位和/或切片过采样的方向上没有混叠或卷绕的针对所述第二MRI检查的所述第二视场的所述图像。 说明书 : 图像重建设备与方法技术领域[0001] 以下总体上涉及磁共振成像(MRI)领域、MRI图像重建领域、脊柱MRI检查领域、多站MRI检查领域以及相关领域。背景技术[0002] 在MRI中，为了避免规定视场(FOV)的图像中的混叠或卷绕，在读出、相位编码和切片方向上进行过采样是已知的。对于读出，可以在没有以增加的采集时间为代价的情况下执行过采样。然而，相位编码过采样增加了采集时间，需要采集扩展超出规定FOV的边界的额外切片的切片过采样也是如此。重建包括过采样数据的所采集的k空间数据，以生成由于过采样而在空间范围上大于规定FOV的图像。然后裁剪该图像以仅保留规定FOV而没有混叠或卷绕。图像被上传到影像归档和通信系统(PACS)，并且形成从PACS检索并由临床医师查看的最终临床图像。[0003] 以下公开了某些改进。发明内容[0004] 在本文公开的一些非限制性说明性实施例中，一种存储指令的非瞬态存储介质，所述指令可由电子处理器读取和执行以执行图像重建方法，所述图像重建方法包括：接收针对第一视场从对象采集的第一k空间数据；从非瞬态数据存储介质检索针对第二视场从所述对象采集的第二k空间数据，其中，所述第二k空间数据具有与所述第一k空间数据相同的角度，并且所述第二视场与所述第一视场相邻或交叠；重建所述第一k空间数据和所述第二k空间数据以生成涵盖并且大于所述第一视场的扩展视场的扩展图像；并且将所述扩展图像裁剪到所述第一视场以生成所述第一视场的图像。[0005] 在本文公开的一些非限制性说明性实施例中，一种图像重建设备包括显示器、电子处理器和非瞬态存储介质，所述非瞬态存储介质存储指令，所述指令可读和可执行以执行图像重建方法。所述方法包括：接收针对视场从对象采集的k空间数据，其中，接收到的k空间数据包括过采样k空间数据；重建包括所述过采样k空间数据的所述k空间数据，以生成涵盖并且大于所述视场的扩展视场的扩展图像；将所述扩展图像裁剪到所述视场以生成所述视场的图像；在所述显示器上显示所述视场的所述图像；并且将包括所述过采样k空间数据的所述k空间数据存储在非瞬态数据存储介质中。[0006] 在本文公开的一些非限制性说明性实施例中，一种图像重建方法包括：接收针对第一视场中的第一MRI检查从对象采集的第一k空间数据；接收针对第二视场中的第二MRI检查从所述对象采集的第二k空间数据，其中，所述第二k空间数据具有与所述第一k空间数据相同的角度，并且所述第二视场与所述第一视场相邻或交叠；重建所述第一k空间数据和所述第二k空间数据的至少部分，以生成涵盖所述第一视场并扩展到所述第二视场中的第一扩展视场的第一扩展图像；将所述第一扩展图像裁剪到所述第一视场以生成针对所述第一MRI检查的所述第一视场的图像；重建所述第二k空间数据和所述第一k空间数据的至少部分，以生成涵盖所述第二视场并扩展到所述第一视场中的第二扩展视场的第二扩展图像；并且将所述第二扩展图像裁剪到所述第二视场，以生成针对所述第二MRI检查的所述第二视场的图像。重建和裁剪由电子处理器合适地执行。[0007] 一个优点在于减少的磁共振成像(MRI)检查数据采集时间和改进的患者工作流程效率。[0008] 另一优点在于患者回调检查的减少的实例。[0009] 另一优点在于通过当在临床上有利时提供额外的视场而不伴随MRI检查数据采集时间的增加来改进MRI检查的诊断性能。[0010] 另一优点在于提供了促进上述益处和/或其它益处中的一个或多个的MRI信息技术(IT)基础设施。[0011] 给定的实施例可以不提供前述优点，提供前述优点中的一个、两个或全部，和/或可以提供如在阅读并理解本公开后对于本领域技术人员来说将变得显而易见的其他优点。附图说明[0012] 本发明可以采取各种部件和部件布置的形式，并且可以采取各种步骤和各步骤安排的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，而不应被解释为对本发明的限制。[0013] 图1图解地图示了包括促进再利用所采集的k空间数据作为过采样数据和/或增加图像视场(FOV)的方面的磁共振成像(MRI)信息技术(IT)基础设施。[0014] 图2图解地图示了规定FOV的脑图像与通过在相位编码方向上的过采样k空间数据的再利用而可用的扩展视场的指示一起在工作站显示器等上示出的显示。[0015] 图3图解地图示了规定FOV的脑图像与通过在切片选择方向上的过采样k空间数据的再利用而可用的扩展视场的指示一起在工作站显示器等上示出的显示。[0016] 图4图解地图示了再利用来自颈椎MRI检查、胸椎MRI检查和腰椎MRI检查的数据来在相应MRI检查中提供过采样k空间数据。[0017] 图5图解地图示了再利用过采样k空间数据来扩展图像的FOV以提供临床相关特征的额外/改进的成像。具体实施方式[0018] 如先前所述，在常规磁共振成像(MRI)信息技术(IT)基础设施中，重建包括过采样数据的所采集的k空间数据，以在由于过采样而涵盖并大于规定FOV的扩展视场(FOV)中生成图像。然后将该图像裁剪到规定FOV(在裁剪操作中，图像的在规定FOV之外的部分被移除，仅留下图像的在规定FOV中的部分)而没有混叠或卷绕，其被上传到PACS并且形成由临床医师查看的最终临床图像。在常规MRIIT基础设施中，所采集的k空间数据(具有或没有过采样数据)通常不被存储在PAC上，并且通常也不被存储在MRI技术人员的工作站处。[0019] 在本文中意识到，存在某些情况，其中，所述采集的k空间数据并且尤其是过采样数据可以有利地被存储并且随后被再利用或改变用途。在一种这样的情况下，临床医师可以注意到在规定FOV的图像的周边处的特征(或特征的部分)。由于过采样数据通常不存储在PACS中或在MRI技术人员的工作站处，因此临床医师必须尝试从规定FOV的现有图像确定临床发现，或可以判定要求具有更大或移位的规定FOV的回调MRI检查，以便更好地捕获注意到的特征或特征部分。在本文中应意识到，可以通过将包括过采样数据的所采集的k空间数据存储在PACS中和/或在MRI技术人员的工作站处并且重复扩展FOV的重建而无需随后裁剪到原始规定FOV来避免这些不令人满意的选项。所得图像将具有扩展FOV，并且可以被传输给临床医师以用于MRI图像的临床读取。尽管额外FOV中(即，在原始规定FOV之外)的图像的部分可能由于缺少针对扩展FOV的过采样而具有一些混叠或卷绕，但是其然而提供用于评估注意到的特征或特征部分的有用图像内容，而没有将通过要求回调MRI检查而引入的成本和对患者的不便。甚至在具有一些可能的混叠或卷绕的情况下，额外图像内容可以提供有用的背景。[0020] 在另一情况下，临床医师可以要求不同但相邻或交叠解剖区域的两次或更多次MRI检查。例如，通常出现的一种这样的情况是MRI脊柱检查。脊柱MRI检查是最常见的要求的MRI检查，并且通过考虑所有MRI检查的约四分之一的一些估计。常常地，要求脊柱的多于一个区段的检查，例如，颈椎MRI检查、胸椎MRI检查和/或腰椎MRI检查。当涉及某些病理学(如骨转移、多发性硬化、脊髓压迫等)时尤其如此。这些脊柱MRI检查通常采用造影剂的施用，并且因此执行造影后成像，这延长了患者在桌台上的时间。全脊柱检查需要患者静止躺着并长时间扫描，这导致更高百分比的患者移动，因此导致降低的图像质量和潜在未诊断扫描。这些检查还导致患者的大量射频(RF)暴露，从而导致高比能量剂量(SED)。此外，全脊柱成像占用MRI扫描器很长的时间间隔，因此降低了MRI扫描器的生产率，并且还使得难以安排用于脊柱MRI检查的长时间块。[0021] 在本文公开的实施例中，当执行两个相邻或交叠解剖区域的脊柱MRI检查(例如，颈部MRI和胸部MRI；或胸部MRI和腰部MRI)时，那么为一个MRI检查(例如，胸部MRI)采集的k空间数据可以再用于为另一个MRI检查(例如，该示例中的颈部MRI)提供过采样k空间数据。在包括颈部、胸部和腰部MRI检查的完整脊柱检查的情况下，k空间数据的这种再利用可以将全脊柱的扫描时间减少大约三分之二，从而增强患者舒适度并且改进顺应性、安全性，并增加MRI扫描器的工作流效率。促进了k空间数据的这种再利用，因为脊柱是具有长的、相对直的且连续的结构的一块解剖结构。颈椎位于胸椎上方并与胸椎相邻，而腰椎位于胸椎下方并与胸椎相邻。因为颈椎、胸椎和腰椎部分在结构上相似并且彼此相邻，因此将来自相邻解剖区域的MRI检查的k空间数据再用于提供过采样k空间数据以校正混叠/卷绕用于加速MRI检查。[0022] MRIk空间数据再用于提供过采样k空间数据在执行相邻或交叠视场的两次MRI检查和以相同角度(即，切片选择、相位编码和读出方向的相同角度取向)执行这两个MRI检查的k空间数据的任何情况下一般是更可行的。其他采集参数(诸如切片厚度和分辨率)的一致性也是有帮助的，但是转换可以针对一些采集参数的差异进行调节(例如，重新采样可以补偿切片厚度和/或分辨率的差异)。[0023] 参考图1，示出了说明性MRIIT基础设施，其促进本文公开的k空间数据再利用的方法。磁共振成像(MRI)扫描器10包括典型的部件，诸如包含主磁体14(通常包括超导绕组，但是电阻磁体也被预期)的壳体12、一组磁场梯度线圈16、任选的全身射频(RF)线圈18(额外地或备选地，各种局部RF线圈、RF线圈阵列等可以被用于RF激励和/或磁共振读出)、用于沿着轴向方向24将患者22移入和移出检查区域(在说明性情况下，检查区域在壳体12的膛26内，但是其他MRI配置(诸如垂直磁体MRI、开膛MRI等)也被设想)的患者支撑件20(优选地但不一定包括用于患者定位的机器人致动器)，等等。尽管图示了单个MRI扫描器10，但是将意识到，一些MRI实验室可以包括一个、两个、三个或更多个各种类型的MRI扫描器。[0024] 说明性MRIIT基础设施还包括MRI控制器30，MRI控制器30提供MRI技术人员与MRI扫描器10的用户接口，以便将MRI扫描器10编程和/或控制为执行期望的MRI检查，诸如脑MRI检查、脊柱MRI检查等。MRI控制器30包括电子处理器(未示出，例如微处理器，可能地多核或否则如数字电子领域中已知配置的)、显示器32和一个或多个用户输入设备，诸如说明性键盘34(和/或鼠标、触控板、显示器32的触敏覆盖物等)。MRI控制器30通常还包括本地非瞬态数据存储介质36，诸如硬盘驱动器、固态驱动器(SSD)、闪存等，以用于由MRI扫描器10采集的k空间数据的本地存储和/或用于其他目的。说明性MRI控制器30被实现为具有适当外围设备32、34、36的计算机。尽管图示了单个MRI控制器30，但是将意识到，在MRI实验室包括多个MRI扫描器的一些实施例中，可以存在用于MRI扫描器的多个MRI控制器。[0025] 说明性MRIIT基础设施还包括影像归档和通信系统(PACS)，其包括非瞬态数据存储介质40(例如硬盘驱动器、固态驱动器或SSD、独立磁盘的冗余阵列或RAID、其各种组合等)和(一个或多个)相关联的电子处理器(例如在说明性示例中由基于网络的服务器计算机42实现的)。PACS40、42存储MRI图像和可能地其他医学成像模态(例如，PET、CT等)的图像，并且PACS可以任选地与一个或多个其他医学信息系统(诸如放射学信息系统(即PACS/RIS系统))集成。PACS40、42提供用于存储医学图像(包括MRI图像)以及相关元数据(例如，指示在采集图像时使用的成像参数、识别患者的元数据、检查日期、检查的原因、解剖区域、成像模态等)的基于网络的存储系统。因此，MRI控制器30通过电子数据网络(例如，有线或无线局域网或LAN、因特网、其各种组合等)与PACS40、42连接，以将MRI检查的图像与相关元数据一起上传到PACS40、42以供放射科医师、医师和/或(一个或多个)其他临床医师随后查看。[0026] 说明性MRIIT基础设施还包括放射学工作站50，在该放射学工作站50处，放射科医师可以查看MRI检查的图像并口述(或键入或以其他方式输入)总结放射科医师的发现的放射学报告。放射学工作站50经由电子数据网络与PACS40、42连接，以从PACS40、42检索MRI检查的图像和元数据以供放射科医师查看。说明性放射学工作站50包括两个显示器52、54，其可以有用于例如允许放射科医师使图像显示在一个显示器上并且使放射学草稿中报告显示在另一个显示器上；然而，预期了单个显示器，如具有三个或甚至更多个显示器。放射学工作站50还包括一个或多个用户输入设备，诸如说明性键盘56、放射科医师可以经由其来口述放射学报告的口述麦克风58等。放射学工作站50通常还包括电子处理器，并且可以完全或部分地实现为具有适当外围设备(例如，显示器52、54、用户输入设备56、58)的计算机。尽管图示了单个放射学工作站50，但是更一般地，可以提供一个、两个、三个或更多个放射学工作站，例如以服务放射科医师的工作人员，和/或MRIIT基础设施可以包括其他类似的临床医师工作站(未示出)，诸如(一个或多个)医师办公室计算机。[0027] 继续参考图1，图解地描述了说明性脑MRI检查。MRI控制器30控制MRI扫描器10以采集针对由临床医师针对脑MRI检查规定的视场(FOV)的k空间数据60。所采集的k空间数据60包括足以允许在没有混叠或卷绕的情况下重建规定FOV的过采样k空间数据。在图像重建操作62(例如，使用傅里叶变换图像重建、迭代重建或适于在数据采集中采用的空间编码的另一图像重建算法)中重建包括过采样k空间数据的k空间数据60。图像重建操作62的输出是涵盖并且大于规定FOV的扩展视场(EFOV)的图像64。然而，图像64的位于规定FOV之外的部分能够具有一些混叠或卷绕。在裁剪操作66中，将EFOV的图像64裁剪到规定FOV，以生成规定FOV的图像68。图像的裁剪移除可能具有混叠或卷绕的部分，留下没有混叠或卷绕的图像68。[0028] 当在FOV之外存在组织或解剖结构时，出现被称为混叠或卷绕的MRI伪影。如果MRI信号被充分采样，则可以通过使用过采样来消除来自FOV之外的组织的混叠。对于二维成像，在相位和频率方向上出现混叠。可以应用频率过采样来消除沿着频率编码方向的混叠而没有任何时间惩罚。然而，当组织在相位编码方向上位于FOV之外时，那么以更长的扫描时间为代价执行在相位编码方向上的k空间过采样。然后通过裁剪移除相位和频率过采样数据，因此所得图像仅包含规定FOV，而在相位编码方向上没有任何混叠或卷绕。类似地，如果在规定FOV之外存在解剖结构，则可以在切片选择方向上执行过采样和裁剪，从而提供在切片选择方向上没有任何混叠或卷绕的具有规定FOV的图像。[0029] 通常，规定FOV的图像68是与相关元数据(诸如FOV70的标签)和采集参数(诸如切片厚度、分辨率等)一起存储在PACS42、44中的最终图像。然后可以稍后将图像68检索到放射学工作站50以供放射科医师查看。然而，如果放射科医师判定图像68的规定FOV是不足的，则可能出现问题。例如，放射科医师可以确定期望的解剖区域不在规定FOV内，或放射科医师可以观察在图像68中的规定FOV的周边处的可疑特征(例如，可能的脑病变)。通常，在这种情况下，放射科医师将需要基于图像68确定临床发现而不管其可能不足的视场，或将必须要求具有经更新的规定FOV的回调脑MRI检查以获得具有经更新的FOV的图像。[0030] 如本文所公开的，通过保留和再利用过采样k空间数据来解决这个问题。如在图1中图解地示出的，k空间数据60也被存储在PACS40、42中，优选地利用相关元数据(诸如扩展视场(EFOV)72的标签和k空间数据60的角度74的标签)来标记。(应当注意，各种元数据70、72、74可以以任何合适的格式存储，并且特别地可以以非显式格式存储，例如，EFOV72可以不被存储为显式空间维度，而是可以被存储为MRI检查的数据采集参数，根据其，EFOV72可以通过已知计算来导出)。[0031] 继续参考图1并且还参考图2，当在放射学工作站50处检索规定FOV的图像68时，优选地利用EFOV72元数据对其进行标记。图2示出了图像68在放射学工作站50的显示器52(或显示器54)上的显示。除了显示图像68之外，显示还包括EFOV72的指示80。在图2的说明性示例中，图像68是脑的轴向切片，并且相位编码(PE)方向沿着前后解剖方向。因此，EFOV72包括沿着PE方向扩展超出规定FOV的额外图像内容，并且该额外图像内容的空间区在说明性示例中通过图2的说明性显示呈现中的可用扩展的虚线矩形轮廓80来指示。预期了EFOV72的指示80的其他图形表示，诸如使用阴影线或交叉阴影线、阴影、颜色等以指代可用的额外图像内容。说明性显示还包括询问是否将视场增加到由指示80指示的视场的图解指示的文本消息82(由波浪符号(即图2中的“～～～～～～～”)表示)。优选地，尽管不是必要的，文本消息82通知用户可以针对通过指示82指示的区生成的额外图像内容可能具有混叠或卷绕。如果用户选择增加FOV，例如在说明性示例中通过使用鼠标指针86选择“RR”(重新重建)选择按钮84，但是预期了用于请求增加视场的其他用户输入，那么在相位编码方向上的过采样k空间数据被再用于此目的。如图1所示，通过按钮84的选择所生成的重新重建请求87触发从PACS40、42检索包括过采样k空间数据的k空间数据60，并且通过重建操作62执行该数据60的重新重建。然而，代替于然后将重新重建的图像64转移到裁剪操作66，代替地将其作为EFOV72的重新重建的图像64rr传送到放射学工作站50用于在显示器52、54上显示。以这种方式，为放射科医师提供指示80的区域中的额外图像内容(尽管可能具有一些混叠或卷绕)。[0032] 简要参考图3，将意识到，可以执行类似的处理以向用户提供沿着切片选择(SS)方向将图像扩展到扩展视场(EFOV)中的选项，在图3的说明性示例中，轴向脑切片是沿着解剖学外侧内侧方向的。再次，呈现询问是否将视场增加到通过指示90指示的视场的文本消息82。如果用户选择增加FOV，例如在说明性示例中，通过使用鼠标指针86选择“RR”(重新重建”)选择按钮84，那么在切片选择方向上的过采样k空间数据被再用于此目的。(在这种情况下，过采样k空间数据是被采集以填充在通过指示90指示的区中的k空间数据的额外周边切片)。从PACS40、42检索包括在切片选择方向上的过采样k空间数据的k空间数据，并且通过重建操作62执行该数据的重新重建。然而，代替于然后裁剪到规定FOV，代替地将具有EFOV的未经裁剪的图像作为EFOV的重新重建的图像传送到放射学工作站50以用于在显示器52、54上显示。以这种方式，为放射科医师提供指示90的区域中的额外图像内容(再次，可能地具有一些混叠或卷绕)。[0033] 在图1的说明性示例中，所有图像重建或重新重建是经由由MRI控制器30执行的重建操作62的。然而，预期了计算负荷的其他分布。例如，PACS42、44可以包括执行重新重建操作的编程，或放射学工作站50可以被编程为执行重新重建操作。此外，尽管在说明性示例中由放射学工作站50执行图像显示操作和扩展视场的请求，但是这可以在另一工作站(诸如临床医师的工作站)处完成。[0034] 尽管未图示，但是当在放射学工作站50(或其他临床医师的工作站)处显示具有EFOV的重新重建的图像64rr时，预期了包括指示80以向放射科医师或其他临床医师指示EFOV的图像的哪些区可能具有一些混叠或卷绕。[0035] 现在参考图4，在另一应用中，为一个MRI检查采集的k空间数据再用于提供用于相邻或交叠视场的另一MRI检查的过采样k空间数据。图4的示例将此应用于脊柱MRI检查。图4的最左图像100描绘了胸椎MRI研究102的图像。为了重建没有混叠或卷绕的图像100，有必要与来自在图像100的FOV“上方”的上解剖方向上扩展的区域的过采样k空间数据一起，并且还与来自在图像100的FOV“下方”的下解剖方向上扩展的区域的过采样k空间数据一起重建针对图像100的(规定)FOV的k空间数据。通常，在上扩展区和下扩展区中采集该过采样k空间数据将作为胸椎MRI研究102的部分来完成。[0036] 然而，在本文中认识到，在许多MRI脊柱检查情形中(诸如与诸如骨转移、多发性硬化、脊髓压迫等的病理学结合要求的脊柱MRI检查)，通常要求与颈椎MRI检查104结合和/或与腰椎MRI检查106结合的胸椎MRI检查102。如在图4的右侧中图解地示出的，颈椎MRI检查104的k空间数据的至少部分(如果与胸椎MRI检查102一起执行)可以再用于供应位于图像100的胸椎FOV“上方”的上解剖区域110中的过采样k空间数据。同样地，腰椎MRI检查106的k空间数据的至少部分(如果与胸椎MRI检查102一起执行)可以再用于供应位于图像100的胸椎FOV“下方”的下解剖区域112中的过采样k空间数据。为了以这种方式再利用数据，三个脊柱MRI检查102、104、106应该具有相同的角度。优选地，它们还应该具有其他公共采集参数(例如切片厚度、分辨率等)，但是这可以通过执行再利用的过采样k空间数据的重新采样来补偿。[0037] 尽管未在图4中指示，但是以类似的方式，颈椎MRI检查104的k空间数据的重建可以适当地利用胸椎MRI检查102的k空间数据的至少部分来供应相对于颈椎FOV的下解剖区域中(即，位于颈椎FOV“下方”的区域中)的过采样k空间数据。同样地，腰椎MRI检查106的k空间数据的重建可以适当地利用胸椎MRI检查102的k空间数据的至少部分来供应相对于腰椎FOV的上解剖区域中(即在位于腰椎FOV“上方”的区域中)的过采样k空间数据。在腰椎示例中，胸椎MRI102的k空间数据仅提供所需过采样k空间数据的一半，因为胸椎MRI102不能提供相对于腰椎FOV的下解剖区域中(即，位于腰椎FOV“下方”的区域中)的过采样k空间数据。然而，通过k空间数据的上述再利用，显著减少用于一系列颈椎/胸椎/腰椎MRI检查的k空间数据采集。例如，如果一组颈椎、胸椎和/或腰椎MRI检查的平均长度为100分钟，则估计如上所述的所公开的再利用来自相邻脊柱MRI检查的k空间数据作为过采样k空间数据的方法将平均节省每个患者40分钟，从而将平均患者扫描时间减少到60分钟。[0038] 尽管在图4中使用脊柱MRI检查作为说明性示例，但是将意识到，作为另外的示例，所公开的方法更一般地适用于例如沿着脊柱(按照图4)、沿着长骨以及沿着腹部/骨盆的任何两个(或更多个)相邻身体部分的MRI检查。[0039] 作为另一应用，该方法可以应用于多站成像检查的相邻站，其中，连续的站沿着轴向方向24相邻或交叠(如图1中所指示的)。在这种情况下，FOV是多站MRI检查的站视场，并且k空间数据包括站FOV的k空间数据和与站FOV相邻或交叠的多站MRI检查的相邻或交叠站视场的k空间数据。重建操作62包括重建k空间数据，所述k空间数据包括相邻或交叠站视场的k空间数据作为过采样k空间数据。重建62生成扩展视场(EFOV)的扩展图像，该扩展视场涵盖站FOV并扩展到相邻或交叠站视场中。裁剪操作66操作为将扩展图像裁剪到站FOV，以生成没有混叠或卷绕的站FOV的图像。通过这种机制，减少了针对每个站FOV采集的k空间数据，从而减少了用于执行患者的多站MRI检查的总扫描时间。[0040] 参考图5，描述了应用所公开的再利用过采样k空间数据的方法来提供放大视场(如参考图1‑3所描述的)。在该应用中，避免了潜在患者回调MRI检查。由于适当规定FOV时的错误或在其他情况下缺失临床兴趣的解剖结构或病理学的患者回调能够导致患者诊断的延迟、对患者的不便、降低的工作流程效率以及潜在收入的损失。通过如本文所公开将过采样k空间数据保存在PACS40、42中，当这出现并且相关解剖结构或可疑解剖结构接近FOV、被裁剪或刚好在FOV之外(但是在EFOV内)时，那么图像可以被重新重建，从而消除对于回调的需要。在图5的示例中，在临床医师工作站(例如，放射学工作站50)处，为临床医师呈现具有规定视场(FOV)的图像112的显示110(图5的左手侧)。显示还包括可以通过利用存储在PACS42、44中的过采样k空间数据以及先前参考图2和图3描述的用户接口对话文本和控件82、84来提供的额外图像内容的指示114。临床医师注意到在图像112的FOV的下周边处的特征116。通常，临床医师将可能需要要求具有更大或移位的视场的回调MRI检查，以便捕获特征116。然而，使用所公开的方法，临床医师使用控制鼠标指针86的鼠标(或备选地，一些其他用户接口设备)来选择按钮84，以便请求扩展视场(EFOV)的重新重建。重新重建(没有后续的裁剪)生成EFOV的图像120，在该图像120内，特征116很好地远离图像的外围。用于减少回调MRI检查的这种方法更一般地适用于对任何身体部分进行成像，只要裁剪的或周边的或错失的解剖结构或病理学落入在由相位/频率过采样覆盖的区内。[0041] 本发明已经参考优选实施例进行描述。他人在阅读和理解前面的详细描述后，可以进行修改和变型。示例性实施例旨在被解释为包括所有这样的修改和变型，只要其落在所附权利要求或其等价方案的范围内。

专利地区：荷兰

专利申请日期：2020-02-05

专利公开日期：2024-09-03

专利公告号：CN113557442B