[發明專利]一種磁共振多通道圖像的合成方法

有效

• 申請號: 201210173379.7
• 申請日: 2012-05-30
• 公開（公告）號: CN102749600A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 姜忠德;唐昕;李鵬宇;陳銘明
• 申請（專利權）人: 蘇州安科醫療系統有限公司
• 主分類號: G01R33/54
• 分類號: G01R33/54;G01R33/56
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明屬于磁共振成像技術領域，具體涉及一種磁共振多通道圖像的合成方法，用于獲取最優的信噪比圖像。

背景技術

由于磁共振具有高分辨、無放射性傷害等優點，在臨床和工程領域的應用越來越廣泛，隨著相位陣列技術應用到磁共振成像中，成像時間和圖像信噪比都得到了優化。多通道圖像合成方法的好壞直接關系到最終合成圖像的質量。

相控陣列表面線圈的敏感性都具有局部性，只有靠近線圈的組織才具有高的信噪比，遠離線圈區域信噪比急劇下降，通過合成多個不同位置的表面線圈獲得強度均勻的圖像。最優的合成方法是獲得各個表面線圈的敏感度分布圖，通過其加權各個通道的圖像求和來獲得信噪比最優的圖像。

線圈的敏感度分布的求法有很多種，比如根據線圈大小位置信息，利用比奧薩法爾定律直接求出；還有用磁共振預掃描的方法:先采集一組低分辨率的全FOV圖像，將每個通道的圖像除以一個基準圖像獲取相應線圈的敏感度分布。但是在實際情況下，很難準確獲取線圈相對于被試的準確位置信息，而且由于被試在掃描過程中的運動導致求得的敏感度分布圖與圖像不匹配等。

由于線圈敏感度分布圖不易獲取，取而代之的一種常用方法是平方和（SOS）方法，它將每個通道的圖像平方再求和，最后開平方，獲得一個信噪比次優的圖像。盡管它具有簡單易實現的優點，但存在一些問題，如信號強度的普遍有偏性，無信號部分的噪聲顯著增強等。

大衛（David）等人在2000年醫學中的磁共振雜志的第43卷682-690頁上發表了一種自適應匹配濾波器的合成方法，得到了信噪比接近最優的合成圖像，而且能夠通過參數調節改變成像時間和局域圖像質量，但是他們這種方法對于一些特殊情況，如某個通道的噪聲很低，或者各個通道的噪聲都處于不同水平，噪聲的抑制效果將會明顯降低。在2002年拜德等人在醫學中的磁共振雜志的第47卷539-548頁發表了一種基于圖像域的線圈敏感度估計的多通道合成方法，通過對每個通道圖像進行低通濾波獲取幾乎不含噪聲的敏感度分布圖像，然后進行類似平方求和的方法進行合成，他們能獲取信噪比接近最優的合成圖像，而且具有信號強度的無偏性，但是當被試組織某些區域的磁化率變化劇烈導致圖像相位振蕩，低通濾波器會濾掉部分有用信號，最終合成圖像的相應區域的信號強度會降低。

發明內容

本發明目的是：提供一種磁共振多通道圖像的合成方法，這種合成方法具有更為良好的魯棒性，可以得到接近最優信噪比的圖像，同時具有信號強度無偏性，對于某些具有特異噪聲的通道具有同樣的抑制效果，能夠很好的消除由于相位振蕩帶來的信號損失。

本發明的技術方案是：一種磁共振多通道圖像的合成方法，其特征在于包括以下步驟：

1）獲取磁共振各個通道的原始頻域矢量矩陣數據，即K空間數據；

2）比較各個通道K空間數據的模的最大值，得到最小的最大值所在的通道數CHmin；

3）對各個通道的圖像分別做逆傅里葉變換，得到原始圖像矩陣；

4）每個通道的原始圖像矩陣都除以第CHmin通道圖像的指數相位分布圖，得到相位部分只包含線圈靈敏度信息的圖像矩陣；

5）對這組圖像矩陣進行低通濾波處理，得到平滑去噪后的圖像矩陣組；

6）對平滑去噪后的圖像矩陣組進行主成分分析，得到進行多通道圖像合成的最優匹配濾波器向量；

7）各通道原始圖像數據利用相應的匹配濾波器值進行加權求和，一組濾波器可以應用于一個點的合成，也可以用于一個小區域的合成，從而得到最終的合成圖像。

本發明的主要技術方案中所述的低通濾波處理的具體步驟如下：

1）將圖像域數據經過離散傅里葉變換到K空間域；

2）比較各通道K空間的最大值，得到最大的最大值所在通道CHmax的坐標位置（x,y）；

3）對所有的通道的K空間數據都以（x,y）坐標為中心，截掉固定方形區域之外的數據，保留K空間中心數據；

4）對上述步驟3）中截斷后得到的K空間中心數據進行Kaiser窗平滑，以去除截斷偽影（吉布斯振鈴）；

5）對平滑后的截斷K空間中心數據進行填零，擴充到原來大小，并保證K空間中心數據最大值與未截斷前的坐標位置一致；

6）對上述步驟5）中填零擴充后得到的K空間中心數據進行傅里葉逆變換，得到平滑的圖像域數據。

本發明的主要技術方案中所述的主成分分析的具體步驟如下：