磁共振部分k空間圖像重建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁共振成像技術(shù)，具體的講是一種磁共振部分K空間圖像重建方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在磁共振成像中，部分K空間圖像重建技術(shù)只采集一部分K空間數(shù)據(jù)，其余部分用 零填充，大幅度縮短成像時間。然而直接對部分K空間數(shù)據(jù)使用傅立葉反變換成像，會產(chǎn)生 一定的截斷偽影，長期以來一直是圖像重建遇到的主要問題，如何消除截斷偽影的研宄顯 得比較迫切。
[0003] 近年來，科學家已研宄出多種消除偽影的方法。然而，有些方法重建后的圖像成像 效果并不理想，如對原始數(shù)據(jù)進行濾波處理，成像速度很快，但圖像分辨力損失較大，引起 圖像的邊緣模糊；還有約束方法，在對磁共振數(shù)據(jù)列方向進行非線性變化的時候容易改變 重建中所帶的噪聲特征和增強噪聲。有些方法雖然有好的成像效果，而應(yīng)用性較差，如圖像 最大似然方法，必須應(yīng)用獨立的圖像去計算參數(shù)值，應(yīng)用靈活性不好；還有正則化方法，假 設(shè)真實圖像能夠用光滑連續(xù)的模型，雖能有效減少重建圖像偽影，但需要很多復雜的先驗 模型；另外有蓋根堡方法，雖可以有效消除偽影并圖像邊緣表現(xiàn)良好，而由于重建時間過長 也難以被廣泛應(yīng)用。
[0004] 本發(fā)明主要針對截斷偽影問題研宄一種重建方法，利用低頻數(shù)據(jù)進行相位校正， 對缺失的高頻數(shù)據(jù)進行恢復，迭代重復這個過程直到結(jié)果趨于穩(wěn)定。這種重建方法不僅可 以大幅度縮短采集時間，同時能得到較好的重建結(jié)果，圖像的分辨率較其他方法也有明顯 的改善。然而，在相位校正的過程中對它的低頻相位編碼范圍難以確定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對上述磁共振部分K空間圖像重建技術(shù)的不足之處，提供更加 完善的重建方法。該方法具體涉及到相位圖的讀取，可以在迭代循環(huán)得到重建結(jié)果的同時， 更進一步得到最佳的重建圖像。
[0006] 本發(fā)明的主要技術(shù)改進方案如下，通過循環(huán)選取不同低頻相位編碼范圍來對部分K空間圖像進行循環(huán)迭代，得到不同的重建圖像，根據(jù)將相位圖定量化來判斷偽影程度最低 的重建圖像，從而找出最佳低頻相位編碼范圍，得到相對較好的重建圖像。
[0007] 為實現(xiàn)本發(fā)明之目的，采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種磁共振部分K空間圖像 重建方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0008] A.對采集的部分K空間未填充部分填零；
[0009] B.計算K空間中低頻數(shù)據(jù)相位；
[0010]C.利用低頻數(shù)據(jù)的相位與部分K空間數(shù)據(jù)幅值表示成一個整體，對這個整體進行 傅立葉變換得到一個頻域數(shù)據(jù)集，將頻域數(shù)據(jù)集的信息填充K空間填零部分，循環(huán)重復這 個過程一定次數(shù)，得到趨于穩(wěn)定的重建結(jié)果。
[0011] 根據(jù)以上所述的一種用于磁共振部分K空間圖像成像方法，其特征在于循環(huán)選取 不同的低頻相位編碼范圍來對部分K空間缺失的高頻數(shù)據(jù)進行恢復，得到多種不同的重建 結(jié)果。
[0012] 根據(jù)以上所述的一種用于磁共振部分K空間圖像重建方法，其特征在于根據(jù)相位 圖實現(xiàn)定量化來判斷重建圖像偽影的嚴重程度，從而選取最佳低頻相位編碼范圍，得到相 對較好的重建圖像。
[0013] 根據(jù)以上所述的一種用于磁共振部分K空間圖像重建方法，其特征在于，根據(jù)相 位圖實現(xiàn)定量化來判斷重建圖像偽影的嚴重程度，從而選取最佳低頻相位編碼范圍，得到 相對較好的重建圖像是通過如下方式實現(xiàn)的：
[0014] 將所有信號值先取絕對值，再取對數(shù)，把所有數(shù)據(jù)相加，負的較大值便是亮度相對 最低的相位圖，即重建結(jié)果相對最好的圖像。
[0015] 根據(jù)以上所述的一種用于磁共振部分K空間圖像重建方法，其特征在于，根據(jù)相 位圖實現(xiàn)定量化來判斷重建圖像偽影的嚴重程度，從而選取最佳低頻相位編碼范圍，得到 相對較好的重建圖像是通過如下方式實現(xiàn)的：
[0016] 根據(jù)不同的低頻相位范圍所重建的圖像有明顯偽影差異，我們采取相位圖定量化 的方式，用參數(shù)T來判斷偽影程度。T的表達式為：
[0017] T=2log(Ian|)+N*k
[0018] 其中an是每個點的信號值，不含小于LOXlOk;
[0019]N為信號值小于1.0 X IOk的個數(shù)，k為可變負數(shù)。
【附圖說明】
[0020] 圖1為一個部分K空間示意圖。
[0021] 圖2為本發(fā)明的主要流程示意圖。
[0022] 圖3為不同低頻相位編碼范圍的重建圖的比較示意圖。
[0023] 圖4為不同程度偽影的相位圖的比較示意圖。
[0024] 圖5為原圖與迭代后重建圖像的比較示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖1、2對本發(fā)明實施方式進行描述。首先將一個完整的K空間取其中 一部分。圖1為測試數(shù)據(jù)示意圖，即K空間原始數(shù)據(jù)，它的大小為2a*d。采集不對稱數(shù)據(jù) 相位編碼方向_b〈p〈+a，剩下-a〈p〈_b的部分填零，記采集到的數(shù)據(jù)集為Sci,生成一個補零 的數(shù)據(jù)集為Sm;
【主權(quán)項】
1. 一種磁共振部分K空間圖像重建方法，其特征在于，包括以下步驟： A. 對采集的部分K空間未填充部分填零； B. 計算K空間中低頻數(shù)據(jù)相位； C. 利用低頻數(shù)據(jù)的相位與部分K空間數(shù)據(jù)幅值表示成一個整體，對這個整體進行傅立 葉變換得到一個頻域數(shù)據(jù)集，將頻域數(shù)據(jù)集的信息填充K空間填零部分，循環(huán)重復這個過 程一定次數(shù)，得到趨于穩(wěn)定的重建結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于磁共振部分K空間圖像成像方法，其特征在于循環(huán) 選取不同的低頻相位編碼范圍來對部分K空間缺失的高頻數(shù)據(jù)進行恢復，得到多種不同的 重建結(jié)果。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于磁共振部分K空間圖像重建方法，其特征在于根據(jù) 相位圖實現(xiàn)定量化來判斷重建圖像偽影的嚴重程度，從而選取最佳低頻相位編碼范圍，得 到相對較好的重建圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于磁共振部分K空間圖像重建方法，其特征在于，根據(jù) 相位圖實現(xiàn)定量化來判斷重建圖像偽影的嚴重程度，從而選取最佳低頻相位編碼范圍，得 到相對較好的重建圖像是通過如下方式實現(xiàn)的： 將所有信號值先取絕對值，再取對數(shù)，把所有數(shù)據(jù)相加，負的較大值便是亮度相對最低 的相位圖，即重建結(jié)果相對最好的圖像。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于磁共振部分K空間圖像重建方法，其特征在于，根據(jù) 相位圖實現(xiàn)定量化來判斷重建圖像偽影的嚴重程度，從而選取最佳低頻相位編碼范圍，得 到相對較好的重建圖像是通過如下方式實現(xiàn)的： 根據(jù)不同的低頻相位范圍所重建的圖像有明顯偽影差異，我們采取相位圖定量化的方 式，用參數(shù)T來判斷偽影程度。T的表達式為： T= 2log(IanI) +N*k 其中an是每個點的信號值，不含小于LOXlOk; N為信號值小于I.OXIOk的個數(shù)，k為可變負數(shù)。
【專利摘要】一種磁共振部分K空間圖像重建方法，具有以下步驟：A.對采集的部分K空間未填充部分填零；B.計算K空間中低頻數(shù)據(jù)相位；C.利用低頻數(shù)據(jù)的相位與部分K空間數(shù)據(jù)幅值表示成一個整體，對這個整體進行傅立葉變換得到一個頻域數(shù)據(jù)集，將頻域數(shù)據(jù)集的信息填充K空間填零部分，循環(huán)重復這個過程一定次數(shù)，得到趨于穩(wěn)定的重建結(jié)果。
【IPC分類】G06T5-00, G06T11-00
【公開號】CN104700440
【申請?zhí)枴緾N201510117996
【發(fā)明人】劉穎, 張育文, 章浩偉, 梁禎
【申請人】上海理工大學
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月17日