ES2344065T3 - Combinacion de señales procedentes de un conjunto de bobinas en la formacion de imagenes por resonancia magnetica. - Google Patents
Combinacion de señales procedentes de un conjunto de bobinas en la formacion de imagenes por resonancia magnetica. Download PDFInfo
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Abstract
Un procedimiento de formación de imágenes por resonancia magnética que comprende las etapas de: excitar núcleos activos mediante resonancia magnética (RM) en una zona de interés; aplicar gradientes de campo magnético de codificación de fase para codificar espacialmente los núcleos activos excitados mediante RM para obtener datos adecuados para generar una imagen unidimensional o bidimensional, respectivamente; recibir señales de resonancia magnética por medio de un conjunto de al menos dos bobinas de recepción de radiofrecuencias desde dicha zona de interés, de tal modo que cada bobina Ci de dicho conjunto recibe sendas señales si, a partir de las cuales se reconstruye una imagen Si para dicha bobina Ci; determinar, para cada bobina Ci y para cada dimensión espacial d E {x,z) de dicha imagen un parámetro spi,d mediante la siguiente relación: bi,d(τ) ≅ 0 si |τ| >=q spi,d; siendo bi la representación del espacio k de la sensibilidad espacial de la bobina Ci para la correspondiente dimensión espacial d; calcular una sensibilidad estimada Bi' para cada bobina Ci mediante una transformada inversa de Fourier del producto de las señales si recibidas mediante dicha bobina Ci y un filtro fi de aplanamiento diseñado como un filtro triangular del espacio k si se reconstruye una imagen unidimensional o como un filtro piramidal del espacio k en el caso de que se reconstruya una imagen bidimensional, teniendo el filtro, para cada dimensión espacial d, una forma triangular, definida por la siguiente ecuación: **(Ver fórmula)** siendo t la variable tiempo; ponderar cada una de dichas imágenes Si mediante dicha sensibilidad estimada Bi' de la correspondiente bobina Ci y producir una imagen combinando dichas imágenes ponderadas.
Description
Combinación de señales procedentes de un
conjunto de bobinas en la formación de imágenes por resonancia
magnética.
La presente invención versa acerca de un
procedimiento de formación de imágenes por resonancia magnética que
comprende las etapas de:
- excitar núcleos activos magnéticamente resonantes (RM) en una zona de interés;
- crear gradientes de campo magnético en una dirección de codificación de fase para codificar espacialmente los núcleos activos excitados mediante RM;
- producir mediante los varios gradientes de codificación de fase un campo de visión correspondiente a la zona de interés;
- recibir datos de radiofrecuencia desde la zona de interés usando un conjunto de al menos dos bobinas de recepción de radiofrecuencias; y
- producir una imagen, a partir de los datos de radiofrecuencia, combinando las imágenes S_{i} obtenidas a partir de las señales de radiofrecuencia de las bobinas individuales C_{i} del conjunto ponderando las referidas imágenes S_{i} de cada bobina C_{i} con la sensibilidad B_{i} de la correspondiente bobina C_{i};
- usar una sensibilidad estimada B_{i}' de cada bobina C_{i} del conjunto, que se determina aplicando un filtro F_{i} de aplanamiento a la imagen S_{i} de cada bobina C_{i}.
\vskip1.000000\baselineskip
En particular, la invención se refiere a un
diseño óptimo de filtro para una reconstrucción de imágenes de un
conjunto en fase usando lo que se denomina algoritmo SUPER que se
describe con mayor detalle en "Combination of Signals From Array
Coils Using Image-Based Estimation of Coil
Sensitivity Profiles" M. Bydder, D. J. Larkman y J. V. Hajnal
Magnetic Resonance in Medicine 47: páginas 539-548,
2002, y en la correspondiente solicitud
EP 1384088.
EP 1384088.
Las bobinas de conjuntos en fase se usan en los
sistemas de formación de imágenes por resonancia magnética (IRM)
para obtener una RSR (relación señal-ruido) elevada
y una zona de sensibilidad grande. Se combinan las salidas de los
canales receptores, es decir, de las bobinas del conjunto, para
construir una única imagen compuesta de los datos de muchas
bobinas. Para la construcción de la imagen, normalmente se usa el
procedimiento de la suma de cuadrados (SdC), que combina datos sin
el conocimiento de la sensibilidad de las bobinas, pero se sabe que
proporciona imágenes de bajo contraste.
El uso de bobinas de un conjunto en fase en la
formación de imágenes por resonancia magnética (IRM) fue descrito
completamente por vez primera en 1990 por Roemer et al. en
Roemer PB, Edelstein WA, Hayes CE, Souza SP, Mueller OM. The NMR
Phased Array. Magn Reson Med 1990; 16:192-225,
confirmando la capacidad de tales sistemas de bobinas receptoras
múltiples para mejorar la velocidad de formación de imágenes y la
relación señal-ruido (RSR). Se proporciona un buen
resumen de esta tecnología en Wright SM, Wald LL. Theory and
Application of Array Coils in RM Spectroscopy. NMR in Biomedicine
1997; 10:394-410. El procedimiento de uso más común
para la reconstrucción de imágenes es lo que se denomina
procedimiento de la "suma de cuadrados" (SdC), en el que el
valor de cada píxel de la imagen reconstruida es la raíz cuadrada
de la suma de los cuadrados de los valores del píxel
correspondientes a las bobinas individuales del conjunto. Larsson
EG, Erdogmus D, Yan R, Principe JC, Fitzsimmons JR.
SNR-Optimality of
Sum-of-Squares Reconstruction for
Phased-Array Magnetic Resonance Imaging. J Magn
Reson 2003; 163:121-123. Este procedimiento tiene
la ventaja de que no tienen que conocerse los mapas detallados del
campo de radiofrecuencia (RF) de la bobina, pero se sabe que
introduce polarización de señal en la imagen estimada, causando una
disminución en el contraste de la imagen, porque los píxeles no son
ponderados por el campo de RF producido por cada bobina. Para
aumentar el contraste, los datos de la imagen de los conjuntos
deberían combinarse píxel a píxel, siendo ponderada la aportación
de cada bobina por su sensibilidad local. Además de la SdC, han
aparecido varias técnicas alternativas para la reconstrucción de la
imagen con bobinas de un conjunto en fase. Debbins et al.
Debbins JP, Felmlee JP, Riederer SJ. Phase Alignment of Multiple
Surface Coil Data for Reduced Bandwidth and Reconstruction
Requirements. Magn Reson Med 1997; 38:1003-1011
propusieron sumar las imágenes de manera coherente, después de
ajustar su fase relativa. Walsh et al. (Walsh DO, Gmitro AF,
Marcellin MW. Adaptive Reconstruction of Phased Array RM Imagery.
Magn Reson Med 2000; 43:682-690) usaron filtros
adaptativos para aumentar la RSR en la imagen reconstruida. En el
documento "Combination of Signals From Array Coils Using
Image-Based Estimation of Coils Sensitivity
Profiles", Bydder M, Larkman DJ, Hajnal JV. Magn Reson Med 2002;
47:539-548 se propuso un algoritmo SUPER (Suma
Usando Perfiles Estimados a partir de Relaciones) que calcula las
sensibilidades de la bobina a partir de la imagen, produciendo una
disminución de la polarización de señal y una RSR más elevada con
respecto al
procedimiento de la SdC.
procedimiento de la SdC.
\newpage
La imagen S_{i} obtenida de la bobina
i en un conjunto de N bobinas, despreciando el ruido
producido por la bobina, está dada por:
en la que C es la señal de
RM obtenida desde una bobina homogénea ideal y B_{i} es la
sensibilidad espacial de la bobina i. Dado que las
B_{i} generalmente varían en el volumen de la imagen, para
la estimación de la sensibilidad de la bobina Bydder et al.
sugirieron aplicar un filtro de aplanamiento F_{i} a la
imagen
S_{i}:
en la que \otimes denota la
operación de convolución y B_{i}' es la estimación de la
sensibilidad de la
bobina.
Tal como se afirma con claridad en el documento
"Combination of Signals From Array Coils Using
Image-Based Estimation of Coils Sensitivity
Profiles", Bydder M, Larkman DJ, Hajnal JV. Magn Reson Med 2002;
47:539-548, el punto crítico del procedimiento
reside en la definición del filtro de aplanamiento F_{i}
necesario para estimar la sensibilidad de las bobinas y, a pesar de
algunas sugerencias sobre la configuración de este filtro, hasta
ahora no se ha sugerido ningún diseño definitivo ni
satisfactorio.
La presente invención tiene el objeto de
proporcionar un diseño óptimo de filtro para estimar la sensibilidad
de las bobinas para llevar a cabo la reconstrucción de la imagen a
partir de las aportaciones de imágenes de las bobinas individuales
de un conjunto en fase de bobinas receptoras de IRM, convirtiendo
así el procedimiento de IRM que usa dicho algoritmo SUPER en un
instrumento efectivo para reconstruir imágenes de resonancia
magnética nuclear usando bobinas de un conjunto en fase.
En relación con el objeto anterior, tiene que
observarse que una solución no práctica del problema de determinar
las sensibilidades de las bobinas podría consistir en llevar a cabo
una medición de la sensibilidad de las bobinas antes de cada sesión
de formación de imágenes. En este caso, podría determinarse de forma
precisa la sensibilidad de las bobinas usando un maniquí apropiado.
No obstante, esta manera de proceder no es cómoda y requiere
demasiado tiempo. Además, considerando que, para cada sesión de IRM,
dependiendo de la zona anatómica que deba ser sometida a la
formación de imágenes, tienen que usarse bobinas diferentes y/o que
tiene que cambiarse la posición de las bobinas dentro de la
estructura magnética del aparato de IRM, la anterior operación de
determinación de la sensibilidad de la bobina por medio del maniquí
antes de la sesión de formación de imágenes tiene que repetirse
para cada bobina y/o para la posición de cada bobina en el aparato.
Además, en este caso, tiene que considerarse que podrían generarse
efectos de difícil estimación en el campo de la bobina por el
propio paciente, de modo que, en cualquier caso, las condiciones de
la formación de imágenes podrían variar dependiendo también de las
influencias debidas al paciente.
La presente invención logra los objetivos
mencionados anteriormente con un procedimiento según la
reivindicación 1.
El procedimiento según la invención se verá con
mayor claridad a partir de la siguiente explicación teórica
formal:
Se hace referencia a las ecuaciones (1) y (2),
definidas previamente. Dado que durante un escaneo de RM se
obtienen datos en el espacio k, la Ecuación (1) puede expresarse en
términos de la representación en el espacio k:
en la que la integral serían, en
dos dimensiones o tres dimensiones, respectivamente, imágenes
bidimensionales o tridimensionales, s_{i} es la
representación en el espacio k de los datos obtenidos,
b_{i} es la representación en el espacio k de la
sensibilidad espacial de la bobina y c es la representación
del objeto en el espacio k (es decir, s_{i} =
\Im^{-1}{S_{i}}, en la \Im^{-1} que denota la
transformada inversa de Fourier desde el dominio de la imagen al
espacio
k).
En consecuencia, la representación de la
Ecuación (2) en el espacio k se convierte en:
en la que f_{i} es la
transformada inversa de Fourier del filtro espacial F_{i} y
b_{i}' es la transformada inversa de Fourier de la
sensibilidad estimada B_{i}' de la
bobina.
Suponiendo que cada bobina no tenga variaciones
rápidas de campo en el CDV de la imagen e indicando con
sp_{i} la máxima frecuencia espacial de cada campo de
bobina, es posible considerar lo siguiente:
Entonces, la Ec. (3) se convierte en:
Nótese que s_{i} es una buena
estimación de b_{i} si c es una muestra muy
homogénea.
En un experimento real de formación de imágenes,
c no es homogénea; por ello, definamos la función g = c
\cdot f_{i}', siendo f_{i}' = 0 si
|t| \geq sp_{i}, y f_{i}' = 1 si
|t| < sp_{i}. El filtro f_{i}'
transforma la muestra en una muestra sumamente homogénea sin
distorsionar significativamente los perfiles de sensibilidad de cada
bobina. Ahora asumimos:
Tras un cambio de variable con z =
t - \tau, obtenemos
Ahora comparamos la Ec. (8) con la Ec. (6),
obteniendo:
Observando este resultado, b_{i}' de la
Ec. (4) es una buena estimación de los mapas b_{i} de
sensibilidad de la bobina si el filtro f_{i} tiene forma
triangular, de modo que:
Esto quiere decir que el filtro triangular que
ha de aplicarse a las señales obtenidas tiene el doble de anchura
que el filtro rectangular f_{i}' dentro de la integral de
la Ecuación 7.
Después de aplicar el filtro a los datos no
combinados en el espacio k y de estimar las sensibilidades
B_{i}' de las bobinas, podemos llevar a cabo la
reconstrucción SUPER [6]:
\newpage
en la
que
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Sustituyendo la Ec. 12 en la Ec. 11, la
reconstrucción óptima para una bobina en un conjunto de 2 elementos
en fase está dada por:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
en la que S_{1} y
S_{2} son las imágenes procedentes de la bobina 1 y de la
bobina 2, y B_{1}' y B_{2}' son las
transformadas de Fourier de las sensibilidades b_{i} en el
espacio k de las bobinas 1 y 2, según la Ec.
4.
Tiene que hacerse notar que la anterior
explicación formal ha sido llevada a cabo considerando solamente una
dimensión. En este caso, el diseño del filtro del espacio k es el
de un filtro triangular. Cuando se considera un caso de dos
dimensiones, que es el más común en la formación de imágenes de IRM
diagnóstica, el filtro tiene entonces una configuración piramidal
(con base cuadrada o rectangular), dado que tiene que aplicarse el
mismo razonamiento para ambas direcciones del espacio
bidimensional.
Una imagen tridimensional se forma normalmente
mediante varios cortes, es decir, varias imágenes bidimensionales
que se obtienen en planos en secciones adyacentes del objeto
sometido al proceso de formación de imágenes. Para cada corte, se
aplica un filtro piramidal en el espacio k de forma correspondiente
al del caso bidimensional mencionado anteriormente.
Tal como se ve claramente de lo que antecede, el
filtro f_{i} en el espacio k se aplica a cada uno del
conjunto de datos s_{i} no combinados sin tratar de cada
bobina C_{i}, dando la transformada inversa de la
sensibilidad espacial estimada
B_{i}'.
B_{i}'.
Acto seguido, las imágenes de las bobinas se
combinan de tal manera que cada imagen S_{i} de cada bobina
C_{i} se pondera mediante la sensibilidad espacial
estimada B_{i}' de cada bobina C_{i}.
Las imágenes S_{i} de cada bobina
C_{i} se combinan añadiendo dichas imágenes S_{i}
ponderadas mediante la sensibilidad espacial estimada
B_{i}' de la correspondiente bobina C_{i} dividida
por la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados en las
sensibilidades estimadas B_{i}' de cada bobina
C_{i} del conjunto.
A partir del hecho de que la estimación de la
sensibilidad de la bobina puede obtener multiplicando cada conjunto
de los datos recibidos en el espacio k desde cada bobina con un
filtro f_{i} de aplanamiento, diseñado, como se ha
definido anteriormente, como un filtro triangular en el espacio k en
una dimensión, o como un filtro piramidal en el espacio k en dos
dimensiones, es posible determinar el criterio de diseño del filtro
considerando solamente unos pocos parámetros, como resulta evidente
de lo siguiente:
Si M \times N es la dimensión de la imagen en
el dominio de Fourier con un CDV (campo de visión) de Fm \times
Fn, la resolución de la imagen en la dimensión M y la dimensión N
puede definirse, respectivamente:
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
Operando en la representación en el espacio k,
como ocurre aquí, si la matriz de datos de señales nativas tiene m
\times n dimensiones, y el filtro tiene dimensiones fa \times
fb, en la que fa y fb se determinan según la Ec. (10) para cada
bobina y cada dirección, las resoluciones de la imagen serán:
y las resoluciones del filtro
serán:
Manteniendo constantes las resoluciones del
filtro en la Ecuación (16), si varía la resolución de la imagen, se
obtiene finalmente:
Así, considerando los datos de la resolución de
la imagen, de las dimensiones del campo de visión y de la
resolución del filtro, pueden determinarse las dimensiones a y b del
filtro en el dominio del espacio k y, con ello, la anchura del
filtro triangular o piramidal.
Según lo anterior, la invención proporciona un
procedimiento de diseño de un filtro para generar el filtro para
estimar la sensibilidad de la bobina para cada bobina de un conjunto
de bobinas receptoras de IRM en el que la anchura de la base del
filtro triangular o piramidal se determina, respectivamente, en una
o dos dimensiones de la base de dicho filtro como una función de la
dimensión de la matriz de píxeles de la imagen, de la resolución de
la imagen y de la resolución del filtro en la referida
dirección.
En la anterior función, la resolución del filtro
está predefinida según las Ecuaciones (10) y (16), y se considera
una constante.
La función anterior permite la determinación de
la anchura del filtro en una dimensión del filtro y de la imagen
considerando que la anchura del referido filtro es directamente
proporcional al producto de la anchura de la imagen y la resolución
de la imagen en la referida dirección e inversamente proporcional a
la resolución del filtro.
Además, la resolución del filtro para cada
bobina se determina en cada dirección mediante la ecuación:
en la
que
- Rfd_{x,z} es la resolución del filtro en la dirección x o z, respectivamente;
- id_{x,z} es la dimensión de la imagen en la dirección x y z, respectivamente;
- Rid_{x,z} es la correspondiente resolución de la imagen en la dirección x o z, respectivamente;
- f_{x,z} es relativo al contenido de la máxima frecuencia espacial de cada bobina y se determina según la Ec. (10).
\vskip1.000000\baselineskip
Además, la anchura óptima de filtro para cada
bobina se determina en cada dirección mediante la ecuación:
en la
que
fd_{x,z} es la dimensión del filtro en
la dirección x y z, respectivamente.
Las características del procedimiento según la
presente invención y sus ventajas serán más evidentes a partir de
los siguientes experimentos y las siguientes pruebas descritos con
la ayuda de los dibujos adjuntos, en los que:
La Fig. 1 ilustra el mapa del campo
B_{1} (relativo a la Bobina 1 de la Fig. 6) de la bobina de
bucle en el plano xz ortogonal al plano de la bobina y en el
dominio de Fourier.
La Fig. 2 ilustra la señal de la imagen de IRM
simulada obtenida mediante transiciones rápidas "añadidas" al
mapa del campo B_{1}.
La Fig. 3A ilustra la transformada inversa de la
sensibilidad de la bobina, es decir, en el espacio o dominio k.
La Fig. 3B ilustra el diagrama de la Fig. 3A con
el filtro piramidal adaptado a la bobina.
La Fig. 4 ilustra la transformada inversa de la
imagen simulada.
La Fig. 5 ilustra el mapa del campo
B_{1} reconstruido.
La Fig. 6 ilustra las imágenes no combinadas de
la bobina 1 y de la bobina 2 del conjunto.
La Fig. 7 ilustra la combinación de las dos
imágenes de las bobinas 1 y 2 según el procedimiento de la SdC
(Suma de los Cuadrados).
La Fig. 8 ilustra la combinación de las dos
imágenes de las bobinas 1 y 2 según el procedimiento SUPER con el
uso de un filtro piramidal para estimar la sensibilidad de las
bobinas.
Las Figuras 1 a 5 ilustran los resultados de una
simulación de ordenador llevada a cabo para verificar el
procedimiento según la presente invención.
En la Fig. 1, que muestra un CDV de 130 \times
130 mm, con una matriz de datos de dimensiones de 50 \times 50
píxeles, se muestra la simulación del patrón del campo magnético de
una bobina con una superficie de radio de 8 cm en un plano (xz)
perpendicular al plano de la bobina (xy). La figura muestra la
familiar intensidad elevada del campo B_{1} en las
regiones próximas a los conductores y un rápido amortiguamiento de
la intensidad en la dirección axial z.
Para la simulación de una imagen de RM obtenida
usando esta bobina de bucle según la Ecuación 1, se han añadido
algunas transiciones rápidas al patrón (B) del campo
magnético de la bobina para simular un objeto cuya imagen debe
formarse (C), obteniéndose, tal como se muestra en la Fig. 2,
la imagen simulada S.
Aplicando la transformada inversa de Fourier a
la sensibilidad de la bobina y a las matrices de la imagen
simulada, los inventores encontraron las representaciones b y
s en el espacio k, tal como se muestra en las Figuras 3 y
4.
Para determinar la anchura del filtro f,
los inventores evaluaron la extensión de las frecuencias espaciales
sp de la bobina en la Fig. 3A. Tales frecuencias espaciales
son despreciables más allá de la cuarta muestra desde el centro del
diagrama, lo que sugiere una anchura total del filtro de 16 muestras
en ambas direcciones x y z.
La base cuadrada del filtro se eleva de la
simetría circular de las bobinas empleadas. Según la teoría previa,
los inventores aplicaron un filtro base piramidal de 16 muestras
(fa=fb=16) a la transformada de Fourier inversa de la
imagen simulada S (véase la Ec. 4). Usando la transformada de
Fourier para volver en el dominio de la imagen, los inventores
hallaron una buena estimación del mapa B' de la sensibilidad
de la bobina, según se muestra en la Fig. 5. Así, la aplicación del
filtro diseñado permitió extraer el mapa de la sensibilidad de la
bobina a partir de la imagen simulada sin distorsionar
significativamente los perfiles de sensibilidad.
La Figura 3B es un simple intento esquemático de
ilustrar la estructura del filtro. Aquí, el filtro piramidal que
tiene unas dimensiones base de muestra de 16 \times 16 está
diseñado en la representación gráfica de la sensibilidad inversa de
las bobinas de la Figura 3A.
Ahora, usando la Ec. 15, calculamos la
resolución de la imagen simulada (Fm=Fn=130, m=n=50), dando:
y las resoluciones del filtro, con
la anchura de fa=fb=16, serán (véase la Ec.
16):
Para verificar la teoría previa usando imágenes
de RM reales, se ha diseñado un filtro óptimo manteniendo
constantes las resoluciones del filtro y aplicándolo a imágenes con
un CDV de 130 \times 130 mm y dimensiones de la matriz de 160
\times 160 píxeles. Para este ejemplo (la imagen de la bobina 1 en
la Fig. 6), el cálculo de la resolución de la imagen
proporciona:
Usando la Ec. 17, obtuvimos:
a y b son las dimensiones de la
base del filtro piramidal en el dominio del espacio k y son iguales
a los valores obtenidos con las imágenes simuladas, porque se han
usado las imágenes de RM con el mismo CDV (campo de visión) del
caso simulado. Obviamente, pueden obtenerse valores diferentes de
las dimensiones del filtro usando imágenes con CDV (campos de
visión)
diferentes.
Las Figuras 6 a 8 ilustran los resultados de la
reconstrucción de la imagen combinando las imágenes de cada una de
las dos bobinas 1 y 2 de un conjunto de bobinas en fase según el
procedimiento de la Suma de Cuadrado y según el procedimiento SUPER
para el cual se ha estimado la sensibilidad de las bobinas por medio
de un filtro piramidal según el procedimiento de la presente
invención.
En las siguientes figuras se muestran resultados
experimentales.
La Fig. 6 muestra imágenes no combinadas de las
bobinas 1 y 2 obtenidas usando las dos bobinas con ruido gaussiano
añadido para enfatizar el efecto de polarización del algoritmo de la
SdC (Suma de Cuadrados).
La Fig. 7 muestra la imagen resultante de la
reconstrucción por medio de una combinación SdC convencional, y la
Fig. 8 muestra la imagen resultante de la reconstrucción por medio
del algoritmo SUPER, en el que la sensibilidad de las bobinas se ha
estimado usando el filtro piramidal según la presente invención.
Comparando las reconstrucciones SdC y la SUPER
con imágenes del filtro piramidal, merece la pena señalar que esta
tiene un contraste muy mejorado, con un fondo más oscuro. Para dar
una medida del beneficio de llevar a cabo el procedimiento de la
combinación SUPER con el diseño del filtro piramidal con respecto a
una combinación convencional de SdC, se ha calculado la diferencia
entre las medias de las intensidades de los píxeles calculadas en
una zona de interés fuera del objeto cuya imagen se genera, dando
tanto una estimación de la disminución del ruido de fondo como del
aumento del contraste de la imagen. El resultado es un aumento de
más del 10% usando este procedimiento de combinación SUPER con el
filtro piramidal según la presente invención con respecto a la
reconstrucción con la SdC.
Tal como se ve claramente a partir de la
descripción anterior, la invención proporciona un algoritmo
eficiente para la combinación de datos de imágenes procedentes de
bobinas en un conjunto, en las que cada señal está ponderada por
las sensibilidades de las bobinas. Usando un filtro piramidal como
diseño optimizado de filtro para la estimación de la sensibilidad
de las bobinas aplicando el referido filtro a las imágenes de cada
bobina, se han estimado los mapas de las bobinas de RF con gran
precisión antes de aplicar el algoritmo SUPER de reconstrucción.
Esto ha permitido obtener un aumento del contraste de la imagen con
respecto a la aplicación de procedimientos convencionales como la
SdC (Suma de Cuadrados).
Claims (3)
1. Un procedimiento de formación de imágenes por
resonancia magnética que comprende las etapas de:
- excitar núcleos activos mediante resonancia magnética (RM) en una zona de interés;
- aplicar gradientes de campo magnético de codificación de fase para codificar espacialmente los núcleos activos excitados mediante RM para obtener datos adecuados para generar una imagen unidimensional o bidimensional, respectivamente;
- recibir señales de resonancia magnética por medio de un conjunto de al menos dos bobinas de recepción de radiofrecuencias desde dicha zona de interés, de tal modo que cada bobina C_{i} de dicho conjunto recibe sendas señales s_{i}, a partir de las cuales se reconstruye una imagen S_{i} para dicha bobina C_{i};
- determinar, para cada bobina C_{i} y para cada dimensión espacial d \in {x,z} de dicha imagen un parámetro sp_{i,d} mediante la siguiente relación: b_{i,d}(\tau) \cong 0 si |\tau| \geq sp_{i,d}; siendo b_{i} la representación del espacio k de la sensibilidad espacial de la bobina C_{i} para la correspondiente dimensión espacial d;
- calcular una sensibilidad estimada B_{i}' para cada bobina C_{i} mediante una transformada inversa de Fourier del producto de las señales s_{i} recibidas mediante dicha bobina C_{i} y un filtro f_{i} de aplanamiento diseñado como un filtro triangular del espacio k si se reconstruye una imagen unidimensional o como un filtro piramidal del espacio k en el caso de que se reconstruya una imagen bidimensional, teniendo el filtro, para cada dimensión espacial d, una forma triangular, definida por la siguiente ecuación:
- siendo t la variable tiempo;
- ponderar cada una de dichas imágenes S_{i} mediante dicha sensibilidad estimada B_{i}' de la correspondiente bobina C_{i} y producir una imagen combinando dichas imágenes ponderadas.
2. Un procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes caracterizado porque las
imágenes S_{i} de cada bobina C_{i} se combinan
añadiendo las referidas imágenes S_{i} ponderadas por la
sensibilidad estimada B_{i}' de bobina de la
correspondiente bobina C_{i} dividida por la raíz cuadrada
de la suma de los cuadrados de las sensibilidades estimadas
B_{i}' de cada bobina C_{i} del conjunto.
3. Un procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5 precedentes caracterizado porque la
imagen se produce como sigue:
en las
que
S_{i} es la imagen de cada bobina
C_{i} del conjunto;
S_{SUPER} es la imagen reconstruida
obtenida mediante la combinación de las imágenes S_{i} de
cada bobina C_{i} del conjunto.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP05425737A EP1777536B1 (en) | 2005-10-20 | 2005-10-20 | Combination of signals from array coils in magnetic resonance imaging |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2344065T3 true ES2344065T3 (es) | 2010-08-17 |
Family
ID=35998450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES05425737T Expired - Lifetime ES2344065T3 (es) | 2005-10-20 | 2005-10-20 | Combinacion de señales procedentes de un conjunto de bobinas en la formacion de imagenes por resonancia magnetica. |
Country Status (5)
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