磁共振成像系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法技术方案

本发明专利技术涉及运动医学，尤其涉及一种磁共振成像系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法，该方法包括设置扫描周期，获取在任意扫描周期K空间内的待成像部位的扫描信号集，待成像部位包含有运动特征；根据运动特征在待成像部位的分布信息对扫描信号集进行相位分析，获取分析结果；检测运动特征在扫描周期内的运动幅度，确定运动幅度对各扫描信息集内的相位的影响系数；根据影响系数对分析结果进行更正，并将更正之后的扫描信号作为待转换信号集。针对运动特征对相位的影响程度进行更正，使得更正后的信号集能够有效消除运动特征的影响，使得成像后的磁共振图像更加清晰，有效降低运动特征对图像质量的影响，提高磁共振图像的质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
磁共振成像系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法


[0001]本专利技术涉及运动医学领域，尤其涉及一种磁共振成像系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法。

技术介绍

[0002]在磁共振成像技术中，磁共振信号空间称为K空间，即为傅里叶变换空间，将磁共振扫描采集获得的磁共振信号填入到K空间中，将K空间数据经傅里叶逆变换即可得到磁共振图像。运动干扰一直以来是制约磁共振成像质量的一个棘手问题，特别是在对某些部位的扫描中，例如腹部扫描、心脏扫描，人体的呼吸或心脏的跳动会造成运动伪影，从而影响磁共振成像质量。
[0003]公开号为CN103777162A的专利文献公开了一种磁共振成像K空间运动伪影矫正并行采集重建方法，该方法包括：将被成像物体置于磁共振成像系统中，获取用于填充K空间的磁共振信号；分多个叶片对K空间进行采集，叶片间的K空间几何关系为旋转某一角度；对采集的各个叶片按照PROPELLER算法进行校正，计算出叶片间由于刚体运动造成的数据变化，计算出每一个叶片的运动校准系数；对每一个叶片，分别选取合适的其他叶片，将其他叶片按照运动校准系数变换到该叶片的笛卡尔坐标系下，计算叶片缺失数据的方向上线圈合并系数；根据计算出的系数填补叶片缺失的数据；对所有的叶片进行过同样的操作后，每一个叶片数据已经填补完毕，则按照PROPELLER算法填补完整的K空间，经过适当的变换至图像域后得到图像。
[0004]但是，基于叶片数据进行因运动引起的数据补偿的方式对于图像的成像质量提升存在局限性。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种磁共振成像系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法，可以解决现有技术中的磁共振成像质量存在局限性的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供一种磁共振成像系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法，包括：
[0007]设置扫描周期，获取在任意扫描周期K空间内的待成像部位的扫描信号集，所述待成像部位包含有运动特征；
[0008]根据所述运动特征在待成像部位的分布信息对所述扫描信号集进行相位分析，获取分析结果；
[0009]检测所述运动特征在扫描周期内的运动幅度，确定所述运动幅度对各扫描信息集内的相位的影响系数；
[0010]根据所述影响系数对所述分析结果进行更正，并将更正之后的扫描信号作为待转换信号集；
[0011]将所述待转换信号集经过傅里叶变换形成待成像部位的磁共振图像。
[0012]进一步地，根据所述运动特征在待成像部位的分布信息对所述扫描信号集进行相位分析，获取分析结果包括：
[0013]将所述待成像部分进行分区，设定每个区的面积均为S1；
[0014]在任意区内均设置有多个像素点，每个像素点对应一个相位信息，所述相位信息为在磁场作用下，该像素点受到各个方向上的相位和；
[0015]获取任意像素点的相位信息中包含的运动特征的相位分量，以根据在任意区内运动特征的分布密度，以确定所述运动特征的相位分量在所述相位信息中的占比。
[0016]进一步地，根据在任意区内运动特征的分布密度，以确定所述运动特征的相位分量在所述相位信息中的占比包括：
[0017]对于面积为S1的任意区，设置有分布密度区间p1
‑
p2，其中p1为分布密度区间的极大值，p2为分布密度区间的极小值；
[0018]若任意区内运动特征的分布密度≤p2，则表示运动特征在该区的分布稀疏；
[0019]若p1>任意区内运动特征的分布密度>p2，则表示运动特征在该区的分布适中；
[0020]若任意区内运动特征的分布密度≥p1，则表示运动特征在该区的分布密集。
[0021]进一步地，所述运动特征为血管内的血液流动，所述成像部分为大脑。
[0022]进一步地，检测所述运动特征在扫描周期内的运动幅度，确定所述运动幅度对各扫描信息集内的相位的影响系数包括：
[0023]在扫描周期内，设置有若干时间段，检测所有时间段内的运动幅度；
[0024]将所有时间段的运动幅度的均值作为扫描周期内的运动幅度；
[0025]预先设置有标准幅度值；
[0026]若运动幅度的均值≥标准幅度值，则选择第一影响系数k1作为运动幅度在当前扫描周期对相位的影响系数；
[0027]若运动幅度的均值<标准幅度值，则选择第二影响系数k2作为运动幅度在当前扫描周期对相位的影响系数，其中第一影响系数k1>第二影响系数k2。
[0028]进一步地，检测所述运动特征在扫描周期内的运动幅度，确定所述运动幅度对各扫描信息集内的相位的影响系数包括：
[0029]在扫描周期内，设置有若干时间段，检测所有时间段内的运动幅度；
[0030]预先设置有标准幅度值；
[0031]确定多个时间段内的运动幅度分别与标准幅度值之间的关系，确定正差值的数量n1以及正差值总和s1；
[0032]确定负差值的数量n2以及负差值总和s2；
[0033]扫描周期内的运动幅度＝标准幅度值+((s1+s2)/(n1+n2))；
[0034]再将扫描周期的运动幅度与所述标准幅度值的大小进行比较，并根据比较结果选择第一影响系数k1或第二影响系数k2。
[0035]进一步地，当选择第一影响系数k1对扫描信息集内的相位进行修正时，将运动特征在该区的分布密集的区域对应的相位进行削减；
[0036]当选择第二影响系数k2对扫描信息集内的相位进行修正时，将运动特征在该区的分布密集的区域对应的相位进行削减；
[0037]采用第一影响系数k1进行相位削减，削减之后的相位为€＝€0
×
(1
‑
k1)；
[0038]采用第二影响系数k2进行相位削减，削减之后的相位为€＝€0
×
(1
‑
k2)，其中€0为初始相位。
[0039]进一步地，根据所述影响系数对所述分析结果进行更正，并将更正之后的扫描信号作为待转换信号集包括：
[0040]对于任意区设置坐标系，并将坐标原点设置在运动特征上，分别确定在该区内的各个像素点对应的坐标参数，以所述运动特征所在的像素点设置为一级区域，并设置有第一标识m1；
[0041]距离所述运动特征的距离≤L1的区域设置为二级区域，并设置有第二标识m2；
[0042]距离所述运动特征的距离>L1的区域设置为三级区域，并设置有第三标识m3，所述一级区域、二级区域和三级区域的面积为S1。
[0043]进一步地，根据所述影响系数对所述分析结果进行更正包括：
[0044]识别所述数据集内的标识信息；
[0045]根据所述标识信息进行更正。
[0046]进一步地，当确定数据集内的标识信息为第一标识信息，则将对应的相位进行削减；
[0047]当确定数据集内的标识信息为第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁共振成像系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法，其特征在于，包括：设置扫描周期，获取在任意扫描周期K空间内的待成像部位的扫描信号集，所述待成像部位包含有运动特征；根据所述运动特征在待成像部位的分布信息对所述扫描信号集进行相位分析，获取分析结果；检测所述运动特征在扫描周期内的运动幅度，确定所述运动幅度对各扫描信息集内的相位的影响系数；根据所述影响系数对所述分析结果进行更正，并将更正之后的扫描信号作为待转换信号集；将所述待转换信号集经过傅里叶变换形成待成像部位的磁共振图像。2.根据权利要求1所述的磁共振成像系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法，其特征在于，根据所述运动特征在待成像部位的分布信息对所述扫描信号集进行相位分析，获取分析结果包括：将所述待成像部分进行分区，设定每个区的面积均为S1；在任意区内均设置有多个像素点，每个像素点对应一个相位信息，所述相位信息为在磁场作用下，该像素点受到各个方向上的相位和；获取任意像素点的相位信息中包含的运动特征的相位分量，以根据在任意区内运动特征的分布密度，以确定所述运动特征的相位分量在所述相位信息中的占比。3.根据权利要求2所述的磁共振成像系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法，其特征在于，根据在任意区内运动特征的分布密度，以确定所述运动特征的相位分量在所述相位信息中的占比包括：对于面积为S1的任意区，设置有分布密度区间p1
‑
p2，其中p1为分布密度区间的极大值，p2为分布密度区间的极小值；若任意区内运动特征的分布密度≤p2，则表示运动特征在该区的分布稀疏；若p1>任意区内运动特征的分布密度>p2，则表示运动特征在该区的分布适中；若任意区内运动特征的分布密度≥p1，则表示运动特征在该区的分布密集。4.根据权利要求3所述的磁共振成像系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法，其特征在于，所述运动特征为血管内的血液流动，所述成像部分为大脑。5.根据权利要求4所述的磁共振成像系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法，其特征在于，检测所述运动特征在扫描周期内的运动幅度，确定所述运动幅度对各扫描信息集内的相位的影响系数包括：在扫描周期内，设置有若干时间段，检测所有时间段内的运动幅度；将所有时间段的运动幅度的均值作为扫描周期内的运动幅度；预先设置有标准幅度值；若运动幅度的均值≥标准幅度值，则选择第一影响系数k1作为运动幅度在当前扫描周期对相位的影响系数；
若运动幅度的均值<标准幅度值，则选择第二影响系数k2作为运动幅度在当前扫描周期对相位的影响系数，其中第一影响系数k...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立，汪小东，
申请(专利权)人：中科微影浙江医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：