[發明專利]核磁共振成像方法及裝置

有效

• 申請號: 201611095869.4
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN106772167B
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 謝國喜;任亞楠;陳中舟;劉新
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G01R33/56
• 分類號: G01R33/56;A61B5/055
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王天堯

本發明實施例提供了一種核磁共振成像方法及裝置，其中，該方法包括：在同一掃描部位采集多組不同對比度圖像的數據；在k空間，分別對每組對比度圖像的數據在相位方向外圍進行欠采樣且在自校準信號線處進行全采樣，獲得采樣數據；將線圈靈敏度信息作為多組不同對比度圖像中每組圖像的共享信息，將線圈靈敏度信息和多組不同對比度圖像的待重建信息形成重建數據矩陣；將采樣數據和線圈靈敏度平滑信息作為輸入數據，將重建數據矩陣作為輸出，形成用于求解線圈靈敏度信息和多組不同對比度圖像的待重建信息的目標函數；采用非線性迭代算法求解目標函數，重建多組不同對比度圖像，計算出線圈靈敏度信息。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，特別涉及一種核磁共振成像方法及裝置。

背景技術

當前磁共振成像方法中，并行磁共振成像技術使用多通道相控陣射頻接收線圈接收信號，并利用不同線圈單元的線圈靈敏度信息對欠采樣的數據進行圖像重建，從而在降低數據采樣量條件下，仍能保證較好的圖像重建質量，達到縮短掃描時間的目的。但是，如果線圈靈敏度估計不準確，并行成像重建結果往往會有混疊偽影，造成圖像質量下降，因此由欠采樣數據重建出高質量的圖像一直是磁共振成像領域廣受關注的關鍵核心問題。解決該問題主要從兩個方面考慮：一是提高線圈靈敏度估計的準確性，二是提高圖像重建算法的優越性。目前主流的重建算法(少數算法如自校準部分并行獲取方法(GeneralizedAutocalibrating Partially Parallel Acquisitions，GRAPPA)除外)都需要精確估計線圈靈敏度，估計線圈靈敏度的方法有掃描參考圖像和自動校準兩種方式。在欠采樣的掃描前后掃描一組參考圖像可以獲取較好的靈敏度信息，但是該方法會使總掃描時間增加，而且由于環境差異，兩次掃描得到的靈敏度不能夠完全吻合，仍不能避免偽影，這在動態成像中尤其明顯。自校準技術在加速掃描時，在k空間外圍欠采，中心全采，中心全采樣的數據線即自校準信號線(Auto Calibration Signal，ACS)。目前大部分算法通常利用ACS線的數據估計線圈靈敏度，但是由于ACS線較少，靈敏度仍然不夠精確，且會出現截斷偽影。基于并行成像重建算法中，靈敏度編碼(Sensitivity Encoding，SENSE)重建方法是在圖像域進行逐點的去混疊，重建時間較長，且這種技術對K空間欠采樣規則性、靈敏度準確性均要求很高；基本的空間諧波同步獲取(Simultaneous Acquisition of Spatial Harmonics，SMASH)重建方法是在K空間進行去混疊。SMASH方法要求預掃描，增加總掃描時間，且不能保持靈敏度完全一致。AUTO-SMASH技術只利用到一個位置兩側的諧行波數據，求出的權系數對噪聲的魯棒性不好。VD-AUTO-SMASH技術獲得更多位置的自動校正行數據，用最小二乘法解方程可以得到較精準的權系數，數據量較大時，易出現病態；用于編碼和并行重建的線圈陣列靈敏度曲線(Sensitivity Profiles from an Array of Coils for Encoding andReconstruction in Parallel，SPACE-RIP)技術對圖像逐列重建，但是對靈敏度準確度要求很高。就常用解法而言，線性解法在加速倍數較高時容易出現病態，而增加約束項的非線性系統迭代求解方法應用更為廣泛。

Martin Uecker等人提出的圖像重建和靈敏度估計共同解(Joint ImageReconstruction and Sensitivity Estimation in Sense，JSENSE)技術可以較準確地估計線圈靈敏度，并同時重建出原始圖像，在Uecker等人提出的JSENSE重建算法中，將待求解的單一對比圖像和其對應的線圈靈敏度都作為未知數，進行非線性迭代求解。求解過程中使用全部欠采樣數據估計靈敏度，大大提高了靈敏度的準確性，從而得到更精準的圖像信息。相比于常用的“ACS線估計線圈靈敏度，待解圖像作為未知數”的求解思想，JSENSE重建結果有明顯優勢。