本发明专利技术属于磁共振成像技术领域，特别是涉及一种磁共振成像快速重建系统及方法。本发明专利技术磁共振成像快速重建系统包括磁共振扫描端和扫描数据接收端，磁共振扫描端用于将扫描生成的原始数据发送到扫描数据接收端，扫描数据接收端包括：数据转换模块用于将磁共振扫描端生成的不同格式的原始数据转换为一致的数据格式；重建模块用于通过转换后的数据在平台上基于GPU进行磁共振图像重建。本发明专利技术实施例的磁共振成像快速重建系统及方法通过将不同磁共振扫描端生成的不同格式的原始数据转换为一致的数据格式，并在平台上基于GPU进行磁共振图像重建，充分利用GPU并行计算的优势，极大提高重建速度，完成硬件加速的快速磁共振成像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁共振成像
，特别是涉及。
技术介绍
磁共振成像技术是将射频电磁波与人体内的氢质子共振所产生的信号，经计算机处理后，转换成影像的检查方法。而成像速度一直是磁共振成像技术的最大难题，也是限制其临床应用的核心问题。自磁共振成像技术诞生以来，研究者一直在努力寻找提高磁共振成像速度的有效方法，从时间和方法上划分，主要有三个阶段或者三种途径一、在早期的快速磁共振成像研究中，研究者将精力主要集中在开发快速扫描成像序列上，如回波平面成像(EPI)、稳态自由进动(SSFP)和单激发自旋回波(HASTE)等；这些快速成像序列已经被普遍装备在磁共振商业扫描仪上进行临床应用，极大地促进磁共振在脑功能、心脏等快速成像方面的应用。但由于快速扫描序列都基于高速切换的梯度场，高速切换的梯度场不仅会刺激受检者的神经与肌肉，还会引起严重的涡流干扰，美国FDA(Food and Drug Administrator)和英国 NRPB(National Radiological ProtectionBoard)对此都做出了严格的限制，继续依赖提高梯度场的切换速率来提高成像速度基本上达到了极限。二、许多研究者还进行并行成像方面的研究，并行成像技术利用来自射频接收线圈阵列的空间信息来替代常规需要梯度磁场才能提供的信息，从而大幅度缩短成像时间；由于其效果显著，已经成为快速磁共振成像技术的主流。目前并行成像接收线圈的研制正向更多通道和更高性能方向发展，但是随着线圈单元的增加，线圈之间去耦合的难度和噪声也随之成倍增加，同时，并行成像图像重建算法的计算量和线圈单元数成正比，线圈单元数目增加无疑也会增加重建端的负荷。三、随着稀疏采样理论的产生，更多的研究者从信号处理角度研究快速磁共振成像技术，该方法通过研究频域K空间和时空域图像数据的冗余性，减少成像所需的采集数据，可进一步提高成像速度。重建图像的质量主要依赖于重建模型和重建算法的选择，重建模型主要指数据保真项的选择和稀疏变换函数的选择，重建算法则主要指基于贪婪算法以及L1、Lp或LO约束重建。由于该模型没有闭解形式，主要采用迭代算法进行求解，计算量较大，运算时间长，无法满足临床诊断的需要。目前，尚无磁共振厂商将压缩感知重建方法集成在商用磁共振系统中。在现有技术中上述三个阶段的磁共振系统中都是利用CPU服务器来进行图像重建，由于目前的主流CPU的浮点运算能力只有100GFL0P/S，内存带宽不足40GB/S，只有2 8个核，图像重建速度较慢，尤其对于稀疏采样的数据和多线圈的并行采样重建速度更低；同时，利用CPU进行图像重建只针对自家磁共振扫描端产生的数据进行重建，由于不同厂商采用不同的重建算法，缺少统一标准，生产图像的质量也很难进行比较。且各厂商的重建算法均依赖于自身平台，客户难以对现有重建算法进行扩充或改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供，以解决现有技术中的磁共振系统利用CPU进行图像重建而重建速度慢、缺少统一标准且难以进行重建算法改进的技术问题。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提供一种磁共振成像快速重建系统，包括磁共振扫描端和扫描数据接收端，所述磁共振扫描端用于将扫描生成的原始数据发送到扫描数据接收端，所述扫描数据接收端包括数据转换模块用于将磁共振扫描端生成的不同格式的原始数据转换为一致的数据格式；重建模块用于通过转换后的数据在平台上基于GPU进行磁共振图像重建。本专利技术的技术方案还包括所述磁共振扫描端对扫描数据的序列进行设置；所述磁共振成像快速重建系统还包括数据传输模块，所述数据传输模块用于接收磁共振扫描端发送的原始数据，将接收到的原始数据传送至数据转换模块，并负责将重建模块的磁共振图像重建结果返回至磁共振扫描端进行显示。本专利技术的技术方案还包括所述数据转换模块还包括参数信息提取单元用于根据配置文件提取原始数据中的参数信息，其中，不同厂商、不同序列的原始数据对应不同的配置文件；k空间数据提取单元用于提取原始数据中的k空间数据；数据写入单元用于将提取的参数信息和k空间数据写入层次型数据格式文件中。本专利技术的技术方案还包括所述重建模块基于GPU进行磁共振图像重建的方式为CPU作为主机，GPU作为设备端，通过CPU初始化GPU，分配显存空间，准备数据并发起主机到设备端的数据传输，通过PC1-E总线从主存拷贝到显存中；GPU从显存中读取数据，完成并行计算，并将计算结果返回至显存中，CPU再将计算结果从显存拷贝到主存中，并释放显存空间。本专利技术的技术方案还包括所述磁共振成像快速重建系统还包括显示模块，所述显示模块用于根据重建模块的重建结果在扫描数据接收端显示图像。本专利技术的技术方案还包括所述磁共振成像快速重建系统还提供接口，所述接口可用于进行重建算法的扩充或改进。本专利技术还提供一种磁共振成像快速重建方法，包括步骤a :将扫描生成的原始数据发送到扫描数据接收端；步骤b :将扫描生成的不同格式的原始数据转换为一致的数据格式；步骤c :通过转换后的数据在平台上基于GPU进行磁共振图像重建。本专利技术的技术方案还包括所述步骤a还包括磁共振扫描端对扫描数据的序列进行设置；在所述步骤b前还包括接收磁共振扫描端发送的原始数据，并将接收到的原始数据传送至数据转换模块进行格式转换。本专利技术的技术方案还包括在所述步骤b中，所述将扫描生成的不同格式的原始数据转换为一致的数据格式具体包括根据配置文件提取原始数据中的参数信息，其中，不同厂商、不同序列的原始数据对应不同的配置文件；提取原始数据中的k空间数据；将提取的参数信息和k空间数据写入层次型数据格式文件中。本专利技术的技术方案还包括在所述步骤c中，所述基于GPU进行磁共振图像重建具体包括CPU作为主机，GPU作为设备端，通过CPU初始化GPU，分配显存空间；准备数据并发起主机到设备端的数据传输，通过PC1-E总线从主存拷贝到显存中；GPU从显存中读取数据，完成并行计算，并将计算结果返回至显存中；CPU将计算结果从显存拷贝到主存中，并释放显存空间。本专利技术的技术方案还包括在所述步骤c后还包括根据重建结果在扫描数据接收端显示图像，并将重建结果返回至磁共振扫描端进行图像显示。综上所述，本专利技术实施例的磁共振成像快速重建系统及方法通过将不同磁共振扫描端生成的不同格式的原始数据转换为一致的数据格式，并通过转换后的数据在平台上基于GPU进行磁共振图像重建，充分利用GPU并行计算的优势，将现有技术中由CPU的单处理器完成的计算并行通过GPU的多个处理器实现，在单位时间内完成多指令流和多数据流的计算，极大提高重建速度，完成硬件加速的快速磁共振成像，实现稀疏采样的快速重建，并支持多种基于压缩感知和并行成像的重建方法；同时，基于GPU通过统一的重建算法完成快速磁共振成像，便于比较不同厂商磁共振成像的质量；并提供接口，便于进行重建算法的扩充或改进。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。附图说明图1是本专利技术磁共振成像快速重建系统的结构示意图；图2是本专利技术磁共振成像快速重建方法的流程图；图3是本专利技术磁本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁共振成像快速重建系统，包括磁共振扫描端和扫描数据接收端，所述磁共振扫描端用于将扫描生成的原始数据发送到扫描数据接收端，其特征在于，所述扫描数据接收端包括：数据转换模块：用于将磁共振扫描端生成的不同格式的原始数据转换为一致的数据格式；重建模块：用于通过转换后的数据在平台上基于GPU进行磁共振图像重建。
【技术特征摘要】
1.一种磁共振成像快速重建系统，包括磁共振扫描端和扫描数据接收端，所述磁共振扫描端用于将扫描生成的原始数据发送到扫描数据接收端，其特征在于，所述扫描数据接收端包括 数据转换模块用于将磁共振扫描端生成的不同格式的原始数据转换为一致的数据格式； 重建模块用于通过转换后的数据在平台上基于GPU进行磁共振图像重建。2.根据权利要求1所述的磁共振成像快速重建系统，其特征在于，所述磁共振扫描端对扫描数据的序列进行设置；所述磁共振成像快速重建系统还包括数据传输模块，所述数据传输模块用于接收磁共振扫描端发送的原始数据，将接收到的原始数据传送至数据转换模块，并负责将重建模块的磁共振图像重建结果返回至磁共振扫描端进行显示。3.根据权利要求1或2所述的磁共振成像快速重建系统，其特征在于，所述数据转换模块还包括 参数信息提取单元用于根据配置文件提取原始数据中的参数信息，其中，不同厂商、不同序列的原始数据对应不同的配置文件； k空间数据提取单元用于提取原始数据中的k空间数据； 数据写入单元用于将提取的参数信息和k空间数据写入层次型数据格式文件中。4.根据权利要求3所述的磁共振成像快速重建系统，其特征在于，所述重建模块基于GPU进行磁共振图像重建的方式为CPU作为主机，GPU作为设备端，通过CPU初始化GPU，分配显存空间，准备数据并发起主机到设备端的数据传输，通过PC1-E总线从主存拷贝到显存中；GPU从显存中读取数据，完成并行计算，并将计算结果返回至显存中，CPU再将计算结果从显存拷贝到主存中，并释放显存空间。5.根据权利要求1或2所述的磁共振成像快速重建系统，其特征在于，所述磁共振成像快速重建系统还包括显示模块，所述显示模块用于根据重建模块的重建结果在扫描数据接收端显示...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁栋，钟耀祖，朱燕杰，刘新，郑海荣，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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