磁共振信号处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磁共振信号处理方法及装置，用于在应用多回波数据图像合成序列的磁共振成像系统中校正由磁场漂移导致的信号相位偏移，该方法包括：在多个扫描周期中的每个扫描周期，通过在读出方向上施加多个连续切换极性的梯度并且在相位编码方向上施加梯度来接收多个图像回波，并在至少两个扫描周期，在不在相位编码方向而在读出方向上施加梯度的情况下接收导航回波；计算所述导航回波之间的相移；根据计算出的所述导航回波之间的相移对在所述多个扫描周期接收到的各个图像回波的相位进行补偿。本发明专利技术提供的磁共振信号处理方法具有容易实现、有效去除图像模糊伪影、适用范围广泛的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁共振成像领域，具体涉及在应用多回波数据图像合成(MEDIC)序列的磁共振成像系统中，对磁共振信号进行处理以校正由磁场漂移导致的磁共振信号的相移的方法及装置。
技术介绍
在应用MEDIC序列的磁共振成像系统中，根据想要得到的磁共振图像分辨率、扫描序列回波链长度等参数来确定梯度回波扫描的次数，并且在每次梯度回波扫描中，通过读出梯度场连续切换极性来接收多个梯度回波，仅采集单极读出梯度来避免非共振效应，针对每个梯度回波重建幅度图像，并利用平方和算法等对这些幅度图像进行后处理，从而得到一幅磁共振图像。与普通的梯度回波序列相比，MEDIC序列在减少伪影、提高信噪比 (SNR)等方面具有特别的优势。MEDIC序列已成为磁共振成像临床诊断中最为广泛应用的序列之一。图I为传统的二维MEDIC序列的时序图，其中第一行为射频脉冲(RF)序列，这里仅示出一个重复时间TR周期；第二行表示读出方向，在射频脉冲激发后，在该方向上施加连续切换极性的读出梯度；第三行表示相位编码方向，在射频脉冲激发后，在该方向上施加相位编码梯度；第四行表示选层方向，在该方向上施加选层梯度；第五行示出在上述射频脉冲序列和梯度的作用下接收的三个梯度回波经模数转换后得到的数字信号。在低场永磁开放式磁共振成像系统中，在梯度回波扫描期间，经常会由于主磁场的不稳定导致磁场漂移，而磁场漂移会使接收的各个回波重建出的幅度图像之间出现轻微的移位，从而产生图像模糊伪影。图2示出了两幅具有模糊伪影的图像，左边为MEDIC三维图像，右边为MEDIC 二维图像。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种磁共振信号处理方法及装置，其利用在多次扫描中接收的不加相位编码的回波之间的相移建立相位补偿模型，并利用该相位补偿模型对每个图像回波产生的相移进行校正，能够有效地克服由磁场漂移导致的相移等问题。本专利技术提供的磁共振信号处理方法，用于应用多回波数据图像合成序列的磁共振成像系统，该方法包括在多个扫描周期中的每个扫描周期，通过在读出方向上施加多个连续切换极性的梯度并且在相位编码方向上施加梯度来接收多个图像回波，并在至少两个扫描周期，在不在相位编码方向而在读出方向上施加梯度的情况下接收导航回波；计算所述导航回波之间的相移；根据计算出的所述导航回波之间的相移对在所述多个扫描周期接收到的各个图像回波的相位进行补偿。可选地，所述接收导航回波，包括在接收多个图像回波之前，在未在相位编码方向上施加梯度时，接收导航回波；或者，在接收多个图像回波之后，去除相位编码方向上的梯度，接收导航回波；或者，在接收任意两个图像回波之间，去除相位编码方向上的梯度，接收导航回波，然后在相位编码方向上重新施加梯度，继续接收剩下的图像回波。可选地，所述计算所述导航回波之间的相移，包括对每个导航回波进行模数转换并在读出方向上进行一维快速傅立叶变换，然后利用该一维快速傅立叶变换之后得到的信号计算所述导航回波之间的相移。根据一种实施方式，所述根据计算出的所述导航回波之间的相移对在所述多个扫描周期接收到的各个图像回波的相位进行补偿，包括根据计算出的所述导航回波之间的相移，建立相位补偿模型，并根据所述相位补偿模型对在所述多个扫描周期接收到的各个图像回波的相位进行补偿。可选地，所述建立相位补偿模型，包括利用计算出的所述导航回波之间的相移获取磁场漂移量，通过对磁场漂移量进行线性拟合或者滤波或者插值得到磁场漂移量随时间的线性模型，作为相位补偿模型。 在一种实施方式中，所述在至少两个扫描周期，在不在相位编码方向而在读出方向上施加梯度的情况下接收导航回波，包括在第一个扫描周期，接收第一导航回波，并且在不同于第一个扫描周期的另一个扫描周期，接收第二导航回波，其中所述另一个扫描周期与第一个扫描周期相隔时间t。所述计算所述导航回波之间的相移，包括计算第一导航回波与第二导航回波之间的相移。所述磁场漂移量随时间的线性模型为YAB(t) = ΘΓ/(2 π TEJ，其中Y AB(t)是在时间t的磁场漂移量，Θ ^是第一导航回波与第二导航回波之间的相移，TEr是所述导航回波的回波时间。并且，所述根据所述相位补偿模型对在所述多个扫描周期接收到的各个图像回波的相位进行补偿，包括将所述磁场漂移量随时间的线性模型Y AB(t) = ΘΓ/(2 31 TEr)代入公式θ, = 2π Y AB(t)*TEk，计算出各个图像回波的相位补偿量，并利用所述相移补偿量对相应的图像回波的相位进行补偿，其中9k是一个扫描周期中第k个图像回波的相位补偿量，TEk是一个扫描周期中第k个图像回波的回波时间。本专利技术还提供一种对应的磁共振信号处理装置，用于应用多回波数据图像合成序列的磁共振成像系统，该装置包括接收模块，用于在多个扫描周期中的每个扫描周期，通过在读出方向上施加多个连续切换极性的梯度并且在相位编码方向上施加梯度来接收多个图像回波，并在至少两个扫描周期，在不在相位编码方向而在读出方向上施加梯度的情况下接收导航回波；计算模块，用于计算所述导航回波之间的相移；相位补偿模块，用于根据计算出的所述导航回波之间的相移对在所述多个扫描周期接收到的各个图像回波的相位进行补偿。其中，所述计算模块对每个导航回波进行模数转换并在读出方向上进行一维快速傅立叶变换，然后利用该一维快速傅立叶变换之后得到的信号计算所述导航回波之间的相移。其中，所述相位补偿模块利用计算出的所述导航回波之间的相移获取磁场漂移量，通过对磁场漂移量进行线性拟合或者滤波或者插值得到磁场漂移量随时间的线性模型，作为相位补偿模型对在所述多个扫描周期接收到的各个图像回波的相位进行补偿。在一种实施方式中，所述接收模块在第一个扫描周期，接收第一导航回波，并且在与第一个扫描周期相隔时间t的某个扫描周期，接收第二导航回波。所述计算模块(602)计算第一导航回波与第二导航回波之间的相移。所述磁场漂移量随时间的线性模型为Y AB(t) = ey(2 3iTEj，其中Y AB(t)是在时间t的磁场漂移量，Θ ^是第一导航回波与第二导航回波之间的相移，TEr是所述导航回波的回波时间；并且所述相位补偿模块(603)将所述磁场漂移量随时间的线性模型Y AB(t) = 9r/(2 πΤΕΓ)代入公式Qk =2π Y Λ B (t)*TEk，计算出各个图像回波的相位补偿量，并利用所述相移补偿量对相应的图像回波的相位进行补偿，其中9k是一个扫描周期中第k个图像回波的相位补偿量，TEk是一个扫描周期中第k个图像回波的回波时间。与传统的MEDIC序列相比，本专利技术提供的改进的MEDIC序列由于额外接收一个不加相位编码的导航回波而使得最小容许TR略微增加，除此之外，没有给MEDIC序列带来进一步的复杂度或限制。实际上，因为在大多数临床设置中选择的TR均大于其最小容许值，最小容许TR略微增加通常不会构成问题，因此利用改进的MEDIC序列的扫描时间不会变长。此外，通过对模型和人体的实验表明，二维和三维图像的模糊伪影都得到有效去除，并且在需要对较多个回波进行合成的系统中，本专利技术同样被证明是有效的。 综上所述，本专利技术实施例提供的技术方案具有容易实现、有效去除图像模糊伪影、适用范围广泛的优点。附图说明图I为传统的二维MEDIC序列的时序图；图2为根据传统M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁共振信号处理方法，用于应用多回波数据图像合成序列的磁共振成像系统，该方法包括：在多个扫描周期中的每个扫描周期，通过在读出方向上施加多个连续切换极性的梯度并且在相位编码方向上施加梯度来接收多个图像回波，并在至少两个扫描周期，在不在相位编码方向而在读出方向上施加梯度的情况下接收导航回波(401)；计算所述导航回波之间的相移(402)；根据计算出的所述导航回波之间的相移对在所述多个扫描周期接收到的各个图像回波的相位进行补偿(403)。

【技术特征摘要】
1.一种磁共振信号处理方法，用于应用多回波数据图像合成序列的磁共振成像系统，该方法包括 在多个扫描周期中的每个扫描周期，通过在读出方向上施加多个连续切换极性的梯度并且在相位编码方向上施加梯度来接收多个图像回波，并在至少两个扫描周期，在不在相位编码方向而在读出方向上施加梯度的情况下接收导航回波(401)； 计算所述导航回波之间的相移(402)； 根据计算出的所述导航回波之间的相移对在所述多个扫描周期接收到的各个图像回波的相位进行补偿(403)。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述接收导航回波，包括 在接收多个图像回波之前，在未在相位编码方向上施加梯度时，接收导航回波；或者 在接收多个图像回波之后，去除相位编码方向上的梯度，接收导航回波；或者 在接收任意两个图像回波之间，去除相位编码方向上的梯度，接收导航回波，然后在相位编码方向上重新施加梯度，继续接收剩下的图像回波。3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述计算所述导航回波之间的相移，包括 对每个导航回波进行模数转换并在读出方向上进行一维快速傅立叶变换，然后利用该一维快速傅立叶变换之后得到的信号计算所述导航回波之间的相移。4.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述根据计算出的所述导航回波之间的相移对在所述多个扫描周期接收到的各个图像回波的相位进行补偿，包括 根据计算出的所述导航回波之间的相移，建立相位补偿模型，并根据所述相位补偿模型对在所述多个扫描周期接收到的各个图像回波的相位进行补偿。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立相位补偿模型，包括 利用计算出的所述导航回波之间的相移获取磁场漂移量，通过对磁场漂移量进行线性拟合或者滤波或者插值得到磁场漂移量随时间的线性模型，作为相位补偿模型。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于， 所述在至少两个扫描周期，在不在相位编码方向而在读出方向上施加梯度的情况下接收导航回波，包括在第一个扫描周期，接收第一导航回波，并且在不同于第一个扫描周期的另一个扫描周期，接收第二导航回波，其中所述另一个扫描周期与第一个扫描周期相隔时间t ； 所述计算所述导航回波之间的相移，包括计算第一导航回波与第二导航回波之间的相移； 所述磁场漂移量随时间的线性模型为Y AB(t) = 0y(23iTEr)，其中Y AB(t)是在时间t的磁场漂移量，Θ r是第一导航回波与第二导航回波之间的相移，TEr是所述导航回波的回波时间；并且 所述根据所述相位补偿模型对...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱文龙，周晓东，
申请(专利权)人：西门子深圳磁共振有限公司，
类型：发明
国别省市：