CN109188326A - 磁共振成像方法和磁共振系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种磁共振成像方法和磁共振系统，该方法包括：获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度；基于预设随机欠采方法，通过所述目标线圈单元获取感兴趣区域的欠采数据；将所述目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列；根据所述线圈灵敏度对所述压缩数据进行图像重建，以生成磁共振图像。解决了现有技术的压缩感知磁共振存在图像重建时间较长的技术问题，达到了减少压缩感知磁共振的图像重建时间的技术效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及医学图像处理，尤其涉及一种磁共振成像方法和磁共振系统。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，简称MRI)相对于CT(computedtomography，简称CT，计算机断层成像)而言可以提供更为出色的软组织对比度。但磁共振系统的扫描时间通常比较长，一方面是由于磁共振信号在激发的过程中被饱和，需要等待一段时间待信号恢复至足够大时才能进行下一次采集；另一方面为了采集足够多的数据进行二维或者三维成像，需要配合着不同的相位编码梯度不断重复地进行采集。
目前常用的加快磁共振扫描速度的方法为：通过减少相位编码数来部分地采集K空间数据，缺失的那部分K空间数据通过其他技术进行恢复，如：部分傅里叶技术，并行成像技术，以及压缩感知技术(Compressed Sensing，简称CS)，采集的相位编码数越少，则扫描加速越快。从压缩感知技术的角度看，线圈的灵敏度具有稀疏性的特征。而且成像的图像越稀疏，则利用图像感知技术加速的潜力就越大，扫描时间就越短。但另一方面，压缩感知技术虽然通过大量减少K空间的数据量加快了扫描速度，但其较长的图像重建时间又限制了其推广应用。
综上所述，现有技术的压缩感知技术存在图像重建时间较长的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种磁共振成像方法和磁共振系统，以解决现有技术的压缩感知磁共振存在图像重建时间较长的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种磁共振成像方法，包括：
获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度；
基于预设随机欠采方法，通过所述目标线圈单元获取感兴趣区域的欠采数据；
将所述目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列；
根据所述线圈灵敏度对所述压缩数据进行图像重建，以生成磁共振图像。
进一步，所述获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度，包括：
获取感兴趣区域对应的预设线圈数量的线圈单元的线圈灵敏度；
将所述线圈灵敏度高于预设灵敏度阈值的线圈单元作为目标线圈单元，将所述目标线圈单元对应的线圈灵敏度作为参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度。
进一步，所述获取感兴趣区域对应的预设线圈数量的线圈单元的线圈灵敏度，包括：
通过标准线圈敏感度计算方法，或预扫描自动校正法，或自动校正线圈敏感度估计方法，或动态线圈敏感度校正法，获取感兴趣区域对应的预设线圈数量的线圈单元的线圈灵敏度。
进一步，通过预扫描自动校正法获取感兴趣区域对应的预设线圈数量的线圈单元的线圈灵敏度，包括：
通过预设线圈数量的线圈单元对所述感兴趣区域进行预扫描，以获取预扫描数据；
根据所述预扫描数据确定当前感兴趣区域对应的每个线圈单元的线圈灵敏度。
进一步，所述预设欠采方法为随机采样方法，所述目标线圈包括两个相位方向上的目标线圈单元，所述基于预设随机欠采方法，通过所述目标线圈单元获取感兴趣区域的欠采数据，包括：
确定欠采数据在两个相位方向上的加速分配比例；
根据所述加速分配比例确定随机采样分布；
基于随机采样分布，通过两个相位方向上的目标线圈单元分别获取感兴趣区域的欠采数据。
进一步，所述获取两个相位方向上的加速比例分配，包括：
根据两个相位方向上的目标线圈单元的线圈灵敏度，确定两个相位方向上的第一加速分配比例；
根据所述感兴趣区域在两个相位方向上所采集数据矩阵的大小，确定两个相位方向上的第二加速分配比例；
根据所述第一加速分配比例与所述第二加速分配比例，确定欠采数据在两个相位方向上的加速分配比例。
进一步，所述将所述目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，包括：
根据所述目标线圈单元的线圈灵敏度确定所述目标线圈单元的空间位置；
根据所述目标线圈单元的空间位置将所述目标线圈单元划分为多个通道组，以使每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列；
对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据。
第二方面，本发明实施例还提供了一种磁共振系统，包括：
MR扫描器，用于通过目标线圈单元采集感兴趣区域的磁共振数据；
处理器，用于获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度；基于预设随机欠采方法，通过所述目标线圈单元以欠采样形式获取感兴趣区域的磁共振数据，以得到欠采数据；将所述目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列；根据所述线圈灵敏度对所述压缩数据进行图像重建，以生成磁共振图像。
进一步，所述MRI扫描器包括多个第一相位线圈单元和多个第二相位线圈单元；与当前感兴趣区域对应的目标线圈单元包括第一相位目标线圈单元和第二相位目标线圈单元；
所述第一相位目标线圈单元的最小灵敏度大于第一预设灵敏度阈值，且大于所述第一相位线圈单元的最小灵敏度；
所述第二相位目标线圈单元的最小灵敏度大于第二预设灵敏度阈值，且大于所述第二相位线圈单元的最小灵敏度
进一步，所述第一相位目标线圈包括第一预设组数的通道组，且每个通道组的第一相位目标线圈单元在空间位置上顺序排列，以使每个通道组的数据压缩后具有稀疏性；
所述第二相位目标线圈包括第二预设组数的通道组，且每个通道组的第二相位目标线圈单元在空间位置上顺序排列，以使每个通道组的数据压缩后具有稀疏性。
本发明实施例提供的磁共振成像方法的技术方案，包括：获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度；基于预设随机欠采方法，通过目标线圈单元获取感兴趣区域的欠采数据，通过减少数据采集量减少扫描时间；将目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列，通过将临近的目标线圈单元的欠采数据进行压缩，使每个压缩数据均具有稀疏性；根据线圈灵敏度对压缩数据进行图像重建以生成磁共振图像，由于压缩数据具有稀疏性，因此可以大大减少图像重建的数据运算量，进而大大减少了磁共振图像的重建时间，使得磁共振的扫描时间和图像重建时间均比较短，有利于磁共振技术的临床推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的磁共振成像方法的流程图；
图2a是本发明实施例一提供的现有技术的通道数据压缩示意图；
图2b是本发明实施例一提供的通道数据压缩示意图；
图3是本发明实施例二提供的磁共振成像系统的结构框图；
图4是本发明实施例三提供的磁共振系统的结构示意图。
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，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的磁共振成像方法的流程图。本实施例的技术方案适用于基于压缩感知(compressed sensing，CS)磁共振方法获取磁共振图像的情况。该方法可以由本发明实施例提供的磁共振系统的处理器来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现。该方法具体包括如下步骤：
S101、获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度。
为了加快磁共振的扫描速度，通常会利用相控阵线圈或多通道线圈的接收线圈的空间灵敏度来加速图像采集，每个接收线圈的图像可被线圈灵敏度(线圈灵敏度映射图，coil sensitivity maps)不同地加权，从而减少扫描时间。而空间灵敏度是通过线圈灵敏度来体现的，因此在磁共振数据采集之前，需要获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度。
其中，目标线圈单元可以是磁共振系统沿两个相位(例如相位编码Ky、层面选择方向的相位编码SPE)方向上的所有线圈单元，也可以是两个相位方向上的一部分线圈单元。为了减少数据通道数量，以提高磁共振图像的重建速度，本实施例采用后者，即目标线圈单元包括每个相位方向上的部分线圈单元。
在此实施例中，可首先执行定位操作，使得受检者在病床移动下移动至扫描区域或成像区域(field of view，FOV)。受检者处于扫描区域的器官或者组织即为感兴趣区域(region of interest，ROI)或目标组织。可选地，待扫描区域可以是头部、乳房、肺部、气管、腹部、盆腔、内脏、血管等。目标线圈单元可以是待扫描区域附近的全部或者部分多通道线圈单元，这些多通道线圈单元处于选通状态或者激活状态。可选地，多通道线圈单元例如可以是头线圈、腹部线圈、乳房线圈、脊柱线圈等相控阵列。
在一些实施例中，可根据ROI的精确范围筛选合适的数据采集线圈单元，该筛选的采集线圈单元即为目标线圈单元。可选地，可根据线圈单元距离ROI的远近确定目标线圈单元。例如，可采用目标线圈单元预采集ROI区域的磁共振信号，距离ROI区域距离近的线圈单元(线圈通道)会采集得到强度高的磁共振信号，距离ROI区域距离远的线圈单元(线圈通道)会采集得到强度低的磁共振信号。根据每个线圈通道采集得到的磁共振信号的强度可确定每个线圈通道对ROI区域信号的贡献，由此可剔除对ROI区域信号采集贡献小的多余的线圈通道，从而减少处理信号的数量。
为了准确地确定目标线圈单元及其灵敏度，本实施例需要获取ROI在每个相位方向上的预设距离范围内的线圈单元的线圈灵敏度，然后将线圈灵敏度高于其所在相位方向的预设灵敏度阈值的线圈单元作为目标线圈单元，再将所有目标线圈单元对应的线圈灵敏度作为目标线圈单元的线圈灵敏度。其中，每个相位编码方向上的预设距离范围内的线圈单元为该相位编码方向上的所有线圈单元或部分线圈单元，但无论是哪个相位编码方向上的所有线圈单元还是部分线圈单元，其线圈单元数量都不少于该相位编码方向上的目标线圈单元数量。由此可见，本实施例本实施例通过预设灵敏度阈值剔除对感兴趣区域信号采集贡献小、多余的线圈单元，以降低数据采集的通道数量，进而降低采样数据的数据量，从而提高MRI图像重建的速度。
本实施例中，获取线圈灵敏度的方式可以是标准线圈敏感度计算方法，或预扫描自动校正法，或自动校正线圈敏感度估计方法，或动态线圈敏感度校正法，实际使用时可以根据实际情况进行选择。本实施例以预扫描自动校正法为例进行说明。具体为：首先通过预设线圈数量的线圈单元对感兴趣区域进行预扫描以获取预扫描数据；然后根据预扫描数据确定每个线圈单元的线圈灵敏度。其中，预扫描时，可以对感兴趣区域的全部进行扫描，也可以仅对感兴趣区域的部分进行扫描。
S102、基于预设随机欠采方法，通过目标线圈单元获取感兴趣区域的欠采数据。
压缩感知MRI需要满足下列三个条件，1)MRI图像是可稀疏的；2)k域欠采样引起的混叠是非相干的；3)非线性重建方法可将稀疏域中被欠采样分散的值重新集中。
对于磁共振成像而言，大部分磁共振图像数据具有稀疏性，理论上只用部分k域数据即可重建出原始图像，然而k域欠采样会使得空域像素之间相互混叠，即会给重建图像带来伪影，这是因为稀疏域中的非零值扩散到其他非零值上了，尤其是进行k域均匀欠采样时，数据相干性较强，重建的图像会产生强烈的混叠伪影。基于此，本实施例采用预设随机欠采样方法，通过目标线圈单元获取感兴趣区域的欠采数据，以降低欠采数据的数据相干性。
其中，预设随机欠采方法可以是随机采样方法、可变密度采样方法或基于能量谱的自适应随机采样方法等，实际使用时可以根据实际情况进行选择。本实施例以随机采样方法为例进行说明，具体为：确定欠采数据在两个相位方向上的加速分配比例；根据加速分配比例确定随机采样分布；基于随机采样分布，通过两个相位方向上的目标线圈单元分别获取感兴趣区域的欠采数据。
在确定加速分配比例之前，需要先确定由线圈灵敏度带来的两相位的加速倍数比例，即第一加速分配比例，以及由感兴趣区域在两相位所采集数据矩阵大小所确定的第二加速分配比例。第一加速分配比例与第二加速分配比例的乘积即为加速分配比例。加速分配比例确定后，即可根据加速分配比例确定随机采样分布，然后通过两个相位方向上的目标线圈单元采用该随机采样分布获取感兴趣区域的欠采数据。相较于现有技术的均匀欠采方式，随机采样分布可以避免或减少k域数据的相干性，以及图像伪影。可选地，第一加速分配比例可根据感兴趣区域范围内相位编码方向上的接收线圈灵敏度的差异程度确定，例如，同一相位编码方向上的接收线圈越密集，对应的接收线圈灵敏度的差异越小，加速比例越高；同一相位编码方向上的接收线圈越稀疏，对应的接收线圈灵敏度的差异越大，加速比例越低。第二加速分配比例可由相位编码方向上采集矩阵的大小确定，具体可根据K空间数据编码线的数量确定。
S103、将目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列。
为了进一步提高压缩感知MRI图像的重建速度，本实施例还对欠采数据进行通道压缩，首先将目标线圈单元划分为多个通道组，且每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列，再对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，以使每个压缩数据都具有稀疏性。其中，将目标线圈划分为多个通道组的方法为：根据目标线圈单元的线圈灵敏度确定目标线圈单元的空间位置；根据目标线圈单元的空间位置将目标线圈单元划分为多个通道组，以使每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列。
如图2a所示为现有技术的通道数据压缩示意图，其中：中间的部分表示感兴趣区域，在感兴趣区域的周围设置十个接收线圈，该十个接收线圈可同时接收整个感兴趣区域的磁共振信号，且该十个线圈对应的磁共振信号经过数据压缩可形成四个通道的数据。ch1表示压缩后通道1的数据；ch2表示压缩后通道2的数据；ch3表示压缩后通道3的数据；ch4表示压缩后通道4的数据。图中不同的灰度表示数据的密集程度，颜色越深表示数据越密集，有效数据越多；颜色越浅表示有效数据越少，白色区域表示有效数据几乎为零。通常情况下，距离感兴趣区域越近的接收线圈对于信号的贡献度越高(线圈灵敏度越高)不同位置的接收线圈所得到的信号应具有较好的对称性，如图2a中的ch1的有效数据与其他通道的数据明显不对应，即基于现有通道压缩技术得到的某些压缩通道的数据稀疏性较差(不同通道之间差距较大，均匀性较差)。而通常情况下稀疏性越强，图像重建的运算量就越小，重建时间就越短，因此基于现有通道压缩方法得到的数据重建图像质量较差。
如图2b所示为采用本发明方法的通道数据压缩示意图。类似于，中间的部分表示感兴趣区域，在感兴趣区域的周围设置十个接收线圈，该十个接收线圈可同时接收感兴趣区域的磁共振信号，且该十个线圈对应的磁共振信号经过数据压缩可形成四个通道的数据。ch1表示压缩后通道1的数据；ch2表示压缩后通道2的数据；ch3表示压缩后通道3的数据；ch4表示压缩后通道4的数据。与图2a的不同之处在于：将感兴趣区域划分为两部分(左边区域和右边区域)其中，ch1、ch2对应左边区域的接收线圈采集的磁共振信号通道压缩后的数据；ch3、ch4对应右边区域的接收线圈采集的磁共振信号通道压缩后的数据。成像区域下方为本实施例技术方案将这十个通道数据压缩成四个通道数据的示意图，这四个压缩后通道的数据均具有较大面积的浅色区域，即这四个压缩后的通道数据均具有良好的稀疏性。而且这四个压缩后通道的浅色区域面积均大于现有压缩感知技术对应的压缩后通道的浅色区域面积，充分说明了本实施例的通道数据压缩方案可以保证压缩后的每个通道数据在图像域都具备一定的稀疏性。
S104、根据线圈灵敏度对压缩数据进行磁共振图像重建，以生成磁共振图像。
线圈灵敏度和压缩数据确定后，即可根据目标线圈单元的线圈灵敏度对压缩数据进行磁共振图像重建，以生成磁共振图像。
本发明实施例提供的磁共振成像方法的技术方案，包括：获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度；基于预设随机欠采方法，通过目标线圈单元获取感兴趣区域的欠采数据，通过减少数据采集量减少扫描时间；将目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列，通过将临近的目标线圈单元的欠采数据进行压缩，使每个压缩数据均具有稀疏性；根据线圈灵敏度对压缩数据进行图像重建以生成磁共振图像，由于压缩数据具有稀疏性，因此可以大大减少图像重建的数据运算量，进而大大减少了磁共振图像的重建时间，使得磁共振的扫描时间和图像重建时间均比较短，有利于磁共振技术的临床推广。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的磁共振系统的结构框图。该系统用于执行上述任意实施例所提供的磁共振成像方法，该系统包括：
MR((Magnetic Resonance，简称MR))扫描器110，用于通过目标线圈单元采集感兴趣区域的磁共振数据；
处理器120，用于获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度；基于预设随机欠采方法，通过所述目标线圈单元以欠采样形式获取感兴趣区域的磁共振数据，以得到欠采数据；将目标线圈单元按照空间位置划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列；根据线圈灵敏度对压缩数据进行图像重建，以生成磁共振图像。
其中，MR扫描器110包括多个第一相位线圈单元和多个第二相位线圈单元。而实际参与数据采集的只是部分线圈单元，即目标线圈单元，本实施例的目标线圈单元包括第一相位目标线圈单元和第二相位目标线圈单元，且与当前感兴趣区域对应的第一相位目标线圈单元的最小灵敏度大于第一预设灵敏度阈值，且大于第一相位线圈单元的最小灵敏度；与当前感兴趣区域对应的第二相位目标线圈单元的最小灵敏度大于第二预设灵敏度阈值，且大于第二相位线圈单元的最小灵敏度。本实施例通过两个预设灵敏度阈值剔除对感兴趣区域信号采集贡献小、多余的线圈单元，以降低数据采集的通道数量，进而降低采样数据的数据量，从而提高MRI图像重建的速度。
两相位的线圈单元的灵敏度的确定方法可参见前述实施例，本实施例在此不予赘述。
其中，第一相位目标线圈包括第一预设组数的通道组，且每个通道组的第一相位目标线圈单元在空间位置上顺序排列；第二相位目标线圈包括第二预设组数的通道组，且每个通道组的第二相位目标线圈单元在空间位置上顺序排列。由于对于给定的目标对象，目标线圈单元的线圈灵敏度与其空间位置是对应的，因此第一相位目标线圈和第二相位目标线圈均可以根据各自的线圈灵敏度分布确定每个目标线圈的空间位置，进而根据每个目标线圈的空间位置对第一相位目标线圈和第二相位目标线圈进行通道划分，以使划分后的每个通道上的目标线圈在空间位置上顺序排列。从而使每个通道组的数据压缩后具有稀疏性，从而有利于减少磁共振图像重建的数据运算量，以及提高磁共振图像的重建速度。
其中，处理器120用于控制MR扫描器110实现前述实施例所述的磁共振成像方法，具体可参见前述实施例，本实施例在此不予赘述。
本发明实施例提供的磁共振系统的技术方案，包括：MR扫描器，用于通过目标线圈单元采集感兴趣区域的磁共振数据；处理器，用于获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度；基于预设随机欠采方法，通过目标线圈单元以欠采样形式获取感兴趣区域的磁共振数据，以得到欠采数据；将目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列，通过将临近的目标线圈单元的欠采数据进行压缩，使每个压缩数据均具有稀疏性；根据线圈灵敏度对压缩数据进行图像重建以生成磁共振图像，由于压缩数据具有稀疏性，因此可以大大减少图像重建的数据运算量，进而大大减少了磁共振图像的重建时间，使得磁共振的扫描时间和图像重建时间均比较短，有利于磁共振技术的临床推广。
实施例三
图4是本发明实施例三提供的磁共振成像系统的示意图，本实施例是对前述实施例的优化。如图4所示，该医学成像系统100在前述实施例的基础上，还包括：控制器130和输出装置140。
控制器130可同时监测或控制MR扫描器110、处理器120和输出装置140。控制器130可以包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、专门应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)、专用指令处理器(Application SpecificInstruction Set Processor，ASIP)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)、物理处理器(Physics Processing Unit，PPU)、数字信号处理器(Digital ProcessingProcessor，DSP)、现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、ARM处理器等中的一种或几种的组合。
输出装置140，比如显示器，可显示感兴趣区域的磁共振图像。进一步地，输出装置140还可显示受检者的身高、体重、年龄、成像部位、以及MR扫描器110的工作状态等。输出装置140的类型可以是阴极射线管(CRT)输出装置、液晶输出装置(LCD)、有机发光输出装置(OLED)、等离子输出装置等中的一种或几种的组合。
磁共振成像系统100可连接一个局域网(Local Area Network，LAN)、广域网(WideArea Network，WAN)、公用网络、私人网络、专有网络、公共交换电话网(Public SwitchedTelephone Network，PSTN)、互联网、无线网络、虚拟网络、或者上述网络的任何组合。
MR扫描器110包括MR信号获取模块、MR控制模块和MR数据存储模块。其中，MR信号获取模块包括磁体单元和射频单元。磁体单元主要包括产生B0主磁场的主磁体和产生梯度的梯度组件。磁体单元中包含的主磁体可以是永磁体或超导磁体，梯度组件主要包含梯度电流放大器(AMP)、梯度线圈，梯度组件还可包含三个独立通道Gx、Gy、Gz，每个梯度放大器激发梯度线圈组中对应的一个梯度线圈，产生用于生成相应空间编码信号的梯度场，以对磁共振信号进行空间定位。射频单元主要包括射频发射线圈和射频接收线圈，射频发射线圈用于向受检者或人体发射射频脉冲信号，射频接收线圈用于接收从人体采集的磁共振信号，且根据功能的不同，组成射频单元的射频线圈可分为体线圈和局部线圈。在一个实施例中，体线圈或局部线圈的种类可以是鸟笼形线圈、螺线管形线圈、马鞍形线圈、亥姆霍兹线圈、阵列线圈、回路线圈等。在一个具体实施例中，局部线圈设置为阵列线圈，且该阵列线圈可设置为4通道模式、8通道模式或16通道模式。磁体单元和射频单元可组成开放性低场磁共振装置或者封闭型超导磁共振装置。
MR控制模块可监测包含磁体单元和射频单元的MR信号获取模块、MR数据处理模块。具体地，MR控制模块可接收MR信号获取模块发送的信息或者脉冲参数；此外，MR控制模块还可控制MR数据处理模块的处理过程。在一个实施例中，MR控制模块还连接有包含脉冲序列发生器、梯度波形发生器、发射机和接收机等，在接受用户从控制台发出的指令后，控制磁场模块执行相应扫描序列。
示例性地，本发明MR扫描器110产生MR数据的具体过程包括：主磁体产生B0主磁场，受检者体内的原子核在主磁场作用下产生进动频率，该进动频率与主磁场强度呈正比；MR控制模块存储和发送需要执行的扫描序列(scan sequence)的指令，脉冲序列发生器根据扫描序列指令对梯度波形发生器和发射机进行控制，梯度波形发生器输出具有预定时序和波形的梯度脉冲信号，该信号经过Gx、Gy和Gz梯度电流放大器，再通过梯度组件中的三个独立通道Gx、Gy、Gz，每个梯度放大器激发梯度线圈组中对应的一个梯度线圈，产生用于生成相应空间编码信号的梯度场，以对磁共振信号进行空间定位；脉冲序列发生器还执行扫描序列，输出包括射频发射的射频脉冲的计时、强度、形状等数据以及射频接收的计时和数据采集窗口的长度到发射机，同时发射机将相应射频脉冲发送至射频单元中的体发射线圈产生B1场，在B1场作用下病人体内被激发的原子核发出的信号被射频单元中的接收线圈感知到，然后通过发送/接收开关传输到MR数据处理模块，经过放大、解调、过滤、AD转换等数字化处理，然后传输到MR数据存储模块。当MR数据存储模块获取一组原始的k-空间数据后，扫描结束。原始的k-空间数据被重新整理成与每个将被重建的图像对应的单独的k-空间数据组，每个k-空间数据组被输入到阵列处理器，进行图像重建后结合磁共振信号，形成一组图像数据。
实施例四
本发明实施例四提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种磁共振成像方法，包括：
获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度；
基于预设随机欠采方法，通过所述目标线圈单元获取感兴趣区域的欠采数据；
将所述目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列；
根据所述线圈灵敏度对所述压缩数据进行图像重建，以生成磁共振图像。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的磁共振成像方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的磁共振成像方法。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种磁共振成像方法，其特征在于，包括：
获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度；
基于预设随机欠采方法，通过所述目标线圈单元获取感兴趣区域的欠采数据；
将所述目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列；
根据所述线圈灵敏度对所述压缩数据进行图像重建，以生成磁共振图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度，包括：
获取感兴趣区域对应的预设线圈数量的线圈单元的线圈灵敏度；
将所述线圈灵敏度高于预设灵敏度阈值的线圈单元作为目标线圈单元，将所述目标线圈单元对应的线圈灵敏度作为参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取感兴趣区域对应的预设线圈数量的线圈单元的线圈灵敏度，包括：
通过标准线圈敏感度计算方法，或预扫描自动校正法，或自动校正线圈敏感度估计方法，或动态线圈敏感度校正法，获取感兴趣区域对应的预设线圈数量的线圈单元的线圈灵敏度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过预扫描自动校正法获取感兴趣区域对应的预设线圈数量的线圈单元的线圈灵敏度，包括：
通过预设线圈数量的线圈单元对所述感兴趣区域进行预扫描，以获取预扫描数据；
根据所述预扫描数据确定当前感兴趣区域对应的每个线圈单元的线圈灵敏度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设欠采方法为随机采样方法，所述目标线圈包括两个相位方向上的目标线圈单元，所述基于预设随机欠采方法，通过所述目标线圈单元获取感兴趣区域的欠采数据，包括：
确定欠采数据在两个相位方向上的加速分配比例；
根据所述加速分配比例确定随机采样分布；
基于随机采样分布，通过两个相位方向上的目标线圈单元分别获取感兴趣区域的欠采数据。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述获取两个相位方向上的加速比例分配，包括：
根据两个相位方向上的目标线圈单元的线圈灵敏度，确定两个相位方向上的第一加速分配比例；
根据所述感兴趣区域在两个相位方向上所采集数据矩阵的大小，确定两个相位方向上的第二加速分配比例；
根据所述第一加速分配比例与所述第二加速分配比例，确定欠采数据在两个相位方向上的加速分配比例。
7.根据权利要求1-6任一所述的方法，其特征在于，所述将所述目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列包括：
根据所述目标线圈单元的线圈灵敏度确定所述目标线圈单元的空间位置；
根据所述目标线圈单元的空间位置将所述目标线圈单元划分为多个通道组，以使每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列；
对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据。
8.一种磁共振系统，其特征在于，包括：
MR扫描器，用于通过目标线圈单元采集感兴趣区域的磁共振数据；
处理器，用于获取参与磁共振数据采集的目标线圈单元的线圈灵敏度；基于预设随机欠采方法，通过所述目标线圈单元以欠采样形式获取感兴趣区域的磁共振数据，以得到欠采数据；将所述目标线圈单元划分为多个通道组，并对每个通道组所对应的欠采数据进行通道压缩以生成压缩数据，其中，每个通道组的目标线圈单元在空间位置上顺序排列；根据所述线圈灵敏度对所述压缩数据进行图像重建，以生成磁共振图像。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述MRI扫描器包括多个第一相位线圈单元和多个第二相位线圈单元；与当前感兴趣区域对应的目标线圈单元包括第一相位目标线圈单元和第二相位目标线圈单元；
所述第一相位目标线圈单元的最小灵敏度大于第一预设灵敏度阈值，且大于所述第一相位线圈单元的最小灵敏度；
所述第二相位目标线圈单元的最小灵敏度大于第二预设灵敏度阈值，且大于所述第二相位线圈单元的最小灵敏度。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一相位目标线圈包括第一预设组数的通道组，且每个通道组的第一相位目标线圈单元在空间位置上顺序排列，以使每个通道组的数据压缩后具有稀疏性；
所述第二相位目标线圈包括第二预设组数的通道组，且每个通道组的第二相位目标线圈单元在空间位置上顺序排列，以使每个通道组的数据压缩后具有稀疏性。
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