磁共振成像方法及裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種磁共振成像方法及裝置。該磁共振成像方法包括：對K空間中的單層校準數(shù)據(jù)和多層同時成像數(shù)據(jù)進行第一變換，以得到中間域中的第一單層校準數(shù)據(jù)和第一多層同時成像數(shù)據(jù)，所述中間域位于所述K空間和圖像域之間；根據(jù)所述第一單層校準數(shù)據(jù)計算線圈合并系數(shù)；根據(jù)所述線圈合并系數(shù)和所述第一多層同時成像數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分層，以得到中間域中的多個單片層數(shù)據(jù)；以及對中間域中的多個單片層數(shù)據(jù)進行第二變換，以獲得磁共振圖像。該磁共振成像方法及裝置具有重建計算量小、重建速度快等特點。

Magnetic resonance imaging method and device

The present invention provides a method and device for magnetic resonance imaging. Including the magnetic resonance imaging method of single and multilayer K calibration data in space imaging data for the first transformation, to obtain the first single calibration data in the domain of the middle and the first multi simultaneous imaging data between the intermediate domain is located in the K space and image domain; combined coil coefficient calculation based on the first single according to the calibration data; coil combination coefficients and the first multi simultaneous imaging data layer, to obtain a plurality of single layer data in the domain of the middle; and second to transform a plurality of single layer data middle domain, in order to obtain the magnetic resonance image. The magnetic resonance imaging method and device have the characteristics of small reconstruction calculation and fast reconstruction speed.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
磁共振成像方法及裝置
本專利技術(shù)主要涉及磁共振成像領(lǐng)域，尤其涉及一種磁共振多層同時成像的圖像重建方法及裝置。
技術(shù)介紹
磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)技術(shù)在臨床診斷和科學(xué)研究中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，具有安全、多對比度以及對軟組織有很好的分辨能力等優(yōu)點。然而，與其他醫(yī)學(xué)成像技術(shù)(例如超聲成像、CT成像)相比，磁共振成像技術(shù)所需的成像時間較長，不但降低了患者的舒適度、增加了圖像質(zhì)量對運動的敏感性，而且對其在動態(tài)過程成像中的應(yīng)用帶來一定的挑戰(zhàn)。如文獻1所描述的多層同時成像(SimultaneousMultiSlice，SMS)技術(shù)可以有效地縮短磁共振成像掃描時間，近年來得到了很大的發(fā)展。多層同時成像技術(shù)的基本過程為首先同時激發(fā)空間不同位置的多個片層，利用梯度場進行空間編碼，之后再通過線圈陣列對信號進行接收。如果需要采集的片層數(shù)目為N，每層采集需要的時間為t，那么傳統(tǒng)磁共振成像方法掃描所需的總時間為N×t。與此相對，如果多層同時成像同時激發(fā)并采集的片層數(shù)目為m，那么掃描所需的總時間縮短為N/m×t。圖1示出了二片層同時激發(fā)、同時采集的片層示意圖。在圖1所示出的方案中，片層1和片層N/2+1同時激發(fā)、同時采集，片層2和片層N/2+2同時激發(fā)、同時采集，片層3和片層N/2+3同時激發(fā)、同時采集，并依此類推。不同于傳統(tǒng)成像方法，多層同時成像技術(shù)直接采集的數(shù)據(jù)含有多個片層的信息，簡單重建會帶來多個片層之間的混疊偽影。文獻2描述了一種較常用的多層同時成像重建方法—slice-GRAPPA(GeneRalizedAutocalibratingPartialParallelAcquisition)。該方法利用了接收陣列中每個線圈敏感度的不同，通過預(yù)先單層激發(fā)收集到的校準數(shù)據(jù)，在K空間中計算出將混疊數(shù)據(jù)分層的線圈(通道)合并系數(shù)(如圖2a所示)，之后再把該合并系數(shù)作用到多層同時成像的K空間數(shù)據(jù)中實現(xiàn)分層(如圖2b所示)。分層之后的數(shù)據(jù)則可通過傳統(tǒng)重建方法(如傅里葉變換)得到圖像。如上所描述的現(xiàn)有的多層同時成像技術(shù)是在K空間中計算線圈合并系數(shù)，以及在K空間中對多層混疊圖像進行分層，這種圖像重建方法計算量大，對內(nèi)存的讀寫效率低，進而導(dǎo)致了圖像重建速度慢。文獻1：BarthM,BreuerF,KoopmansPJ,NorrisDG,PoserBA.Simultaneousmultislice(SMS)imagingtechniques.MagnResonMed.2016；75(1):63-81.文獻2：SetsompopK,GagoskiBA,PolimeniJR,WitzelT,WedeenVJ,WaldLL.Blipped-controlledaliasinginparallelimagingforsimultaneousmultisliceechoplanarimagingwithreducedg-factorpenalty.MagnResonMed.2012；67(5):1210-24.
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種磁共振多層同時成像的圖像重建方法及裝置，其具有重建計算量小、重建速度快等特點。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供了一種磁共振成像方法，包括：對K空間中的單層校準數(shù)據(jù)和多層同時成像數(shù)據(jù)進行第一變換，以得到中間域中的第一單層校準數(shù)據(jù)和第一多層同時成像數(shù)據(jù)，所述中間域位于所述K空間和圖像域之間；根據(jù)所述第一單層校準數(shù)據(jù)計算線圈合并系數(shù)；根據(jù)所述線圈合并系數(shù)和所述第一多層同時成像數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分層，以得到中間域中的單片層數(shù)據(jù)；以及對中間域中的多個單片層數(shù)據(jù)進行第二變換，以獲得磁共振圖像。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述根據(jù)所述第一單層校準數(shù)據(jù)計算線圈合并系數(shù)包括：對所述第一單層校準數(shù)據(jù)施加第一相位調(diào)制，以構(gòu)造第一系數(shù)矩陣；根據(jù)未施加相位調(diào)制的所述第一單層校準數(shù)據(jù)構(gòu)造第一目標矢量；以及根據(jù)所述第一系數(shù)矩陣和所述第一目標矢量計算所述線圈合并系數(shù)。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述根據(jù)所述線圈合并系數(shù)和所述第一多層同時成像數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分層包括：對所述第一多層同時成像數(shù)據(jù)施加第二相位調(diào)制，以構(gòu)造第二系數(shù)矩陣；以及根據(jù)所述線圈合并系數(shù)和所述第二系數(shù)矩陣計算獲得在中間域中的所述單片層數(shù)據(jù)。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述第一變換為沿頻率編碼方向的傅里葉變換。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述多層同時成像數(shù)據(jù)通過多次激發(fā)目標區(qū)域獲得，所述目標區(qū)域包含多個掃描層，且所述掃描層的數(shù)量大于激發(fā)次數(shù)。在本專利技術(shù)的一實施例中，對所述目標區(qū)域至少執(zhí)行第一次激發(fā)和第二次激發(fā)，所述第一次激發(fā)對應(yīng)第一組掃描層，所述第二次激發(fā)對應(yīng)第二組掃描層。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述第一組掃描層或所述第二組掃描層包括間隔設(shè)置的多個掃描層，且在所述第二組掃描層被激發(fā)期間，對所述第一組掃描層對應(yīng)的成像數(shù)據(jù)進行第一變換。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述第二變換為沿相位編碼方向的傅里葉變換。在本專利技術(shù)的另一方面提供了一種磁共振成像裝置，包括：第一變換模塊，用于對K空間中的單層校準數(shù)據(jù)和多層同時成像數(shù)據(jù)進行第一變換，以得到中間域中的第一單層校準數(shù)據(jù)和第一多層同時成像數(shù)據(jù)，所述中間域位于所述K空間和圖像域之間；線圈合并系數(shù)計算模塊，用于根據(jù)所述第一單層校準數(shù)據(jù)計算線圈合并系數(shù)；數(shù)據(jù)分層模塊，用于根據(jù)所述線圈合并系數(shù)和所述第一多層同時成像數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分層，以得到中間域中的單片層數(shù)據(jù)；以及第二變換模塊，用于對中間域中的多個單片層數(shù)據(jù)進行第二變換，以獲得磁共振圖像。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述線圈合并系數(shù)計算模塊配置為執(zhí)行以下步驟：對所述第一單層校準數(shù)據(jù)施加第一相位調(diào)制，以構(gòu)造第一系數(shù)矩陣；根據(jù)未施加相位調(diào)制的所述第一單層校準數(shù)據(jù)構(gòu)造第一目標矢量；以及根據(jù)所述第一系數(shù)矩陣和所述第一目標矢量計算所述線圈合并系數(shù)。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述數(shù)據(jù)分層模塊配置為執(zhí)行以下步驟：對所述第一多層同時成像數(shù)據(jù)施加第二相位調(diào)制，以構(gòu)造第二系數(shù)矩陣；以及根據(jù)所述線圈合并系數(shù)和所述第二系數(shù)矩陣計算獲得在中間域中的所述單片層數(shù)據(jù)。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述第一變換為沿頻率編碼方向的傅里葉變換。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述多層同時成像數(shù)據(jù)通過多次激發(fā)目標區(qū)域獲得，所述目標區(qū)域包含多個掃描層，且所述掃描層的數(shù)量大于激發(fā)次數(shù)。在本專利技術(shù)的一實施例中，對所述目標區(qū)域至少執(zhí)行第一次激發(fā)和第二次激發(fā)，所述第一次激發(fā)對應(yīng)第一組掃描層，所述第二次激發(fā)對應(yīng)第二組掃描層。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述第一組掃描層或所述第二組掃描層包括間隔設(shè)置的多個掃描層，且在所述第二組掃描層被激發(fā)期間，對所述第一組掃描層對應(yīng)的成像數(shù)據(jù)進行第一變換。在本專利技術(shù)的一實施例中，所述第二變換為沿相位編碼方向的傅里葉變換。在本專利技術(shù)的另一方面提供了一種磁共振成像裝置，包括存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機指令，其中，所述處理器執(zhí)行所述計算機指令時實現(xiàn)如上所述的方法。在本專利技術(shù)的另一方面提供了一種計算機可讀介質(zhì)，其上存儲有計算機指令，其中當計算機指令被處理器執(zhí)行時，執(zhí)行如上所述的方法。在本專利技術(shù)的另一方面提供了一種磁共振成像系統(tǒng)，包括如上所述的磁共振成像裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點：相較于傳統(tǒng)的在K空間中計算線圈合本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種磁共振成像方法，包括：對K空間中的單層校準數(shù)據(jù)和多層同時成像數(shù)據(jù)進行第一變換，以得到中間域中的第一單層校準數(shù)據(jù)和第一多層同時成像數(shù)據(jù)，所述中間域位于所述K空間和圖像域之間；根據(jù)所述第一單層校準數(shù)據(jù)計算線圈合并系數(shù)；根據(jù)所述線圈合并系數(shù)和所述第一多層同時成像數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分層，以得到中間域中的多個單片層數(shù)據(jù)；以及對中間域中的多個單片層數(shù)據(jù)進行第二變換，以獲得磁共振圖像。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種磁共振成像方法，包括：對K空間中的單層校準數(shù)據(jù)和多層同時成像數(shù)據(jù)進行第一變換，以得到中間域中的第一單層校準數(shù)據(jù)和第一多層同時成像數(shù)據(jù)，所述中間域位于所述K空間和圖像域之間；根據(jù)所述第一單層校準數(shù)據(jù)計算線圈合并系數(shù)；根據(jù)所述線圈合并系數(shù)和所述第一多層同時成像數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分層，以得到中間域中的多個單片層數(shù)據(jù)；以及對中間域中的多個單片層數(shù)據(jù)進行第二變換，以獲得磁共振圖像。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述第一單層校準數(shù)據(jù)計算線圈合并系數(shù)包括：對所述第一單層校準數(shù)據(jù)施加第一相位調(diào)制，以構(gòu)造第一系數(shù)矩陣；根據(jù)未施加相位調(diào)制的所述第一單層校準數(shù)據(jù)構(gòu)造第一目標矢量；以及根據(jù)所述第一系數(shù)矩陣和所述第一目標矢量計算所述線圈合并系數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述線圈合并系數(shù)和所述第一多層同時成像數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分層包括：對所述第一多層同時成像數(shù)據(jù)施加第二相位調(diào)制，以構(gòu)造第二系數(shù)矩陣；以及根據(jù)所述線圈合并系數(shù)和所述第二系數(shù)矩陣計算獲得在中間域中的所述單片層數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一變換為沿頻率編碼方向的傅里葉變換。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多層同時成像數(shù)據(jù)通過多次激發(fā)目標區(qū)域獲得，所述目標區(qū)域包含...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭遠，陳波，魏青，翟人寬，張衛(wèi)國，
申請(專利權(quán))人：上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31