【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁共振扫描，特别是涉及一种磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法、系统、终端及介质。
技术介绍
1、在心脏磁共振的传统扫描中，由于呼吸和心跳运动的共同存在，会使用额外的设备监测呼吸和心动信号以协助心脏的磁共振扫描(如果屏气，只需要采集心动信号即可)。一般用呼吸带(毫米波雷达)捕捉到的呼吸信号作为呼吸门控信号，用ecg(心电)采集到的心脏信号作为心动信号。但在实际使用中，呼吸带的松紧上下位置的变化，毫米波雷达的探测失效，ecg在高场中受到mhd(磁流体力学效应)的严重干扰，对于多胸毛，肥胖患者都存在ecg信号弱的问题都影响了心脏磁共振的扫描。因此磁共振自门控的扫描方法被提出，所谓磁共振自门控技术就是指利用采集到的磁共振信号分析出呼吸和心动信号。其中基于重复的沿着si(superior-inferior)头足方向经过k空间中心的一维信号来提取呼吸和心动信号的方法，使用比较普遍。
2、在自由呼吸的状态下，用通过k空间中心的信号来同时获取呼吸和心动信号之前已经有不少研究。2007年，uribe最先利用si方向通过k空间中心数据来提取运动信号，但其的工作只分析了呼吸信号。2010年，liu采集了si方向通过k空间中心数据，通过选取一个心率稳定的线圈，再去计算这个线圈中采集到的信号的质心，使用迭代滤波的办法得到了呼吸和心动信号，但其得到的心脏信号对比ecg信号有20ms的不确定性。2014年，pang也采集了si方向的通过k空间的数据，通过先把所有线圈信号拼接起来，然后使用pca的方法，从pca分析出来的前1
3、因此，由于呼吸和心动信号混合在一起，目前的pca(主成分分析)方法，其得到的心脏信号有20-30ms的不确定度。这意味着，如果使用50ms的心脏时间分辨率去获取心脏图像，则有大约一半的采集到的数据在时间上是不准确的。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法、系统、终端及介质，用于解决现有技术中以上技术问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，所述方法包括：基于每个线圈经过k空间中心线上采集到的磁共振信号数据进行傅里叶变换获得的每个投影位置点在设定采样频率以下的各频率对应的信号值、计算的呼吸信号在设定采样频率以下的各频率对应的信号值以及心动信号在设定采样频率以下的各频率对应的信号值计算每个线圈的每个投影位置点的呼吸心动比；基于从所有线圈的各投影位置点上的呼吸心动比分别筛选的多个呼吸敏感的线圈的投影位置点上的信号以及多个心动敏感的线圈的投影位置点上的信号分别计算pca，并将分别获得的第一个主成分信号作为最终提取的呼吸信号以及心动信号。
3、于本专利技术的一实施例中，计算呼吸信号在设定采样频率以下的各频率对应的信号值以及心动信号在设定采样频率以下的各频率对应的信号值的方式包括：基于每个线圈经过k空间中心线上采集到的磁共振信号数据进行傅里叶变换获得的每个投影位置点在设定采样频率以下的各频率对应的信号值、呼吸信号以及心动信号在设定采样频率以下的各频率的初始信号值计算每个线圈的每个投影位置点上的呼吸心动比；基于所有线圈投影位置点上的呼吸心动比，分别筛选各呼吸敏感的线圈的投影位置点上的投影以及各心动敏感的线圈的投影位置点上的投影，分别计算pca，将分别获得的第一个主成分信号的信号值作为在设定采样频率以下的各频率对应的信号值以及心动信号在设定采样频率以下的各频率对应的信号值。
4、于本专利技术的一实施例中，获得每个线圈经过k空间中心线上采集到的磁共振信号数据进行傅里叶变换获得的每个投影位置点在设定采样频率以下的各频率对应的信号值的方式包括：对由每个线圈经过k空间中心线上按照设定时间间隔采集的磁共振信号数据分别进行傅里叶变换，得到对应扫描区域的图像空间的一维投影数据；对每个线圈的图像空间的一维投影数据中每个投影位置点在时间上的数据进行时间上的傅里叶变换，以获得每个线圈的每个投影位置点在设定采样频率以下的各频率对应的信号值。
5、于本专利技术的一实施例中，计算每个线圈的每个线圈位置上的呼吸心动比的方式包括：基于由每个线圈的每个投影位置点在设定以下的各频率的信号值计算出每个线圈每个位置点在设定的呼吸频率区间下的信号值的积分以及每个线圈每个位置点在设定的心动频率区间下的信号值的积分，两个积分的比值作为每个线圈和每个线圈位置上的呼吸心动比。
6、于本专利技术的一实施例中，基于从所有线圈的各投影位置点上的呼吸心动比分别筛选的多个呼吸敏感的线圈的投影位置点上的信号以及多个心动敏感的线圈的投影位置点上的信号分别计算pca包括：基于筛选规则，根据所有线圈投影位置点上的呼吸心动比，分别筛选多个呼吸敏感的线圈的投影位置点上的信号以及多个心动敏感的线圈的投影位置点上的信号；将筛选的各呼吸敏感的线圈的投影位置点上的信号进行z-score标准化以及将筛选的各心动敏感的线圈的投影位置点上的信号进行z-score标准化，获得呼吸敏感的信号的z-score标准化结果以及心动敏感的信号的z-score标准化结果；分别对呼吸敏感的信号的z-score标准化结果以及心动敏感的信号的z-score标准化结果进行pca计算，以获得分别对应的第一个主成分信号。
7、于本专利技术的一实施例中，所述筛选规则包括：将所有线圈的每个投影位置点上的呼吸心动比按从大到小进行排序，并选取呼吸心动比排序在前的多个线圈的投影位置点的投影作为呼吸敏感的线圈的投影位置点上的信号以及选择呼吸心动比排行在后的多个线圈的投影位置点上的呼吸心动比作为心动敏感的线圈的投影位置点上的信号。
8、于本专利技术的一实施例中，基于呼吸心动比计算公式计算每个线圈的每个投影位置点上的呼吸心动比；其中，呼吸心动比计算公式包括：
9、
10、并且其中，nc为线圈的序号，nx为由nc经过k空间中心线上采集的磁共振信号数据进行傅里叶变换获得的投影位置点，ru和rl为预先设定的呼吸频率有效频段上下限值，cu和cl为预先设定的心动频率有效频段上下限值，f为频率，s(nc，nx，f)为线圈nc的投影位置点nx在频率f下的信号值，sr(f)为呼吸信号在频率f下的信号值，sc(f)为心动信号在频率f下的信号值。
11、为实现上述目的及其他相关目的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1中所述的磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，其特征在于，计算呼吸信号在设定采样频率以下的各频率对应的信号值以及心动信号在设定采样频率以下的各频率对应的信号值的方式包括：
3.根据权利要求1或2中所述的磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，其特征在于，获得每个线圈经过k空间中心线上采集到的磁共振信号数据进行傅里叶变换获得的每个投影位置点在设定采样频率以下的各频率对应的信号值的方式包括：
4.根据权利要求3中所述的磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，其特征在于，计算每个线圈的每个线圈位置上的呼吸心动比的方式包括：
5.根据权利要求1中所述的磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，其特征在于，基于从所有线圈的各投影位置点上的呼吸心动比分别筛选的多个呼吸敏感的线圈的投影位置点上的信号以及多个心动敏感的线圈的投影位置点上的信号分别计算PCA包括：
6.根据权利要求5中所述的磁共振中基于投影选择的呼吸
7.根据权利要求4中所述的磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，其特征在于，基于呼吸心动比计算公式计算每个线圈的每个投影位置点上的呼吸心动比；
8.一种磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取系统，其特征在于，所述系统包括：
9.一种磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取终端，其特征在于，包括：一或多个存储器及一或多个处理器；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器运行时执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1中所述的磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，其特征在于，计算呼吸信号在设定采样频率以下的各频率对应的信号值以及心动信号在设定采样频率以下的各频率对应的信号值的方式包括：
3.根据权利要求1或2中所述的磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，其特征在于，获得每个线圈经过k空间中心线上采集到的磁共振信号数据进行傅里叶变换获得的每个投影位置点在设定采样频率以下的各频率对应的信号值的方式包括：
4.根据权利要求3中所述的磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，其特征在于，计算每个线圈的每个线圈位置上的呼吸心动比的方式包括：
5.根据权利要求1中所述的磁共振中基于投影选择的呼吸与心动信号提取方法，其特征在于，基于从所有...
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