磁共振圖像重建方法
2023-09-27 06:26:45
磁共振圖像重建方法
【專利摘要】本發明提供一種磁共振圖像重建的方法，包括：對掃描目標進行第一次磁共振掃描獲得初始K空間數據；對掃描目標進行第二次磁共振掃描獲得校準數據，所述校準數據在相位編碼方向上的FOV為初始K空間數據在相位編碼方向上的FOV的兩倍；根據初始K空間數據獲得K1空間數據與K2空間數據；使用校準數據分別對K1空間數據、K2空間數據進行填充獲得K′1空間數據、K′2空間數據；根據K′1空間數據、K′2空間數據獲得初始圖像；根據初始圖像獲得消除相位差異的圖像；對消除相位差異的圖像進行變換獲得K3空間數據；根據K3空間數據獲得K′3空間數據；根據K′3空間數據獲得校準後的K空間數據；根據校準後的K空間數據獲得重建圖像。
【專利說明】磁共振圖像重建方法
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及磁共振成像【技術領域】，尤其涉及一種磁共振圖像重建的方法。
【技術背景】
[0002]在磁共振掃描過程中，某些序列如EPI序列在採集K空間時會引起相位編碼方向奇偶採集線產生一定的相位差異，從而導致重建的圖像存在偽影。在現有的圖像重建方法中只能校正頻率方向上的差異，無法校正相位編碼方向上的差異，進而使得重建的磁共振圖像中存在偽影，影響對被檢測者的疾病診斷。
[0003]因此，確有必要提供一種磁共振圖像重建方法，用於克服現有技術存在的缺陷。【
【發明內容】
】
[0004]本發明的目的在於提供一種磁共振圖像重建的方法，利用並行採集重建方法對奇偶採集線相位差異進行校準，克服現有圖像重建中無法校準採集的數據在相位編碼方向上的相位誤差的缺陷，保證重建圖像的質量。
[0005]為達到上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的:一種磁共振圖像重建的方法，其特徵在於，包括如下步驟:對掃描目標進行第一次磁共振掃描獲得初始K空間數據；對掃描目標進行第二次磁共振掃描獲得校準數據，所述校準數據在相位編碼方向上的FOV為初始K空間數據在相位編碼方向上的FOV的兩倍；將初始K空間數據按照奇偶採集線進行分組獲得K1空間數據與K2空間數據，所述K1空間數據是由初始K空間數據中奇數採集線的數據構成的，所述K2空間數據是由初始K空間數據中偶數採集線的數據構成的；使用校準數據分別對K1空間數據、K2空間數據進行填充獲得K' !空間數據、K' 2空間數據；根據K' !空間數據、K' !空間數據獲得初始圖像；根據初始圖像獲得消除相位差異的圖像；對消除相位差異的圖像進行變換獲得K3空間數據；對K3空間數據進行數據去除處理獲得K' 3空間數據；根據K' 3空間數據獲得校準後的K空間數據；根據校準後的K空間數據獲得重建圖像。
[0006]優選地，所述初始圖像包括由K' !空間數據變換獲得第一初始圖像與由K' 2空間數據變換獲得的第二初始圖像。
[0007]優選地，所述消除相位差異的圖像是以第一初始圖像為基準對第二初始圖像進行相位差異消除處理獲得的。
[0008]優選地，所述獲得消除相位差異的圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第二初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得消除相位差異的圖像。
[0009]優選地，所述K' 3空間數據是通過對K3空間數據中的奇數採集線的數據進行去除處理獲得的。
[0010]優選地，所述校準後的K空間數據是通過將K' 3空間數據填充至K1空間數據中獲得的。
[0011]優選地，所述消除相位差異圖像是以第二初始圖像為基準對第一初始圖像進行相位差異消除處理獲得的。
[0012]優選地，所述獲得消除相位差異圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第一初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得消除相位差異圖像。
[0013]優選地，所述K' 3空間數據是通過對K3空間數據中的偶數採集線的數據進行去除處理獲得的。
[0014]優選地，所述校準後的K空間數據是通過將K' 3空間數據填充至K2空間數據中獲得的。
[0015]優選地，所述消除相位差異的圖像包括以第二初始圖像為基準對第一初始圖像進行相位差異消除處理獲得的第一處理圖像與以第一初始圖像為基準對第二初始圖像進行相位差異消除處理獲得的第二處理圖像。
[0016]優選地，所述獲得第一處理圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第一初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得第一處理圖像。
[0017]優選地，所述獲得第二處理圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第二初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得第二處理圖像。
[0018]優選地，所述K3空間數據包括對第一處理圖像進行變換獲得的第+K3空間數據與對第二處理圖像進行變換獲得的第二 K3空間數據。
[0019]優選地，所述K' 3空間數據包括通過對第一 K3空間數據進行偶數採集線數據去除處理獲得的第一 K' 3空間數據與通過對第二 K3空間數據進行奇數採集線數據去除處理獲得的第二K' 3空間數據。
[0020]優選地，所述校準後的K空間數據包括將第一 K' 3空間數據填充至K2空間數據中獲得的第一校準K空間數據以及將第二 K' 3空間數據填充至K1空間數據中獲得的第二校準K空間數據。
[0021]優選地，所述重建圖像是通過合併第一重建圖像與第二重建圖像獲得的，所述第一重建圖像是根據第一校準K空間數據重建獲得的，所述第二重建圖像是根據第二校準K空間數據重建獲得的。
[0022]優選地，所述K1空間數據是通過對初始K空間數據中偶數採集線上的數據進行去除處理獲得的。
[0023]優選地，所述K2空間數據是通過對初始K空間數據中奇數採集線上的數據進行去除處理獲得的。
[0024]優選地，所述K' !空間數據是採用校準數據對K1空間數據中與初始K空間數據中的偶數採集線的數據相同的位置進行填充獲得的。
[0025]優選地，所述K' 2空間數據是採用校準數據對K2空間數據中與初始K空間數據中的奇數採集線的數據相同的位置進行填充獲得的。
[0026]優選地，所述第一初始圖像是由K' !空間數據通過並行採集重建獲得的。
[0027]優選地，所述第二初始圖像是由K' 2空間數據通過並行採集重建獲得的。
[0028]本發明的磁共振圖像重建方法利用並行採集重建方法對初始K空間數據中的奇數採集線相位或偶數採集線相位進行校準，解決了現有圖像重建中矯正方法中無法校準相位編碼方向相位誤差的問題，消除了重建圖像中因相位差異產生的偽影，保證了重建圖像的圖像質量。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0029]圖1為本發明磁共振圖像重建的方法的流程示意圖。
[0030]圖2為第三實施例中利用本發明磁共振圖像重建方法重建的圖像的流程示意圖。
[0031]圖3為第三實施例中採用本發明磁共振圖像重建方法重建的圖像與採用現有磁共振圖像重建方法重建的圖像的對比圖。
【【具體實施方式】】
[0032]以下結合附圖和具體實施例對本發明的磁共振圖像重建方法作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比率，僅用於方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。
[0033]本發明提供的磁共振圖像重建方法利用並行採集重建方法對初始K空間數據中的奇數採集線相位或偶數採集線相位進行校準，解決了現有圖像重建中矯正方法中無法校準相位編碼方向相位誤差的問題，消除了重建圖像中因相位差異產生的偽影，保證了重建圖像的圖像質量。
[0034]圖1為本發明磁共振圖像重建方法的流程示意圖。該磁共振圖像重建方法包括以下步驟:
[0035]S11、對掃描目標進行第一次磁共振掃描獲得初始K空間數據；
[0036]S12、對掃描目標進行第二次磁共振掃描獲得校準數據，所述校準數據在相位編碼方向上的FOV為初始K空間數據在相位編碼方向上的FOV的兩倍；
[0037]S13、將初始K空間數據按照奇偶採集線進行分組獲得K1空間數據與K2空間數據，所述K1空間數據是由初始K空間數據中奇數採集線的數據構成的，所述K2空間數據是由初始K空間數據中偶數採集線的數據構成的；
[0038]S14、使用校準數據分別對K1空間數據、K2空間數據進行填充獲得K' !空間數據、Γ 2空間數據；
[0039]S15、根據K, i空間數據、K' 2空間數據獲得初始圖像；
[0040]S16、根據初始圖像獲得消除相位差異的圖像；
[0041]S17、對消除相位差異的圖像進行變換獲得K3空間數據；
[0042]S18、對K3空間數據進行數據去除處理獲得K, 3空間數據；
[0043]S19、根據K' 3空間數據獲得校準後的K空間數據；
[0044]S20、根據校準後的K空間數據獲得重建圖像。
[0045]具體地，步驟S13中所述K1空間數據是通過對初始K空間數據中偶數採集線上的數據進行去除處理獲得的。所述K2空間數據是通過對初始K空間數據中奇數採集線上的數據進行去除處理獲得的。步驟S14中所述K' i空間數據是採用校準數據選用並行採集重建算法對K1空間數據中與初始K空間數據中的偶數採集線的數據相同的位置進行填充獲得的。所述K' 2空間數據是採用校準數據選用並行採集重建算法對K2空間數據中與初始K空間數據中的奇數採集線的數據相同的位置進行填充獲得的。
[0046]步驟S15中所述初始圖像包括由Γ I空間數據獲得第一初始圖像與由Γ 2空間數據通過兩維逆傅立葉變換獲得的第二初始圖像。所述第一初始圖像可以是由K' i空間數據通過兩維逆傅立葉變換獲得，也可以是由K' i空間數據通過並行採集重建獲得。所述第二初始圖像可以是由K' 2空間數據通過兩維逆傅立葉變換獲得，也可以是由K' 2空間數據通過並行採集重建獲得。
[0047]在第一實施例中，步驟S16中所述消除相位差異的圖像是以第一初始圖像為基準對第二初始圖像進行相位差異消除處理獲得的。具體地，所述獲得消除相位差異的圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第二初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得消除相位差異的圖像。
[0048]步驟S17中所述K3空間數據是通過對消除相位差異的圖像進行兩維傅立葉變換獲得的。步驟S18中所述K' 3空間數據是通過對K3空間數據中的奇數採集線的數據進行去除處理獲得的。步驟S19中所述校準後的K空間數據是通過將K' 3空間數據填充至K1空間數據中獲得的。步驟S20中，所述重建圖像是由校準後的K空間數據進行兩維逆傅立葉變換獲得的。
[0049]在第二實施例中，步驟S16中所述消除相位差異的圖像是以第二初始圖像為基準對第一初始圖像進行相位差異消除處理獲得的。具體地，所述獲得消除相位差異圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第一初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得消除相位差異圖像。
[0050]步驟S17中所述K3空間數據是通過對消除相位差異的圖像進行兩維傅立葉變換獲得的。步驟S18中所述K' 3空間數據是通過對K3空間數據中的偶數採集線的數據進行去除處理獲得的。步驟S19中所述校準後的K空間數據是通過將K' 3空間數據填充至K2空間數據中獲得的。步驟S20中所述重建圖像是由校準後的K空間數據進行兩維逆傅立葉變換獲得的。
[0051]結合圖2所示，在第三實施例中，步驟S16中所述消除相位差異的圖像包括以第二初始圖像為基準對第一初始圖像進行相位差異消除處理獲得的第一處理圖像與以第一初始圖像為基準對第二初始圖像進行相位差異消除處理獲得的第二處理圖像。具體地，所述獲得第一處理圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第一初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得第一處理圖像。所述獲得第二處理圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第二初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得第二處理圖像。
[0052]步驟S17中所述K3空間數據包括對第一處理圖像進行兩維傅立葉變換獲得的第一 K3空間數據與對第二處理圖像進行兩維傅立葉變換獲得的第二 K3空間數據。步驟S18中所述K' 3空間數據包括通過對第一 K3空間數據進行偶數採集線數據去除處理獲得的第一 K' 3空間數據與通過對第二 K3空間數據進行奇數採集線數據去除處理獲得的第二 K' 3空間數據。步驟S19中所述校準後的K空間數據包括將第一 K' 3空間數據填充至K2空間數據中獲得的第一校準K空間數據以及將第二 K' 3空間數據填充至K1空間數據中獲得的第二校準K空間數據。步驟S20中所述重建圖像是通過合併第一重建圖像與第二重建圖像獲得的。所述第一重建圖像是通過對第一校準K空間數據進行傅立葉變換獲得的，所述第二重建圖像是通過對第二校準K空間數據進行傅立葉變換獲得的。
[0053]圖3是第三實施例中利用本發明的重建方法獲得的重建圖像與採用現有的重建方法重建的圖像的對比圖。其中，圖3a為無偽影的原始圖像；圖3b為將圖3a的原始圖像的各通道的K空間數據按照奇偶採集線分為兩組後對其中一組引入相位偏差後進行重建獲得的圖像；圖3c為對引入相位偏差的圖3a的圖像採用本發明的重建方法獲得的圖像。對比圖3c和圖3b，可以明顯看出採用本發明的重建方法獲得的重建圖像可以有效去除K空間奇偶採集線之間的相位差異，消除了重建圖像因相位編碼方向上的相位差異產生的偽影。對比圖3a和圖3c，可以明顯看出利用本發明的重建方法獲得的重建圖像中沒有引入任何偽影，能保證重建圖像的質量。
[0054]綜上，以上僅為本發明的較佳實施例而已，不應以此限制本發明的範圍，即凡是依本發明的權利要求書及本發明說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，均應仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
【權利要求】
1.一種磁共振圖像重建的方法，其特徵在於，包括如下步驟: 對掃描目標進行第一次磁共振掃描獲得初始K空間數據； 對掃描目標進行第二次磁共振掃描獲得校準數據，所述校準數據在相位編碼方向上的FOV為初始K空間數據在相位編碼方向上的FOV的兩倍； 將初始K空間數據按照奇偶採集線進行分組獲得K1空間數據與K2空間數據，所述K1空間數據是由初始K空間數據中奇數採集線的數據構成的，所述K2空間數據是由初始K空間數據中偶數採集線的數據構成的； 使用校準數據分別對K1空間數據、K2空間數據進行填充獲得K' i空間數據、K' 2空間數據； 根據K, i空間數據、K, 2空間數據獲得初始圖像； 根據初始圖像獲得消除相位差異的圖像； 對消除相位差異的圖像進行變換獲得K3空間數據； 對K3空間數據進行數據去除處理獲得K, 3空間數據； 根據K' 3空間數據獲得校準後的K空間數據； 根據校準後的K空間數據獲得重建圖像。
2.如權利要求1所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述初始圖像包括由K'!空間數據變換獲得第一初始圖像與由K' 2空間數據變換獲得的第二初始圖像。
3.如權利要求2所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述消除相位差異的圖像是以第一初始圖像為基準對第二初始圖像進行相位差異消除處理獲得的。
4.如權利要求3所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述獲得消除相位差異的圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第二初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得消除相位差異的圖像。
5.如權利要求3所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述K'3空間數據是通過對K3空間數據中的奇數採集線的數據進行去除處理獲得的。
6.如權利要求5所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述校準後的K空間數據是通過將K' 3空間數據填充至K1空間數據中獲得的。
7.如權利要求2所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述消除相位差異圖像是以第二初始圖像為基準對第一初始圖像進行相位差異消除處理獲得的。
8.如權利要求7所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述獲得消除相位差異圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第一初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得消除相位差異圖像。
9.如權利要求7所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述K'3空間數據是通過對K3空間數據中的偶數採集線的數據進行去除處理獲得的。
10.如權利要求9所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述校準後的K空間數據是通過將K' 3空間數據填充至K2空間數據中獲得的。
11.如權利要求2所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述消除相位差異的圖像包括以第二初始圖像為基準對第一初始圖像進行相位差異消除處理獲得的第一處理圖像與以第一初始圖像為基準對第二初始圖像進行相位差異消除處理獲得的第二處理圖像。
12.如權利要求11所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述獲得第一處理圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第一初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得第一處理圖像。
13.如權利要求12所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述獲得第二處理圖像的過程包括:對比第一初始圖像與第二初始圖像獲得相位差；對第二初始圖像上的各像素點與相位差作減法處理獲得第二處理圖像。
14.如權利要求11所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述K3空間數據包括對第一處理圖像進行變換獲得的第一 K3空間數據與對第二處理圖像進行變換獲得的第二 K3空間數據。
15.如權利要求14所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述K'3空間數據包括通過對第一 K3空間數據進行偶數採集線數據去除處理獲得的第一 K' 3空間數據與通過對第二 K3空間數據進行奇數採集線數據去除處理獲得的第二 K' 3空間數據。
16.如權利要求15所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述校準後的K空間數據包括將第一 K' 3空間數據填充至K2空間數據中獲得的第一校準K空間數據以及將第二K' 3空間數據填充至K1空間數據中獲得的第二校準K空間數據。
17.如權利要求16所述的磁共振圖像重建方法，所述重建圖像是通過合併第一重建圖像與第二重建圖像獲得的，所述第一重建圖像是根據第一校準K空間數據重建獲得的，所述第二重建圖像是根據第二校準K空間數據重建獲得的。
18.如權利要求2至17中任一項所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述K1空間數據是通過對初始K空間數據中偶數採集線上的數據進行去除處理獲得的。
19.如權利要求18所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述K2空間數據是通過對初始K空間數據中奇數採集線上的數據進行去除處理獲得的。
20.如權利要求19所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述K'i空間數據是採用校準數據對K1空間數據中與初始K空間數據中的偶數採集線的數據相同的位置進行填充獲得的。
21.如權利要求20所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述K'2空間數據是採用校準數據對K2空間數據中與初始K空間數據中的奇數採集線的數據相同的位置進行填充獲得的。
22.如權利要求21所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述第一初始圖像是由K' 間數據通過並行採集重建獲得的。
23.如權利要求22所述的磁共振圖像重建方法，其特徵在於，所述第二初始圖像是由K' 2空間數據通過並行採集重建獲得的。
【文檔編號】G01R33/56GK104181484SQ201310193422
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月23日 優先權日:2013年5月23日
【發明者】翟人寬, 張衛國 申請人:上海聯影醫療科技有限公司