本發(fā)明涉及一種醫(yī)學(xué)影像成像的方法及裝置，尤其涉及一種磁共振回波平面成像方法及裝置。

背景技術(shù)：

磁共振成像(MRI)技術(shù)是臨床醫(yī)學(xué)影像采集的一種常用技術(shù)。

回波平面成像(Echo-Planar imaging)技術(shù)通過在MR的讀出梯度方向上連續(xù)施加多個正反向切換的脈沖來交替采集MR信號的奇、偶回波。

并行磁共振成像技術(shù)(Parallel MRI)采用多個射頻接收線圈并行地接收MR感應(yīng)信號，并通過專門的重建方法來重建出最終的MR影像。現(xiàn)有的重建方法有靈敏度編碼(SENSE)方法、SMASH方法等。其中，SENSE方法依賴于對每個接收線圈靈敏度分布圖(Sensitivity Map)的準(zhǔn)確估計，進(jìn)而利用靈敏度分布圖來重建MR影像。

EPI技術(shù)和并行磁共振成像技術(shù)能夠縮短MR的成像時間。因此，在MRI的一些應(yīng)用場景中，如：彌散加權(quán)成像(Diffusion Weighting Imaging)、功能磁共振成像(functional MRI)等，通常會將這兩項技術(shù)結(jié)合使用。

然而，由于靜磁場的不一致性、梯度磁場高速切換產(chǎn)生的渦電流、化學(xué)位移等原因，EPI技術(shù)采集到的奇回波和偶回波在K空間的相位偏移方向會不同，即：會出現(xiàn)相位不一致性，使得最終生成的影像存在偽影。非EPI的MR成像過程也會由于上述原因產(chǎn)生偽影，但是，非EPI的讀出梯度上的脈沖的相位是一致的，不會產(chǎn)生相位不一致性。因此，由于相位不一致性導(dǎo)致的偽影是EPI技術(shù)特有的偽影，通常也稱作Nyquist偽影或N/2偽影。

現(xiàn)有的一種方法是通過參考掃描(reference scan)來校準(zhǔn)上述的相位不一致性，從而抑制N/2偽影。但是，參考掃描需要消耗額外的時間，甚至?xí)? 將MRI的掃描時間延長一倍。另外，常用的參考掃描只能進(jìn)行一階校準(zhǔn)，對于高階的相位不一致性，其無法校準(zhǔn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種磁共振成像的方法及裝置，能夠有效地去除EPI中的N/2偽影，還能進(jìn)一步地減少MR成像時間。

本發(fā)明的一個實施例提供了一種磁共振成像方法，包括：基于并行接收到的磁共振感應(yīng)信號生成多幅K空間圖；根據(jù)多幅K空間圖重建出由第一方向的讀出梯度脈沖所對應(yīng)的第一子影像和由第二方向的讀出梯度脈沖所對應(yīng)的第二子影像；計算第一子影像與第二子影像之間的相位差；根據(jù)相位差更新靈敏度分布圖；以及根據(jù)更新前的靈敏度分布圖和更新后的靈敏度分布圖，對多幅K空間圖進(jìn)行靈敏度編碼重建得到磁共振影像。

本發(fā)明另一個實施例提供了一種磁共振成像裝置，包括：K空間圖生成模塊，用于基于并行接收到的磁共振感應(yīng)信號生成多幅K空間圖；子影像生成模塊，用于根據(jù)多幅K空間圖重建出由第一方向的讀出梯度脈沖所對應(yīng)的第一子影像和由第二方向的讀出梯度脈沖所對應(yīng)的第二子影像；相位差計算模塊，用于計算第一子影像與第二子影像之間的相位差；靈敏度分布圖更新模塊，用于根據(jù)相位差更新靈敏度分布圖；以及磁共振影像重建模塊，用于根據(jù)更新前的靈敏度分布圖和更新后的靈敏度分布圖，對多幅K空間圖進(jìn)行靈敏度編碼重建得到磁共振影像。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對于本發(fā)明的實施例進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中：

圖1所示為本發(fā)明的磁共振成像方法的一個實施例的流程示意圖；

圖2所示為本發(fā)明的磁共振成像的過程中的根據(jù)多幅K空間圖重建出由第一讀出梯度脈沖方向所對應(yīng)的第一子影像和由第二讀出梯度脈沖方向所對應(yīng)的第二子影像的步驟的一個實施例的流程示意圖；

圖3所示為本發(fā)明的磁共振成像裝置的一個實施例的示意性框圖；

圖4所示為被發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益技術(shù)效果圖。

具體實施方式

以下將描述本發(fā)明的具體實施方式，需要指出的是，在這些實施方式的具體描述過程中，為了進(jìn)行簡明扼要的描述，本說明書不可能對實際的實施方式的所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，在任意一種實施方式的實際實施過程中，正如在任意一個工程項目或者設(shè)計項目的過程中，為了實現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，為了滿足系統(tǒng)相關(guān)的或者商業(yè)相關(guān)的限制，常常會做出各種各樣的具體決策，而這也會從一種實施方式到另一種實施方式之間發(fā)生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發(fā)過程中所做出的努力可能是復(fù)雜并且冗長的，然而對于與本發(fā)明公開的內(nèi)容相關(guān)的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本公開揭露的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些設(shè)計，制造或者生產(chǎn)等變更只是常規(guī)的技術(shù)手段，不應(yīng)當(dāng)理解為本公開的內(nèi)容不充分。

除非另作定義，權(quán)利要求書和說明書中使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分?！耙粋€”或者“一”等類似詞語并不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現(xiàn)在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件?！斑B接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，也不限于是直接的還是間接的連接。

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實施例及相應(yīng)的附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有 其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明實施例中描述的方法及裝置，可以用于將EPI和并行磁共振成像技術(shù)結(jié)合使用的場景。

參考圖1，圖1所示為本發(fā)明的磁共振成像方法的方法100的一個實施例的流程示意圖。

如圖1所示，在步驟101中，基于并行接收到的磁共振感應(yīng)信號生成多幅K空間圖。

在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)采用并行磁共振成像技術(shù)時，可以通過多個接收線圈同時接收磁共振感應(yīng)信號，對應(yīng)于每一個接收線圈接收到的磁共振感應(yīng)信號，也可生成一幅K空間圖。

在步驟102中，根據(jù)多幅K空間圖重建出由第一方向的讀出梯度脈沖所對應(yīng)的第一子影像和由第二方向的讀出梯度脈沖所對應(yīng)的第二子影像。

在本發(fā)明的一個實施例中，當(dāng)采用EPI技術(shù)時，其讀出梯度脈沖序列上包含有多個正、反方向的讀出梯度脈沖。因此，步驟101中生成的每一幅K空間圖中，都既包含有通過正方向(即：第一方向)的讀出梯度脈沖而生成的K空間數(shù)據(jù)，也包含有通過反方向(即：第二方向)的讀出梯度脈沖而生成的K空間數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的一個實施例中，可以通過適當(dāng)?shù)膱D像重建算法，用所有由第一方向的讀出梯度脈沖得到的K空間數(shù)據(jù)來重建出一幅子影像(即：第一子影像)。同樣，也可以通過適當(dāng)?shù)膱D像重建算法，用所有由第二方向的讀出梯度脈沖得到的K空間數(shù)據(jù)來重建出一幅子影像(即：第二子影像)。

在本發(fā)明的一個實施例中，還可以對重建得到的第一子影像和第二子影像進(jìn)行進(jìn)行低通濾波，以去除由于組織體的磁化系數(shù)(tissue susceptibility)等原因引起的噪聲和相位誤差。

在本發(fā)明的一個實施例中，參考圖2，步驟102可以進(jìn)一步包含如下子步驟201至203。

在子步驟201中，將多幅K空間圖中的每一幅分拆為由奇數(shù)行數(shù)據(jù)組成的奇數(shù)行子圖和由偶數(shù)行數(shù)據(jù)組成的偶數(shù)行子圖。

在本發(fā)明的一個實施例中，可以將步驟101得到的多幅K空間圖中的每一幅分拆為由其中的奇數(shù)行數(shù)據(jù)組成的奇數(shù)行子圖和由其中的偶數(shù)行數(shù)據(jù)組成的偶數(shù)行子圖。這樣，如果步驟101得到的K空間圖有N幅，則拆分以后會得到2*N幅子圖。

在子步驟202中，用所有奇數(shù)行子圖進(jìn)行敏感度編碼重建得到第一子影像。

在本發(fā)明的一個實施例中，可以用子步驟201拆分出的所有N幅奇數(shù)行子圖進(jìn)行靈敏度編碼重建，由此得到第一子影像。

在子步驟203中，用所有偶數(shù)行子圖進(jìn)行敏感度編碼重建得到第二子影像。

在本發(fā)明的一個實施例中，可以用子步驟201拆分出的所有N幅偶數(shù)行子圖進(jìn)行靈敏度編碼重建，由此得到第二子影像。

在步驟103中，計算第一子影像與第二子影像之間的相位差。

可以采用任何的計算兩幅MR影像相位差的方法，來計算第一子影像與第二子影像之間的相位差。

在步驟104中，根據(jù)相位差更新靈敏度分布圖。

在本發(fā)明的一個實施例中，可以將步驟103得到的相位差疊加到每一幅靈敏度分布圖上。這樣，就可以將相位差信息包含到并行接收線圈的靈敏度分布圖中。

在步驟105中，根據(jù)更新前的靈敏度分布圖和更新后的靈敏度分布圖，對多幅K空間圖進(jìn)行靈敏度編碼重建得到磁共振影像。

在本發(fā)明的一個實施例中，可以將更新前的靈敏度分布圖和更新后的靈敏度分布圖分別施加于多幅K空間圖中的奇數(shù)行子圖和偶數(shù)行子圖，然后用奇數(shù)行子圖和偶數(shù)行子圖進(jìn)行敏感度編碼重建得到磁共振影像。

具體來說，在步驟103中計算相位差時，如果是以奇數(shù)行子圖作為相位誤差計算的參考圖，則可以將更新前的靈敏度分布圖施加于奇數(shù)行子圖，并將更新后的靈敏度分布圖施加于偶數(shù)行子圖，然后將這2*N幅子圖通過靈敏度編碼重建得到最終的磁共振影像。類似地，在步驟103中計算相位差時， 如果是以偶數(shù)行子圖作為相位誤差計算的參考圖，則可以將更新前的靈敏度分布圖施加于偶數(shù)行子圖，并將更新后的靈敏度分布圖施加于奇數(shù)行子圖，然后將這2*N幅子圖通過靈敏度編碼重建得到最終的磁共振影像。

至此描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的磁共振成像方法。根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠有效地消除磁共振成像中的N/2偽影。此外，由于本發(fā)明方法在EPI過程中無需進(jìn)行參考掃描，因此，能夠進(jìn)一步縮短磁共振成像的時間。

與該方法類似，本發(fā)明還提供了相應(yīng)的裝置。

圖3所示為本發(fā)明的磁共振成像裝置的一個實施例的示意性框圖。

如圖3所示，裝置300可以包括：K空間圖生成模塊301，用于基于并行接收到的磁共振感應(yīng)信號生成多幅K空間圖；子影像生成模塊302，用于根據(jù)多幅K空間圖重建出由第一方向的讀出梯度脈沖所對應(yīng)的第一子影像和由第二方向的讀出梯度脈沖所對應(yīng)的第二子影像；相位差計算模塊303，用于計算第一子影像與第二子影像之間的相位差；靈敏度分布圖更新模塊304，用于根據(jù)相位差更新靈敏度分布圖；以及磁共振影像重建模塊305，用于根據(jù)更新前的靈敏度分布圖和更新后的靈敏度分布圖，對多幅K空間圖進(jìn)行靈敏度編碼重建得到磁共振影像。

在本發(fā)明的一個實施例中，子影像生成模塊302可以進(jìn)一步包括：K空間圖拆分模塊，用于將多幅K空間圖中的每一幅分拆為由奇數(shù)行數(shù)據(jù)組成的奇數(shù)行子圖和由偶數(shù)行數(shù)據(jù)組成的偶數(shù)行子圖；第一子影像重建模塊，用于用所有奇數(shù)行子圖進(jìn)行敏感度編碼重建得到第一子影像；以及第二子影像重建模塊，用于用所有偶數(shù)行子圖進(jìn)行敏感度編碼重建得到第二子影像。

在本發(fā)明的一個實施例中，磁共振影像重建模塊305可以進(jìn)一步包括：靈敏度分布圖施加模塊，用于將更新前的靈敏度分布圖和更新后的靈敏度分布圖分別施加于奇數(shù)行子圖和偶數(shù)行子圖；以及敏感度編碼重建模塊，用于用奇數(shù)行子圖和偶數(shù)行子圖進(jìn)行敏感度編碼重建得到磁共振影像。

在本發(fā)明的一個實施例中，子影像生成模塊302可以進(jìn)一步包括低通濾波模塊，用于對第一子影像和第二子影像進(jìn)行低通濾波。

在本發(fā)明的一個實施例中，靈敏度分布圖更新模塊304可以進(jìn)一步包括： 用于將相位差疊加到每一幅靈敏度分布圖上的模塊。

至此描述了根據(jù)本發(fā)明實施例的磁共振成像裝置。與上述方法類似，根據(jù)本發(fā)明的裝置，能夠有效地消除磁共振成像中的N/2偽影。此外，由于本發(fā)明裝置在EPI過程中無需進(jìn)行參考掃描，因此，能夠進(jìn)一步縮短磁共振成像的時間。

參考圖4，圖4所示為被發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益技術(shù)效果圖。圖4中的第一行的三幅影像，采用現(xiàn)有技術(shù)對水?；蛉梭w器官進(jìn)行MR掃描得到影像。圖4中的第二行的三幅影像，采用本發(fā)明的技術(shù)方案對同樣的水模或人體器官進(jìn)行MR掃描得到影像。由圖4可以看出(特別是圖中箭頭所指位置)，無論采用自旋回波EPI(SE EPI)還是帶有彌散擴(kuò)展的EPI (DW EPI)，本發(fā)明技術(shù)方案相對于現(xiàn)有技術(shù)都能夠更好的抑制N/2偽影。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。