CN104181484A - 磁共振图像重建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁共振图像重建的方法，包括：对扫描目标进行第一次磁共振扫描获得初始K空间数据；对扫描目标进行第二次磁共振扫描获得校准数据，所述校准数据在相位编码方向上的FOV为初始K空间数据在相位编码方向上的FOV的两倍；根据初始K空间数据获得K1空间数据与K2空间数据；使用校准数据分别对K1空间数据、K2空间数据进行填充获得K′1空间数据、K′2空间数据；根据K′1空间数据、K′2空间数据获得初始图像；根据初始图像获得消除相位差异的图像；对消除相位差异的图像进行变换获得K3空间数据；根据K3空间数据获得K′3空间数据；根据K′3空间数据获得校准后的K空间数据；根据校准后的K空间数据获得重建图像。
Description
【技术领域】
本发明涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及一种磁共振图像重建的方法。
【技术背景】
在磁共振扫描过程中，某些序列如EPI序列在采集K空间时会引起相位编码方向奇偶采集线产生一定的相位差异，从而导致重建的图像存在伪影。在现有的图像重建方法中只能校正频率方向上的差异，无法校正相位编码方向上的差异，进而使得重建的磁共振图像中存在伪影，影响对被检测者的疾病诊断。
因此，确有必要提供一种磁共振图像重建方法，用于克服现有技术存在的缺陷。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种磁共振图像重建的方法，利用并行采集重建方法对奇偶采集线相位差异进行校准，克服现有图像重建中无法校准采集的数据在相位编码方向上的相位误差的缺陷，保证重建图像的质量。
为达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：一种磁共振图像重建的方法，其特征在于，包括如下步骤：对扫描目标进行第一次磁共振扫描获得初始K空间数据；对扫描目标进行第二次磁共振扫描获得校准数据，所述校准数据在相位编码方向上的FOV为初始K空间数据在相位编码方向上的FOV的两倍；将初始K空间数据按照奇偶采集线进行分组获得K1空间数据与K2空间数据，所述K1空间数据是由初始K空间数据中奇数采集线的数据构成的，所述K2空间数据是由初始K空间数据中偶数采集线的数据构成的；使用校准数据分别对K1空间数据、K2空间数据进行填充获得K′1空间数据、K′2空间数据；根据K′1空间数据、K′1空间数据获得初始图像；根据初始图像获得消除相位差异的图像；对消除相位差异的图像进行变换获得K3空间数据；对K3空间数据进行数据去除处理获得K′3空间数据；根据K′3空间数据获得校准后的K空间数据；根据校准后的K空间数据获得重建图像。
优选地，所述初始图像包括由K′1空间数据变换获得第一初始图像与由K′2空间数据变换获得的第二初始图像。
优选地，所述消除相位差异的图像是以第一初始图像为基准对第二初始图像进行相位差异消除处理获得的。
优选地，所述获得消除相位差异的图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第二初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得消除相位差异的图像。
优选地，所述K′3空间数据是通过对K3空间数据中的奇数采集线的数据进行去除处理获得的。
优选地，所述校准后的K空间数据是通过将K′3空间数据填充至K1空间数据中获得的。
优选地，所述消除相位差异图像是以第二初始图像为基准对第一初始图像进行相位差异消除处理获得的。
优选地，所述获得消除相位差异图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第一初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得消除相位差异图像。
优选地，所述K′3空间数据是通过对K3空间数据中的偶数采集线的数据进行去除处理获得的。
优选地，所述校准后的K空间数据是通过将K′3空间数据填充至K2空间数据中获得的。
优选地，所述消除相位差异的图像包括以第二初始图像为基准对第一初始图像进行相位差异消除处理获得的第一处理图像与以第一初始图像为基准对第二初始图像进行相位差异消除处理获得的第二处理图像。
优选地，所述获得第一处理图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第一初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得第一处理图像。
优选地，所述获得第二处理图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第二初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得第二处理图像。
优选地，所述K3空间数据包括对第一处理图像进行变换获得的第一K3空间数据与对第二处理图像进行变换获得的第二K3空间数据。
优选地，所述K′3空间数据包括通过对第一K3空间数据进行偶数采集线数据去除处理获得的第一K′3空间数据与通过对第二K3空间数据进行奇数采集线数据去除处理获得的第二K′3空间数据。
优选地，所述校准后的K空间数据包括将第一K′3空间数据填充至K2空间数据中获得的第一校准K空间数据以及将第二K′3空间数据填充至K1空间数据中获得的第二校准K空间数据。
优选地，所述重建图像是通过合并第一重建图像与第二重建图像获得的，所述第一重建图像是根据第一校准K空间数据重建获得的，所述第二重建图像是根据第二校准K空间数据重建获得的。
优选地，所述K1空间数据是通过对初始K空间数据中偶数采集线上的数据进行去除处理获得的。
优选地，所述K2空间数据是通过对初始K空间数据中奇数采集线上的数据进行去除处理获得的。
优选地，所述K′1空间数据是采用校准数据对K1空间数据中与初始K空间数据中的偶数采集线的数据相同的位置进行填充获得的。
优选地，所述K′2空间数据是采用校准数据对K2空间数据中与初始K空间数据中的奇数采集线的数据相同的位置进行填充获得的。
优选地，所述第一初始图像是由K′1空间数据通过并行采集重建获得的。
优选地，所述第二初始图像是由K′2空间数据通过并行采集重建获得的。
本发明的磁共振图像重建方法利用并行采集重建方法对初始K空间数据中的奇数采集线相位或偶数采集线相位进行校准，解决了现有图像重建中矫正方法中无法校准相位编码方向相位误差的问题，消除了重建图像中因相位差异产生的伪影，保证了重建图像的图像质量。
【附图说明】
图1为本发明磁共振图像重建的方法的流程示意图。
图2为第三实施例中利用本发明磁共振图像重建方法重建的图像的流程示意图。
图3为第三实施例中采用本发明磁共振图像重建方法重建的图像与采用现有磁共振图像重建方法重建的图像的对比图。
【具体实施方式】
以下结合附图和具体实施例对本发明的磁共振图像重建方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明提供的磁共振图像重建方法利用并行采集重建方法对初始K空间数据中的奇数采集线相位或偶数采集线相位进行校准，解决了现有图像重建中矫正方法中无法校准相位编码方向相位误差的问题，消除了重建图像中因相位差异产生的伪影，保证了重建图像的图像质量。
图1为本发明磁共振图像重建方法的流程示意图。该磁共振图像重建方法包括以下步骤：
S11、对扫描目标进行第一次磁共振扫描获得初始K空间数据；
S12、对扫描目标进行第二次磁共振扫描获得校准数据，所述校准数据在相位编码方向上的FOV为初始K空间数据在相位编码方向上的FOV的两倍；
S13、将初始K空间数据按照奇偶采集线进行分组获得K1空间数据与K2空间数据，所述K1空间数据是由初始K空间数据中奇数采集线的数据构成的，所述K2空间数据是由初始K空间数据中偶数采集线的数据构成的；
S14、使用校准数据分别对K1空间数据、K2空间数据进行填充获得K′1空间数据、K′2空间数据；
S15、根据K′1空间数据、K′2空间数据获得初始图像；
S16、根据初始图像获得消除相位差异的图像；
S17、对消除相位差异的图像进行变换获得K3空间数据；
S18、对K3空间数据进行数据去除处理获得K′3空间数据；
S19、根据K′3空间数据获得校准后的K空间数据；
S20、根据校准后的K空间数据获得重建图像。
具体地，步骤S13中所述K1空间数据是通过对初始K空间数据中偶数采集线上的数据进行去除处理获得的。所述K2空间数据是通过对初始K空间数据中奇数采集线上的数据进行去除处理获得的。步骤S14中所述K′1空间数据是采用校准数据选用并行采集重建算法对K1空间数据中与初始K空间数据中的偶数采集线的数据相同的位置进行填充获得的。所述K′2空间数据是采用校准数据选用并行采集重建算法对K2空间数据中与初始K空间数据中的奇数采集线的数据相同的位置进行填充获得的。
步骤S15中所述初始图像包括由K′1空间数据获得第一初始图像与由K′2空间数据通过两维逆傅里叶变换获得的第二初始图像。所述第一初始图像可以是由K′1空间数据通过两维逆傅里叶变换获得，也可以是由K′1空间数据通过并行采集重建获得。所述第二初始图像可以是由K′2空间数据通过两维逆傅里叶变换获得，也可以是由K′2空间数据通过并行采集重建获得。
在第一实施例中，步骤S16中所述消除相位差异的图像是以第一初始图像为基准对第二初始图像进行相位差异消除处理获得的。具体地，所述获得消除相位差异的图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第二初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得消除相位差异的图像。
步骤S17中所述K3空间数据是通过对消除相位差异的图像进行两维傅里叶变换获得的。步骤S18中所述K′3空间数据是通过对K3空间数据中的奇数采集线的数据进行去除处理获得的。步骤S19中所述校准后的K空间数据是通过将K′3空间数据填充至K1空间数据中获得的。步骤S20中，所述重建图像是由校准后的K空间数据进行两维逆傅里叶变换获得的。
在第二实施例中，步骤S16中所述消除相位差异的图像是以第二初始图像为基准对第一初始图像进行相位差异消除处理获得的。具体地，所述获得消除相位差异图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第一初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得消除相位差异图像。
步骤S17中所述K3空间数据是通过对消除相位差异的图像进行两维傅里叶变换获得的。步骤S18中所述K′3空间数据是通过对K3空间数据中的偶数采集线的数据进行去除处理获得的。步骤S19中所述校准后的K空间数据是通过将K′3空间数据填充至K2空间数据中获得的。步骤S20中所述重建图像是由校准后的K空间数据进行两维逆傅里叶变换获得的。
结合图2所示，在第三实施例中，步骤S16中所述消除相位差异的图像包括以第二初始图像为基准对第一初始图像进行相位差异消除处理获得的第一处理图像与以第一初始图像为基准对第二初始图像进行相位差异消除处理获得的第二处理图像。具体地，所述获得第一处理图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第一初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得第一处理图像。所述获得第二处理图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第二初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得第二处理图像。
步骤S17中所述K3空间数据包括对第一处理图像进行两维傅里叶变换获得的第一K3空间数据与对第二处理图像进行两维傅里叶变换获得的第二K3空间数据。步骤S18中所述K′3空间数据包括通过对第一K3空间数据进行偶数采集线数据去除处理获得的第一K′3空间数据与通过对第二K3空间数据进行奇数采集线数据去除处理获得的第二K′3空间数据。步骤S19中所述校准后的K空间数据包括将第一K′3空间数据填充至K2空间数据中获得的第一校准K空间数据以及将第二K′3空间数据填充至K1空间数据中获得的第二校准K空间数据。步骤S20中所述重建图像是通过合并第一重建图像与第二重建图像获得的。所述第一重建图像是通过对第一校准K空间数据进行傅里叶变换获得的，所述第二重建图像是通过对第二校准K空间数据进行傅里叶变换获得的。
图3是第三实施例中利用本发明的重建方法获得的重建图像与采用现有的重建方法重建的图像的对比图。其中，图3a为无伪影的原始图像；图3b为将图3a的原始图像的各通道的K空间数据按照奇偶采集线分为两组后对其中一组引入相位偏差后进行重建获得的图像；图3c为对引入相位偏差的图3a的图像采用本发明的重建方法获得的图像。对比图3c和图3b，可以明显看出采用本发明的重建方法获得的重建图像可以有效去除K空间奇偶采集线之间的相位差异，消除了重建图像因相位编码方向上的相位差异产生的伪影。对比图3a和图3c，可以明显看出利用本发明的重建方法获得的重建图像中没有引入任何伪影，能保证重建图像的质量。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，不应以此限制本发明的范围，即凡是依本发明的权利要求书及本发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，均应仍属本发明专利涵盖的范围内。
Claims (23)
1.一种磁共振图像重建的方法，其特征在于，包括如下步骤：
对扫描目标进行第一次磁共振扫描获得初始K空间数据；
对扫描目标进行第二次磁共振扫描获得校准数据，所述校准数据在相位编码方向上的FOV为初始K空间数据在相位编码方向上的FOV的两倍；
将初始K空间数据按照奇偶采集线进行分组获得K1空间数据与K2空间数据，所述K1空间数据是由初始K空间数据中奇数采集线的数据构成的，所述K2空间数据是由初始K空间数据中偶数采集线的数据构成的；
使用校准数据分别对K1空间数据、K2空间数据进行填充获得K′1空间数据、K′2空间数据；
根据K′1空间数据、K′2空间数据获得初始图像；
根据初始图像获得消除相位差异的图像；
对消除相位差异的图像进行变换获得K3空间数据；
对K3空间数据进行数据去除处理获得K′3空间数据；
根据K′3空间数据获得校准后的K空间数据；
根据校准后的K空间数据获得重建图像。
2.如权利要求1所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述初始图像包括由K′1空间数据变换获得第一初始图像与由K′2空间数据变换获得的第二初始图像。
3.如权利要求2所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述消除相位差异的图像是以第一初始图像为基准对第二初始图像进行相位差异消除处理获得的。
4.如权利要求3所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述获得消除相位差异的图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第二初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得消除相位差异的图像。
5.如权利要求3所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述K′3空间数据是通过对K3空间数据中的奇数采集线的数据进行去除处理获得的。
6.如权利要求5所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述校准后的K空间数据是通过将K′3空间数据填充至K1空间数据中获得的。
7.如权利要求2所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述消除相位差异图像是以第二初始图像为基准对第一初始图像进行相位差异消除处理获得的。
8.如权利要求7所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述获得消除相位差异图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第一初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得消除相位差异图像。
9.如权利要求7所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述K′3空间数据是通过对K3空间数据中的偶数采集线的数据进行去除处理获得的。
10.如权利要求9所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述校准后的K空间数据是通过将K′3空间数据填充至K2空间数据中获得的。
11.如权利要求2所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述消除相位差异的图像包括以第二初始图像为基准对第一初始图像进行相位差异消除处理获得的第一处理图像与以第一初始图像为基准对第二初始图像进行相位差异消除处理获得的第二处理图像。
12.如权利要求11所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述获得第一处理图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第一初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得第一处理图像。
13.如权利要求12所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述获得第二处理图像的过程包括：对比第一初始图像与第二初始图像获得相位差；对第二初始图像上的各像素点与相位差作减法处理获得第二处理图像。
14.如权利要求11所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述K3空间数据包括对第一处理图像进行变换获得的第一K3空间数据与对第二处理图像进行变换获得的第二K3空间数据。
15.如权利要求14所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述K′3空间数据包括通过对第一K3空间数据进行偶数采集线数据去除处理获得的第一K′3空间数据与通过对第二K3空间数据进行奇数采集线数据去除处理获得的第二K′3空间数据。
16.如权利要求15所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述校准后的K空间数据包括将第一K′3空间数据填充至K2空间数据中获得的第一校准K空间数据以及将第二K′3空间数据填充至K1空间数据中获得的第二校准K空间数据。
17.如权利要求16所述的磁共振图像重建方法，所述重建图像是通过合并第一重建图像与第二重建图像获得的，所述第一重建图像是根据第一校准K空间数据重建获得的，所述第二重建图像是根据第二校准K空间数据重建获得的。
18.如权利要求2至17中任一项所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述K1空间数据是通过对初始K空间数据中偶数采集线上的数据进行去除处理获得的。
19.如权利要求18所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述K2空间数据是通过对初始K空间数据中奇数采集线上的数据进行去除处理获得的。
20.如权利要求19所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述K′1空间数据是采用校准数据对K1空间数据中与初始K空间数据中的偶数采集线的数据相同的位置进行填充获得的。
21.如权利要求20所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述K′2空间数据是采用校准数据对K2空间数据中与初始K空间数据中的奇数采集线的数据相同的位置进行填充获得的。
22.如权利要求21所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述第一初始图像是由K′1空间数据通过并行采集重建获得的。
23.如权利要求22所述的磁共振图像重建方法，其特征在于，所述第二初始图像是由K′2空间数据通过并行采集重建获得的。
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