[發明專利]磁共振圖像并行采集以及圖像重建方法

有效

• 申請號: 201110446704.8
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN103185878A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 翟人寬
• 申請（專利權）人: 上海聯影醫療科技有限公司
• 主分類號: G01R33/56
• 分類號: G01R33/56
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及磁共振成像技術，尤其涉及一種磁共振圖像并行采集以及圖像重建方法。

背景技術

在磁共振成像技術中，成像的速度是衡量成像方法的一個重要標準。限制成像速度的重要因素包括數據采集及k空間填充的速度。一般的數據采集方式要采滿k空間數據，然后才能進行重建得到圖像。磁共振并行采集重建技術，是利用線圈重組合并的方式，對欠采樣的數據進行填補，利用填補完整的k空間數據進行重建。利用這樣的方式，可以根據需求，只采集一部分k空間數據，不必采滿整個k空間。利用這樣的方法可以大大加快成像的速度。

比較常用的并行重建方法之一是廣義自校準并行采集(Generalized?Autocalibrating?Partially?parallel?acquisitions，GRAPPA)。圖1為4個通道(線圈1，2，3，4)擬合的GRAPPA方法的采樣圖。參照圖1，傳統的GRAPPA的方法為：白色的點代表未被填充的欠采樣數據，灰色的點代表正被擬合的方法填充的數據，黑色的點代表實際采樣的數據，圖1中任意一個白色的點可以表示為周圍黑色的點的線性疊加，相當于對多個線圈的數據進行了合并，而合并系數n_ij表示第i個線圈，第j個位置，可以通過黑色的點擬合灰色的點來確定，圖1中從某個灰色的點輻射出去到其他每個黑色的點之間的線表示擬合灰色的點的關系。合并系數確定后白色的點可根據求得的合并系數將線圈的數據合并，并填補空白數據。圖2為利用傳統的線圈合并方法計算合并系數的采樣示意圖。參照圖2，共有4個通道，即線圈1’，2’，3’，4’，合并系數n_ij寫成向量的形式有如下關系：

其中，代表灰色點的向量表示，代表黑色點的向量表示，為合并系數的向量表示，箭頭22代表利用的數據關系，圖中的省略號代表其余的數據點，在本線圈合并方法中，由黑色的點線性疊加得到灰色的點，利用公式(1)可以求得然后滑動方框21，方框21表示擬合線圈合并系數需要參考的數據范圍，在方框21內的所有數據為一個數據重建塊，利用黑色的點與向量的乘積可以計算圖2中白色的點所表示的數據點，即可以獲知k空間缺失的數據點。圖3a為未經傳統GRAPPA的方法填補，直接利用缺失數據的k空間重建后的圖像；圖3b為經過傳統GRAPPA的方法合并線圈填補缺失k空間數據后重建的圖像。圖3a以及圖3b的加速因子均為2，參照圖3a圖像的偽影嚴重，對比圖3a，圖3b中經過傳統GRAPPA的方法去除了很多偽影，但是如箭頭所示部分，仍然有一部分卷折偽影(artifact)。因此，利用上述方法雖然可以在一定程度上還原缺失的k空間數據，但當數據的信噪比(signal-to-noise?ratio，SNR)較低的時候，利用公式(1)求得的與最佳值有一定差別，如果只考慮某一個數據重建塊，該擬合結果只能代表該方框中最佳的合并系數，而其它的方框內不一定為最佳。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供了一種磁共振圖像并行采集以及圖像重建方法，以解決因合并系數不精確導致偽影的問題。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是：提供了一種磁共振圖像并行采集方法，使用多通道的欠采樣k空間數據來擬合滿采樣k空間數據，所述并行采集方法包括：在所述欠采樣k空間內設定至少兩個擬合模塊，每個所述擬合模塊內包含的k空間矩陣的結構相同，并且每個所述擬合模塊內包含有實際采集的k空間數據和由所述實際采集的k空間數據所擬合的數據；利用所述兩個或兩個以上的擬合模塊獲得合并系數；利用所述合并系數計算欠采樣的數據，填補所述欠采樣k空間，形成滿采樣k空間。

進一步的，所述各擬合模塊內矩陣單元排列方式相同。

進一步的，所述兩個或兩個以上的擬合模塊包括第一擬合模塊和沿頻率編碼方向移動第一擬合模塊后形成的擬合模塊。

進一步的，所述合并系數通過將所述兩個或兩個以上擬合模塊合并生成一總擬合模塊，由所述總擬合模塊算得所述合并系數。

進一步的，所述合并系數通過對總擬合模塊進行最小二乘法計算所得。

進一步的，所述擬合模塊內包括各通道的k空間數據。

本發明還提供一種磁共振圖像的重建方法，利用上述磁共振圖像并行采集方法獲得滿采樣k空間數據，將其轉換為圖像域的圖像數據，合并所述各通道的圖像數據從而實現圖像重建。