一种磁共振多通道射频线圈B1场测量通道融合方法技术

本发明专利技术涉及磁共振成像技术领域，具体为一种磁共振多通道射频线圈B1场测量通道融合方法，包括下列步骤：步骤(S1)获取磁共振图像；步骤(S2)求解噪声概率密度分布函数Ψ(s

【技术实现步骤摘要】
一种磁共振多通道射频线圈B1场测量通道融合方法


[0001]本专利技术涉及磁共振成像
，具体为一种磁共振多通道射频线圈B1场测量通道融合方法。

技术介绍

[0002]磁共振成像是一种应用广泛的临床诊断成像技术。在磁共振成像过程中，非均匀的射频磁场(B1场)会降低成像的质量。目前，通常使用B1场测量技术获取实际的B1场空间分布图像，并利用这些测量结果对非均匀性进行补偿，以提高磁共振成像的质量。
[0003]在临床实践中，多通道射频线圈已成为磁共振成像系统的常规配置。多通道射频线圈能够同时采集多组磁共振信号。在使用B1场测量技术获取B1场空间分布图像时，需要对来自不同通道的信号进行通道融合。目前，广泛采用的融合方法是基于幅值图像平方和加权法(SharmaA，TadankiS，JankiewiczM，GrissomWA.Highly
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acceleratedBloch
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Siegert|B1+|mappingusingjoint autocalibratedparallelimagereconstruction.MagnResonMed.2014Apr；71(4):1470
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7.)。
[0004]对于多通道射频线圈，不同通道的抗噪声干扰能力并不相同：在空间上，靠近线圈通道的成像区域信号较强，抗噪声干扰能力也较强；而在远离该通道的区域，信号较弱，抗噪声干扰能力也较弱。然而，当前的方法仅使用各通道的幅值信号，并未考虑多通道射频线圈的噪声特点以及噪声对B1场测量的影响。由于噪声干扰在实际磁共振成像中无法避免，因此在B1场测量中，当前方法无法有效抑制噪声干扰，导致出现较大的计算误差，从而降低了测量的B1场准确性。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种磁共振多通道射频线圈B1场测量通道融合方法。该方法充分考虑了实际磁共振成像中噪声的影响，能够有效降低噪声对B1场测量的干扰，从而获取高准确度的B1场图像。
[0006]本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0007]一种磁共振多通道射频线圈B1场测量通道融合方法，包括下列步骤：
[0008]步骤(S1)获取磁共振图像：在磁共振成像系统中，采用多通道射频线圈配置，将成像物体放置在磁共振系统中，进行磁共振扫描，获取磁共振图像；
[0009]步骤(S2)求解噪声概率密度分布函数Ψ(s
n
)：在磁共振图像上选取无成像物体的区域作为背景区域，背景区域由于无成像物体，理想情况下不产生信号，即灰度为0，在实际扫描中由于噪声存在时，该区域的信号灰度值由噪声s
n
产生不为0的值，统计背景区域上灰度分布，做出灰度直方图，根据灰度直方图，拟合得出曲线表达式，该表达式即为噪声概率密度分布函数Ψ(s
n
)；
[0010]步骤(S3)求解多通道射频线圈第i个通道信号s的概率密度分布函数由于
第i个通道上所接受的信号s为未受噪声影响的信号与噪声s
n
之和，即因此第i个通道信号s的概率密度分布函数可由如下公式获得：
[0011][0012]步骤(S4)求出通道融合后的信号s似然函数L(Φ(s))：在磁共振成像中，每个通道的信号s互不相关，各通道采集含有噪声的信号s为独立样本，根据公式(1)给出第i个通道信号s的概率密度分布函数，此时信号s的似然函数L(Φ(s))的表示公式为：
[0013][0014]步骤(S5)求似然函数L(Φ(s))最大值：对L(Φ(s))求导，并令其为0，假设：
[0015][0016]根据求导公式(7)，可得出各通道融合后的无偏估计的表达式
[0017][0018]步骤(S6)求解B1场空间分布图：与B1场关系可由磁共振信号布鲁赫方程公式描述，公式如下：
[0019][0020]通过公式(9)可求解每个体素的B1值，遍历磁共振图像的所有体素，即可求解B1场空间分布。
[0021]优选地，步骤(S1)中成像物体可为体模、动物或人体。
[0022]优选地，步骤(S2)中若无成像物体的区域较小，可选择成像物体结构均匀的区域作为背景区域，此时在求噪声的灰度直方图时，需减去该区域图像灰度的均值。
[0023]优选地，步骤(S2)中在根据灰度直方图拟合概率密度函数过程中，优选使用简单函数进行拟合，以降低计算的复杂度。
[0024]优选地，简单函数包括线性或指数函数。
[0025]优选地，步骤(S3)中由于变量的加、减操作在概率密度分布函数上也为相同的加、减操作，故第i个通道上磁共振信号信号可以为单次磁共振扫描的信号，也可以为多次扫描信号的加、减操作。
[0026]优选地，步骤(S4)中L(Φ(s))采用对数形式定义：
[0027][0028]上述公式(5)，在步骤(S5)中求最大值时的结果与公式(3)相同。
[0029]本专利技术的有益效果是：
[0030]本专利技术提供了一种磁共振多通道射频线圈B1场测量通道融合方法，可应用于噪声不可避免的实际磁共振成像情况下。该方法利用各通道上信号的概率密度函数，提供了合理的通道融合方案，通过无偏估计对测量信号进行处理，有效抑制噪声的影响，从而获得高准确性的B1空间分布图像。该方法完全基于数据处理操作实现，无特殊要求于硬件系统和软件。
[0031]通过本专利技术的方法，可以在实际磁共振成像中充分考虑噪声的影响，通过通道融合获得更准确的B1场测量结果。相比当前方法，本专利技术的方法能够更有效地消除噪声干扰，提高测量的准确性，并最终提高磁共振成像的质量。本专利技术的磁共振多通道射频线圈B1场测量通道融合方法在实际应用中具有广泛的可行性和实用性，可为临床磁共振成像提供更高质量的图像数据。
附图说明
[0032]下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明：
[0033]图1为本专利技术的步骤流程图；
[0034]图2为本专利技术采用的磁共振扫描序列图；
[0035]图3为本专利技术所获取的磁共振扫描图像；
[0036]图4为本专利技术噪声概率密度函数曲线示意图；
[0037]图5为本专利技术B1空间分布测量结果示意图。
具体实施方式
[0038]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合附图以及实施例对本专利技术进一步阐述。
[0039]如图1所示，一种磁共振多通道射频线圈B1场测量通道融合方法，具体实施步骤如下：
[0040]步骤(S1)获取磁共振图像：
[0041]在磁共振成像系统中，采用多通道射频线圈配置，将成像物体放置在磁共振系统中，进行磁共振扫描，获取磁共振图像。
[0042]具体的，磁共振成像扫描序列并无特殊要求，只需在磁共振信号中包含B1场信息即可，如常规的梯度回波，自旋回波等序列。成像物体可为体模、动物或人体，成像区域无特殊要求；对多通道射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁共振多通道射频线圈B1场测量通道融合方法，其特征在于：包括下列步骤：步骤(S1)获取磁共振图像：在磁共振成像系统中，采用多通道射频线圈配置，将成像物体放置在磁共振系统中，进行磁共振扫描，获取磁共振图像；步骤(S2)求解噪声概率密度分布函数Ψ(s
n
)：在磁共振图像上选取无成像物体的区域作为背景区域，背景区域由于无成像物体，理想情况下不产生信号，即灰度为0，在实际扫描中由于噪声存在时，该区域的信号灰度值由噪声s
n
产生不为0的值，统计背景区域上灰度分布，做出灰度直方图，根据灰度直方图，拟合得出曲线表达式，该表达式即为噪声概率密度分布函数Ψ(s
n
)；步骤(S3)求解多通道射频线圈第i个通道信号s的概率密度分布函数由于第i个通道上所接受的信号s为未受噪声影响的信号与噪声s
n
之和，即因此第i个通道信号s的概率密度分布函数可由如下公式获得：步骤(S4)求出通道融合后的信号s似然函数L(Φ(s))：在磁共振成像中，每个通道的信号s互不相关，各通道采集含有噪声的信号s为独立样本，根据公式(2)给出第i个通道信号s的概率密度分布函数，此时信号s的似然函数L(Φ(s))的表示公式为：步骤(S5)求似然函数L(Φ(s))最大值：对L(Φ(s))求导，并令其为0，假设：根据求导公式(7)，可得出各通道融合后的无偏估计的表达式根据求导公式(7)，可得出各通道融合后的无偏估计的表达式步...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩继钧，任印豪，高云钰，南翔，
申请(专利权)人：安徽医科大学，
类型：发明
国别省市：