一种磁共振参数成像方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:21912944 阅读:29 留言:0更新日期:2019-08-21 12:07
本发明专利技术适用磁共振参数成像技术领域,提供了一种磁共振参数成像方法、装置、设备及存储介质,该方法包括:对观测目标的待重建图像加速采样,获得待重建图像对应的K空间数据,根据K空间数据和参数弛豫模型,计算待重建图像的参数值和补偿系数,根据补偿系数生成待重建图像的补偿图像,根据补偿图像计算待重建图像低秩部分、稀疏部分的参数值,根据低秩部分、稀疏部分的参数值更新补偿系数,根据更新的补偿系数更新待重建图像,当待重建图像的更新收敛时,拟合出观测目标的参数图并输出,否则通过参数弛豫模型计算更新后待重建图像的参数值和补偿系数,并跳转至生成补偿图像的步骤,从而有效地提高了磁共振参数成像的效率和重建精度。

A MR Parametric Imaging Method, Device, Equipment and Storage Media

【技术实现步骤摘要】
一种磁共振参数成像方法、装置、设备及存储介质
本专利技术属于磁共振参数成像
,尤其涉及一种磁共振参数成像方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
磁共振参数成像通过对人体内不同组织固有的一些参数如纵向弛豫时间T1、横向弛豫时间T2、质子密度、旋转坐标系下的纵向弛豫时间T1ρ等进行定量分析,以将不同的组织区分开来,可为医生提供更为准确的诊断信息,因此磁共振参数成像得到了广泛的临床应用。然而,在进行磁共振参数成像时,需要采集参数方向上(例如TE(echotime,回波时间)、TSL(spinlocktime,自旋-锁时间))多个不同参数方向值的图像,扫描时间往往很长,这成为制约磁共振参数成像快速发展的一大瓶颈。为了减少扫描时间,目前商用的快速成像技术主要是部分傅里叶和并行成像(如敏感度编码(SENSE)、广义自动校准部分并行采集(GRAPPA)等),近年来,基于稀疏采样理论的压缩感知技术也得到了广泛的关注和应用。这些技术都是通过开发图像或K空间数据中的冗余性来获得一个相似或没有明显伪影的参数图,因此最终获得的参数图质量的好坏高度依赖于所采用的参数成像方法。传统的快速参数成像方法通常包含重建和拟合两个阶段,重建阶段主要负责从欠采的数据中重建出参数加权图像,拟合阶段通过既定的弛豫模型从重建的参数加权图中拟合得到参数图像,然而重建的参数加权图像与实际的图像间存在一定的误差,这个误差会传递到接下来的拟合中,并进一步影响拟合出来的图像。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种磁共振参数成像方法、装置、设备及存储介质,旨在解决现有技术中磁共振参数成像的扫描时间较长、成像精度不高的问题。一方面,本专利技术提供了一种磁共振参数成像方法,所述方法包括下述步骤:对预设参数方向下预设观测目标的待重建图像进行加速采样,获得所述待重建图像对应的K空间数据;根据所述K空间数据和预设的参数弛豫模型,计算所述待重建图像的参数值和补偿系数;根据所述补偿系数生成所述待重建图像对应的补偿图像,根据所述补偿图像并分别计算所述待重建图像低秩部分、稀疏部分的参数值;根据所述低秩部分、稀疏部分的参数值,更新所述补偿系数,并根据更新后的所述补偿系数对所述待重建图像进行更新;判断所述待重建图像的更新是否收敛,是则根据通过所述参数弛豫模型和更新后的所述待重建图像,拟合得到所述观测目标的参数图并输出,否则根据所述参数弛豫模型计算更新后的所述待重建图像的参数值和补偿系数,并跳转到根据所述补偿系数生成所述待重建图像对应的补偿图像的步骤。另一方面,本专利技术提供了一种磁共振参数成像装置,所述装置包括:加速采样单元,用于对预设参数方向下预设观测目标的待重建图像进行加速采样,获得所述待重建图像对应的K空间数据;系数计算单元,用于根据所述K空间数据和预设的参数弛豫模型,计算所述待重建图像的参数值和补偿系数;图像补偿单元,用于根据所述补偿系数生成所述待重建图像对应的补偿图像,根据所述补偿图像分别计算所述待重建图像低秩部分、稀疏部分的参数图;图像更新单元,用于根据所述低秩部分、稀疏部分的参数值,更新所述补偿系数,并根据更新后的所述补偿系数对所述待重建图像进行更新;以及收敛判断单元,用于判断所述待重建图像的更新是否收敛,是则根据所述参数弛豫模型和更新后的所述待重建图像,拟合得到所述观测目标的参数图并输出,否则根据所述参数弛豫模型计算更新后的所述待重建图像的参数值和补偿系数,并触发所述图像补偿单元执行根据所述补偿系数生成所述待重建图像对应的补偿图像的步骤。另一方面,本专利技术还提供了一种医学设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述一种磁共振参数成像方法所述的步骤。另一方面,本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述一种磁共振参数成像方法所述的步骤。本专利技术对观测目标的待重建图像进行加速采样,得到待重建图像对应的K空间数据,根据K空间数据和参数弛豫模型计算待重建图像的参数值和补偿系数,并根据补偿系数生成待重建图像的补偿图像,根据补偿图像计算待重建图像低秩部分、稀疏部分的参数值,根据低秩部分、稀疏部分的参数值,更新补偿系数,根据更新后的补偿系数对待重建图像进行更新,在待重建图像的更新收敛时,对待重建图像进行拟合,生成待重建图像的参数图并输出,否则继续对待重建图像进行更新,从而提高了磁共振参数成像的扫描速度,并通过重建迭代将拟合过程中得到的参数信息加入到重建过程中,有效地提高了磁共振参数成像的成像精度。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的一种磁共振参数成像方法的实现流程图;图2是本专利技术实施例二提供的一种磁共振参数成像装置的结构示意图;图3是本专利技术实施例二提供的一种磁共振参数成像装置的优选结构示意图;以及图4是本专利技术实施例三提供的一种医学设备的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术,并不用于限定本专利技术。以下结合具体实施例对本专利技术的具体实现进行详细描述:实施例一:图1示出了本专利技术实施例一提供的一种磁共振参数成像方法的实现流程,为了便于说明,仅示出了与本专利技术实施例相关的部分,详述如下:在步骤S101中,对预设参数方向下预设观测目标的待重建图像进行加速采样,获得待重建图像对应的K空间数据。在本专利技术实施例中,观测目标可为患者的组织器官,参数方向可为回波时间(echotime,TE)和自旋-锁时间(spin-locktime,TSL),当参数方向为TE时,后续拟合得到的参数值、参数图分别为T2值和T2图,当参数方向为TSL时,后续拟合得到的参数值、参数图分别为T1ρ值和T1ρ图。在本专利技术实施例中,可在参数方向下,对观测目标进行频率编码方向上全采、相位编码上变密度采样,得到预设数量个待重建图像对应的K空间数据,K空间数据为欠采样数据,从而使得磁共振参数成像加速采样的相位编码-参数空间(phase-parameter)符合压缩感知的随机采样理论。其中,不同待重建图像对应不同的参数方向值,例如在TSL方向,不同待重建图像对应不同的TSL值。作为示例地,在TSL方向,频率编码方向全采、相位编码方向变密度采集,得到不同TSL值下的待重建图像的K空间数据。在步骤S102中,根据K空间数据和预设的参数弛豫模型,计算待重建图像的参数值和补偿系数。在本专利技术实施例中,在采样得到不同参数方向值下的K空间数据后,可将K空间数据中心的全采部分转换至图像域,获得K空间数据中心的全采部分对应的图像,根据全采部分对应的图像和参数弛豫模型,拟合得到待重建图像的参数值,再根据该参数值计算待重建图像的补偿系数,此时计算得到的参数值、补偿系数都为初始值。其中,不同参数方向对应的参数弛豫模型不同。作为示例地,当参数方向为TSL时,将不同TSL对应的K空间数据中心的全采部分转换到图像域,通过T1ρ弛豫模型和K空间数据中心的全采部分转换得到的图像进行拟合,得到待重建图像的T1ρ值,T1ρ弛豫模型可表示为:Mx=M0exp(-TSLk/T1ρ_map_Xi),其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振参数成像方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:对预设参数方向下预设观测目标的待重建图像进行加速采样,获得所述待重建图像对应的K空间数据;根据所述K空间数据和预设的参数弛豫模型,计算所述待重建图像的参数值和补偿系数;根据所述补偿系数生成所述待重建图像对应的补偿图像,根据所述补偿图像分别计算所述待重建图像低秩部分、稀疏部分的参数值;根据所述低秩部分、稀疏部分的参数值,更新所述补偿系数,并根据更新后的所述补偿系数对所述待重建图像进行更新;判断所述待重建图像的更新是否收敛,是则根据所述参数弛豫模型和更新后的所述待重建图像,拟合得到所述观测目标的参数图并输出,否则根据所述参数弛豫模型计算更新后的所述待重建图像的参数值和补偿系数,并跳转到根据所述补偿系数生成所述待重建图像对应的补偿图像的步骤。

【技术特征摘要】
1.一种磁共振参数成像方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:对预设参数方向下预设观测目标的待重建图像进行加速采样,获得所述待重建图像对应的K空间数据;根据所述K空间数据和预设的参数弛豫模型,计算所述待重建图像的参数值和补偿系数;根据所述补偿系数生成所述待重建图像对应的补偿图像,根据所述补偿图像分别计算所述待重建图像低秩部分、稀疏部分的参数值;根据所述低秩部分、稀疏部分的参数值,更新所述补偿系数,并根据更新后的所述补偿系数对所述待重建图像进行更新;判断所述待重建图像的更新是否收敛,是则根据所述参数弛豫模型和更新后的所述待重建图像,拟合得到所述观测目标的参数图并输出,否则根据所述参数弛豫模型计算更新后的所述待重建图像的参数值和补偿系数,并跳转到根据所述补偿系数生成所述待重建图像对应的补偿图像的步骤。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,对预设参数方向下预设观测目标的待重建图像进行加速采样的步骤,包括:在所述参数方向下,对所述观测目标进行频率编码方向上全采、相位编码方向上变密度采样,获得预设数量个所述待重建图像的K空间数据。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述K空间数据和预设的参数弛豫模型,计算所述待重建图像的参数值和补偿系数的步骤,包括:将所述K空间数据中心的全采部分转换至图像域,获得所述K空间数据中心的全采部分对应的图像;根据所述全采部分对应的图像和所述参数弛豫模型,拟合得到所述待重建图像的参数值,根据所述待重建图像的参数值计算所述补偿系数。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述补偿系数生成所述待重建图像对应的补偿图像,根据所述补偿图像分别计算所述待重建图像低秩部分、稀疏部分的参数值的步骤,包括:根据所述补偿系数对所述待重建图像的每个像素进行补偿,生成所述待重建图像对应的补偿图像;通过所述补偿图像和预设的奇异值阈值操作算子,计算所述待重建图像的低秩部分;通过所述补偿系数、所述低秩部分、以及所述参数弛豫模型,计算所述低秩部分的参数值;通过所述低秩部分的参数值、所述待重建图像的参数值、以及预设的软阈值操作算子,计算所述待重建图像稀疏部分的参数值。5.如权利于要求1所述的方法,其特征在于,根据所述低秩部分、稀疏部分的参数值,更新所述补偿系数,并根据更新后的所述补偿系数对所述待重建图像进行更新的步骤,包括:根据所述低秩部分、稀疏部分的参数值,对所述补...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘元元朱燕杰梁栋程静刘新郑海荣
申请(专利权)人:深圳先进技术研究院
类型:发明
国别省市:广东,44

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