本申請(qǐng)涉及磁共振技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及磁共振成像序列相位校正方法及磁共振設(shè)備。
背景技術(shù):
在磁共振成像序列中,通過(guò)多次采集不同編碼梯度下磁共振信號(hào)來(lái)重建圖像,對(duì)于大部分序列來(lái)說(shuō),重建圖像過(guò)程中通常都會(huì)使用FFT(Fast Fourier Transformation,快速傅氏變換)算法,該算法要求多次采集的信號(hào)有相同的初相位,以避免或降低信噪比或是偽影的產(chǎn)生。對(duì)于TSE(快速自旋回波)序列而言,當(dāng)系統(tǒng)采集的信號(hào)為自旋回波信號(hào)(SE)和受激回波信號(hào)(STE)的疊加時(shí),由于兩種信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理不一致,容易導(dǎo)致兩信號(hào)不同相,出現(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度相互抵消,導(dǎo)致圖像變暗等情況。而對(duì)于平面回波序列(EPI),系統(tǒng)采集信號(hào)時(shí)使用交替的正負(fù)梯度,正負(fù)梯度的時(shí)間幅度等的不一致也能導(dǎo)致采集信號(hào)的相位不同步,出現(xiàn)N/2偽影。
針對(duì)這些情況,往往會(huì)在正式序列掃描之前進(jìn)行一個(gè)預(yù)掃描,利用預(yù)掃描數(shù)據(jù)計(jì)算出相位,再進(jìn)行相位校正,從而消除相位不一致帶來(lái)的影響。一般情況,由于高階相位差相對(duì)較小,且補(bǔ)償方法相對(duì)復(fù)雜,而一階和零階相位差出現(xiàn)偏差的情況較為常見(jiàn),因此校正過(guò)程一般只考慮兩信號(hào)的一階和零階相位差,其中一階相位差表現(xiàn)為信號(hào)時(shí)間上的延遲,零階相位差表現(xiàn)為兩信號(hào)的初始相差,實(shí)際相位校正過(guò)程就是校正零階和一階相位差。傳統(tǒng)的校正方法一般是通過(guò)求信號(hào)最大值附近取一段范圍的重心對(duì)應(yīng)的時(shí)刻,作為信號(hào)完全聚相時(shí)刻,那么兩信號(hào)重心時(shí)刻的差值即為一階相位差在時(shí)間對(duì)應(yīng)的時(shí)間差。零級(jí)相差為兩個(gè)信號(hào)完全聚相時(shí)刻對(duì)應(yīng)的相位值的差。但是,該校正方法對(duì)一階相位差的準(zhǔn)確性的依賴性非常高,當(dāng)一階相位差計(jì)算錯(cuò)誤時(shí),零階相位校正值也必然是錯(cuò)誤的,而由于一階相差計(jì)算與整個(gè)掃描區(qū)域的信號(hào)均有關(guān)系,受磁場(chǎng)均勻性等影響,在掃描復(fù)雜組織時(shí)有時(shí)會(huì)導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤,特別是使用多通道接收線圈進(jìn)行成像時(shí)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N磁共振成像序列相位校正方法,包括:
通過(guò)磁共振預(yù)掃描,獲取成像序列在多通道條件下每個(gè)通道的回波信號(hào),所述回波信號(hào)包括第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào);
對(duì)所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線進(jìn)行多次平移,確定使所述多個(gè)通道的成像相位一致性最高的位移量,作為校正位移量;
根據(jù)所述校正位移量,確定所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的一階相位校正值和零階相位校正值。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法,不利用信號(hào)形狀直接計(jì)算一階相位校正值,而是通過(guò)平移信號(hào)曲線確定多通道的一階相位校正值和零階相位校正值,能夠提高多通道成像相位校正時(shí)計(jì)算一階和零階相位的正確性與魯棒性,從而提高磁共振成像序列的圖像質(zhì)量,避免了先計(jì)算一階相位校正值,再計(jì)算零階相位校正值的過(guò)程容易受各種因素的影響而導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤的缺陷。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,對(duì)所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線進(jìn)行多次平移,包括:提供多個(gè)備選的位移量,對(duì)所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線根據(jù)所述多個(gè)備選的位移量進(jìn)行相應(yīng)次數(shù)的平移;其中,同一次平移過(guò)程中所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線平移的位移量相同。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,在每次平移過(guò)程中,均包括數(shù)據(jù)處理步驟以供確定所述校正位移量,所述數(shù)據(jù)處理步驟包括:
確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差;
確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)的相位差的標(biāo)準(zhǔn)差,組成標(biāo)準(zhǔn)差集合。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,確定使所述多個(gè)通道的成像相位一致性最高的位移量,作為校正位移量,包括:將所述標(biāo)準(zhǔn)差集合中標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量以及該標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量的前后兩個(gè)位移量與及它們各自對(duì)應(yīng)的標(biāo)注差的值進(jìn)行曲線擬合,將擬合曲線中的最小值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移量作為所述校正位移量。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,根據(jù)所述校正位移量,確定所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的一階相位校正值和零階相位校正值,包括:
將所述校正位移量作為所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的一階相位校正值;
將在所述校正位移量條件下所述多個(gè)通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)的相位差的平均值作為所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的零階相位校正值。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,采用二次曲線擬合的方法將所述標(biāo)準(zhǔn)差集合中標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量以及該標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量的前后兩個(gè)位移量與及它們各自對(duì)應(yīng)的標(biāo)注差的值進(jìn)行曲線擬合。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差,包括:
在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下,根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值條件,在所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)中選取位于同一時(shí)間段內(nèi)的一段數(shù)據(jù)區(qū)域,使所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息符合所述預(yù)設(shè)的閾值條件;
通過(guò)所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息,確定對(duì)應(yīng)的位移量條件下對(duì)應(yīng)的通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,在所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)一步選取一段數(shù)據(jù)窗,在所述數(shù)據(jù)窗內(nèi)選取多個(gè)數(shù)據(jù)作為所述數(shù)據(jù)信息。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,將所述閾值條件預(yù)設(shè)為所述第一回波信號(hào)或所述第二回波信號(hào)的最大幅值的10%~20%范圍內(nèi)。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,采用加權(quán)求和的方法確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述數(shù)據(jù)處理步驟還包括:設(shè)定信噪比閾值,僅選取信噪比低于所述信噪比閾值的通道進(jìn)行所述數(shù)據(jù)處理步驟。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述成像序列為快速自旋回波序列,所述第一回波信號(hào)為自旋回波信號(hào),所述第二回波信號(hào)為受激回波信號(hào)。
本申請(qǐng)還提供一種磁共振設(shè)備,包括:
回波信號(hào)獲取模塊,其構(gòu)造為用于通過(guò)預(yù)掃描獲取成像序列在多通道條件下每個(gè)通道的回波信號(hào),所述回波信號(hào)包括第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào);
校正位移量確定模塊,其構(gòu)造為用于對(duì)所述回波信號(hào)獲取模塊獲取的多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線進(jìn)行多次平移,確定使所述多個(gè)通道的成像相位一致性最高的位移量,作為校正位移量;
相位校正值確定模塊,其構(gòu)造為用于根據(jù)所述校正位移量確定模塊確定的校正位移量,確定所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的一階相位校正值和零階相位校正值。
本申請(qǐng)的磁共振設(shè)備,不利用信號(hào)形狀直接計(jì)算一階相位校正值,而是通過(guò)校正位移量確定模塊采用平移信號(hào)曲線的方法,進(jìn)而確定多通道的一階相位校正值和零階相位校正值,能夠提高多通道成像相位校正時(shí)計(jì)算一階和零階相位的正確性與魯棒性,從而提高磁共振成像序列的圖像質(zhì)量,避免了先計(jì)算一階相位校正值,再計(jì)算零階相位校正值的過(guò)程容易受各種因素的影響而導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤的缺陷。
本申請(qǐng)磁共振設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述校正位移量確定模塊進(jìn)一步構(gòu)造為:用于根據(jù)提供的多個(gè)備選的位移量,對(duì)所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線根據(jù)所述多個(gè)備選的位移量進(jìn)行相應(yīng)次數(shù)的平移;其中,同一次平移過(guò)程中所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線平移的位移量相同。
本申請(qǐng)磁共振設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述校正位移量確定模塊包括:數(shù)據(jù)處理模塊,其構(gòu)造為用于執(zhí)行以下數(shù)據(jù)處理步驟:
在每次平移過(guò)程中,均進(jìn)行數(shù)據(jù)處理步驟以供確定所述校正位移量,所述數(shù)據(jù)處理步驟包括:
確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差;
確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)的相位差的標(biāo)準(zhǔn)差,組成標(biāo)準(zhǔn)差集合。
本申請(qǐng)磁共振設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)一步構(gòu)造為:用于將所述標(biāo)準(zhǔn)差集合中標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量以及該標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量的前后兩個(gè)位移量與及它們各自對(duì)應(yīng)的標(biāo)注差的值進(jìn)行曲線擬合,將擬合曲線中的最小值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移量作為所述校正位移量。
本申請(qǐng)磁共振設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述相位校正值確定模塊進(jìn)一步構(gòu)造為:用于將所述校正位移量作為所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的一階相位校正值,以及將在所述校正位移量條件下所述多個(gè)通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)的相位差的平均值作為所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的零階相位校正值。
本申請(qǐng)磁共振設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)一步構(gòu)造為:用于在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下,根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值條件,在所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)中選取位于同一時(shí)間段內(nèi)的一段數(shù)據(jù)區(qū)域,使所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息符合所述預(yù)設(shè)的閾值條件,以及通過(guò)所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息,確定對(duì)應(yīng)的位移量條件下對(duì)應(yīng)的通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差。
本申請(qǐng)磁共振設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)一步構(gòu)造為:用于在所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)一步選取一段數(shù)據(jù)窗,在所述數(shù)據(jù)窗內(nèi)選取多個(gè)數(shù)據(jù)作為所述數(shù)據(jù)信息。
本申請(qǐng)磁共振設(shè)備的進(jìn)一步改進(jìn)在于,所述數(shù)據(jù)處理模塊還包括:信噪比閾值設(shè)定模塊,其構(gòu)造為用于僅選取信噪比低于所述信噪比閾值的通道進(jìn)行所述數(shù)據(jù)處理步驟。
附圖說(shuō)明
圖1是本申請(qǐng)示出的一種磁共振成像序列相位校正方法的流程示意圖。
圖2是圖1所示的磁共振成像序列相位校正方法中的數(shù)據(jù)處理步驟的流程示意圖。
圖3是圖2中步驟S201的詳細(xì)流程圖。
圖4是圖1中步驟S103的詳細(xì)流程圖。
圖5是本申請(qǐng)示出的一種磁共振成像序列相位校正方法的回波信號(hào)的波形圖。
圖6是本申請(qǐng)示出的一種磁共振成像序列相位校正方法在回波信號(hào)的波形圖上選取數(shù)據(jù)區(qū)域的示意圖。
圖7和圖8是采用現(xiàn)有技術(shù)的相位校正方法和采用本申請(qǐng)示出的一種磁共振成像序列相位校正方法的結(jié)果對(duì)比圖。
圖9是本申請(qǐng)示出的一種磁共振設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
圖10是本申請(qǐng)示出的一種磁共振設(shè)備的數(shù)據(jù)處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí),除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本申請(qǐng)相一致的所有實(shí)施方式。相反,它們僅是與如所附權(quán)利要求書(shū)中所詳述的、本申請(qǐng)的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
在本申請(qǐng)使用的術(shù)語(yǔ)是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的,而非旨在限制本申請(qǐng)。在本申請(qǐng)和所附權(quán)利要求書(shū)中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式,除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當(dāng)理解,本文中使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”是指并包含一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目的任何或所有可能組合。
應(yīng)當(dāng)理解,盡管在本申請(qǐng)可能采用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述各種信息,但這些信息不應(yīng)限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)將同一類型的信息彼此區(qū)分開(kāi)。例如,在不脫離本申請(qǐng)范圍的情況下,第一信息也可以被稱為第二信息,類似地,第二信息也可以被稱為第一信息。取決于語(yǔ)境,如在此所使用的詞語(yǔ)“如果”可以被解釋成為“在……時(shí)”或“當(dāng)……時(shí)”或“響應(yīng)于確定”。
下面結(jié)合附圖,對(duì)本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法及磁共振設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)介紹。在不沖突的情況下,下述的實(shí)施例及實(shí)施方式中的特征可以相互組合。
參見(jiàn)圖1所示,圖1是本申請(qǐng)示出的一種磁共振成像序列相位校正方法的流程示意圖。本申請(qǐng)的磁共振成像序列相位校正方法,包括:
步驟S101:通過(guò)磁共振預(yù)掃描,獲取成像序列在多通道條件下每個(gè)通道的回波信號(hào),所述回波信號(hào)包括第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)。
步驟S102:對(duì)所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)進(jìn)行多次平移,確定使所述多個(gè)通道的成像相位一致性最高的位移量,作為校正位移量。
步驟S103:根據(jù)所述校正位移量,確定所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的一階相位校正值和零階相位校正值。
本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法,不利用信號(hào)形狀直接計(jì)算一階相位校正值,而是通過(guò)平移信號(hào)曲線確定多通道的一階相位校正值和零階相位校正值,能夠提高多通道成像相位校正時(shí)計(jì)算一階和零階相位的正確性與魯棒性,從而提高磁共振成像序列的圖像質(zhì)量,避免了先計(jì)算一階相位校正值,再計(jì)算零階相位校正值的過(guò)程容易受各種因素的影響而導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤的缺陷。
其中,在一方面,在上述步驟S102中,對(duì)所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線進(jìn)行多次平移,包括:提供多個(gè)備選的位移量,對(duì)所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線根據(jù)所述多個(gè)備選的位移量進(jìn)行相應(yīng)次數(shù)的平移;其中,同一次平移過(guò)程中所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線平移的位移量相同。也就是說(shuō),同一個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線每次平移的位移量是不同的,但是同一次平移過(guò)程中多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線平移的位移量是相同的。
進(jìn)一步地,參見(jiàn)圖2所示,圖2是圖1所示的磁共振成像序列相位校正方法中的數(shù)據(jù)處理步驟的流程示意圖。在每次平移過(guò)程中,均包括數(shù)據(jù)處理步驟以供確定所述校正位移量,所述數(shù)據(jù)處理步驟包括:
步驟S201:確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差。
步驟S202:確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)的相位差的標(biāo)準(zhǔn)差,組成標(biāo)準(zhǔn)差集合。
優(yōu)選地,所述數(shù)據(jù)處理步驟還可以包括步驟:設(shè)定信噪比閾值,僅選取信噪比低于所述信噪比閾值的通道進(jìn)行所述數(shù)據(jù)處理步驟。這樣,可以篩選掉一部分無(wú)效的通道的回波信號(hào),以減少數(shù)據(jù)處理步驟的計(jì)算量,提高效率。
參見(jiàn)圖3所示,圖3是圖2中步驟S201的詳細(xì)流程圖。在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式中,上述步驟S201,進(jìn)一步包括:
步驟S2011:在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下,根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值條件,在所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)中選取位于同一時(shí)間段內(nèi)的一段數(shù)據(jù)區(qū)域,使所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息符合所述預(yù)設(shè)的閾值條件。
在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式中,可以在所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)一步選取一段數(shù)據(jù)窗,在所述數(shù)據(jù)窗內(nèi)選取多個(gè)數(shù)據(jù)作為所述數(shù)據(jù)信息。優(yōu)選地,將所述閾值條件預(yù)設(shè)為所述第一回波信號(hào)或所述第二回波信號(hào)的最大幅值的10%~20%范圍內(nèi)。
步驟S2012:通過(guò)所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息,確定對(duì)應(yīng)的位移量條件下對(duì)應(yīng)的通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差。
在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式中,可以采用加權(quán)求和的方法確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差。但是,需要說(shuō)明的是,本申請(qǐng)并不僅限于采用加權(quán)求和的方法,也可以采用其他的求和方法,只要能夠確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差即可。
在另一方面,在上述步驟S102中,確定使所述多個(gè)通道的成像相位一致性最高的位移量,作為校正位移量,包括:將所述標(biāo)準(zhǔn)差集合中標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量以及該標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量的前后兩個(gè)位移量與及它們各自對(duì)應(yīng)的標(biāo)注差的值進(jìn)行曲線擬合,將擬合曲線中的最小值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移量作為所述校正位移量。
在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式中,可以采用二次曲線擬合的方法將所述標(biāo)準(zhǔn)差集合中標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量以及該標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量的前后兩個(gè)位移量與及它們各自對(duì)應(yīng)的標(biāo)注差的值進(jìn)行曲線擬合。但是,需要說(shuō)明的是,本申請(qǐng)并不僅限于采用二次曲線擬合的方法,也可以采用其他的曲線擬合方法,只要能實(shí)現(xiàn)將所述標(biāo)準(zhǔn)差集合中標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量以及該標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量的前后兩個(gè)位移量與及它們各自對(duì)應(yīng)的標(biāo)注差的值進(jìn)行曲線擬合即可。
參見(jiàn)圖4所示,圖4是圖1中步驟S103的詳細(xì)流程圖,在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式中,上述步驟S103,進(jìn)一步包括:
步驟S1031:將所述校正位移量作為所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的一階相位校正值。
步驟S1032:將在所述校正位移量條件下所述多個(gè)通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)的相位差的平均值作為所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的零階相位校正值。
一般,基于k空間的數(shù)據(jù)處理方法,由于所有信號(hào)在回波中心時(shí)匯聚,信號(hào)信噪比較大,且在一階相位差正確的時(shí)候,兩信號(hào)相位差為一個(gè)常數(shù),與成像體的分布等無(wú)關(guān),因此,此時(shí)不同通道的相位差應(yīng)該具有高度的一致性。本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法,正是利用了上述特點(diǎn),不利用信號(hào)形狀直接計(jì)算一階相位校正值,而是通過(guò)平移信號(hào)曲線確定多通道的一階相位校正值和零階相位校正值,類似于在不同的一階相位校正值下,計(jì)算零階相位值,因?yàn)椴煌€圈通道的零階相位應(yīng)該保持一致,所以通過(guò)平移信號(hào)曲線的位置,找到接近正確的一階相位校正值的值,最后通過(guò)擬合方法找出最可能的校正值。因此,本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法,能夠提高多通道成像相位校正時(shí)計(jì)算一階和零階相位的正確性與魯棒性,從而提高磁共振成像序列的圖像質(zhì)量,避免了先計(jì)算一階相位校正值,再計(jì)算零階相位校正值的過(guò)程容易受各種因素的影響而導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤的缺陷。
以下通過(guò)具體實(shí)施例,對(duì)本申請(qǐng)磁共振成像序列相位校正方法進(jìn)行更為詳細(xì)的介紹。在下述的實(shí)施例中,磁共振的成像序列以快速自旋回波序列、通道的數(shù)量為7個(gè)(及通道1~7)、平移的次數(shù)為5次、5次平移的位移量分別為位移量1~5為例。則相應(yīng)地,所述第一回波信號(hào)為自旋回波信號(hào),所述第二回波信號(hào)為受激回波信號(hào)。
1)關(guān)閉相位編碼梯度進(jìn)行磁共振預(yù)掃描,獲取快速自旋回波序列不加相位編碼梯度的自旋回波信號(hào)和受激回波信號(hào)兩組信號(hào)。參見(jiàn)圖5所示,假設(shè)圖5所示為通道1在位移量1的條件下的自旋回波信號(hào)和受激回波信號(hào)的波形圖。其中,singal1為自旋回波信號(hào)的波形圖,singal1為受激回波信號(hào)的波形圖。
2)根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值條件,在所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)中選取位于同一時(shí)間段內(nèi)的一段數(shù)據(jù)區(qū)域,使所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息符合所述閾值條件。參見(jiàn)圖6所示,假設(shè)將閾值條件設(shè)定為受激回波信號(hào)的最大幅值的10%,那么根據(jù)該閾值條件,選取出如圖6中虛線范圍內(nèi)所表示的數(shù)據(jù)區(qū)域。將自旋回波信號(hào)在該數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)表示為s1(i),將受激回波信號(hào)在該數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)表示為s2(i),i表示數(shù)據(jù)段的位置。
3)在所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)取一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)窗,對(duì)數(shù)據(jù)窗內(nèi)兩信號(hào)加權(quán)求和,確定通道1在位移量1的條件下的自旋回波信號(hào)和受激回波信號(hào)之間的相位差。再對(duì)所有通道進(jìn)行相同的計(jì)算,統(tǒng)計(jì)得到所有通道在位移量1的條件下各自的自旋回波信號(hào)和受激回波信號(hào)之間的相位差。假設(shè)數(shù)據(jù)窗的長(zhǎng)度為5,數(shù)據(jù)中點(diǎn)索引為0,那么該相位差的計(jì)算公式如下:
s=s1(-2)*s2*(-2)+s1(-1)*s2*(-1)…+s1(2)*s2*(2)
然后,對(duì)所有通道的受激回波信號(hào)的信號(hào)曲線分別在位移量2~5的條件下進(jìn)行平移,計(jì)算得到所有通道在位移量2~5的條件下各自的自旋回波信號(hào)和受激回波信號(hào)之間的相位差。
最后再統(tǒng)計(jì)出所有通道在位移量1~5的條件下的相位值的標(biāo)準(zhǔn)差,組成標(biāo)準(zhǔn)差集合。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)下表1所示。
表1
4)將所述標(biāo)準(zhǔn)差集合中標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量以及該標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量的前后兩個(gè)位移量及它們各自對(duì)應(yīng)的標(biāo)注差的值進(jìn)行曲線擬合,將擬合曲線中的最小值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移量作為校正位移量。如表1所示,在標(biāo)準(zhǔn)差集合中找出的最小值為2,對(duì)應(yīng)的位移量為位移量2。那么,位移量2的前后兩個(gè)位移量就是位移量1和位移量3,將位移量1~3與位移量1~3各自對(duì)應(yīng)的標(biāo)注差的值(即2.6273、2以及3.01696)進(jìn)行曲線擬合,將擬合曲線中的最小值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移量作為校正位移量。
5)將所述校正位移量作為所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的一階相位校正值。將在所述校正位移量條件下所述多個(gè)通道的自旋回波信號(hào)和受激回波信號(hào)的相位差的平均值作為所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的零階相位校正值。
參見(jiàn)圖7和圖8所示,圖7和圖8是采用現(xiàn)有技術(shù)的相位校正方法和采用本申請(qǐng)示出的一種磁共振成像序列相位校正方法的結(jié)果對(duì)比圖。圖7所示為某次實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的結(jié)果展示圖(圖像數(shù)據(jù)僅為展示改善,掃描參數(shù)是隨意設(shè)置,未考慮圖像質(zhì)量),極坐標(biāo)圖中A處所指實(shí)心點(diǎn)表示采用本申請(qǐng)示出的一種磁共振成像序列相位校正方法的校正值(有多個(gè)點(diǎn)重合),B處所指星點(diǎn)表示采用現(xiàn)有技術(shù)的相位校正方法得到的各通道的校正值(極軸長(zhǎng)度為一階相位校正值的長(zhǎng)度,相位為零階相位校正值)。
對(duì)應(yīng)的,圖8所示的兩幅腰椎圖是在同樣掃描條件下,采用現(xiàn)有技術(shù)的相位校正方法和采用本申請(qǐng)示出的一種磁共振成像序列相位校正方法得到的腰椎對(duì)比圖,圖8中左邊所示那幅圖是采用現(xiàn)有技術(shù)的相位校正方法得到的腰椎圖,圖8中右邊所示那幅圖是采用本申請(qǐng)示出的一種磁共振成像序列相位校正方法得到的腰椎圖??梢?jiàn),當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的相位校正方法進(jìn)行相位校正時(shí),由于相位差未達(dá)到完全一致而引起圖像變暗,而采用本申請(qǐng)示出的一種磁共振成像序列相位校正方法可以得到正確校正值,因此得到的圖像亮度相對(duì)較好。
與前述本申請(qǐng)的磁共振成像序列相位校正方法的實(shí)施例相對(duì)應(yīng),本申請(qǐng)還提供了一種磁共振設(shè)備的實(shí)施例。
參見(jiàn)圖9所示,圖9是本申請(qǐng)示出的一種磁共振設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。本申請(qǐng)的磁共振設(shè)備,包括:
回波信號(hào)獲取模塊10,其構(gòu)造為用于通過(guò)預(yù)掃描獲取成像序列在多通道條件下每個(gè)通道的回波信號(hào),所述回波信號(hào)包括第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào);
校正位移量確定模塊20,其構(gòu)造為用于對(duì)回波信號(hào)獲取模塊10獲取的多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線進(jìn)行多次平移,確定使所述多個(gè)通道的成像相位一致性最高的位移量,作為校正位移量;
相位校正值確定模塊30,其構(gòu)造為用于根據(jù)校正位移量確定模塊20確定的校正位移量,確定所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的一階相位校正值和零階相位校正值。
本申請(qǐng)的磁共振設(shè)備,不利用信號(hào)形狀直接計(jì)算一階相位校正值,而是通過(guò)校正位移量確定模塊采用平移信號(hào)曲線的方法,進(jìn)而確定多通道的一階相位校正值和零階相位校正值,能夠提高多通道成像相位校正時(shí)計(jì)算一階和零階相位的正確性與魯棒性,從而提高磁共振成像序列的圖像質(zhì)量,避免了先計(jì)算一階相位校正值,再計(jì)算零階相位校正值的過(guò)程容易受各種因素的影響而導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤的缺陷。
其中,校正位移量確定模塊20進(jìn)一步構(gòu)造為:用于根據(jù)提供的多個(gè)備選的位移量,對(duì)所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線根據(jù)所述多個(gè)備選的位移量進(jìn)行相應(yīng)次數(shù)的平移;其中,同一次平移過(guò)程中所述多個(gè)通道的第二回波信號(hào)的信號(hào)曲線平移的位移量相同。
相位校正值確定模塊30進(jìn)一步構(gòu)造為:用于將所述校正位移量作為所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的一階相位校正值,以及將在所述校正位移量條件下所述多個(gè)通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)的相位差的平均值作為所述多個(gè)通道的回波信號(hào)的零階相位校正值。
進(jìn)一步地,校正位移量確定模塊20包括:數(shù)據(jù)處理模塊210,其構(gòu)造為用于執(zhí)行以下數(shù)據(jù)處理步驟:
在每次平移過(guò)程中,均進(jìn)行數(shù)據(jù)處理步驟以供確定所述校正位移量,所述數(shù)據(jù)處理步驟包括:
確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差;
確定在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下所述多個(gè)通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)的相位差的標(biāo)準(zhǔn)差,組成標(biāo)準(zhǔn)差集合。
在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式中,數(shù)據(jù)處理模塊210進(jìn)一步構(gòu)造為:用于將所述標(biāo)準(zhǔn)差集合中標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量以及該標(biāo)準(zhǔn)差最小值對(duì)應(yīng)的位移量的前后兩個(gè)位移量與及它們各自對(duì)應(yīng)的標(biāo)注差的值進(jìn)行曲線擬合,將擬合曲線中的最小值點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位移量作為所述校正位移量。
在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式中,數(shù)據(jù)處理模塊210進(jìn)一步構(gòu)造為:用于在每次平移過(guò)程對(duì)應(yīng)的位移量條件下,根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值條件,在所述多個(gè)通道各自的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)中選取位于同一時(shí)間段內(nèi)的一段數(shù)據(jù)區(qū)域,使所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息符合所述預(yù)設(shè)的閾值條件,以及通過(guò)所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)信息,確定對(duì)應(yīng)的位移量條件下對(duì)應(yīng)的通道的第一回波信號(hào)和第二回波信號(hào)之間的相位差。
在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式中,數(shù)據(jù)處理模塊210進(jìn)一步構(gòu)造為:用于在所述數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)一步選取一段數(shù)據(jù)窗,在所述數(shù)據(jù)窗內(nèi)選取多個(gè)數(shù)據(jù)作為所述數(shù)據(jù)信息。
參見(jiàn)圖10所示,圖10是本申請(qǐng)示出的一種磁共振設(shè)備的數(shù)據(jù)處理模塊的結(jié)構(gòu)框圖。在本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式中,數(shù)據(jù)處理模塊210還包括:信噪比閾值設(shè)定模塊220,其構(gòu)造為用于僅選取信噪比低于所述信噪比閾值的通道進(jìn)行所述數(shù)據(jù)處理步驟。這樣,可以篩選掉一部分無(wú)效的通道的回波信號(hào),以減少數(shù)據(jù)處理步驟的計(jì)算量,提高效率。
上述裝置中各個(gè)單元的功能和作用的實(shí)現(xiàn)過(guò)程具體詳見(jiàn)上述方法中對(duì)應(yīng)步驟的實(shí)現(xiàn)過(guò)程,在此不再贅述。
對(duì)于裝置實(shí)施例而言,由于其基本對(duì)應(yīng)于方法實(shí)施例,所以相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,其中所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下,即可以理解并實(shí)施。
以上所述僅是本申請(qǐng)的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本申請(qǐng)做任何形式上的限制,雖然本申請(qǐng)已以較佳實(shí)施例揭露如上,然而并非用以限定本申請(qǐng),任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本申請(qǐng)技術(shù)方案的范圍內(nèi),當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例,但凡是未脫離本申請(qǐng)技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本申請(qǐng)的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本申請(qǐng)技術(shù)方案的范圍內(nèi)。