图像重建方法、装置及设备制造方法及图纸

本申请公开了一种图像重建方法、装置及设备，涉及医疗图像技术领域，利用短轴不混叠的图像域数据形成满采k空间数据，无需预扫描图像即可适用于其他窄带的解卷叠，节省采样时间的同时，获得稳定的图像解卷叠效果。其中方法包括：获取对象图像序列采集过程中长轴为读出方向的目标窄带；针对处于目标窄带中k空间数据在短轴方向上进行虚拟扩充处理，得到处理后目标窄带的k空间数据；根据所述处理后目标窄带的k空间数据，获取适用重建算法的满采k空间数据；利用所述适用重建算法的满采k空间数据对除所述目标窄带之外的其他窄带的k空间数据进行解卷叠，并结合所有解卷叠之后的窄带进行图像重建。图像重建。图像重建。

【技术实现步骤摘要】
图像重建方法、装置及设备


[0001]本申请涉及医疗图像
，尤其是涉及到一种图像重建方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是现代医学影像中主要的成像方式之一，其基本原理是利用磁共振现象，采用射频激励激发人体中的氢质子，利用梯度场进行空间位置编码，随后使用接收线圈接收带位置信息的信号，最终通过傅里叶变换重建出图像信息。
[0003]考虑到磁共振成像具有极佳的软组织成像能力，能为临床诊断提供许多独特的对比度。但由于空间位置编码过程的扫描速度较慢，容易受到运动的影响，尤其是在腹部成像的情况下，病人如果不能配合屏气或者呼吸不稳，导致门控制效率低下，并会给图像带来伪影，影响后续诊断。PROPELLER成像是一种可以自动减少运动伪影的MRI数据采集方式，具有特殊的采集轨道，由多条经过K空间中心的窄带(blade)采集组合而成，多个blade之间均匀分布，从而覆盖整个k空间。这里每个blade相当于一个低分辨率的k空间，长轴为读出，短轴为相位编码方向，短轴的长度又称blade的宽度。在将PROPELLER成像应用于人体腹部的扫描场景中，由于人体腹部的结构是扁长的，在进行横断面扫描的时候，左右方向为长轴前后方向为短轴；在进行矢状面扫描的时候，前后方向为短轴，头脚方向为长轴；读出方向随着blade的角度转动，当相位编码方向转动到长轴的时候，容易引起图像的卷叠伪影。
[0004]为了解决图像的卷叠伪影问题，通常会利用SENSE成像技术进行虚拟的扩大扫描视野，或者增加相位编码的过采集，这样可以把图像中的卷叠伪影部分推到感兴趣区域的边缘，然而，SENSE成像技术受到预扫描范围的大小限制，而预扫描通常和成像是分开进行的，可能由于错层产生一系列伪影；增加相位编码的过采集同时保证空间分辨率的情况下，会增加扫描的时间长度，且并不会增加图像信噪比，使得采集到的图像序列难以在临床应用，因此，上述两种方式很难获得稳定的图像解卷叠效果，甚至会带来更多伪影和扫描时间成本。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供了一种图像重建方法、装置及设备，主要目的在于解决现有技术中利用Sense成像技术进行虚拟的扩大扫描视野，或者增加相位编码的过采集很难获得较稳定的图像解卷叠效果。
[0006]根据本申请的第一个方面，提供了一种图像重建方法，该方法包括：
[0007]获取对象图像序列采集过程中长轴为读出方向的目标窄带；
[0008]针对处于目标窄带中k空间数据在短轴方向上进行虚拟扩充处理，得到处理后目标窄带的k空间数据；
[0009]根据所述处理后目标窄带的k空间数据，获取适用重建算法的满采k空间数据；
[0010]利用所述适用重建算法的满采k空间数据对除所述目标窄带之外的其他窄带的k
空间数据进行解卷叠，并结合所有解卷叠之后的窄带进行图像重建。
[0011]进一步地，所述获取对象图像序列采集过程中长轴为读出方向的目标窄带，具体包括：
[0012]通过读取医疗成像协议记录扫描适用的各种参数中成像的定位参数，得到成像平面和相位编码方向；
[0013]根据所述成像平面和相位编码方向，确定对象图像序列采集过程中长轴为读出方向的目标窄带。
[0014]进一步地，所述目标窄带的数据处于k空间，所述针对处于目标窄带中k空间数据在短轴方向上进行虚拟扩充处理，得到处理后目标窄带的k空间数据，具体包括：
[0015]将所述处于目标窄带中k空间数据逆傅立叶变换到图像域，得到处于目标窄带中图像域数据；
[0016]在所述图像域对所述处于目标窄带中图像域数据在短轴方向上进行填零或者白噪声处理，以扩大视野，得到图像域中目标窄带的图像域数据；
[0017]利用傅立叶变换将所述图像域中目标窄带的图像域数据变换到k空间，得到处理后目标窄带的k空间数据。
[0018]进一步地，所述根据所述处理后目标窄带的k空间数据，获取适用重建算法的满采k空间数据，具体包括：
[0019]根据所述目标窄带中的k空间数据大小，从所述处理后目标窄带的k空间数据中截取中心数据；
[0020]将所述中心数据旋转，获取适用重建算法的满采k空间数据。
[0021]进一步地，所述根据所述目标窄带中的k空间数据大小，从所述处理后目标窄带的k空间数据中截取中心数据，具体包括：
[0022]根据所述目标窄带中的k空间数据在相位编码方向的大小，提取k空间中心的宽度；
[0023]以所述k空间中心的宽度作为依据，从所述处理后目标窄带的k空间数据中截取中心数据。
[0024]进一步地，所述将所述中心数据旋转，获取适用重建算法的满采k空间数据，具体包括：
[0025]将所述中心数据旋转后形成处于k空间中心圆区域的k空间数据；
[0026]针对所述处于k空间中心圆区域的k空间数据截取其内接正方形内的k空间数据，确定为适用重建算法的满采k空间数据。
[0027]进一步地，所述利用所述适用重建算法的满采k空间数据对除所述目标窄带之外的其他窄带的k空间数据进行解卷叠，并结合所有解卷叠之后的窄带进行图像重建，具体包括：
[0028]利用所述适用重建算法的满采k空间数据作为训练集，计算降采样插值核函数对应的插值权重系数；
[0029]根据所述插值权重系数对除所述目标窄带之外的其他窄带的k空间数据进行卷积插值处理，并结合所有解卷叠之后的窄带进行图像重建。
[0030]根据本申请的第二个方面，提供了一种图像重建装置，该装置包括：
[0031]第一获取单元，用于获取对象图像序列采集过程中长轴为读出方向的目标窄带；
[0032]处理单元，用于针对处于目标窄带中k空间数据在短轴方向上进行虚拟扩充处理，得到处理后目标窄带的k空间数据；
[0033]第二获取单元，用于根据所述处理后目标窄带的k空间数据，获取适用重建算法的满采k空间数据；
[0034]重建单元，用于利用所述适用重建算法的满采k空间数据对除所述目标窄带之外的其他窄带的k空间数据进行解卷叠，并结合所有解卷叠之后的窄带进行图像重建。
[0035]进一步地，所述第一获取单元包括：
[0036]读取模块，用于通过读取医疗成像协议记录扫描适用的各种参数中成像的定位参数，得到成像平面和相位编码方向；
[0037]确定模块，用于根据所述成像平面和相位编码方向，确定对象图像序列采集过程中长轴为读出方向的目标窄带。
[0038]进一步地，所述目标窄带的数据处于k空间，所述处理单元包括：
[0039]第一变换模块，用于将所述处于目标窄带中k空间数据逆傅立叶变换到图像域，得到处于目标窄带中图像域数据；
[0040]处理模块，用于在所述图像域对所述处于目标窄带中图像域数据在短轴方向上进行填零或者白噪声处理，以扩大视野，得到图像域中目标窄带的图像域数据；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像重建方法，其特征在于，包括：获取对象图像序列采集过程中长轴为读出方向的目标窄带；针对处于目标窄带中k空间数据在短轴方向上进行虚拟扩充处理，得到处理后目标窄带的k空间数据；根据所述处理后目标窄带的k空间数据，获取适用重建算法的满采k空间数据；利用所述适用重建算法的满采k空间数据对除所述目标窄带之外的其他窄带的k空间数据进行解卷叠，并结合所有解卷叠之后的窄带进行图像重建。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取对象图像序列采集过程中长轴为读出方向的目标窄带，具体包括：通过读取医疗成像协议记录扫描适用的各种参数中成像的定位参数，得到成像平面和相位编码方向；根据所述成像平面和相位编码方向，确定对象图像序列采集过程中长轴为读出方向的目标窄带。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标窄带的数据处于k空间，所述针对处于目标窄带中k空间数据在短轴方向上进行虚拟扩充处理，得到处理后目标窄带的k空间数据，具体包括：将所述处于目标窄带中k空间数据逆傅立叶变换到图像域，得到处于目标窄带中图像域数据；在所述图像域对所述处于目标窄带中图像域数据在短轴方向上进行填零或者白噪声处理，以扩大视野，得到图像域中目标窄带的图像域数据；利用傅立叶变换将所述图像域中目标窄带的图像域数据变换到k空间，得到处理后目标窄带的k空间数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述处理后目标窄带的k空间数据，确定适用重建算法的满采k空间数据，具体包括：根据所述目标窄带中的k空间数据大小，从所述处理后目标窄带的k空间数据中截取中心数据；将所述中心数据旋转，获取适用重建算法的满采k空间数据。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标窄带中的k空间数据大小，从所述处理后目标窄带的k空间数据中截取中心数据，具体包括：根据所述目标窄带中的k空间数据在相位编码方向的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁佳，蒋先旺，
申请(专利权)人：上海东软医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：