[發(fā)明專利]基于復(fù)奇異譜分析的磁共振部分K數(shù)據(jù)圖像重建方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710039881.8
• 申請(qǐng)日: 2007-04-24
• 公開（公告）號(hào): CN101051075A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱建華;朱躍敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 駱建華
• 主分類號(hào): G01R33/56
• 分類號(hào): G01R33/56
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)成像檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種基于復(fù)奇異譜分析的磁共振部分K數(shù)據(jù)圖像重建方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，核磁共振成像(MRI)技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)成像檢測(cè)領(lǐng)域中不可或缺的手段，其中，磁共振信號(hào)空間(原始數(shù)據(jù)空間)稱為K空間，即為傅里葉變換空間，K空間采樣到信號(hào)經(jīng)過傅里葉反變換后再取模，即得到核磁共振(MR)圖像。部分K空間數(shù)據(jù)成像可以在硬件和掃描方式不變的前提下，可以成倍地提高掃描速度。在K空間直角坐標(biāo)網(wǎng)格(KCG)掃描中，減少相位編碼數(shù)可以加快掃描速度(請(qǐng)參閱文獻(xiàn)：P.Margosian，F(xiàn).Schmitt，D.Purdy，“Faster?MR?Imaging：Imaging?with?Half?the?Data，”Health?Care?Instrum.，vol.1，pp.195-197，1986.，和J.van?Cuppen?and?A.van?Est，“Reducing?MR?imaging?time?by?one-sidedreconstruction，”Mag.Reso.Imag.，vol.5，pp.526-527，1987.)。它是一種只采集部分K空間數(shù)據(jù)的成像策略。由于磁共振K空間數(shù)據(jù)不是滿足共軛對(duì)稱性質(zhì)，即赫爾米特性質(zhì)(Hermitian)，因此不可以利用對(duì)稱關(guān)系來減少相位編碼數(shù)。目前流行的策略是基于相位校正的部分K空間數(shù)據(jù)圖像重構(gòu)。典型的方法有分半譜POCS、相位校正共軛對(duì)稱法和HM法等等(請(qǐng)參閱文獻(xiàn)：E.M.Haacke，E.D.Lindskog，W.Lin，″A?fast，iterative?partial?Fourier?technique?capable?of?localphase?recovery，″J.Magn.Reson.，vol.92，pp.126-145，1991.，V.A.Stenger，D.C.Noll，F(xiàn).E.Boada，“Partial?k-space?reconstruction?for?3D?gradient?echo?functional?MRI：A?comparison?of?phasecorrection?methods，”Magn.Reson.Med.，vol.40，pp.481-490，1998.，D.C.Noll，D.G.Nishimura，A.Macovski，“Homodyne?detection?in?magnetic?resonance?imaging，”IEEE?Trans.Med.Imag.，vol.10，pp.154-163，1991.，和G.McGibney，M.R.Smith，S.T.Nicholas?and?A.Crawley，”Quantitativeevaluation?of?several?partial-Fourier?reconstruction?algorithms?used?in?MRI，”Magn.Reson.Med.，vol.30，pp.51-59，1993.)。這類方法假設(shè)磁共振圖像空間的相位呈緩慢變化狀態(tài)。它用低頻K空間數(shù)據(jù)重構(gòu)的圖像來估計(jì)相位，然后用于相位校正，從而達(dá)到利用對(duì)稱性來補(bǔ)充未采集的K空間數(shù)據(jù)的目的。這類方法總體效果上優(yōu)于補(bǔ)零法成像(未采集的K空間笛卡爾網(wǎng)格數(shù)據(jù)用零填補(bǔ)，然后用付里葉反變換得到圖像空間的成像方法，叫補(bǔ)零法成像)。

在HM法、共軛對(duì)稱法和POCS法的部分K數(shù)據(jù)成像中，其相位編碼范圍一般為-n/16～n/2，其中n為應(yīng)有的總相位編碼數(shù)。它僅用僅用-n/16～n/16范圍的K數(shù)據(jù)進(jìn)行估計(jì)相位，因?yàn)槿粲?n/16～n/2估計(jì)相位將因K空間不對(duì)稱引入新的相位誤差。其方法是對(duì)-n/16～n/16以外的相位編碼區(qū)用零填補(bǔ)，然后進(jìn)行付里葉反變換，再取圖像相位作為整個(gè)圖像的相位估計(jì)。

HM方法主要存在以下兩個(gè)缺點(diǎn)：

(1)這種相位估計(jì)誤差大，圖通常有嚴(yán)重偽跡，具體請(qǐng)參閱圖2c、2d所示。

(2)這種估計(jì)方法前提是圖像相位變化緩慢，其相頻率在-n/16～n/16范圍以內(nèi)，而磁共振圖像相位一般都難以在圖像空間中處處滿足，其重構(gòu)的圖像會(huì)有難以預(yù)料的誤差。

以上的種種缺點(diǎn)所造成的失真現(xiàn)象足以使臨床診斷醫(yī)生產(chǎn)生誤診，以致于始終阻礙著它們進(jìn)入醫(yī)學(xué)臨床應(yīng)用的大門，這樣就給人們的工作和生活帶來了很大的不便，并在一定程度上限制了醫(yī)學(xué)成像檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容