[發(fā)明專利]K空間重建方法及磁共振成像方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310560017.8
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN104635188B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟人寬
• 申請（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: G01R33/56
• 分類號: G01R33/56;G01R33/58;A61B5/055
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種K空間重建方法，包括：并行采集K空間數(shù)據(jù)，所采集數(shù)據(jù)包括應(yīng)采集數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；提取所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)形成第一數(shù)據(jù)組，對所述第一數(shù)據(jù)組執(zhí)行像素合并操作獲得第二數(shù)據(jù)組，所述第一數(shù)據(jù)組與第二數(shù)據(jù)組的掃描視野相同；利用所述第二數(shù)據(jù)組計算線圈合并系數(shù)，基于所述線圈合并系數(shù)對欠采樣的K空間進(jìn)行填補(bǔ)以獲得滿采樣的K空間。本發(fā)明技術(shù)方案提高了數(shù)據(jù)的信噪比，優(yōu)化了線圈合并系數(shù)的計算精度，減小了由擬合誤差引起的圖像偽影。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁共振成像領(lǐng)域，尤其涉及一種K空間重建方法及磁共振成像方法。

背景技術(shù)

在磁共振成像技術(shù)中，成像的速度是衡量成像方法的一個很重要標(biāo)準(zhǔn)。限制成像速度的很重要因素是數(shù)據(jù)采集以及k空間數(shù)據(jù)填充。一般的數(shù)據(jù)采集方式要采滿k空間后才能進(jìn)行重建得到圖像，磁共振并行采集重建技術(shù)利用線圈重組合并的方式，采集部分K空間數(shù)據(jù)，然后對欠采樣的K空間進(jìn)行數(shù)據(jù)填補(bǔ)，最后利用填補(bǔ)完整的k空間數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。采用并行采集技術(shù)，無需對整個K空間的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，耗時少，提高了磁共振成像的速度。

圖1為4個通道(線圈1,2,3,4)擬合的GRAPPA方法的采樣圖。傳統(tǒng)的GRAPPA算法如圖1，黑色點(diǎn)代表實(shí)際采集的K空間數(shù)據(jù)，也可稱為應(yīng)采集數(shù)據(jù)，白色點(diǎn)代表欠采樣需要填補(bǔ)的數(shù)據(jù)，灰色點(diǎn)代表為了計算線圈合并系數(shù)，而適量全采的K空間數(shù)據(jù)，也可稱為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。圖中任意一個白色點(diǎn)可以表示為周圍黑色點(diǎn)的線性疊加，相當(dāng)于對多個線圈的數(shù)據(jù)進(jìn)行了合并，而合并系數(shù)n_ij(表示第i個線圈，第j個位置)可以通過黑色點(diǎn)擬合灰色點(diǎn)來確定，圖1中從某個灰色點(diǎn)輻射出去到其他每個黑色點(diǎn)之間的線表示擬合灰色點(diǎn)的關(guān)系。線圈合并系數(shù)確定后，白色點(diǎn)可根據(jù)求得的線圈合并系數(shù)將各線圈的數(shù)據(jù)合并后計算得到。

雖然這種填補(bǔ)方式可以將成像速度提高，但是由于合并系數(shù)的精度會受到多種因素的影響(包括噪音)，導(dǎo)致擬合的結(jié)果有一定的誤差，使得填補(bǔ)的數(shù)據(jù)與實(shí)際值產(chǎn)生偏差，導(dǎo)致重建后圖像產(chǎn)生卷折等偽影，影響成像質(zhì)量(在加速因子較大時更為明顯)。所以，如果能夠克服噪聲等因素的影響，減小線圈合并系數(shù)的誤差，會對成像的質(zhì)量帶來很大的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的問題是提供一種K空間重建方法及裝置，以以減小線圈合并系數(shù)計算過程中，噪音等不理想因素的干擾。

為解決上述問題，本發(fā)明提供的K空間重建方法，包括以下步驟：

a，并行采集K空間數(shù)據(jù)，所采集數(shù)據(jù)包括應(yīng)采集數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)；

b，提取所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)形成第一數(shù)據(jù)組，對所述第一數(shù)據(jù)組執(zhí)行像素合并操作獲得第二數(shù)據(jù)組，所述第一數(shù)據(jù)組與第二數(shù)據(jù)組的掃描視野相同；

c，利用所述第二數(shù)據(jù)組計算線圈合并系數(shù)，基于所述線圈合并系數(shù)對欠采樣的K空間進(jìn)行填補(bǔ)，以獲得滿采樣的K空間。

進(jìn)一步地，所述步驟b中，對所述第一數(shù)據(jù)組執(zhí)行像素合并操作獲得第二數(shù)據(jù)組,所述第一數(shù)據(jù)組與第二數(shù)據(jù)組的掃描視野相同的步驟，進(jìn)一步包括：

b11,在所述第一數(shù)據(jù)組中，選取至少一個維度；

b12,將所述第一數(shù)據(jù)組變換至所選各維度的時域，在各維度的時域中，對所述第一數(shù)據(jù)組執(zhí)行卷積操作，得到第二數(shù)據(jù)組；

b13,將所述第二數(shù)據(jù)組由時域變換至K空間域。

進(jìn)一步地，所述步驟b12和步驟b13中，所述變換為傅里葉變換。

進(jìn)一步地，所述步驟b12之前，還包括：在各維度的時域中，對所述第一數(shù)據(jù)組的相位執(zhí)行去線性操作。

進(jìn)一步地，所述在各維度的時域中，對所述第一數(shù)據(jù)組的相位執(zhí)行去線性操作的步驟之前，還包括：在各維度的時域中，對所述第一數(shù)據(jù)組取模值。