CN105334479A - 一种磁共振成像方法和装置 - Google Patents

一种磁共振成像方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105334479A
CN105334479A CN201410254111.5A CN201410254111A CN105334479A CN 105334479 A CN105334479 A CN 105334479A CN 201410254111 A CN201410254111 A CN 201410254111A CN 105334479 A CN105334479 A CN 105334479A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic resonance
groups
dimensional
space data
data
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
Application number
CN201410254111.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105334479B (zh
Inventor
张琼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Shenzhen Magnetic Resonance Ltd
Original Assignee
Siemens Shenzhen Magnetic Resonance Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Shenzhen Magnetic Resonance Ltd filed Critical Siemens Shenzhen Magnetic Resonance Ltd
Priority to CN201410254111.5A priority Critical patent/CN105334479B/zh
Priority to US14/735,606 priority patent/US10101427B2/en
Publication of CN105334479A publication Critical patent/CN105334479A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105334479B publication Critical patent/CN105334479B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/561—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
    • G01R33/5611—Parallel magnetic resonance imaging, e.g. sensitivity encoding [SENSE], simultaneous acquisition of spatial harmonics [SMASH], unaliasing by Fourier encoding of the overlaps using the temporal dimension [UNFOLD], k-t-broad-use linear acquisition speed-up technique [k-t-BLAST], k-t-SENSE
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/4818—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space
    • G01R33/482—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space using a Cartesian trajectory
    • G01R33/4822—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space using a Cartesian trajectory in three dimensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/4818—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space
    • G01R33/4824—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space using a non-Cartesian trajectory
    • G01R33/4826—MR characterised by data acquisition along a specific k-space trajectory or by the temporal order of k-space coverage, e.g. centric or segmented coverage of k-space using a non-Cartesian trajectory in three dimensions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/561—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
    • G01R33/5615—Echo train techniques involving acquiring plural, differently encoded, echo signals after one RF excitation, e.g. using gradient refocusing in echo planar imaging [EPI], RF refocusing in rapid acquisition with relaxation enhancement [RARE] or using both RF and gradient refocusing in gradient and spin echo imaging [GRASE]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

本发明公开了一种磁共振成像方法和装置。其中，该磁共振成像方法包括如下步骤：进行一三维双回波磁共振扫描；分别相应于所述双回波采集两组K空间数据；分别在两组所述K空间数据上采用一二维CAIPIRINHA欠采样方法提取两组采样数据；分别利用两组所述采样数据重建两幅初始磁共振图像；将两幅所述初始磁共振图像合成一最终磁共振图像。根据本发明实施例，由于将二维CAIPIRINHA欠采样方法应用于三维扫描序列在PE或SL方向上进行错位，因此可以控制并行成像的混叠，因此视场(FOV)中心的更多区域免受混叠的干扰；同时，线圈的敏感性也得到提升，从而可以进一步加速；第三，二维CAIPIRINHA欠采样方法通常应用较小的加速因子，因此保证了较高信噪比。

Description

一种磁共振成像方法和装置
技术领域
本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是三维磁共振成像方法和装置。
背景技术
磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)是利用磁共振现象进行成像的一种技术。磁共振现象的原理主要包括：包含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子具有自旋运动，犹如一个小磁体，并且这些小磁体的自旋轴没有一定的规律，如果施加外在磁场，这些小磁体将按外在磁场的磁力线重新排列，具体为在平行于或反平行于外在磁场磁力线的两个方向排列，将上述平行于外在磁场磁力线的方向称为正纵向轴，将上述反平行于外在磁场磁力线的方向称为负纵向轴；原子核只具有纵向磁化分量，该纵向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定频率的射频(RadioFrequency，RF)脉冲激发处于外在磁场中的原子核，使这些原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴，产生共振，这就是磁共振现象。上述被激发的原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴之后，该原子核就具有了横向磁化分量。
停止发射射频脉冲后，被激发的原子核发射回波信号，将吸收的能量逐步以电磁波的形式释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态，将原子核发射的回波信号经过空间编码等进一步处理即可重建图像。
针对三维磁共振成像扫描方法，现有技术在两个编码方向上进行并行编码(即，二维并行成像)。因此，可以利用两个编码方向上的敏感性变化进行图像重建，例如2DSENSE欠采样方法和2DGRAPPA欠采样方法。事实证明上述两种欠采样方法可以显著提高重建图像质量并且加快重建图像速度。但是，上述两种欠采样方法需要在两个编码方向上具备充足的敏感性变化从而成功重建图像，并且，因此上述两种欠采样方法也就严重地依赖于线圈的排布。此外，标准2DSENSE欠采样方法和2DGRAPPA欠采样方法采用矩形欠采样模型，而矩形欠采样模型在各个方向以简单的整数个减少采样的方式进行。
具体而言，图1A是根据现有技术的K空间数据的二维SENSE欠采样方法的模型示意图；图1B是根据图1A的欠采样模型的重建图像。图2A是根据现有技术的K空间数据的二维GRAPPA欠采样方法的模型示意图；图2B是根据图2A的欠采样模型的重建图像。如图1A所示，根据现有技术的K空间数据的二维SENSE欠采样方法是K空间数据在Ky方向欠采样，即在Ky方向上间隔一个数据读取一个数据(圆点为读取的数据)，如图1B所示，以如图1A所示的模型进行欠采样(即，在Ky方向上进行欠采样)会导致出现在Ky方向上出像伪影；同理，如图2A所示，根据现有技术的K空间数据的二维GRAPPA欠采样方法是K空间数据在Kz方向欠采样，即在Kz方向上间隔一个数据读取一个数据(圆点为读取的数据)，如图2B所示，以如图2A所示的模型进行欠采样(即，在Kz方向上进行欠采样)会导致出现在Kz方向上出像伪影。
综上所述，根据现有技术在三维双回波或多回波扫描序列中，采用标准2DSENSE欠采样方法和2DGRAPPA欠采样方法进行图像重建会造成伪影。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种三维磁共振成像方法，包括如下步骤：进行一三维双回波磁共振扫描；分别相应于所述双回波采集两组K空间数据；分别在两组所述K空间数据上采用一二维CAIPIRINHA欠采样方法提取两组采样数据；分别利用两组所述采样数据重建两幅初始磁共振图像；将两幅所述初始磁共振图像合成一最终磁共振图像。
优选地，所述三维双回波磁共振扫描序列包括一三维双回波稳态扫描或一多回波数据图像重合扫描。
优选地，所述将两幅所述初始磁共振图像合成一最终磁共振图像包括：将两幅所述初始磁共振图像加权合成所述最终磁共振图像；或，取两幅所述初始磁共振图像的平方和再开方。
优选地，分别相应于所述双回波采集两组K空间数据包括在分别相应于所述双回波在相位编码方向上通过从中心向外围螺旋的获取方式采集两组所述K空间数据。
优选地，在进行所述三维双回波磁共振扫描之前，包括：进行一虚拟三维双回波磁共振扫描。
本发明还提供一种三维磁共振成像装置，包括如下部件：一扫描设备，用于进行一三维双回波磁共振扫描序列；一采集设备，用于分别相应于所述双回波采集两组K空间数据；一欠采样及提取设备，用于分别在两组所述K空间数据上采用一二维CAIPIRINHA欠采样方法提取两组采样数据；一重建单元，用于分别利用两组所述采样数据重建两幅初始磁共振图像；一合成单元，用于将两幅所述初始磁共振图像合成一最终磁共振图像。
优选地，所述三维双回波磁共振扫描包括一三维双回波稳态扫描或一多回波数据图像重合扫描。
优选地，所述合成单元，进一步用于：将两幅所述初始磁共振图像加权合成所述最终磁共振图像；或，取两幅所述初始磁共振图像的平方和再开方。
优选地，所述采集设备，进一步用于分别相应于所述双回波在相位编码方向上通过从中心向外部螺旋的获取方式采集两组所述K空间数据。
优选地，所述扫描设备，进一步用于在进行所述三维双回波磁共振扫描之前，进行一虚拟三维双回波磁共振扫描。
从上述方案中可以看出，由于将二维CAIPIRINHA欠采样方法应用于三维扫描序列在PE或SL方向上进行错位，因此可以控制并行成像的混叠，因此视场(FOV)中心的更多区域免受混叠的干扰；同时，线圈的敏感性也得到提升，从而可以进一步加速；第三，二维CAIPIRINHA欠采样方法通常应用较小的加速因子，因此保证了较高信噪比；最后，在以三维快速自旋序列扫描方式进行磁共振成像方法中应用二维CAIPIRINHA欠采样方法，大幅度减少了K空间数据提取时间从而缩短了扫描时间，并且通过应用“数据块”重组提高了图像质量。
总之，根据本发明实施例，二维CAIPIRINHA欠采样方法配合相应重组的“数据块”，应用于三维扫描序列，尤其是SPACE扫描序列，对于提高受检对象的舒适程度和受检对象整体的图像质量具有重大改进作用。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1A是根据现有技术的K空间数据在Ky方向欠采样的模型示意图；
图1B是根据图1A的欠采样模型的重建图像；
图2A是根据现有技术的K空间数据在Kz方向欠采样的模型示意图；
图2B是根据图2A的欠采样模型的重建图像；
图3A是根据本发明具体实施方式的K空间数据欠采样的模型示意图；
图3B是根据图3A的欠采样模型的重建图像；
图4是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法的步骤图；
图5是现有技术的三维磁共振成像方法采用的二维GRAPPA欠采样方法的示意图；
图6是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第一种二维CAIPIRINHA欠采样方法的示意图；
图7是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第二种二维CAIPIRINHA欠采样方法的示意图。
图8是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的K空间数据采集方法的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举具体实施例对本发明进一步详细说明。
根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法的技术方案的核心在于将二维CAIPIRINHA方法应用于三维扫描序列得到的K空间数据中，即通过经修改的相位编码策略控制二维并行成像的混叠。具体而言，图3A是根据本发明具体实施方式的K空间数据欠采样的模型示意图，如图3A所示，经修改的相位编码策略是将经采样的二维相位编码图案中的采样位置进行错位而形成的，以下将此称为经修改的采样策略，即将二维CAIPIRINHA方法应用于三维扫描序列得到的K空间数据中。图3B是根据图3A的欠采样模型的重建图像，如图3B所示，通过经修改的采样策略，在多维扫描序列中，可以使线圈灵敏性变化更加高效，从而使并行成像的重建条件更加稳健，进而生成质量更好的图像。
针对扫描序列，三维双回波或多回波磁共振成像扫描序列包括三维双回波稳态(DualEchoSteadyStatus，DESS)扫描序列和多回波数据图像重合(MultipleEchoDateImagingCombination，MEDIC)扫描序列等扫描序列，其中三维双回波稳态(DualEchoSteadyStatus，DESS)扫描序列是较为典型的扫描序列。根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法以三维双回波稳态(DualEchoSteadyStatus，DESS)扫描序列为例介绍本发明的技术方案，但是，如上所述，三维磁共振成像方法不仅限于三维双回波稳态(DualEchoSteadyStatus，DESS)扫描序列。
图4是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法的步骤图，如图4所示，根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法包括：步骤S101，进行一三维双回波磁共振扫描序列。具体而言，在三维双回波稳态序列中，首先在射频信号RF上施加一个角度为α的激发射频脉冲，然后在该α°激发射频脉冲后施加一个α°的重聚相射频脉冲；在片层选择梯度(slice-selectgradient)Gs、相位编码梯度(phaseencodinggradient)Gp以及读出梯度(readoutgradient)Gr方向上分别施加相应的片层选择梯度、相位编码梯度以及读出梯度。
然后，如图4所示，根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法还包括：步骤S102，分别相应于所述双回波采集两组K空间数据。具体而言，在扫描过程中，模数转换器(AnalogDigitalConverter)ADC采集信号，其中，在数据获取(Acquisition)时隙AQ中模数转换器ADC采集两个回波信号FISP回波和PSIF回波，并且分别生成两组K空间数据。
然后，如图4所示，根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法还包括：步骤S103，分别在两组所述K空间数据上采用一二维CAIPIRINHA欠采样方法提取两组采样数据。
图5是现有技术的三维磁共振成像方法采用的二维GRAPPA欠采样方法的示意图；图6是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第一种二维CAIPIRINHA欠采样方法的示意图；图7是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第二种二维CAIPIRINHA欠采样方法的示意图。
根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第一种二维CAIPIRINHA欠采样方法，进行如下操作：首先，针对K空间数据采用二维CAIPIRINHA欠采样方法。如图5和图6所示，具体而言，根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第一种二维CAIPIRINHA欠采样方法是基于二维GRAPPA欠采样方法进行错位得到的。具体而言，首先，如图5所示，基于对K空间数据进行二维GRAPPA欠采样方法，即在PE方向上和SL方向上的加速因子都是2，也就是在PE方向上和SL方向上都是间隔一个K空间数据提取一个K空间数据进行欠采样；然后，如图6所示，在PE方向上间隔一个将采样的K空间数据在SL方向上错位一个K空间数据单元，换而言之，在PE方向上将采样的K空间数据1和K空间数据3之间的K空间数据2在SL方向上与K空间数据1和K空间数据3错位；同理，相应的K空间数据4、5和6以及K空间数据7、8和9。其中，PE方向和SL方向上的加速因子可以任意设置。
其次，提取欠采样的K空间数据。具体而言，如图5和图6所示，在现有技术的三维磁共振成像方法采用的二维GRAPPA欠采样方法，对K空间数据进行欠采样的过程中，按照从左到右、从上到下的顺序(或其他预定提取顺序)提取采样K空间数据，因此，提取出来的K空间数据依次是如图5所示的K空间数据1、2、3、4、5、6、7、8、9；在根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第一种二维CAIPIRINHA欠采样方法对K空间数据进行欠采样的过程中，按照从左到右、从上到下的顺序提取采样K空间数据，因此，提取出来的欠采样K空间数据依次是如图6所示的K空间数据1、3、2、4、6、5、7、9、8。由此可见，由于二维CAIPIRINHA欠采样方法相对于二维GRAPPA欠采样方法进行了错位，导致上述两种方法提取采样数据的顺序是不同的(以其他加速因子或错位模式进行二维CAIPIRINHA欠采样还会产生其他多种不同数据顺序)，而不同数据顺序对应于不同的信号衰减模式，因此会导致重建出的磁共振图像的抖动。
根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第二种二维CAIPIRINHA欠采样方法，进行如下操作：首先，针对K空间数据采用二维CAIPIRINHA欠采样方法。如图7所示，根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第二种二维CAIPIRINHA欠采样方法是基于根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第一种二维CAIPIRINHA欠采样方法对K空间数据进行重组。具体而言，如图7所示的虚线框，将K空间数据重组为“数据块”，其中一个“数据块”是指一个基本并行重建数据提取单元，各个基本并行重建数据单元包括一个将要采样的数据，同时，该基本并行重建数据提取单元的大小由两个相位编码方向(PE方向和SL方向)上的加速因子决定。换而言之，包括所述第一相位编码方向上的加速因子个K空间数据×所述第二相位编码方向上的加速因子个K空间数据的矩阵。例如：如果在PE方向上的加速因子是2，也就是如果在PE方向上间隔一个K空间数据提取一个K空间数据进行欠采样，同时，如果SL方向上的加速因子是2，也就是如果在SL方向上间隔一个K空间数据提取一个K空间数据进行欠采样，那么“数据块”的大小应该是2×2个K空间数据单元；如果在PE方向上的加速因子是3，也就是如果在PE方向上间隔两个K空间数据提取一个K空间数据进行欠采样，同时，如果SL方向上的加速因子是2，也就是如果在SL方向上间隔一个K空间数据提取一个K空间数据进行欠采样，那么“数据块”的大小应该是3×2个K空间数据单元。如图7所示，如果在PE方向上和SL方向上的加速因子都是2，那么将K空间数据重组为大小是2×2的“数据块”。数据块的大小还可以是更大的K空间数据矩阵，比如：如果在PE方向上和SL方向上的加速因子都是2，那么将K空间数据重组为大小是4×4的“数据块”，只要保证从“数据块”中提取K空间数据中的采样数据就不会导致因以不同加速因子或错位模式进行二维CAIPIRINHA欠采样方法而产生其他多种不同数据顺序即可。
其次，提取欠采样的K空间数据。具体而言，如图7所示，在根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第二种二维CAIPIRINHA欠采样方法对K空间数据进行欠采样的过程中，按照从左到右、从上到下的顺序(或其他预定顺序)提取经重组的采样K空间数据的“数据块”，进而从“数据块”中提取欠采样K空间数据，因此，提取出来的欠采样K空间数据依次是如图7所示的K空间数据1、2、3、4、5、6、7、8、9。
由此可见，经过数据重组，无论二维CAIPIRINHA欠采样方法采用何种加速因子或错位模式，只要按照从左到右、从上到下的顺序提取经重组的K空间数据的“数据块”，进而从“数据块”中提取K空间数据中的采样数据就不会导致因以不同加速因子或错位模式进行二维CAIPIRINHA欠采样方法而产生其他多种不同数据顺序，也就不会导致不同的信号衰减模式，因此也就不会导致重建出的磁共振图像的抖动。简而言之，在通过这种重组方式形成的“数据块”可以避免由不同的二维CAIPIRINHA欠采样方法的位移导致的不同提取顺序，进而产生的不同的信号衰减模式，因此导致重建出的磁共振图像的抖动，从而进一步提高图像质量。
然后，如图4所示，根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法还包括：步骤S104，分别利用两组所述采样数据重建两幅初始磁共振图像；
最后，如图4所示，根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法还包括：步骤S105，将两幅所述初始磁共振图像合成一最终磁共振图像。具体而言，将两幅初始磁共振图像数据分别乘以一权重然后相加得到最终磁共振图像；或者，将两副初始磁共振图像数据分别取平方然后相加然后开平方得到最终磁共振图像。
根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法使用集成模式的校准扫描，校准扫描数据同样采用双回波模式，这样的做的好处在于：校准扫描数据更加稳定更加准确。
另外，图8是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的K空间数据采集方法的示意图。如图8所示，考虑到由患者舒适度问题引起的可能较长的扫描时间(这可能影响跨越患者的图像质量一致性)，根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的K空间数据采集方法实施从相位编码平面上的由中心向外围螺旋采集K空间数据的方法。通过上述方式可以有效提高图像质量，原因在于：当患者处于相对舒适的时间段(扫描初期)，容易保持稳定，此时由中心向外围螺旋采集K空间数据的方法从中心k空间区域开始进行数据采集，可以采集到K空间的低频数据(中心部分)，而低频数据部分对最终图像质量至关重要；当患者处于相对紧张的时间段(扫描末期)，容易发生移动，此时移动干扰的数据被编码到K空间的高频数据(外围部分)，所述高频数据(外围部分)对最终图像质量具有相对较小的影响。
在进行所述三维双回波磁共振扫描序列之前，根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法还包括进行虚拟扫描，从而确保稳定的信号获取过程。具体而言，以三维双回波稳态(DualEchoSteadyStatus，DESS)扫描序列为例，为了使从相位编码平面上的由中心向外围螺旋采集K空间数据的方法在K空间的中心采集数据时(即采集数据之初)就可以采集到合格的数据，需要在回波数据进入稳态之后再对其进行采集，因此在正式扫描之前，可以进行虚拟扫描，在进行虚拟扫描过程中仅发射三维双回波稳态(DualEchoSteadyStatus，DESS)扫描序列但不进行数据采集。通过进行虚拟扫描，可以保证在数据采集之初采集的数据(即K空间中心的数据)已经处于稳态，因此是合格数据，从而保证图像质量。
采用何种欠采样方法与实际应用扫描中线圈和扫描对象的解剖位置相关，因此具体的欠采样方法应针对不同的实际应用而设计，总之，二维CAIPIRINHA欠采样方法配合相应重组的“数据块”，应用于三维扫描序列，尤其是SPACE扫描序列，是切实可行和实用的。
并且，由于将二维CAIPIRINHA欠采样方法应用于三维扫描序列在PE或SL方向上进行错位，因此可以控制并行成像的混叠，因此视场(FOV)中心的更多区域免受混叠的干扰；同时，线圈的敏感性也得到提升，从而可以进一步加速；第三，二维CAIPIRINHA欠采样方法通常应用较小的加速因子，因此保证了较高信噪比；最后，在以三维快速自旋序列扫描方式进行磁共振成像方法中应用二维CAIPIRINHA欠采样方法，大幅度减少了K空间数据提取时间从而缩短了扫描时间，并且通过应用“数据块”重组提高了图像质量。因此，如上所述，二维CAIPIRINHA欠采样方法配合相应重组的“数据块”，应用于三维扫描序列，尤其是SPACE扫描序列，对于提高受检对象的舒适程度和受检对象整体的图像质量具有重大改进作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种磁共振成像方法，包括如下步骤：
进行一三维双回波磁共振扫描；
分别相应于所述双回波采集两组K空间数据；
分别在两组所述K空间数据上采用一二维CAIPIRINHA欠采样方法提取两组采样数据；
分别利用两组所述采样数据重建两幅初始磁共振图像；
将两幅所述初始磁共振图像合成一最终磁共振图像。
2.如权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述三维双回波磁共振扫描序列包括一三维双回波稳态扫描或一多回波数据图像重合扫描。
3.如权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述将两幅所述初始磁共振图像合成一最终磁共振图像包括：将两幅所述初始磁共振图像加权合成所述最终磁共振图像；或，取两幅所述初始磁共振图像的平方和再开方。
4.如权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，分别相应于所述双回波采集两组K空间数据包括在分别相应于所述双回波在相位编码方向上通过从中心向外围螺旋的获取方式采集两组所述K空间数据。
5.如权利要求4所述的磁共振成像方法，其特征在于，在进行所述三维双回波磁共振扫描之前，包括：进行一虚拟三维双回波磁共振扫描。
6.一种三维磁共振成像装置，包括如下部件：
一扫描设备，用于进行一三维双回波磁共振扫描；
一采集设备，用于分别相应于所述双回波采集两组K空间数据；
一欠采样及提取设备，用于分别在两组所述K空间数据上采用一二维CAIPIRINHA欠采样方法提取两组采样数据；
一重建单元，用于分别利用两组所述采样数据重建两幅初始磁共振图像；
一合成单元，用于将两幅所述初始磁共振图像合成一最终磁共振图像。
7.如权利要求6所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述三维双回波磁共振扫描包括一三维双回波稳态扫描或一多回波数据图像重合扫描。
8.如权利要求6所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述合成单元，进一步用于：将两幅所述初始磁共振图像加权合成所述最终磁共振图像；或，取两幅所述初始磁共振图像的平方和再开方。
9.如权利要求6所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述采集设备，进一步用于分别相应于所述双回波在相位编码方向上通过从中心向外部螺旋的获取方式采集两组所述K空间数据。
10.如权利要求9所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述扫描设备，进一步用于在进行所述三维双回波磁共振扫描之前，进行一虚拟三维双回波磁共振扫描。
CN201410254111.5A 2014-06-10 2014-06-10 一种磁共振成像方法和装置 Active CN105334479B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410254111.5A CN105334479B (zh) 2014-06-10 2014-06-10 一种磁共振成像方法和装置
US14/735,606 US10101427B2 (en) 2014-06-10 2015-06-10 Magnetic resonance imaging method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410254111.5A CN105334479B (zh) 2014-06-10 2014-06-10 一种磁共振成像方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105334479A true CN105334479A (zh) 2016-02-17
CN105334479B CN105334479B (zh) 2019-02-22

Family

ID=54769412

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410254111.5A Active CN105334479B (zh) 2014-06-10 2014-06-10 一种磁共振成像方法和装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10101427B2 (zh)
CN (1) CN105334479B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150355301A1 (en) * 2014-06-10 2015-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Magnetic resonance imaging method and apparatus
CN106108903A (zh) * 2016-08-08 2016-11-16 江苏大学 一种改进的并行磁共振图像重建方法
CN109009109A (zh) * 2018-06-25 2018-12-18 深圳大学 三维并行磁共振成像的方法、装置、设备以及存储介质
CN110082696A (zh) * 2019-04-30 2019-08-02 上海东软医疗科技有限公司 一种多回波序列的成像方法和装置
CN110568391A (zh) * 2019-09-10 2019-12-13 深圳大学 一种磁共振成像方法、系统及相关装置
CN113317770A (zh) * 2021-06-09 2021-08-31 北京汉世医疗科技有限公司 一种双对比度的灌注磁共振成像方法及系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11360176B2 (en) * 2019-02-01 2022-06-14 Siemens Healthcare Gmbh Reconstruction of magnetic-resonance datasets using machine learning
CN109917315B (zh) 2019-04-30 2021-09-28 上海联影医疗科技股份有限公司 磁共振成像扫描方法、装置、计算机设备和存储介质
US11120585B2 (en) * 2019-11-28 2021-09-14 Shanghai United Imaging Intelligence Co., Ltd. Systems and methods for image reconstruction

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1799498A (zh) * 2004-12-31 2006-07-12 西门子（中国）有限公司 磁共振成像快速广义自校准并行采集图像重建算法
CN101248458A (zh) * 2005-07-08 2008-08-20 威斯康星校友研究基金会 高约束图像重构方法
CN102415882A (zh) * 2010-09-28 2012-04-18 株式会社东芝 磁共振成像装置
CN102427763A (zh) * 2010-05-27 2012-04-25 株式会社东芝 磁共振成像装置
CN102955142A (zh) * 2011-08-23 2013-03-06 西门子公司 用于迭代的mr重建方法的采样模式
US20130099784A1 (en) * 2011-04-22 2013-04-25 Kawin Setsompop Method for Magnetic Resonance Imaging with Controlled Aliasing
CN103186886A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 西门子(深圳)磁共振有限公司 磁共振成像的图像重建方法及图像重建装置
CN103529413A (zh) * 2012-07-04 2014-01-22 上海联影医疗科技有限公司 磁共振成像方法与装置、k空间的重建方法与装置
US8717020B2 (en) * 2009-10-22 2014-05-06 Mark A. Griswold Non-cartesian caipirinha

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10318682B4 (de) * 2003-04-24 2011-12-29 Peter M. Jakob Beschleunigte Magnet-Resonanz-Bildgebung im Rahmen der parallelen Akquisition von MRT-Daten
DE102007015040B3 (de) * 2007-03-29 2008-10-02 Universitätsklinikum Freiburg Verfahren zur Beschleunigung der Datenaufnahme bei dynamischen Messungen der Magnetresonanz (MRT) mittels paralleler Bildgebung
US9414766B2 (en) * 2010-02-25 2016-08-16 The Medical College Of Wisconsin, Inc. Method for simultaneous multi-slice magnetic resonance imaging using single and multiple channel receiver coils
US8405395B2 (en) * 2010-04-15 2013-03-26 The General Hospital Corporation Method for simultaneous multi-slice magnetic resonance imaging
DE102011083406B4 (de) * 2011-09-26 2013-05-23 Siemens Ag Verfahren zur Auswahl eines Unterabtastungsschemas für eine MR-Bildgebung, Verfahren zur Magnetresonanz-Bildgebung und Magnetresonanzanlage
DE102011083898B4 (de) * 2011-09-30 2013-04-11 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Erfassen von Magnetresonanzdaten am Rande des Gesichtsfelds einer Magnetresonanzanlage
WO2013052535A1 (en) * 2011-10-03 2013-04-11 Regents Of The University Of Minnesota System and method for reducing radio frequency peak voltage and power requirements in magnetic resonance imaging using time-shifted multiband radio frequency pulses
US9086468B2 (en) * 2012-04-12 2015-07-21 Jeffrey Duerk Multi-slice blipped TrueFISP-CAIPIRINHA
DE102012208019B3 (de) * 2012-05-14 2013-10-31 Universitätsklinikum Freiburg Kernspintomographieverfahren mit einem Multiband-Hochfrequenzpuls mit mehreren separaten Frequenzbändern
KR20150110685A (ko) * 2013-01-25 2015-10-02 리전츠 오브 더 유니버스티 오브 미네소타 다중 채널 송신기를 위한 다중 대역 rf/mri 펄스 디자인
US9726742B2 (en) * 2013-02-01 2017-08-08 Regents Of The University Of Minnesota System and method for iteratively calibrated reconstruction kernel for accelerated magnetic resonance imaging
US9778336B2 (en) * 2013-02-13 2017-10-03 The General Hospital Corporation System and method for rapid, multi-shot segmented magnetic resonance imaging
CN105051563B (zh) * 2013-03-15 2018-01-16 皇家飞利浦有限公司 使用相位调制rf脉冲的并行多切片mr成像
DE102013219120B3 (de) * 2013-09-24 2015-03-05 Siemens Aktiengesellschaft Ermittlung von schichtspezifischen Zusatzdaten bei der Aufnahme von Magnetresonanzdaten für mehrere, simultan aufzunehmende Schichten
CN104714199B (zh) * 2013-12-17 2018-04-24 西门子(深圳)磁共振有限公司 一种磁共振成像方法和装置
US9594134B2 (en) * 2014-01-22 2017-03-14 Wisconsin Alumni Research Foundation System and method for fully phase-encoded magnetic resonance imaging using multiband radio frequency excitation
CN105334479B (zh) * 2014-06-10 2019-02-22 西门子(深圳)磁共振有限公司 一种磁共振成像方法和装置
CN105334321B (zh) * 2014-07-31 2017-07-18 西门子(深圳)磁共振有限公司 磁共振成像方法和系统
DE102014215899B3 (de) * 2014-08-11 2016-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Erzeugung unterschiedlicher Magnetresonanz-Kontraste in einer Messung unter Verwendung unterschiedlicher k-Raum-Abtastungen
DE102014217730A1 (de) * 2014-09-04 2016-03-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Bildgebung eines Untersuchungsobjekts mittels eines kombinierten Magnetresonanz-Emissionstomographie-Geräts
DE102014224651A1 (de) * 2014-12-02 2016-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Ermittlung einer Sensitivitätskarte für wenigtens eine Lokalspule in einer Magnetresonanzeinrichtung und Magnetresonanzeinrichtung
DE102015202646B3 (de) * 2015-02-13 2016-06-16 Siemens Healthcare Gmbh MR-Bildgebung mit Mehrschichtakquisition
US10209336B2 (en) * 2015-09-14 2019-02-19 Siemens Healthcare Gmbh Method and magnetic resonance apparatus for the acquisition of calibration data using simultaneous echo refocusing
US10261153B2 (en) * 2015-10-15 2019-04-16 Siemens Healthcare Gmbh Magnetic resonance apparatus and method for simultaneous multi-contrast acquisition with simultaneous multislice imaging
DE102015221888B4 (de) * 2015-11-06 2017-10-19 Siemens Healthcare Gmbh Gleichzeitige MRT-Mehrschichtmessung
US10209337B2 (en) * 2016-04-27 2019-02-19 Siemens Healthcare Gmbh Simultaneous multi-slice multi-echo turbo spin echo (TSE) imaging

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1799498A (zh) * 2004-12-31 2006-07-12 西门子（中国）有限公司 磁共振成像快速广义自校准并行采集图像重建算法
CN101248458A (zh) * 2005-07-08 2008-08-20 威斯康星校友研究基金会 高约束图像重构方法
US8717020B2 (en) * 2009-10-22 2014-05-06 Mark A. Griswold Non-cartesian caipirinha
CN102427763A (zh) * 2010-05-27 2012-04-25 株式会社东芝 磁共振成像装置
CN102415882A (zh) * 2010-09-28 2012-04-18 株式会社东芝 磁共振成像装置
US20130099784A1 (en) * 2011-04-22 2013-04-25 Kawin Setsompop Method for Magnetic Resonance Imaging with Controlled Aliasing
CN102955142A (zh) * 2011-08-23 2013-03-06 西门子公司 用于迭代的mr重建方法的采样模式
CN103186886A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 西门子(深圳)磁共振有限公司 磁共振成像的图像重建方法及图像重建装置
CN103529413A (zh) * 2012-07-04 2014-01-22 上海联影医疗科技有限公司 磁共振成像方法与装置、k空间的重建方法与装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150355301A1 (en) * 2014-06-10 2015-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Magnetic resonance imaging method and apparatus
US10101427B2 (en) * 2014-06-10 2018-10-16 Siemens Aktiengesellschaft Magnetic resonance imaging method and apparatus
CN106108903A (zh) * 2016-08-08 2016-11-16 江苏大学 一种改进的并行磁共振图像重建方法
CN109009109A (zh) * 2018-06-25 2018-12-18 深圳大学 三维并行磁共振成像的方法、装置、设备以及存储介质
CN110082696A (zh) * 2019-04-30 2019-08-02 上海东软医疗科技有限公司 一种多回波序列的成像方法和装置
CN110568391A (zh) * 2019-09-10 2019-12-13 深圳大学 一种磁共振成像方法、系统及相关装置
CN113317770A (zh) * 2021-06-09 2021-08-31 北京汉世医疗科技有限公司 一种双对比度的灌注磁共振成像方法及系统
CN113317770B (zh) * 2021-06-09 2023-11-24 北京汉世医疗科技有限公司 一种双对比度的灌注磁共振成像方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
US10101427B2 (en) 2018-10-16
CN105334479B (zh) 2019-02-22
US20150355301A1 (en) 2015-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104714199B (zh) 一种磁共振成像方法和装置
CN105334479A (zh) 一种磁共振成像方法和装置
CN103477238B (zh) 采用来自先验采集的约束的压缩感测mr图像重建
CN105074491B (zh) 具有使用压缩感知的图像重建的动态mri
CN104204839B (zh) 使用apt对比增强和多回波时间采样的mr成像
CN106308798B (zh) 一种磁共振扫描短te成像方法及磁共振扫描系统
CN101034153B (zh) 基于梯度回波序列的磁共振成像方法及设备
CN103576114B (zh) 获取磁共振数据的方法、磁共振设备
CN107750338A (zh) 使用星形叠层采集的mr成像
CN108957375A (zh) 磁共振成像方法、装置、设备及存储介质
CN105334321B (zh) 磁共振成像方法和系统
CN105473067B (zh) 用于降低mr成像中声音噪声水平的系统和方法
CN105738846A (zh) K空间数据采集方法及其磁共振成像方法
CN103260510B (zh) 磁共振成像装置以及对比度增强图像取得方法
CN103083020B (zh) 磁共振成像设备及其控制方法
CN106574954A (zh) 针对epi的具有奈奎斯特伪影校正的并行mr成像
RU2015116879A (ru) Опорное сканирование при устойчивой к металлам мр визуализации
WO2015164110A1 (en) System and method for reduced field of view magnetic resonance imaging
CN108459289A (zh) 一种基于数据一致性的多次激发弥散加权磁共振成像方法
RU2019113763A (ru) Картирование функции градиентного импульсного отклика
CN103027681A (zh) 用于重构并行获取的mri图像的系统
CN107367703A (zh) 磁共振扫描方法、系统、装置及存储介质
CN105301537A (zh) 同时磁共振成像方法和用于同时多核磁共振成像的装置
CN107076818A (zh) 零回波时间mr成像
CN110095742A (zh) 一种基于神经网络的平面回波成像方法和装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant