CN101109791A - 回波平面成像序列的纠正方法 - Google Patents
回波平面成像序列的纠正方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101109791A CN101109791A CNA2006100888206A CN200610088820A CN101109791A CN 101109791 A CN101109791 A CN 101109791A CN A2006100888206 A CNA2006100888206 A CN A2006100888206A CN 200610088820 A CN200610088820 A CN 200610088820A CN 101109791 A CN101109791 A CN 101109791A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- sigma
- centerdot
- delta
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
本发明提出一种回波平面成像序列的纠正方法,采集多个回波信号,计算所述回波信号的相位差以对图像数据进行纠正,其中,对所述的相位差进行多阶拟合并求反映交叉感应量和频率飘移量的拟合系数来对图像数据进行相位修正。本发明方法采集两个回波的EPI信号组成两幅图像,利用两幅图像采集时的时间差信息算出反映磁场不均匀的相位图,利用相位图对图像进行变形纠正。本发明在计算时充分地考虑了不均匀场影响,基本纠正了图像的位移,增加了后续图像变形纠正的准确性,而且无需用额外的序列来取得相位图,节省了扫描时间。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁共振成像序列,特别是涉及一种回波平面成像(Echo Planar Imaging,EPI)序列的纠正方法。
背景技术
EPI序列是一种快速的、只需单个激发脉冲就可获得完整图像的磁共振成像序列。磁场梯度周期性变换,产生一系列梯度回波;受激平面的图像通过对产生的回波序列使用傅立叶变换而得到。
在传统的EPI成像中,序列的相位编码梯度和频率编码梯度分别如图1中的标号3和5所示,由于硬件系统的不完美,比如涡电流,数据采集延迟,磁场漂移等原因,在正和负的频率编码梯度下读出的数据并不完全一致,如回波中心不一致,k空间上每条线的间隔不等等,表现在图像上为N/2伪影,图像整体位移以及图像变形等。
为了尽可能多地消除N/2伪影,现有技术中采用了一些纠正方法,主要为两种:相位纠正法和单边读出梯度法。
相位纠正法的其中一种是一维相位纠正方法,在读取图像数据前,采集几个不加相位编码的回波信号,如图1中的回波信号4,根据第一个和第二个回波信号,算出它们回波中心的位置差,把这个位置差作为纠正量来纠正采集到的图像数据,即纠正所有偶数行和奇数行之间的回波中心差。由于不是所有偶数行和奇数行之间的回波中心偏移量都等于求得的纠正量,所以该方法虽然简单,但效果不好,并不能有效地消除N/2伪影,同时该方法并不能纠正EPI图像的变形,这在低磁场的磁共振系统尤为明显。
相位纠正法的另外一种是二维相位纠正方法,同样在读取图像数据前,采集一序列加相位编码的回波信号,利用这些采集到的数据纠正真正的图像数据。该方法虽然能有效地消除N/2伪影的问题,但序列采集时间延长,EPI序列失去了快速性的优点。
单边读出梯度法只在一个极性的读出梯度时采集数据,该方法可以完全避免N/2伪影问题,但不能纠正图像的变形,浪费扫描时间。而且由于回波间隔时间变长,图像在相位编码方向的位移,以及因磁场不均匀导致的图像变形更为严重。
因此,如何提供一种更精确的回波平面成像序列的相位纠正方法,且该方法无需用额外的序列来取得用于图像变形纠正的相位图,已经成为业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提出一种回波平面成像序列的纠正方法,充分考虑不均匀场的对相位纠正的影响,进一步地无需用额外的序列来取得用于图像变形纠正的相位图。
为实现上述的目的,本发明提出一种回波平面成像序列的纠正方法,采集多个回波信号,计算所述回波信号的相位差以对图像数据进行纠正,其中,对所述的相位差进行多阶拟合并求反映交叉感应量和频率飘移量的拟合系数来对图像数据进行相位修正。
本发明方法中采集了四个相位纠正回波信号,用同极性的回波信号计算出的纠正量,分别对奇数和偶数回波的图像信号进行相位纠正。由于现有的相位纠正方法没有考虑不均匀场的影响,所以相位纠正后的图像依然存在校大位移,本发明在计算时充分地考虑了不均匀场影响,基本纠正了图像的位移,增加了后续图像变形纠正(如Maxwell纠正)的准确性。
本发明方法采集了两个回波的EPI信号,组成两幅图像,利用两幅图像采集时的时间差信息,算出反映磁场不均匀的相位图,利用相位图,可对图像进行变形纠正。与普通的相位纠正方法不一样,无需用额外的序列来取得相位图,节省了扫描时间。
附图说明
图1是现有的EPI序列的示意图;以及
图2是本发明的EPI序列的示意图。
具体实施方式
本发明方法采用新的相位纠正方法,以及利用图像本身求得反映磁场不均匀程度的相位图对图像进行变形纠正。
如图2所示,本发明采用的脉冲序列的读出梯度如标号8所示采用双极读出方式,即双回波EPI序列,该序列采集了两幅同一层面的图像,采集的图像不是简单地相加,而是利用于相位差信息,对图像进行变形纠正。用来进行相位纠正的读出梯度如标号7所示,一共采集4个没有相位编码的回波信号,同一梯度极性所采集的用于相位纠正的回波信号分别用来纠正奇数和偶数回波的图像数据。
假设同极性读出梯度采集的用于相位纠正的回波信号模型为:
式中S1(kx,0)为第一个回波信号,S2(kx,0)为同读出梯度极性的第二个回波信号,x,y为成像物体在图像域的坐标,kx,ky为成像物体在k空间的坐标,γ为磁旋比,I(x,y)为成像物体信号,M和N分别为相位编码和频率编码方向的分辨率,ΔB(x,y)为主磁不均匀量,t(kx)为采集时刻,Δf为主磁场的漂移量,T为回波间隔,Δky为在相位编码梯度上感生交叉电流量,实际系统中,该量会随着数据地采集,在相位编码方面上不断地累积。
对S1(kx,0)和S2(kx,0)在频率编码方向kx上做傅立叶变换,由于读出方向的带宽比较大,可以假设由于不均匀场和频率漂移所引入的附加相位不足以使图像在读出方向发生位移和变形,由此得到:
求S1(x,0)和S2(x,0)的相位差:
由S1(x,0)和S2(x,0)的表达式可以看出,相位差Φ(x,0)不但包含了频率漂移和交叉感应的量,而且还包含了磁场不均匀导致的量,现有的相位纠正方法只取相位差Φ(x,0)的平均值作为相位纠正量,忽略了不均匀场ΔB(x,y)的影响,往往导致相位纠正效果不理想。特别对于永磁系列的磁共振系统,由于磁场不均匀度比较大,ΔB(x,y)在相位差中所占的分量也加大。所以,在做相位纠正时,必须考虑ΔB(x,y)的影响。
本发明方法不是简单地取相位差的平均,而是对相位进行多阶拟合,即假设
Φ(x,0)=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+…;
利用最小二乘法,求得各阶系数(a0,a1,a2,a3,a4,…),最后再用反应交叉感应量和频率漂移量的a0对图像数据进行纠正,以更准确地解决由于交叉感应量和频率漂移量引起的图像位移问题。该问题的解决可为图像变形的进一步纠正提供可靠的位置信息,如Maxwell图像变形纠正等。
假设两个回波的图像信号为别表示为S1(kx,ky)和S2(kx,ky),在对它们进行了上述相位纠正后,可表示为:
对以上两式进行傅立叶变换之后,得到的两幅图像用I1(x,y)和I2(x,y)表示,从S1(kx,ky)和S2(kx,ky)可知,I1(x,y)和I2(x,y)满足下边式子的关系:
I2(x,y)=I1(x,y)ejγΔB(x,y)
所以,通过求I1(x,y)和I2(x,y)的相位差,就可得到反映磁场不均匀性的相位图:
利用以上求得的相位图,对其进行处理,可得到反映磁场不均匀性的场图,用WEISS,共轭相位或者共轭梯度等基于场图的方法便可对图像进行变形纠正。
Claims (9)
1.一种回波平面成像序列的纠正方法,采集多个回波信号,计算所述回波信号的相位差以对图像数据进行纠正,其特征在于:对所述的相位差进行多阶拟合并求反映交叉感应量和频率飘移量的拟合系数来对图像数据进行相位修正。
2.根据权利要求1的方法,其特征在于:共采取四个没有相位编码的回波信号,同一梯度极性采集的回波信号分别用来纠正奇数和偶数回波的图像数据。
3.根据权利要求1的方法,其特征在于:所述的回波信号为:
式中S1(kx,0)为第一个回波信号,S2(kx,0)为同读出梯度极性的第二个回波信号,x,y为成像物体在图像域的坐标,kx,ky为成像物体在k空间的坐标,γ为磁旋比,I(x,y)为成像物体信号,M和N分别为相位编码和频率编码方向的分辨率,ΔB(x,y)为主磁不均匀量,t(kx)为采集时刻,Δf为主磁场的漂移量,T为回波间隔,Δky为在相位编码梯度上感生交叉电流量。
5.根据权利要求1的方法,其特征在于:对所述的相位差进行多阶拟合:
Φ(x,0)=a0+a1x+a2x2+a3x3+a4x4+…;
用最小二乘法求各阶系数(a0,a1,a2,a3,a4,…),并用所述的反映交叉感应量和频率飘移量的拟合系数a0对图像数据进行相位纠正。
6.根据权利要求1的方法,进一步求所述的回波的图像信号的反映磁场不均匀性的相位图,处理得到反映磁场不均匀性的场图,并根据该场图对图像进行变形纠正。
7.根据权利要求1的方法,其特征在于:所述的回波的图像信号为:
对上述回波的图像信号进行傅立叶变换后得到相应的图像I1(x,y)和I2(x,y),其中该两图像满足I2(x,y)=I1(x,y)ejγΔB(x,y)。
9.根据权利要求1的方法,其特征在于:采用共轭相位或者共轭梯度方法对图像进行变形纠正。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2006100888206A CN101109791B (zh) | 2006-07-19 | 2006-07-19 | 回波平面成像序列的纠正方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2006100888206A CN101109791B (zh) | 2006-07-19 | 2006-07-19 | 回波平面成像序列的纠正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101109791A true CN101109791A (zh) | 2008-01-23 |
CN101109791B CN101109791B (zh) | 2010-09-29 |
Family
ID=39041947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2006100888206A Active CN101109791B (zh) | 2006-07-19 | 2006-07-19 | 回波平面成像序列的纠正方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101109791B (zh) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101604008B (zh) * | 2009-07-09 | 2012-07-04 | 北京海思威科技有限公司 | 磁体一阶匀场方法 |
CN102841329A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-12-26 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 磁共振信号处理方法及装置 |
CN102890255A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-01-23 | 浙江大学 | 一种用于缩短回波时间的由内而外平面回波成像方法 |
CN104035059A (zh) * | 2013-03-06 | 2014-09-10 | 上海联影医疗科技有限公司 | 平面回波成像序列图像的重建方法 |
CN105445685A (zh) * | 2014-07-31 | 2016-03-30 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 磁共振血管成像方法和装置 |
CN105738847A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-07-06 | 厦门大学 | 一种在强不均匀磁场下磁共振图像扭曲的矫正方法 |
CN106646301A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-10 | 华东师范大学 | 一种消除磁共振成像梯度回波序列奇偶相位差异的方法 |
CN108333544A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-07-27 | 上海东软医疗科技有限公司 | 平面回波成像方法和装置 |
CN105738846B (zh) * | 2014-12-12 | 2019-01-25 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | K空间数据采集方法及其磁共振成像方法 |
CN110313913A (zh) * | 2018-03-29 | 2019-10-11 | 通用电气公司 | 磁共振中心频率的校正方法及装置、磁共振成像系统 |
CN110720047A (zh) * | 2017-06-09 | 2020-01-21 | 皇家飞利浦有限公司 | 双回波Dixon型水/脂肪分离MR成像 |
WO2021197365A1 (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 浙江大学 | 磁共振cest成像频率漂移校正方法、装置、介质及成像设备 |
CN113534030A (zh) * | 2020-04-13 | 2021-10-22 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 磁共振成像的方法、装置、医疗设备及存储介质 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2755125B2 (ja) * | 1993-09-30 | 1998-05-20 | 株式会社島津製作所 | Mrイメージング装置 |
JP4141147B2 (ja) * | 2002-02-01 | 2008-08-27 | 株式会社日立メディコ | 磁気共鳴イメージング装置 |
US6803763B2 (en) * | 2003-01-13 | 2004-10-12 | Ge Medicalsystems Technology Company, Llc | Method and system for retrospective phase correction for fast spin echo magnetic resonance imaging |
CN100409807C (zh) * | 2005-11-29 | 2008-08-13 | 东南大学 | 基于均匀标记物校正回波平面成像技术中幽灵伪影的方法 |
-
2006
- 2006-07-19 CN CN2006100888206A patent/CN101109791B/zh active Active
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101604008B (zh) * | 2009-07-09 | 2012-07-04 | 北京海思威科技有限公司 | 磁体一阶匀场方法 |
CN102841329A (zh) * | 2011-06-24 | 2012-12-26 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 磁共振信号处理方法及装置 |
CN102841329B (zh) * | 2011-06-24 | 2016-03-30 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 磁共振信号处理方法及装置 |
CN102890255A (zh) * | 2012-10-19 | 2013-01-23 | 浙江大学 | 一种用于缩短回波时间的由内而外平面回波成像方法 |
CN104035059A (zh) * | 2013-03-06 | 2014-09-10 | 上海联影医疗科技有限公司 | 平面回波成像序列图像的重建方法 |
CN104035059B (zh) * | 2013-03-06 | 2015-05-13 | 上海联影医疗科技有限公司 | 平面回波成像序列图像的重建方法 |
CN105445685B (zh) * | 2014-07-31 | 2018-05-18 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 磁共振血管成像方法和装置 |
CN105445685A (zh) * | 2014-07-31 | 2016-03-30 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | 磁共振血管成像方法和装置 |
CN105738846B (zh) * | 2014-12-12 | 2019-01-25 | 西门子(深圳)磁共振有限公司 | K空间数据采集方法及其磁共振成像方法 |
CN105738847A (zh) * | 2016-02-15 | 2016-07-06 | 厦门大学 | 一种在强不均匀磁场下磁共振图像扭曲的矫正方法 |
CN105738847B (zh) * | 2016-02-15 | 2018-04-13 | 厦门大学 | 一种在强不均匀磁场下磁共振图像扭曲的矫正方法 |
CN106646301B (zh) * | 2016-12-15 | 2019-04-30 | 华东师范大学 | 一种消除磁共振成像梯度回波序列奇偶相位差异的方法 |
CN106646301A (zh) * | 2016-12-15 | 2017-05-10 | 华东师范大学 | 一种消除磁共振成像梯度回波序列奇偶相位差异的方法 |
CN110720047A (zh) * | 2017-06-09 | 2020-01-21 | 皇家飞利浦有限公司 | 双回波Dixon型水/脂肪分离MR成像 |
CN110720047B (zh) * | 2017-06-09 | 2022-05-31 | 皇家飞利浦有限公司 | 双回波Dixon型水/脂肪分离MR成像 |
CN108333544A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-07-27 | 上海东软医疗科技有限公司 | 平面回波成像方法和装置 |
CN110313913A (zh) * | 2018-03-29 | 2019-10-11 | 通用电气公司 | 磁共振中心频率的校正方法及装置、磁共振成像系统 |
WO2021197365A1 (zh) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 浙江大学 | 磁共振cest成像频率漂移校正方法、装置、介质及成像设备 |
JP2023513191A (ja) * | 2020-03-31 | 2023-03-30 | 浙江大学 | 磁気共鳴cest結像周波数ドリフト補正方法、装置、媒体及び結像デバイス |
JP7408184B2 (ja) | 2020-03-31 | 2024-01-05 | 浙江大学 | 磁気共鳴cest結像周波数ドリフト補正方法、装置、媒体及び結像デバイス |
US11927659B2 (en) | 2020-03-31 | 2024-03-12 | Zhejiang University | Method and apparatus for frequency drift correction of magnetic resonance CEST imaging, and medium and imaging device |
CN113534030A (zh) * | 2020-04-13 | 2021-10-22 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 磁共振成像的方法、装置、医疗设备及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101109791B (zh) | 2010-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101109791B (zh) | 回波平面成像序列的纠正方法 | |
CN101153896A (zh) | 回波平面成像序列的图像重建方法 | |
JP3330007B2 (ja) | 核共鳴信号の位相補正装置 | |
CN102038502B (zh) | 对在扩散加权的磁共振成像中的失真的校正 | |
CN104181487B (zh) | K空间重建方法及装置 | |
CN102236083B (zh) | 一种三维快速自旋回波成像方法 | |
CN107271937A (zh) | 一种三维多参数加权磁共振成像的同步采集和校准方法 | |
CN101915901A (zh) | 磁共振成像方法及装置 | |
JP2012055684A5 (zh) | ||
JP3875479B2 (ja) | 磁気共鳴撮影装置 | |
CN105548927A (zh) | 基于多层同时激发的多次激发的磁共振扩散成像方法 | |
CN102540116A (zh) | 磁共振成像方法和系统 | |
WO2020037814A1 (zh) | 基于多板块同时激发的等体素磁共振扩散成像方法及装置 | |
CN101122633B (zh) | Mri脉冲序列的相位校正方法及装置 | |
CN105738846A (zh) | K空间数据采集方法及其磁共振成像方法 | |
CN109781849A (zh) | 一种基于频域分模态叠加损伤成像方法 | |
CN103632345A (zh) | 一种基于正则化的mri图像非均匀性校正方法 | |
CN102841329B (zh) | 磁共振信号处理方法及装置 | |
CN111352055B (zh) | 一种前瞻性相位校正平面回波成像方法 | |
CN101963657A (zh) | 边带抑制方法和边带抑制装置 | |
CN104035059B (zh) | 平面回波成像序列图像的重建方法 | |
CN107907846A (zh) | 涡流校正方法、装置、移动终端及可读存储介质 | |
CN102778672A (zh) | 一种应用于多极化sar的相位误差估计方法 | |
CN104865545A (zh) | 平面回波成像方法及装置 | |
CN104049254A (zh) | 一种高分辨率扫描合成孔径雷达自聚焦处理方法和装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20210114 Address after: Room 516, 5th floor, 38 Yinglun Road, China (Shanghai) pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai 200031 Patentee after: SIEMENS HEALTINEERS Ltd. Address before: 100102 No. 7 South Central Road, Chaoyang District, Beijing, China Patentee before: Siemens (China) Co.,Ltd. |
|
TR01 | Transfer of patent right |