磁共振成像方法与装置制造方法及图纸

一种磁共振成像方法与装置，所述磁共振成像方法包括：通过第一变换操作将欠采集的K空间域变换至中间域，所述中间域位于K空间域与图像域之间；分离出校准数据，并进行线圈合并系数的计算；在所述中间域中，基于第二应采集数据以及所述线圈合并系数进行数据线性加权加和操作，以实现欠采集数据的填补；所述第二应采集数据由对在K空间域中采集的第一应采集数据进行所述第一变换操作后得到；通过第二变换操作将完成欠采集数据填补之后的中间域变换至图像域以获得图像。本发明专利技术技术方案能减少磁共振成像过程中的计算量，提高磁共振成像的速度。

【技术实现步骤摘要】
磁共振成像方法与装置
本专利技术涉及磁共振成像领域，特别涉及一种磁共振成像方法与装置。
技术介绍
在磁共振成像技术中，成像的速度是衡量成像方法的一个很重要标准。限制成像速度的很重要因素是数据采集以及K空间填充。一般的数据采集方式要采满K空间数据，然后才能进行重建得到图像。磁共振并行采集重建技术，是利用线圈重组合并的方式，对欠采样的数据进行填补，利用填补完整的K空间数据进行重建。利用这样的方式，可以根据需求，只采集一部分K空间数据，不必采满整个K空间，由此可以大大加快成像的速度。比较常用的并行重建方法之一是广义自校准并行采集（GRAPPA，GeneRalizedAutocalibratingPartiallyParallelAcquisitions）。传统的GRAPPA算法如图1所示，黑色实点代表为实际采集的K空间数据；白色空点为欠采样需要填补的数据；灰色实点表示为了计算线圈合并系数而适量全采样的数据。GRAPPA算法认为，图1中任意一个白色空点可以表示为周围黑色实点的线性叠加，相当于对多个线圈的数据进行了合并，而线圈合并系数nij（第i个线圈，第j个位置）可以通过黑色实点拟合灰色实点来确定。在线圈合并系数nij确定后，其他白色空点即可根据求得的线圈合并系数nij将线圈合并填补空白数据。需要说明的是，上述的黑色、白色及灰色点通常指的是某一方向（一般是读方向，即频率编码方向）上的线数据集，如图2所示的第i个线圈的K空间数据分布示意图，其中，虚线代表图1中的白色数据点，黑色粗实线代表图1中的黑色数据点，灰色细实线代表图1中的灰色数据点。按照传统的方法，数据分为三种：应采集数据、欠采集数据和校准数据。应采集数据如图2黑色粗实线所示，欠采集数据如图2虚线所示，校准数据如图2灰色细实线所示，并且每一种数据都应为整条线数据，校准数据至少为一条线数据。现有的磁共振成像方法，通常先通过上述并行采集重建方法对K空间域进行重建，然后再通过某种变换操作（如傅里叶变换）将重建之后的K空间域变换至图像域以获得图像。一般情况下，这种变换操作会消耗很多的时间，导致成像速度较慢，而且计算量较大。相关技术还可参考公开号为US2006184000A1的美国专利申请，该专利申请公开了一种磁共振成像快速广义自校准并行采集图像重建算法。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是现有磁共振成像方法中成像速度较慢且计算量较大。为解决上述问题，本专利技术技术方案提供一种磁共振成像方法，包括：通过第一变换操作将欠采集的K空间域变换至中间域，所述中间域位于K空间域与图像域之间；分离出校准数据，并进行线圈合并系数的计算；在所述中间域中，基于第二应采集数据以及所述线圈合并系数进行数据线性加权加和操作，以实现欠采集数据的填补；所述第二应采集数据由对在K空间域中采集的第一应采集数据进行所述第一变换操作后得到；通过第二变换操作将完成欠采集数据填补之后的中间域变换至图像域以获得图像。可选的，所述分离出校准数据，并进行线圈合并系数的计算是在所述中间域进行，所述校准数据为对在K空间域中采集的第一校准数据进行所述第一变换操作后得到的第二校准数据。可选的，所述分离出校准数据，并进行线圈合并系数的计算是在K空间域进行，所述校准数据为在K空间域中采集的第一校准数据。可选的，所述数据线性加权加和操作中引入或未引入频率编码方向的数据。可选的，所述第一变换操作为频率编码方向的一维傅里叶变换，所述第二变换操作为相位编码方向的一维傅里叶变换。为解决上述问题，本专利技术技术方案还提供一种磁共振成像装置，包括：第一变换单元，适于通过第一变换操作将欠采集的K空间域变换至中间域，所述中间域位于K空间域与图像域之间；计算单元，适于分离出校准数据，并进行线圈合并系数的计算；填补单元，适于在所述中间域中，基于第二应采集数据以及所述线圈合并系数进行数据线性加权加和操作，以实现欠采集数据的填补；所述第二应采集数据由对在K空间域中采集的第一应采集数据进行所述第一变换操作后得到；第二变换单元，适于通过第二变换操作将完成欠采集数据填补之后的中间域变换到图像域以获得图像。与现有技术相比，本专利技术技术方案至少具有以下优点：先通过第一变换操作将欠采集的K空间域变换至中间域，在所述中间域中完成填补欠采集数据的操作，再通过第二变换操作将完成欠采集数据填补的中间域变换至图像域以实现图像的并行采集重建，由于第一变换操作中无需对填补的欠采集数据进行变换，因此减少了第一变换操作在计算上的开销，总体上加快了计算速度，从而提高了磁共振成像的速度。附图说明图1是现有技术的GRAPPA算法的示意图；图2是第i个线圈的K空间数据分布示意图；图3是K空间域转换至图像域的示意图；图4是本专利技术实施方式提供的磁共振成像方法的流程示意图；图5是频率编码方向影响下K空间域的数据分布示意图；图6是本专利技术实施方式提供的磁共振成像装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广。因此本专利技术不受下面公开的具体实施方式的限制。如
技术介绍
所述，现有的磁共振成像方法，通过某种变换操作将并行采集重建后的K空间域变换至图像域的过程中，由于这种变换操作会消耗很多的时间，导致成像速度较慢，而且计算量较大。专利技术人经研究后分析如下：现有的并行采集重建K空间的过程中，计算线圈合并系数和填补欠采集数据的操作全部是在K空间域中进行的，最终要得到图像，还需要对填补好的K空间域进行某种变换操作（如傅里叶变换）使其转换到图像域，该变换操作的对象包含采集的数据（即应采集数据和校准数据）以及计算填补的数据（即填补的欠采集数据）。由于该变换操作过程中需要变换的数据量较大，会消耗很多的时间，所以如何尽量减少空间变换操作，是提高图像产生速度的一个很重要的手段。从K空间域转换到图像域的过程，一般可以分解为如图3所示的两个子过程：（a）通过变换操作1将K空间域转换至某个中间域；（b）通过变换操作2将该中间域转换至图像域。在实际实施时，一般都会将变换操作1和变换操作2合为一个变换操作过程，若该变换操作过程以二维傅里叶变换为例，则图3所示的中间域，可以认为是对K空间域进行了一维傅里叶变换（对应变换操作1）后的数据空间，将得到的数据空间再次进行一维傅里叶变换（对应变换操作2）便转换至图像域。因此，专利技术人考虑，如果在K空间域不进行对欠采集数据进行填补的操作，而是通过变换操作1将欠采集的K空间域先变换至某个非K空间域的数据空间，该数据空间即上述的中间域，然后在所述中间域中实现对欠采集数据进行填补的操作，再通过变换操作2将完成填补操作之后的中间域变换至图像域，这样便可以从总体上减少变换操作过程中的计算量，提高磁共振成像的速度，理由如下：由于一般的并行重建方法（如GRAPPA）是在K空间域对欠采集数据进行填补，填补的欠采集数据、应采集数据以及校准数据都需要进行某种变换操作（如二维傅里叶变换），才能转换为图像域的数据；而将填补欠采集数据的过程放在非K空间域（即本专利技术实施方式中所述的中间域）进行，则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振成像方法，其特征在于，包括：通过第一变换操作将欠采集的K空间域变换至中间域，所述中间域位于K空间域与图像域之间；分离出校准数据，并进行线圈合并系数的计算；在所述中间域中，基于第二应采集数据以及所述线圈合并系数进行数据线性加权加和操作，以实现欠采集数据的填补；所述第二应采集数据由对在K空间域中采集的第一应采集数据进行所述第一变换操作后得到；通过第二变换操作将完成欠采集数据填补之后的中间域变换至图像域以获得图像。

【技术特征摘要】
1.一种磁共振成像方法，其特征在于，包括：通过第一变换操作将欠采集的K空间域变换至中间域，所述中间域位于K空间域与图像域之间；在所述K空间域或中间域分离出校准数据，并进行线圈合并系数的计算；在所述中间域中，基于第二应采集数据以及所述线圈合并系数进行数据线性加权加和操作，以实现欠采集数据的填补；所述第二应采集数据由对在K空间域中采集的第一应采集数据进行所述第一变换操作后得到；通过第二变换操作将完成欠采集数据填补之后的中间域变换至图像域以获得图像。2.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述分离出校准数据，并进行线圈合并系数的计算是在所述中间域进行，所述校准数据为对在K空间域中采集的第一校准数据进行所述第一变换操作后得到的第二校准数据。3.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述分离出校准数据，并进行线圈合并系数的计算是在K空间域进行，所述校准数据为在K空间域中采集的第一校准数据。4.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述数据线性加权加和操作中引入或未引入频率编码方向的数据。5.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述第一变换操作为频率编码方向的一维傅里叶变换，所述第二变换操作为相位编码方向的一维傅里叶变换。6.一种磁共振成像装置，其特征在于，包括：第一变换单元，适...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟人宽，张强，刘楠，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31