磁共振成像水脂图像分离方法、装置及磁共振成像系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例中公开了一种磁共振成像水脂图像分离方法、装置及磁共振成像系统。其中，方法包括：在一个重复时间内获取两个叶片的回波数据，每个叶片的回波数据为采用相同的读出梯度极性获取的至少两组回波数据，并被分别填充到至少两个k空间中；其中，不同组的回波数据具有不同回波时间；以叶片为单位，根据每个叶片的至少两个k空间中的数据得到所述叶片的至少两个叶片图像，利用每个叶片的所述至少两个叶片图像进行Dixon水脂分离计算，得到所述叶片的水图像和脂肪图像；将所有叶片的水图像合成为一个完整k空间的磁共振水图像，将所述叶片的脂肪图像合成为一个完整k空间的磁共振脂肪图像。本发明专利技术实施例中的技术方案能够实现高效的水脂图像分离。效的水脂图像分离。效的水脂图像分离。

【技术实现步骤摘要】
磁共振成像水脂图像分离方法、装置及磁共振成像系统


[0001]本专利技术涉及磁共振成像
，特别是一种磁共振成像水脂图像分离方法、装置及磁共振成像系统。

技术介绍

[0002]在磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)系统中，由于人体内部脂肪中的氢原子核和水中的氢原子核所处的分子环境不同，使得它们的共振频率不相同；当脂肪和其他组织的氢质子同时受到射频脉冲激励后，它们的驰豫时间也不相同。在不同的回波时间采集信号，脂肪组织和水表现出不同的相位以及信号强度。
[0003]狄克逊(Dixon)法是在磁共振成像中用以产生纯水质子图像的方法，其基本原理是分别采集水和脂肪质子的同相位(In Phase)和反相位(Out phase)两种回波信号，两种不同相位的信号通过运算，各产生一幅纯水质子的图像和纯脂肪质子的图像，从而达到脂肪抑制的目的。目前存在有多种Dixon水脂图像分离方法，包括：单点Dixon法、两点Dixon法和三点Dixon法等。
[0004]在基于Dixon的快速自旋回波(Turbo Spin Echo，TSE，也称Fast Spin Echo，FSE) 脉冲序列中，射频(RF)脉冲序列包括90
°
激发脉冲和180
°
重聚脉冲(也叫复相脉冲)，在相邻两个重聚脉冲之间(即一个回波间距内)可以采集到多个回波(echo)。对应不同重聚脉冲的相应位置的各个回波构成一组回波，比如：重聚脉冲1后出现的第一个回波、重聚脉冲2后出现的第一个回波、
……
、重聚脉冲n后出现的第一个回波可构成一组回波，重聚脉冲1后出现的第二个回波、重聚脉冲2后出现的第二个回波、
……
、重聚脉冲n后出现的第二个回波可构成另一组回波。每一组回波都可独立重建出一幅图像。由于不同回波所带的幅值和相位信息不同，通过进一步计算可以分别重建纯水图像和纯脂肪图像。
[0005]考虑到目前的水脂图像分离方法中有些需要进行相位校正，有些则对成像过程中的呼吸运动等移动比较敏感，容易产生运动伪影，因此本领域内的技术人员还在致力于寻找其它的解决方案。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术实施例中一方面提出了一种磁共振成像水脂图像分离方法，另一方面提出了一种磁共振成像水脂图像分离装置及磁共振成像系统，用以实现高效的水脂图像分离。
[0007]本专利技术实施例中提出的一种磁共振成像水脂图像分离方法，包括：在一个重复时间内获取两个叶片的回波数据，每个叶片的回波数据为采用相同的读出梯度极性获取的至少两组回波数据，所述至少两组回波数据被分别填充到至少两个k空间中；其中，不同组的回波数据具有不同回波时间，每组回波数据的回波个数等于一个重复时间内的回波链长度；以叶片为单位，根据每个叶片的至少两个k空间中的数据得到所述叶片的至少两个叶片图像，利用每个叶片的所述至少两个叶片图像进行Dixon水脂分离计算，得到所述叶片的水
图像和脂肪图像；将所有叶片的水图像合成为一个完整k空间的磁共振水图像，将所述叶片的脂肪图像合成为一个完整k空间的磁共振脂肪图像。
[0008]在一个实施方式中，得到所有叶片的水图像和脂肪图像之后，进一步包括：对每个叶片的水图像进行傅里叶变换，得到所述水图像对应的水k空间数据；将所述水k空间数据按照所述叶片在完整k空间中所对应的角度进行相应角度的旋转，得到所述叶片在设定角度下的水k空间数据；确定过采样的k空间中心区域，并从各叶片在所述设定角度下的水k空间数据中分别提取对应所述中心区域的数据，得到各叶片的水k空间中心区域数据；对所述各叶片的水k空间中心区域数据分别进行傅里叶变换，得到各叶片的过采样区域水图像；计算所有叶片的过采样区域水图像的灰度平均值；将每个叶片的过采样区域水图像的灰度值与所述灰度平均值分别进行相似度计算，在计算得到的相似度低于设定阈值时，将对应叶片的水图像和脂肪图像进行互换。
[0009]在一个实施方式中，所述在一个重复时间内获取两个叶片的回波数据包括：在一个重复时间内获取低于设定阈值的低b值的两个叶片的回波数据；所述利用每个叶片的所述至少两个叶片图像进行Dixon水脂分离计算，得到所述叶片的水图像和脂肪图像包括：利用每个叶片的所述至少两个叶片图像进行Dixon水脂分离计算，得到对应所述叶片的反应磁场均匀度的B0场图；根据所述叶片的B0场图以及所述叶片的至少两个叶片图像计算得到所述叶片的水图像和脂肪图像。
[0010]在一个实施方式中，进一步包括：存储所述B0场图；所述在一个重复时间内获取两个叶片的回波数据进一步包括：在一个重复时间内获取高于所述设定阈值的高b值的两个叶片的回波数据；所述利用每个叶片的所述至少两个叶片图像进行Dixon水脂分离计算，得到所述叶片的水图像和脂肪图像包括：根据所述叶片的至少两个叶片图像以及预先存储的对应所述叶片的B0场图，得到所述叶片的水图像和脂肪图像。
[0011]在一个实施方式中，所述根据每个叶片的至少两个k空间中的数据得到所述叶片的至少两个叶片图像包括：对每个叶片的每个k空间中的数据按照其他叶片位置填充0的方式得到低分辨率的完整k空间数据，对所述低分辨率的完整k空间数据进行傅里叶变换，得到对应所述k空间的一个叶片图像；所述将所有叶片的水图像合成为一个完整k 空间的磁共振水图像，将所述叶片的脂肪图像合成为一个完整k空间的磁共振脂肪图像包括：对每个叶片的水图像和脂肪图像分别进行傅里叶变换得到所述叶片的低分辨率的完整k空间的水图像数据和脂肪图像数据；从所述低分辨率的完整k空间的水图像数据中提取出对应所述叶片的有效k空间水图像数据，从所述低分辨率的完整k空间的脂肪图像数据中提取出对应所述叶片的有效k空间脂肪图像数据；利用所有叶片的有效k空间水图像数据重建出高分辨率的完整k空间的水图像数据，利用所有叶片的有效k空间脂肪图像数据重建出高分辨率的完整k空间的脂肪图像数据；对所述高分辨率的完整k 空间的水图像数据和脂肪图像数据分别进行傅里叶变换，得到所述完整k空间的磁共振水图像和脂肪图像数据。
[0012]本专利技术实施例中提出的一种磁共振成像水脂图像分离装置，包括：数据获取单元，在一个重复时间内获取两个叶片的回波数据，每个叶片的回波数据为采用相同的读出梯度极性获取的至少两组回波数据，所述至少两组回波数据被分别填充到至少两个k空间中；其中，不同组的回波数据具有不同回波时间，每组回波数据的回波个数等于一个重复时间内的回波链长度；和水脂分离单元；所述水脂分离单元包括：第一水脂分离模块，用于以叶片
为单位，根据每个叶片的至少两个k空间中的数据得到所述叶片的至少两个叶片图像，利用每个叶片的所述至少两个叶片图像进行Dixon水脂分离计算，得到所述叶片的水图像和脂肪图像；和第二水脂分离模块，用于将所有叶片的水图像合成为一个完整k空间的磁共振水图像，将所述叶片的脂肪图像合成为一个完整k空间的磁共振脂肪图像。
[0013]在一个实施方式中，所述水脂分离单元进一步包括：水脂图像辨析模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁共振成像水脂图像分离方法，其特征在于，包括：在一个重复时间内获取两个叶片的回波数据，每个叶片的回波数据为采用相同的读出梯度极性获取的至少两组回波数据，所述至少两组回波数据被分别填充到至少两个k空间中；其中，不同组的回波数据具有不同回波时间，每组回波数据的回波个数等于一个重复时间内的回波链长度(S22)；以叶片为单位，根据每个叶片的至少两个k空间中的数据得到所述叶片的至少两个叶片图像，利用每个叶片的所述至少两个叶片图像进行Dixon水脂分离计算，得到所述叶片的水图像和脂肪图像(S24)；将所有叶片的水图像合成为一个完整k空间的磁共振水图像，将所述叶片的脂肪图像合成为一个完整k空间的磁共振脂肪图像(S26)。2.根据权利要求1所述的磁共振成像水脂图像分离方法，其特征在于，得到所有叶片的水图像和脂肪图像之后，进一步包括：对每个叶片的水图像进行傅里叶变换，得到所述水图像对应的水k空间数据(S51)；将所述水k空间数据按照所述叶片在完整k空间中所对应的角度进行相应角度的旋转，得到所述叶片在设定角度下的水k空间数据(S52)；确定过采样的k空间中心区域，并从各叶片在所述设定角度下的水k空间数据中分别提取对应所述中心区域的数据，得到各叶片的水k空间中心区域数据(S53)；对所述各叶片的水k空间中心区域数据分别进行傅里叶变换，得到各叶片的过采样区域水图像(S54)；计算所有叶片的过采样区域水图像的灰度平均值(S55)；将每个叶片的过采样区域水图像的灰度值与所述灰度平均值分别进行相似度计算，在计算得到的相似度低于设定阈值时，将对应叶片的水图像和脂肪图像进行互换(S56～S58)。3.根据权利要求1或2所述的磁共振成像水脂图像分离方法，其特征在于，所述在一个重复时间内获取两个叶片的回波数据包括：在一个重复时间内获取低于设定阈值的低b值的两个叶片的回波数据；所述利用每个叶片的所述至少两个叶片图像进行Dixon水脂分离计算，得到所述叶片的水图像和脂肪图像包括：利用每个叶片的所述至少两个叶片图像进行Dixon水脂分离计算，得到对应所述叶片的反应磁场均匀度的B0场图；根据所述叶片的B0场图以及所述叶片的至少两个叶片图像计算得到所述叶片的水图像和脂肪图像。4.根据权利要求3所述的磁共振成像水脂图像分离方法，其特征在于，进一步包括：存储所述B0场图；所述在一个重复时间内获取两个叶片的回波数据进一步包括：在一个重复时间内获取高于所述设定阈值的高b值的两个叶片的回波数据；所述利用每个叶片的所述至少两个叶片图像进行Dixon水脂分离计算，得到所述叶片的水图像和脂肪图像包括：根据所述叶片的至少两个叶片图像以及预先存储的对应所述叶片的B0场图，得到所述叶片的水图像和脂肪图像。5.根据权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像水脂图像分离方法，其特征在于，所述根据每个叶片的至少两个k空间中的数据得到所述叶片的至少两个叶片图像包括：
对每个叶片的每个k空间中的数据按照其他叶片位置填充0的方式得到低分辨率的完整k空间数据，对所述低分辨率的完整k空间数据进行傅里叶变换，得到对应所述k空间的一个叶片图像；所述将所有叶片的水图像合成为一个完整k空间的磁共振水图像，将所述叶片的脂肪图像合成为一个完整k空间的磁共振脂肪图像包括：对每个叶片的水图像和脂肪图像分别进行傅里叶变换得到所述叶片的低分辨率的完整k空间的水图像数据和脂肪图像数据；从所述低分辨率的完整k空间的水图像数据中提取出对应所述叶片的有效k空间水图像数据，从所述低分辨率的完整k空间的脂肪图像数据中提取出对应所述叶片的有效k空间脂肪图像数据；利用所有叶片的有效k空间水图像数据重建出高分辨率的完整k空间的水图像数据，利用所有叶片的有效k空间脂肪图像数据重建出高分辨率的完整k空间的脂肪图像数据；对所述高分辨率的完整k空间的水图像数据和脂肪图像数据分别进行傅里叶变换，得到所述完整k空间的磁共振水图像和脂肪图像数据。6.一种磁共振成像水脂图像分离装置，其特征在于，包括：数据获取单元(610)，在一个重复时间内获取两个叶片的回波数据，每个叶片的回波数据为采用相同的读出梯度极性获取的至少两组回波数据，所述至少两组回波数据被分别填充到至少两个k空间中；其中，不同组的回波数据具有不同回波时间，每组回波数据的回波个数等于一个重复时间内的回波链长度；和水脂分离单元(620)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：周堃，董芳，刘薇，翁得河，
申请(专利权)人：西门子深圳磁共振有限公司，
类型：发明
国别省市：