CN109907759B - 磁共振成像方法和系统 - 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系统,该方法包括:确定扫描部位和梯度编码方向,梯度编码方向中的相位编码方向相对于预设基准方向旋转预设偏转角度,预设偏转角度由运动型参考目标的预设参考方向与扫描部位的感兴趣区的预设目标方向在扫描层面上的夹角所确定;利用扫描序列激发扫描部位以获取多个回波信号,在多个回波信号的采集过程中施加沿梯度编码方向的梯度场;将多个回波信号填充入K空间以获取扫描部位的K空间数据;根据K空间数据确定初始磁共振图像,将初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。解决了现有技术的磁共振图像的感兴趣区容易叠加因器官运动引起的伪影的问题,达到了提高磁共振图像质量的技术效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及医疗影像领域,尤其涉及一种磁共振成像方法和系统。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)主要是利用人体组织中某种原子核的核磁共振现象,将所得的射频信号经过电子计算机处理,重建出人体某一扫描层面图像的一种新型的医学影像技术,由于其无电离辐射、多序列、多参数、多平面成像以及较高的软组织分辨力,而被广泛应用于疾病的诊断。现有技术中,典型的磁共振成像方法为:接收线圈模块感应出的电流信号经模数转换后得到数字信号,将数字信号按照一定的编码方向填充到K空间,其中,K空间是一种原始磁共振信号的数据填充空间,用户可以自行设置所需的重建图像方位,比如,矢状面、横截面或冠状面或其他角度,根据设置的重建图像方位,将采集的数据按照编码方向填充到K空间,然后将K空间内的数据经图像重建算法处理后,得到扫描部位某一扫描层面(断面)的磁共振图像。
伪影(Artifacts)是指原本被扫描物体并不存在而在图像上却出现的各种形态的影像。以上腹和下腹为例,由于存在呼吸运动、胃肠蠕动,其磁共振图像通常存在伪影。为了抑制运动伪影,通常采用的扫描方式有:(1)在病人屏气期间进行扫描;该方法具有局限性,常常需要受检者多次屏气,而且有些病人不能完全配合,或者长时间屏气给病人带来不舒服。(2)使用呼吸监控装置,或者采集导航信号,用来触发回波信号的采集,使采集到的K空间数据总是对应相同或相近的运动状态。
上述扫描方式均存在局限性,如果存在不规律的呼吸运动,或者显著的胃肠蠕动情况下,磁共振图像,特别是磁共振图像的感兴趣区会存在伪影,影响临床诊断的准确性。因此,有必要提供一种磁共振成像方法,以避免由器官运动引起的伪影分布在磁共振图像的感兴趣区。
发明内容
本发明实施例提供了一种磁共振成像方法,以解决现有技术的磁共振图像的感兴趣区容易叠加因器官运动引起的伪影的技术问题。
第一方面,本发明实施例提供了一种磁共振成像方法,该方法包括:确定扫描部位和梯度编码方向,所述梯度编码方向中的相位编码方向相对于预设基准方向旋转预设偏转角度,其中,预设偏转角度由运动型参考目标的预设参考方向与扫描部位的感兴趣区的预设目标方向在扫描层面上的夹角所确定;
利用扫描序列激发所述扫描部位以获取多个回波信号,其中,在所述多个回波信号的采集过程中施加沿所述梯度编码方向的梯度场;
将所述多个回波信号填充入K空间,以获取所述扫描部位的K空间数据;
根据所述K空间数据确定初始磁共振图像,将所述初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。
第二方面,本发明实施例还提供了一种磁共振系统,包括:
射频发射线圈,用于向扫描部位发射射频脉冲,以激发扫描部位的核自旋;
梯度线圈,用于产生梯度场,所述梯度场对扫描部位激发的核自旋进行编码以产生回波信号,所述梯度场的相位编码方向相对于预设基准方向旋转预设偏转角度;
射频接收线圈,用于接收所述回波信号;
处理器,用于将所述多个回波信号填充入K空间,获取所述扫描部位的K空间数据,以及根据所述K空间数据确定初始磁共振图像,并将所述初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。
本实施例提供的磁共振成像方法的技术方案,包括确定扫描部位和梯度编码方向,梯度编码方向中的相位编码方向相对于预设基准方向旋转预设偏转角度,其中,预设偏转角度由运动型参考目标的预设参考方向与扫描部位的感兴趣区的预设目标方向在扫描层面上的夹角所确定;利用扫描序列激发所述扫描部位以获取多个回波信号,其中,在多个回波信号的采集过程中施加沿梯度编码方向的梯度场;将多个回波信号填充入K空间,以获取扫描部位的K空间数据;根据K空间数据确定初始磁共振图像,将初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。通过使相位编码方向与感兴趣区在扫描层面上的预设目标方向偏转预设偏转角度,降低由运动型参考器官的运动在相位编码方向上的伪影对感兴趣区的影响,进而提高磁共振图像的图像质量,有利于提高临床诊断的准确性。
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2是本发明实施例一提供的K空间编码方向示意图;
图3A是本发明实施例一提供的运动型参考目标的示意图;
图3B是本发明实施例一提供的又一运动型参考目标的示意图;
图4A是本发明实施例一提供的肝部的磁共振图像;
图4B是本发明实施例一提供的现有技术的肝部的磁共振图像;
图4C是本发明实施例一提供的Propeller方法得到的肝部的磁共振图像;
图5是本发明实施例二提供的磁共振成像方法的流程图;
图6是本发明实施例三提供的磁共振成像系统的示意图;
图7是本发明实施例三提供的又一磁共振成像系统的示意图。
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避免伪影出现在磁共振图像的感兴趣区的情况。该方法具体包括如下步骤:
S101、确定扫描部位和梯度编码方向,梯度编码方向中的相位编码方向相对于预设基准方向旋转预设偏转角度,其中,预设偏转角度由运动型参考目标的预设参考方向与扫描部位的感兴趣区的预设目标方向在扫描层面上的夹角所确定。
在磁共振成像时,通常使用三个正交方向的梯度磁场进行空间定位,一个方向的梯度磁场用于射频脉冲选择性地激发一个扫描层面内的质子的核自旋,一个方向的梯度磁场用于对沿扫描层面内的一个方向的回波信号进行相位编码,另一个方向的梯度磁场用于对沿扫描层面内的另一个方向的回波信号进行读出编码。其中,用于相位编码的梯度磁场的方向称为相位编码方向,用于频率编码的梯度磁场的方向称为读出编码方向(频率编码方向)。
由于相位编码方向完成数据采集的时间远远高于频率编码方向完成数据采集的时间,因此由器官运动所导致的数据差异(伪影)容易出现在相位编码方向上,从而使得重建出的图像模糊或伪影重叠在感兴趣区。为了避免磁共振图像的感兴趣区叠加有伪影,本实施例编码方向中的相位编码方向相对于预设基准方向偏转预设偏转角度,以降低相位编码方向上的伪影对感兴趣区的影响。其中,预设基准方向可人为设定,比如受检者的左右方向(L-R),如图2所示。预设偏转角度由运动型参考目标的预设参考方向与扫描部位的感兴趣区的预设目标方向在扫描层面上的夹角所确定。
可以理解的是,由于读出编码方向通常与相位编码方向垂直,因此本实施例的读出编码方向相对于受检者的前后方向(A-P)旋转预设偏转角度(如图2所示)。
其中,运动型参考目标通常为邻近感兴趣区的运动器官,运动器官可以是被动运动或自主运动,如图3A和3B中的胃2,其运动为自主蠕动;如图3A和3B中的胆囊1,其运动是由呼吸运动带来的被动运动。本实施例的预设偏转方向以最大限度地避免感兴趣区叠加有因邻近器官运动所带来的伪影为目标,因此相位编码方向优选与运动型参考目标的长轴方向一致,以最大限度地转移因器官运动在相位编码方向上的伪影对感兴趣区的影响,从而提高磁共振成像质量。其中,本实施例的预设偏转角度优选大于0度且小于或等于60度。
可以理解的是,由于人类解剖结构的相似性,各个器官的分布和形状非常相似,因此各个运动型参考目标的形状通常也比较相似,因此运动型参考目标的长轴方向也比较相近。基于此,本实施例可以先统计运动型参考目标的长轴方向的分布范围,以及该分布范围内各个长轴方向的出现概率,然后根据分布范围和出现概率确定出运动型参考目标的长轴方向,并将该长轴方向作为相同运动型参考目标的长轴方向。比如图3A和图3B中的胃,对于不同受检者,当运动型参考目标为胃时,可以使用相同的胃的长轴方向。
其中,预设目标方向优选为感兴趣区的长轴方向。可以理解的是,由于人类解剖结构的相似性,各个器官的分布和形状非常相似,因此各个感兴趣区的形状通常也比较相似,因此感兴趣区的长轴方向也比较相近。为了提高磁共振成像的速度,本实施例可以先统计感兴趣区的长轴方向的分布范围,以及该分布范围内各个长轴方向的出现概率,然后根据分布范围和出现概率确定出感兴趣区的长轴方向,并将该长轴方向作为相同感兴趣区的长轴方向。如图4A中的肝,对于不同受检者,当感兴趣区为肝时,可以使用相同的长轴方向,比如,受检者的左右方向。
S102、利用扫描序列激发扫描部位以获取多个回波信号,其中,在多个回波信号的采集过程中施加沿梯度编码方向的梯度场。
扫描部位和编码方向确定后,射频发射线圈向扫描部位发射射频脉冲以激发扫描部位的核自旋;梯度线圈产生梯度场,梯度场对扫描部位激发的核自旋进行编码以产生回波信号,梯度场的相位编码方向相对于预设基准方向旋转预设偏转角度;射频接收线圈接收回波信号。
可选地,扫描序列包括射频脉冲序列和梯度脉冲序列等,两种序列对应的扫描参数包括回波时间(echo time,TE)、反转时间(inversion time,TI)、射频脉冲翻转角(flipangle,FA)的大小、测量时间(acquisition time,TA)、视场(field of view,FOV)、延时(time delay,TD)中的一种或者多种的组合。
其中,射频脉冲序列优选使用快速自旋回波序列。快速自旋回波(Fast SpinEcho,简称FSE;或者Turbo Spin Echo,简称TSE;或者Rapid Acquisition withRelaxation Enhancement,简称RARE)是一种被广泛使用的脉冲序列。在每个TR(RepetionTime,简称TR),它包含一个激发脉冲和一串回聚脉冲。通常激发脉冲与回聚脉冲的间隔为两个相邻回聚脉冲之间的时间间隔的一半;激发脉冲和回聚脉冲间相位差为90度。快速自旋回波序列常常用来获得T2加权的磁共振图像。
S103、将多个回波信号填充入K空间,以获取扫描部位的K空间数据。
处理器获取射频接收线圈接收的回波信号,并将多个回波信号填充入K空间以获取扫描部位的K空间数据。可以理解的是,梯度编码方向确定后,K空间的填充轨迹也就确定了,处理器按照预定的填充轨迹填充K空间数据即可获得扫描部位的K空间数据。
可选地,扫描部位的K空间数据可以是满采集的或者欠采集的。K空间数据的填充轨迹可以是循序对称填充、中心优先采集填充、迂回填充、螺旋填充、放射状填充中的一种或多种的组合。
S104、根据K空间数据确定初始磁共振图像,将初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。
由于相位编码方向相对于扫描部位的感兴趣区在扫描层面上的预设目标方向偏转了预设偏转角度,那么K空间数据相对于人体的左右方向或前后方向偏转了预设偏转角度,因此重建出的初始磁共振图像相对于人体的左右方向或前后方向偏转了预设偏转角度,因此需要将初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度,以得到临床常用的磁共振图像,比如,磁共振图像的左右方向为人体的左右方向,上下方向为人体的前后方向。
其中,本实施例对图像重建方法不予限定,采用现有的图像重建方法对采集的K空间数据进行图像重建即可。
图4A为采用本实施例所述的磁共振成像方法得到的磁共振图像;图4B为采用Propeller方法得到的肝部的磁共振图像;图4C采用现有技术(相位编码施加在人体左右方向,读出编码施加在人体前后方向)的相位编码方向得到的肝部的磁共振图像。显而易见的是,图4A中可用于临床诊断的肝部面积大于图4B和图4C中可用于临床诊断的肝部面积,说明本实施例所述的磁共振成像方法对运动不敏感,可有效抑制因腹部运动造成的图像伪影。
本实施例提供的磁共振成像方法的技术方案,包括:确定扫描部位和梯度编码方向,梯度编码方向中的相位编码方向相对于预设基准方向旋转预设偏转角度,其中,预设偏转角度由运动型参考目标的预设参考方向与扫描部位的感兴趣区的预设目标方向在扫描层面上的夹角所确定;利用扫描序列激发所述扫描部位以获取多个回波信号,其中,在多个回波信号的采集过程中施加沿梯度编码方向的梯度场;将多个回波信号填充入K空间,以获取扫描部位的K空间数据;根据K空间数据确定初始磁共振图像,将初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。通过使相位编码方向与感兴趣区在扫描层面上的预设目标方向偏转预设偏转角度,降低由运动型参考器官的运动在相位编码方向上的伪影对感兴趣区的影响,进而提高磁共振图像的图像质量,有利于提高临床诊断的准确性。
实施例二
图5是本发明实施例二提供的磁共振成像方法的流程图。本发明实施例在上述实施例的基础上对回波信号进行降噪处理。相应地,本实施例的方法包括:
S201、确定扫描部位和梯度编码方向,梯度编码方向中的相位编码方向相对于预设基准方向旋转预设偏转角度,其中,预设偏转角度由运动型参考目标的预设参考方向与扫描部位的感兴趣区的预设目标方向在扫描层面上的夹角所确定。
S202、利用扫描序列激发所述扫描部位以获取多个回波信号,其中,在多个回波信号的采集过程中施加沿梯度编码方向的梯度场。
为了降低K空间数据的噪声以提高磁共振图像的质量,本实施例优选通过多次重复采集相同条件下的回波信号数据来降低K空间数据的噪声,或者根据运动型参考目标的运动状态来采集回波信号数据来降低K空间数据的噪声。
多次重复采集相同条件下的脉冲信号是指对同一体层每次编码后的回波信号至少采集两次,以得到每个体层在每次相位编码的多组K空间数据,即每个体层对应的多组K空间数据中,至少有两组K空间数据对应相同梯度编码方向的梯度场。
其中,运动型参考目标的运动状态可通过在扫描序列前/后施加导航序列来确定。
S203、将采集的多个回波信号填充入K空间以获取扫描部位的K空间数据。
S204、对K空间数据进行降噪处理以更新K空间数据。
对于以多次重复采集相同条件下的脉冲信号获取的K空间数据,优选删除不符合预设数据条件的组别的K空间数据,以更新每次相位编码所对应的K空间数据,从而使每次相位编码对应的K空间数据处于相同的呼吸状态。
以腹部为例,该部位的器官状态通常会受到呼吸或肠胃蠕动的影响,因此,在获取到多组K空间数据之后,通常需要删除不符合预设数据条件的组别的K空间数据,以更新K空间数据,从而使每次相位编码对应的K空间数据处于相同的运动状态,以减少呼吸或肠胃蠕动对图像质量的影响。
其中,预设数据条件可以基于多组K空间数据的均值确定。比如,以多组K空间数据的均值为中心值,删除偏离该均值最远的预设数量组别的K空间数据,以更新K空间数据,即将保留的该均值附近的组别的K空间数据作为更新后的K空间数据。可以理解的是,分布在该均值附近的组别的K空间数据的波动性较小,它们对应的人体各个器官组织所处于的运动状态相似,即处于相同的呼吸状态。
对于根据运动型参考目标的运动状态采集的回波信号数据,通常需要确定预设数据条件,比如导航数据的均值。将距离导航数据均值最远的预设数量组别的K空间数据删除,以更新K空间数据,即将保留的该均值附近的组别的K空间数据作为更新后的K空间数据。
可以理解的是,本实施例还可以采用其他的预设数据条件,在此不予一一列举。
S205、根据更新后的K空间数据确定初始磁共振图像,将初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。
对更新后的K空间数据进行图像重建以得到初始磁共振图像,由于相位编码方向相对于扫描部位的感兴趣区在扫描层面上的预设目标方向偏转了预设偏转角度,那么K空间数据相对于人体的左右方向或前后方向偏转了预设偏转角度,因此重建出的初始磁共振图像相对于人体的左右方向或前后方向偏转了预设偏转角度,因此需要将初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度,以得到临床常用的磁共振图像,比如,磁共振图像的左右方向为人体的左右方向,上下方向为人体的前后方向。
本实施例提供的磁共振成像方法的技术方案,通过删除不符合预设数据条件的组别的K空间数据,使得剩余组别的K空间数据对应相同的运动状态,以降低磁共振成像对呼吸或肠胃蠕动的敏感性,进而提高磁共振图像的质量。
实施例三
图6是本发明实施例三提供的磁共振成像系统的结构图。该系统包括射频线圈11、梯度线圈12和处理器21,射频线圈11的发射通道即射频发射线圈,用于向扫描部位发射射频脉冲以激发扫描部位的核自旋;梯度线圈12用于产生梯度场,梯度场对扫描部位激发的核自旋进行编码以产生回波信号,梯度场的相位编码方向相对于预设基准方向旋转预设偏转角度;射频线圈11的接收通道即射频接收线圈,用于接收回波信号;处理器21用于将多个回波信号填充入K空间,获取扫描部位的K空间数据,以及根据K空间数据确定初始磁共振图像,并将初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。
其中,射频发射线圈用于向受检者或人体发射射频脉冲信号以激发扫描部位的核自旋,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,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、相控阵列线圈、回路线圈等。需要指出的是,体线圈可作为收、发一体线圈使用,而局部线圈通常作为射频接收线圈使用。
在一个具体实施例中,局部线圈设置为相控阵列线圈,且该相控阵列线圈可设置为4通道模式、8通道模式或16通道模式。磁体单元131和射频单元132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。
其中,射频接收线圈具体用于根据编码方向,对扫描部位的每个编码后的回波信号重复采集多组K空间数据,从而使扫描部位的每个体层对应多组K空间数据,且多组K空间数据中至少有两组K空间数据对应相同梯度编码方向的梯度场。相应的,处理器21还用于删除不符合预设数据条件的组别的K空间数据,以更新每次相位编码所对应的K空间数据,并基于更新后的K空间数据进行图像重建以得到初始磁共振图像,并将初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。
其中,射频发射线圈和梯度线圈还用于产生导航脉冲序列;处理器还用于根据导航脉冲序列确定运动型参考目标的运动状态,并根据运动型参考目标的运动状态对K空间数据进行降噪处理。示例性的,先确定导航数据的均值,然后将距离导航数据均值最远的预设数量组别的K空间数据删除,以更新K空间数据,即将保留的该均值附近的组别的K空间数据作为参与图像重建的K空间数据。
其中,处理器21还包括存储模块,用于存储感兴趣区与运动型参考目标之间的对应关系和以及对应关系所对应的预设偏转角度。
其中,运动型参考目标通常为邻近感兴趣区的运动器官。用户在进行磁共振图像扫描前,通常需要在控制台的设置界面设置扫描条件,同样,用户可以在设置界面设置感兴趣区和运动型参考目标。以腹部MRI扫描为例,如果用户输入或选择肝为感兴趣区,则设置界面根据存储的感兴趣区与运动型参考目标之间的对应关系,以及该对应关系对应的预设偏转角度,自动匹配胆囊或胃,或者自动给出胆囊和胃供用户选择,然后根据自动匹配结果或用户选择的匹配结果匹配预设偏转角度。
其中,处理器21还包括方向确定模块,该方向确定模块用于获取扫描部位的参考磁共振图像,并根据参考磁共振图像确定运动型参考目标在扫描层面上的长轴方向,并将该长轴方向作为相位编码方向,将扫描层面上垂直于相位编码方向的方向作为读出编码方向。
其中,参考磁共振图像的相位编码方向为受检者的左右方向。需要说明的是,运动型参考目标在不同扫描层面上的长轴方向可能不一致,本实施例所述的运动型参考目标在扫描层面上的长轴方向,为基于现有统计方法或临床统计数据确定的运动型参考目标在扫描层面上的长轴方向。
相较于现有技术,本发明实施例通过使相位编码方向与感兴趣区在扫描层面上的预设目标方向偏转预设偏转角度,降低由运动型参考器官的运动在相位编码方向上的伪影对感兴趣区的影响,进而提高了磁共振图像的图像质量,有利于提高临床诊断的准确性。
结合图6和图7,磁共振成像系统通常包括具有一定孔径的磁体和控制系统2。其中,磁体主要包括产生主磁场B0的主磁体13,主磁体13可以是永磁体或超导磁体。磁体内部设置有用于产生梯度磁场的梯度线圈12,该梯度线圈12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。本实施例中,梯度场的相位编码方向相对于参考方向旋转预设偏转角度。
其中,控制系统2通常外接有控制台22,操作员(临床医师)通过该控制台22控制磁共振成像系统工作。控制台22可包括键盘或其他输入设备、控制面板和显示器,以输入命令和显示生成的图像。控制系统2可生成同时控制包含主磁体13和射频发射线圈、射频接收线圈的信号。示例性地,控制系统2可接收操作者发送的信息或者脉冲参数。在一个实施例中,控制系统2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,控制射频发射线圈、梯度线圈执行相应扫描序列。
可选地,控制系统2可以是微控制器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、应用专用指令集处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)等中的一种或多种的组合。控制模块140还可包括存储器,该存储器包括但不限于,硬盘、软盘、随机存储器(random access memory,RAM)、动态随机存储器(dynamic random access memory,DRAM)、静态随机存储器(static random access memory,SRAM)、磁泡存储器(bubblememory)、薄膜存储器(thin film memory)、磁镀线存储器(magnetic plated wirememory)、相变存储器(phase change memory)、闪速存储器(flash memory)、云盘(a clouddisk)等中的一种或多种的组合。
在一个实施例中,控制系统2包括处理器,该处理器用于将多个回波信号填充入K空间,获取扫描部位的K空间数据,以及根据K空间数据确定初始磁共振图像,并将初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。
在一个实施例中,主磁体13产生主磁场B0,受检者体内的原子核在主磁场B0作用下产生进动频率,该进动频率与主磁场强度呈正比;控制系统2存储和发送需要执行的扫描序列(scan sequence)的指令,控制系统2中的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,控制系统2中的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,再通过磁体单元131中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;控制系统2中的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发射线圈产生B1场,在B1场作用下病人/受检者体内被激发的原子核发出的信号被射频接收线圈感知到,然后通过发送/接收开关传输到处理器,经过放大、解调、过滤、AD转换等数字化处理,然后传输到控制系统2的存储器。存储器中的磁共振信号经过相位编码填充至K空间的各数据位点可获得包含多条数据线的K空间数据集。对于多个RF线圈,K空间数据集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。
在又一实施例中,射频发射线圈和梯度线圈还用于产生导航脉冲序列,导航脉冲序列用于获取运动型参考目标的运动状态。处理器可根据运动型参考目标的运动状态对所述K空间数据进行降噪处理。
在进行磁共振检查时,临床医师首先将受检者31置于扫描床3上,并在受检者31身体表面放置用于接收磁共振信号的局部线圈;然后临床医师通过操作与控制系统2连接的控制台22控制扫描床往磁体形成的孔径中移动,在磁共振成像系统监测到临床医师发出扫描床3移动的指令后,随即通过控制系统2监测扫描床的移动范围,当扫描床3进入扫描成像区域5的边缘时,由控制系统2控制脉冲序列发生器生成相应的序列,该序列可包括射频脉冲序列和梯度脉冲序列,其中:射频脉冲序列被射频发射线圈执行,梯度脉冲序列被梯度线圈执行以进行扫描。在扫描床3的移动过程中,放置于受检者身体表面的射频接收线圈可随扫描床3在磁体空间的内部空间中移动,处于不同位置的射频接收线圈在控制系统作用下处于打开或者关闭状态,以便接收对应的磁共振信号。
可选地,处理器还可用于控制射频发射线圈向扫描部位的每个体层重复发射射频脉冲,或者用于控制梯度线圈向扫描部位的每个体层重复发射梯度脉冲,以完成对每个体层的重复激发。
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:
确定扫描部位和梯度编码方向,所述梯度编码方向中的相位编码方向相对于预设基准方向旋转预设偏转角度,其中,所述预设偏转角度由运动型参考目标的预设参考方向与扫描部位的感兴趣区的预设目标方向在扫描层面上的夹角所确定;
利用扫描序列激发所述扫描部位以获取多个回波信号,其中,在所述多个回波信号的采集过程中施加沿所述梯度编码方向的梯度场;
将所述多个回波信号填充入K空间,以获取所述扫描部位的K空间数据;
根据所述K空间数据确定初始磁共振图像,将所述初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,确定编码方向中的相位编码方向包括:
获取当前扫描部位的参考磁共振图像,所述参考磁共振图像包括扫描部位中的感兴趣区对应的运动型参考目标;
根据所述参考磁共振图像确定所述运动型参考目标在扫描层面上的长轴方向,并将该长轴方向作为相位编码方向。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述运动型参考目标为邻近所述感兴趣区的运动型器官,所述运动型参考目标的预设参考方向为运动型参考目标的长轴方向。
4.根据权利要求1-3任一所述的方法,其特征在于,所述扫描部位的每个体层对应多组K空间数据,且多组K空间数据中至少有两组K空间数据对应相同梯度编码方向的梯度场。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括对不同组别的K空间数据作如下处理:
删除不符合预设数据条件的组别的K空间数据,以获取去噪后的K空间数据。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述预设数据条件通过如下方式确定:
获取多组K空间数据的均值,并将所述均值设定为预设数据条件;或者,
在所述扫描序列前/后施加导航序列以获取运动型参考目标的运动状态,并根据运动型参考目标的运动状态确定预设数据条件。
7.一种磁共振系统,其特征在于,包括:
射频发射线圈,用于向扫描部位发射射频脉冲,以激发扫描部位的核自旋;
梯度线圈,用于产生梯度场,所述梯度场对扫描部位激发的核自旋进行编码以产生回波信号,所述梯度场的相位编码方向相对于预设基准方向旋转预设偏转角度;
射频接收线圈,用于接收所述回波信号;
处理器,用于将多个所述回波信号填充入K空间,以获取所述扫描部位的K空间数据,以及根据所述K空间数据确定初始磁共振图像,并将所述初始磁共振图像反向旋转预设偏转角度以生成磁共振图像。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,还包括存储模块;
所述存储模块用于存储感兴趣区与运动型参考目标之间的对应关系。
9.根据权利要求7或8所述的系统,其特征在于,所述射频发射线圈和所述梯度线圈还用于产生导航脉冲序列,所述导航脉冲序列用于获取运动型参考目标的运动状态;
所述处理器还用于根据所述运动型参考目标的运动状态对所述K空间数据进行降噪处理。
10.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述处理器还用于控制所述射频发射线圈向扫描部位的每个体层重复发射射频脉冲,和/或用于控制所述梯度线圈向扫描部位的每个体层重复发射梯度脉冲。
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