相位分布及相位校正方法和装置以及磁共振成像方法和装置制造方法及图纸

为了即使存在局部干扰时也能计算精确的相位图并执行这种相位校正，对通过磁共振成像得到的图像进行低通滤波（７０２），检测其滤波后的值与滤波前的值的比值不超过预定比值的像素位置（７０４），计算除这些点的像素数据外的相位分布，从邻近像素位置的相位来估计所述被排除点的相位而提供补偿，以便使相位图完整。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及相位分布测量方法和装置、相位校正方法和装置、及磁共振成像方法和装置，更具体地说，涉及用于测量通过磁共振成像得到的图像的相位分布的方法和装置、涉及用于基于测量的相位分布来校正像素数据的相位的方法和装置、以及涉及获得基于相位校正像素数据的水和类脂物的图像的磁共振成像方法和装置。
技术介绍
在磁共振成像装置中，在容纳成像对象的空间形成恒定磁场，在恒定磁场空间形成梯度磁场和高频磁场，根据成像对象的自旋所产生的磁共振信号来形成(重构)图像。由于化学位移，类脂物的磁共振信号频率与水的磁共振信号频率不同，因此根据频率不同可以利用相位差分别对水和类脂物成像。磁共振信号的相位受恒定磁场强度的非均匀性影响，因此为了分别对水和类脂物成像而不受磁场非均匀性的影响，计算表示恒定磁场非均匀性的相位分布、即相位图，并据此进行图像的相位校正。通过对每一个像素计算用复数表示的图像数据的相位来得到相位图。为了得到精确的相位图，首先用低通滤波器处理图像来去除噪声。图1示出典型的一维图像的相位图的概念。取相位图的原点作为恒定磁场的中心。原点的相位为0。该图是相位图，其中恒定磁场强度具有线性梯度并且相位按照与原点的距离线性变化。当相位超过+π时，它回到-π侧，而当它超过-π时，它回到+π侧，如该图的(a)所示。换句话说，产生相位卷回(wrap around)。因此，在存在卷回的部分进行卷回校正、即解卷(unwrapping)，以便得到没有卷回的相位图，如该图的(b)所示。根据相邻像素的图像数据的相位差的绝对值是否2π来检测卷回是否出现，对于检测到卷回的像素，将2π以与相位差的符号相反的符号加到像素的图像数据的相位上。当作为计算相位图的初步步骤而对图像进行低通滤波时，由于成像对象的磁化的变化、由于类脂物的相位变化、由于血液循环或身体移动或噪声的幻像，在某些位置局部地干扰像素数据。在这些位置，看来好像存在卷回相位状态，但据此不能通过执行解卷来得到精确的相位图。另外，如果磁场的不均匀性是非线性的话，则相位图包含高阶分量。必须设置低通滤波，以便去除这些高阶分量，但是不容易进行这种低通滤波设置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供相位分布测量方法和装置，即使存在局部相位干扰时它也能计算精确的相位图，提供利用该计算的相位图的相位校正方法和装置，以及产生执行这种相位校正的磁共振成像方法和装置。本专利技术的又一个目的是提供相位校正的方法和装置，它使得容易进行包括高频分量的相位校正；并且提供磁共振成像的方法和装置，用于执行这样的校正。源于解决上述问题的一个方面的本专利技术是一种相位分布测量方法，它包括如下步骤对通过磁共振成像得到的图像进行低通滤波；通过比较低通滤波前的图像和低通滤波后的图像的每一个对应像素的像素数据来检测这样的像素位置对该像素位置而言，其低通滤波后的值与低通滤波前的值的比值不超过预定的比值；排除检测到的像素位置的像素数据，根据低通滤波前的图像或低通滤波后的图像来计算相位分布；以及通过从邻近像素位置的相位来估计被计算的相位分布中所述被排除的像素的相位而进行补偿。在源于这一方面的本专利技术中，比较低通滤波前和低通滤波后的图像的每一个对应像素的像素数据，检测存在相位干扰的像素位置，计算将这些像素位置的像素数据排除在外的相位图，然后通过从邻近像素位置的相位来估计被排除的像素位置的相位而进行补偿，以便得到没有异常的相位图。源于解决上述问题的另一个方面的本专利技术是一种相位分布测量装置，它包括如下单元滤波单元，它对通过磁共振成像得到的图像进行低通滤波；像素位置检测单元，它通过比较低通滤波前的图像和低通滤波后的图像的每一个对应像素的像素数据来检测这样的像素位置对该像素位置而言，其低通滤波后的值与低通滤波前的值的比值不超过预定的比值；相位分布计算单元，它排除检测到的像素位置的像素数据，根据低通滤波前的图像或低通滤波后的图像来计算相位分布；以及相位补偿单元，它通过从邻近像素位置的相位来估计所计算的相位分布中所述被排除的像素位置的相位而进行补偿。在源于这一方面的本专利技术中，由像素位置检测单元比较低通滤波前和低通滤波后的图像的每一个对应像素的像素数据，以便检测存在相位干扰的像素位置，由相位分布计算单元计算将这些像素位置的像素数据排除在外的相位图，然后由相位补偿单元进行补偿，相位补偿单元通过从邻近像素位置的相位来估计被排除的像素位置的相位，以便得到没有异常的相位图。源于解决上述问题的另一个方面的本专利技术是一种相位校正方法，它包括如下步骤对通过磁共振成像得到的图像进行低通滤波；通过比较低通滤波前的图像和低通滤波后的图像的每一个对应像素的像素数据来检测这样的像素位置对该像素位置而言，其低通滤波后的值与低通滤波前的值的比值不超过预定的比值；排除检测到的像素位置的像素数据，根据低通滤波前的图像或低通滤波后的图像来计算相位分布；通过从邻近像素位置的相位来估计所计算的相位分布中所述被排除的像素位置的相位而进行补偿；以及利用补偿后的相位分布对图像进行相位校正。在源于这一方面的本专利技术中，比较低通滤波前和低通滤波后的图像的每一个对应像素的像素数据，检测存在相位干扰的像素位置，计算将这些像素位置的像素数据排除在外的相位图，然后通过从邻近像素位置的相位来估计被排除的像素位置的相位而进行补偿，以便得到没有异常的相位图。然后利用这一相位图对图像数据进行相位校正。源于解决上述问题的另一个方面的本专利技术是一种相位校正方法，它包括如下步骤对通过磁共振成像得到的图像进行低通滤波；根据低通滤波后的图像计算相位分布；根据所计算的相位分布对所述低通滤波前图像进行相位校正；再次对相位校正后的图像进行低通滤波；根据新的低通滤波后的图像来计算新的相位分布；以及根据新计算的相位分布对相位校正后的图像进行新的相位校正。在源于这一方面的本专利技术中，从低通滤波后的图像来计算第一相位图，根据这一相位图对低通滤波前的图像进行相位校正，再次对相位校正后的图像进行低通滤波，从这一图像计算第二相位图，然后按第二相位图对原按第一相位图进行相位校正后的图像进行相位校正。通过重复这种相位校正许多次，得到包含高阶分量的相位图。源于解决上述问题的一个方面的本专利技术是一种相位校正装置，它包括滤波单元，它对通过磁共振成像得到的图像进行低通滤波；像素位置检测单元，它通过比较低通滤波前的图像和低通滤波后的图像的每一个对应像素的像素数据来检测这样的像素位置对该像素位置而言，其低通滤波后的值与低通滤波前的值的比值不超过预定的比值；相位分布计算单元，它通过排除检测到的像素位置的像素数据，根据低通滤波前的图像或低通滤波后的图像来计算相位分布；相位补偿单元，它通过从邻近像素位置的相位来估计所计算的相位分布中所述被排除的像素位置的相位而进行补偿；以及相位校正单元，它利用补偿后的相位分布对图像进行相位校正。在源于这一方面的本专利技术中，由像素位置检测单元比较低通滤波前和低通滤波后的图像的每一个对应像素的像素数据，以便检测存在相位干扰的像素位置，由相位分布计算单元计算将这些像素位置的像素数据排除在外的相位图，然后由相位补偿单元通过从邻近像素位置的相位来估计被排除的像素位置的相位而进行补偿，以便得到没有异常的相位图。然后由相位校正单元利用这种相位图对图像数据进行相位校正。源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种相位校正方法，它包括如下步骤：对通过磁共振成像得到的图像进行低通滤波，以产生低通滤波图像；根据所述低通滤波图像来计算相位分布，以提供所计算的相位分布；根据所述计算的相位分布来对所述低通滤波前的图像进行相位校正，以提供相位校正图像；对所述相位校正图像进行低通滤波，以提供新的低通滤波图像；根据所述新的低通滤波图像来计算新的相位分布，以提供新的计算相位分布；以及根据所述新的计算相位分布来对所述相位校正图像进行相位校正。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：三好光晴，
申请(专利权)人：GE医疗系统环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]