專利名稱：磁共振成像的方法和系統(tǒng)的制作方法
磁共振成像的方法和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振技術(shù)，特別是涉及一種磁共振成像的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
磁共振成像(MRI)具有良好的軟組織分辨力、可多方位、多參數(shù)進(jìn)行成像、無X射線輻射損害等眾多優(yōu)勢，但受其成像技術(shù)的限制，MRI大部分成像方法需要較長的掃描時(shí)間。例如，獲得一幅經(jīng)典自旋回波圖像所花的時(shí)間在15 30秒之間。較慢的成像速度使得 MRI在動(dòng)態(tài)成像中圖像時(shí)間分辨率大大受到限制，同時(shí)會(huì)在圖像中產(chǎn)生嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)偽影，降低圖像質(zhì)量，從而影響臨床診斷，這就嚴(yán)重限制了 MRI在心臟、冠狀動(dòng)脈等運(yùn)動(dòng)器官和神經(jīng)功能影像，特別是在介入手術(shù)引導(dǎo)領(lǐng)域中的應(yīng)用。為了實(shí)現(xiàn)高分辨率實(shí)時(shí)磁共振成像，研究者們提出了實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)成像的3個(gè)基本要素一是連續(xù)的采集數(shù)據(jù)，二是快速的重建和圖像及時(shí)顯示，三是可以讓操作者依據(jù)顯示的圖像互動(dòng)地調(diào)整圖像采集過程。由于計(jì)算機(jī)硬件的快速發(fā)展，其計(jì)算能力大幅上升，而且算法的不斷改進(jìn)和優(yōu)化，使得上述第二和第三要素已不是限制實(shí)時(shí)成像的因素。現(xiàn)階段限制實(shí)時(shí)成像的主要因素就是其第一要素，即數(shù)據(jù)采集過程。在磁共振成像中，成像速度和圖像分辨率彼此限制，很難同時(shí)到達(dá)高分辨率和快速成像。在實(shí)際應(yīng)用中，往往根據(jù)不同的應(yīng)用需求，犧牲其中一方來提高另一方的性能。為了實(shí)現(xiàn)高分辨率快速磁共振成像，研究者們提出了大量的方法。這些方法大致可分為三類快速掃描方法、并行成像方法和基于模型的成像方法。具體來說，(I)快速掃描成像，是利用快速序列來實(shí)現(xiàn)的，如回波平面成像(Echo Planar Imaging,EPI)序列就是通過一次射頻激發(fā)即可采集整個(gè)k空間的數(shù)據(jù)，整個(gè)掃描過程可在20 IOOms內(nèi)完成，因此成像速度較快且在實(shí)際中得到廣泛的應(yīng)用。(2)并行成像方法，利用多通道的相控陣線圈空間信息取代梯度編碼信息，多個(gè)接收線圈單元同時(shí)對k空間進(jìn)行欠采樣，結(jié)合線圈的空間靈敏度信息和欠采樣數(shù)據(jù)重建出無混疊的磁共振圖像，整個(gè)成像過程中每個(gè)線圈單元需要采集的k空間信號數(shù)量大大減少，成像掃描時(shí)間減少，時(shí)間空間分辨率得到提高。(3) 基于模型的成像方法，利用成像過程中原始數(shù)據(jù)的冗余來進(jìn)行稀疏采樣，然后根據(jù)采集到的少量原始數(shù)據(jù)結(jié)合特定的重建方法來得到圖像，常見的方法有Keyhole，k_t BLAST, k_t SENSE, k-t SPARSE, k_t FOCUSS，DIME, PSF。其中，基于部分可分離函數(shù)理論(Partially Separable Functions,PSF)的成像方法本身就是針對運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行掃描成像，因此更適宜于動(dòng)態(tài)成像。現(xiàn)有研究成果，已經(jīng)證明PSF方法可以在心臟動(dòng)態(tài)成像和灌注成像中提高圖像的空間時(shí)間分辨率?，F(xiàn)有的基于部分可分離函數(shù)的成像方法，其理論基礎(chǔ)在于磁共振動(dòng)態(tài)成像中圖像數(shù)據(jù)是由部分可分離的時(shí)間基函數(shù)和相應(yīng)的空間基函數(shù)組成。PSF方法的實(shí)現(xiàn)方案為 根據(jù)導(dǎo)航激勵(lì)協(xié)議(Navigator Excitation Protocol),該方法同時(shí)采集2個(gè)互補(bǔ)的數(shù)據(jù)集，一個(gè)為高空間分辨率、低時(shí)間分辨率的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)，另一個(gè)為高時(shí)間分辨率、低空間分辨率的導(dǎo)航數(shù)據(jù)。待整個(gè)數(shù)據(jù)采集過程完畢后，通常這段時(shí)間較長，然后再進(jìn)行圖像重建。圖像重建步驟具體為，PSF方法按照特定規(guī)則把導(dǎo)航數(shù)據(jù)組合成導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣，對該矩陣進(jìn)行奇異值分解(Singular Value Decomposition, SVD)即可以得到時(shí)間基函數(shù),然后利用得到的時(shí)間基函數(shù)和采集到的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)組成的超定矩陣方程通過最小二乘法擬合得到空間基函數(shù)，然后由上述估算出的空間基函數(shù)和時(shí)間基函數(shù)對(k，t)空間進(jìn)行插值恢復(fù)出高時(shí)間分辨率和高空間分辨率的全部信號數(shù)據(jù)，最后對恢復(fù)出的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉逆變換(Inverse Fourier Transformation, I FT)得到高分辨的磁共振圖像。在現(xiàn)有的PSF模型中，為了估計(jì)時(shí)間基函數(shù)和空間基函數(shù)等參數(shù)，往往需要采集很多數(shù)據(jù)，待這些數(shù)據(jù)完全采集得到后才進(jìn)行圖像重建工作。這樣圖像采集過程和重建過程完全孤立開來，即在較長的圖像采集過程中是不能進(jìn)行圖像重建工作。只有待所有的圖像數(shù)據(jù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)全部采集完，才可以進(jìn)行上述的圖像重建過程。由于數(shù)據(jù)采集時(shí)間較長， 例如，在2維動(dòng)態(tài)成像(2D+t)中，一般采集時(shí)間需要3 5分鐘，而在3維動(dòng)態(tài)成像(3D+t) 中，采集時(shí)間大約為I小時(shí)，圖像只能等待很長一段時(shí)間之后才能得到，于是，整個(gè)過程的實(shí)時(shí)性不好。這嚴(yán)重限制了 PSF方法在實(shí)時(shí)性要求較高的場景中的應(yīng)用，比如說磁共振成像引導(dǎo)的介入手術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種快速實(shí)時(shí)的磁共振成像方法和系統(tǒng)。一種磁共振成像的方法，包括以下步驟S101 :輪流采集導(dǎo)航數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)，選出當(dāng)前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)并在選出的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻處進(jìn)行共享以使共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻填滿相應(yīng)的K空間；S102 :結(jié)合共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)獲取時(shí)間基函數(shù)；S103 :根據(jù)所述時(shí)間基函數(shù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)得到空間基函數(shù)；S104 :使用所述時(shí)間基函數(shù)和所述空間基函數(shù)進(jìn)行插值恢復(fù)信號數(shù)據(jù)；S105 :對恢復(fù)的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉逆變換重建出圖像；S106 :判斷采集是否結(jié)束，若是，則結(jié)束，若否， 則繼續(xù)重復(fù)步驟SlOl至步驟S105。優(yōu)選的，在進(jìn)行第一幀圖像重建之前，采集2至3幀導(dǎo)航數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，進(jìn)行采樣的每一條相位編碼線的重復(fù)時(shí)間滿足導(dǎo)航數(shù)據(jù)的時(shí)間奈奎斯特采樣速率，進(jìn)行采樣的相位編碼的方向采樣間隔滿足動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的空間奈奎斯特速率， 從所述動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)中獲取的采樣幀數(shù)在頻率成分參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值以上。優(yōu)選的，所述共享的過程為將與選出的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻最近的導(dǎo)航數(shù)據(jù)排列到所述選出的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻。優(yōu)選的，所述結(jié)合共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)獲取時(shí)間基函數(shù)的步驟為根據(jù)共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)抽取導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣；對所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行奇異值分解，得到所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣的左特征向量，并估計(jì)頻率成分參數(shù)；按照由大到小的順序取頻率成分參數(shù)個(gè)左特征向量作為時(shí)間基函數(shù)。優(yōu)選的，所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集K空間中的3至5條相位線。優(yōu)選的，選出當(dāng)前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前的I至K空間的相位編碼數(shù)個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)并在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻處進(jìn)行共享以使共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)在選出 的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻填滿相應(yīng)的K空間。一種磁共振成像的系統(tǒng)，包括采集裝置、處理裝置和顯示裝置。所述采集裝置用 于輪流采集導(dǎo)航數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)；所述處理裝置與所述采集裝置相連接，所述處理裝 置包括共享模塊、導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理模塊、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊、重建模塊和判斷模塊，所述共享 模塊選出當(dāng)前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行共享以使共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)在 選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻填滿相應(yīng)的K空間，所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理模塊結(jié)合 共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)獲取時(shí)間基函數(shù)，所述動(dòng) 態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所述時(shí)間基函數(shù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)獲取空間基函數(shù)，所述重建模塊使用 所述時(shí)間基函數(shù)和所述空間基函數(shù)進(jìn)行插值恢復(fù)信號數(shù)據(jù)，并對恢復(fù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉逆 變換重建出圖像，所述判斷模塊用于判斷實(shí)時(shí)成像是否結(jié)束，若是，則結(jié)束，若否，則繼續(xù)采 集數(shù)據(jù)，并成像；所述顯示裝置與所述處理裝置相連接，所述顯示裝置用于顯示處理裝置處 理后的數(shù)據(jù)。優(yōu)選的，所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理模塊包括計(jì)算單元和抽取單元。所述抽取單元根據(jù)共 享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)抽取導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣；所述計(jì) 算單元對所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行奇異值分解得到所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣的左特征向量，并估計(jì) 頻率成分參數(shù)，按照由大到小的順序取頻率成分參數(shù)個(gè)左特征向量作為時(shí)間基函數(shù)。上述磁共振成像的方法和系統(tǒng)通過使用數(shù)據(jù)共享技術(shù)，采集部分?jǐn)?shù)據(jù)便能實(shí)現(xiàn)對 圖像的實(shí)時(shí)更新，提高了成像的實(shí)時(shí)性，通過PSF方法和數(shù)據(jù)共享技術(shù)相結(jié)合，能減少數(shù)據(jù) 采集量，進(jìn)一步增加磁共振成像的實(shí)時(shí)性。

圖1為一個(gè)實(shí)施例中的磁共振成像方法的流程圖；圖2為傳統(tǒng)的PSF方法的采樣示意圖；圖3為圖1所示磁共振成像方法的流程圖中的進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣的示意圖；圖4為圖1所示磁共振成像方法的流程圖中的根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)提取時(shí)間基函數(shù)的流 程圖；圖5為一個(gè)實(shí)施例中的磁共振成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5所示磁共振成像系統(tǒng)中的導(dǎo)航單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為一個(gè)實(shí)施例中的通過數(shù)據(jù)共享方法獲得的心臟短軸位實(shí)時(shí)成像的結(jié)果；圖8為使用三種不同的方法重建出心臟左心室面積隨時(shí)間變化的曲線。
具體實(shí)施方式在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1所示，一種磁共振成像的方法，包括以下步驟SlOl 輪流采集導(dǎo)航數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)，選出當(dāng)前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前的預(yù)設(shè) 個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行共享以使共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻 填滿相應(yīng)的K空間。部分可分離函數(shù)(PSF)的理論在于圖像函數(shù)的空間變化和時(shí)間變化是L階可分 離的，利用部分可分離函數(shù)的性質(zhì)和傅里葉變換的線性特性，待采集圖像信號可以分解為空間基函數(shù)和時(shí)間基函數(shù)的兩個(gè)獨(dú)立變量的函數(shù)之和其中，s(k，t)為接收到的信號，《MO為時(shí)間基函數(shù)、C1 (k)為空間基函數(shù)。只需要知道時(shí)間基函數(shù)奶(O、空間基函數(shù)C1 (k)和頻率成分L，就可以得到待采集的圖像信號。為了正確估計(jì)頻率成分參數(shù)L、空間基函數(shù)C1GO及時(shí)間基函數(shù)奶(O ,需要采集兩組(k，t)空間數(shù)據(jù)。如圖2所示，在傳統(tǒng)的PSF方法采樣示意圖中，高時(shí)間、低空間分辨率的導(dǎo)航數(shù)據(jù)(Navigator data,空心圓圈)用來確定奶(O和L ;高空間、低時(shí)間分辨率的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)(Image data,實(shí)心圓點(diǎn))用來確Sc1QO。待上述各參數(shù)確定后,根據(jù)(I)式可以計(jì)算出整個(gè)k-t空間數(shù)據(jù)(Synthetic data,實(shí)心叉)。在現(xiàn)有的PSF模型中，為了估計(jì)時(shí)間基函數(shù)和空間基函數(shù)等參數(shù)，往往需要采集很多數(shù)據(jù)，待這些數(shù)據(jù)完全采集后才進(jìn)行圖像重建工作。這樣圖像采集過程和重建過程完全孤立開來，實(shí)時(shí)性差。在一個(gè)實(shí)施例中，使用了一種以數(shù)據(jù)共享技術(shù)為基礎(chǔ)的實(shí)時(shí)成像方法，通過采集少量數(shù)據(jù)便可以實(shí)現(xiàn)圖像的實(shí)時(shí)更新。如圖3所示，數(shù)據(jù)采集的過程是以采集一個(gè)動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)和采集一個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)輪流進(jìn)行的模式來進(jìn)行。采樣數(shù)據(jù)的要求在k-t空間表現(xiàn)為進(jìn)行采樣的每一條相位編碼線的重復(fù)時(shí)間滿足導(dǎo)航數(shù)據(jù)的時(shí)間奈奎斯特采樣速率，進(jìn)行采樣的相位編碼的方向采樣間隔滿足動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的空間奈奎斯特速率，從動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)中獲取的采樣幀數(shù)在頻率成分參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值以上。在輪流采集導(dǎo)航數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)時(shí)，選出當(dāng)前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行共享以使共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻填滿相應(yīng)的K空間。選出的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)和與之對應(yīng)的動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)是實(shí)時(shí)圖像變動(dòng)的基本單位。當(dāng)選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)數(shù)目的為I 時(shí)，每采集一個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)，便進(jìn)行實(shí)時(shí)成像，當(dāng)選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的數(shù)目為K 空間相位編碼數(shù)時(shí)，相當(dāng)于采集了一幀數(shù)據(jù)后進(jìn)行重建。選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的數(shù)量越少，成像的實(shí)時(shí)性也就越好，但是這對硬件的計(jì)算能力提出了很高的要求，因此使用上述方法，成像的實(shí)時(shí)性是由硬件的計(jì)算能力來決定的。由于采集部分?jǐn)?shù)據(jù)便可進(jìn)行圖像的重建，因此在進(jìn)行第一幀圖象重建的時(shí)候需要采集若干幀數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，在進(jìn)行第一幀圖像重建的時(shí)候，采集2-3楨數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，采集的訓(xùn)練數(shù)據(jù)作為實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)的補(bǔ)充數(shù)據(jù)參與圖像的重建。在一個(gè)實(shí)施例中，選出當(dāng)前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前的I至K空間相位編碼數(shù)個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)并在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻處進(jìn)行共享以使共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻填滿相應(yīng)的K空間。共享的具體過程為將與選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻最近的導(dǎo)航數(shù)據(jù)排列到該導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻。在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集時(shí)刻所需要共享的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的數(shù)目是由導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集K空間的相位線的數(shù)目決定的，需要共享的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的數(shù)目為導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集K空間中的相位線數(shù)目減I。一般的，導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集K空間中的3-5條相位線。S102:結(jié)合共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和該共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)獲取時(shí)間基函數(shù)。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，如圖4所示，根據(jù)共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和該共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)以前掃描的導(dǎo)航數(shù)據(jù)獲取導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣，并根據(jù)導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣獲取時(shí)間基函數(shù)的步驟為S112:根據(jù)共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和該共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)以前掃描的導(dǎo)航數(shù)據(jù)抽取導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣。具體的從共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和該共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)以前掃描的導(dǎo)航數(shù)據(jù)抽取導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣的過程為
上述(I)式從最優(yōu)化問題求解方面可描述為
權(quán)利要求
1.一種磁共振成像的方法，其特征在于，包括以下步驟SlOl :輪流采集導(dǎo)航數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)，選出當(dāng)前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前的預(yù)設(shè)個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行共享以使共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻填滿相應(yīng)的K空間；S102:結(jié)合共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)獲取時(shí)間基函數(shù)；5103:根據(jù)所述時(shí)間基函數(shù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)得到空間基函數(shù)；5104:使用所述時(shí)間基函數(shù)和所述空間基函數(shù)進(jìn)行插值恢復(fù)信號數(shù)據(jù)；5105:對恢復(fù)的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉逆變換重建出圖像；5106:判斷采集是否結(jié)束，若是，則結(jié)束，若否，則繼續(xù)重復(fù)步驟SlOl至步驟S105。
2.如權(quán)利要求I所述的磁共振成像的方法，其特征在于，在進(jìn)行第一幀圖像重建之前， 采集2至3幀導(dǎo)航數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求I所述的磁共振成像的方法，其特征在于，進(jìn)行采樣的每一條相位編碼線的重復(fù)時(shí)間滿足導(dǎo)航數(shù)據(jù)的時(shí)間奈奎斯特采樣速率，進(jìn)行采樣的相位編碼的方向采樣間隔滿足動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的空間奈奎斯特速率，從所述動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)中獲取的采樣幀數(shù)在頻率成分參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值以上。
4.如權(quán)利要求I所述的磁共振成像的方法，其特征在于，所述共享的過程為將與選出的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻最近的導(dǎo)航數(shù)據(jù)排列到所述選出的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻。
5.如權(quán)利要求I所述的磁共振成像的方法，其特征在于，所述結(jié)合共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)獲取時(shí)間基函數(shù)的步驟為根據(jù)共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)抽取導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣；對所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行奇異值分解，得到所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣的左特征向量，并估計(jì)頻率成分參數(shù)；按照由大到小的順序取頻率成分參數(shù)個(gè)左特征向量作為時(shí)間基函數(shù)。
6.如權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)所述的磁共振成像的方法，其特征在于，所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集K空間中的3至5條相位線。
7.如權(quán)利要求I至5中任意一項(xiàng)所述的磁共振成像的方法，其特征在于，選出當(dāng)前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前的I至K空間的相位編碼數(shù)個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行共享以使共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻填滿相應(yīng)的K空間。
8.—種磁共振成像的系統(tǒng)，其特征在于，包括采集裝置，用于輪流采集導(dǎo)航數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)；處理裝置，與所述采集裝置相連接，所述處理裝置包括共享模塊、導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理模塊、 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊、重建模塊和判斷模塊，所述共享模塊選出當(dāng)前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行共享以使共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻填滿相應(yīng)的K空間，所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理模塊結(jié)合共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)獲取時(shí)間基函數(shù)，所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所述時(shí)間基函數(shù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)獲取空間基函數(shù)，所述重建模塊使用所述時(shí)間基函數(shù)和所述空間基函數(shù)進(jìn)行插值恢復(fù)信號數(shù)據(jù)，并對恢復(fù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉逆變換重建出圖像，所述判斷模塊用于判斷實(shí)時(shí)成像是否結(jié)束，若是，則結(jié)束，若否，則繼續(xù)采集數(shù)據(jù)，并成像；顯示裝置，與所述處理裝置相連接，所述顯示裝置用于顯示所述處理裝置處理后的數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的磁共振成像的方法，其特征在于，在進(jìn)行第一幀圖像重建之前， 采集2至3幀導(dǎo)航數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求8所述的磁共振成像的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)行采樣的每一條相位編碼線的重復(fù)時(shí)間滿足導(dǎo)航數(shù)據(jù)的時(shí)間奈奎斯特采樣速率，進(jìn)行采樣的相位編碼的方向采樣間隔滿足動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)的空間奈奎斯特采樣速率，從所述動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)中獲取的采樣幀數(shù)在頻率成分參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值以上。
11.如權(quán)利要求8所述的磁共振成像的方法，其特征在于，所述共享的過程為將與選出的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻最近的導(dǎo)航數(shù)據(jù)排列到所述選出的若干個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻。
12.如權(quán)利要求8所述的磁共振成像的系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)處理模塊包括抽取單元，根據(jù)共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)抽取導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣；計(jì)算單元，對所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行奇異值分解得到所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)矩陣的左特征向量，并估計(jì)頻率成分參數(shù)，按照由大到小的順序取頻率成分參數(shù)個(gè)左特征向量作為時(shí)間基函數(shù)。
13.如權(quán)利要求8至12中任意一項(xiàng)所述的磁共振成像的方法，其特征在于，所述導(dǎo)航數(shù)據(jù)采集K空間中的3至5條相位線。
14.如權(quán)利要求8至12中任意一項(xiàng)所述的磁共振成像的方法，其特征在于，選出當(dāng)前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前的I至K空間的相位編碼數(shù)個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)并在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)中的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻處進(jìn)行共享以使共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)在選出的導(dǎo)航數(shù)據(jù)的每一導(dǎo)航數(shù)據(jù)采樣時(shí)刻填滿相應(yīng)的K空間。
全文摘要
一種磁共振成像的方法，包括以下步驟輪流采集導(dǎo)航數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)，選出當(dāng)前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前的預(yù)設(shè)個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)并共享；結(jié)合共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)和所述共享過的導(dǎo)航數(shù)據(jù)之前采集的導(dǎo)航數(shù)據(jù)獲取時(shí)間基函數(shù)；根據(jù)所述時(shí)間基函數(shù)和動(dòng)態(tài)圖像數(shù)據(jù)得到空間基函數(shù)；使用所述時(shí)間基函數(shù)和所述空間基函數(shù)進(jìn)行插值恢復(fù)信號數(shù)據(jù)；對恢復(fù)的信號數(shù)據(jù)進(jìn)行傅里葉逆變換重建出圖像；判斷采集是否結(jié)束，若是，則結(jié)束，若否，則繼續(xù)采集數(shù)據(jù)并成像。上述磁共振成像的方法通過使用數(shù)據(jù)共享技術(shù)，采集部分?jǐn)?shù)據(jù)便能實(shí)現(xiàn)對圖像的實(shí)時(shí)更新，提高了成像的實(shí)時(shí)性，通過PSF方法和數(shù)據(jù)共享技術(shù)相結(jié)合，能減少數(shù)據(jù)采集量，進(jìn)一步增加磁共振成像的實(shí)時(shí)性。
文檔編號G01R33/48GK102590773SQ201210039570
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者馮翔, 劉新, 潘艷麗, 謝國喜, 邱本勝, 鄒超, 鄭海榮 申請人:中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院