[发明专利]加速的磁共振温度测量

说明书

系统和方法利用关于要根据不完全k空间数据重建的图像的先验知识来提供加速的MR温度测量，从而促进准确地重建。在各种实施例中，使用诸如神经网络之类的机器学习算法计算地估计丢失的数据，并且基于迭代更新的估计的丢失信息来生成图像。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月25日递交的第62/838,409号；于2019年11月6日递交的第62/931,525号；于2020年2月7日递交的第62/971,449号美国临时申请的优先权和权益。所有前述文件的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及磁共振(MR)温度测量，并且尤其涉及用于加速MR温度测量的方法。

背景技术

组织，例如患者颅骨或其他身体区域内的良性或恶性肿瘤或血凝块，可以通过手术切除组织或通过使用例如热消融来非侵入性地治疗。这两种方法都可以有效地治疗身体内的某些局部疾病，但都涉及精细的程序，以避免破坏或损害其他健康组织。除非健康组织可以幸免或它的破坏不太可能对生理功能产生不利影响，否则手术可能不适用于患病组织与健康组织整合的情况。

可以使用聚焦超声完成的热消融对于治疗被健康组织或器官包围或邻近健康组织或器官的患病组织具有特别的吸引力，因为超声能量的影响可以被限制在明确界定的目标区域。由于超声波的相对较短的波长(例如，在1兆赫(1MHz)处的横截面小至1.5毫米(mm))，超声波能量可以被聚焦到具有仅几毫米横截面的区域。此外，因为声能通常可以很好地穿透软组织，中间解剖结构通常不会对界定所需的焦点区造成障碍。因此，超声能量可聚焦在小目标处以消融患病组织而不显著损害周围的健康组织。

超声聚焦系统通常利用声换能器表面或换能器表面阵列来生成超声波束。换能器的几何形状和定位可以将超声能量聚焦在与患者体内的目标组织块相对应的“焦点区”。在波通过组织传播期间，一部分超声能量被吸收，导致温度升高，最终导致细胞坏死——优选是在焦点区域的目标组织块处。换能器阵列的各个表面或“元件”通常是可单独控制的，即它们的相位和/或幅度可以彼此独立地设置(例如，在这种情况下使用具有适当延迟或相移的“波束成形器”用于元件的连续波和放大器电路)，允许将波束转向所需的方向并聚焦在所需的距离，并根据需要调整焦点区属性。因此，可以通过独立地调整输入到换能器元件中的电信号的幅度和相位来快速地移位和/或重建焦点区。

然而，因为人体是灵活的并且即使在患者被定位为保持静止时(例如由于呼吸或小的不自主运动)也会移动，所以随着时间的推移，以多次超声的形式进行治疗——即使超声是在几秒钟内递送的——可能需要对靶向和/或一个或多个治疗参数进行临时调整。因此，必须对运动进行补偿，以确保超声波束保持聚焦在目标上并且不会损坏周围的健康组织。