基于多次激发的磁共振扩散成像方法技术

本发明专利技术提出一种基于多次激发的磁共振扩散成像方法，包括：对被测目标进行多次激发，并在每次激发的过程中对被测目标进行信号采集，以获取多次激发的降采的k空间数据；根据待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的多次激发的降采的k空间数据恢复待恢复数据点的k空间数据，以获得多次激发的k空间数据；对多次激发的k空间数据进行逆傅立叶变换，以得到多次激发的图像域数据；对多次激发的图像域数据进行合并以生成所需图像。本发明专利技术实施例的方法，能够有效消除不同激发之间的运动伪影，可以用于多次采集的方式扩散图像，提供高图像的分辨率，减少图像变形，简化重建过程。

【技术实现步骤摘要】
基于多次激发的磁共振扩散成像方法
本专利技术涉及磁共振
，特别涉及一种基于多次激发的磁共振扩散成像方法。
技术介绍
磁共振扩散成像技术是目前活体测量水分子扩散运动的唯一影像手段，它通过施加扩散梯度感知水分子的微观运动，来探测组织的微细结构，既可以获得结构信息，又可以产生功能信息，因此该技术在过去十年内得到了很快的发展，并逐渐成为了一项重要的常规临床检查和科研工具。目前，临床上使用的扩散成像方法通常是单次激发平面回波成像(EchoPlanarImaging，简称EPI)。单次激发EPI成像的特点是扫描时间短，受被试者的运动影响较小，然而，单次激发成像技术也有它本身的不足，由于沿着相位编码方向的采集带宽较小，在磁介质率相差较大的不同组织交界处会产生较严重的图像变形，这也限制了图像的空间分辨率。为了减小图像变形，提高图像分辨率，近年来提出了多次激发扩撒成像。多次激发通过减小每次激发采集的相位编码的数目，提高采集带宽，因而能有效减少图像变形，达到较大的采集矩阵，提高空间分辨率。不过，因为施加了扩散梯度，运动的质子无法完全聚相，导致每次激发过程中图像会产生一个随机的相位误差。目前可通过在图像域进行相位校正，以去除多次激发扩散成像中的相位误差。图像域的相位校正方法有很多，一般是每次激发成像完毕前额外采集导航数据，获得每次激发的相位信息，从而在重建过程中把相位移除。但是，在图像域的相位校正仍然存在缺陷，那就是需要导航数据与成像数据在图像域是吻合的，而在很多情况下，导航数据与成像数据的采集带宽无法做到完全一样，这样相位误差不准确，就会影响最终的图像质量。在这种情况下，需要进行成像数据和导航数据之间的图像配准，这会给成像及重建带来麻烦。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。有鉴于此，本专利技术需要提供一种基于多次激发的磁共振扩散成像方法，可用于多次采集的方式扩散图像，并有效消除不同激发之间的运动伪影，提供高图像的分辨率，减少图像变形，避免了成像及重建过程中的麻烦。根据本专利技术的一个的实施例，提出一种基于多次激发的磁共振扩散成像方法，包括以下步骤：对被测目标进行多次激发，并在每次激发的过程中对所述被测目标进行信号采集，以获取多次激发的降采的k空间数据；根据待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的多次激发的降采的k空间数据恢复所述待恢复数据点的k空间数据，以获得多次激发的k空间数据；对所述多次激发的k空间数据进行逆傅立叶变换，以得到多次激发的图像域数据；以及对所述多次激发的图像域数据进行合并以生成所需图像。根据本专利技术的一个的实施例，其中，通过以下公式恢复所述待恢复数据点的k空间数据：其中，i,i′∈(1,Ns),j,j′∈(1,Nc)，(m,n)为所述待恢复数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di,j(m,n)为所述待恢复数据点在第i次激发中第j个通道对应的k空间数据，(m′,n′)为在所述待恢复数据点所在的预设范围内的已采集到的数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di′,j′(m′,n′)为在第i′次激发过程中第j′个通道在所述待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的数据点(m′,n′)的k空间数据，A为所述预设范围，Ns为总激发次数，Nc为总通道数，Ns和Nc为正整数，w(i′,j′,m′,n′)为第i′次激发、第j′个通道、数据点(m′,n′)对应的权重系数。根据在本专利技术的一个实施例，其中，通过以下公式恢复所述待恢复数据点的k空间数据：其中，i,i′∈(1,Ns),j,j′∈(1,Nc),k,k′∈(1,NSA)，(m,n)为所述待恢复数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di,j,k(m,n)为所述待恢复数据点在第k次采集、第i次激发中第j个通道对应的k空间数据，(m′,n′)为在所述待恢复数据点所在的预设范围内的已采集到的数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di′,j′,k′(m′,n′)为在第k′次采集、第i′次激发过程中第j′个通道在所述待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的数据点(m′,n′)的k空间数据，A为所述预设范围，Ns为总激发次数，Nc为总通道数，NSA为总的采集次数，Ns、Nc和NSA为正整数，w(i′,j′,m′,n′,k′)为第k′次采集、第i′次激发、第j′个通道、数据点(m′,n′)对应权重系数。根据本专利技术的一个实施例，所述根据待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的多次激发的降采的k空间数据恢复所述待恢复数据点的k空间数据，以获得多次激发的k空间数据，具体包括：根据每次激发得到的降采的k空间数据分别对每次激发中与已采集到的相位编码线相邻的未采集的相位编码线进行恢复；通过以下公式根据多次激发的已采集到的相位编码线和恢复得到的相位编码线对所述预设范围内其他未采集的相位编码线进行恢复：其中，i,i′∈(1,Ns),j,j′∈(1,Nc),k,k′∈(1,NSA)，(m,n)为所述待恢复数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di,j(m,n)为所述待恢复数据点在第i次激发中第j个通道对应的k空间数据，(m′,n′)为在所述待恢复数据点所在的预设范围内的已采集到的数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di′,j′(m′,n′)为在第i′次激发过程中第j′个通道在所述待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的数据点(m′,n′)的k空间数据，A为所述预设范围，Ns为总激发次数，Nc为总通道数，Ns和Nc为正整数，w(i′,j′,m′,n′)为第i′次激发、第j′个通道、数据点(m′,n′)对应的权重系数。根据本专利技术的一个实施例，所述根据采集到的多次激发的降采的k空间数据恢复每次激发中预设范围内未采集到的k空间数据，以获得多次激发的k空间数据据，具体包括：根据每次激发得到的降采的k空间数据分别对每次激发中与已采集到的相位编码线相邻的未采集的预设数量的相位编码线进行恢复；通过以下公式根据多次激发的已采集到的相位编码线和恢复得到的相位编码线对所述预设范围内其他未采集的相位编码线进行恢复：其中，i,i′∈(1,Ns),j,j′∈(1,Nc),k,k′∈(1,NSA)，(m,n)为所述待恢复数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di,j,k(m,n)为所述待恢复数据点在第k次采集、第i次激发中第j个通道对应的k空间数据，(m′,n′)为在所述待恢复数据点所在的预设范围内的已采集到的数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di′,j′,k′(m′,n′)为在第k′次采集、第i′次激发过程中第j′个通道在所述待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的数据点(m′,n′)的k空间数据，A为所述预设范围，Ns为总激发次数，Nc为总通道数，NSA为总的采集次数，Ns、Nc和NSA为正整数，w(i′,j′,m′,n′,k′)为第k′次采集、第i′次激发、第j′个通道、数据点(m′,n′)对应的权重系数。根据本专利技术的一个实施例，其中，根据每次激发得到的降采的k空间数据利用GRAPPA算法分别对每次激发中与已采集到的相位编码线相邻的未采集的相位编码线进行恢复。根据本专利技术的一个实施例，所述信号采集主要为带导航数据的多次激发EPI扩散成像或多次激发螺旋扩散成像。根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于多次激发的磁共振扩散成像方法，其特征在于，包括以下步骤：对被测目标进行多次激发，并在每次激发的过程中对所述被测目标进行信号采集，以获取多次激发的降采的k空间数据；根据待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的多次激发的降采的k空间数据恢复所述待恢复数据点的k空间数据，以获得多次激发的k空间数据；对所述多次激发的k空间数据进行逆傅立叶变换，以得到多次激发的图像域数据；以及对所述多次激发的图像域数据进行合并以生成所需图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于多次激发的磁共振扩散成像方法，其特征在于，包括以下步骤：对被测目标进行多次激发，并在每次激发的过程中对所述被测目标进行信号采集，以获取多次激发的降采的k空间数据，其中，通过单通道线圈进行信号采集，或者通过多通道线圈进行信号采集；根据待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的多次激发的降采的k空间数据恢复所述待恢复数据点的k空间数据，以获得多次激发的k空间数据；其中，通过以下公式恢复所述待恢复数据点的k空间数据：其中，i,i′∈(1,Ns),j,j′∈(1,Nc)，(m,n)为所述待恢复数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di,j(m,n)为所述待恢复数据点在第i次激发中第j个通道对应的k空间数据，(m′,n′)为在所述待恢复数据点所在的预设范围内的已采集到的数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di′,j′(m′,n′)为在第i′次激发过程中第j′个通道在所述待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的数据点(m′,n′)的k空间数据，A为所述预设范围，Ns为总激发次数，Nc为总通道数，Ns和Nc为正整数，w(i′,j′,m′,n′)为第i′次激发、第j′个通道、数据点(m′,n′)对应的权重系数；和或，通过以下公式恢复所述待恢复数据点的k空间数据：其中，i,i′∈(1,Ns),j,j′∈(1,Nc),k,k′∈(1,NSA)，(m,n)为所述待恢复数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di,j,k(m,n)为所述待恢复数据点在第k次采集、第i次激发中第j个通道对应的k空间数据，(m′,n′)为在所述待恢复数据点所在的预设范围内的已采集到的数据点在频率编码方向和相位编码方向的坐标，di′,j′,k′(m′,n′)为在第k′次采集、第i′次激发过程中第j′个通道在所述待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的数据点(m′,n′)的k空间数据，A为所述预设范围，Ns为总激发次数，Nc为总通道数，NSA为总的采集次数，Ns、Nc和NSA为正整数，w(i′,j′,m′,n′,k′)为第k′次采集、第i′次激发、第j′个通道、数据点(m′,n′)对应的权重系数；对所述多次激发的k空间数据进行逆傅立叶变换，以得到多次激发的图像域数据；以及对所述多次激发的图像域数据进行合并以生成所需图像。2.如权利要求1所述的基于多次激发的磁共振扩散成像方法，其特征在于，所述根据待恢复数据点所在的预设范围内已采集到的多次激发的降采的k空间数据恢复所述待恢复数据点的k空间数据，以获得多次激发的k空间数据，具体包括：根据每次激发得到的降采的k空间数据分别对每次激发中与已采集到的相位编码线相邻的未采集的相位编码线进行恢复；通过以下公式根据多次激发的已采集到的相位编码线和恢复得到的相位编码线对所述预设范围内其他未采集的相位编码线进行恢复：

【专利技术属性】
技术研发人员：郭华，马晓栋，张喆，戴二鹏，苑纯，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11