背景技術(shù)：

磁共振成像(mri)為許多應(yīng)用提供了重要的成像模態(tài)，并且廣泛用于臨床和研究環(huán)境中以產(chǎn)生人體內(nèi)部的圖像。作為一般性的，mri基于檢測磁共振(mr)信號，其是響應(yīng)于由施加的電磁場導(dǎo)致的狀態(tài)變化而由原子發(fā)射的電磁波。例如，核磁共振(nmr)技術(shù)包括：在被成像的對象中的原子(例如，人體組織中的原子)的核自旋的重新排列或弛豫時，檢測從激發(fā)的原子的核發(fā)射的mr信號。檢測的mr信號可以被處理以產(chǎn)生圖像，這在醫(yī)學(xué)應(yīng)用的環(huán)境中，允許對身體內(nèi)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和/或生物過程進行調(diào)查以用于診斷、治療和/或研究目的。

mri由于在沒有其他模態(tài)的安全性考慮(例如，不需要使受試者暴露于電離輻射例如x射線或?qū)⒎派湫晕镔|(zhì)引入身體)下產(chǎn)生具有相對高分辨率和對比度的非侵入性圖像的能力而為生物成像提供了有吸引力的成像模態(tài)。另外，mri特別適合于提供軟組織對比度，其可以用于對其他成像模態(tài)不能令人滿意地成像的主題進行成像。此外，mr技術(shù)能夠捕獲關(guān)于其他模態(tài)不能獲取的結(jié)構(gòu)和/或生物過程的信息。然而，mri存在許多缺點，對于給定的成像應(yīng)用，這可能涉及設(shè)備的相對高的成本、有限的可用性(例如，難以獲得對臨床mri掃描儀的訪問)和/或圖像采集過程的長度。

臨床mri的趨勢是增加mri掃描儀的場強度，以改進掃描時間、圖像分辨率和圖像對比度中的一個或更多個，這反而繼續(xù)提高了成本。絕大多數(shù)安裝的mri掃描儀在1.5或3特斯拉(t)下工作，這指的是主磁場bo的場強。臨床mri掃描儀的粗略成本估計為每特斯拉大約一百萬美元，這沒有將操作這樣的mri掃描儀所涉及的實質(zhì)性操作成本、服務(wù)成本和維護成本考慮在內(nèi)。

這些高場mri系統(tǒng)通常需要大的超導(dǎo)磁體和相關(guān)聯(lián)的電子器件，以生成對象(例如，患者)在其中成像的強均勻靜磁場(bo)。這樣的系統(tǒng)的尺寸是相當大的，其中，典型的高場mri裝置包括用于磁體、電子器件、熱管理系統(tǒng)和控制臺區(qū)域的多個房間。高場mri系統(tǒng)的尺寸和費用通常限制它們在以下設(shè)施的使用，如具有充足的空間和資源來購買和維護它們的醫(yī)院和學(xué)術(shù)研究中心。高場mri系統(tǒng)的高成本和大量空間需求導(dǎo)致mri掃描儀的可用性有限。因此，如下面進一步詳細討論的，常常存在以下臨床情況：mri掃描將是有益的，但是由于上述一個或更多個限制而是不實際的或不可行的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明人開發(fā)了基于從環(huán)境中獲得的噪聲測量的噪聲抑制和/或避免技術(shù)。噪聲測量隨后用于通過以下減小在操作期間由磁共振成像(mri)系統(tǒng)檢測的mr信號中存在的噪聲：抑制環(huán)境噪聲、將mri系統(tǒng)配置成在具有較少噪聲的頻帶或頻率區(qū)間(frequencybin)中操作、或兩者。

一些實施方式包括一種抑制磁共振成像系統(tǒng)的環(huán)境中的噪聲的方法，該方法包括：基于分別由至少一個主線圈和至少一個輔助傳感器從環(huán)境中獲得的多個校準測量結(jié)果來估計傳遞函數(shù)，至少部分地基于該傳遞函數(shù)來估計由至少一個主線圈接收的磁共振信號中存在的噪聲，以及使用該噪聲估計來抑制磁共振信號中的噪聲。

一些實施方式包括一種磁共振成像系統(tǒng)，其包括至少一個主線圈、至少一個輔助傳感器、至少一個控制器，該至少一個控制器被配置成：使至少一個主線圈和至少一個輔助傳感器各自從磁共振成像系統(tǒng)的環(huán)境中獲得多個校準測量結(jié)果，以及基于相應(yīng)的多個校準測量結(jié)果來估計傳遞函數(shù)；該控制器還被配置成：至少部分地基于該傳遞函數(shù)來估計由至少一個主線圈接收的磁共振信號中存在的噪聲，以及使用噪聲估計來抑制磁共振信號中的噪聲。

一些實施方式包括一種操作磁共振成像(mri)系統(tǒng)以避免mri系統(tǒng)的環(huán)境中的噪聲的方法，該方法包括：從環(huán)境中獲得關(guān)注的頻譜內(nèi)的多個頻率區(qū)間中的每個頻率區(qū)間內(nèi)存在的至少一個噪聲信號，至少部分地基于相應(yīng)的至少一個噪聲信號來選擇多個頻率區(qū)間中的一個頻率區(qū)間，以及將低場mri系統(tǒng)的至少一個主發(fā)射/接收線圈配置成在所選擇的頻率區(qū)間內(nèi)的頻率下操作。

一些實施方式包括一種能夠被配置成以不同模式操作以避免mri系統(tǒng)的環(huán)境中的噪聲的磁共振成像(mri)系統(tǒng)，該mri系統(tǒng)包括用于檢測磁共振信號的至少一個主發(fā)射/接收線圈以及至少一個控制器，該至少一個控制器被配置成：從環(huán)境中獲得關(guān)注的頻譜內(nèi)的多個頻率區(qū)間中的每個頻率區(qū)間內(nèi)存在的至少一個噪聲信號，至少部分地基于相應(yīng)的至少一個噪聲信號來選擇多個頻率區(qū)間中的一個頻率區(qū)間，以及將至少一個主發(fā)射/接收線圈配置成在所選擇的頻率區(qū)間內(nèi)的頻率下操作。

一些實施方式包括一種抑制在磁共振成像系統(tǒng)的環(huán)境中檢測到的噪聲的方法，該方法包括：通過使用第一空間編碼應(yīng)用第一脈沖序列來獲取至少一個第一磁共振信號，通過使用第一空間編碼應(yīng)用第一脈沖序列來獲取至少一個第二磁共振信號，計算至少一個第一磁共振信號與至少一個第二磁共振信號之間的差異，以及至少部分地基于所計算的差異來估計噪聲。

一些實施方式包括一種用于抑制在磁共振成像系統(tǒng)的環(huán)境中檢測到的噪聲的設(shè)備，該系統(tǒng)包括：被配置成檢測磁共振信號的至少一個接收線圈、用于空間編碼的至少一個梯度線圈以及至少一個控制器，該至少一個控制器被配置成：使用第一空間編碼根據(jù)第一脈沖序列來操作至少一個接收線圈和至少一個梯度線圈以獲取至少一個第一磁共振信號，使用第一空間編碼根據(jù)第一脈沖序列操作至少一個接收線圈和至少一個梯度線圈以獲取至少一個第二磁共振信號，計算至少一個第一磁共振信號與至少一個第二磁共振信號之間的差異，以及至少部分地基于所計算的差異來估計噪聲。

附圖說明

將參照以下附圖描述所公開的技術(shù)的各個方面和實施方式。應(yīng)當理解，附圖不一定按比例繪制。

圖1示出了磁共振成像(mri)系統(tǒng)的說明性部件的框圖。

圖2示出了根據(jù)本文描述的技術(shù)的一些實施方式的用于執(zhí)行噪聲抑制的mri系統(tǒng)的示例性部件。

圖3示出了根據(jù)本文描述的技術(shù)的一些實施方式的用于執(zhí)行噪聲抑制的mri系統(tǒng)的示例性部件。

圖4示出了根據(jù)本文描述的技術(shù)的一些實施方式的用于執(zhí)行噪聲抑制的mri系統(tǒng)的示例性部件。

圖5示出了根據(jù)本文描述的技術(shù)的一些實施方式的用于執(zhí)行噪聲抑制的mri系統(tǒng)的示例性部件。

圖6是根據(jù)本文描述的技術(shù)的一些實施方式的用于執(zhí)行噪聲抑制的說明性過程的流程圖。

具體實施方式

mri掃描儀市場絕大多數(shù)由高場系統(tǒng)主導(dǎo)，并且專門用于醫(yī)療或臨床mri應(yīng)用。如上面討論的，醫(yī)學(xué)成像的一般趨勢是產(chǎn)生具有越來越大的場強的mri掃描儀，其中，絕大多數(shù)臨床mri掃描儀在1.5t或3t下操作，并且在研究環(huán)境中使用7t和9t的較高場強。如本文所使用的，“高場”通常指的是目前在臨床環(huán)境中使用的mri系統(tǒng)，并且更具體地指的是在處于1.5t或高于1.5t的主磁場(即b0場)下操作的mri系統(tǒng)，雖然在0.5t至1.5t之間操作的臨床系統(tǒng)通常也被認為是“高場”。相比之下，“低場”通常指的是在小于或等于約0.2t的b0場下操作的mri系統(tǒng)。

與低場系統(tǒng)相比，高場mri系統(tǒng)的吸引力包括改進的分辨率和/或減少的掃描次數(shù)，從而促進對于臨床和醫(yī)學(xué)mri應(yīng)用的越來越高的場強的推動。然而，如上面討論的，增加mri系統(tǒng)的場強度產(chǎn)生越來越昂貴和復(fù)雜的mri掃描儀，因此限制了可用性并且防止它們用作通用和/或一般可用的成像解決方案。

在用于非成像研究目的和狹窄且特定的對比度增強的成像應(yīng)用的有限環(huán)境條件中已探索了低場mri，但是傳統(tǒng)上認為低場mri不適合于產(chǎn)生臨床上有用的圖像。例如，分辨率、對比度和/或圖像采集時間通常不被認為適合于臨床目的，例如但不限于組織分化、血流或灌注成像、擴散加權(quán)(dw)或擴散張量(dt)成像、功能mri(fmri)等。

發(fā)明人開發(fā)了用于生產(chǎn)改進質(zhì)量的便攜式和/或低成本的低場mri系統(tǒng)的技術(shù)，其可以改進mri技術(shù)在超出醫(yī)院和研究設(shè)施處的大型mri裝置之外的各種環(huán)境中的大規(guī)?？刹渴鹦浴Ｒ虼?，低場mri提供了有吸引力的成像解決方案，提供了對于高場mri的相對低成本、高可用性的替選。具體地，低場mri系統(tǒng)可以實現(xiàn)為可以在各種各樣的臨床環(huán)境中部署的自含式系統(tǒng)，其中，高場mri系統(tǒng)無法例如由于是可移動的、可攜帶的或者以其它方式通常移動的，以便在需要時部署。結(jié)果，可以期望這樣的低場mri系統(tǒng)通常在未屏蔽或部分屏蔽的環(huán)境(例如，在特別屏蔽的房間或圍繞籠的外部)中操作，并且處理它們在其中進行部署的特定噪聲環(huán)境。

發(fā)明人的貢獻的一些方面源自它們的認識，即柔性低場mri系統(tǒng)(例如，通常移動的、便攜式的或手提式的系統(tǒng)和/或可以安裝在各種環(huán)境中如在急診室、辦公室或診所中的系統(tǒng))的性能可能特別容易受到如rf干擾的噪聲的影響，許多常規(guī)高場mri系統(tǒng)由于被安裝在具有廣泛屏蔽的專用房間中而在很大程度上對其免疫。具體地，這樣的系統(tǒng)可能需要在非屏蔽或部分屏蔽的環(huán)境中以及在可能具有不同和/或可變的噪聲源以應(yīng)對的多種環(huán)境中操作。

為了利于可以靈活和廣泛部署的低場mri系統(tǒng)，發(fā)明人開發(fā)了用于低場mri系統(tǒng)的噪聲抑制技術(shù)，以消除或減輕不期望的噪聲或減少其對低場系統(tǒng)的操作的影響。根據(jù)一些實施方式，噪聲抑制和/或避免技術(shù)基于從環(huán)境中獲得的噪聲測量。噪聲測量隨后被用于通過以下減少在操作期間由低場mri系統(tǒng)(例如，具有b0場為大約0.2t或小于0.2t、大約0.1t或小于0.1t、大約50mt或小于50mt、大約20mt或小于20mt、大約10mt或小于10mt等的系統(tǒng))檢測的mr信號中存在的噪聲：通過抑制環(huán)境噪聲，通過將低場mri系統(tǒng)配置成在具有更少噪聲的頻帶或頻率區(qū)間中操作，或者兩者。因此，低場mri系統(tǒng)補償存在于部署有系統(tǒng)的任何環(huán)境中的噪聲，并且因此可以在未屏蔽或部分屏蔽的環(huán)境中操作，并且不限于專門的屏蔽室。

下面更詳細地描述了由發(fā)明人開發(fā)的噪聲抑制技術(shù)，并且應(yīng)當理解，本文描述的噪聲抑制技術(shù)可以用于被部署在實際上任何設(shè)施中的任何合適的低場或高場mri系統(tǒng)(包括便攜式和手提式mri系統(tǒng))。在以下文件中描述了可以使用本文描述的噪聲抑制技術(shù)的低場mri系統(tǒng)的非限制性示例：于2015年9月4日提交的、代理人案號為o0354.70000us01并且題為“l(fā)owfieldmagneticresonanceimagingmethodsandapparatus”的共同美國專利申請，和/或于2015年9月4日提交的、代理人案號為o0354.70004us01并且題為“thermalmanagementmethodsandapparatus”的共同美國專利申請，每個申請通過引用將其全部內(nèi)容合并至本文中。雖然本文描述的噪聲抑制的各方面在廣泛屏蔽可能不可用或者未提供廣泛屏蔽的低場環(huán)境中可能特別有益，但應(yīng)當了解，本文描述的技術(shù)也適用于高場環(huán)境中，并且不限于與任何特定類型的mri系統(tǒng)一起使用。

因此，本文描述的技術(shù)的各方面涉及在存在噪聲(如rf干擾)可能不利地影響這樣的系統(tǒng)的性能的環(huán)境中改進低場mri系統(tǒng)的性能。在一些實施方式中，低場mri系統(tǒng)可以被配置成：檢測噪聲(例如，環(huán)境噪聲、內(nèi)部系統(tǒng)噪聲、射頻干擾等)，并且作為響應(yīng)而適應(yīng)低場mri系統(tǒng)以減少噪聲對系統(tǒng)的操作的影響。低場mri系統(tǒng)可以被配置成通過以下來減少噪聲的影響：抑制由rf接收線圈獲得的rf信號中的噪聲，生成破壞性地干擾環(huán)境中的噪聲(例如rf干擾)的rf信號，調(diào)節(jié)由低場mri系統(tǒng)產(chǎn)生和/或接收的磁場的特性(例如，調(diào)節(jié)b0磁體的磁場強度)使得發(fā)射/接收線圈在令人滿意地?zé)o干擾的頻帶中操作，或者使用這些技術(shù)的組合。

根據(jù)一些實施方式，本文描述的噪聲抑制技術(shù)使得mri系統(tǒng)能夠至少部分地通過使噪聲補償適應(yīng)于部署有mri系統(tǒng)的特定環(huán)境來在未屏蔽或部分屏蔽的環(huán)境中操作。因此，mri系統(tǒng)的部署不限于特別屏蔽的房間或其他定制的設(shè)施，而是代替地可以在各種各樣的環(huán)境中操作。

在一些實施方式中，系統(tǒng)可以被配置成至少部分地基于獲得的信息來獲得關(guān)于系統(tǒng)環(huán)境中或系統(tǒng)本身內(nèi)的噪聲(例如rf干擾)的信息并且抑制由rf接收線圈測量的rf信號中的噪聲。該系統(tǒng)可以被配置成通過使用一個或更多個輔助的傳感器來獲得關(guān)于環(huán)境中的噪聲的信息。術(shù)語“輔助的”用于對能夠檢測噪聲的傳感器或檢測器與接收用于mri中的mr信號的主接收通道進行區(qū)分。應(yīng)當理解，在一些實施方式中，輔助傳感器還可以接收一個或更多個mr信號。例如，低場mri系統(tǒng)可以包括靠近一個或更多個主發(fā)射/接收線圈定位但在b0場的視場之外的一個或更多個輔助rf接收線圈，以檢測rf噪聲，而不檢測由正被成像的對象發(fā)射的mr信號。由一個或更多個輔助rf線圈檢測的噪聲可以用于抑制由mri系統(tǒng)的主rf線圈獲得的mr信號中的噪聲。

這樣的布置具有動態(tài)地檢測和抑制rf噪聲的能力，以利于提供例如通常便攜式和/或手提式的低場mri系統(tǒng)，該低場mri系統(tǒng)可能取決于在其中操作低場mri系統(tǒng)的環(huán)境而經(jīng)受不同和/或變化的水平的rf噪聲。亦即，由于噪聲抑制基于當前噪聲環(huán)境，因此本文描述的技術(shù)提供了特別針對其中部署有系統(tǒng)的特定環(huán)境的噪聲抑制能力。

發(fā)明人認識到，即使調(diào)節(jié)了由一個或更多個輔助傳感器檢測的噪聲的增益，從由一個或更多個主接收線圈測量的信號中減去由一個或更多個輔助傳感器獲得的噪聲樣本的簡單化方法仍可能提供不令人滿意的噪聲抑制。因為主線圈和輔助傳感器可以處于不同的位置、具有不同的取向以及/或者可以具有不同的物理特性(例如，可以具有不同數(shù)量的線圈匝，可以在尺寸、形狀、阻抗上不同，或者可以是完全不同類型的傳感器)，所以主接收線圈和輔助傳感器可以測量不同的噪聲信號。

主線圈和輔助傳感器的不同位置和/或取向可以導(dǎo)致由主線圈和輔助傳感器接收的噪聲信號的特性的差異。主線圈與輔助傳感器之間的不同物理特性可能導(dǎo)致由主線圈與輔助傳感器接收的噪聲信號之間的頻率相關(guān)差異。因此，從由一個或更多個主線圈測量的信號中減去由一個或更多個輔助傳感器測量的噪聲信號可能不足以抑制由主線圈檢測到的噪聲。即使由輔助傳感器測量的噪聲信號由常數(shù)縮放以試圖補償由主線圈和輔助傳感器接收的噪聲信號的增益的差異，這種補償不會考慮噪聲信號中頻率相關(guān)的差異。

因此，在一些實施方式中，估計傳遞函數(shù)并且使用傳遞函數(shù)來抑制由低場mri系統(tǒng)的一個或更多個主接收線圈接收的rf信號中的噪聲。如下面進一步詳細討論的，傳遞函數(shù)可以操作成將經(jīng)由一個或更多個輔助傳感器(例如，一個或更多個輔助rf線圈和/或本文描述的其他類型的傳感器)接收的噪聲信號變換為由主接收線圈(或多個主接收線圈)接收的噪聲的估計。在一些實施方式中，噪聲抑制可以包括：(1)通過使用一個或更多個輔助傳感器來獲得噪聲樣本；(2)使用主rf線圈來獲得mr數(shù)據(jù)的樣本；(3)獲得傳遞函數(shù)；(4)使用該傳遞函數(shù)對噪聲樣本進行變換；以及(5)從獲得的mr數(shù)據(jù)中減去變換的噪聲樣本以抑制和/或消除噪聲。

可以根據(jù)使用輔助傳感器和主線圈獲得的多個(例如，至少十個、至少100個、至少1000個等)校準測量結(jié)果來估計傳遞函數(shù)。多個校準測量結(jié)果允許以高準確度估計傳遞函數(shù)，并且具體地可以允許估計傳遞函數(shù)被限定的頻譜上的多個頻率區(qū)間的傳遞函數(shù)的幅度和相位。例如，當使用k點dft(例如，其中，k是等于128、256、512、1024等的整數(shù))處理信號時，多個測量結(jié)果可以允許估計k個頻率區(qū)間中的每個頻率區(qū)間的傳遞函數(shù)的幅度和相位。

在一些實施方式中，多個輔助接收線圈可以用作輔助傳感器，以抑制由低場mri系統(tǒng)的主發(fā)射/接收線圈接收的噪聲。例如，在一些實施方式中，低場mri系統(tǒng)可以包括：多個rf線圈，其被定位/配置成感測由正被成像的對象發(fā)射的mr信號(例如，多個“主”線圈)；和/或多個線圈，其被定位/配置成接收噪聲數(shù)據(jù)，但是檢測很少或不檢測mr信號(例如，多個“輔助”線圈)。這樣的布置利于多個噪聲源的檢測和表征，以抑制可能在給定環(huán)境中存在的各種噪聲。如下面進一步詳細討論的，還可以使用多個主接收線圈，其被考慮到本文描述的噪聲表征技術(shù)中，以及被用于經(jīng)由并聯(lián)mr或以其他合適的方式加速圖像采集。

在一些實施方式中，當在低場mri系統(tǒng)的環(huán)境中存在多個噪聲源時，可以使用多個輔助傳感器來執(zhí)行噪聲補償。例如，一個或更多個輔助rf線圈和/或一個或更多個其他類型的傳感器可以用于獲得關(guān)于由多個源產(chǎn)生的噪聲所導(dǎo)致的噪聲環(huán)境的信息，該信息轉(zhuǎn)而可以用于處理由主接收線圈接收的rf信號，以便補償由多個源產(chǎn)生的噪聲。例如，在一些實施方式中，如下面更詳細描述的，可以根據(jù)使用多個輔助傳感器和主rf線圈獲得的校準測量結(jié)果來估計多通道傳遞函數(shù)。多通道傳遞函數(shù)可以表示由主rf線圈與多個輔助傳感器中的每個輔助傳感器捕獲的噪聲信號之間的關(guān)系。例如，傳遞函數(shù)可以捕獲由多個輔助傳感器接收的噪聲信號之間的相關(guān)性。傳遞函數(shù)還可以捕獲由多個輔助傳感器接收的噪聲信號與由主rf線圈接收的噪聲信號之間的相關(guān)性。

在一些實施方式中，多個輔助傳感器可以用于通過以下操作來執(zhí)行噪聲抑制：(1)通過使用多個輔助傳感器來獲得噪聲樣本；(2)使用主rf線圈來獲得mr數(shù)據(jù)的樣本；(3)獲得多通道傳遞函數(shù)；(4)使用該多通道傳遞函數(shù)對噪聲采樣進行變換；以及(5)從獲得的mr數(shù)據(jù)中減去變換的噪聲樣本以抑制和/或消除噪聲。

在一些實施方式中，可以根據(jù)多個(例如，至少十個、至少100個、至少1000個等)校準測量結(jié)果來估計多通道傳遞函數(shù)。多個校準測量結(jié)果允許以高準確度估計多通道傳遞函數(shù)，并且具體地可以允許估計多通道傳遞函數(shù)被定義的多個頻率區(qū)間的傳遞函數(shù)的幅度和相位。例如，當使用k點dft(例如，其中，k是等于128、256、512、1024等的整數(shù))處理信號時，多個校準測量結(jié)果可以允許估計k個頻率區(qū)間中的每個頻率區(qū)間的多通道傳遞函數(shù)的幅度和相位。

發(fā)明人進一步認識到，由一個或更多個主接收線圈檢測的mr信號也可以用于表征噪聲，以抑制或消除來自mr數(shù)據(jù)的噪聲。具體地，發(fā)明人認識到，通過使用相同的空間編碼來重復(fù)mr數(shù)據(jù)采集(例如，通過對于梯度線圈重復(fù)具有相同操作參數(shù)的脈沖序列)，可以使用所獲取的“冗余”數(shù)據(jù)來表征噪聲。例如，如果脈沖序列以相同的空間編碼重復(fù)多次，則所獲得的mr數(shù)據(jù)在理論上應(yīng)該是相同的。因此，可以推定從使用相同空間編碼的多次采集中獲取的信號中的差異是由噪聲引起的。因此，從使用相同空間編碼獲得的多個信號可以被相移和相減(或相加)，以獲得對噪聲的測量。

根據(jù)一些實施方式，如下面進一步詳細討論的，以這樣的方式表征的噪聲可以用于計算傳遞函數(shù)或者被包括為多通道傳遞函數(shù)中的通道?？商孢x地，以這樣的方式表征的噪聲可以單獨使用或與其他技術(shù)組合使用，以抑制來自所獲取的mr信號的噪聲。例如，因為可以使用其他合適的技術(shù)，所以在不計算傳遞函數(shù)的情況下，可以使用基于使用相同空間編碼獲得的多個mr信號獲得的噪聲估計來抑制噪聲。

發(fā)明人進一步認識到，一個或更多個傳感器(例如，一個或更多個rf線圈或者能夠檢測電磁場的其他傳感器)可以用于評估所關(guān)注的頻譜中的噪聲背景，以評估頻譜中的哪個頻帶從噪聲角度來看是最干凈的，使得發(fā)射/接收線圈可以被配置成在所識別的頻帶中進行操作。因此，在一些實施方式中，低場mri系統(tǒng)可以通過調(diào)節(jié)發(fā)射/接收線圈以在具有相對于其他頻帶干擾較少的頻帶處操作來適應(yīng)，發(fā)射/接收線圈可以被配置成在所述其他頻帶中操作。例如，一個或更多個輔助rf線圈可以被配置成監(jiān)測主rf線圈可以在其上操作的多個頻帶上的噪聲，并且如由使用輔助rf線圈獲得的測量結(jié)果確定的，主rf線圈可以被配置成在具有最小量噪聲的頻帶下操作。具體地，輔助rf線圈可以是被配置成在寬頻帶上測量噪聲水平(例如，噪聲基底)的寬帶rf線圈?；谠谒P(guān)注的頻帶上測量的噪聲，主發(fā)射/接收線圈(例如，其可以是窄帶線圈)可以被配置成在被確定為具有比其他頻帶更小的噪聲的頻帶中操作?？商孢x地，可以設(shè)置多個傳感器，每個傳感器測量相應(yīng)頻帶中的噪聲水平。主發(fā)射/接收線圈然后可以被配置成在被確定為存在最小量噪聲的頻帶中操作。

發(fā)明人還認識到，低場mri系統(tǒng)的重要干擾源可以是向低場mri系統(tǒng)供電的一個或更多個電力線(例如電源線)。因此，在一些實施方式中，低場mri系統(tǒng)被配置成直接測量由于電力線引起的任何干擾，并且使用測量結(jié)果來抑制或消除這樣的干擾。例如，在一些實施方式中，低場mri系統(tǒng)可以包括耦接至系統(tǒng)的電力線以測量由電力線產(chǎn)生或攜帶的任何rf信號的一個或更多個傳感器，并且由傳感器獲得的測量結(jié)果可以用作本文描述的噪聲抑制技術(shù)的一部分(例如，以進一步表征噪聲環(huán)境并促進綜合傳遞函數(shù)的估計)。

在一些實施方式中，低場mri系統(tǒng)可以包括被電容耦合至系統(tǒng)的電力線之一的天線，并且可以被配置成使用由天線獲得的測量結(jié)果來抑制由低場mri系統(tǒng)的主rf線圈接收的rf信號中的噪聲。這樣的天線可以具有任何合適的類型，并且例如可以包括圍著電力線纏繞的薄金屬片和/或耦接至電力線的一個或更多個電容器。低場mri系統(tǒng)可以包括多個這樣的天線，以檢測由向系統(tǒng)供電(或者以其他方式影響系統(tǒng))的任何期望數(shù)量的電力線(包括例如攜帶單相、兩相或三相電的熱線)產(chǎn)生的噪聲。在一些情況下，低場mri系統(tǒng)可以包括用于地線的這樣的天線。作為另一示例，低場mri系統(tǒng)可以包括電感耦合至電力線或多個相應(yīng)的電力線(例如，通過使用環(huán)形線圈或任何其他合適的方法)的傳感器，以測量由電力線攜帶的rf信號，使得這些測量結(jié)果可以用于抑制由低場mri系統(tǒng)的主rf線圈測量的rf信號中的噪聲。

在一些實施方式中，傳感器對由于電力線引起的干擾的測量結(jié)果可以用于通過估計主rf接收線圈與傳感器之間的傳遞函數(shù)來抑制由主rf接收線圈測量的rf信號中的噪聲。這可以以任何合適的方式完成，例如，可以使用本文描述的用于估計主rf接收線圈與輔助rf接收線圈之間的傳遞函數(shù)的技術(shù)來完成。例如，以這樣的方式表征的噪聲可以用于單獨估計傳遞函數(shù)或者可以是多通道傳遞函數(shù)中的通道。由于各方面不限于這一點，所以可以以其他方式(例如，直接用于抑制噪聲)使用由耦接至一個或更多個電力線的傳感器表征的噪聲。

發(fā)明人進一步認識到，可以通過將一個或更多個傳感器耦接至一個或更多個電磁干擾(emi)屏蔽件來檢測環(huán)境中的噪聲。例如，可以在一個或更多個emi屏蔽件與地之間電感地或電容地連接傳感器，以檢測由屏蔽件捕獲的emi。以這樣的方式表征的噪聲可以用于抑制或消除來自由主接收線圈檢測的mr信號的噪聲。例如，通過將傳感器耦接至一個或更多個emi屏蔽件來表征的噪聲可以用于單獨估計傳遞函數(shù)，或者可以用作多通道傳遞函數(shù)中的通道。由于各方面不限于這一點，所以可以以其他方式使用由耦接至一個或更多個emi屏蔽件的傳感器表征的噪聲。

根據(jù)一些實施方式，使用上述技術(shù)的組合來表征來自各種源的噪聲，以確定可以用于抑制或消除來自各種噪聲源的噪聲的多通道傳遞函數(shù)?？梢栽趍ri系統(tǒng)的操作期間獲得噪聲測量，使得可以動態(tài)地確定多通道傳遞函數(shù)，從而允許適應(yīng)mri系統(tǒng)的不斷變化的噪聲環(huán)境的噪聲抑制。然而，由于可以根據(jù)需要來應(yīng)用本文所描述的技術(shù)，所以在系統(tǒng)啟動時、當系統(tǒng)移動到不同位置時以及/或者在任何事件發(fā)生時可以表征環(huán)境中的噪聲，并且經(jīng)表征的噪聲用于抑制和/或消除所獲取的mr信號中的噪聲。

以下是與用于抑制和/或消除噪聲的方法和設(shè)備相關(guān)的各種概念以及用于抑制和/或消除噪聲的方法和設(shè)備的實施方式的更詳細的描述。應(yīng)當理解，本文描述的各個方面可以以許多方式中的任何方式來實現(xiàn)。僅出于說明的目的，本文提供了特定實現(xiàn)的示例。另外，以下實施方式中描述的各個方面可以單獨使用或以任何組合使用，并且不限于本文明確描述的組合。

圖1是mri系統(tǒng)100的示例性部件的框圖。雖然噪聲抑制技術(shù)可以針對低場mri系統(tǒng)具有特定的益處，但是由于各方面不受限于這一點，所以本文描述的技術(shù)不限于在低場中使用，而是可以用于在高場環(huán)境中抑制噪聲。在圖1的說明性示例中，mri系統(tǒng)100包括工作站104、控制器106、脈沖序列存儲器108、電力管理系統(tǒng)110和磁性部件120。應(yīng)當理解，系統(tǒng)100是說明性的，并且mri系統(tǒng)可以具有除了圖1所示的部件之外或替代圖1所示的部件的任何合適類型的一個或更多個其他部件。

如圖1所示，磁性部件120包括b0磁體122、勻場線圈124、rf發(fā)射和接收線圈126以及梯度線圈128。b0磁體122可以用于至少部分地生成主磁場b0。b0磁體122可以是能夠生成主磁場(例如，大約0.2t或小于0.2t的低場強度)的任何合適類型的磁體，并且可以包括一個或更多個b0線圈、校正線圈等。勻場線圈124可以用于提供磁場以改進由磁體122生成的b0場的均勻性。梯度線圈128可以被布置成提供梯度場，例如可以被布置成沿三個基本上正交的方向(x、y、z)生成磁場中的梯度，以定位mr信號被感應(yīng)的位置。

rf發(fā)射和接收線圈126可以包括一個或更多個發(fā)射線圈，其可以用于生成rf脈沖以感生出磁場b1。發(fā)射線圈可以被配置成：生成任何合適類型的rf脈沖，其被配置成激發(fā)對象中的mr響應(yīng)并且檢測被發(fā)射的所得到的mr信號。rf發(fā)射和接收線圈126可以包括一個或更多個發(fā)射線圈和一個或更多個接收線圈。發(fā)射和接收線圈可以使用相同的線圈來實現(xiàn)，或者可以使用用于發(fā)射和接收的單獨的線圈來實現(xiàn)，并且通常被稱為發(fā)射/接收線圈或tx/rx線圈。可以以任何合適的方式構(gòu)造每個磁性部件120。例如，在一些實施方式中，可以使用在上述并入的共同申請中描述的層壓技術(shù)來制造一個或更多個磁性部件120。

電力管理系統(tǒng)110包括向低場mri系統(tǒng)100的一個或更多個部件提供操作功率的電子器件。例如，如下面更詳細討論的，電力管理系統(tǒng)110可以包括一個或更多個電源、梯度功率放大器、發(fā)射線圈放大器和/或提供合適的操作功率以激勵和操作低場mri系統(tǒng)100的部件所需的任何其他合適的電力電子器件。

如圖1所示，電力管理系統(tǒng)110包括電源112、放大器114、發(fā)射/接收開關(guān)116和熱管理部件118。電源112包括向低場mri系統(tǒng)100的磁性部件120提供操作功率的電子器件。例如，電源112可以包括向一個或更多個b0線圈(例如b0磁體122)提供操作功率以產(chǎn)生低場mri系統(tǒng)的主磁場的電子器件。在一些實施方式中，電源112是單極連續(xù)波(cw)電源，然而，可以使用任何合適的電源。發(fā)射/接收開關(guān)116可以用于選擇正在操作rf發(fā)射線圈還是正在操作rf接收線圈。

放大器114可以包括：一個或更多個rf接收(rx)前置放大器，其放大由一個或更多個rf接收線圈(例如線圈124)檢測的mr信號；一個或更多個rf發(fā)射(tx)放大器，其被配置成向一個或更多個rf發(fā)射線圈(例如線圈126)供電；一個或更多個梯度功率放大器，其被配置成向一個或更多個梯度線圈(例如梯度線圈128)供電；以及勻場放大器，其被配置成向一個或更多個勻場線圈(例如勻場線圈124)供電。

熱管理部件118為低場mri系統(tǒng)100的部件提供冷卻，并且可以被配置成通過促進將由低場mri系統(tǒng)100的一個或更多個部件生成的熱能轉(zhuǎn)移遠離那些部件來這樣做。熱管理部件118可以包括但不限于執(zhí)行基于水或基于空氣冷卻的部件，其可以與產(chǎn)生熱量的mri部件集成或者被布置成靠近mri部件，所述mri部件包括但不限于b0線圈、梯度線圈、勻場線圈和/或發(fā)射/接收線圈。熱管理部件118可以包括任何合適的傳熱介質(zhì)(包括但不限于空氣和水)，以將熱量從低場mri系統(tǒng)100的部件傳遞走。

如圖1所示，低場mri系統(tǒng)100包括控制器106(也稱為控制臺)，其具有向電力管理系統(tǒng)110發(fā)送指令并從電力管理系統(tǒng)110接收信息的控制電子器件?？刂破?06可以被配置成實現(xiàn)一個或更多個脈沖序列，其用于確定發(fā)送到電力管理系統(tǒng)110以按期望的順序操作磁性部件120的指令。例如，控制器106可以被配置成控制電力管理系統(tǒng)110，以根據(jù)平衡穩(wěn)態(tài)自由進動(bssfp)脈沖序列、低場梯度回波脈沖序列、低場自旋回波脈沖序列、低場反轉(zhuǎn)恢復(fù)脈沖序列和/或任何其他合適的脈沖序列來操作磁性部件120。由于本文提供的公開內(nèi)容的各方面不受限于這一點，所以控制器106可以被實現(xiàn)為硬件、軟件或者硬件和軟件的任何合適的組合。

在一些實施方式中，控制器106可以被配置成通過從脈沖序列儲存庫108中獲得關(guān)于脈沖序列的信息來實現(xiàn)脈沖序列，該脈沖序列儲存庫108存儲用于一個或更多個脈沖序列中的每個脈沖序列的信息。由用于特定脈沖序列的脈沖序列儲存庫108存儲的信息可以是使得控制器106能夠?qū)崿F(xiàn)特定脈沖序列的任何合適的信息。例如，存儲在用于脈沖序列的脈沖序列儲存庫108中的信息可以包括：用于根據(jù)脈沖序列來操作磁性部件120的一個或更多個參數(shù)(例如，用于操作rf發(fā)射和接收線圈126的參數(shù)、用于操作梯度線圈128的參數(shù)等)、用于根據(jù)脈沖序列操作電力管理系統(tǒng)110的一個或更多個參數(shù)、包括在由控制器106執(zhí)行時使控制器106控制系統(tǒng)100以根據(jù)脈沖序列進行操作的指令的一個或更多個程序和/或任何其他合適的信息。存儲在脈沖序列儲存庫108中的信息可以存儲在一個或更多個非暫態(tài)存儲介質(zhì)上。

如圖1所示，控制器106還與計算裝置104進行交互，計算裝置104被編程為處理所接收的mr數(shù)據(jù)。例如，計算裝置104可以處理接收的mr數(shù)據(jù)以使用任何合適的圖像重建處理來生成一個或更多個mr圖像。控制器106可以向計算裝置104提供關(guān)于一個或更多個脈沖序列的信息，以用于由計算裝置處理數(shù)據(jù)。例如，控制器106可以向計算裝置104提供關(guān)于一個或更多個脈沖序列的信息，并且計算裝置可以至少部分地基于所提供的信息來執(zhí)行圖像重建處理。

計算裝置104可以是可以處理獲取的mr數(shù)據(jù)并生成正被成像的對象的一個或多個圖像的任何電子裝置。在一些實施方式中，計算裝置104可以是固定電子裝置，如臺式計算機、服務(wù)器、機架安裝的計算機或者任何其他合適的固定電子裝置，其可以被配置成處理mr數(shù)據(jù)并且生成被成像的對象的一個或更多個圖像。可替選地，計算裝置104可以是便攜式裝置，如智能電話、個人數(shù)字助理、膝上型計算機、平板計算機或可以被配置成處理mr數(shù)據(jù)并且生成被成像對象的一個或更多個圖像的任何其他便攜式裝置。在一些實施方式中，由于各方面不受限于這一點，所以計算裝置104可以包括任何合適類型的多個計算裝置。用戶102可以與工作站104交互，以控制低場mr系統(tǒng)100的各方面(例如，對系統(tǒng)100編程以根據(jù)特定的脈沖序列進行操作，調(diào)節(jié)系統(tǒng)100的一個或更多個參數(shù)等)以及/或者查看由低場mr系統(tǒng)100獲得的圖像。

圖2示出了根據(jù)本文描述的技術(shù)的一些實施方式的可以用于執(zhí)行噪聲抑制的mri系統(tǒng)的示例的一部分的說明性部件。例如，發(fā)射/接收系統(tǒng)200可以形成低場mri系統(tǒng)的發(fā)射/接收設(shè)備(例如，發(fā)射/接收線圈126、一個或更多個控制器等)的至少一部分，如在上述并入的共同專利申請中描述的示例性系統(tǒng)中的任一個。如下面進一步詳細討論的，發(fā)射/接收系統(tǒng)200被配置成：檢測從正被成像的對象204的激發(fā)原子發(fā)射的mr信號，并且表征環(huán)境中的噪聲以抑制或去除來自檢測的mr信號的表征的噪聲。

如圖2所示，發(fā)射/接收系統(tǒng)200包括主rf接收線圈202，其被配置成響應(yīng)于激勵脈沖序列(例如，從脈沖序列儲存庫108選擇并由控制器102執(zhí)行的脈沖序列)而測量由對象204發(fā)射的mr信號。激勵脈沖序列可以由主rf接收線圈202和/或由布置在對象204附近的一個或更多個其他發(fā)射rf線圈產(chǎn)生，并且被配置成在操作時產(chǎn)生合適的mr脈沖序列。主接收線圈202可以是單個線圈或可以是多個線圈，其在后一種情況下可以用于執(zhí)行并行mri。調(diào)諧電路系統(tǒng)208促進主接收線圈202的操作，并且由rf線圈202檢測的信號被提供給采集系統(tǒng)210，該采集系統(tǒng)210可以放大檢測到的信號，使檢測到的信號數(shù)字化以及/或者執(zhí)行任何其他合適類型的處理。

發(fā)射/接收系統(tǒng)200還包括輔助傳感器206，該輔助傳感器206可以包括任何數(shù)量或類型的傳感器，其被配置成檢測或以其他方式測量環(huán)境中的噪聲源和/或由mri系統(tǒng)本身產(chǎn)生的環(huán)境噪聲。由輔助傳感器206測量的噪聲可以被表征，并且用于使用下面進一步詳細描述的技術(shù)來抑制由主rf線圈202檢測到的mr信號中的噪聲。在采集系統(tǒng)210處理由rf線圈202和輔助傳感器206檢測到的信號之后，采集系統(tǒng)210可以將處理的信號提供給mri系統(tǒng)的一個或更多個其他部件以用于進一步處理(例如，用于形成對象204的一個或更多個mr圖像)。采集系統(tǒng)210可以包括任何合適的電路系統(tǒng)，并且可以包括例如一個或更多個控制器和/或處理器，控制器和/或處理器被配置成控制mri系統(tǒng)以根據(jù)本文描述的實施方式執(zhí)行噪聲抑制。應(yīng)當理解，圖2所示的部件可以被配置成檢測由mri系統(tǒng)生成的mr信號，并且例如，rf線圈可以與在上述并入的共同應(yīng)用中描述的那些rf線圈類似或相同，或者可以是任何其他合適類型的線圈。

在一些實施方式中，如圖3所示，輔助傳感器206可以包括一個或更多個輔助線圈306，其被配置成測量來自mri系統(tǒng)正在其中操作的環(huán)境中的一個或更多個噪聲源的噪聲。在一些情況下，輔助rf線圈306可以被構(gòu)造成：與由線圈本身生成的任何噪聲相比，對環(huán)境噪聲基本上更敏感。例如，輔助rf線圈306可以具有足夠大的孔徑和/或匝數(shù)，使得與由輔助線圈本身產(chǎn)生的噪聲相比，輔助線圈對來自環(huán)境的噪聲更敏感。在一些實施方式中，輔助rf線圈306可以具有比主rf線圈202更大的孔徑和/或更多數(shù)量的匝數(shù)。然而，由于本文描述的技術(shù)不限于線圈的任何特定選擇，所以輔助rf線圈306可以在這方面與主rf線圈306相同，以及/或者可以在其他方面不同于主rf線圈202。例如，在一些實施方式中，如下面進一步詳細討論的，使用不同類型的輔助傳感器代替rf線圈型傳感器。

在圖3的說明性實施方式中，輔助rf線圈306位于與主rf線圈202相距距離305處?？梢赃x擇距離305，使得輔助線圈306離樣本204足夠遠以避免感測在成像期間由樣本發(fā)射的mr信號，但以其他方式布置成盡可能接近主rf線圈202，使得輔助線圈306檢測與由主線圈202檢測的噪聲類似的噪聲。以這樣的方式，來自由輔助線圈306測量的一個或更多個噪聲源且使用本文討論的技術(shù)來表征(例如，通過使用檢測到的噪聲來至少部分地計算可以用于抑制和/或消除在檢測到的mr信號上存在的噪聲的傳遞函數(shù))的噪聲可以表示由主線圈202檢測到的噪聲。應(yīng)當理解，由于本文描述的技術(shù)不限于與任何特定類型的傳感器一起使用，所以輔助線圈306不需要是rf線圈，而可以是能夠檢測或測量環(huán)境中可能影響mri系統(tǒng)的性能的噪聲的任何類型的傳感器。

根據(jù)一些實施方式，如圖4中示意性示出的，輔助傳感器206可以包括一個或更多個輔助傳感器406，其被配置成通過將傳感器耦接至mri系統(tǒng)的一個或更多個部件來測量噪聲。例如，輔助傳感器406可以包括一個或更多個傳感器，其耦接至mri系統(tǒng)的一個或更多個部件或者以其他方式被布置成檢測由mri系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲。如上面討論的，電力電纜通常是噪聲源，其可能對mri系統(tǒng)的操作具有負面影響，并且具體地，可能產(chǎn)生由一個或更多個主線圈檢測的噪聲。根據(jù)一些實施方式，輔助傳感器406包括一個或更多個傳感器，其被(例如，電容地或電感地)耦合至系統(tǒng)的一個或更多個電力電纜以檢測從其產(chǎn)生的噪聲。檢測到的噪聲可以被表征并且用于例如通過以下來抑制來自檢測到的mr信號的噪聲：使用檢測到的噪聲來至少部分地產(chǎn)生表征由輔助傳感器406檢測的噪聲的傳遞函數(shù)，或者直接應(yīng)用于檢測到的mr信號。

如上面討論的，低場方案可以促進可以在各種環(huán)境中使用以及/或者通?？梢詮囊粋€位置傳送到另一個位置的系統(tǒng)。因此，低場mri系統(tǒng)將經(jīng)常在專門屏蔽的房間外部進行操作。因此，一些低場mri系統(tǒng)可以利用系統(tǒng)的一個或更多個部件的部分屏蔽來防止至少一些emi到達屏蔽部件。發(fā)明人已認識到，通過將一個或更多個傳感器耦接至系統(tǒng)的一個或更多個emi屏蔽件(例如，一個或更多個部件等的法拉第籠)，由一個或更多個emi屏蔽件吸收的噪聲可以被測量、表征和用于抑制和/或消除來自檢測到的mr信號的噪聲。根據(jù)一些實施方式，輔助傳感器406包括一個或更多個傳感器，其耦接在一個或更多個emi屏蔽件與地之間，以測量由emi屏蔽件吸收的可以用于促進噪聲抑制的噪聲。例如，從emi屏蔽件檢測的噪聲可以用于至少部分地計算可以用于抑制和/或消除來自檢測的mr信號的噪聲的傳遞函數(shù)。應(yīng)當理解，由于各方面不受限于這一點，所以輔助傳感器406可以包括能夠檢測噪聲的任何其他類型的傳感器。

根據(jù)一些實施方式，輔助傳感器206包括如圖5所示的主線圈本身，其中，由于主rf線圈在一些情況下可以執(zhí)行兩個角色，所以主rf線圈被標記為用于系統(tǒng)的主接收線圈202和輔助傳感器506兩者。如上面討論的，發(fā)明人認識到，某些脈沖序列有利于使用從主線圈獲取的信號來抑制其上的噪聲。脈沖序列通常指的是以規(guī)定的序列來操作發(fā)射線圈和梯度線圈以誘發(fā)mr響應(yīng)。通過使用相同的空間編碼來重復(fù)相同的脈沖序列，“冗余”mr信號可以被獲得并且用于估計mr信號中存在的噪聲。

為了解決低場mri的相對低的信噪比(snr)，利用了使用相同的空間編碼來重復(fù)mr數(shù)據(jù)采集(例如，通過重復(fù)具有相同操作參數(shù)的脈沖序列來以相同的方式驅(qū)動梯度線圈)的脈沖序列。對通過多次采集獲得的mr信號進行平均以提高snr。例如，平衡穩(wěn)態(tài)自由進動(bssfp)脈沖序列可以用于在多次采集中快速獲得mr數(shù)據(jù)，然后將這些采集一起進行平均以增加snr。術(shù)語“平均”在本文中用于描述用于對信號進行組合的任何類型的方案，包括絕對平均(例如平均值)、加權(quán)平均或者可以用于通過對來自多次采集的mr數(shù)據(jù)進行組合來增加snr的任何其他技術(shù)。因為bssfp脈沖序列不需要等待凈磁化以與連續(xù)mr數(shù)據(jù)采集之間的b0場重新對準(例如，可以獲得連續(xù)采集，而不需要等待橫向磁化矢量減小到0)，所以可以快速獲得多次采集。然而，由于各方面不受限于這一點，所以任何脈沖序列可以用于在相同位置處執(zhí)行多次采集。

發(fā)明人已認識到，在使用相同的空間編碼執(zhí)行的多次采集期間獲得的mr數(shù)據(jù)可以用于抑制和/或消除來自檢測到的mr信號的噪聲。如上面討論的，當通過以相同的空間編碼來重復(fù)脈沖序列以執(zhí)行多次采集時，所獲得的mr信號應(yīng)當相同或幾乎相同，并且差異可以歸因于噪聲。因此，對通過多次采集獲得的mr信號進行相移并計算信號之間的差異提供了用于評估破壞mr數(shù)據(jù)的噪聲的手段?？梢酝ㄟ^相移并且取決于所使用的脈沖序列的類型來添加或減去相移的mr信號來獲得該差異。例如，bssfp脈沖序列在后續(xù)采集中翻轉(zhuǎn)脈沖序列的極性，使得可以通過添加已被適當?shù)叵嘁频膍r信號來計算該差異。然而，可以在被適當?shù)叵嘁浦鬁p去使用沒有翻轉(zhuǎn)極性的其他脈沖序列獲得的mr信號，以獲得多次mr采集之間的差異。由于使用相同的空間編碼獲得的多次采集(例如，10、20、50、100、150或更多)可能已經(jīng)在低場環(huán)境中執(zhí)行(并且求平均)以實現(xiàn)足夠大的snr，所以使用一次或更多次采集以計算噪聲估計將不會顯著增加采集時間(如果有的話)。

所計算的噪聲(例如，以相同空間編碼進行的多次采集中獲得的mr信號之間的差異)可以用于抑制和/或消除所檢測到的mr信號中的噪聲。根據(jù)一些實施方式，根據(jù)上述技術(shù)計算的噪聲可以用于至少部分地確定可以用于以下面進一步詳細討論的方式抑制和/或消除噪聲的傳遞函數(shù)。然而，由于這些方面不受限于這一點，所以通過確定多次mr采集之間的差異所計算的噪聲可以以其他方式用于抑制和/或消除噪聲。例如，基于確定從相同位置獲得的多次mr采集之間的差異而計算的噪聲可以直接應(yīng)用于檢測到的mr信號或在進一步處理之后應(yīng)用。應(yīng)當理解，通過比較使用相同空間編碼獲得的多次采集而計算的噪聲可以用于動態(tài)地抑制和/或消除來自檢測到的mr信號的噪聲。以這樣的方式，噪聲消除動態(tài)地適應(yīng)環(huán)境中變化的噪聲條件。

如上面討論的，由一個或更多個輔助傳感器檢測的噪聲(上文描述了其一些示例)可以用于表征來自一個或更多個噪聲源的噪聲，并且抑制和/或消除來自檢測到的mr信號的噪聲。根據(jù)一些實施方式，由一個或更多個輔助傳感器檢測的噪聲用于確定傳遞函數(shù)，其可以用于將檢測到的噪聲變換為由一個或更多個主接收線圈檢測到的噪聲的近似。根據(jù)一些實施方式，在不使用傳遞函數(shù)的情況下，由一個或更多個輔助傳感器檢測的噪聲被應(yīng)用于檢測到的mr信號以抑制噪聲。

作為非限制性示例，噪聲抑制部件(例如，圖2至圖5中所示的采集系統(tǒng)210)可以經(jīng)由以下表達式通過使用由輔助傳感器206檢測的信號saux(t)和主-輔傳感器(pa)傳遞函數(shù)hpa(ω)來抑制由主rf線圈202檢測的信號spri(t)中的噪聲：

其中，saux(ω)是saux(t)的傅立葉變換，是逆傅立葉變換算子，并且scomp(t)是噪聲抑制的信號。應(yīng)當理解，由于本文描述的噪聲抑制技術(shù)在這方面不受限制，所以等式(1)的噪聲補償計算可以以多種方式中的任一種來實現(xiàn)，例如可以在頻域中或在時域中實現(xiàn)。下面更詳細地描述用于估計pa傳遞函數(shù)的示例性技術(shù)。

圖6是根據(jù)本文描述的技術(shù)的一些實施方式的用于執(zhí)行噪聲抑制的說明性過程600的流程圖，其包括用于確定示例性傳遞函數(shù)的技術(shù)的詳細描述，首先關(guān)于輔助傳感器與主接收線圈之間的傳遞函數(shù)，接著描述多個輔助傳感器與主接收線圈之間的傳遞函數(shù)(多通道傳遞函數(shù))。應(yīng)當理解，可以針對任何數(shù)量的接收線圈計算單通道或多通道傳遞函數(shù)，使得可以使用任何數(shù)量和類型的輔助傳感器以及任何數(shù)量和類型的接收線圈來執(zhí)行這方面的噪聲消除。過程600可以由任何合適的mri系統(tǒng)的部件執(zhí)行，例如可以由參照圖1描述的mri系統(tǒng)100的部件以及圖2至圖5所示的相關(guān)部件執(zhí)行。

過程600在動作602和604處開始，其中，mri系統(tǒng)通過使用主rf線圈(例如rf線圈202)獲得mr數(shù)據(jù)，并且使用一個或更多個輔助傳感器(例如，一個或更多個rf線圈306和/或一個或更多個其他傳感器206、406、506等)來獲得噪聲數(shù)據(jù)。如上面討論的，任何類型的任何數(shù)量的輔助傳感器可以用于表征mri系統(tǒng)的環(huán)境中的噪聲。為了說明噪聲抑制技術(shù)的各方面，首先考慮主rf線圈和輔助傳感器的情況。主rf線圈和輔助傳感器可以操作成基本上同時獲得mr數(shù)據(jù)和噪聲數(shù)據(jù)，使得由輔助傳感器獲取的噪聲數(shù)據(jù)可以用于抑制由主rf線圈獲取的mr數(shù)據(jù)中的噪聲。

由主rf線圈獲得的信號可以包括由正被成像的樣本發(fā)射的噪聲和mr信號兩者。例如，如果spri(t)表示由主rf線圈測量的總信號，則spri(t)可以表示為：

spri(t)＝mpri(t)+npri(t)，

其中，mpri(t)和npri(t)表示由主rf線圈測量的總信號的mr信號和噪聲分量。假設(shè)輔助傳感器測量到可忽略量的mr信號(由于輔助傳感器相對于主rf線圈和正被成像的樣本的布置)，則由輔助傳感器測量的信號主要包含環(huán)境rf噪聲。例如，如果saux(t)表示由輔助傳感器測量的總信號，則saux(t)可以根據(jù)以下來表示：

saux(t)＝naux(t)，

其中，naux(t)是由輔助傳感器測量的噪聲。

如上面討論的，由于主線圈與輔助傳感器之間的物理差異，所以由主rf線圈和輔助傳感器測量的信號的噪聲分量可以是不同的(例如，npri(t)可以不同于naux(t))。然而，發(fā)明人認識到，因為主線圈和輔助傳感器都測量來自一個或更多個公共源的噪聲，所以可以建立由主線圈與輔助傳感器測量的噪聲信號之間的關(guān)系。這樣的關(guān)系可以在一些實施方式中由如下詳細描述的主-輔傳遞函數(shù)hpa(ω)表示。

例如，在一些實施方式中，噪聲信號npri(t)和naux(t)中的每一個可以包含來自若干獨立源的噪聲，其包括但不限于來自低場mri系統(tǒng)的環(huán)境中的一個或更多個源的噪聲、由主rf線圈和/或輔助傳感器生成的噪聲以及由mri系統(tǒng)的一個或更多個其他部件生成的噪聲(例如，由調(diào)諧電路系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、電力電纜等生成的噪聲)。因此，例如，噪聲信號npri(t)和naux(t)可以表示為：

npri(t)＝cpri(t)+upri(t)，以及

其中，cpri(t)和caux(t)分別表示通過由主線圈和輔助傳感器檢測到的一個或更多個公共噪聲源生成的相關(guān)噪聲(即，信號cpri(t)和caux(t)相關(guān))，并且其中，upri(t)和uaux(t)分別表示由主線圈和輔助傳感器檢測到的未校正噪聲(例如，由主線圈和輔助傳感器本身生成的噪聲)。如上所述，在一些實施方式中，輔助傳感器可以被配置成使得：與由傳感器本身生成的噪聲相比，其對來自環(huán)境的噪聲更敏感。例如，輔助傳感器可以是具有足夠大的孔徑和/或匝數(shù)的輔助rf線圈。照此，caux(t)可以基本上大于uaux(t)，使得

與公共噪聲源有關(guān)的噪聲信號cpri(t)和caux(t)中的每一個可以通過相應(yīng)的測量傳遞函數(shù)來表達。例如，在傅里葉域中，噪聲信號cpri(t)和caux(t)的傅立葉變換cpri(ω)和caux(ω)可以表示為：

cpri(ω)＝hpri(ω)cs(ω)

caux(ω)＝haux(ω)cs(ω)

其中，cs(ω)是公共噪聲源的傅里葉變換，并且hpri(ω)和haux(ω)分別表示公共噪聲源與主接收線圈和輔助傳感器之間的通道。結(jié)合上述等式得出：

cpri(ω)＝hpa(ω)caux(ω)，

其中

是主-輔傳遞函數(shù)。

回到對過程600的討論，在動作602和604處獲取mr和噪聲信號之后，過程600進行到動作606，其中，獲得主-輔(pa)的傳遞函數(shù)。在一些實施方式中，可能已經(jīng)預(yù)先估計pa傳遞函數(shù)，使得在動作606處獲得pa傳遞函數(shù)包括訪問pa傳遞函數(shù)的表示(例如，pa傳遞函數(shù)的頻域或時域表示)。在其他實施方式中，在動作606處獲得pa傳遞函數(shù)可以包括估計和/或更新傳遞函數(shù)的估計。下面更詳細地描述用于估計pa傳遞函數(shù)的技術(shù)。

接下來，在動作608處，在動作604處獲得的噪聲數(shù)據(jù)和在動作606處獲得的pa傳遞函數(shù)可以用于抑制或消除在動作602處獲得的mr數(shù)據(jù)中的噪聲。這可以使用上述等式(1)、使用等式(1)的任何等效公式(例如，可以在頻域中執(zhí)行整個計算)或者以任何其他合適的方式來進行。

如上所述，主-輔傳遞函數(shù)可以用于抑制由mri系統(tǒng)(如低場mri系統(tǒng))中的主rf線圈獲取的mr數(shù)據(jù)中的噪聲。在一些實施方式中，可以根據(jù)由主rf線圈和輔助傳感器獲得的校準測量結(jié)果來估計主-輔傳遞函數(shù)。這可以以任何合適的方式進行。例如，可以根據(jù)在以下情況下獲得的校準測量結(jié)果來估計pa傳遞函數(shù)：當不存在mr信號時，或者當mr信號的強度相對于由主rf線圈檢測到的噪聲的強度為較小時。作為另一示例，當存在mr信號時(例如，在mri系統(tǒng)的操作期間)，可以根據(jù)獲得的校準測量結(jié)果來估計pa傳遞函數(shù)?？梢允褂萌魏魏线m數(shù)量的校準測量結(jié)果(例如，至少100、100至1000、至少1000等)。當使用較多的測量結(jié)果時，可以以較高的分辨率(例如，以較大的頻率值)和/或相對于實際噪聲環(huán)境的增加的保真度來估計pa傳遞函數(shù)。由于本文描述的技術(shù)不限于任何特定計算方法，所以可以使用最小二乘估計技術(shù)或任何其他合適的估計技術(shù)來估計pa傳遞函數(shù)。

作為一個非限制性示例，當在時間{tk}處由主線圈獲取的信號不包含任何mr信號時，或者當mr信號的強度相對于由主rf線圈檢測到的噪聲的強度為較小時，則spri(tk)＝npri(tk)，使得spri(tk)的離散傅立葉變換由下式給出：

spri(ωk)＝cpri(ωk)+upri(ωk)

其中，cpri(ωk)是cpri(tk)的離散傅立葉變換，而upri(ωk)是upri(tk)的離散傅立葉變換。由于cpri(ωk)＝hpa(ωk)sref(ωk)，所以在主線圈處接收的信號的離散傅立葉變換可以根據(jù)下式表示為在輔助傳感器處接收的信號的離散傅里葉變換的函數(shù)：

spri(ωk)＝hpa(ωk)saux(ωk)+upri(ωk)(2(2)

等式(2)表示一組獨立的等式，每個頻率分量ωk一個。由于upri和hpa都是未知的，因此可能不能根據(jù)單個校準測量結(jié)果確定hpa。如果進行m個校準測量(例如，至少10個、至少100個、至少1000個校準測量)使得獲得每個頻率分量的spri和saux的多個示例，則盡管upri未知，仍可以經(jīng)由任何合適的估計技術(shù)例如經(jīng)由最小二乘估計來確定pa傳遞函數(shù)。這是因為可以使用多個測量結(jié)果來對不相關(guān)噪聲進行平均。給定m個校準測量結(jié)果，可以通過考慮每個頻率分量ωk的以下矩陣方程來獲得用于pa傳遞函數(shù)的最小二乘估計器：

這可以根據(jù)下式來解決：

從上文可以理解的是，上述估計器使用多個測量結(jié)果(即，由主線圈和輔助線圈中的每個線圈測量的m個噪聲信號)來估計多個頻率區(qū)間的主-輔傳遞函數(shù)的值。與依賴于單次測量結(jié)果(即，由主線圈和輔助線圈中的每個線圈測量的單個信號)來估計傳遞函數(shù)的技術(shù)相比，這導(dǎo)致pa傳遞函數(shù)的顯著改進的估計。這樣的單次測量技術(shù)可以包括在減法之前縮放和時移參考信號，這將校正在主線圈與輔助線圈處接收的噪聲信號之間的相位差，但是(與本文描述的多次測量技術(shù)不同)將不會校正頻率相關(guān)的相位差。

另一單次測量技術(shù)可以包括：在從在主線圈處接收的信號中減去輔助噪聲信號之前，在頻域中縮放和相位調(diào)整輔助噪聲信號。這可以通過使用由主線圈和輔助線圈接收的信號的離散傅里葉變換(dft)來實現(xiàn)。最佳縮放和相移可以通過多個頻率區(qū)間上的最小二乘擬合來確定。例如，如果spri(ωk)是在主接收線圈上測量的信號的dft并且saux(ωk)是同時在輔助線圈上測量的信號的dft，則可以根據(jù)下式計算頻率區(qū)間的子集(在[k1,k2]的范圍內(nèi))的平均縮放和相移spf：

雖然該單次測量技術(shù)可以用于創(chuàng)建頻率相關(guān)校正，但是該方法需要在校正的頻率分辨率與縮放和相位偏移的估計的精度之間進行權(quán)衡。具體地，該“單次測量的頻率區(qū)間上的平均”技術(shù)導(dǎo)致pa傳遞函數(shù)的(例如，高方差、偏置)估計結(jié)果不佳。相比之下，上述多次測量技術(shù)提供了無偏差和低方差估計器。

如上所述，發(fā)明人認識到，多個線圈的使用可以以多種方式促進改進的mri，包括更魯棒的噪聲檢測和/或消除、加速圖像采集等。在使用多個主接收線圈和/或多個輔助傳感器的實施方式中，所有傳感器可以是相同類型或可以是不同類型。例如，在一個或更多個rf線圈用作傳感器的情況下，可以不屏蔽線圈、屏蔽一些線圈或所有線圈。作為另一示例，線圈可以具有不同的靈敏度。當使用其他類型的傳感器時，盡管傳感器和主接收線圈的特性中的一些特性可能相似或相同，但是至少一些特性可能必須不同。

在一些實施方式中，多個輔助rf線圈和/或主rf線圈可以用于加速成像。例如，用于感測來自相同或不同噪聲源的噪聲的多個rf線圈也可以用于執(zhí)行并行mr。以這樣的方式，多個rf線圈可以通過它們用作并行接收線圈來提供噪聲表征功能以及加速圖像采集。

在一些實施方式中，如上所述，在存在多個噪聲源的情況下可以使用多個傳感器來執(zhí)行噪聲補償。在具有n個相關(guān)噪聲源的環(huán)境中，其中，n是大于1的整數(shù)，由主線圈和輔助傳感器接收的噪聲信號cpri(t)和caux(t)的傅立葉變換cpri(ω)和caux(ω)可以表達為：

cpri(ω)＝hpri，1(ω)c1(ω)+hpri，2(ω)c2(ω)+…+hpri，n(ω)cn(ω)

caux(ω)＝haux，1(ω)c1(ω)+haux，2(ω)c2(ω)+…+haux，n(ω)cn(ω)

其中，cj(ω)；1≤j≤n是來自第j個噪聲源的噪聲信號的傅里葉變換，hpri，j(ω)是主線圈與第j個噪聲源之間的傳遞函數(shù)，并且haux，j(ω)是輔助傳感器與第j個噪聲源之間的傳遞函數(shù)。當比率hpri，j(ω)/haux，j(ω)對于一個或更多個噪聲源是不同的時，可能不可以通過使用僅單個輔助傳感器來執(zhí)行高質(zhì)量噪聲補償。然而如下所述，在這樣的情況下可以使用多個輔助傳感器來執(zhí)行噪聲補償。

下面描述的是多個輔助傳感器如何被用于對多個不同噪聲源執(zhí)行噪聲補償?shù)姆窍拗菩允纠?。在不失一般性的情況下，假設(shè)mr系統(tǒng)具有主線圈和p個輔助傳感器(其中，p是大于或等于1的任何整數(shù))。此外，假設(shè)mr系統(tǒng)部署在存在n個不同噪聲源(其中，n是大于或等于1的整數(shù))的環(huán)境中。使得hij(ω)表示第i個輔助傳感器(其中，1≤i≤p)與第j個噪聲源(其中，1≤j≤n)之間的傳遞函數(shù)。以下一組方程將由輔助傳感器接收的信號的傅里葉變換與由噪聲源產(chǎn)生的噪聲信號的傅里葉變換相關(guān)聯(lián)：

其中，caux，i；1≤i≤p是在第i個輔助傳感器處接收的信號的傅里葉變換，cj(ω)；1≤j≤n是來自第j個噪聲源的噪聲信號的傅里葉變換，并且其中，雖然應(yīng)當理解，上述矩陣方程中的所有項都是頻率的函數(shù)，但是未明確示出所有項對頻率的依賴性(為了簡潔而抑制(ω))。

當輔助傳感器的數(shù)量大于或等于噪聲源的數(shù)量(即，p＞＝n)時，可以根據(jù)下式對噪聲信號求解上述矩陣方程：

如果存在這樣的解，則在主接收線圈上測量的相關(guān)噪聲可以根據(jù)下式相對于由所有輔助傳感器獲得的測量結(jié)果來表示：

多通道傳遞函數(shù)hmpa可以根據(jù)下式來定義：

然后可以看出，由主接收線圈測量的噪聲是在所有輔助線圈上測量的噪聲信號的線性組合：

因此，給定由p個輔助傳感器測量的噪聲信號(例如，其傅里葉變換由caux,i；1≤i≤p給出)，上述等式可以用于估計在主接收線圈處接收的噪聲信號(例如，其傅立葉變換由cpri給出)。進而，可以從由主接收線圈測量的總信號(該信號將具有mr信號分量和噪聲分量兩者)中減去估計的噪聲信號以執(zhí)行噪聲抑制。

然而，為了使用上述等式(3)，需要對多通道主-輔傳遞函數(shù)hmpa＝[hparc，1…h(huán)parc，p]的估計。這可以以任何合適的方式實現(xiàn)，在一些實施方式中，可以通過以下來進行：使用主接收線圈和輔助傳感器進行多次測量(例如，在不存在mr信號的時間處)，并且使用這些測量結(jié)果來估計多通道主-輔傳遞函數(shù)。例如，給定在p個輔助傳感器中的每個輔助傳感器和主接收線圈處的噪聲信號的m個測量結(jié)果，可以使用根據(jù)下式的最小二乘估計對每個頻率分量ωk(其中，k是頻率區(qū)間上的索引)來估計hmpa：

其中，saux,i(ωk)m表示由第i個輔助傳感器獲得的第m個測量信號的傅立葉變換的第k個頻率區(qū)間的值，并且其中，spri(ωk)m表示由主接收線圈獲得的第m個測量信號的傅里葉變換的第k個頻率區(qū)間的值。當以下矩陣的列盡可能彼此正交時，該最小二乘法提供最完整的校正：

換句話說，每個輔助傳感器可以以與其他輔助傳感器相比獨特的方式檢測一些或全部不同的噪聲源。為了校正近場源的存在，可以將多個傳感器放置在不同位置，以對噪聲源中的一些或多或少地敏感。在一些實施方式中，多個傳感器可以彼此正交取向(例如，一個傳感器可以沿“x”方向取向，另一個傳感器可以沿“y”方向取向，而另一個傳感器可以沿“z”方向取向)。以這樣的方式，可以捕獲時變干擾場的每個矢量。使用一個或更多個天線作為輔助傳感器來提供另一正交測量也是有益的。

應(yīng)當理解，本文描述的技術(shù)有助于使用適于檢測由相應(yīng)噪聲源產(chǎn)生的噪聲的任何數(shù)量和/或類型的傳感器來檢測mri系統(tǒng)的環(huán)境中的噪聲。因此，來自各種源的可能影響mri系統(tǒng)的性能的噪聲可以被檢測并且用于抑制和/或消除在操作期間由mri系統(tǒng)檢測到的mr信號的噪聲。因為本文描述的技術(shù)在mri系統(tǒng)的特定噪聲環(huán)境中操作，所以本文描述的噪聲抑制技術(shù)利于在可能需要系統(tǒng)的情況下來部署mri系統(tǒng)，從而消除將系統(tǒng)安裝在特別屏蔽的房間中的需求。動態(tài)地適應(yīng)變化的噪聲環(huán)境的能力有助于mri系統(tǒng)的開發(fā)，所述mri系統(tǒng)可以部署在通常有噪聲的環(huán)境中，包括噪聲源可以隨時間改變的環(huán)境。因為本文描述的技術(shù)可以在mri系統(tǒng)的操作期間使用，所以可以動態(tài)地表征噪聲環(huán)境，使得其反映系統(tǒng)當前所暴露的相同的噪聲環(huán)境。當結(jié)合低場mri系統(tǒng)使用時，可以部分地使用本文描述的噪聲抑制技術(shù)來實現(xiàn)成本有效、高可用性且便攜的mri解決方案。

由此描述了本公開內(nèi)容中闡述的技術(shù)的若干方面和實施方式，應(yīng)當理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易想到各種改變、修改和改進。這樣的改變、修改和改進旨在落入本文描述的技術(shù)的精神和范圍內(nèi)。例如，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將容易想到用于執(zhí)行功能以及/或者獲得結(jié)果和/或本文描述的一個或更多個優(yōu)點的各種其他裝置和/或結(jié)構(gòu)，并且每個這樣的變型和/或修改被認為在本文描述的實施方式的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到或者使用僅常規(guī)實驗?zāi)軌虼_定本文描述的具體實施方式的許多等同方案。因此，應(yīng)當理解，前述實施方式僅以示例的方式給出，并且在所附權(quán)利要求及其等同方案的范圍內(nèi)，本發(fā)明實施方式可以以不同于具體描述的方式實施。此外，如果本文描述的兩種或更多種特征、系統(tǒng)、制品、材料、裝置和/或方法不相互矛盾，則這樣的特征、系統(tǒng)、制品、材料、裝置和/或方法的任意組合被包括在本公開內(nèi)容的范圍內(nèi)。

可以以許多方式中的任一種來實現(xiàn)上述實施方式。本公開內(nèi)容的涉及過程或方法的執(zhí)行的一個或更多個方面和實施方式可以利用可由裝置(例如，計算機、處理器或其他設(shè)備)執(zhí)行以執(zhí)行或控制過程或方法的執(zhí)行的程序指令。在這方面，各種發(fā)明構(gòu)思可以體現(xiàn)為編碼有一個或更多個程序的計算機可讀存儲介質(zhì)(或多個計算機可讀存儲介質(zhì))(例如，計算機存儲器、一個或更多個軟盤、光碟、光盤、磁帶、閃存、現(xiàn)場可編程門陣列或其他半導(dǎo)體裝置中的電路配置或其他有形計算機存儲介質(zhì))，所述一個或更多個程序當在一個或更多個計算機或其他處理器上執(zhí)行時執(zhí)行實現(xiàn)上述各種實施方式中的一個或更多個實施方式的方法。計算機可讀介質(zhì)或媒介可以是便攜式的，使得存儲在其上的一個或者更多個程序可以加載到一個或更多個不同的計算機或其他處理器上，以實現(xiàn)上述方面中的各種方面。在一些實施方式中，計算機可讀介質(zhì)可以是非暫態(tài)介質(zhì)。

本文中在一般意義上使用術(shù)語“程序”或“軟件”以指代如上所述的可以用于對計算機或其他處理器進行編程以實現(xiàn)各種方面的任何類型的計算機代碼或計算機可執(zhí)行指令集。另外，應(yīng)當理解，根據(jù)一個方面，在被運行時執(zhí)行本公開內(nèi)容的方法的一個或更多個計算機程序不需要駐留在單個計算機或處理器上，而是可以以模塊化方式分布在多個不同的計算機或處理器中，以實現(xiàn)本公開內(nèi)容的各個方面。

計算機可執(zhí)行指令可以是由一個或更多個計算機或其他裝置執(zhí)行的許多形式，例如程序模塊。通常，程序模塊包括執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定抽象數(shù)據(jù)類型的例程、程序、對象、部件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。通常，在各種實施方式中，可以根據(jù)需要來組合或分布程序模塊的功能。

此外，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以以任何合適的形式存儲在計算機可讀介質(zhì)中。為了簡化說明，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以被示為具有通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的位置相關(guān)的字段。同樣，可以通過為計算機可讀介質(zhì)中具有傳達字段之間的關(guān)系的位置的字段分配存儲器來實現(xiàn)這樣的關(guān)系。然而，可以使用任何合適的機制(包括通過使用指針、標簽或在數(shù)據(jù)元素之間建立關(guān)系的其他機制)來建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的字段中的信息之間的關(guān)系。

本發(fā)明的上述實施方式可以以多種方式中的任一種來實現(xiàn)。例如，可以使用硬件、軟件或其組合來實現(xiàn)實施方式。當在軟件中實現(xiàn)時，軟件代碼可以在任何合適的處理器或處理器集合上執(zhí)行，無論是設(shè)置在單個計算機中還是分布在多個計算機中。應(yīng)當理解，執(zhí)行上述功能的任何組件或組件集合一般可以被認為是控制上面討論的功能的控制器?？刂破骺梢砸远喾N方式實現(xiàn)，如使用專用硬件或者使用微代碼或軟件進行編程以執(zhí)行上述功能的通用硬件(例如，一個或多個處理器)，并且可以在控制器與系統(tǒng)的多個部件對應(yīng)的情況下以組合的方式來實現(xiàn)。

此外，應(yīng)當理解，作為非限制性示例，計算機可以以多種形式中的任何一種如機架安裝式計算機、臺式計算機、膝上型計算機或平板計算機來實現(xiàn)。另外，計算機可以嵌入在通常不被認為是計算機但具有適當處理能力的裝置中，包括個人數(shù)字助理(pda)、智能電話或任何其他合適的便攜式或固定電子裝置。

此外，計算機可以具有一個或更多個輸入和輸出裝置。這些裝置除了其他方面尤其可以用于呈現(xiàn)用戶界面?？梢杂糜谔峁┯脩艚涌诘妮敵鲅b置的示例包括：用于視覺呈現(xiàn)輸出的打印機或顯示屏幕、以及用于可聽地呈現(xiàn)輸出的揚聲器或其他聲音生成裝置。可以用于用戶接口的輸入裝置的示例包括鍵盤和定點裝置，如鼠標、觸摸板和數(shù)字化平板電腦。作為另一示例，計算機可以通過語音識別或以其他可聽格式接收輸入信息。

這樣的計算機可以以任何合適形式通過一個或更多個網(wǎng)絡(luò)(包括局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)(如企業(yè)網(wǎng)絡(luò))以及智能網(wǎng)(in)或因特網(wǎng))互連。這樣的網(wǎng)絡(luò)可以基于任何合適的技術(shù)，并且可以根據(jù)任何合適的協(xié)議進行操作，并且可以包括無線網(wǎng)絡(luò)、有線網(wǎng)絡(luò)或光纖網(wǎng)絡(luò)。

此外，如所描述的，一些方面可以體現(xiàn)為一個或更多個方法。作為方法的一部分執(zhí)行的動作可以以任何合適的方式排序。因此，可以構(gòu)造以與所示的順序不同的順序執(zhí)行動作的實施方式，其可以包括同時執(zhí)行一些動作，即使在說明性實施方式中示出為順序動作。

如本文定義和使用的所有定義應(yīng)當被理解為控制字典定義、通過引用并入的文獻中的定義和/或所定義術(shù)語的普通含義。

除非清楚地相反指示，本文在說明書和權(quán)利要求書中使用的不定冠詞“一個”和“一種”應(yīng)當被理解為表示“至少一個”。

如本文在說明書和權(quán)利要求書中使用的短語“和/或”應(yīng)當被理解為是指這樣結(jié)合的元件中的“任一個或兩個”，即在一些情況下結(jié)合地存在并且在其他情況下分離地存在的元件。用“和/或”列出的多個元件應(yīng)當以相同的方式解釋，即，如此結(jié)合的元件中的“一個或更多個”。除了由“和/或”子句具體標識的元件之外，可以可選地存在其他元件，無論與具體標識的那些元件相關(guān)還是不相關(guān)。因此，作為非限制性示例，當結(jié)合開放式語言如“包括”使用時，對“a和/或b”的引用在一個實施方式中可以僅指a(可選地包括除b之外的元件)；在另一個實施方式中僅指b(可選地包括除a之外的元件)；在又一個實施方式中指a和b(可選地包括其他元件)等。

如本文在說明書和權(quán)利要求書中所使用的，關(guān)于一個或更多個元件的列表的短語“至少一個”應(yīng)當被理解為意指選自元件列表中的任何一個或更多個元件中的至少一個元件，但不一定包括在元件列表中具體列出的每個元件和所有的元件中的至少一個，并且不排除元件列表中的元件的任何組合。該定義還允許元件可以可選地存在，而不是短語“至少一個”所指的元件列表中具體標識的元件，不論與具體標識的那些元件相關(guān)或不相關(guān)。因此，作為非限制性示例，“a和b中的至少一個”(或等效地，“a或b中的至少一個”或等效地“a和/或b中的至少一個”)可以在一個實施方式中指：至少一個、可選地包括多于一個、a、不存在b(并且可選地包括除b之外的元素)；在另一個實施方式中指：至少一個、可選地包括多于一個、b、不存在a(并且可選地包括除a之外的元件)；在又一個實施方式中指：至少一個、可選地包括多于一個、a、以及至少一個、可選地包括多于一個、b(并且可選地包括其他元件)等。

此外，本文使用的措辭和術(shù)語是出于描述的目的，并且不應(yīng)被認為是限制性的。本文中使用的“包括”、“包含”或“具有”、“含有”、“涉及”及其變型意味著包括其后列出的項及其等同物以及另外的項目。

在權(quán)利要求中以及在上述說明書中，所有過渡短語如“包括”、“包含”、“攜帶”、“具有”、“含有”、“涉及”、“保持”“由……組成”等應(yīng)被理解為開放式的，即意味著包括但不限于。僅過渡性短語“由……組成”和“基本上由……組成”應(yīng)分別是封閉或半封閉的過渡短語。