一種無造影劑血管快速成像方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種無造影劑血管快速成像方法，通過兩種不同的血流信號(hào)獲得兩種不同的血流信號(hào)采樣條件，在k空間并行加速處理得到兩個(gè)k空間，合并得到加和加速k空間，在加和加速k空間采樣得到k空間采樣信號(hào)，并分成兩組分別進(jìn)行處理，再合并成完整的加和k空間數(shù)據(jù)，對(duì)完整的加和k空間數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到圖像，對(duì)圖像進(jìn)行抽取得到血管圖像。本發(fā)明專利技術(shù)改進(jìn)現(xiàn)有的k空間并行加速成像方法及數(shù)據(jù)處理流程，使k空間并行加速成像方法與N/2鬼影成像相結(jié)合并應(yīng)用于無造影劑血管成像。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于醫(yī)療影像領(lǐng)域，具體地涉及。
技術(shù)介紹
常規(guī)磁共振血管成像一般需要使用造影劑，如GdDTPA，用來縮短血管內(nèi)水質(zhì)子的Tl時(shí)間，以幫助增加血信號(hào)與背景信號(hào)的反差。但由于近年來造影劑所引起的腎源性系統(tǒng)性纖維化(NSF)受到了眾多的關(guān)注，無造影劑血管成像技術(shù)得到了更為廣泛的重視和研究開發(fā)。無造影劑血管成像技·術(shù)大多是基于血的流動(dòng)特性，將磁共振信號(hào)與血流狀態(tài)關(guān)聯(lián)。例如，通過采集兩種不同血流狀態(tài)的磁共振信號(hào)，從兩種信號(hào)之間的差異來實(shí)現(xiàn)血管成像。以上提到的兩種有差異的信號(hào)可以順序逐個(gè)成像，之后將兩幅圖像相減實(shí)現(xiàn)血管成像。另一種方法是在同一個(gè)整合后的k空間沿相位編碼方向交替掃描。之后通過數(shù)據(jù)處理得到兩幅圖像一幅血管圖像和另一幅背景圖像。[Zhang W, “A quantitative analysisof alternated line scanning in k space and its application in MRI of regionaltissue perfusion by arterial spin labeling，，，Journal of Magnetic Resonance B107 :165-171(1995)]。因?yàn)榫脱軋D像來說，其信號(hào)是來源于k空間交替線間的差異，所以后一種交替掃描的方法通常也被技術(shù)性地稱為N/2鬼影成像。因?yàn)镹/2鬼影是分布在圖像空間的高頻區(qū)域，所以用N/2鬼影成像得到的血管圖像可以避免受低頻干頻源的影響。現(xiàn)有技術(shù)的k空間并行加速成像，例如GRAPPA，將k空間劃分成中心區(qū)和外圍區(qū)的兩個(gè)區(qū)域。在中心區(qū)進(jìn)行正常數(shù)據(jù)采集，即采集所有的k空間數(shù)據(jù)。而在外圍區(qū)，只采集局部數(shù)據(jù)。之后在重建完整的k空間數(shù)據(jù)時(shí)，利用中心區(qū)的數(shù)據(jù)以及外圍區(qū)的局部數(shù)據(jù)來填補(bǔ)空缺數(shù)據(jù)。有關(guān)詳情，請(qǐng)參閱[Griswold MA, Jakob PM,Heidemann RM,Nittka M, JellusV,Wang J,Kiefer B,and Haase A, “Generalized Autocalibrating Partially ParallelAcquisitions(GRAPPA) ”，Magnetic Resonance in Medicine 47 :1202-1201(2002)]。現(xiàn)有技術(shù)的N/2鬼影成像，如圖6所示，是先將對(duì)應(yīng)于兩種信號(hào)狀態(tài)的k空間之一沿相位編碼方向位移相應(yīng)間距的一半，再將兩個(gè)k空間合并之后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，由于k空間信號(hào)的交替變化，k空間并行加速成像方法不能直接地應(yīng)用于N/2鬼影成像。在M1/M2加和k空間中采集的信號(hào)為奇數(shù)線S(nx, ny) = f f M2 (x, y) exp (_i2 π nx Δ kxx) exp (_i2 π ny Δ kyy) dxdy ；偶數(shù)線S(nx,ny)=/ / Ml (x, y) exp (_i2 π nx Δ kxx) exp (_i2 π ny Δ kyy) dxdy。上式中，S(nx，ny)為k空間信號(hào)；M1、M2分別為對(duì)應(yīng)兩種不同采樣條件下的磁共振信號(hào)；nx，ny分別為頻率編碼和相位編碼k空間序號(hào)；x，y分別為圖像空間頻率編碼和相位編碼方向位置；Akx, Aky分別為頻率編碼和相位編碼米樣k空間的米樣步長(zhǎng)。目前采用的k空間并行成像方法一般都假定整個(gè)k空間的信號(hào)源是一個(gè)。但是，在N/2鬼影成像中，信號(hào)源是交替改變的。所以，目前的k空間并行加速成像方法不能直接應(yīng)用于采集N/2鬼影的血管成像。本專利技術(shù)克服了現(xiàn)有技術(shù)中k空間并行加速成像方法不能直接應(yīng)用于采集N/2鬼影的血管成像的缺陷，提出了，針對(duì)N/2鬼影成像，將k空間并行加速成像方法的采樣設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)處理過程重新設(shè)計(jì)，改進(jìn)現(xiàn)有的k空間并行加速成像方法及數(shù)據(jù)處理流程，使k空間并行加速成像方法與N/2鬼影成像相結(jié)合并應(yīng)用于無造影劑血管成像。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)提出了，其特征在于，包括以下步驟步驟一，通過兩種不同的血流信號(hào)獲得兩種不同的血流信號(hào)采樣條件；步驟二，對(duì)兩種采樣條件進(jìn)行k空間并行加速處理得到兩個(gè)k空間，合并得到加和加速k空間；步驟三，在所述加和加速k空間采樣得到k空間采樣信號(hào)，并將所述k空間采樣信號(hào)沿相位編碼方向，按奇偶數(shù)線分成兩組，對(duì)兩組k空間數(shù)據(jù)分別進(jìn)行k空間并行加速處理，得到兩個(gè)完整的k空間數(shù)據(jù)，再合并成完整的加和k空間數(shù)據(jù)；步驟四，對(duì)所述完整的加和k空間數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到圖像；步驟五，對(duì)所述步驟四得到的圖像進(jìn)行抽取得到血管圖像。其中，所述步驟一中，所述兩種不同的血流信號(hào)通過采樣兩個(gè)不同的心電門控延遲時(shí)間后的信號(hào)取得。其中，所述步驟一中，所述兩種不同的血流信號(hào)通過采樣在同一個(gè)心電門控條件下，在成像序列中采用兩種不同的流動(dòng)補(bǔ)償后的信號(hào)取得。 其中，所述步驟一中，所述兩種不同的血流信號(hào)通過采樣成像區(qū)上游或下游質(zhì)子的翻轉(zhuǎn)磁性標(biāo)記后的信號(hào)取得。其中，所述步驟二中的k空間并行加速處理是在中心區(qū)采集所有的k空間數(shù)據(jù)，在外圍區(qū)采集局部k空間數(shù)據(jù)。其中，所述步驟二中，所述加和加速k空間通過N/2鬼影成像方法得到，所述N/2鬼影成像方法是將并行加速處理后的其中一個(gè)所述k空間沿相位編碼方向位移原k空間線間步長(zhǎng)的一半之后，再與另一個(gè)所述k空間合并。其中，所述步驟三中的k空間并行加速處理是利用中心區(qū)數(shù)據(jù)和外圍區(qū)局部數(shù)據(jù)填補(bǔ)采樣空缺，重建得到完整的k空間數(shù)據(jù)。其中，所述步驟四中的圖像包括N/2鬼影圖像的上半部分、背景圖像和N/2鬼影圖像的下半部分。其中，所述N/2鬼影圖像包含血管圖像。本專利技術(shù)首先對(duì)N/2鬼影成像中的兩個(gè)k空間進(jìn)行加速采樣處理，得到兩個(gè)相應(yīng)的加速k空間。然后將其中的一個(gè)加速k空間沿相位編碼方向位移相應(yīng)中心區(qū)線間距的一半，之后與原來的另一個(gè)加速k空間相加得到一個(gè)加和加速k空間進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。在數(shù)據(jù)采集之后，將采集到的數(shù)據(jù)沿相位編碼方向的單數(shù)和偶數(shù)線分開得到兩組k空間數(shù)據(jù)，并對(duì)這兩組k空間數(shù)據(jù)分別進(jìn)行k空間加速處理得到兩組完整的k空間數(shù)據(jù)。有關(guān)k空間加速處理詳情，請(qǐng)參閱[Griswold MA, Jakob PM, Heidemann RM,Nittka M, Jellus V, Wang J, Kiefer B, and Haase A, “Generalized AutocalibratingPartially Parallel Acquisitions(GRAPPA)”， Magnetic Resonance in Medicine 47:1202-1201 (2002)]。之后將這兩個(gè)加速處理后的數(shù)據(jù)沿相位編碼方向以奇數(shù)線和偶數(shù)線合并成單個(gè)加和k空間數(shù)據(jù)，并作傅立葉變換和血管圖像的抽取。本專利技術(shù)通過對(duì)現(xiàn)有k空間并行加速成像方法的改進(jìn)及采用新的數(shù)據(jù)處理流程，得以將N/2鬼影成像與k空間并行加速相結(jié)合，用于無造影劑血管快速成像。本專利技術(shù)將N/2鬼影成像與加速成像的結(jié)合，能進(jìn)一步地減少信號(hào)不穩(wěn)定造成的圖像誤差。附圖說明圖1為本專利技術(shù)無造影劑血管快速成像方法的流程示意圖。圖2為本專利技術(shù)無造影劑血管快速成像方法中步驟二的示意圖。圖3為本專利技術(shù)無造影劑血管快速成像方法中步驟三的示意圖。圖4為本專利技術(shù)無造影劑血管快速成像方法中步驟四的示意圖。圖5為本專利技術(shù)無造影劑血管快速成像方法本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種無造影劑血管快速成像方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟一，通過兩種不同的血流信號(hào)獲得兩種不同的血流信號(hào)采樣條件；步驟二，對(duì)兩種采樣條件進(jìn)行k空間并行加速處理得到兩個(gè)k空間，合并得到加和加速k空間；步驟三，在所述加和加速k空間采樣得到k空間采樣信號(hào)，并將所述k空間采樣信號(hào)沿相位編碼方向，按奇偶數(shù)線分成兩組，對(duì)兩組k空間數(shù)據(jù)分別進(jìn)行k空間并行加速處理，得到兩個(gè)完整的k空間數(shù)據(jù)，再合并成完整的加和k空間數(shù)據(jù)；步驟四，對(duì)所述完整的加和k空間數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到圖像；步驟五，對(duì)所述步驟四得到的圖像進(jìn)行抽取得到血管圖像。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種無造影劑血管快速成像方法，其特征在于，包括以下步驟 步驟一，通過兩種不同的血流信號(hào)獲得兩種不同的血流信號(hào)采樣條件； 步驟二，對(duì)兩種采樣條件進(jìn)行k空間并行加速處理得到兩個(gè)k空間，合并得到加和加速k空間； 步驟三，在所述加和加速k空間采樣得到k空間采樣信號(hào)，并將所述k空間采樣信號(hào)沿相位編碼方向，按奇偶數(shù)線分成兩組，對(duì)兩組k空間數(shù)據(jù)分別進(jìn)行k空間并行加速處理，得到兩個(gè)完整的k空間數(shù)據(jù)，再合并成完整的加和k空間數(shù)據(jù)； 步驟四，對(duì)所述完整的加和k空間數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到圖像； 步驟五，對(duì)所述步驟四得到的圖像進(jìn)行抽取得到血管圖像。2.如權(quán)利要求1所述無造影劑血管快速成像方法，其特征在于，所述步驟一中，所述兩種不同的血流信號(hào)通過采樣兩個(gè)不同的心電門控延遲時(shí)間后的信號(hào)取得。3.如權(quán)利要求1所述無造影劑血管快速成像方法，其特征在于，所述步驟一中，所述兩種不同的血流信號(hào)通過采樣在同一個(gè)心電門控條件下，在成像序列中采用兩種不同的流動(dòng)補(bǔ)償后的信號(hào)取得。4.如權(quán)利要求1所述無造影劑血管快速成像方法...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張衛(wèi)國，
申請(qǐng)(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：