用于核磁共振图像重建的方法、系统和装置制造方法及图纸

一种核磁共振图像重建的方法，可以包括：通过磁共振扫描仪获取磁共振信号，并根据磁共振信号生成k空间的图像数据。该方法还可以包括将图像数据分为多个期相。多个期相中的每个期相可以具有第一计数的条辐。条辐可以表示用于填充k空间的轨迹。该方法还可以包括将多个期相的图像数据分成多个组，并基于多个组确定参考图像。每个参考图像可以对应于至少一个期相的图像数据。该方法还可以包括基于参考图像和多个期相的图像数据，重建图像序列。

Methods, Systems and Devices for NMR Image Reconstruction

【技术实现步骤摘要】
用于核磁共振图像重建的方法、系统和装置优先权声明本申请要求于2018年6月14日提交的美国申请US16/008,296的优先权，其内容通过引用结合于此。
本申请一般涉及磁共振成像技术，更具体地，涉及用于磁共振图像重建的方法和系统。
技术介绍
磁共振成像系统广泛用于医学诊断。磁共振成像系统使用强磁场和射频(RF)技术来生成待扫描对象的图像。在磁共振扫描期间，对象(例如，心跳)的运动可能导致磁共振图像中出现运动伪影和/或噪声。最近已经开发了一些技术来减少由于对象的运动引起的这种伪影。例如，心电图(ECG)门控技术已被用于实时重建心脏电影-磁共振图像的过程中。然而，使用这种方法的磁共振成像系统的操作者可能需要通过，例如，调整与用于获取磁共振信号的脉冲序列相关的大量参数(例如，触发延迟、触发窗口)，以识别导致对象运动的心脏或呼吸事件，以减少心脏运动对心脏电影-磁共振图像的影响，并且可能是繁重且耗时的。因此，期望提供用于重建心脏电影-磁共振图像的系统和方法，而无需手动识别由于对象运动导致的心脏或呼吸事件。
技术实现思路
根据本申请的一个方面，提供了一种在磁共振成像系统上实现的方法。磁共振成像系统可包括磁共振扫描仪和计算设备。计算设备可以包括至少一个处理器和至少一个存储设备。该方法可以包括由磁共振扫描仪获取磁共振信号，并且由至少一个处理器根据磁共振信号生成k空间的图像数据。该方法还可以包括由至少一个处理器将K空间的图像数据分为多个期相。多个期相中的每个期相可以具有第一计数的条辐，并且条辐可以表示用于填充k空间的轨迹。该方法还可以包括由至少一个处理器将K空间的图像数据的多个期相分成多个组。多个组中的每组可以包括多个期相中的至少一个期相的K空间的图像数据。该方法还可以包括由至少一个处理器基于多个组来确定参考图像。参考图像的每个参考图像可以对应于多个期相中的至少一个期相的K空间的图像数据。该方法还可以包括由至少一个处理器基于参考图像和多个期相的K空间的图像数据，重建图像序列。在一些实施例中，图像序列可以包括目标图像，可以将图像数据分为多个期相。该方法还可以包括确定用于重建目标图像的时间分辨率。该方法还可以包括确定用于获取磁共振信号的重复时间，并基于时间分辨率和重复时间确定第一计数的条辐。该方法还可以包括基于第一计数的条辐将图像数据分为多个期相。在一些实施例中，可以将多个期相的图像数据分成多个组。该方法可以包括确定多个期相的第一部分。第一部分中的期相计数可以等于多个组的组计数。该方法还可以包括将第一部分的每个期相分至多个组的特定组中。该方法还可以包括将第二部分的每个期相分至多个组的特定组中。在一些实施例中，可以将第二部分中的每个期相分至多个组的特定组中。对于第二部分中的每个期相，该方法还可以包括从第一部分的期相中确定与第二部分中的每个期相具有最小距离的第一期相。该方法还可以包括将第二部分中的每个期相分至第一期相所属的同一组中。在一些实施例中，该方法还包括获取低通滤波器。通过该低通滤波器，可以对第二部分中的每个期相的图像数据以及第一部分中的每个期相的图像数据进行过滤。通过所述低通滤波器，还可以确定第一部分的每个期相的过滤后图像数据，以及第二部分的每个期相的过滤后图像数据。在一些实施例中，该方法还可以包括确定第一目标函数。第一目标函数可以包括第一项和第二项。第一项可以表示第二部分中的每个期相的过滤后图像数据与第一部分中的某个期相的过滤后图像数据之间的距离。第二项可以表示第二部分中的每个期相的过滤后图像数据与第一部分的第二期相的过滤后图像数据之间的距离。第二期相可以与第一部分的某个期相相邻。该方法还可以包括基于第一目标函数从第一部分确定第一期相。在一些实施例中，该方法还可以包括确定第一目标函数的至少两个值。至少两个值中的每个可以对应于图像数据的第一部分的某个期相。该方法还可以包括根据第一目标函数的至少两个值确定最小值，并且根据第一目标函数的至少两个值确定与最小值对应的第一期相。在一些实施例中，第一目标函数可以进一步包括第三项，该第三项表示第二部分中的每个期相的过滤后图像数据与第一部分的第三期相的过滤后图像数据之间的距离。第三期相可以与第一部分的某个期相相邻。在一些实施例中，图像序列可以包括目标图像，并且该方法还可以包括基于参考图像和多个期相的图像数据确定第二目标函数。第二目标函数可以包括保真项和第一正则项。保真项可以表示与估计图像相关联的频域中的估计图像数据与多个期相的图像数据之间的差异。第一正则项可以表示估计图像和参考图像之间的差异。该方法还可以包括通过执行至少两次迭代，基于第二目标函数来确定目标图像。在一些实施例中，对于至少两次迭代中的每次迭代，该方法可以进一步包括基于估计图像确定第二目标函数的值更新估计图像。该方法还可以包括当条件被满足时，将估计图像确定为目标图像。在一些实施例中，该方法可以进一步包括确定模型，其被配置为用于将估计图像传送到频域中的估计图像数据。模型可以与磁共振扫描仪的线圈灵敏度相关联。该方法还可以包括基于模型确定保真项。在一些实施例中，第二目标函数还可以包括在频域中约束目标图像的稀疏性的第二正则项。根据本申请的另一方面，提供了一种磁共振成像系统。该系统可以包括磁共振扫描仪和计算设备。计算设备可包括存储可执行指令的至少一个存储设备，以及至少一个与所述至少一个存储设备通信的处理器。在执行可执行指令时，使所述系统执行所述磁共振图像重建方法。根据本申请的另一方面，提供了一种非暂时性的计算机可读介质，该介质存储计算机指令，所述计算机指令在执行时执行所述磁共振图像重建方法。根据本申请的另一方面，提供了一种磁共振成像装置，包括：获取模块，用于通过所述磁共振扫描仪获取磁共振信号；以及根据所述磁共振信号，通过所述至少一个处理器生成k空间的图像数据；分类模块，用于通过所述至少一个处理器将所述k空间的所述图像数据分为多个期相，所述多个期相中的每个期相具有第一计数的条辐，所述条辐表示用于填充所述k空间的轨迹；以及通过所述至少一个处理器，将所述多个期相的所述k空间的所述图像数据分成多个组，所述多个组中的每组包括所述多个期相中的至少一个期相的所述k空间的所述图像数据。图像重建模块，用于通过所述至少一个处理器基于所述多个组确定参考图像，所述参考图像中的每个参考图像对应于所述多个期相中的至少一个期相的所述k空间的所述图像数据；以及通过所述至少一个处理器，基于所述参考图像和所述多个期相的所述k空间的所述图像数据，重建图像序列。本申请的一部分附加特性可以在下面的描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解，本申请的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本申请的特征可以通过对以下描述的具体实施例的各种方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。附图说明本申请将通过示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例是非限制性的示例性实施例，在这些实施例中，各图中相同的编号表示相似的结构，其中：图1是根据本申请的一些实施例所示的示例性磁共振成像系统的示意图；图2是根据本申请的一些实施例所示的可在其上实现处理引擎的示例性计算设备的硬件和/或软件组件的示意图；图3是根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核磁共振图像重建方法，所述方法包括：通过磁共振扫描仪获取磁共振信号；根据所述磁共振信号，通过至少一个处理器生成k空间的图像数据；通过所述至少一个处理器将所述k空间的所述图像数据分为多个期相，所述多个期相中的每个期相具有第一计数的条辐，所述条辐表示用于填充所述k空间的轨迹；通过所述至少一个处理器，将所述多个期相的所述k空间的所述图像数据分成多个组，所述多个组中的每组包括所述多个期相中的至少一个期相的所述k空间的所述图像数据；通过所述至少一个处理器基于所述多个组确定参考图像，所述参考图像中的每个参考图像对应于所述多个期相中的至少一个期相的所述k空间的所述图像数据；以及通过所述至少一个处理器，基于所述参考图像和所述多个期相的所述k空间的所述图像数据，重建图像序列。

【技术特征摘要】
2018.06.14 US 16/008,2961.一种核磁共振图像重建方法，所述方法包括：通过磁共振扫描仪获取磁共振信号；根据所述磁共振信号，通过至少一个处理器生成k空间的图像数据；通过所述至少一个处理器将所述k空间的所述图像数据分为多个期相，所述多个期相中的每个期相具有第一计数的条辐，所述条辐表示用于填充所述k空间的轨迹；通过所述至少一个处理器，将所述多个期相的所述k空间的所述图像数据分成多个组，所述多个组中的每组包括所述多个期相中的至少一个期相的所述k空间的所述图像数据；通过所述至少一个处理器基于所述多个组确定参考图像，所述参考图像中的每个参考图像对应于所述多个期相中的至少一个期相的所述k空间的所述图像数据；以及通过所述至少一个处理器，基于所述参考图像和所述多个期相的所述k空间的所述图像数据，重建图像序列。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述图像序列包括目标图像；以及将所述图像数据分为多个期相包括：确定用于重建所述目标图像的时间分辨率；确定用于获取所述磁共振信号的重复时间；基于所述时间分辨率和所述重复时间，确定所述第一计数；以及基于所述第一计数，将所述图像数据分为所述多个期相。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述多个期相的所述图像数据分成多个组包括：确定所述多个期相的第一部分，所述第一部分中的期相计数等于所述多个组的组计数；将所述第一部分中的每个期相分别分至所述多个组中的特定组中；以及将所述第二部分中的每个期相分至所述多个组的特定组中。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述第二部分中的每个期相分至所述多个组的特定组中包括：对于所述第二部分中的每个期相：从所述第一部分的期相中确定与所述第二部分中的每个期相具有最小距离的第一期相；以及将所述第二部分中的每个期相分至所述第一期相所属的同一组中。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：获取低通滤波器；通过所述低通滤波器，对所述第二部分中的每个期相的图像数据以及所述第一部分中的每个期相的图像数据进行过滤；以及确定所述第一部分的每个期相的过滤后图像数据，以及所述第二部分的每个期相的过滤后图像数据。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕靖原，丁彧，刘琦，徐健，
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