【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及遠程醫(yī)療技術(shù)，尤其是一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、核磁共振成像mri(magneticresonanceimaging)是一種利用核磁共振原理的最新醫(yī)學(xué)影像新技術(shù)，對腦、甲狀腺、肝、膽、脾、腎、胰、腎上腺、子宮、卵巢、前列腺等實質(zhì)器官以及心臟和大血管有絕佳的診斷功能。與其他輔助檢查手段相比，核磁共振具有成像參數(shù)多、掃描速度快、組織分辨率高和圖像更清晰、對人體無害等優(yōu)點，可幫助醫(yī)生“看見”不易察覺的早期病變，已經(jīng)成為腫瘤、心臟病及腦血管疾病早期篩查的利器。
2、epi(echoplanarimagingsequence，平面回波成像序列)是以平面回波成像的方式采集回波信號的脈沖序列，是mri掃描常用序列之一，具有極快的成像速度，對磁共振梯度系統(tǒng)要求極高，對磁場均勻性十分敏感，較差的磁場均勻性會使得圖像產(chǎn)生嚴重畸變，為了降低圖像畸變，可以采用多次激發(fā)的方式來實現(xiàn)，但會增加數(shù)據(jù)校正難度。dwi(diffusionweightedimaging，彌散擴權(quán)成像)核磁共振中的一個特殊序列，其基礎(chǔ)是水分子運動；往往采用epi序列來實現(xiàn)，對物體分子的擴散十分敏感，可以用來對人體出血進行檢查；dwi對磁共振系統(tǒng)硬件要求十分嚴格，往往需要大量的前期預(yù)校正和后期處理，同時為了降低圖像畸變，也可以基于多次激發(fā)epi來實現(xiàn)，這一技術(shù)被稱為多次激發(fā)dwi成像技術(shù)。
3、目前，epi-dwi在很多方向都得到了廣泛的應(yīng)用，然而由于奇偶回波之間的不匹配、渦流影響以及場不均勻性，會使得
4、首先，為了解決奇偶回波之間的不匹配產(chǎn)生的偽影問題，可以通過額外掃描幾個未經(jīng)過相位編碼的回波數(shù)據(jù)，對其進行處理得到奇偶回波的相位誤差并補償進入成像回波中，以達到抑制偽影的效果。
5、其次，圖像中的畸變是由于epi/dwi序列具有較長的回波間隔，這使得其相位方向?qū)τ诖殴舱竦膱鼍鶆蛐杂葹槊舾小Ｒ虼私档突兊淖钪苯拥姆椒ㄊ墙档统上裥蛄械幕夭ㄩg隔，一個比較成熟的技術(shù)是多次激發(fā)epi/dwi技術(shù)。通過多次掃描數(shù)據(jù)并隔行填充k空間可以成倍減小回波間隔，從而成倍降低圖像畸變并有效提高圖像信噪比和分辨率。雖然多次激發(fā)技術(shù)十分有利于提高成像質(zhì)量，但由于擴散成像對于運動十分敏感，成像過程中施加的長時間高強度梯度會導(dǎo)致每次激發(fā)的回波存在相位差，從而導(dǎo)致偽影。因此需要使用并行成像技術(shù)來對這種偽影進行去除。
6、目前現(xiàn)有的方法是采用圖像空間采樣的圖像重建技術(shù)來對高次激發(fā)的epi/dwi進行重建。其基本思路包括以下幾個方面：(1)基于現(xiàn)有的自旋回波epi/dwi序列進行修改，在采集成像回波結(jié)束后繼續(xù)施加180°脈沖采集一個完整的k空間中心數(shù)據(jù)作為導(dǎo)航信號；(2)關(guān)閉相位編碼，采集未經(jīng)相位編碼的預(yù)掃描數(shù)據(jù)，處理之后用于成像回波和再采集導(dǎo)航回波的奇偶回波不匹配校正；(3)處理導(dǎo)航信號得到每一次激發(fā)的相位圖，通過做共軛差求相位誤差以補償進成像回波重建中從而達到偽影去除的效果；(4)最后，每次激發(fā)所得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過上述步驟處理后繼續(xù)進行傅里葉變換得到圖像，然后對這些數(shù)據(jù)在圖像域取幅值的平方和來合并所有圖像以得到最終的圖像。
7、綜上所述，目前現(xiàn)有的方法在成像過程中依舊需要額外采集預(yù)掃描數(shù)據(jù)進行奇偶回波校正，這在一定程度上會增加掃描時間，并且預(yù)掃描數(shù)據(jù)在一些比較差的場景下，如信號較弱時則無法完全消除偽影。另外，再采集導(dǎo)航回波信號的回波時間間隔和成像回波間隔不一致，使得兩種回波重建出來的圖像畸變情況會存在差異，會影響之后重建過程中相位校正的效果。因此，在基于并行成像技術(shù)進行校正時，最終圖像可能依舊殘留運動偽影。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)是為避免上述已有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法及系統(tǒng)，以在不增加掃描時間的前提下去除平面回波成像過程中產(chǎn)生的偽影。
2、本專利技術(shù)為解決技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案。
3、本專利技術(shù)的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其過程包括如下步驟：
4、步驟1：先采集磁共振設(shè)備的第一次成像回波數(shù)據(jù)dimg，再采集第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav；
5、步驟2：對第一次成像回波數(shù)據(jù)dimg和第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav進行處理，得到維度完全一致的第一次成像回波k空間數(shù)據(jù)dimg和第二次成像回波k空間數(shù)據(jù)dnav；
6、步驟3：對第一次成像回波k空間數(shù)據(jù)dimg和第二次成像回波k空間數(shù)據(jù)dnav進行矩陣構(gòu)造和迭代，獲得成像回波k空間數(shù)據(jù)dpoc；
7、步驟4：對獲得的成像回波k空間數(shù)據(jù)dpoc進行數(shù)據(jù)合成處理，獲得最終的圖像數(shù)據(jù)im。
8、本專利技術(shù)的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法的特點也在于：
9、進一步地，所述步驟1中，在采集第一次成像回波數(shù)據(jù)dimg的第一磁共振自旋回波epi/dwi序列上增加了一個180°脈沖結(jié)構(gòu)，獲得再采集第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav時的第二磁共振自旋回波epi/dwi序列。
10、進一步地，所述步驟2中，對第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav進行填零操作，從而將第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav的維度wnav拓展到與一次成像回波數(shù)據(jù)dimg的維度wimg相同，獲得第二次成像回波k空間數(shù)據(jù)dnav。
11、進一步地，所述步驟2中，將第一次成像回波數(shù)據(jù)dimg的按照奇偶回波類型分開，所分離除去的數(shù)據(jù)位置執(zhí)行填零操作進行處理，獲得第一次成像回波k空間數(shù)據(jù)dimg。
12、進一步地，所述步驟3中，采用正操作矩陣h對第一次成像回波k空間數(shù)據(jù)dimg和第二次成像回波k空間數(shù)據(jù)dnav進行矩陣構(gòu)造，得到矩陣h(dimg)和矩陣h(dnav)。
13、進一步地，所述步驟3中，對矩陣h(dnav)進行奇異值分解，獲得矩陣h(dnav)的信號子空間vsps和噪聲子空間vspn。
14、進一步地，所述步驟4中，所述數(shù)據(jù)合成的過程包括傅里葉變換、相位分析和復(fù)數(shù)求和。
15、本專利技術(shù)還公開了一種所述的基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法的系統(tǒng)，包括成像回波數(shù)據(jù)采集模塊、再采集導(dǎo)航回波采集模塊、k空間數(shù)據(jù)構(gòu)造模塊、低秩迭代模塊和k空間數(shù)據(jù)合成模塊；
16、所述成像回波數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集磁共振設(shè)備的第一次成像回波數(shù)據(jù)dimg，并將第一次成像回波數(shù)據(jù)dimg發(fā)送給所述k空間數(shù)據(jù)構(gòu)造模塊；
17、所述再采集導(dǎo)航回波采集模塊，在所述成像回波數(shù)據(jù)采集模塊的第一磁共振自旋回波epi/dwi序列上增加一個180°脈沖后作為第二磁共振自旋回波epi/dwi序列，再次采集第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav并將第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav發(fā)送給所述k空間數(shù)據(jù)構(gòu)造模塊；
18、所述k空間數(shù)據(jù)構(gòu)造模塊，對第一次成像回波數(shù)據(jù)dimg和第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav進行處理，得到維度完本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特征是，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特征是，所述步驟1中，在采集第一次成像回波數(shù)據(jù)dimg的第一磁共振自旋回波EPI/DWI序列上增加了一個180°脈沖結(jié)構(gòu)，獲得再采集第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav時的第二磁共振自旋回波EPI/DWI序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特征是，所述步驟2中，對第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav進行填零操作，從而將第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav的維度Wnav拓展到與一次成像回波數(shù)據(jù)dimg的維度Wimg相同，獲得第二次成像回波k空間數(shù)據(jù)Dnav。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特征是，所述步驟2中，將第一次成像回波數(shù)據(jù)dimg的按照奇偶回波類型分開，所分離除去的數(shù)據(jù)位置執(zhí)行填零操作進行處理，獲得第一次成像回波k空間數(shù)據(jù)Dimg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特征是，所述步驟3中，對矩陣H(Dnav)進行奇異值分解，獲得矩陣H(Dnav)的信號子空間VSPs和噪聲子空間VSPn。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特征是，所述步驟4中，所述數(shù)據(jù)合成的過程包括傅里葉變換、相位分析和復(fù)數(shù)求和。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1-7所述的基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法的系統(tǒng)，其特征是，包括成像回波數(shù)據(jù)采集模塊、再采集導(dǎo)航回波采集模塊、k空間數(shù)據(jù)構(gòu)造模塊、低秩迭代模塊和k空間數(shù)據(jù)合成模塊；
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括至少一個處理器以及與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行如權(quán)利要求1至7中任一項所述的基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法。
10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權(quán)利要求1至7中任一項所述的基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特征是，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特征是，所述步驟1中，在采集第一次成像回波數(shù)據(jù)dimg的第一磁共振自旋回波epi/dwi序列上增加了一個180°脈沖結(jié)構(gòu)，獲得再采集第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav時的第二磁共振自旋回波epi/dwi序列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特征是，所述步驟2中，對第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav進行填零操作，從而將第二次成像回波數(shù)據(jù)dnav的維度wnav拓展到與一次成像回波數(shù)據(jù)dimg的維度wimg相同，獲得第二次成像回波k空間數(shù)據(jù)dnav。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特征是，所述步驟2中，將第一次成像回波數(shù)據(jù)dimg的按照奇偶回波類型分開，所分離除去的數(shù)據(jù)位置執(zhí)行填零操作進行處理，獲得第一次成像回波k空間數(shù)據(jù)dimg。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于再采集導(dǎo)航回波的平面回波擴散加權(quán)成像方法，其特征是，所述步驟3中，采用正操作矩陣h對第一次成像回波k空間數(shù)據(jù)dimg和第二次成像回波k空間數(shù)據(jù)dnav進行矩陣構(gòu)造，得...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周建太，羅鵬輝，張華彬，王長亮，祁甫浪，袁克誠，胡姣姣，
申請(專利權(quán))人：安徽福晴醫(yī)療裝備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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