[發明專利]磁共振參數成像方法和系統

在審

• 申請號: 201210524281.1
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103035017A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 梁棟;江克;吳垠;劉新;鄭海榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

技術領域

本發明涉及磁共振成像技術，特別是涉及一種磁共振參數成像方法和系統。

背景技術

磁共振成像是多參數成像，其成像參數包括了質子密度、縱向磁化率（T1）以及橫向磁化率（T2）等，人體的不同組織可通過其固有的磁共振參數來進行區域，例如，可分別獲取同的層面的質子密度、縱向磁化率和橫向磁化率等多種參數圖像，從而有利于通過多種參數圖像區分正常組織和病變組織，參數成像所生成的各種參數圖像為臨床應用提供了診斷信息。

然而，成像過程中所需要的掃描時間過長，導致了T1和T2的弛豫時間的估計精度很低，無法準確地指示不同組織的信號，必須獲取更多的測量數據來改善精度，但是，更多的測量數據又進一步地加劇了掃描時間的增長。

傳統的磁共振成像中，常常采用壓縮感知理論來實現快速成像，即利用掃描得到的動態圖像序列中某些變換域上是稀疏的這一原理重建圖像，所需測量數據較少，相應的掃描時間也就相應地變短，但是無法重建出高質量的圖像。

發明內容

基于此，有必要針對壓縮感知快速成像中掃描時間短，重建圖像質量不高的問題，提供一種能縮短掃描時間，提高圖像質量的磁共振參數成像方法。

此外，還有必要提供一種能縮短掃描時間，提高圖像質量的磁共振參數成像系統。

一種磁共振參數成像方法，包括如下步驟：

對掃描得到的信號進行稀疏變換得到相應的變換域信號；

通過所述變換域信號迭代交替進行圖像重建和支集探測，并將所述探測得到的支集更新到下一次迭代進行的圖像重建；

擬合所述重建得到的圖像生成參數圖像。

在其中一個實施例中，所述對掃描得到的信號進行稀疏變換得到相應的變換域信號的步驟為：

通過主成分分析對所述掃描得到的橫向磁化信號進行稀疏變換得到相應的變換域信號。

在其中一個實施例中，所述通過所述變換域信號迭代交替進行圖像重建和支集探測的步驟為：

引入聚集欠定系統解決算法對變換域信號進行重建得到當前迭代生成的圖像；

根據所述當前迭代生成的圖像和閾值探測得到支集；

根據所述支集判斷是否收斂，若否，則根據所述支集進行更新，并返回所述引入聚集欠定系統解決算法對變換域信號進行重建得到當前迭代生成的圖像的步驟。

在其中一個實施例中，所述引入聚集欠定系統解決算法對變換域信號進行重建得到當前迭代生成的圖像的具體過程為：

將所述變換域信號重建為截斷的L1范數最小優化問題，轉換所述截斷的L1范數最小化問題為加權的L1范數最小化問題，通過聚集欠定系統解決算法求解所述加權的L1范數最小化問題得到當前迭代生成的圖像。

在其中一個實施例中，所述擬合所述重建得到的圖像生成參數圖像的步驟為：

通過最小二乘法對多個重建得到的圖像中點的運動曲線進行擬合得到對應的參數值；

根據所述參數值生成參數圖像。

一種磁共振參數成像系統，包括：

變換模塊，用于對掃描得到的信號進行稀疏變換得到相應的變換域信號；

迭代交替模塊，用于通過所述變換域信號迭代交替進行圖像重建和支集探測，并將所述探測得到的支集更新到下一次迭代進行的圖像重建；

擬合模塊，用于擬合所述重建得到的圖像生成參數圖像。

在其中一個實施例中，所述變換模塊還用于通過主成分分析對所述掃描得到的橫向磁化信號進行稀疏變換得到相應的變換域信號。

在其中一個實施例中，所述迭代交替模塊包括：

重建單元，用于引入聚集欠定系統解決算法對變換域信號進行重建得到當前迭代生成的圖像；

探測單元，用于根據所述當前迭代生成的圖像和閾值探測得到支集；

更新單元，用于根據所述支集判斷是否收斂，若否，則根據所述支集進行更新，并通知所述重建單元。

在其中一個實施例中，所述重建單元還用于將所述變換域信號重建為截斷的L1范數最小化問題，轉換所述截斷的L1范數最小化問題為加權的L1范數最小化問題，通過聚集欠定系統解決算法求解所述加權的L1范數最小化問題得到當前迭代生成的圖像。

在其中一個實施例中，所述擬合模塊還用于通過最小二乘法對多個重建得到的圖像中點的運動曲線進行擬合得到對應的參數值，根據所述參數值生成參數圖像。