基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法和系统技术方案

本申请涉及一种基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法和系统，所述方法包括：基于获取的梯度回波，对待扫描物体进行扫描；在扫描过程中，利用线扫描依次对所述梯度回波的重复周期进行相位编码，并采集各周期内不同时刻对应的一组相位编码线元，基于磁共振成像序列的K空间的帧数，将相位编码线元依次横向填充至各帧的相位编码行中，得到待扫描物体的磁共振信号，其中，在各周期的梯度回波结束时，基于重聚脉冲对残余横向磁化强度进行聚相，生成残余磁化信号，增强下一个周期的梯度回波信号；最后基于磁共振信号，生成待扫描物体的磁共振图像，采用本方法能够实现快速周期变化的磁共振成像，提高所获取的磁共振图像的信噪比和影像对比度。和影像对比度。和影像对比度。

【技术实现步骤摘要】
基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法和系统


[0001]本申请涉及磁共振成像序列
，特别是涉及一种基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法和系统。

技术介绍

[0002]在常规磁共振成像技术中，良好的空间分辨率往往是磁共振成像的一大优势，临床上通过磁共振成像技术来精确地对组织、器官进行高精度成像。然而，由于磁共振成像过程包含多次相位方向编码及频率方向编码，从技术上来说难以实现快速成像从而获取高时间分辨率的影像，因此，诸如在心脏起搏成像、均匀呼吸时隔膜肌成像、神经活动成像等依赖较高时间分辨率的需求对于磁共振成像技术而言成为了一个挑战。
[0003]在磁共振快速成像领域，我们通常采用梯度回波成像（GRE，gradient recalled echo），平面回波成像（EPI，echo planar imaging）等序列的变体来达到较高速的成像目的。这些序列可以产生较小回波，因此可以较大程度地缩短单次相位编码所需要的时间。同时，使用非常规的K空间填充技术，如螺旋采样，径向采样，刀片采样等方式，减少了相位编码的次数。然而使用这些磁共振成像方法，在极大地牺牲成像质量情况下，仅能实现最快约100ms每帧的成像速度，依然无法达到较短时间周期内多帧影像的目的。例如，如果需要观察在一个神经活动周期下的磁共振信号变化，那么必须在50ms内（常见神经活动周期）完成10余次的扫描成像。在现有的对神经活动进行磁共振成像策略中，采用小翻转角梯度回波序列FLASH(fast low
‑
angle shot)，能够使每次相位编码较快的完成，然而得到的磁共振成像的信噪比仍然较低，且成像对比度差。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在进行磁共振成像时获取到高信噪比、高对比度的磁共振图像的基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法和系统。
[0005]第一方面，本申请提供了一种基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法，所述方法包括：基于获取的梯度回波，对待扫描物体进行扫描，所述梯度回波由磁共振成像序列生成；在扫描过程中，依次对所述梯度回波的重复周期进行相位编码，且沿着所述梯度回波的周期重复方向采集各周期内不同时刻对应的一组相位编码线元，并基于所述磁共振成像序列的K空间的帧数，将所述相位编码线元依次横向填充至各帧所述K空间的相位编码行中，得到所述待扫描物体的磁共振信号，其中，在各周期的所述梯度回波结束时，基于所述梯度回波的残余横向磁化强度的重聚脉冲，对所述残余横向磁化强度进行聚相，生成残余磁化信号，所述残余磁化信号用于对下一个周期的所述梯度回波进行信号增强；基于所述磁共振信号，生成所述待扫描物体的磁共振图像。
[0006]在其中一个实施例中，所述依次对所述梯度回波的重复周期进行相位编码，且沿
着所述梯度回波的周期重复方向采集各周期内不同时刻对应的一组相位编码线元包括：基于所述磁共振成像序列在相位编码方向上的相位梯度脉冲，依次对所述梯度回波的重复周期进行相位编码；沿着所述梯度回波的周期重复方向采集各周期内不同时刻对应的一组相位编码线元。
[0007]在其中一个实施例中，所述在各周期的所述梯度回波结束时，基于所述梯度回波的残余横向磁化强度的重聚脉冲，对所述残余横向磁化强度进行聚相，生成残余磁化信号包括：在各周期的所述梯度回波结束时，在所述磁共振成像序列的相位编码方向上生成所述残余横向磁化强度的重聚脉冲，所述重聚脉冲与所述序列的相位梯度脉冲功率相等、极性相反；基于所述重聚脉冲，对所述残余横向磁化强度进行聚相，生成所述残余磁化信号。
[0008]在其中一个实施例中，所述基于所述磁共振信号，生成所述待扫描物体的磁共振图像包括：基于所述磁共振信号，采集所述待扫描物体的磁共振数据；基于所述磁共振数据，生成所述磁共振图像的数据矩阵；基于所述数据矩阵，利用离散傅里叶变换，重建所述磁共振图像。
[0009]在其中一个实施例中，所述基于所述数据矩阵，利用离散傅里叶变换，重构所述磁共振图像包括：基于所述数据矩阵，确定所述磁共振成像序列的K空间的第一信息，所述第一信息包括所述K空间的维度长度和维度复单位根；基于所述第一信息，利用所述离散傅里叶变换，生成所述数据矩阵对应的图像域的第二信息，重构所述磁共振图像。
[0010]在其中一个实施例中，所述获取梯度回波，对待扫描物体进行扫描之前包括：基于所述磁共振成像序列的激发脉冲，在所述磁共振成像序列的频率编码方向上利用散相梯度脉冲和聚相梯度脉冲，生成所述磁共振成像序列的梯度回波，所述散相梯度脉冲和所述聚相梯度脉冲的宽度相同、幅度相同、极性相反。
[0011]在其中一个实施例中，所述基于所述磁共振信号，生成所述待扫描物体的磁共振图像之后还包括：基于所述磁共振信号，计算对应的信号强度，并基于所述信号强度，确定所述磁共振图像的成像对比度。
[0012]第二方面，本申请还提供了一种基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像装置，所述装置包括：梯度回波模块，用于基于获取的梯度回波，对待扫描物体进行扫描，所述梯度回波由全稳态平衡进动磁共振成像序列生成；信号采集模块，用于在扫描过程中，依次对所述梯度回波的重复周期进行相位编码，且沿着所述梯度回波的周期重复方向采集各周期内不同时刻对应的一组相位编码线元，并基于所述磁共振成像序列的K空间的帧数，将所述相位编码线元依次横向填充至各帧所述K空间的相位编码行中，得到所述待扫描物体的磁共振信号，其中，在各周期的所述梯
度回波结束时，基于所述梯度回波的残余横向磁化强度的重聚脉冲，对所述残余横向磁化强度进行聚相，生成残余磁化信号，所述残余磁化信号用于对下一个周期的所述梯度回波进行信号增强；磁共振成像模块，用于基于所述磁共振信号，生成所述待扫描物体的磁共振图像。
[0013]第三方面，本申请还提供了一种磁共振成像系统，所述系统包括用于获取磁共振成像序列的扫描装置以及上述第二方面所述的基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像装置。
[0014]第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面的内容。
[0015]上述基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法和系统，通过由全稳态平衡进动磁共振成像序列生成的梯度回波，对待扫描物体进行扫描；在扫描过程中，依次对所述梯度回波的重复周期进行相位编码，且沿着所述梯度回波的周期重复方向采集各周期内不同时刻对应的一组相位编码线元，并基于所述磁共振成像序列的K空间的帧数，将所述相位编码线元依次横向填充至各帧所述K空间的相位编码行中，得到所述待扫描物体的磁共振信号，其中，在各周期的所述梯度回波结束时，基于所述梯度回波的残余横向磁化强度的重聚脉冲，对所述残余横向磁化强度进行聚相，生成残余磁化信号，所述残余磁化信号用于对下一个周期的所述梯度回波进行信号增强；基于所述磁共振信号，生成所述待扫描物体的磁共振图像，实现快速周期变化的磁共振成像，提高了所获取的磁共振图像的信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法，其特征在于，所述方法包括：基于获取的梯度回波，对待扫描物体进行扫描，所述梯度回波由全稳态平衡进动磁共振成像序列生成；在扫描过程中，依次对所述梯度回波的重复周期进行相位编码，且沿着所述梯度回波的周期重复方向采集各周期内不同时刻对应的一组相位编码线元，并基于所述磁共振成像序列的K空间的帧数，将所述相位编码线元依次横向填充至各帧所述K空间的相位编码行中，得到所述待扫描物体的磁共振信号，其中，在各周期的所述梯度回波结束时，基于所述梯度回波的残余横向磁化强度的重聚脉冲，对所述残余横向磁化强度进行聚相，生成残余磁化信号，所述残余磁化信号用于对下一个周期的所述梯度回波进行信号增强；基于所述磁共振信号，生成所述待扫描物体的磁共振图像。2.根据权利要求1所述的基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法，其特征在于，所述依次对所述梯度回波的重复周期进行相位编码，且沿着所述梯度回波的周期重复方向采集各周期内不同时刻对应的一组相位编码线元包括：基于所述磁共振成像序列在相位编码方向上的相位梯度脉冲，依次对所述梯度回波的重复周期进行相位编码；沿着所述梯度回波的周期重复方向采集各周期内不同时刻对应的一组相位编码线元。3.根据权利要求1所述的基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法，其特征在于，所述在各周期的所述梯度回波结束时，基于所述梯度回波的残余横向磁化强度的重聚脉冲，对所述残余横向磁化强度进行聚相，生成残余磁化信号包括：在各周期的所述梯度回波结束时，在所述磁共振成像序列的相位编码方向上生成所述残余横向磁化强度的重聚脉冲，所述重聚脉冲与所述序列的相位梯度脉冲功率相等、极性相反；基于所述重聚脉冲，对所述残余横向磁化强度进行聚相，生成所述残余磁化信号。4.根据权利要求1所述的基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法，其特征在于，所述基于所述磁共振信号，生成所述待扫描物体的磁共振图像包括：基于所述磁共振信号，采集所述待扫描物体的的磁共振数据；基于所述磁共振数据，生成所述磁共振图像的数据矩阵；基于所述数据矩阵，利用离散傅里叶变换，重建所述磁共振图像。5.根据权利要求4所述的基于全稳态平衡进动的线扫描磁共振成像方法，其特征在于，所述基于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志超，张军阳，张靖，王辰，郑若楠，张瑜，蒋田仔，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：