1.一種用于三維動態(tài)磁共振成像的球形k空間采集方法,其特征在于,包括:
建立球形的k空間模型,確定模型中回波信號的采集軌跡,其中,所述回波信號的采集軌跡為:在所述球形內(nèi),由球心到球面的半徑狀的半回波信號,或者,過球心的直徑狀的全回波信號,回波信號采集軌跡的仰角θ與方位角由二維黃金分割比例計算得到;
根據(jù)所述采集軌跡確定磁共振掃描的時間序列,并計算磁共振成像系統(tǒng)所需施加磁場的編碼梯度;
根據(jù)所述時間序列和編碼梯度設(shè)置磁共振成像系統(tǒng),并采集符合所述采集軌跡的k空間數(shù)據(jù)填充所述球形k空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述回波信號的采集軌跡的計算方法,包括以下步驟:
1)設(shè)第n次采集的回波信號在球坐標(biāo)系下對應(yīng)的參數(shù)為:仰角θn與方位角初始回波的編號為n=n0;
2)根據(jù)二維黃金分割比例系數(shù),計算第n次采集的回波信號的仰角θn與方位角
3)根據(jù)θn和計算第n次采集的回波信號上的各個采集點在笛卡爾坐標(biāo)系下的坐標(biāo)xn,yn,zn;
4)根據(jù)預(yù)設(shè)的截止條件判斷采集是否結(jié)束,即第n次采集的回波信號是否為采集的最后一條回波信號;
5)若是,則采集結(jié)束,否則使n=n+1,重復(fù)1)到4)直至采集結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述二維黃金分割比例系數(shù)為γ1和γ2,γ1≈0.6823,γ2≈0.4656;所述回波信號的仰角θ依據(jù)γ1計算,方向角依據(jù)γ2計算,或者,仰角θ依據(jù)γ2計算,方向角依據(jù)γ1計算。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,當(dāng)所述回波信號是由球心出發(fā)的半回波信號時,通過下式計算其仰角和方位角:
θn=arccos(2mod(n·γ1,1)-1)
其中,arccos(i)為求i的反余弦值,mod(a,b)為求a/b的余數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,當(dāng)所述回波信號是直徑狀的全回波信號時,通過下式計算其仰角和方位角:
θn=arccos(mod(n·γ1,1))
其中,arccos(i)為求i的反余弦值,mod(a,b)為求a/b的余數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,當(dāng)所述回波信號是直徑狀的全回波信號時,通過下式計算其仰角和方位角:
θn=arccos(2mod(n·γ1,1)-1)
其中,arccos(i)為求i的反余弦值,mod(a,b)為求a/b的余數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述初始回波的編號n0為任意自然數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,所述計算磁共振成像系統(tǒng)所需施加磁場的編碼梯度,進一步包括:
根據(jù)第n次采集軌跡上的各個采集點在笛卡爾坐標(biāo)系下的坐標(biāo)xn,yn,zn計算第n次采集時所需施加的三個方向磁場的編碼梯度。
9.一種適用于三維動態(tài)磁共振成像的球形k空間采集裝置,其特征在于,包括:
建模模塊,用于建立球形的k空間模型,確定模型中回波信號的采集軌跡,其中,所述回波信號的采集軌跡為:在所述球形內(nèi),采集由球心到球面的半徑狀的半回波信號,或者,過球心的直徑狀的全回波信號,回波信號采集軌跡的仰角與方位角由二維黃金分割比例計算得到;
計算模塊,用于根據(jù)所述采集軌跡確定磁共振掃描的時間序列,并計算磁共振成像系統(tǒng)所需施加磁場的編碼梯度;
采集模塊,用于根據(jù)所述時間序列和編碼梯度設(shè)置磁共振成像系統(tǒng),并采集符合所述采集軌跡的k空間數(shù)據(jù)填充所述球形k空間。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,所述建模模塊具體用于通過以下步驟確定回波信號的采集軌跡:
1)設(shè)第n次采集的回波信號在球坐標(biāo)系下對應(yīng)的參數(shù)為:仰角θn與方位角初始回波的編號為n=n0;
2)根據(jù)二維黃金分割比例系數(shù),計算第n次采集的回波信號的仰角θn與方位角
3)根據(jù)θn和計算第n次采集的回波信號上的各個采集點在笛卡爾坐標(biāo)系下的坐標(biāo)xn,yn,zn;
4)根據(jù)預(yù)設(shè)的截止條件判斷采集是否結(jié)束,即第n次采集的回波信號是否為采集的最后一條回波信號;
5)若是,則采集結(jié)束,否則使n=n+1,重復(fù)1)到4)直至采集結(jié)束。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置,其特征在于,所述二維黃金分割比例系數(shù)為γ1和γ2,γ1≈0.6823,γ2≈0.4656;所述回波信號的仰角θ依據(jù)γ1計算,方向角依據(jù)γ2計算,或者,仰角θ依據(jù)γ2計算,方向角依據(jù)γ1計算。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置,其特征在于,所述建模模塊包括:
第一計算單元,用于當(dāng)所述回波信號是由球心出發(fā)的半回波信號時,通過下式計算其仰角和方位角:
θn=arccos(2mod(n·γ1,1)-1)
其中,arccos(i)為求i的反余弦值,mod(a,b)為求a/b的余數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置,其特征在于,所述建模模塊還包括:
第二計算單元,用于當(dāng)所述回波信號是直徑狀的全回波信號時,通過下式計算其仰角和方位角:
θn=arccos(mod(n·γ1,1))
其中,arccos(i)為求i的反余弦值,mod(a,b)為求a/b的余數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置,其特征在于,所述建模模塊還包括:
第三計算單元,用于當(dāng)所述回波信號是直徑狀的全回波信號時,通過下式計算其仰角和方位角:
θn=arccos(2mod(n·γ1,1)-1)
其中,arccos(i)為求i的反余弦值,mod(a,b)為求a/b的余數(shù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置,其特征在于,所述初始回波的編號n0為任意自然數(shù)。