磁共振圖像重建方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供了磁共振圖像重建方法，與現有技術相比，所述磁共振圖像重建方法，在多通道并行采集重建的過程中，通過選取相同或者不同的卷積核，對成像信號數據進行多次迭代計算，有效地去除信號數據中的噪聲，噪聲抑制效果更加明顯，從而能夠獲得信噪比更高的圖像。同時，本發明還提供了磁共振圖像重建裝置。
【專利說明】 磁共振圖像重建方法及裝置
【【技術領域】】
[0001]本發明涉及磁共振成像領域，尤其是涉及磁共振圖像重建方法及裝置。
【【背景技術】】
[0002]目前，在磁共振多通道采集圖像重建過程中，一般采用SOS等方法對各個通道采集到的數據進行簡單的合并。此方法的缺陷在于:信噪比較低的通道在合并過程中的權重沒有很好的被抑制，會影響整體的成像質量。因此，有必要進一步研究提高圖像信噪比的方法。
【
【發明內容】
】
[0003]為了解決上述中圖像噪聲抑制不明顯，獲取的圖像質量不夠理想的問題，本發明提供了一種磁共振圖像重建方法及裝置。
[0004]一種磁共振圖像重建方法，所述方法包括:
[0005]al)采集獲得若干通道全采樣的原始K空間；或采集獲得若干通道欠采樣的K空間，并利用相關方法獲得全采樣的原始K空間；
[0006]a2)對各通道原始K空間按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述分組K空間為與所述原始K空間相同大小的矩陣，所述每一分組K空間都包括原始K空間中的部分已采樣數據點，以及待填補數據；
[0007]a3)利用原始K空間數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間數據；
[0008]a4)利用所述更新之后的K空間數據作為校準參數，選取卷積核Ki (i為迭代處理的次數，i ^ I)求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間數據；
[0009]a5)判斷迭代處理是否完成，若否，返回執行步驟a4)；
[0010]a6)若是，將最后一次更新的各通道K空間數據轉換至圖像域，獲得各通道圖像，合并所述各通道圖像獲得最終圖像。
[0011]優選地，所述迭代次數i大于等于3時，判定迭代計算已經完成。
[0012]優選地，利用兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差的絕對值小于等于閾值時，判定迭代處理已經完成。
[0013]優選地，當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中的最大值小于等于閾值A時，判定迭代處理已經完成。
[0014]優選地，當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中所有的值之和小于等于閾值B時，判定迭代處理已經完成。
[0015]優選地，進行不同次迭代處理的所選取的卷積核相同或者不同。
[0016]優選地，所述卷積核KO大小為4X3 (選取PE方向4個數據點，RO方向3個數據點)或者2X5(選取PE方向2個數據點，RO方向5個數據點)。
[0017]優選地，使用GRAPPA方法對所述每一分組K空間中的待填補數據點進行填補，具體包括以下步驟:
[0018]根據原始K空間數據計算GRAPPA方法的合并系數；
[0019]利用所述合并系數，對每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，所述待填補數據具體可通過如下公式獲得:
[0020]Djm = (G-1)DTa,
[0021 ] 其中，G為GRAPPA方法的合并系數，所述DTa為每一通道相應分組K空間的已采樣數據，Dim為待填補數據。
[0022]優選地，步驟al)中所述相關方法為并行采集重建方法或部分傅里葉重建方法。
[0023]優選地，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，具體為:將填補完成后的各分組K空間數據相加或者將填補完成后的各分組數據分別取絕對值后相加。
[0024]本發明還提供了另一種磁共振圖像的重建方法，所述方法包括如下步驟:
[0025]bl)采集獲得若干通道欠采樣的原始K空間，所述原始K空間中至少包括一個全采樣區域，所述全采樣區域中每一數據點都已采樣；
[0026]b2)對各通道原始K空間的已采樣數據按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述每一分組K空間都包括部分已采樣數據點，以及待填補數據；
[0027]b3)利用原始K空間全采樣區中的數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間中已采樣的數據；
[0028]b4)利用所述更新之后的K空間全采樣區中的數據作為校準參數，選取卷積核Ki α為迭代處理的次數，i ^ D求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間中已采樣的數據；
[0029]b5)判斷迭代處理是否完成，若否，返回執行步驟b4)；
[0030]b6)若是，對最后一次更新的各通道K空間中未采樣數據點進行填補；
[0031]bl)將各通道完成填補后的K空間數據轉換至圖像域，獲取各通道圖像，合并所述各通道圖像獲得最終圖像。
[0032]優選地，所述迭代次數i大于等于3時，判定迭代處理已經完成。
[0033]優選地，利用兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差的絕對值小于等于閾值時，判定迭代處理已經完成。
[0034]優選地，當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中的最大值小于等于閾值C時，判定迭代處理已經完成。
[0035]優選地，當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中所有的值之和小于等于閾值D時，判定迭代處理已經完成。
[0036]優選地，進行不同次迭代處理所選取的卷積核相同或者不同。
[0037]優選地，所述卷積核KO的大小為4 X 3 (選取PE方向4個數據點，RO方向3個數據點)或者為2X5(選取PE方向2個數據點，RO方向5個數據點)。
[0038]優選地，所述步驟b6)對最后一次更新的各通道K空間中未采樣數據點進行填補的方法包括并行采集重建方法和半傅里葉重建方法。
[0039]本發明還提供了一種磁共振圖像重建裝置，所述裝置包括:
[0040]第一采集單元，用于采集獲得若干通道全采樣的原始K空間；或采集獲得若干通道欠采樣的k空間，并利用相關方法獲得全采樣的原始K空間；
[0041]第一分組單元，用于對原始K空間按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述分組K空間為與所述原始K空間相同大小的矩陣，所述每一分組K空間都包括原始K空間中的部分已采樣數據點，以及待填補數據；
[0042]第一計算填補合并單元，用于利用原始K空間數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間數據；
[0043]第一迭代處理填補合并單元，用于利用所述更新之后的K空間數據作為校準參數，選取卷積核Ki α為迭代處理的次數，i ^ D求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間數據；
[0044]第一迭代處理判斷單元，用于判斷迭代處理是否完成，若否，重新進行迭代處理；
[0045]第一圖像生成單元，用于當迭代處理判斷單元判斷迭代計算已經完成，將最后一次更新的各通道K空間數據轉換至圖像域，獲得各通道圖像，合并所述各通道圖像獲得最終圖像。
[0046]本發明還提供了另一種磁共振圖像重建裝置，所述裝置包括:
[0047]第二采集單元，用于采集獲得若干通道欠采樣的原始K空間，所述原始K空間中至少包括一個全采樣區域，所述全采樣區域中每一數據點都已采樣；
[0048]第二分組單元，對各通道原始K空間的已采樣數據按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述每一分組K空間都包括部分已采樣數據點，以及待填補數據；
[0049]第二計算填補合并單元，用于利用原始K空間全采樣區中的數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間中已采樣的數據；
[0050]第二迭代處理填補合并單元，用于利用所述更新之后的K空間全采樣區中的數據作為校準參數，選取卷積核Ki α為迭代處理的次數，i ^ D求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間中已采樣的數據；
[0051]第二迭代處理判斷單元，用于判斷迭代處理是否完成，若否，重新進行迭代處理；
[0052]K空間未采樣數據點填補單元，當第二迭代處理判斷單元判定迭代計算已經完成時，對最后一次更新的各通道K空間中未采樣數據點進行填補；
[0053]第二圖像生成單元，用于將各通道完成填補后的K空間數據轉換至圖像域，獲取各通道圖像，合并所述各通道圖像獲得最終圖像。
[0054]與現有技術相比，本發明提供的磁共振圖像重建方法，在多通道并行采集重建的過程中，通過選取相同或者不同的卷積核，對成像信號數據進行多迭代計算，有效地去除信號數據中的噪聲，噪聲抑制效果更加明顯，從而能夠獲得信噪比更高的圖像。同時，本發明還提供了磁共振圖像重建裝置。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0055]圖1本發明中一個實施例中磁共振圖像重建方法的流程圖；
[0056]圖2為本發明中一個實施例中磁共振圖像重建方法的原理圖；
[0057]圖3為本發明中一個實施例中GRAPPA原理圖；
[0058]圖4為本發明中另一個實施例中GRAPPA原理圖；
[0059]圖5從左到右分別為現有磁共振圖像重建方法獲得圖像、采用本發明技術方案迭代處理一次獲取的圖像以及采用本發明技術方案迭代處理三次獲取的圖像對比圖；
[0060]圖6為本發明另一個實施例中磁共振圖像重建方法的流程示意圖；
[0061]圖7為本發明一個實施例中磁共振圖像重建裝置的結構示意圖；
[0062]圖8為本發發明另一個實施例中磁共振圖像重建裝置的結構示意圖。
【【具體實施方式】】
[0063]為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖和實施例對本發明的【具體實施方式】做詳細的說明。
[0064]在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的方式來實施，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0065]為了解決現有的圖像噪聲抑制不明顯，獲取的圖像質量不夠理想的問題，本發明提供了一種磁共振圖像重建方法。
[0066]一種磁共振圖像重建方法，所述方法包括如下步驟:
[0067]al)采集獲得若干通道全采樣的原始K空間；或采集獲得若干通道欠采樣的K空間，并利用相關方法獲得全采樣的原始K空間；
[0068]a2)對各通道原始K空間按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述分組K空間為與所述原始K空間相同大小的矩陣，所述每一分組K空間都包括原始K空間中的部分已采樣數據點，以及待填補數據；
[0069]a3)利用原始K空間數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間數據；
[0070]a4)利用所述更新之后的K空間數據作為校準參數，選取卷積核Ki (i為迭代處理的次數，i ^ I)求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間數據；
[0071]a5)判斷迭代處理是否完成，若否，返回執行步驟a4)；
[0072]a6)若是，將最后一次更新的各通道K空間數據轉換至圖像域，獲得各通道圖像；
[0073]a7)合并各通道圖像獲得最終圖像。
[0074]下面結合附圖1介紹磁共振圖像重建方法的具體過程。
[0075]執行步驟al)采集獲得若干通道全采樣的原始K空間；或采集獲得若干通道欠采樣的K空間，并利用相關方法獲得全采樣的原始K空間。
[0076]在目前的磁共振數據采集過程中，為了提高數據采集的速度，一般采用多通道采集數據，可以全采樣K空間中所有的數據點，也可以進行欠采樣，并且利用相關方法填充未采樣的數據點，比如利用并行采集方法或者半傅里葉變換的方法填充未采樣的數據點。
[0077]執行步驟a2)對各通道原始K空間按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述分組K空間為與所述原始K空間相同大小的矩陣，所述每一分組K空間都包括原始K空間中的部分已采樣數據點，以及待填補數據。
[0078]在本實施例中，將每一通道的原始K空間分為3個分組K空間，如圖2所示，圖2中黑色實點為已采樣數據，白色空點為待填補數據，圖2只示出了一個通道的原始K空間及分組K空間，對其他通道的情況作了省略。
[0079]執行步驟a3)利用原始K空間數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間數據。
[0080]所述并行采集重建方法包括但不限于GRAPPA方法和SPIRIT方法。GRAPPA方法和SPIRIT方法都是磁共振圖像并行采集重建過程中用來填補欠采樣數據重建圖像的現有的常規方法，本領域及相關領域的技術人員應當熟悉這些方法。在本實施例中，以GRAPPA (Generalized Autocalibrating Partially Parallel Acquisit1ns)方法為例進行說明。
[0081]圖3是GRAPPA方法的原理圖，如圖3所示，其中黑色實點代表實際已采樣數據點；白色空點為待填補的數據；灰色實點代表為了計算合并系數而選擇的一部分全部采集的數據。在GRAPPA算法中，圖中任意一個白色空點可以表示為周圍黑色實點的線性疊加，相當于對多個通道的數據進行了合并。對應于第i個線圈(通道)，第j個位置的合并系數nij可以通過黑色實點擬合灰色實點來確定。合并系數確定后，其他白色空點即可根據求得的合并系數將線圈合并，填補空白數據點。從圖3中可以知道，所述卷積核KO大小為4X3，即在PE方向上選取4個數據點，在RO方向選取3個數據點(圖中未示RO方向)。如圖4所示，所述卷積核KO的大小還可以為2 X 5，即在PE方向上選取2個數據點，在RO方向選取5個數據點(圖中未示RO方向)。
[0082]在本實施例中，使用GRAPPA方法對所述每一分組K空間中的待填補數據點進行填補，具體為:
[0083]根據每一通道原始K空間數據計算GRAPPA方法的合并系數；
[0084]利用所述合并系數，對每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，所述待填補數據具體可通過如下公式獲得:
[0085]Dfm = (G — I) Dta(I)
[0086]其中，G為GRAPPA方法的合并系數，所述DTa為每一通道相應分組K空間的已采樣數據，Dim為待填補數據。
[0087]將填補完成后的各分組K空間數據進行合并的具體過程為:將填補完成后的各分組K空間數據相加或者將填補完成后的各分組數據分別取絕對值后相加。
[0088]執行步驟a4)利用所述更新之后的K空間數據作為校準參數，選取卷積核Ki (i為迭代處理的次數，i ^ I)求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間數據。
[0089]實際上在步驟a3)中，原始K空間數據中的噪聲已經被部分抑制，從而獲得了新的K空間數據，在信噪比要不高的情況下，根據新數據獲取的圖像即可使用。但是在一些情況下，需要信噪比更高的圖像，因此可以如步驟a4)所述的，可以將新獲得的K空間數據進行迭代處理，進一步地抑制圖像噪聲，提高信噪比。
[0090]卷積核Ki可以與步驟a3中的卷積核相同，也可以不同。在本實施中，優選地,不同次迭代處理所選取的卷積核不同，對于噪聲的去除效果會更好。
[0091]執行步驟a5)判斷迭代處理是否完成，若否，返回執行步驟a4)；
[0092]在本實施例中，所述迭代次數i大于等于η時，判定迭代處理已經完成。優選地，所述迭代次數i大于等于3時，判定迭代處理已經完成。
[0093]在另一個實施例中，利用兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差的絕對值小于等于閾值時，判定迭代處理已經完成。
[0094]具體地，當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中的最大值小于等于閾值A時，判定迭代處理已經完成；或者當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中所有的值之和小于等于閾值B時，判定迭代處理已經完成。
[0095]執行步驟a6)若是，將最后一次更新的各通道K空間數據轉換至圖像域，獲得各通道圖像；a7)合并各通道圖像獲得最終圖像。實際操作過程中，通過最后一次迭代處理的各通道分組數據獲取各通道分組圖像，之后將分組圖像合并得到各通道圖像也是可之方法。
[0096]如圖5所示，從左到右依次為基于沒有經過迭代處理的原始K空數據所獲取的圖像、基于經過一次迭代處理之后的數據所獲取的圖像、基于經過三次迭代處理之后的數據所獲取的圖像，可以明顯地看出圖像中的噪聲信號在逐漸減弱，圖中掃描部位的邊緣組織特別底部脊柱部分越來越清晰。
[0097]如圖6所示，本發明還提供了一種采用欠采樣方式采集數據且未通過相關方法進行填充，即對數據進行分組處理的磁共振圖像重建方法，所述方法包括:
[0098]執行步驟bl)采集獲得若干通道欠采樣的原始K空間，所述原始K空間中至少包括一個全采樣區域，所述全采樣區域中每一數據點都已采樣。
[0099]執行步驟b2)對各通道原始K空間的已采樣數據按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述每一分組K空間都包括部分已采樣數據點，以及待填補數據。
[0100]執行步驟b3)利用原始K空間全采樣區中的數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間中已采樣的數據。不管經過填補之后各分組K空間有多少組數據，只更新各通道中原始采樣的數據。
[0101]在一個實施例中，所述卷積核KO的大小為4X3(選取PE方向4個數據點，RO方向3個數據點)或者為2X5(選取PE方向2個數據點，RO方向5個數據點)。
[0102]執行步驟b4)利用所述更新之后的K空間全采樣區中的數據作為校準參數，選取卷積核Ki α為迭代處理的次數，i > D求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間中已采樣的數據。
[0103]上述步驟中b4)的卷積核以及步驟b3)可以不相同或者相同，即進行不同次迭代處理所選取的卷積核相同或者不同。
[0104]執行步驟b5)判斷迭代處理是否完成，若否，返回執行步驟b4)。
[0105]在本實施例中，所述迭代次數i大于等于η時，判定迭代處理已經完成。優選地，所述迭代次數i大于等于3時，判定迭代處理已經完成。
[0106]在另一個實施例中，利用兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差的絕對值小于等于閾值時，判定迭代處理已經完成。
[0107]具體地，當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中的最大值小于等于閾值C時，判定迭代處理已經完成；或者當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中所有的值之和小于等于閾值D時，判定迭代處理已經完成。
[0108]執行步驟b6)若是，對最后一次更新的各通道K空間中未采樣數據點進行填補。所述方法包括并行采集重建方法和半傅里葉重建方法。
[0109]執行步驟b7)將各通道完成填補后的K空間數據轉換至圖像域，獲取各通道圖像，合并所述各通道圖像獲得最終圖像。
[0110]如圖7所示，本發明還提供了一種磁共振圖像重建裝置，所述裝置包括:
[0111]第一采集單元10，用于采集獲得若干通道全采樣的原始K空間；或采集獲得若干通道欠采樣的K空間，并利用相關方法獲得全采樣的原始K空間；
[0112]第一分組單元20，用于對原始K空間按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述分組K空間為與所述原始K空間相同大小的矩陣，所述每一分組K空間都包括原始K空間中的部分已采樣數據點，以及待填補數據。
[0113]第一計算填補合并單元30，用于利用原始K空間數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間數據。
[0114]第一迭代處理填補合并單元40，用于利用所述更新之后的K空間數據作為校準參數，選取卷積核Kiα為迭代處理的次數，i ^ D求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間數據。
[0115]第一迭代處理判斷單元50，用于判斷迭代處理是否完成，若否，重新進行迭代處理。
[0116]第一圖像生成單元60，用于當迭代處理判斷單元判斷迭代處理已經完成，將最后一次更新的各通道K空間數據轉換至圖像域，獲得各通道圖像，合并所述各通道圖像獲得最終圖像。
[0117]如圖8所示，本發明還提供了另一種磁共振圖像重建裝置，所述裝置包括:
[0118]第二采集單元11，用于采集獲得若干通道的欠采樣的原始K空間，所述原始K空間中至少包括一個全采樣區域，所述全采樣區域中每一數據點都已采樣。
[0119]第二分組單元21，對各通道原始K空間的已采樣數據按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述每一分組K空間都包括部分已采樣數據點，以及待填補數據。
[0120]第二計算填補合并單元31，用于利用原始K空間全采樣區中的數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間中已采樣的數據。
[0121 ] 第二迭代處理填補合并單元41，用于利用所述更新之后的K空間全采樣區中的數據作為校準參數，選取卷積核Ki (i為迭代處理的次數，i ^ I)求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間中已采樣的數據。
[0122]第二迭代處理判斷單元51，用于判斷迭代處理是否完成，若否，重新進行迭代處理。
[0123]K空間未采樣數據點填補單元61，當第二迭代處理判斷單元判定迭代處理已經完成時，對最后一次更新的各通道K空間中未采樣數據點進行填補。
[0124]第二圖像生成單元71，用于將各通道完成填補后的K空間數據轉換至圖像域，獲取各通道圖像，合并所述各通道圖像獲得最終圖像。
[0125]與現有技術相比，本發明提供的磁共振圖像重建方法，在多通道并行采集重建的過程中，通過選取相同或者不同的卷積核，對成像信號數據進行多迭代計算，有效地去除信號數據中的噪聲，噪聲抑制效果更加明顯，從而能夠獲得信噪比更高的圖像。同時，本發明還提供了磁共振圖像重建裝置。
[0126]雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發明的保護范圍當以權利要求書所界定的為準。
【權利要求】
1.一種磁共振圖像重建方法，其特征在于，所述方法包括: al)采集獲得若干通道全采樣的原始K空間；或采集獲得若干通道欠采樣的K空間，并利用相關方法獲得全采樣的原始K空間； a2)對各通道原始K空間按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述分組K空間為與所述原始K空間相同大小的矩陣，所述每一分組K空間都包括原始K空間中的部分已采樣數據點，以及待填補數據； a3)利用原始K空間數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間數據； a4)利用所述更新之后的K空間數據作為校準參數，選取卷積核Ki (i為迭代處理的次數，i > I)求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間數據； a5)判斷迭代處理是否完成，若否，返回執行步驟a4)； a6)若是，將最后一次更新的各通道K空間數據轉換至圖像域，獲得各通道圖像，合并所述各通道圖像獲得最終圖像。
2.如權利要求1所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，所述迭代次數i大于等于3時，判定迭代計算已經完成。
3.如權利要求1所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，利用兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差的絕對值小于等于閾值時，判定迭代處理已經完成。
4.如權利要求3所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中的最大值小于等于閾值A時，判定迭代處理已經完成。
5.如權利要求3所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中所有的值之和小于等于閾值B時，判定迭代處理已經完成。
6.如權利要求1所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，進行不同次迭代處理的所選取的卷積核相同或者不同。
7.如權利要求1所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，所述卷積核KO大小為4X3 (選取PE方向4個數據點，RO方向3個數據點)或者2X 5 (選取PE方向2個數據點，RO方向5個數據點)。
8.如權利要求1所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，使用GRAPPA方法對所述每一分組K空間中的待填補數據點進行填補，具體包括以下步驟: 根據原始K空間數據計算GRAPPA方法的合并系數； 利用所述合并系數，對每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，所述待填補數據具體可通過如下公式獲得: D(^m = (G — I)DTa， 其中，G為GRAPPA方法的合并系數，所述DTa為每一通道相應分組K空間的已采樣數據，Dim為待填補數據。
9.如權利要求1所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，步驟al)中所述相關方法為并行采集重建方法或部分傅里葉重建方法。
10.如權利要求1所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，具體為:將填補完成后的各分組K空間數據相加或者將填補完成后的各分組數據分別取絕對值后相加。
11.一種磁共振圖像的重建方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟: bl)采集獲得若干通道欠采樣的原始K空間，所述原始K空間中至少包括一個全采樣區域，所述全采樣區域中每一數據點都已采樣； b2)對各通道原始K空間的已采樣數據按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述每一分組K空間都包括部分已采樣數據點，以及待填補數據； b3)利用原始K空間全采樣區中的數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間中已采樣的數據； b4)利用所述更新之后的K空間全采樣區中的數據作為校準參數，選取卷積核Ki (i為迭代處理的次數，i ^ I)求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間中已采樣的數據；b5)判斷迭代處理是否完成，若否，返回執行步驟b4)；b6)若是，對最后一次更新的各通道K空間中未采樣數據點進行填補；b7)將各通道完成填補后的K空間數據轉換至圖像域，獲取各通道圖像，合并所述各通道圖像獲得最終圖像。
12.如權利要求11所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，所述迭代次數i大于等于3時，判定迭代處理已經完成。
13.如權利要求11所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，利用兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差的絕對值小于等于閾值時，判定迭代處理已經完成。
14.如權利要求13所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中的最大值小于等于閾值C時，判定迭代處理已經完成。
15.如權利要求13所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，當兩次相鄰迭代處理之后的K空間數據之差絕對值中所有的值之和小于等于閾值D時，判定迭代處理已經完成。
16.如權利要求11所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，進行不同次迭代處理所選取的卷積核相同或者不同。
17.如權利要求11所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，所述卷積核KO的大小為4X3(選取PE方向4個數據點，RO方向3個數據點)或者為2 X 5 (選取PE方向2個數據點，RO方向5個數據點)。
18.如權利要求11所述的磁共振圖像重建方法，其特征在于，所述步驟b6)對最后一次更新的各通道K空間中未采樣數據點進行填補的方法包括并行采集重建方法和半傅里葉重建方法。
19.一種磁共振圖像重建裝置，其特征在于，所述裝置包括: 第一采集單元，用于采集獲得若干通道全采樣的原始K空間；或采集獲得若干通道欠采樣的k空間，并利用相關方法獲得全采樣的原始K空間； 第一分組單元，用于對原始K空間按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述分組K空間為與所述原始K空間相同大小的矩陣，所述每一分組K空間都包括原始K空間中的部分已采樣數據點，以及待填補數據； 第一計算填補合并單元，用于利用原始K空間數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間數據； 第一迭代處理填補合并單元，用于利用所述更新之后的K空間數據作為校準參數，選取卷積核Ki α為迭代處理的次數，i > I)求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間數據； 第一迭代處理判斷單元，用于判斷迭代處理是否完成，若否，重新進行迭代處理； 第一圖像生成單元，用于當迭代處理判斷單元判斷迭代計算已經完成，將最后一次更新的各通道K空間數據轉換至圖像域，獲得各通道圖像，合并所述各通道圖像獲得最終圖像。
20.一種磁共振圖像重建裝置，其特征在于，所述裝置包括: 第二采集單元，用于采集獲得若干通道欠采樣的原始K空間，所述原始K空間中至少包括一個全采樣區域，所述全采樣區域中每一數據點都已采樣； 第二分組單元，對各通道原始K空間的已采樣數據按照相同的規則進行預處理分組，獲得若干分組K空間，所述每一分組K空間都包括部分已采樣數據點，以及待填補數據；第二計算填補合并單元，用于利用原始K空間全采樣區中的數據作為校準數據，選取卷積核KO求得合并系數；根據所述合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并更新所述各通道原始K空間中已采樣的數據； 第二迭代處理填補合并單元，用于利用所述更新之后的K空間全采樣區中的數據作為校準參數，選取卷積核Ki α為迭代處理的次數，i ^ I)求得新的合并系數；根據所述新的合并系數使用并行采集重建方法對所述每一分組K空間中的每一待填補數據進行填補，將填補完成后的各分組K空間數據進行合并，并再次更新所述各通道K空間中已采樣的數據； 第二迭代處理判斷單元，用于判斷迭代處理是否完成，若否，重新進行迭代處理； K空間未采樣數據點填補單元，當第二迭代處理判斷單元判定迭代計算已經完成時，對最后一次更新的各通道K空間中未采樣數據點進行填補； 第二圖像生成單元，用于將各通道完成填補后的K空間數據轉換至圖像域，獲取各通道圖像，合并所述各通道圖像獲得最終圖像。
【文檔編號】G01R33/48GK104181486SQ201310280457
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年7月5日 優先權日:2013年7月5日
【發明者】翟人寬 申請人:上海聯影醫療科技有限公司
專業數控銑床產品供應商
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