CN110687490B - 并行成像方法、装置、存储介质及医疗设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种并行成像方法、装置、存储介质及医疗设备,用以降低重建图像中的伪影,从而提高重建图像的质量。该并行成像方法包括:获取预扫描数据;根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,并根据所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,获得卷叠点对应的敏感度谱;获取用于表征各所述接收线圈单元的噪声之间的相互关系的噪声协方差矩阵,并根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据对所述噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵;根据所述敏感度谱和所述修正噪声协方差矩阵,对发生卷叠现象的图像进行重建,得到重建图像。
Description
技术领域
本申请涉及磁共振成像(MRI)技术领域,尤其涉及一种并行成像方法、装置、存储介质及医疗设备。
背景技术
对于一幅磁共振图像来说,如果在不改变扫描分辨率的情况下,降低视场(Fieldof view,FOV),会使得磁共振图像发生卷叠,而通过图像空间的并行成像技术对发生卷叠的磁共振图像进行重建,就可以消除磁共振图像中的卷叠。
但是由于并行成像是通过敏感度谱来进行求解,所以对于敏感度谱的准确性要求较高,如果敏感度谱不准确,就会导致并行成像重建的图像中伪影较重,从而降低重建图像的质量。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种并行成像方法、装置、存储介质及医疗设备,用以降低重建图像中的伪影,从而提高重建图像的质量。
第一方面,本申请实施例提供了一种并行成像方法,所述方法用于磁共振成像系统中,所述磁共振成像系统包括相控阵线圈,所述相控阵线圈包括多个接收线圈单元,所述方法包括:
获取预扫描数据,所述预扫描数据至少包括预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据;
根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,并根据所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,获得卷叠点对应的敏感度谱,其中,所述卷叠点是接收线圈单元对应的图像中发生卷叠现象的点;
获取用于表征各所述接收线圈单元的噪声之间的相互关系的噪声协方差矩阵,并根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据对所述噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵;
根据所述敏感度谱和所述修正噪声协方差矩阵,对发生卷叠现象的图像进行重建,得到重建图像。
在一可能的实现方式中,所述根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据对所述噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵,包括:
对于所述噪声协方差矩阵中的每一个对角线元素,根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项;
将所述对角线元素对应的噪声协方差与所述修正项求和,得到所述对角线元素对应的修正噪声协方差;
根据所有所述对角线元素对应的修正噪声协方差,获得所述修正噪声协方差矩阵。
在一可能的实现方式中,所述根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项,包括:
计算所述预扫描数据中预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据的平方和的平方根,作为预扫描时所述相控阵线圈的平方和数据;
根据所述平方和数据和所述对角线元素对应的接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项。
在一可能的实现方式中,所述磁共振成像系统还包括正交大体线圈,所述预扫描数据还包括所述正交大体线圈采集的图像数据;
所述根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项,包括:
根据所述预扫描数据中所述正交大体线圈采集的图像数据和所述对角线元素对应的接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项。
在一可能的实现方式中,所述根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,包括:
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元,根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据,得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据;或者
所述磁共振成像系统还包括正交大体线圈,所述预扫描数据还包括所述正交大体线圈采集的图像数据;所述根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,包括:
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元,根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据,以及所述正交大体线圈采集的图像数据,得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据。
第二方面,本申请实施例还提供了一种并行成像装置,包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的并行成像方法的模块。
第三方面,本申请实施例还提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的并行成像方法的步骤。
第四方面,本申请实施例还提供了一种医疗设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的并行成像方法的步骤。
本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果:
相比于相关技术,本申请提供的方案在重建过程中,仅对噪声协方差矩阵中的对角线元素进行了修正,重建方式并未发生改变,因此不会影响重建时间,并且根据预扫描数据和每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,对用于图像重建的噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵,在根据所述敏感度谱和所述修正噪声协方差矩阵,对发生卷叠现象的图像进行重建时,可以降低敏感度谱出错多的通道的图像数据的权重,从而可以降低重建图像中的伪影,进而提高重建图像的质量。
附图说明
图1为现有并行成像采集到的正常图像的示意图;
图2为现有并行成像采集到的发生卷叠现象的图像的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种并行成像方法的流程示意图;
图4、图6为现有方法得到的重建图像的示意图;
图5、图7为应用本发明实施例提供的方法得到的重建图像的示意图;
图8为本申请实施例提供的一种并行成像装置的结构示意图;
图9为本申请实施例提供的并行成像装置中修正模块的结构示意图;
图10为本申请实施例提供的医疗设备的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解,尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息,但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如,在不脱离本申请范围的情况下,第一信息也可以被称为第二信息,类似地,第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境,如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
磁共振成像(MRI)是利用核磁共振原理成像,其最大的优点是对人体没有任何伤害,因此被广泛应用于临床诊断。
通常,对于一幅磁共振图像来说,如果在不改变扫描分辨率的情况下,降低FOV会使得磁共振图像发生卷叠,而通过多线圈并行成像技术对发生卷叠的磁共振图像进行重建,就可以消除磁共振图像中的卷叠。其中,利用并行成像技术的磁共振成像系统一般包括相控阵线圈,所述相控阵线圈包括多个接收线圈单元(或称为接收器),且一个接收线圈单元分布在一个通道上。
下面举例说明磁共振图像发生卷叠与对其进行重建的过程,如图1所示,图1左边为两个接收线圈单元Coil 1与Coil 2以及被采集对象,右边分别为通过接收线圈单元Coil1与Coil 2采集后形成的图像,图1下方的数据为接收线圈单元在对应通道上的敏感度谱数据。从通过接收线圈单元Coil 1与Coil 2采集后形成的图像可知,由于接收线圈单元的空间分布导致各个通道的灰度值不同,进而使得各个接收线圈单元的敏感度谱数据不同,其中敏感度谱数据表示接收线圈单元在对应通道上的灵敏度。具体的,通道的灰度值越大,对应的接收线圈单元的敏感度谱数据越高。在不改变扫描分辨率的情况下,若降低FOV会使得通过接收线圈单元Coil 1与Coil 2采集后形成的图像发生卷叠,如图2所示。但由于每个通道的卷叠图像数据不完全相同,因此可以通过空间分布的各个接收线圈单元的敏感度谱数据来进行解卷,重建出一幅没有卷叠的图像。
对于图2所示发生卷叠现象的图像来说,卷叠图像中卷叠位置(例如B点)的图像数据是全FOV图像中该位置(例如卷叠点B)的图像数据与叠加在该位置上的实际FOV以外卷叠部分(例如卷叠点A)的图像数据之和。
于是,
其中,为卷叠点对应的敏感度谱Sγ,ρ,A和B为卷叠点位置处的卷叠点在全FOV图像中的图像数据,C1为接收线圈单元Coil 1采集的卷叠图像中卷叠点位置的图像数据,C2为接收线圈单元Coil 1采集的卷叠图像中卷叠点位置的图像数据。
卷叠点对应的敏感度谱是由卷叠点对应的敏感度谱数据得到,若卷叠点对应的敏感度谱数据为S,则卷叠点对应的敏感度谱Sγ,ρ=Sγ(rρ),其中γ代表通道,ρ代表卷叠点,rρ代表卷叠点位置。如上述图2所示,在接收线圈Coil1对应的图像中卷叠点对应的敏感度谱数据分别为(0.9,0.3),在接收线圈Coil2对应的图像中卷叠点对应的敏感度谱数据分别为(0.2,0.8),则卷叠点对应的敏感度谱为
针对每一个卷叠位置rρ,有如下公式:
a=Sγ,ρu
其中,a为卷叠图像数据,u为重建图像数据。
相关技术中,根据敏感度谱对发生卷叠的图像进行重建,可以采用正则化的最小二乘法进行重建,计算公式为:
该方法中,对于敏感度谱的准确性要求较高,如果敏感度谱不准确,就会导致并行成像重建的图像中伪影较重,从而降低重建图像的质量。
为了解决上述问题,本申请提供一种并行成像方法、装置、存储介质及医疗设备。
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图3,本申请实施例提供了一种并行成像方法,所述方法用于磁共振成像系统中,所述磁共振成像系统包括相控阵线圈,所述相控阵线圈包括多个接收线圈单元,该方法可以包括如下步骤:
S101、获取预扫描数据,所述预扫描数据至少包括预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据;
S102、根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,并根据所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,获得卷叠点对应的敏感度谱,其中,所述卷叠点是接收线圈单元对应的图像中发生卷叠现象的点;
本申请实施例中,敏感度谱数据的获取可以有多种方式,下面举例说明。
在一些实施例中,步骤S102中根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,包括:
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元,根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据,得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据。
在另一些实施例中,磁共振成像系统包括还正交大体线圈(Quadrature BodyCoil,QBC),所述预扫描数据还包括所述正交大体线圈采集的图像数据,步骤S102中根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,包括:
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元,根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据,以及所述正交大体线圈采集的图像数据,得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据。
比如,接收线圈单元采集的图像数据是fi,正交大体线圈采集的图像数据是Q,则接收线圈单元的敏感度谱数据Si=fi/Q,对于其他接收线圈单元也可以通过此公式来得到敏感度谱数据。
S103、获取用于表征各所述接收线圈单元的噪声之间的相互关系的噪声协方差矩阵,并根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据对所述噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵;
其中,噪声协方差矩阵用于表征各接收线圈单元的噪声之间的相互关系,可以通过不发射射频信号,直接使用接收线圈单元接收信号,这样接收线圈单元就可以采集到噪声数据,然后根据所有接收线圈单元采集的噪声数据,获取到噪声协方差矩阵,矩阵中的任一个元素为该元素对应的两个接收线圈单元采集的噪声数据之间的协方差。例如,8通道的磁共振成像系统,获取到的噪声协方差矩阵为8×8的矩阵,其中矩阵中的第i行第j列的元素为接收线圈单元i采集的噪声数据与接收线圈单元j采集的噪声数据之间的协方差。
S104、根据所述敏感度谱和所述修正噪声协方差矩阵,对发生卷叠现象的图像进行重建,得到重建图像。
在一些实施例中,步骤S103中根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据对所述噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵,包括:
对于所述噪声协方差矩阵中的每一个对角线元素,根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据确定所述对角线元素对应的修正项;
将所述对角线元素对应的噪声协方差与所述修正项求和,得到所述对角线元素对应的修正噪声协方差;
根据所有所述对角线元素对应的修正噪声协方差,获得所述修正噪声协方差矩阵。
在一些实施例中,噪声协方差矩阵中的非对角线元素保持不变,上述根据所有所述对角线元素对应的修正噪声协方差,获得所述修正噪声协方差矩阵,包括:
根据所有所述对角线元素对应的修正噪声协方差,以及所述非对角线元素对应的噪声协方差,获得所述修正噪声协方差矩阵。
本申请实施例中,确定噪声协方差矩阵中的对角线元素对应的修正项的实施方式可以有多种,下面举例说明。
实施方式一:
该实施方式中,上述根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据确定所述对角线元素对应的修正项,包括:
计算所述预扫描数据中预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据的平方和的平方根,得到预扫描时所述相控阵线圈的平方和数据;
根据所述平方和数据和所述对角线元素对应的接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项。
例如,可以根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,采用第一公式确定所述对角线元素对应的修正项,其中第一公式如下:
于是,修正噪声协方差矩阵Ψ1n可以用下式表示:
其中,Ψk,j表示修正噪声协方差矩阵中第k行第j列的元素,Ψn(k,j)表示噪声协方差矩阵中第k行第j列的元素。
这样,本实施例中采用正则化的最小二乘法进行图像重建,计算公式为:
本申请实施例提供的上述方法,根据预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据和每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,对噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵,在根据所述敏感度谱和所述修正噪声协方差矩阵,对发生卷叠现象的图像进行重建时,可以降低敏感度谱出错多的通道的图像数据的权重,从而可以降低重建图像中的伪影,进而提高重建图像的质量。
实施方式二:
该实施方式中,磁共振成像系统包括相控阵线圈和正交大体线圈,上述的预扫描数据还包括所述正交大体线圈采集的图像数据。
上述根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据确定所述对角线元素对应的修正项,包括:
根据所述预扫描数据中所述正交大体线圈采集的图像数据和所述对角线元素对应的接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项。
例如,可以根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,采用第二公式确定所述对角线元素对应的修正项,其中第二公式如下:
其中,k表示第k个接收线圈单元(或通道),i表示卷叠点个数,Ski表示第k个接收线圈单元对应的图像中卷叠点i对应的敏感度谱数据,Qi表示正交大体线圈采集的图像数据,σs表示权重,可以根据需要进行设置。
于是,修正噪声协方差矩阵Ψ2n可以用下式表示:
其中,Ψk,j表示修正噪声协方差矩阵中第k行第j列的元素,Ψn(k,j)表示噪声协方差矩阵中第k行第j列的元素。
这样,本实施例中采用正则化的最小二乘法进行图像重建,计算公式为:
本申请实施例提供的上述方法,根据预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据和每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,对噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵,在根据所述敏感度谱和所述修正噪声协方差矩阵,对发生卷叠现象的图像进行重建时,可以降低敏感度谱出错多的通道的图像数据的权重,从而可以降低重建图像中的伪影,进而提高重建图像的质量。
如图4-图7所示,其中图4、图6是采用现有技术进行重建后,得到的重建图像,图4、图6中箭头指示伪影的位置,图5、图7是应用本申请实施例提供的方法进行重建后,得到的重建图像,从图4和图5对比,以及图6和图7对比可以看出,图5、图7所示重建图像中的伪影明显减轻,重建图像的质量得到提高。
基于同一发明构思,本申请实施例提供的一种并行成像装置,所述装置用于磁共振成像系统中,所述磁共振成像系统包括相控阵线圈,所述相控阵线圈包括多个接收线圈单元,参见图8,所述装置包括:预扫描数据获取模块11、敏感度谱获取模块12、协方差矩阵获取模块13、修正模块14和重建模块15。
预扫描数据获取模块11,被配置为获取预扫描数据,所述预扫描数据至少包括预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据;
敏感度谱获取模块12,被配置为根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,并根据所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,获得卷叠点对应的敏感度谱,其中,所述卷叠点是接收线圈单元对应的图像中发生卷叠现象的点;
协方差矩阵获取模块13,被配置为获取用于表征各所述接收线圈单元的噪声之间的相互关系的噪声协方差矩阵;
修正模块14,被配置为根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据对所述噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵;
重建模块15,被配置为根据所述敏感度谱和所述修正噪声协方差矩阵,对发生卷叠现象的图像进行重建,得到重建图像。
在一可能的实现方式中,如图9所示,修正模块14包括:
第一确定子模块141,被配置为对于所述噪声协方差矩阵中的每一个对角线元素,根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项;
第二确定子模块142,被配置为将所述对角线元素对应的噪声协方差与所述修正项求和,得到所述对角线元素对应的修正噪声协方差;
第三确定子模块143,被配置为根据所有所述对角线元素对应的修正噪声协方差,获得所述修正噪声协方差矩阵。
在一可能的实现方式中,第一确定子模块141被配置为:
计算所述预扫描数据中预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据的平方和的平方根,作为预扫描时所述相控阵线圈的平方和数据;
根据所述平方和数据和所述对角线元素对应的接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项。
在一可能的实现方式中,上述磁共振成像系统还包括正交大体线圈,所述预扫描数据还包括所述正交大体线圈采集的图像数据;
第一确定子模块141被配置为:
根据所述预扫描数据中所述正交大体线圈采集的图像数据和所述对角线元素对应的接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项。
在一可能的实现方式中,敏感度谱获取模块12被配置为:
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元,根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据,得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据。
在另一可能的实现方式中,上述磁共振成像系统还包括正交大体线圈,所述预扫描数据还包括所述正交大体线圈采集的图像数据,敏感度谱获取模块12被配置为:
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元,根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据,以及所述正交大体线圈采集的图像数据,得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据。
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程,在此不再赘述。
对于装置实施例而言,由于其基本对应于方法实施例,所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
基于同一发明构思,本申请实施例还提供了一种存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现上述任意可能的实现方式中的并行成像方法的步骤。
可选地,该存储介质具体可以为存储器。
基于同一发明构思,参见图10,本申请实施例还提供了一种医疗设备,包括存储器71(例如非易失性存储器)、处理器72及存储在存储器71上并可在处理器72上运行的计算机程序,处理器72执行所述程序时实现上述任意可能的实现方式中的并行成像方法的步骤。该医疗设备例如可以为PC,属于MRI系统。
如图10所示,该医疗设备一般还可以包括:内存73、网络接口74、以及内部总线75。除了这些部件外,还可以包括其他硬件,对此不再赘述。
需要指出的是,上述并行成像装置可以通过软件实现,其作为一个逻辑意义上的装置,是通过其所在的医疗设备的处理器72将非易失性存储器中存储的计算机程序指令读取到内存73中运行形成的。
本说明书中描述的主题及功能操作的实施例可以在以下中实现:数字电子电路、有形体现的计算机软件或固件、包括本说明书中公开的结构及其结构性等同物的计算机硬件、或者它们中的一个或多个的组合。本说明书中描述的主题的实施例可以实现为一个或多个计算机程序,即编码在有形非暂时性程序载体上以被数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机程序指令中的一个或多个模块。可替代地或附加地,程序指令可以被编码在人工生成的传播信号上,例如机器生成的电、光或电磁信号,该信号被生成以将信息编码并传输到合适的接收机装置以由数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或它们中的一个或多个的组合。
本说明书中描述的处理及逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程计算机执行,以通过根据输入数据进行操作并生成输出来执行相应的功能。所述处理及逻辑流程还可以由专用逻辑电路—例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)来执行,并且装置也可以实现为专用逻辑电路。
适合用于执行计算机程序的计算机包括,例如通用和/或专用微处理器,或任何其他类型的中央处理单元。通常,中央处理单元将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。计算机的基本组件包括用于实施或执行指令的中央处理单元以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常,计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备,例如磁盘、磁光盘或光盘等,或者计算机将可操作地与此大容量存储设备耦接以从其接收数据或向其传送数据,抑或两种情况兼而有之。然而,计算机不是必须具有这样的设备。此外,计算机可以嵌入在另一设备中,例如移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏操纵台、全球定位系统(GPS)接收机、或例如通用串行总线(USB)闪存驱动器的便携式存储设备,仅举几例。
适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、媒介和存储器设备,例如包括半导体存储器设备(例如EPROM、EEPROM和闪存设备)、磁盘(例如内部硬盘或可移动盘)、磁光盘以及CD ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
虽然本说明书包含许多具体实施细节,但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围,而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面,在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外,虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护,但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除,并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
类似地,虽然在附图中以特定顺序描绘了操作,但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行,以实现期望的结果。在某些情况下,多任务和并行处理可能是有利的。此外,上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离,并且应当理解,所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中,或者封装成多个软件产品。
由此,主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下,权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外,附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序,以实现期望的结果。在某些实现中,多任务和并行处理可能是有利的。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。
Claims (12)
1.一种并行成像方法,其特征在于,所述方法用于磁共振成像系统中,所述磁共振成像系统包括相控阵线圈,所述相控阵线圈包括多个接收线圈单元,所述方法包括:
获取预扫描数据,所述预扫描数据至少包括预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据;
根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,并根据所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,获得卷叠点对应的敏感度谱,其中,所述卷叠点是接收线圈单元对应的图像中发生卷叠现象的点;
获取用于表征各所述接收线圈单元的噪声之间的相互关系的噪声协方差矩阵,并根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据对所述噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵;
根据所述敏感度谱和所述修正噪声协方差矩阵,对发生卷叠现象的图像进行重建,得到重建图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据对所述噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵,包括:
对于所述噪声协方差矩阵中的每一个对角线元素,根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项;
将所述对角线元素对应的噪声协方差与所述修正项求和,得到所述对角线元素对应的修正噪声协方差;
根据所有所述对角线元素对应的修正噪声协方差,获得所述修正噪声协方差矩阵。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项,包括:
计算所述预扫描数据中预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据的平方和的平方根,作为预扫描时所述相控阵线圈的平方和数据;
根据所述平方和数据和所述对角线元素对应的接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述磁共振成像系统还包括正交大体线圈,所述预扫描数据还包括所述正交大体线圈采集的图像数据;
所述根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项,包括:
根据所述预扫描数据中所述正交大体线圈采集的图像数据和所述对角线元素对应的接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,包括:
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元,根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据,得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据;或者
所述磁共振成像系统还包括正交大体线圈,所述预扫描数据还包括所述正交大体线圈采集的图像数据;所述根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,包括:
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元,根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据,以及所述正交大体线圈采集的图像数据,得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据。
6.一种并行成像装置,其特征在于,所述装置用于磁共振成像系统中,所述磁共振成像系统包括相控阵线圈,所述相控阵线圈包括多个接收线圈单元,所述装置包括:
预扫描数据获取模块,被配置为获取预扫描数据,所述预扫描数据至少包括预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据;
敏感度谱获取模块,被配置为根据所述预扫描数据得到每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,并根据所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,获得卷叠点对应的敏感度谱,其中,所述卷叠点是接收线圈单元对应的图像中发生卷叠现象的点;
协方差矩阵获取模块,被配置为获取用于表征各所述接收线圈单元的噪声之间的相互关系的噪声协方差矩阵;
修正模块,被配置为根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据对所述噪声协方差矩阵中的对角线元素进行修正,以获得修正噪声协方差矩阵;
重建模块,被配置为根据所述敏感度谱和所述修正噪声协方差矩阵,对发生卷叠现象的图像进行重建,得到重建图像。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述修正模块包括:
第一确定子模块,被配置为对于所述噪声协方差矩阵中的每一个对角线元素,根据所述预扫描数据和所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项;
第二确定子模块,被配置为将所述对角线元素对应的噪声协方差与所述修正项求和,得到所述对角线元素对应的修正噪声协方差;
第三确定子模块,被配置为根据所有所述对角线元素对应的修正噪声协方差,获得所述修正噪声协方差矩阵。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第一确定子模块被配置为:
计算所述预扫描数据中预扫描时每个所述接收线圈单元采集的图像数据的平方和的平方根,作为预扫描时所述相控阵线圈的平方和数据;
根据所述平方和数据和所述对角线元素对应的接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项。
9.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述磁共振成像系统还包括正交大体线圈,所述预扫描数据还包括所述正交大体线圈采集的图像数据;
所述第一确定子模块被配置为:
根据所述预扫描数据中所述正交大体线圈采集的图像数据和所述对角线元素对应的接收线圈单元的敏感度谱数据,确定所述对角线元素对应的修正项。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述敏感度谱获取模块被配置为:
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元,根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据,得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据;或者
所述磁共振成像系统还包括正交大体线圈,所述预扫描数据还包括所述正交大体线圈采集的图像数据,所述敏感度谱获取模块被配置为:
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元,根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据,以及所述正交大体线圈采集的图像数据,得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据。
11.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述方法的步骤。
12.一种医疗设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-5任一项所述方法的步骤。
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Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110907873B (zh) * | 2019-12-13 | 2021-11-05 | 奥泰医疗系统有限责任公司 | 一种基于线圈灵敏度相位约束的运动伪影消除方法 |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0477434B1 (en) * | 1990-09-24 | 1996-02-28 | Biomagnetic Technologies, Inc. | Analysis of biological signals using data from arrays of sensors |
CN1380983A (zh) * | 2000-03-24 | 2002-11-20 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 利用子采样的磁共振成像方法 |
US7039363B1 (en) * | 2001-09-28 | 2006-05-02 | Arraycomm Llc | Adaptive antenna array with programmable sensitivity |
CN1299121C (zh) * | 2002-08-20 | 2007-02-07 | Ge医疗系统环球技术有限公司 | 磁共振成像设备 |
CN101490577A (zh) * | 2006-07-18 | 2009-07-22 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 在多线圈mri中的伪影抑制 |
CN101971045A (zh) * | 2008-03-14 | 2011-02-09 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于并行磁共振成像的线圈选择 |
CN102521809A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-06-27 | 沈阳工业大学 | 一种磁共振相控阵线圈图像均匀性的正则化校正方法 |
CN103443643A (zh) * | 2010-09-01 | 2013-12-11 | 原子能与替代能源委员会 | 用于执行并行磁共振成像的方法 |
CN103698732A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-04-02 | 深圳先进技术研究院 | 磁共振射频线圈性能评测方法和系统 |
CN105182263A (zh) * | 2008-04-28 | 2015-12-23 | 康奈尔大学 | 分子mri中的磁敏度精确量化 |
CN108287325A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-07-17 | 上海东软医疗科技有限公司 | 一种图像重建方法、装置及设备 |
CN108291950A (zh) * | 2015-12-03 | 2018-07-17 | 皇家飞利浦有限公司 | Sense-mri中的图像伪影的去除 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090285463A1 (en) * | 2008-04-18 | 2009-11-19 | Ricardo Otazo | Superresolution parallel magnetic resonance imaging |
CN105022010A (zh) * | 2015-07-08 | 2015-11-04 | 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 | 基于正则化迭代的并行磁共振图像重建方法 |
CN108269291B (zh) * | 2017-01-04 | 2021-12-31 | 上海东软医疗科技有限公司 | 一种并行成像方法及装置 |
-
2019
- 2019-10-10 CN CN201910959092.9A patent/CN110687490B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0477434B1 (en) * | 1990-09-24 | 1996-02-28 | Biomagnetic Technologies, Inc. | Analysis of biological signals using data from arrays of sensors |
CN1380983A (zh) * | 2000-03-24 | 2002-11-20 | 皇家菲利浦电子有限公司 | 利用子采样的磁共振成像方法 |
US7039363B1 (en) * | 2001-09-28 | 2006-05-02 | Arraycomm Llc | Adaptive antenna array with programmable sensitivity |
CN1299121C (zh) * | 2002-08-20 | 2007-02-07 | Ge医疗系统环球技术有限公司 | 磁共振成像设备 |
CN101490577A (zh) * | 2006-07-18 | 2009-07-22 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 在多线圈mri中的伪影抑制 |
CN101971045A (zh) * | 2008-03-14 | 2011-02-09 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 用于并行磁共振成像的线圈选择 |
CN105182263A (zh) * | 2008-04-28 | 2015-12-23 | 康奈尔大学 | 分子mri中的磁敏度精确量化 |
CN103443643A (zh) * | 2010-09-01 | 2013-12-11 | 原子能与替代能源委员会 | 用于执行并行磁共振成像的方法 |
CN102521809A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-06-27 | 沈阳工业大学 | 一种磁共振相控阵线圈图像均匀性的正则化校正方法 |
CN103698732A (zh) * | 2013-12-12 | 2014-04-02 | 深圳先进技术研究院 | 磁共振射频线圈性能评测方法和系统 |
CN108291950A (zh) * | 2015-12-03 | 2018-07-17 | 皇家飞利浦有限公司 | Sense-mri中的图像伪影的去除 |
CN108287325A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-07-17 | 上海东软医疗科技有限公司 | 一种图像重建方法、装置及设备 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
SENSE: Sensitivity Encoding for Fast MRI;Klaas P. Pruessmann et al.;《Magnetic Resonance in Medicine 》;19991028;第952-962页 * |
基于对角减载的水声阵列SMI-MVDR空间谱估计技术;周彬等;《系统工程与电子技术》;20141231;第36卷(第12期);第2381-2387页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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