磁共振多对比度图像重建制造技术

一种磁共振多对比度图像重建方法，包括：根据设置后的磁共振扫描参数，采集多个对比度下的磁共振信号数据，所述磁共振信号数据位于k空间中,其中，N≥2，且N为整数；根据所述磁共振数据进行图像重建，得到各个对比度下的第一图像；根据各个对比度下的所述第一图像，计算出各个对比度对应的关联系数，根据所述关联系数，对所述磁共振信号数据进行图像重建，得到N个对比度共享的第二图像；将各个所述对比度对应的关联系数分别与所述N个对比度共享的第二图像相结合，生成各个对比度下的重建图像。

MRI multi contrast image reconstruction

A method of MR multi-contrast image reconstruction includes: acquiring MR signal data under multiple contrast according to the set parameters of MR scanning, the MR signal data is located in K space, where N (> 2) and N is an integer; image reconstruction based on the MR data can be obtained under each contrast. The first image; according to the first image under each contrast, the correlation coefficients corresponding to each contrast are calculated. According to the correlation coefficients, the magnetic resonance signal data are reconstructed to obtain the second image with N contrast sharing; and the correlation coefficients corresponding to each contrast are respectively said with N. The second images of contrast sharing are combined to generate reconstructed images under each contrast.

【技术实现步骤摘要】
磁共振多对比度图像重建本申请要求于2017年07月31日提交中国专利局、申请号为201710643466.7、专利技术名称为“磁共振多对比度图像重建方法和装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及图像处理领域，尤其涉及一种磁共振多对比度图像重建方法和装置。
技术介绍
相较于其它成像设备，磁共振成像(MagneticResonanceImaging,MRI)可以获得多种对比度的图像，提供更加丰富的信息用于诊断。在很多应用中，比如在弛豫参数成像、脂肪定量成像等等，会在同一台磁共振成像机器里采用相同的成像序列利用多组不同的扫描参数对同一病人进行多次扫描，从而获得多种不同对比度图像。这些不同对比度的图像包含多种相同的信息，如组织结构信息。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提供了一种磁共振多对比度图像重建方法和装置，以实现快速、准确地重建出磁共振多对比度图像。为了解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：一种磁共振多对比度图像重建方法，包括：根据设置后的磁共振扫描参数，采集N个对比度下的磁共振信号数据，所述磁共振信号数据位于k空间中，其中，N≥2，且N为整数；根据各个对比度下的磁共振信号数据进行图像重建，得到各个对比度下的第一图像；根据各个对比度下的所述第一图像，计算出各个对比度对应的关联系数，根据所述关联系数，对所述磁共振信号数据进行图像重建，得到N个对比度共享的第二图像；将各个所述对比度对应的关联系数分别与所述N个对比度共享的第二图像相结合，生成各个对比度下的重建图像。一种磁共振多对比度图像重建装置，包括处理器，所述处理器通过读取存储器与磁共振多对比度图像重建控制逻辑对应的机器可读指令并执行所述指令：根据设置后的磁共振扫描参数，采集N个对比度下的磁共振信号数据，所述磁共振信号数据位于k空间中，其中，N≥2，且N为整数；根据各个对比度下的磁共振信号数据进行图像重建，得到各个对比度下的第一图像；根据各个对比度下的所述第一图像，计算出各个对比度对应的关联系数，根据所述关联系数，对所述磁共振信号数据进行图像重建，得到N个对比度共享的第二图像；将各个所述对比度信息图像分别与所述多对比度图像的共享组织结构信息图像相结合，生成各个对比度的初始图像。相较于现有技术，本公开具有以下有益效果：本公开提出的一种磁共振多对比度图像重建方法中，单独重建各个主要包含对比度信息的对比度图像，然后计算出各个对比度图像对应的关联系数，根据所述关联系数，对得到的磁共振数据进行图像重建，得到共享图像，最后将所述各个对比度图像对应的关联系数和共享图像合成在一起，生成各个对比度下的完整重建图像。这个算法是利用了不同对比度图像之间组织结构相似对比度不同的特性，在具体利用这个特性的时候，是通过假设各个对比度下的完整图像与共享图像之间的比值与由低分辨率的对比度图像计算出的关联系数近似相等来实现的。因此，基于该图像重建方法，在本公开例子中，在数据采集时，反映组织结构信息的信号数据在不同对比度下可以仅采集一次，而反映图像对比度信息的信号数据在每个对比度下均进行采集。如此，利用本公开提供的磁共振多对比度图像重建方法可以避免组织结构信息的重复扫描，进而节省扫描时间。附图说明图1是本公开例子提供的磁共振多对比度图像重建方法流程示意图；图2A至图2D示出了满采样、降采样50％、25％以及12.5％时，分别得到的图像结果示意图；图3是本公开提供的磁共振多对比度图像重建方法的例一的流程示意图；图4是本公开提供的磁共振多对比度图像重建方法的例二的流程示意图；图5是本公开提供的磁共振多对比度图像重建方法的例三的流程示意图；图6A至图6C示出了螺旋状采集轨迹、径向放射状轨迹以及螺旋桨放射装轨迹的轨迹结构示意图；图7是本公开例子提供的执行磁共振多对比度图像重建装置的硬件结构示意图；图8是本公开例子提供的磁共振多对比度图像重建装置功能结构示意图。具体实施方式在磁共振成像技术中，为了更好地进行临床诊断，需要采用不同对比度对被扫描对象进行多次扫描。这是因为，在临床中，多个对比度的图像对医疗诊断具有十分重大的意义，如T1加权(T1代表纵向弛豫时间)主要反映组织纵向弛豫的差别，具有较好的观察解剖结构，T2加权(T2代表横向弛豫时间)主要反映组织横向弛豫的差别，可较好的显示组织病变情况等。另外，如果仅采用一个对比度对患者进行扫描的话，在该对比度下，图像中可能无法准确的呈现病灶区。为了确诊病灶，需要采用多种对比度对患者进行扫描。因此，多对比度成像在磁共振应用中较为普遍。不同对比度图像在扫描时会重复采集相同的信息，由MRI的原理可知，低频信息主要是对比度信息，高频信息主要是组织结构信息。在多对比度扫描的情况下，患者的组织结构信息是相同的。因此，现有技术中提出了一种直接共享组织结构数据的方法来节省扫描时间。在频率空间内，不同对比度的图像单独使用各自的低频信息，同时共享某个对比度下的高频信息，然后重建图像。然而这种方法由于将一个对比度下扫描的组织结构信息直接共享到其它对比度下，在图像重建过程中存在对比度污染，从而导致成像不准确。为了快速、准确地重建出磁共振多对比度图像，本公开提出了一种磁共振多对比度图像重建方法。该方法中，单独重建各个主要包含对比度信息的对比度图像，然后计算出各个对比度图像对应的关联系数，根据所述关联系数，对得到的磁共振数据进行图像重建，得到共享图像，最后将所述各个对比度图像对应的关联系数和共享图像合成在一起，生成各个对比度下的完整重建图像。这个算法是利用了不同对比度图像之间组织结构相似对比度不同的特性，在具体利用这个特性的时候，是通过假设各个对比度下的完整图像与共享图像之间的比值与由低分辨率的对比度图像计算出的关联系数近似相等来实现的。因此，基于该图像重建方法，在本公开例子中，在数据采集时，反映组织结构信息的信号数据在不同对比度下可以仅采集一次，而反映图像对比度信息的信号数据在每个对比度下均进行采集。如此，利用本公开提供的磁共振多对比度图像重建方法可以避免组织结构信息的重复扫描，进而节省扫描时间。同时，本公开提供的重建方法中，计算各个对比度下对应的关联系数，在重建组织结构图像时，将该关联系数加入联立方程组。在重建图像的时候考虑了对比度的影响，从而减轻了对比度污染的问题。因而，利用本公开例子提供的方法能够提高重建图像的准确性。因此，本公开提供的重建方法能够快速、准确地重建出磁共振多对比度图像。图1示出了本公开例子提供的磁共振多对比度图像重建方法的流程示意图。该磁共振多对比度图像重建方法包括以下步骤：S101、根据设置后的磁共振扫描参数，采集N个对比度下的磁共振信号数据，其中，N≥2，且N为整数。所述磁共振信号数据位于k空间中，将k空间中央区域的数据作为第一信号数据，其中，所述k空间中央区域的数据为反映对比度信息的数据。将采集到的k空间数据作为第二信号数据。在本公开的一个例子中，可以采集N组第一信号数据，并采集N组第二数据信号。需要说明，由于在不同对比度下扫描时，组织结构信息是非常相似的，因此，为了节省磁共振扫描时间，在本公开的另一个例子中，可以采集N组第一信号数据，并采集一组第二数据信号。反映对比度信息的第一信号数据为属于k空间中的低频磁共振本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振多对比度图像重建方法，包括：根据设置后的磁共振扫描参数，采集N个对比度下的磁共振信号数据，所述磁共振信号数据位于k空间中，其中，N≥2，且N为整数；根据各个对比度下的磁共振信号数据进行图像重建，得到各个对比度下的第一图像；根据各个对比度下的所述第一图像，计算出各个对比度对应的关联系数，根据所述关联系数，对所述磁共振信号数据进行图像重建，得到N个对比度共享的第二图像；将各个所述对比度对应的关联系数分别与所述N个对比度共享的第二图像相结合，生成各个对比度下的重建图像。

【技术特征摘要】
2017.07.31 CN 20171064346671.一种磁共振多对比度图像重建方法，包括：根据设置后的磁共振扫描参数，采集N个对比度下的磁共振信号数据，所述磁共振信号数据位于k空间中，其中，N≥2，且N为整数；根据各个对比度下的磁共振信号数据进行图像重建，得到各个对比度下的第一图像；根据各个对比度下的所述第一图像，计算出各个对比度对应的关联系数，根据所述关联系数，对所述磁共振信号数据进行图像重建，得到N个对比度共享的第二图像；将各个所述对比度对应的关联系数分别与所述N个对比度共享的第二图像相结合，生成各个对比度下的重建图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集所述对比度下的磁共振信号数据，具体包括：设置该对比度下的磁共振扫描参数；根据设置后的磁共振扫描参数，按照等距离降采样的方式进行扫描，采集J组k空间的磁共振信号数据；其中，J为采集通道个数，且J为大于或等于2的正整数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采集所述对比度下的磁共振信号数据，还包括：根据设置后的磁共振扫描参数，按照满采的方式对k空间中的中央区域进行扫描，采集该对比度下的磁共振信号数据作为该对比度下的用于重建所述第一图像的信号数据。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，得到该对比度下的第一图像，具体包括：基于同一对比度下的J组k空间的磁共振信号数据重建一个对比度预处理图像；对该对比度预处理图像进行去除噪声和伪影处理，得到该对比度下的第一图像。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算出各个对比度对应的关联系数，具体包括：计算N个对比度下的所述第一图像的平均图像；分别将各个对比度下的所述第一图像与所述平均图像相除，得到各个对比度对应的关联系数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，得到所述N个对比度共享的第二图像，包括：建立包括J*N个方程的联立方程组；其中，n表示对比度，n∈{1,2,3,...,N}，j表示采集通道，j∈{1,2,3,...,J}，J为大于等于2的正整数，表示对比度为n，第j个通道对应的折叠图的第X个数据，R为降采样的倍数，XL为对应的折叠之前的图像第L个点，L∈{1,2,3,...,R}，rIn(XL)为对比度n下的XL点的关联系数，Iave(XL)为待求解的第二图像中XL点的像素值，Cj(XL)为XL点的第j个通道的敏感度；求解所述联立方程组的解作为所述多个对比度共享的第二图像。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄峰，
申请(专利权)人：上海东软医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31