CN110687488B - 磁共振扫描方法和磁共振成像装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种磁共振扫描方法和磁共振成像装置。所述方法包括:选取扩散成像模式;获取与所述扩散成像模式对应的采样方案,其中,所述采样方案包括q空间的至少一个采样点;当接收到采样方案的修改指令时,根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点;根据修改后的采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像。本申请提供的磁共振扫描方法采样方案便于更改,实用性强。
Description
技术领域
本申请涉及磁共振扩散成像技术领域,特别是涉及一种扩散成像采样方案设计相关的磁共振扫描方法和磁共振成像装置。
背景技术
扩散成像是磁共振成像中唯一一种不通过侵入方式就能够观察人脑白质中微结构的方法。扩散成像是检测精神性和神经性疾病的重要方法。所有的扩散成像方法,在获取图像之前,必须先进行采样方案的设计。
扩散成像采样方案的设计是指对图像采集时施加扩散梯度大小和方向的设计。扩散梯度的方向直接影响采集到的图像的质量,进一步影响图像后处理的结果的正确性。所以,准确、快速的设计扩散成像采样方案是非常必要的。
传统技术中的扩散成像采样方案的协议参数,都是在一张扩散卡上进行设置和显示。扩散卡中的各参数设置值构成一次扩散成像的采样方案。这些参数主要包括:b值个数、b值大小、平均次数以及方向等。但是,传统技术中这些参数中的部分或者全部都是由序列设计人员在程序后台中预制好,使用人员并不能进行改变,尤其是方向表的具体构成。
因此,使用这种扩散成像采样方案的设计方法,若要对方案更改,需要序列设计人员的帮助才能更改。所以,这样的扩散成像采样方案存在更改不方便和显示不清晰的问题。
发明内容
基于此,有必要针对以上问题,提供一种扩散成像采样方案设计相关的磁共振扫描方法和磁共振成像装置。
第一方面,本申请一个实施例提供一种磁共振扫描方法,所述方法包括:
选取扩散成像模式;
获取与所述扩散成像模式对应的采样方案,其中,所述采样方案包括q空间的至少一个采样点;
当接收到采样方案的修改指令时,根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点;
根据修改后的采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像。
可选地,所述修改指令为增加采样点指令,所述根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点,包括:
根据所述增加采样点指令获取待增加采样点的向量幅值和单位向量;
根据所述待增加采样点的向量幅值和单位向量,在所述q空间中增加采样点。
可选地,所述修改指令为删除采样点指令,所述根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点,包括:
根据所述删除采样点指令,获取待删除采样点的幅值和单位向量;
根据所述待删除采样点的幅值和单位向量,在所述q空间中删除对应的采样点。
可选地,所述修改指令为修改采样点指令,所述根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点,包括:
根据所述修改采样点指令,获取待修改采样点的幅值和单位向量;
根据所述修改采样点指令,获取目标幅值和单位向量;
根据所述待修改采样点的幅值和单位向量,在所述q空间中,将对应的采样点的幅值和单位向量修改为所述目标幅值和单位向量。
可选地,所述根据修改后的采样方案对检测对象进行扫描,包括:
获取修改后的所述q空间中每个采样点的幅值和单位向量;
根据所述每个采样点的幅值,得到每个扩散采样点的b值大小;
根据所述每个扩散采样点的b值大小和所述每个采样点的单位向量得到扩散梯度的大小和方向,得到所述采样方案;以及,
向所述检测对象施加所述扩散梯度。
可选地,所述方法还包括:
通过可视化界面,显示所述q空间、所述采样方案、所述修改后的采样方案中的至少一种。
第二方面,本申请一个实施例提供一种磁共振扫描方法,能够执行多种扩散加权成像的扫描协议,所述方法包括:
选取扩散成像模式,且所述扩散成像模式下关联扩散成像扫描协议相关的扫描参数;
接收所述扫描参数的编辑指令;
根据所述扫描参数的编辑指令,将q空间以可编辑画面显示,且所述q空间中包括多个采样点;
选定所述q空间中的至少一个采样点,以确定采样方案;
根据采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像。
可选地,还包括:
当接收到采样方案的修改指令时,根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点,所述采样方案的修改指令包括增加采样点指令、删除采样点指令或者修改采样点指令中的至少一种。
第三方面,本申请一个实施例提供一种磁共振成像装置,其可执行多种扩散加权成像的扫描协议,所述磁共振成像装置包括:
存储器,用于存储多种扩散成像扫描协议相关的扫描参数;
显示器,包括至少一个编辑区域,所述编辑区域用于接收所述扫描参数的编辑指令,并将与所述扫描参数的编辑指令对应的q空间输出至显示部;
所述q空间以编辑画面显示,且包括多个采样点。
可选地,还包括:
处理器,用于获取所述q空间中采样点对应的磁共振图像,并根据所述磁共振图像生成反馈指令至所述显示器,所述反馈指令包括采样方案修改指令。
第四方面,本申请一个实施例提供一种磁共振扫描装置,所述装置包括:
成像模式选取模块,用于选取扩散成像模式;
采样点获取模块,用于获取与所述扩散成像模式对应的采样方案,其中,所述采样方案包括q空间的至少一个采样点;
修改模块,用于当接收到采样方案的修改指令时,根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点;
磁共振扫描模块,用于根据修改后的采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像。
第五方面,本申请一个实施例提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。
第六方面,本申请一个实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的方法的步骤。
本申请实施例提供的磁共振扫描方法、磁共振成像装置、计算机设备、存储介质,选定扩散成像模式对应的采样方案后,在需要修改采样方案时,修改q空间中的采样点。基于q空间中采样点与扩散梯度的对应关系,通过修改后的采样点即可建立采样方案,实现对扩散成像采样方案的修改。本实施例提供的方法,使用者能够根据需求实现扩散成像方案的修改,提高了使用便利性。另外,本实施例提供的方法,将对扩散成像采样方案的设计问题转换为对q空间中采样点的设计。通过对采样点的修改,既能够修改幅值,也能够修改单位向量,所以对应的,对于扩散成像采集方案既能够修改扩散梯度的大小,也可以修改扩散梯度的方向,进一步增加了使用便利性。
附图说明
图1为一个实施例中磁共振扫描方法的流程示意图;
图2为一个实施例中q空间及采样方案可视化界面示意图;
图3为一个实施例中磁共振扫描方法的流程示意图;
图4为一个实施例中磁共振扫描方法的流程示意图;
图5为一个实施例中磁共振扫描方法的流程示意图;
图6为一个实施例中磁共振扫描方法的流程示意图;
图7为一个实施例中磁共振扫描方法的流程示意图;
图8为一个实施例中GRID采样方案对应的q空间中采样点示意图;
图9为一个实施例中GRID采样方案和BBC采样方案对应的在q空间对比示意图;
图10为一个实施例中磁共振扫描方法的流程示意图;
图11为一个实施例中采用固定采样方案对神经束成像的结果示意图;
图12为一个实施例中采用本申请的磁共振成像方法对神经束成像的结果示意图;
图13为一个实施例中磁共振成像装置的结构示意图;
图14为一个实施例中磁共振扫描装置的结构示意图;
图15为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
本申请实施例提供的扩散成像采集方案设计方法用于建立扩散成像的采集方案。本申请实施例提供的扩散成像采集方案设计方法可以应用于磁共振扫描装置或磁共振成像装置中。磁共振扫描装置或磁共振成像装置的型号和结构等本申请不做任何限制。磁共振扫描装置或磁共振成像装置包括计算机设备。计算机设备可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。计算机设备包括存储器和处理器,存储器能够存储数据和计算机程序,处理器能够执行计算机程序以实现本申请实施例提供的磁共振扫描方法。以下实施例以磁共振扫描方法应用于计算机设备为例进行说明。
请参见图1,本申请一个实施例提供一种磁共振扫描方法包括S110-S140:
S110,选取扩散成像模式。
扩散成像模式是指待扩散成像的类型。扩散成像模式可以为扩散加权成像(Diffusion Weighted Imaging,DWI)、扩散张量成像(Diffusion Tensor Imaging,DTI)、扩散峰度成像(Diffusion Kurtosis Imaging,DKI)、扩散谱成像(Diffusion SpectrumImaging,DSI)等中的一种,且扩散成像模式可关联一种或多种扩散成像扫描协议相关的扫描参数。用于可以根据需求向计算机设备输入扩散成像模式,输入的方式包括但不限于键盘输入、鼠标点选、触屏点选等方式。
S120,获取与扩散成像模式对应的采样方案,其中,采样方案包括q空间的至少一个采样点。
获取与所述扩散成像模式对应的采样方案,采样方案所包括的采样点在q空间内定义,也就是说采样方案为基于q空间的采样点的获取模式/方式。计算机设备中可以通过存储器或服务器获取预先建立的各种扩散成像模式对应的扩散成像初步采样方案,这些初步采样方案对应有建立在q空间中的采样点,每个采样点表征一个向量,包括向量幅值和单位向量。在一个实施例中,q空间的采样点包括n个扩散波矢{q}={q1,q2,q3,…,qn},n为大于1的整数。扩散波矢q=(2π)-1γ·δ·g,其中γ是原子核的旋磁比;δ是扩散敏感梯度的有效扩散时间;g是扩散敏感梯度向量。
S130,当接收到采样方案的修改指令时,根据修改指令修改q空间中的采样点,即在可视化下修改所述q空间的采样点。
当使用者需要更改扩散成像初步采样方案时,可以向计算机输入修改指令。输入修改指令的方式包括但不限于点选修改按钮或符号。方案修改指令包括但不限于增加采样点指令、删除采样点指令和修改采样点指令。每种方案修改指令可以包括修改对象和目标值等。修改对象是指需要删除或修改的采样点的信息。目标值是指增加或修改的采样点要最终的修改结果值。计算机设备接收到方案修改指令后,修改对应的采样点,从而实现对采样方案的修改。对采样点的修改即可以修改幅值,也可以修改单位向量,或者直接修改其在q空间中的坐标值,也就是说,既可以修改大小,也可以修改方向。
S140,根据修改后的采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像。
扩散成像采样方案的设计,实质即是对扩散梯度的大小和扩散梯度的方向的设计,当选定q空间的采样点,即建立采样点对应的扩散梯度幅值和方向。本申请实施例中,利用修改后的采样点的幅值和单位向量,计算得到扩散敏感因子b的大小,在已知回波时间的前提下,推算出扩散时间,进一步计算得到扩散梯度的幅值和方向,根据计算得到的扩散梯度对对象进行扫描。
在此实施例中,b=γ2·δ2·g2·τ,γ是原子核的旋磁比;δ是扩散敏感梯度的有效扩散时间;g是扩散敏感梯度向量;τ是脉冲持续时间。令概率密度函数P(x,x0)表示自旋粒子在扩散时间τ内从x0点处扩散到x点处的概率。在核磁共振成像中,在某一体素上采集得到的扩散概率密度函数是体素内所有自选粒子的扩散信号加权值:P(r)=∫P(x,x0)ρ(x0)dx0,其中r=x-x0表示扩散位移,ρ(x0)是自旋粒子密度。扩散概率密度函数P(r)与核磁共振扫描采集得到的扩散信号E(q)是傅里叶变换对P(r)=Fourier(E(q)),其中:Fourier表示傅里叶变换运算;E(q)表示采样点对应的扩散敏感梯度g向量信息的扩散加权信号。
本实施例中,选定扩散成像模式对应的采样方案后,在需要修改采样方案时,修改q空间中的采样点。基于q空间中采样点与扩散梯度的对应关系,通过修改后的采样点即可建立采样方案,实现对扩散成像采样方案的修改。本实施例提供的方法,使用者能够根据需求实现扩散成像方案的修改,提高了使用便利性。另外,本实施例提供的方法,将对扩散成像采样方案的设计问题转换为对q空间中采样点的设计。通过对采样点的修改,既能够修改幅值,也能够修改单位向量,所以对应的,对于扩散成像采集方案既能够修改扩散梯度的大小,也可以修改扩散梯度的方向,进一步增加了使用便利性。q空间的每一个点表示某个特定扩散敏感梯度下的扩散加权成像,执行该点扫描即可得到扩散加权成像数据,本申请实施例中不同的扩散敏感梯度下采集得到的扩散加权图像均可以在q空间中表示。
请参见图2,在一个实施例中,所述方法还进一步包括:
通过可视化界面,显示q空间,即q空间中对应的采样方案以图形化显示。如图2所示为一个实施例中q空间及采样方案可视化界面示意图,该界面包括了q空间显示区、扩散成像模式选择区、以及控件区。其中,q空间显示区内显示一三维空间坐标,三个不同的黑点表征q空间中采样点,坐标值的不同即对应不同的向量幅值和单位向量。扩散成像模式选择区可包括DWI、DTI、DKI以及DSI等选择条框,用于选择了对应的选择条框即选定了对应的扫描协议。控件区可包括添加框、删除框、显示方式框、b值框以及坐标框等,其关联q空间显示区。可选的,当用户选定添加框,通过鼠标可在q空间显示区增加采样点;当用户选定删除框,通过鼠标可在q空间显示区删除采样点;当用户切换显示方式框,可将q空间显示区中不同的采样方案以区别形式显示;当用户切换b值框,可在q空间显示区中采样点的附近显示或隐藏采样点对应的b值;当用户切换坐标框,可在q空间显示区中采样点的附近显示或隐藏采样点对应的坐标值。进一步地,q空间的每个采样点可用三维坐标(x,y,z)表示,其中:表示采样点沿X轴方向的坐标;y表示采样点沿Y轴方向的坐标;z表示采样点沿Z轴方向的坐标。计算机设备可以将q空间显示于人机交互界面。q空间为三维模型,模型具体显示的方式不做任何限定。通过对q空间的可视化显示,提高了与使用者的互动性,使用者能够更加直观的看到采样方案的情况,也便于后期对采样点的修改。需要说明的是,本申请实施例中的可视化界面可以通过计算机设备进行显示,也可以通过磁共振成像装置进行显示。
请参见图3,本实施例涉及修改指令为增加采样点指令时,根据修改指令修改q空间的采样点的一种可能的实现方式。S130包括:
S131,根据增加采样点指令获取待增加采样点的幅值和单位向量或者待增加采样点的三维坐标值;
S132,根据待增加采样点的幅值和单位向量或待增加采样点的三维坐标值,在q空间中增加采样点。
使用者可以基于人机交互界面,通过键盘输入或点选按钮等方式进行增加采样点指令的输入。例如,使用者点选如图2所示的人机交互界面的“添加”按钮,并在模型界面点击增加采样点的位置,计算机设备可以在该位置显示b值大小和方向,或者显示三维坐标值,并由一个选项按钮控制,这样,计算机设备即可获得增加采样点指令。增加采样点指令内容包括:增加采样点,待增加采样点幅值和单位向量或者待增加采样点的三维坐标值。计算机设备根据待增加采样点的幅值和单位向量或者待增加采样点的三维坐标值,在q空间中的对应位置增加采样点。本实施例中,通过增加采样点指令获取待增加采样点的幅值和单位向量,在q空间中增加采样点,使得使用者在采样方案中采样点不能满足使用需求时,能够方便的增加采样点,提高采样方案设计的灵活性和实用性。
请参见图4,本实施例涉及修改指令为删除采样点指令时,根据修改指令修改q空间中采样点的一种可能的实现方式。S130包括:
S133,根据删除采样点指令,获取待删除采样点的幅值和单位向量或者待删除采样点的三维坐标值;
S134,根据待删除采样点的幅值和单位向量或者待删除采样点的三维坐标值,在q空间中删除对应的q波采样点。
使用者可以基于人机交互界面,通过键盘输入或点选按钮等方式进行删除采样点指令的输入。例如,使用者点选如图2所示的人机交互界面的“删除”按钮,并在模型界面点击需要删除的采样点,这样,计算机设备即可获得删除采样点指令,删除采样点指令内容包括:删除采样点,待删除采样点的幅值和单位向量或者待删除采样点的三维坐标值。计算机设备根据待删除采样点的幅值和单位向量或者待删除采样点的三维坐标值,将q空间中对应的采样点删除。本实施例中,通过删除采样点指令获取待删除采样点的幅值和单位向量或者待删除采样点的三维坐标值,并在q空间中删除对应的采样点,使得使用者在采样方案中采样点多余或采样点不能满足使用需求时,能够方便的删除采样点,提高采样方案设计的灵活性和实用性。
请参见图5,本实施例涉及修改指令为修改采样点指令时,根据修改指令修改q空间中采样点的一种可能的实现方式。S130包括:
S135,根据修改采样点指令,获取待修改采样点的幅值和单位向量或者待修改采样点的三维坐标值;
S136,根据修改采样点指令,获取目标采样点幅值和单位向量或者目标三维坐标值;
S137,根据待修改采样点的幅值和单位向量或者待修改采样点的三维坐标值,在q空间中,将对应的采样点的幅值和单位向量或者三维坐标值修改为目标幅值和单位向量或者目标三维坐标值。
使用者可以基于人机交互界面,通过键盘输入或点选按钮等方式进行修改采样点指令的输入。例如,使用者点选人机交互界面的“修改”按钮,并在模型界面点击需要修改的采样点,拖动采样点,移动至目标位置。这样,计算机设备即可获得修改采样点指令,修改采样点指令内容包括:修改采样点,待修改采样点的幅值和单位向量或者待修改采样点的三维坐标值,目标采样点幅值和单位向量或者目标三维坐标值。计算机设备根据待修改采样点的幅值和单位向量或者待修改采样点的三维坐标值,将q空间中对应的采样点删除,并建立与目标采样点幅值和向量单位或者目标三维坐标值对应的采样点。本实施例中,通过修改采样点指令获取待修改采样点的幅值和单位向量或者三维坐标值以及目标幅值和单位向量或者目标三维坐标值,并在q空间中将对应的采样点的幅值和单位向量修改为目标幅值和单位向量,使得使用者在采样方案中采样点不能满足使用需求时,能够方便的修改采样点,提高采样方案设计的灵活性和实用性。
在一个实施例中,修改指令中修改采样点具体可通过q空间的插值方法实现:根据预设采样方案的采样点,设置扩散敏感梯度以进行扩散加权成像;采集弥散张量数据,并计算弥散张量数据的张量;计算张量的特征向量核特征值;插值特征向量和特征值得到修改的采样点。
在另一个实施例中,修改指令中删减采样点具体为:根据预设采样方案的采样点,设置扩散敏感梯度以进行扩散加权成像;采集弥散张量数据,并根据弥散张量数据得到体素的q空间的梯度信息;在q空间中对梯度信息进行插值,并根据插值后的梯度信息计算张量;根据计算的张量确定需要删减的采样点。
请参见图6,本实施例涉及的是根据修改后的采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像的一种可能的实现方式,如图6所示,S140包括:
S141,获取修改后的q空间中每个采样点的幅值和单位向量;
S142,根据每个采样点的幅值,得到每个扩散采样点的b值大小;
S143,根据每个扩散采样点的b值大小和每个采样点的单位向量得到扩散梯度的大小和方向,得到修改后的采样方案;
S144,通过将上述扩散梯度施加至检测对象,即可执行修改后的采样方案。
扩散成像采样方案的设计,实质即是对扩散梯度的大小和扩散梯度的方向的设计。扩散梯度的大小可以通过b值大小表征。扩散梯度的方向可以通过单位向量表征。而b值与q空间中某个采样点的幅值有固定的对应关系,b值与向量幅值之间的关系为:b=t|q|2。根据每个采样点的幅值,基于公式b=t|q|2可以计算得到每个扩散采样点的b值大小,从而得到扩散梯度的大小,t表示扩散时间,扩散时间可以通过设置的回波时间(TE)计算得到,q为包含方向和大小的向量。通过采样点的单位向量得到扩散梯度的方向。这样,即得到了扩散成像的采样方案。
本实施例中,通过建立扩散梯度与采样点之间的转换关系,将对扩散成像采样方案的设计问题转换为对q空间中采样点的设计,使得扩散成像采集方案的采样点的大小和方向都可以更改,提高了扩散成像采样方案设计的灵活性和便利性。
请参见图7,本实施例涉及多个扩散成像采集方案的对比显示过程,如图7所示,所述方法进一步包括:
S150,当接收到对比指令时,分别获取各待对比的采样方案;
S160,通过可视化界面,将各待对比的采样方案在q空间中以不同状态进行显示。
使用者可以通过人机交互界面向计算机设备输入对比指令,对比指令用于指示执行在q空间中多个采集方案之间的对比显示。例如,当接收到使用者对体心立方采样方案(Body-centered cubic,BCC)与通常使用的网格采样方案(grid sampling scheme,GRID)的比较指令,计算机设备分别获取采样方案对应的位于q空间中的采样点,并以不同的状态同时显示于可视化界面,其中,不同的状态可以包括不同的颜色、不同的亮度、不同的形状等。请参见如图8和图9所示,图9中的第一类型采样方案BCC以黑点表示,第二类型采样方案GRID以星形表示,通过将多种不同的采样方案在q空间以不同的状态同时显示于可视化界面,使得使用者能够更清晰的观测到两种扩散成像模式的区别点,实用性强。
在一个实施例中,所述方法还进一步包括:
获取扩散成像评估参数,根据扩散成像评估参数调整扩散成像采集方案。
基于上述设计的扩散成像采集方案进行扩散成像,得到扩散图像。对扩散图像进行多方面评估,得到扩散成像评估参数。以扩散成像采集方案应用于纤维束追踪为例,扩散成像评估参数包括但不限于纤维束的准确度、角分辨率等。以扩散成像评估参数作为调整依据,对上述设计的扩散成像采集方案进行进一步的校正和调整。如预设扩散成像评估参数为全脑和几个标志性ROI(比如胼胝体/半卵圆区域)的纤维束指标,可以包括纤维束最长长度,在相同长度范围内纤维束条数,纤维束的平均长度和错误的纤维束等。使用扩散成像采集方案进行扫描后,对得到的图像进行后处理纤维束追踪后,计算当前纤维束指标与预设纤维束指标进行比较,如果差异很小,满足预设要求,则可以停止扫描。如果当前纤维束指标与预设纤维束指标差异较大,不满足预设要求,则根据指标差异情况,通过上述方法重新调整q空间中的采样点,以调整扩散成像采集方案。本实施例提供的方法进一步提高了扩散成像采集方案设计的精确度。
请参见图10,本申请实施例提出一种磁共振扫描方法,能够执行多种扩散加权成像的扫描协议,该方法包括:
S210,选取扩散成像模式,且该扩散成像模式下关联扩散成像扫描协议相关的扫描参数;
S220,接收扫描参数的编辑指令;
S230,根据扫描参数的编辑指令,将q空间以可编辑画面显示,且q空间中包括多个采样点;
S240,选定q空间中的至少一个采样点,以确定采样方案;
S250,根据采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像。
本实施例提供的方法的执行主体可以是磁共振扫描装置或者磁共振成像装置。以磁共振成像装置为例进行说明。本实施例中提供的方法与上述实施例提供的方法相对应,磁共振成像装置根据用户输入的指令选取扩散成像方案,其中,采集方案可以为上述实施例所述的q空间,q空间中包括多个采样点。磁共振成像装置可以对扩散成像方案进行可视化显示。同时,在接收到用户输入或者设备传输的扫描参数的编辑指令时,磁共振成像装置可以根据扫描参数的编辑指令,实现对q空间中采样点的编辑和显示。经过编辑形成最终的采样方案,磁共振成像装置依据采样方案对检测对象进行扫描,并获取磁共振图像。
本实施例中,针对扩散成像时,q空间的采样点以可视化窗口来实现和显示,在扫描过程中可以显示当前采样点,相比于现有技术中通过代码或者文本形式显示,改善了用户体验。
在一个实施例中,所述方法还进一步包括:
S260,当接收到采样方案的修改指令时,根据修改指令修改q空间中的采样点,采样方案的修改指令包括增加采样点指令、删除采样点指令或者修改采样点指令中的至少一种。
如图11为本申请一实施例采用固定采样方案对神经束成像的结果示意图,在设定扩散成像模式后,整个成像扫描过程中未对q空间的采样点进行调整,而是执行设定扩散成像模式下对应的采样方案,即整个扫描过程中未对采样点进行调整。如图11所示的神经束图像所示,其可追踪到胼胝体(CC,corpus callosum)和内囊后肢(ICp,posterior limb ofinternal capsule),但其存在半卵圆区域的纤维束丢失的情况。
如图12所示为采用本申请的磁共振成像方法对神经束成像的结果示意图,其采用的扫描流程示意图如图10所示。其在初始扫描过程中,执行设定扩散成像模式下对应的采样方案,获取神经束的局部图像。对神经束进行追踪,计算该局部图像中所包含的纤维束的准确度、角分辨率等评估参数,并确定评估参数是否在设定范围内。如果评估参数在设定范围内,则继续执行设定扩散成像模式下对应的采样方案;如果评估参数未设定范围内,则生成修改指令以修改采样方案,并执行修改后的采样方案。与图11对比,本申请实施例中获得的神经束图像避免了神经束丢失的问题,获得了图中箭头所指的连合纤维(Comm,commissural fibers)、长缔合纤维(Assn,long association fibers)、皮质下束投射纤维(SB,subcortical bundle projection fibers)等神经束最终结果,且清晰勾画出脑部白质纤维束的走行以及空间分布。此外,还有丘脑(Th,thalamus)和尾状核(Cd,caudatenucleus)等结构。
在一个实施例中,对神经束进行追踪可包括:对于扩散张量成像数据中每一个体素,在三维空间中确定该体素的张量矩阵的扩散方向,即主特征向量方向;选取一个种子点,作为感兴趣区域内一条神经纤维束的起始点;采用离散传播的方法得到所有体素位置的神经纤维走向。在又一实施例中,神经束的追踪还可包括:对张量场数据进行插值得到连续的张量场;选取种子区域,并沿着主特诊矢量的方向进行追踪,当到达预先设定的各向异性程度阈值或者到达边界时神经束的追踪停止。在其他实施例中还可采用如下方式对神经束进行追踪:对于扩散张量成像数据中每一个体素,在三维空间中确定该体素的张量矩阵的扩散方向;计算神经束能量,当神经束方向和张量矩阵的扩散方向一致时能量达到最小,并利用能量最小进行神经束的追踪。
应该理解的是,虽然流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
请参见图13,本申请实施例还提供一种磁共振成像装置20,其可执行多种扩散成像扫描协议。磁共振成像装置包括存储单元210和输出单元220。存储单元210具体可设置为随机访问存储器、只读存储器、静态随机访问存储器或者动态随机访问存储器等存储介质,用于存储多种扩散成像扫描协议相关的扫描参数。输出单元220具体可设置为阴极射线管显示器、液晶显示器、LED显示器、单色显示器、多色显示器等显示设备,其包括至少一个编辑区域,此编辑区域用于接收扫描参数的编辑指令,并将与扫描参数的编辑指令对应的q空间中的采集点输出至显示部。q空间以编辑画面显示,且包括多个采样点。
在一个实施例中,上述磁共振成像装置还包括反馈单元230。反馈单元230用于获取q空间采样点对应的磁共振图像或者磁共振图像后处理图形,并根据磁共振图像或者后处理图像指标生成反馈指令至输出单元220。
反馈单元230具体可设置为精简指令集计算机、复杂指令集计算机等处理器,其获取q空间采样点对应的磁共振图像后,可以进一步根据磁共振图像获取扩散成像评估参数,根据扩散成像评估参数评价扩散成像的效果,并将扩散成像效果反馈至输出单元220。输出单元220输出扩散成像评估参数或扩散成像效果。使用者根据扩散成像评估参数或扩散成像效果可以进一步调整/修改扩散成像采集方案。
在一个实施例中,显示部还包括b值显示框和三维坐标显示,使用者可以根据需要选择显示。该b值显示框可设置在q空间采样点的上方、左边或者四周任意位置,用于显示该采样点对应的b值大小。可选地,采样点的状态可与b值显示框的状态相适应,例如,当采样点处于选定或者激活状态,b值显示框显示;当采样点处于未选定或者未激活状态,b值显示框隐藏。
在一个实施例中,可以通过直接调整采样点,进而实现对扩散成像采样方案的调整,还可以通过用户输入b值,基于b值与向量幅值之间的对应关系,调整向量幅值,从而调整q空间中的采样点。通过调整b值实现对扩散成像采样方案的调整,使得调整更加直观。
请参见图14,本申请实施例还提供一种磁共振扫描装置10,其包括成像模式获取模块110、采样点获取模块120、修改模块130和磁共振扫描模块140。其中,
成像模式选取模块110,用于选取扩散成像模式;
采样点获取模块120,用于获取与所述扩散成像模式对应的位于q空间中的采样点;
修改模块130,当接收到方案修改指令时,根据所述方案修改指令修改所述q空间中的采样点;
磁共振扫描模块140,根据修改后的采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像。
在一个实施例中,修改模块130具体用于根据所述增加采样点指令获取待增加采样点的幅值和单位向量;根据所述待增加采样点的幅值和单位向量,在所述q空间中增加采样点。
在一个实施例中,修改模块130具体用于根据所述删除采样点指令,获取待删除采样点的幅值和单位向量;根据所述待删除采样点的幅值和单位向量,在所述q空间中删除对应的采样点。
在一个实施例中,修改模块130具体用于根据所述修改采样点指令,获取待修改采样点的幅值和单位向量;根据所述修改采样点指令,获取目标采样点幅值和单位向量;根据所述待修改采样点的幅值和单位向量,在所述q空间中,将对应的采样点的幅值和单位向量修改为所述目标向量幅值和单位向量。
在一个实施例中,采样方案建立模块140具体用于获取修改后的所述q空间中每个采样点的幅值和单位向量;根据所述每个采样点的幅值,得到每个扩散采样点的b值大小;根据所述每个扩散采样点的b值大小和所述每个采样点的q波单位向量得到扩散梯度的大小和方向;向所述检测对象施加所述扩散梯度。
在一个实施例中,磁共振扫描装置10还包括显示模块150,用于通过可视化界面,显示所述q空间、所述采样方案、所述修改后的采样方案中的至少一种。
关于上述磁共振扫描装置10的具体限定可以参见上文中对于磁共振扫描方法的描述,在此不再赘述。上述磁共振扫描装置10中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
请参见图15,在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图15所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储源数据、报表数据等。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种报表生成方法。
本领域技术人员可以理解,图15中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
选取扩散成像模式;
获取与所述扩散成像模式对应的采样方案,其中,所述采样方案包括q空间的至少一个采样点;
当接收到采样方案的修改指令时,根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点;
根据修改后的采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像。
以上实施例提供的计算机设备处理器执行计算机程序实现如上方法步骤的具体过程和有益效果与其对应的方法实施例类似,在此不再赘述。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
选取扩散成像模式;
获取与所述扩散成像模式对应的采样方案,其中,所述采样方案包括q空间的至少一个采样点;
当接收到采样方案的修改指令时,根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点;
根据修改后的采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像。
以上实施例提供的计算机可读存储介质实现如上方法步骤的具体过程和有益效果与其对应的方法实施例类似,在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种磁共振扫描方法,其特征在于,所述方法包括:
选取扩散成像模式;
获取与所述扩散成像模式对应的采样方案,其中,所述采样方案包括q空间的至少一个采样点;
当接收到采样方案的修改指令时,根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点;
根据修改后的采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像;
其中,所述q空间以可编辑画面显示在可视化界面中,所述可视化界面包括q空间显示区、扩散成像模式选择区以及控件区。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述修改指令为增加采样点指令,所述根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点,包括:
根据所述增加采样点指令获取待增加采样点的向量幅值和单位向量;
根据所述待增加采样点的向量幅值和单位向量,在所述q空间中增加采样点。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述修改指令为删除采样点指令,所述根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点,包括:
根据所述删除采样点指令,获取待删除采样点的幅值和单位向量;
根据所述待删除采样点的幅值和单位向量,在所述q空间中删除对应的采样点。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述修改指令为修改采样点指令,所述根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点,包括:
根据所述修改采样点指令,获取待修改采样点的幅值和单位向量;
根据所述修改采样点指令,获取目标幅值和单位向量;
根据所述待修改采样点的幅值和单位向量,在所述q空间中,将对应的采样点的幅值和单位向量修改为所述目标幅值和单位向量。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据修改后的采样方案对检测对象进行扫描,包括:
获取修改后的所述q空间中每个采样点的幅值和单位向量;
根据所述每个采样点的幅值,得到每个扩散采样点的b值大小;
根据所述每个扩散采样点的b值大小和所述每个采样点的单位向量得到扩散梯度的大小和方向;以及,
向所述检测对象施加所述扩散梯度。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过可视化界面,显示所述q空间、所述采样方案、所述修改后的采样方案中的至少一种。
7.一种磁共振扫描方法,能够执行多种扩散加权成像的扫描协议,其特征在于,所述方法包括:
选取扩散成像模式,且所述扩散成像模式下关联扩散成像扫描协议相关的扫描参数;
接收所述扫描参数的编辑指令;
根据所述扫描参数的编辑指令,将q空间以可编辑画面显示在可视化界面中,且所述q空间中包括多个采样点;
选定所述q空间中的至少一个采样点,以确定采样方案;
根据采样方案对检测对象进行扫描,以获取磁共振图像;
其中,所述可视化界面包括q空间显示区、扩散成像模式选择区以及控件区。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括:
当接收到采样方案的修改指令时,根据所述修改指令修改所述q空间中的采样点,所述采样方案的修改指令包括增加采样点指令、删除采样点指令或者修改采样点指令中的至少一种。
9.一种磁共振成像装置,其可执行多种扩散加权成像的扫描协议,其特征在于,所述磁共振成像装置包括:
存储器,用于存储多种扩散成像扫描协议相关的扫描参数;
显示器,包括至少一个编辑区域,所述编辑区域用于接收所述扫描参数的编辑指令,并将与所述扫描参数的编辑指令对应的q空间输出至显示部;
所述q空间以编辑画面显示在可视化界面中,且包括多个采样点;
其中,所述可视化界面包括q空间显示区、扩散成像模式选择区以及控件区。
10.根据权利要求9所述的磁共振成像装置,其特征在于,还包括:
处理器,用于获取所述q空间中采样点对应的磁共振图像,并根据所述磁共振图像生成反馈指令至所述显示器,所述反馈指令包括采样方案修改指令。
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CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: 201807 Shanghai City, north of the city of Jiading District Road No. 2258 Applicant after: Shanghai Lianying Medical Technology Co., Ltd Address before: 201807 Shanghai City, north of the city of Jiading District Road No. 2258 Applicant before: SHANGHAI UNITED IMAGING HEALTHCARE Co.,Ltd. |
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GR01 | Patent grant | ||
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