[发明专利]MRI中的运动的实时监测和预测

权利要求书

1.一种用于通过对齐MRI数据来监测经历磁共振成像(MRI)扫描的患者的运动的计算机实施的方法，所述方法被实施在包括与至少一个存储器设备通信的至少一个处理器的计算设备上，所述计算设备与MRI系统通信，所述方法包括：

通过所述计算设备，从所述MRI系统接收数据帧；

通过所述计算设备，将接收到的数据帧与参考图像对齐；

通过所述计算设备，使用六个帧对齐参数来计算接收到的数据帧与所述参考图像之间的身体部分的运动，其中，所述六个帧对齐参数是x、y、z、θ_x、θ_y和θ_z；

通过所述计算设备，使用所述六个帧对齐参数来计算总帧位移；以及

通过所述计算设备，将用于每个帧的总帧位移实时显示给所述MRI系统的操作者。

2.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中，所述参考图像是由所述MRI系统接收到的先前数据帧。

3.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，还包括：

通过所述计算设备，预测在完成所述MRI扫描时可用的可用帧的数目，每个可用帧包括具有落在预定阈值以下的总帧位移的帧；以及

当所述患者正经历所述MRI扫描时，通过所述计算设备将所述预测数目的可用帧实时显示给所述MRI系统的操作者。

4.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，还包括：

通过所述计算设备，预测足以达到预定数目的可用帧的扫描的持续时间，每个可用帧包括具有落在预定阈值以下的总帧位移的帧；以及

当所述患者正经历扫描时，通过所述计算设备将扫描的预测持续时间显示给所述MRI系统的操作者。

5.根据权利要求3所述的计算机实施的方法，其中，预测可用帧的数目包括应用所述线性模型(y＝mx+b)，其中，y是在完成所述扫描时可用的可用帧的预测数目，x是连续帧计数，并且m和b是对于每个受检者的实时估计。

6.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中，将接收到的数据帧与所述先前数据帧对齐包括计算一系列刚体变换T_i，其中，i是接收到的数据帧与所述先前数据帧的参考的空间配准的索引，其中，所述一系列刚体变换中的每一个通过使配准误差最小化来计算：

使得是轨迹处的帧强度并且s是补偿平均信号强度的波动的标度因子。

7.根据权利要求6所述的计算机实施的方法，其中，所述一系列刚体变换中的每一个由旋转和位移的组合表示，

其中，R_i表示旋转的3×3矩阵，表示位移的3×1列向量，并且其中，R_i表示每个轴处的三个基本旋转。

8.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中，通过所述计算设备来计算总帧位移包括从对于接收到的数据帧的位移减去对于所述先前数据帧的位移。

9.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，进一步包括：

通过所述计算设备，实时生成关于在所述MRI扫描期间获得的高质量低运动帧的数目的汇总计数；以及

将生成的汇总计数传送给扫描器操作者和所述患者中的至少一个。

10.一种用于通过对齐磁共振成像(MRI)数据来监测经历磁共振成像扫描的患者的运动的计算机系统，所述计算机系统与MRI系统相关联，所述计算机系统包括与至少一个存储器设备通信的至少一个处理器，所述至少一个处理器被编程为：

从所述MRI系统接收数据帧；

将接收到的数据帧与参考图像对齐；

使用六个帧对齐参数来计算接收到的帧与所述参考图像之间的身体部分的运动，其中，所述六个帧对齐参数是x、y、z、θ_x、θ_y和θ_z；

使用所述六个帧对齐参数来计算总帧位移；以及

将对于每个帧的总帧位移实时显示给所述MRI系统的操作者。