[發明專利]磁共振成像運動偽影的校正方法及系統

有效

• 申請號: 201410151023.2
• 申請日: 2014-04-15
• 公開（公告）號: CN104020430B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 李睿;黃峰;韓爍
• 申請（專利權）人: 清華大學;飛利浦（中國）投資有限公司
• 主分類號: G01R33/56
• 分類號: G01R33/56
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及磁共振成像和圖像處理技術領域，特別涉及一種磁共振成像運動偽影的校正方法及系統。?

背景技術

受試者（例如患者）進行磁共振掃描時，由于掃描時間長受試者無法長時間處于完全靜止狀態，即受試者會自主或不自主的運動。因此在進行掃描時，會產生一個或多個受試者的偽影，該偽影使得醫生無法確定掃描部分的真實成像結果，會嚴重影像臨床診斷結果。?

現有的解決方式是，通過導航回波或自導航技術計算出采集信號與參考信號之間的相似性以檢測當前采集磁共振信號是否存在運動，進而對運動污染的數據重新采樣。?

然而，現有的方式存在如下缺陷：?

1、參考信號通常采用預掃描的方法確定初始位置狀態，然而位置狀態在掃描一段時間后會發生改變，從而影響采集效率。?

2、由于采用數據重采的方法消除偽影，因此降低了采集效率。?

3、在判斷受試者是否運動時，通過預設的閾值進行判斷。然而，該閾值的優化難度很高，難以確定該閾值。如果該閾值的設置過大會導致過多的數據被拒絕采集效率降低。如果設置過小則會導致過多的數據被接受無法去除運動偽影。?

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述的技術缺陷之一。?

為此，本發明一方面需要提供一種磁共振成像運動偽影的校正方法。該磁共振成像運動偽影的校正方法可以解決對偽影的處理效率低的問題。?

本發明另一方面提出一種磁共振成像運動偽影的校正系統。?

有鑒于此，本發明的實施例提出一種磁共振成像運動偽影的校正方法，包括以下步驟：磁共振成像數據和導航數據獲取步驟，通過多個回波組成的回波鏈或回波組獲取受試者的N組磁共振成像數據和與所述N組磁共振成像數據一一對應的N個導航數據,所述N為自然數；特征向量提取步驟，利用所述N個導航數據提取描述所述受試者運動狀態的特征向量；特征向量聚類步驟，在高維特征空間中分別計算所述N個特征向量之間?的差異度，并根據所述差異度將所述N個特征向量聚為多個集合；部分k空間數據生成步驟，將每個集合中包含的特征向量相對應的所述磁共振成像數據放置到k空間以生成無相對運動的部分k空間數據；以及部分k空間數據重建步驟，對每個集合中所述無相對運動的部分k空間數據進行重建，并將包含所述磁共振成像數據最多的重建圖像作為校正結果。?

根據本發明實施例的方法，通過特征向量的差異度對所獲取的特征向量進行聚類，并對聚類結果進行重建以得到校正圖像，從而提高了處理效率和校正的準確度。?

在本發明的一個實施例中，所述特征向量聚類步驟具體包括：在高維特征空間分別計算所述N個特征向量之間的差異度，并根據所述差異度生成差異度矩陣，所述差異度通過所述特征向量之間的關聯關系描述；以及根據所述差異度矩陣將所述N個特征向量聚為多個集合。?

在本發明的一個實施例中，在所述部分k空間數據重建步驟中，通過多路復用敏感度編碼的并行成像方法對每個集合中所述無相對運動的部分k空間數據進行重建。?

在本發明的一個實施例中，對所述部分k空間數據的重建通過如下公式求解，所述公式為，g_j,c,s=A_sS_j,cf_j，其中，g_j,c,s為第s個激發第c個線圈對應的卷繞圖像的第j列數據，f_j表示未卷繞圖像的第j列數據，A_s表示對f_j的卷繞操作，S_j,c表示一個對角矩陣。?

在本發明的一個實施例中，所述差異度為高維特征空間中的距離。?

在本發明的一個實施例中，在所述特征向量聚類步驟中，所述差異度為高維特征空間中的距離時根據特征向量之間的距離大小將多個特征向量進行分類。?

在本發明的一個實施例中，所述對f_j的卷繞操作A_s通過如下公式表示，所述公式為，?其中，N_shot是激發總數，I是單位矩陣，Φ_s為激發序列引起的相位，i為虛數標志。?