一种基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法及系统技术方案

一种基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法，包括6个步骤，得到最终图像。该基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法具有响应性好、简明有效、计算复杂度低和较高的稳定性的优点。与现有技术相比，本发明专利技术的基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法产生的有益效果有：(1)本发明专利技术利用人工稀疏对并行成像算法进行改进，重建图像的伪影更少、噪声更低且信噪比更高。(2)本发明专利技术应用范围广，可以用于心脏动态成像和肝脏动态增强成像等。(3)本发明专利技术可以应用于数量不同线圈通道，如2‑128个线圈通道。

【技术实现步骤摘要】
一种基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法及系统
本专利技术涉及磁共振图像重建领域，特别涉及一种基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法及系统。
技术介绍
磁共振成像软组织分辨率高，成像参数多，且无电离辐射，目前在临床上是一种常规检查手段。磁共振成像的一个主要缺点是数据采集时间较长，因而导致成像速度较慢。多通道采集技术与并行成像算法的出现，使得磁共振成像速度大大加快。临床上常用的并行成像方法包括SENSE(sensitivityencoding)、GRAPPA(generalizedautocalibratingpartiallyparallelacquisitions)等。SPIRiT是一种GRAPPA类的并行成像方法，在计算权重系数所利用的数据不仅有已知的采样数据，还有未知采样数据，因此SPIRiT能更有效地使用数据，从而得到比GRAPPA更精确的解。SPIRiT的基本思想是同时满足数据的一致性和校准数据的一致性。但是，当加速倍数越高，g-factor越大时，SPIRiT重建得到的图像的信噪比越差，表现为噪声很大，混叠伪影难以消除，得到的重建磁共振图像存在质量差的问题。因此针对现有技术不足，提供一种基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法及系统以解决现有技术不足甚为必要。
技术实现思路
本专利技术的其中一个目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法。该基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法具有响应性好、简明有效、计算复杂度低和较高的稳定性的优点。本专利技术的上述目的通过以下技术措施实现：提供一种基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法,包括如下步骤：步骤一、将动态磁共振图像降采样的k-t空间数据定义为初始k-t空间数据，对初始k-t空间数据逐帧进行并行成像图像重建，得到初始图像；步骤二、对步骤一得到的初始图像进行去噪处理，得到去噪图像；步骤三、对步骤二得到的去噪图像进行傅里叶变换，得到变换k-t空间数据；步骤四、将初始k-t空间数据减去步骤三得到的变换k-t空间数据，得到人工稀疏k-t空间数据；步骤五、将步骤四得到的人工稀疏k-t空间数据逐帧进行并行成像图像重建，得到人工稀疏图像；步骤六、将步骤二得到的去噪图像与步骤五得到的人工稀疏图像求和，得到最终图像。优选的，上述步骤一具体为，将动态磁共振图像降采样的k-t空间数据定义为初始k-t空间数据，对初始k-t空间数据的逐帧经过SENSE方法进行并行成像图像重建，得到初始图像。优选的，上述步骤一具体为，将动态磁共振图像降采样的k-t空间数据定义为初始k-t空间数据，对初始k-t空间数据逐帧经过GRAPPA方法进行并行成像图像重建，得到初始图像。优选的，上述步骤一具体为，将动态磁共振图像降采样的k-t空间数据定义为初始k-t空间数据，对初始k-t空间数据的逐帧经过SPIRiT方法进行并行成像图像重建，得到初始图像。优选的，上述步骤五具体为，将步骤四得到的人工稀疏k-t空间数据逐帧经过SENSE方法进行并行成像图像重建，得到人工稀疏图像。优选的，上述步骤五具体为，将步骤四得到的人工稀疏k-t空间数据逐帧经过GRAPPA方法进行并行成像图像重建，得到人工稀疏图像。优选的，上述步骤五具体为，将步骤四得到的人工稀疏k-t空间数据逐帧经过SPIRiT方法进行并行成像图像重建，得到人工稀疏图像。优选的，上述步骤二具体为，对步骤一得到的初始图像进行时间维PCA去噪处理，得到去噪图像。本专利技术的基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法包括如下步骤：步骤一、将动态磁共振图像降采样的k-t空间数据定义为初始k-t空间数据，对初始k-t空间数据逐帧进行并行成像图像重建，得到初始图像；步骤二、对步骤一得到的初始图像进行去噪处理，得到去噪图像；步骤三、对步骤二得到的去噪图像进行傅里叶变换，得到变换k-t空间数据；步骤四、将初始k-t空间数据减去步骤三得到的变换k-t空间数据，得到人工稀疏k-t空间数据；步骤五、将步骤四得到的人工稀疏k-t空间数据逐帧进行并行成像图像重建，得到人工稀疏图像；步骤六、将步骤二得到的去噪图像与步骤五得到的人工稀疏图像求和，得到最终图像。该基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法具有响应性好、简明有效、计算复杂度低和较高的稳定性的优点。与现有技术相比，本专利技术的基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法产生的有益效果有：(1)本专利技术利用人工稀疏对并行成像算法进行改进，重建图像的伪影更少、噪声更低且信噪比更高。(2)本专利技术应用范围广，可以用于心脏动态成像和肝脏动态增强成像等。(3)本专利技术可以应用于数量不同线圈通道，如2-128个线圈通道。本专利技术的另一目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种基于人工稀疏的动态磁共振图像重建系统。该基于人工稀疏的动态磁共振图像重建系统具有响应性好、简明有效、计算复杂度低和较高的稳定性的优点。本专利技术的上述目的通过以下技术措施实现：提供采用如上述的基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法。该基于人工稀疏的动态磁共振图像重建系统设置有数据提取模块，用于获取降采样k-t空间数据。所述图像重建模块，用于根据所述步骤一至步骤六的方法进行磁共振图像重建。所述数据提取模块和图像重建模块电连接。该基于人工稀疏的动态磁共振图像重建系统具有响应性好、简明有效、计算复杂度低和较高的稳定性的优点。附图说明利用附图对本专利技术作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本专利技术的任何限制。图1为本专利技术的基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法流程示意图。图2为收缩期和舒张期心脏电影成像的图像，其中图2的(a)为收缩期和舒张期心脏电影成像的参考图像；图2的(b)为利用现有技术中GRAPPA算法重建得到的收缩期和舒张期心脏电影成像的8倍加速重建结果；图2的(c)为利用现有技术中SPIRiT算法重建得到的收缩期和舒张期心脏电影成像的8倍加速重建结果；图2的(d)为利用本专利技术重建得到的收缩期和舒张期心脏电影成像的8倍加速重建结果。图3的(a)为图2的(b)与图2的(a)的绝对误差图，图3的(b)为图2的(c)与图2的(a)的绝对误差图，图3的(c)为图2的(d)与图2的(a)的绝对误差图。图4为现有技术中SPIRiT算法、现有技术中GRAPPA算法和本专利技术的标准均方根误差结果对比图。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1。一种基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法，如图1所示，包括如下步骤：步骤一、将动态磁共振图像降采样的k-t空间数据定义为初始k-t空间数据，对初始k-t空间数据逐帧进行并行成像图像重建，得到初始图像；步骤二、对步骤一得到的初始图像进行去噪处理，得到去噪图像；步骤三、对步骤二得到的去噪图像进行傅里叶变换，得到变换k-t空间数据；步骤四、将初始k-t空间数据减去步骤三得到的变换k-t空间数据，得到人工稀疏k-t空间数据；步骤五、将步骤四得到的人工稀疏k-t空间数据逐帧进行并行成像图像重建，得到人工稀疏图像；步骤六、将步骤二得到的去噪图像与步骤五得到的人工稀疏图像求和，得到最终图像。其中步骤一具体为，将动态磁共振图像降采样的k-t空间数据定义为初始k-t空间数据，对初始k-t空间数据的逐帧经过SENSE方法进行并行成像图像重建，得到初始图像。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法,其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将动态磁共振图像降采样的k‑t空间数据定义为初始k‑t空间数据，对初始k‑t空间数据逐帧进行并行成像图像重建，得到初始图像；步骤二、对步骤一得到的初始图像进行去噪处理，得到去噪图像；步骤三、对步骤二得到的去噪图像进行傅里叶变换，得到变换k‑t空间数据；步骤四、将初始k‑t空间数据减去步骤三得到的变换k‑t空间数据，得到人工稀疏k‑t空间数据；步骤五、将步骤四得到的人工稀疏k‑t空间数据逐帧进行并行成像图像重建，得到人工稀疏图像；步骤六、将步骤二得到的去噪图像与步骤五得到的人工稀疏图像求和，得到最终图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法,其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将动态磁共振图像降采样的k-t空间数据定义为初始k-t空间数据，对初始k-t空间数据逐帧进行并行成像图像重建，得到初始图像；步骤二、对步骤一得到的初始图像进行去噪处理，得到去噪图像；步骤三、对步骤二得到的去噪图像进行傅里叶变换，得到变换k-t空间数据；步骤四、将初始k-t空间数据减去步骤三得到的变换k-t空间数据，得到人工稀疏k-t空间数据；步骤五、将步骤四得到的人工稀疏k-t空间数据逐帧进行并行成像图像重建，得到人工稀疏图像；步骤六、将步骤二得到的去噪图像与步骤五得到的人工稀疏图像求和，得到最终图像。2.根据权利要求1所述的基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法,其特征在于：所述步骤一具体为，将动态磁共振图像降采样的k-t空间数据定义为初始k-t空间数据，对初始k-t空间数据逐帧经过SENSE方法进行并行成像图像重建，得到初始图像。3.根据权利要求1所述的基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法,其特征在于：所述步骤一具体为，将动态磁共振图像降采样的k-t空间数据定义为初始k-t空间数据，对初始k-t空间数据逐帧经过GRAPPA方法进行并行成像图像重建，得到初始图像。4.根据权利要求1所述的基于人工稀疏的动态磁共振图像重建方法,其特征在于：所述步骤一具体为，将动态磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智峰，徐中标，冯衍秋，张鞠成，王志康，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：广东,44