磁共振多對比度圖像重建方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁共振成像(MRI,Magnetic Resonance Imaging)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種磁共振多對比度圖像重建的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在磁共振成像技術(shù)臨床操作中，多種對比度的圖像獲取對醫(yī)療診斷具有十分重大的意義，如Tl加權(quán)(Tl代表縱向弛豫時間)主要反映組織縱向弛豫的差別，具有較好的觀察解剖結(jié)構(gòu)，T2加權(quán)(T2代表橫向弛豫時間)主要反映組織橫向弛豫的差別，可較好的顯示組織病變情況等。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的標準。通常情況下，采集不同的對比度圖像，需要分開進行采集，填充不同的K空間，K空間是指磁共振信號空間(原始數(shù)據(jù)空間)，即為傅里葉變換空間，K空間采樣得到的信號數(shù)據(jù)經(jīng)過傅里葉逆變換再取模，即可得到磁共振圖像。這樣的采集會因為每增加一個對比度而增加一倍的時間，這樣會使得診斷效率大大降低。
[0003]因此，確有必要提出一種可同時采集多對個比度圖像數(shù)據(jù)進行圖像重建的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的是現(xiàn)有技術(shù)中，對于要多對比度的圖像時，需要分開進行采集，而不能同時采集多個對比度圖像所需數(shù)據(jù)進行圖像重建的問題。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種磁共振多對比度圖像重建方法，包括:
[0006]將原始K空間劃分成多個子空間，所述子空間的數(shù)量由所需對比度的數(shù)量決定；
[0007]確定原始K空間的公共區(qū)間及相應(yīng)填補的回波鏈位置；
[0008]確定除所述公共區(qū)間之外的各個區(qū)間序列采集時每個相位編碼線所在的回波鏈位置，根據(jù)所述回波鏈的位置需求進行所采集數(shù)據(jù)的分配填補；
[0009]根據(jù)磁共振并行采集圖像重建的方法，計算并行采集時所需的合并系數(shù)；
[0010]將所述公共區(qū)間的數(shù)據(jù)作為各子空間的共享數(shù)據(jù)，分別填補在各子空間相應(yīng)的相位編碼位置，再根據(jù)所述合并系數(shù)對各子空間中相對于原始K空間中欠采集的數(shù)據(jù)進行填補，以獲得多個不同的滿采樣子空間；
[0011]對所述各個滿采樣子空間進行圖像重建。
[0012]可選的，所述公共區(qū)間所采集數(shù)據(jù)的回波鏈位置滿足min Σ (EPi_ep)2，其中EPi為子空間有效TE所在的回波鏈位置，ep為公共區(qū)間所采集回波鏈位置。
[0013]可選的，按照對診斷對比度重要性的排列，以最重要對比度下采集所述回波鏈印所在位置的區(qū)間作為所述公共區(qū)間。
[0014]可選的，與距離原始K空間中心最近的長度等于原始K空間相位編碼長度與所采集回波鏈長度的比值的區(qū)間的相鄰區(qū)間為所述公共區(qū)間。
[0015]可選的，所述子空間在所述公共區(qū)間處只能填充相同的序列回波位置的數(shù)據(jù)。
[0016]可選的，除所述公共區(qū)間之外的每個子空間中各個區(qū)間序列采集時每個相位編碼線所在的回波鏈位置的確定通過如下迭代步驟進行:
[0017]從除去所述公共區(qū)間之外所剩余的K空間Kl中，選取離原始K空間中心最近的區(qū)間Sn開始分配；
[0018]將回波鏈位置滿足min (| En-E |)的回波鏈數(shù)據(jù)填補到區(qū)間Sn，其中E為當(dāng)前某個子空間對比度下有效TE所在的回波鏈位置，En為待選的回波鏈位置；
[0019]從所述Kl空間中去除上所述Sn區(qū)間，作為當(dāng)前剩余的K空間，再根據(jù)前述步驟從剩余的回波鏈位置中合適的數(shù)據(jù)填補進相應(yīng)的區(qū)間，直至所述原始K空間均已進行填補。
[0020]可選的，所述子空間的數(shù)據(jù)采集，遵循第i個相位編碼線由第j=mod(i，n)+l個子空間進行數(shù)據(jù)采集填補的方式，其中η代表所述子空間的個數(shù)，mod(i, η)代表i除以η的余數(shù)。
[0021]可選的，在計算所述合并系數(shù)時，以所述各子空間在所述公共區(qū)間的數(shù)據(jù)作為校準數(shù)據(jù)。
[0022]為解決上述問題，本發(fā)明還提供一種磁共振多對比度圖像重建系統(tǒng)，包括:
[0023]子空間劃分單元，用于根據(jù)所需對比度數(shù)量將原始K空間劃分成多個子空間；
[0024]數(shù)據(jù)采集單元，用于采集原始K空間的數(shù)據(jù)信號；
[0025]數(shù)據(jù)分配單元，用于確定各子空間所需分配的數(shù)據(jù)及分配方式，將所述數(shù)據(jù)采集單元采集到的相應(yīng)數(shù)據(jù)分配至各子空間的對應(yīng)位置；
[0026]系數(shù)計算單元，用于計算并行采集時所需的合并系數(shù)，根據(jù)所得合并系數(shù)，利用所述數(shù)據(jù)采集單元對各子空間所數(shù)據(jù)缺失的位置進行并行采集填補，獲得滿采樣子空間；
[0027]圖像重建單元，用于將各個滿采樣子空間所得到的數(shù)據(jù)分別進行重建處理，變換至圖像域，得到各對比度的重建圖像。
[0028]可選的，所述數(shù)據(jù)分配單元還包括:
[0029]第一確定單元，用于確定所述公共區(qū)間所在位置；
[0030]第二確定單元，用于在除去所述公共區(qū)間外，根據(jù)各子空間的對比度需求，分別確定其余各相位編碼線所在的回波鏈位置，將各數(shù)據(jù)分配至相應(yīng)位置。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過組合回波鏈在K空間的填充方式，在只采集單個K空間的情況下，即可獲取兩種甚至更多種對比度圖像，使得多對比度圖像獲取的時間大大加快，提高醫(yī)療診斷效率。
【附圖說明】
[0032]圖1是本發(fā)明磁共振多對比度圖像重建方法流程圖；
[0033]圖2是本發(fā)明實施例中兩個對比度下K空間的填補、重建示意圖；
[0034]圖3是本發(fā)明實施例中磁共振多對比度圖像重建系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
【具體實施方式】
[0035]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細的說明。顯然，所述的實施例僅僅是本發(fā)明可實施方式的一部分，而不是其全部。根據(jù)這些實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下可獲得的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0036]參照圖1所示，所述磁共振多對比度圖像重建方法包括:
[0037]步驟S101，將原始K空間劃分成多個子空間，所述子空間的數(shù)量由所需對比度的數(shù)量決定；
[0038]步驟S102，確定原始K空間的公共區(qū)間及相應(yīng)填補的回波鏈位置；
[0039]步驟S103，根據(jù)各子空間的對比度需求，確定除所述公共區(qū)間之外的各個區(qū)間序列采集時每個相位編碼線所在的回波鏈位置，根據(jù)所述回波鏈的位置需求進行所采集數(shù)據(jù)的分配填補；
[0040]步驟S104，根據(jù)磁共振并行采集圖像重建的方法，計算并行采集時所需的合并系數(shù)；
[0041]步驟S105，將所述公共區(qū)間的數(shù)據(jù)作為各子空間的共享數(shù)據(jù)，分別填補在各子空間相應(yīng)的相位編碼位置，再根據(jù)所述合并系數(shù)對各子空間中相對于原始K空間中欠采集的數(shù)據(jù)進行填補，以獲得多個不同的滿采樣子空間；
[0042]步驟S106，對所述各個滿采樣子空間進行圖像重建。
[0043]下面以具體實施例對上述磁共振多對比度圖像重建方法做詳細說明。
[0044]本實施例以對回波鏈長度為5的快速自選回波(Fast Spin Echo, FSE)序列采集兩種對比度Tl加權(quán)和T2加權(quán)的圖像為例，對本發(fā)明所述圖像重建方法進行詳細說明。參照圖1和圖2所不:
[0045]首先，執(zhí)行步驟S101，將原始K空間I劃分為2個子空間。填充時，原始K空間I中第i個相位編碼線由第j個子空間進行采集填充，其中:
[0046]j=mod (i, η) +1
[0047]其中:η為子空間個數(shù)。
[0048]本實施例兩個子空間，對于第一個子空間11的mod=0，則第一個子空間11只先采集相位編碼奇數(shù)線，對于第二個子空間12的mod=l，則第二個子空間12只先采集相位編碼偶數(shù)線，所述第一子空間11對應(yīng)Tl加權(quán)，所述第二子空間對應(yīng)T2加權(quán)。
[0049]接著，執(zhí)行步驟S102，確定原始K空間I的公共區(qū)間所采集回波鏈印的位置。所述回波鏈ep的確定方法可通過,假定子空間有效回波時間(echedelaytime,以下簡稱TE)所在的回波鏈位置為EPi，則滿足min Σ (EP1-ep)2的ep即為所要選擇的回波鏈位置。在此實施例中，假定第一子空間11的有效TE所在回波鏈位置為第I個回波鏈211，第二子空間12的有效TE所在回波鏈位置為第5個回波鏈215，按照前述方法得知第3個回波鏈213為所述公共區(qū)間的回波鏈位置。所述公共區(qū)間201的確定可通過將與距離原始K空間I中心最近的長度等于原始K空間I相位編碼長度與所采集回波鏈長度的比值(即pi / 5，pi代表相位編碼長度，5為回波鏈長度，即將所述原始K空間進行五等分，如圖2所示)的區(qū)間的相鄰區(qū)間為所述公共區(qū)間。在此與所述原始K空間最近的區(qū)間為區(qū)間202，因此可以選擇所述區(qū)間201或區(qū)間203作為公共區(qū)間，在此，本實施例選擇以區(qū)間201為所述公共區(qū)間。所述公共區(qū)間201在第一子空間11和第二子空間12的相應(yīng)位置處只能填充相同的序列回波位置。
[0050]此外，所述公共區(qū)間201的確定方式還可以按照對診斷對比度重要性的排列，以最重要對比度下采集所述回波鏈ep(本實施例中為回波鏈213)所在位置的區(qū)間作為所述公共區(qū)間201。在本實施例中，我們以Tl加權(quán)為最重要對比度，然后對所述五個回波鏈在五等分的原始K空間I中進行預(yù)編排，本領(lǐng)域技術(shù)人員很容易得出第3個回波鏈213可填補到區(qū)間203或區(qū)間201，在此我們選擇將所述回波鏈213填入?yún)^(qū)間201，即以所述區(qū)間201為所述公共區(qū)間。在此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚，此時對回波鏈的預(yù)編排填補方式僅為確定所述公共區(qū)間201，對于除所述回波鏈213之外的其他四個回波鏈此時的編排并不一定是其最終應(yīng)填補的位置，所述其余四個回波鏈的具體填補位置還需作進一步的確定才能作為最終結(jié)果。
[0051]需要說明的是，由于回波鏈數(shù)據(jù)的強度大小有所差異，為了區(qū)別，本實施例中以不同的粗細線條表示不同的回波鏈，回波鏈越線條越粗，代表其強度越大。
[0052]再執(zhí)行