本发明专利技术涉及一种ＭＲＩ系统中Ｋ空间采样数据的运动伪影消除方法及装置，该方法包括数据采集步骤；数据预处理步骤，保证回波信号强度的一致性，并将回波最大值移到中心；旋转运动估计步骤，用频域相似性寻找旋转数据带和基础数据带之间的回波参考对，计算参考对之间的角度相对偏移量，建立旋转运动方程组并引入约束条件求解旋转运动参数；平移运动估计步骤，根据数据一致性原理等量方程和上步骤中所得旋转角度，建立平移运动方程组求解平移运动参数；运动参数补偿步骤，根据步骤三、四中求出的运动参数进行运动补偿；滤波反投影加权重建步骤，采用滤波反投影方法加权重建本发明专利技术提供的方法或装置能有效抑制运动伪影。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种MRI系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法及装置。
技术介绍
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是当今最先进的医学成像方法 之一，在临床上和科学研究中得到了越来越广泛的应用。磁共振成像过程中，病人的自主性 和生理性运动常常难以避免，它将破坏数据的采集过程，并在所成的图像上形成伪影，使医 生难以做出正确的诊断。由于运动的不确定性以及难以获得运动的先验知识，对运动伪影 的校正也就十分困难，严重影响和阻碍了磁共振成像技术的发展和应用。因此，对磁共振运 动伪影消除方法的研究，引起了国内外学者的广泛关注，是当前医学成像领域中的研究热 点和重要难题之一。由于病人运动对采样数据的破坏，通过后处理的方式对传统采样方式获取的MR 数据进行运动伪影校正是非常困难的，因此研究人员把刚性运动分解成独立的平移和旋 转运动进行校正。平移运动伪影的校正主要有基于凸集投影的校正算法、基于运动熵的 校正算法和基于傅立叶投影的校正算法。旋转伪影校正主要有基于图像能量和基于磁 共振点扩散函数的校正算法。但是病人运动往往同时包含平移和旋转运动，这些算法都 不能有效的解决问题。直到1999年，James G. Pipe提出按PROPELLER (Periodical Iy RotatedOverlapping Parallel Lines with Enhanced Reconstruction)方式米样磁共振 数据和成像算法，才在磁共振成像过程中可以有效的消除病人刚体运动所形成的伪影。但 PROPELLER采样方式需要过采样数据，延长了采集时间。另外，PROPELLER采样数据的重建 过程中，需要将大量的位于不规则坐标系上的数据点网格化到笛卡尔坐标系下，以便于快 速傅里叶重建，网格化过程需要消耗大量的计算时间。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题是针对上述现有技术提供一种MRI系统中K空 间采样数据的运动伪影消除方法，该方法能有效抑制运动伪影，避免了数据过采样导致采 集时间长、数据量大以及重建过程计算代价大的问题。本专利技术所要解决的第二个技术问题是针对上述现有技术提供一种MRI系统中K空 间采样数据的运动伪影消除装置，运用该装置能有效抑制运动伪影，避免了数据过采样导 致采集时间长、数据量大以及重建过程计算代价大的问题。本专利技术解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为该MRI系统中K空间采样 数据的运动伪影消除方法，其特征在于包括以下步骤步骤一、数据采集步骤旋转采集K空间数据，获得具有放射状的K空间数据，具体方法为(1-1)、首先从零度开始以Δ θ =2π/Ν的间隔均勻获取共N/2个回波，称为基础数 据，记为Mb;(1-2)、然后从开始，仍以Δ θ = 2π/Ν的间隔均勻获取另外j个回波，称为旋转数据，记为Mr;基础数据和旋转数据共同组成本步骤采集的K空间原始采样数据；步骤二、数据预处理步骤(2-1)、将步骤一采集到的K空间原始采样数据的每个回波做一维傅里叶变换，然 后将变换后的数据取模，即得到投影数据；(2-2)、接着根据投影数据中任意一行回波数据中所有采样点对应的投影数据的 总和相同的特征归一化经过步骤(2-1)处理后的投影数据，去除不同回波信号强度不均的影响，校正公式为权利要求1. 一种MRI系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法，其特征在于包括以下步骤 步骤一、数据采集步骤旋转采集K空间数据，获得具有放射状的K空间数据，具体方法为N(1-1)、首先从零度开始以Δ θ = 2π/Ν的间隔均勻获取共y个回波，称为基础数据， 记为Mb ；2. —种MRI系统中K空间采样数据的运动伪影消除装置，其特征在于包括 数据采集装置，用于旋转采集K空间数据，获得具有放射状的K空间数据，具体方法为 (1-1)、首先从零度开始以Δ θ = 2π/Ν的间隔均勻获取共y个回波，称为基础数据， 记为Mb ； (1-2)、然后从开始，仍以Δ θ = 2π/Ν的间隔均勻获取另外y个回波，称为旋转数据，记为Mr;基础数据带和旋转数据带共同组成本数据采集装置采集的K空间原始采样数据； 数据预处理装置，用于以下功能的处理(2-1)、将步骤一采集到的K空间原始采样数据的每个回波做一维傅里叶变换，然后将 变换后的数据取模，即得到投影数据；(2-2)、接着根据投影数据中任意一行回波数据中所有采样点对应的投影数据的总和 相同的特征归一化经过步骤(2-1)处理后的投影数据，去除不同回波信号强度不均的影 mean(^P0)响，校正公式为全文摘要本专利技术涉及一种MRI系统中K空间采样数据的运动伪影消除方法及装置，该方法包括数据采集步骤；数据预处理步骤，保证回波信号强度的一致性，并将回波最大值移到中心；旋转运动估计步骤，用频域相似性寻找旋转数据带和基础数据带之间的回波参考对，计算参考对之间的角度相对偏移量，建立旋转运动方程组并引入约束条件求解旋转运动参数；平移运动估计步骤，根据数据一致性原理等量方程和上步骤中所得旋转角度，建立平移运动方程组求解平移运动参数；运动参数补偿步骤，根据步骤三、四中求出的运动参数进行运动补偿；滤波反投影加权重建步骤，采用滤波反投影方法加权重建本专利技术提供的方法或装置能有效抑制运动伪影。文档编号G06T5/00GK102005031SQ20101053810公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日专利技术者周荷琴, 李璟, 潘文宇, 罗海 申请人:宁波鑫高益磁材有限公司 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＭＲＩ系统中Ｋ空间采样数据的运动伪影消除方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、数据采集步骤：旋转采集Ｋ空间数据，获得具有放射状的Ｋ空间数据，具体方法为：（１－１）、首先从零度开始以Δθ＝２π／Ｎ的间隔均匀获取共Ｎ／２个回波，称为基础数据，记为Ｍ↓［ｂ］；（１－２）、然后从１／２Δθ开始，仍以Δθ＝２π／Ｎ的间隔均匀获取另外Ｎ／２个回波，称为旋转数据，记为Ｍ↓［ｒ］；基础数据和旋转数据共同组成本步骤采集的Ｋ空间原始采样数据；步骤二、数据预处理步骤：（２－１）、将步骤一采集到的Ｋ空间原始采样数据的每个回波做一维傅里叶变换，然后将变换后的数据取模，即得到投影数据；（２－２）、接着根据投影数据中任意一行回波数据中所有采样点对应的投影数据的总和相同的特征归一化经过步骤（２－１）处理后的投影数据，去除不同回波信号强度不均的影响，校正公式为：Ｐ＝ｍｅａｎ（＊Ｐ↓［０］）／＊Ｐ↓［０］.Ｐ↓［０］，其中校正后的投影数据为Ｐ，Ｐ↓［０］为经过步骤（２－１）处理后得到的投影数据中任意一行回波中任意一个采样点对应的投影数据，ｌ为经过步骤（２－１）处理后得到的投影数据中任意一行回波的采样点数，将基础数据校正后的投影数据记为Ｐ↓［ｂ］，将旋转数据校正后的投影数据记为Ｐ↓［ｒ］；（２－３）、对旋转数据校正后的投影数据Ｐ↓［ｒ］在角度方向进行Ｔ倍上采样得到旋转数据校正后的Ｔ倍采样投影数据Ｐ↓［ｒ０］；（２－４）、最后，将基础数据校正后的投影数据为Ｐ↓［ｂ］和旋转数据校正后的Ｔ倍采样投影数据Ｐ↓［ｒ０］做一维傅里叶逆变换并取模，从而得到本步骤预处理后的基础数据Ｆ↓［ｂ］和旋转数据Ｆ↓［ｒ］；步骤三、旋转运动估计步骤，（３－１）、利用数据相关性在经过步骤二预处理后的基础数据Ｆ↓［ｂ］及经过步骤二预处理后的旋转数据Ｆ↓［ｒ］中寻找回波参考对，一对回波参考对是指在基础数据和旋转数据中相同旋转角度位置所采集到的一对回波，当扫描过程中被检测物体发生旋转运动时，回波参考对在Ｋ空间位置会发生偏移：对于经过步骤二预处理后的基础数据Ｆ↓［ｂ］中的第ｎ行数据Ｆ↓［ｂ］（ｋ，ｎ），ｋ是每个回波上的采样点的编号，取值从１到单个回波最大的采样点数Ｓ，ｎ为自然数，其取值从１到经过步骤二预处理后的基础数据Ｆ↓［ｂ］数据的总行数；通过如下公式计算与经过步骤二预处理后的旋转数据Ｆ↓［ｒ］中第ｍ行数据Ｆ↓［ｒ］（ｋ，ｍ）的相关性Ｃ（ｎ，ｍ），ｋ为每个回波上的采样点的编号，取...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗海，潘文宇，周荷琴，李璟，
申请(专利权)人：宁波鑫高益磁材有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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