[發明專利]一種磁共振成像系統梯度場球諧系數的獲取方法

有效

• 申請號: 200810056204.1
• 申請日: 2008-01-15
• 公開（公告）號: CN101216541A
• 公開（公告）日: 2008-07-09
• 發明（設計）人: 代亮;趙磊;韋巍
• 申請（專利權）人: 新奧博為技術有限公司
• 主分類號: G01R33/565
• 分類號: G01R33/565;G06T5/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐寧

技術領域

本發明涉及一種系數的獲取方法，特別涉及一種磁共振成像系統梯度場球諧系數的獲取方法。

背景技術

在核共振系統中，梯度場的非線性往往會引起圖像的幾何變形。不論是在不同的磁共振成像設備上還是相同磁共振成像設備而不同視野(FOV)內，圖像的幾何變形是不同的。因此，針對梯度場的非線性問題的圖像校正技術對提高磁共振圖像導航手術的精度以及多磁共振之間圖像研究的可行性判斷在實際應用中都具有相當的必要性。磁共振圖像梯度變形校正的基本過程是：先通過某種方法求出磁共振成像設備空間中有限個控制點的位置偏移量，接下來計算待校正圖像的每一個像素在磁共振成像設備空間內的坐標，通過插值方法根據每一個像素點的坐標計算該像素空間的偏移量；根據磁共振成像設備坐標系與圖像坐標系的轉換關系，將該像素空間偏移量換算為圖像坐標系內的偏移量，之后將該偏移量補償到該像素的圖像坐標中，即完成了磁共振圖像梯度變形校正過程。

計算磁共振成像空間內控制點的偏移量的方法可以分為兩種：第一種是使用三維立體水模，三維立體水模提供了三維空間內的控制點，通過對立體水模的磁共振圖像內控制點的分析，可以得到有限空間控制點上的圖像變形量，根據磁共振成像設備坐標系與圖像坐標系的轉換關系，將該像素的圖像坐標系內的偏移量換算為空間偏移量；另一種方法是應用磁場的描述函數-球諧函數來計算成像空間內有限個控制點的偏移量。由于第一種方法依賴三維水模，實施成本遠高于第二種方法，而且需要對三維水模多次成像和分析才能獲得控制點的位置偏移量，所以實施的效率很低。在應用第二種方法，即球諧函數進行計算之前，首先要給出球諧函數內的相關校正參數。哈佛大學的研究人員Jorge?Jovicich、SilvesterCzanner在他們的論文，Reliability?in?Multi-Site?Structural?MRI?Studies：Effects?of?Gradient?Non-linearity?Correction?on?Phantom?and?Human?Data，Neuron?Image(in?press)(多點結構性磁共振成像可靠性研究：梯度非線性校正在水模和人體圖像中的效果，《神經圖像》中文譯文)中提供了計算相關校正參數的方法。該方法是根據梯度線圈的設計參數計算用于圖像校正的校正參數，但梯度線圈的設計參數只是圖像變形的主要因素之一，此外還有其他因素沒有被考慮進去。所以，實際的校正參數與設計參數之間仍存在一定差異。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種針對特定的梯度線圈在圖像空間內取有限的點精確計算校正參數，從而獲取真實的磁場梯度參數的磁共振成像系統梯度場球諧系數的獲取方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種磁共振成像系統梯度場球諧系數的獲取方法，是根據從實際圖像空間內取有限的點，反求磁共振校正參數即球諧系數a和b，其包括以下步驟：

(a)建立水模坐標系，MRI圖像原點為V(x₀，y₀，z₀)，以水模圖像內最接近MRI圖像中心V(x_c，y_c，z_c)的標志點P_c(u₀，v₀)為水模坐標系原點O_p；以MRI圖像中u軸方向為其c軸方向；以圖像中v軸方向為其r軸方向；以與c、r軸構成右手坐標系的方向為s軸方向；任意標志點P_i的水模坐標系坐標為(c_i，r_i，s_i)；根據O_p的圖像坐標計算其MRI坐標，得到