[發明專利]磁共振快速成像方法和系統

有效

• 申請號: 201210584797.5
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103076583A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 彭璽;梁棟;劉新;鄭海榮
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G01R33/561
• 分類號: G01R33/561
• 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

本發明涉及成像技術，特別是涉及一種磁共振快速成像方法和系統。

背景技術

隨著磁共振成像技術的發展，磁共振成像的速度將影響著磁共振成像技術的實際應用。壓縮感知成像技術和并行成像技術是兩種最為主要的加速磁共振成像的方案。其中，壓縮感知成像技術是利用磁共振圖像的稀疏性，通過欠采樣的K空間數據重建圖像，磁共振并行成像技術是通過多通道相控陣列線圈同時采集數據，并利用各線圈不同的敏感度將空間質子密度信息編碼到采樣數據中。

然而，對于壓縮感知成像技術而言，磁共振圖像往往只是高度可壓縮的，而并非嚴格稀疏的，這種稀疏性不足的狀況將會導致重建的圖像中產生不連續的偽影，從而大大限制了壓縮感知成像技術的應用。

對于并行成像技術而言，隨著接收線圈個數的增加，各線圈的敏感度場將高度相關。這一特性將會放大采樣數據中的噪聲，限制并行成像技術在實際磁共振成像應用中的加速效果。

發明內容

基于此，有必要提供一種能在保證重建圖像質量的同時提高成像速度的磁共振快速成像方法。

此外，還有必要提供一種能在保證重建圖像質量的同時提高成像速度的磁共振快速成像系統。

一種磁共振快速成像方法，包括如下步驟：

目標圖像表示為基于參考圖像的圖像信息與殘余圖像信息之和；

依據參考先驗信息構建圖像模型，并通過所述圖像模型捕獲基于參考圖像的圖像信息；

利用并行成像獲得殘余圖像信息；

通過所述多線圈模型系數和殘余圖像信息在稀疏變換域內的系數形成目標圖像的稀疏表示；

聯合利用圖像模型、并行成像和目標函數增強的稀疏性重建目標圖像。

在其中一個實施例中，所述通過參考先驗信息構建圖像模型，并通過所述圖像模型捕獲基于參考圖像的圖像信息的步驟為：

根據參考先驗信息構建基函數；

聯合估計多線圈模型系數，進而得到所述構建的圖像模型所表示的基于參考圖像的圖像信息。

在其中一個實施例中，所述通過并行成像獲得殘余圖像信息的步驟為：

通過多通道相控陣列線圈進行并行采樣得到與所述基于參考圖像的圖像信息相匹配的殘余圖像信息。

在其中一個實施例中，所述目標圖像重建的步驟為：

依據多線圈圖像模型、并行成像、稀疏采樣理論構建重建方程；

并采用基于凸集投影的迭代算法進行求解。

一種磁共振快速成像系統，包括：

目標圖像定義模塊，用于將目標圖像表示為基于參考圖像的圖像信息與殘余圖像之和；

圖像模型處理模塊，用于依據參考先驗信息構建圖像模型，并通過所述圖像模型捕獲基于參考圖像的圖像信息；

并行成像模塊，用于進行并行成像得到殘余圖像信息；

稀疏表示模塊，用于通過所述多線圈模型系數和殘余圖像信息在稀疏變換域內的系數形成目標圖像的稀疏表示；

重建模塊，用于聯合利用圖像模型、并行成像和目標函數增強的稀疏性重建目標圖像。

在其中一個實施例中，所述圖像模型處理模塊包括：

構建單元，用于根據參考先驗信息構建基函數；

估計單元，用于估計多線圈模型系數，進而得到所述圖像模型所表示的基于參考圖像的圖像信息。

在其中一個實施例中，所述并行成像模塊用于通過多通道相控陣列線圈進行并行采樣，得到與所述基于參考圖像的圖像信息相匹配的殘余圖像信息。

在其中一個實施例中，所述重建模塊包括：

構建單元，用于依據多線圈圖像模型、并行成像、稀疏采樣理論構建重建方程。

求解單元，用于通過基于凸集投影的迭代算法進行求解。

上述磁共振快速成像方法和系統，將參考先驗信息引入磁共振的快速成像中，通過參考先驗信息構建圖像模型，以捕獲得到基于參考圖像的圖像信息，通過并行成像得到殘余圖像信息，并聯合利用圖像模型、并行成像和目標函數增強的稀疏性進行圖像重建。由于并行成像技術僅用于重建殘余圖像信息，殘余圖像較好的空間稀疏性有效地緩解了并行成像系統的病態特性，減輕了并行成像過程中噪聲的放大現象，進而能夠在保證重建圖像質量的同時提高成像速度。

附圖說明

圖1為一個實施例中磁共振快速成像方法的流程圖；

圖2為圖1中通過參考先驗信息構建圖像模型，并通過圖像模型捕獲基于參考圖像的圖像信息的方法流程圖；

圖3為圖1中聯合利用圖像模型、并行成像和目標函數增強的稀疏性重建目標圖像的方法流程圖；