CN111044957A - 磁共振成像方法、装置、存储介质和磁共振成像系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种磁共振成像方法、装置、存储介质和磁共振成像系统。其中，该磁共振成像方法包括：在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲，采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据，并根据磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像；根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与预设频率值的变化曲线；使用预设函数拟合变化曲线中的信号峰，确定每个图像单元对应的磁共振成像参数；根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像。通过本申请，解决了相关技术的磁共振成像方法在一次采集中无法获得多种磁共振参数的定量图的问题。

Description

磁共振成像方法、装置、存储介质和磁共振成像系统

技术领域

本申请涉及磁共振成像领域，特别是涉及一种磁共振成像方法、装置、存储介质和磁共振成像系统。

背景技术

磁共振成像作为一种无侵入的早期诊断方式早已在临床上得到了非常广泛的应用，其成像方式分为驰豫加权和扩散加权，其中，驰豫加权又分为T1(纵向驰豫时间)加权成像和T2(横向驰豫时间)加权成像。典型的T1加权成像技术包括反转恢复(InversionRecovery，简称为IR)技术，典型的T2加权成像技术包括：多回波衰减技术。但这些磁共振成像方法在一次采集中只能够获得一种磁共振参数的定量图。

为了在一次磁共振采集中获得多种磁共振参数的定量图，在相关技术中通常采用MR指纹技术(MR fingerprinting，简称为MRF)，MRF采用“伪随机”获取方式，获得不同物质或组织产生独特的信号，形成特异性属性的“指纹”；在数据后处理方面，MRF采用网状重建及正交匹配方式，将获得的信号“指纹”与预先设定的“预测信号演变库”相匹配并进行可视化，最终生成所期望参数的定量图，这些定量图包括T1加权图像和T2加权图像。然而，MRF存在检查期间易受磁场不均影响、所得图像三维重建困难以及分辨率低等缺陷，导致在一些场景下无法应用MRF技术。

因此，有必要找到另一种能够获得多种磁共振参数的定量图的磁共振成像方法。

发明内容

在本申请实施例中提供了一种磁共振成像方法、装置、存储介质和磁共振成像系统，以至少解决相关技术的磁共振成像方法在一次采集中无法获得多种磁共振参数的定量图的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种磁共振成像方法，包括：在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲，采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据，并根据所述磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像；根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定所述多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与所述预设频率值的变化曲线；使用预设函数拟合所述变化曲线中的信号峰，确定每个图像单元对应的磁共振成像参数；根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像。

在其中一些实施例中，所述磁共振成像参数包括以下至少之一：纵向驰豫时间、横向驰豫时间、纵向磁化矢量恢复速率、横向磁化矢量恢复速率、偏共振频率。

在其中一些实施例中，所述预饱和脉冲包括一个或者多个具有频率选择性的射频脉冲；所述多个预设频率值包括：共振频率值及所述共振频率值两侧的预设范围内的偏共振频率值。

在其中一些实施例中，使用预设函数拟合所述变化曲线中的信号峰包括：比较所述磁共振幅值图像中的水信号和脂肪信号的强度，并在水信号的强度较强的情况下，使用所述预设函数拟合所述变化曲线中的水峰；否则使用所述预设函数拟合所述变化曲线中的脂肪峰。

在其中一些实施例中，所述预设函数包括：

其中，f(ω)为所述变化曲线示出的信号强度，a₀为表示信号幅度的参数，R₂表示横向磁化矢量恢复速率，ω表示所述预饱和脉冲的频率，ω₀表示偏共振频率，b₁表示所述预饱和脉冲的幅度，R₁表示纵向磁化矢量恢复速率。

第二方面，本申请实施例提供了一种磁共振成像装置，包括：施加模块，用于在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲；采集模块，用于采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据；重建模块，用于根据所述磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像；第一确定模块，用于根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定所述多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与所述预设频率值的变化曲线；拟合模块，用于使用预设函数拟合所述变化曲线中的信号峰；第二确定模块，用于确定每个图像单元对应的磁共振成像参数；生成模块，用于根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像。

在其中一些实施例中，拟合模块包括：比较单元，用于比较所述磁共振幅值图像中的水信号和脂肪信号的强度；拟合单元，用于在水信号的强度较强的情况下，使用所述预设函数拟合所述变化曲线中的水峰；否则使用所述预设函数拟合所述变化曲线中的脂肪峰。

在其中一些实施例中，所述预设函数包括：

其中，f(ω)为所述变化曲线示出的信号强度，a₀为表示信号幅度的参数，R₂表示横向磁化矢量恢复速率，ω表示所述预饱和脉冲的频率，ω₀表示偏共振频率，b₁表示所述预饱和脉冲的幅度，R₁表示纵向磁化矢量恢复速率。

第三方面，本申请实施例提供了一种磁共振成像系统，所述磁共振成像系统包括：具有成像视野的孔腔的磁共振扫描仪；以及被配置为在受试者位于磁共振扫描仪中时操作所述磁共振扫描仪，以通过从受试者感兴趣区域中采集磁共振信号来执行诊断扫描的处理器；其中，所述处理器，还被配置为在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲；所述处理器，还被配置为采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据；所述处理器，还被配置为根据所述磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像；所述处理器，还被配置为根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定所述多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与所述预设频率值的变化曲线；所述处理器，还被配置为使用预设函数拟合所述变化曲线中的信号峰；所述处理器，还被配置为确定每个图像单元对应的磁共振成像参数；所述处理器，还被配置为根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面所述的磁共振成像方法。

通过本申请实施例提供的磁共振成像方法、装置、存储介质和磁共振成像系统，采用在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲，采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据，并根据磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像；根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与预设频率值的变化曲线；使用预设函数拟合变化曲线中的信号峰，确定每个图像单元对应的磁共振成像参数；根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像的方式，解决了相关技术的磁共振成像方法在一次采集中无法获得多种磁共振参数的定量图的问题，实现了磁共振参数的定量图的快速获取。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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是根据本申请实施例的磁共振成像系统的结构示意图；

图2是根据本申请实施例的磁共振成像方法的流程图；

图3是根据本申请优选实施例的磁共振成像方法的流程图；

图4是根据本申请优选实施例的图像单元的信号幅值随偏共振频率变化的变化曲线示意图；

图5是根据本申请优选实施例的横向磁化矢量恢复速率R2对应的磁共振图像的示意图；

图6是根据本申请优选实施例的纵向磁化矢量恢复速率R1对应的磁共振图像的示意图；

图7是根据本申请优选实施例的偏共振频率ω₀对应的磁共振图像的示意图；

图8是根据本申请实施例的磁共振成像装置的结构框图。

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。基于本申请中的实例，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例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

除非另作定义，本申请中使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。

“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。

本申请中使用的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请所涉及的系统和方法不仅可用于非侵入成像，如疾病的诊断和研究，还可用于工业领域等，其所涉及的处理系统可以包括磁共振成像系统(MR系统)、正电子发射计算机断层显像-磁共振多模态混合系统(PET-MR系统)等。本申请所涉及的方法、装置、系统或者计算机可读存储介质既可以与上述的处理系统集成在一起，也可以是相对独立的。

下面将以磁共振成像系统为例对本申请实施例进行说明。

本申请实施例提供了一种磁共振成像系统。图1是根据本申请实施例的磁共振成像系统的结构示意图，如图1所示，该磁共振成像系统包括：扫描仪和计算机，其中计算机包括存储器125、处理器122及存储在存储器125上并可在处理器122上运行的计算机程序。

扫描仪具有成像视野的孔腔，其通常包括磁共振机架，机架内有主磁体101，主磁体101可以是由超导线圈构成，用来产生主磁场，在一些情况下也可以采用永磁体。主磁体101可以用来产生0.2特斯拉、0.5特斯拉、1.0特斯拉、1.5特斯拉、3.0特斯拉或者更高的主磁场强度。在磁共振成像时，成像对象150会由患者床106进行承载，随着床板的移动，将成像对象150移入主磁场磁场分布较为均匀的区域105内。通常对于磁共振成像系统，如图1所示，空间坐标系(即磁共振成像系统的坐标系)的z方向设置为与磁共振成像系统机架的轴向相同，通常将患者的身长方向与z方向保持一致进行成像，磁共振成像系统的水平平面设置为xz平面，x方向与z方向垂直，y方向与x和z方向均垂直。

在磁共振成像中，脉冲控制单元111控制射频脉冲产生单元116产生射频脉冲，射频脉冲由放大器放大后，经过开关控制单元117，最终由体线圈103或者局部线圈104发出，对成像对象150进行射频激发。成像对象150根据射频激发，会由共振产生相应的射频信号。在接收成像对象150根据激发产生的射频信号时，可以由体线圈103或者局部线圈104进行接收，射频接收链路可以有很多条，射频信号发送到射频接收单元118后，进一步发送到图像重建单元121进行图像重建，形成磁共振图像。

磁共振扫描仪还包括梯度线圈102，梯度线圈可以用来在磁共振成像时对射频信号进行空间编码。脉冲控制单元111控制梯度信号产生单元112产生梯度信号，梯度信号通常会分为三个相互正交方向的信号：x方向、y方向和z方向，不同方向的梯度信号经过梯度放大器(113、114、115)放大后，由梯度线圈102发出，在区域105内产生梯度磁场。

脉冲控制单元111、图像重建单元121与处理器122、显示单元123、输入/输出设备124、存储器125、通信端口126之间可以通过通信总线127进行数据传输，从而实现对磁共振成像过程的控制。

其中，处理器122可以由一个或多个处理器组成，可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

其中，显示单元123可以是提供给用户用来显示图像的显示器。

其中，输入/输出设备124可以是键盘、鼠标、控制盒等相关设备，支持输入/输出相应数据流。

其中，存储器125可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器125可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，简称为HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，简称为USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器125可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器125可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器125是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器125包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。存储器125可以用来存储需要处理和/或通信使用的各种数据文件，以及处理器122所执行的可能的程序指令。当处理器122执行存储器125中的存储的指定程序时，该处理器122可执行被本申请提出的磁共振成像方法。

其中，通信端口126可以实现与其他部件例如：外接设备、图像采集设备、数据库、外部存储以及图像处理工作站等之间进行数据通信。

其中，通信总线127包括硬件、软件或两者，将磁共振成像系统的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，通信总线127可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。

在其中一些实施例中，处理器122还被配置为在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲；处理器122，还被配置为采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据；处理器122，还被配置为根据磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像；处理器122，还被配置为根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与预设频率值的变化曲线；处理器122，还被配置为使用预设函数拟合变化曲线中的信号峰；处理器122，还被配置为确定每个图像单元对应的磁共振成像参数；处理器122，还被配置为根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像。

在其中一些实施例中，磁共振成像参数包括但不限于以下至少之一：纵向驰豫时间、横向驰豫时间、纵向磁化矢量恢复速率、横向磁化矢量恢复速率、偏共振频率。需要说明的是，在上述磁共振成像参数中，纵向弛豫时间与纵向磁化矢量恢复速率互为倒数，横向驰豫时间与横向磁化矢量恢复速率互为倒数。

在其中一些实施例中，预饱和脉冲包括一个或者多个具有频率选择性的射频脉冲。其中，多个预设频率值包括：共振频率值及共振频率值两侧的预设范围内的偏共振频率值。

在其中一些实施例中，处理器122，还被配置为比较磁共振幅值图像中的水信号和脂肪信号的强度，并在水信号的强度较强的情况下，使用预设函数拟合变化曲线中的水峰；否则使用预设函数拟合变化曲线中的脂肪峰。

在其中一些实施例中，预设函数包括：

其中，f(ω)为变化曲线示出的信号强度，a₀为表示信号幅度的参数，R₂表示横向磁化矢量恢复速率，ω表示预饱和脉冲的频率，ω₀表示偏共振频率，b₁表示预饱和脉冲的幅度，R₁表示纵向磁化矢量恢复速率。

在本实施例中还提供了一种磁共振成像方法。下面以磁共振成像系统为例对本实施例进行说明。图2是根据本申请实施例的磁共振成像方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

步骤S201，磁共振成像系统在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲，采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据，并根据磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像。

在上述步骤中，磁共振成像系统在传统的2D磁共振成像或者传统的3D磁共振成像之前，在成像视野中施加预设频率值的预饱和脉冲，再采集在该预设频率值的预饱和脉冲情况下的磁共振数据，并根据采集到的磁共振数据重建得到磁共振幅值图像。此后，磁共振成像系统改变成像视野中施加的预饱和脉冲的频率值为另一预设频率值，再采集在该另一预设频率值的预饱和脉冲情况下的磁共振数据，并根据采集到的该磁共振数据再重建得到另一磁共振幅值图像。以此类推，直至磁共振成像系统在所有预先设定的预设频率值的预饱和脉冲情况下都得到了磁共振幅值图像，或者得到的磁共振幅值图像达到设定的数量且选用的预设频率值覆盖了预设的范围后，再执行下一步骤。

在步骤S201中的磁共振成像所采用的成像序列可以是任意的成像序列，例如包括但不限于相关技术的快速自旋回波序列(Fast Spin Echo，简称为FSE)、梯度回波序列(Gradient Recalled Echo，简称为GRE)、回波平面成像(Echo Planer Imaging，简称为EPI)、以及任何非笛卡尔坐标系(Non-Cartesian)采集。并且，磁共振成像也允许使用降采样技术，即无需采集完整的K空间数据而基于部分K空间数据进行磁共振图像的重建得到上述的磁共振幅值图像。

在本实施例中，磁共振成像系统在进行磁共振数据采集之前施加预饱和脉冲，其目的是在一个相对较窄的频率范围内全部或者部分将磁共振信号饱和。该预饱和脉冲可以由一个或者多个具有频率选择性的射频(Radio Frequency，简称为RF)脉冲组成，并且在这些射频脉冲之间或者之后还可以包括一个或者多个饱和梯度。预饱和脉冲的脉冲能量不宜过高，以尽量减小磁化转移效应。

在其中一些实施例中，在步骤S201中磁共振成像系统施加的不同预设频率值的预饱和脉冲的频率值覆盖了共振频率以及共振频率附近的预设范围内的偏共振频率，例如-5ppm至+5ppm，或者-3.5ppm至+3.5ppm。其中，ppm表示频率是中心频率点(在本实施例中为共振频率)的频率值的百万分之几，例如，-5ppm至+5ppm表示预设频率值覆盖的预设范围是共振频率值的0.9995％至1.0005％的范围内。

在步骤S201中磁共振成像系统采用的磁共振图像重建方法可以采用任意的磁共振图像重建技术，包括但不限于以下之一：

(1)传统方法、并行成像方法。例如广义自动校准部分并行采集(GeneRalizedAutocalibrating Patially Parallel Acquisitions，简称为GRAPPA)等，对于步骤S201中每个偏共振频率(即上述的预饱和脉冲的频率)下得到的数据分别进行成像重建。

(2)高级方法。例如key-whole，压缩感知等。采用高级方法可以对于所有的偏共振频率的数据一起重建，不同偏共振频率的数据在重建时可以明显地或隐含地借用其它偏共振频率的数据，最终重建得到的是一系列不同偏共振频率下的2D或者3D的磁共振幅值图像。

步骤S202，磁共振成像系统根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与预设频率值的变化曲线。

在步骤S201中得到的一系列的磁共振幅值图像根据磁共振成像方式的不同，可以为2D磁共振幅值图像，也可以为3D磁共振幅值图像。在步骤S202中，磁共振成像系统根据重建得到的多个磁共振幅值图像，统计这些磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值随预饱和脉冲的预设频率值的变化曲线，从而得到了磁共振幅值图像中每个图像单元对偏共振频率的响应结果。其中，图像单元是指磁共振幅值图像的组成单元，在2D磁共振幅值图像中图像单元为像素，在3D磁共振幅值图像中图像单元为体素。

步骤S203，磁共振成像系统使用预设函数拟合变化曲线中的信号峰，确定每个图像单元对应的磁共振成像参数。

由于磁共振幅值图像中图像单元的幅值主要由水信号幅值和脂肪信号幅值叠加而成。经过试验统计发现，磁共振幅值图像中图像单元的幅值与偏共振频率等磁共振成像参数等存在关联。因此，使用能够表征磁共振幅值图像中图像单元的幅值、偏共振频率及其他磁共振成像参数相互关系的预设函数来拟合步骤S202中的信号峰，就能够反求出偏共振频率以及其他磁共振成像参数。

本实施例中的预设函数通常通过蒙特卡洛方法获得。本实施例中的磁共振成像参数包括但不限于以下至少之一：纵向驰豫时间、横向驰豫时间、纵向磁化矢量恢复速率、横向磁化矢量恢复速率、偏共振频率。其中，纵向驰豫时间和纵向磁化矢量恢复速率互为倒数，横向驰豫时间和横向磁化矢量恢复速率互为倒数。

在本实施例中提供了一种预设函数能够获得对应图像单元的偏共振频率、横向驰豫时间(或横向磁化矢量恢复速率)、纵向驰豫时间(或纵向磁化矢量恢复速率)。

该预设函数表示如下：

其中，f(ω)为变化曲线示出的信号强度，a₀为表示信号幅度的参数，R₂表示横向磁化矢量恢复速率，ω表示预饱和脉冲的频率，ω₀表示偏共振频率，b₁表示预饱和脉冲的幅度，R₁表示纵向磁化矢量恢复速率。

上式中，f、b₁、ω为已知量，通过曲线拟合可得R₂、R₁、ω₀的数值。

并且，在磁共振成像系统进行曲线拟合时，通常可以只拟合由水信号组成的水峰；也可以同时拟合由水信号组成的水峰和由脂肪信号组成的脂肪峰。但是考虑到曲线拟合的效率以及减少曲线拟合占用的计算机资源，可以根据水信号和脂肪信号的强度，选择信号强度较强的信号对应的信号峰进行曲线拟合。

步骤S204，磁共振成像系统根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像。

在步骤S203中，磁共振成像系统使用预设函数对曲线进行拟合能够得到不同位置的图像单元的磁共振成像参数，在获得这些磁共振成像参数后，在步骤S204中就能够根据每一种磁共振成像参数生成对应该磁共振参数的磁共振图像。

由此可见，通过图2所示的步骤，能够在一次磁共振采集中得到多种磁共振成像参数对应的磁共振图像，解决了相关技术的磁共振成像方法在一次采集中无法获得多种磁共振参数的定量图的问题，实现了磁共振参数的定量图的快速获取。相对于相关技术中的MRF技术而言，本申请实施例提供的方法由于不依赖于特定的磁共振数据采集方法和磁共振图像重建方法，因此可以根据具体应用场景和扫描部位选取合适的磁共振数据采集和磁共振图像重建方法，降低受磁场不均的不利影响、降低图像三维重建困难程度以及提高分辨率，从而实现对各种应用场景的适应。

图3是根据本申请优选实施例的磁共振成像方法的流程图，如图3所示，在其中一些实施例中，磁共振成像方法的流程包括如下步骤：

步骤S301，磁共振成像系统在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲，采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据，并根据磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像。

步骤S302，磁共振成像系统根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与预设频率值的变化曲线。

步骤S303，磁共振成像系统比较磁共振幅值图像中的水信号和脂肪信号的强度，并在水信号的强度较强的情况下，使用预设函数拟合变化曲线中的水峰；否则使用预设函数拟合变化曲线中的脂肪峰；根据拟合结果，确定每个图像单元对应的磁共振成像参数。

步骤S304，磁共振成像系统根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像。

通过上述的步骤，降低了曲线拟合占用的计算机资源，提高了曲线拟合的效率。

图4是根据本申请优选实施例的图像单元的信号幅值随偏共振频率变化的变化曲线示意图。在该变化曲线中，垂直方向的虚线位置对应的横轴值表示共振频率，横轴的单位为ppm，纵轴表示信号幅值强度。

图5是根据本申请优选实施例的横向磁化矢量恢复速率R2对应的磁共振图像的示意图。图5中由暗至亮分别表示横向磁化矢量恢复速率为0赫兹至20赫兹。

图6是根据本申请优选实施例的纵向磁化矢量恢复速率R1对应的磁共振图像的示意图。图6中由暗至亮分别表示纵向磁化矢量恢复速率为0赫兹至300赫兹。

图7是根据本申请优选实施例的偏共振频率ω₀对应的磁共振图像的示意图。图7中由暗至亮分别表示偏共振频率为-4ppm至+4ppm。

在本实施例中还提供了一种磁共振成像装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。

图8是根据本申请实施例的磁共振成像装置的结构框图，如图8所示，该装置包括：

施加模块81，用于在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲；

采集模块82，耦合至施加模块81，用于采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据；

重建模块83，耦合至采集模块82，用于根据磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像；

第一确定模块84，耦合至重建模块83，用于根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与预设频率值的变化曲线；

拟合模块85，耦合至第一确定模块84，用于使用预设函数拟合变化曲线中的信号峰；

第二确定模块86，耦合至拟合模块85，用于确定每个图像单元对应的磁共振成像参数；

生成模块87，耦合至第二确定模块86，用于根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像。

在其中一些实施例中，磁共振成像参数包括但不限于以下至少之一：纵向驰豫时间、横向驰豫时间、纵向磁化矢量恢复速率、横向磁化矢量恢复速率、偏共振频率。

在其中一些实施例中，预饱和脉冲包括一个或者多个具有频率选择性的射频脉冲；多个预设频率值包括：共振频率值及共振频率值两侧的预设范围内的偏共振频率值。

在其中一些实施例中，拟合模块85包括：比较单元，用于比较磁共振幅值图像中的水信号和脂肪信号的强度；拟合单元，耦合至比较单元，用于在水信号的强度较强的情况下，使用预设函数拟合变化曲线中的水峰；否则使用预设函数拟合变化曲线中的脂肪峰。

在其中一些实施例中，预设函数包括：

其中，f(ω)为变化曲线示出的信号强度，a₀为表示信号幅度的参数，R₂表示横向磁化矢量恢复速率，ω表示预饱和脉冲的频率，ω₀表示偏共振频率，b₁表示预饱和脉冲的幅度，R₁表示纵向磁化矢量恢复速率。

另外，结合上述实施例中的磁共振成像方法，本申请实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种磁共振成像方法。

综上所述，通过本申请的上述一些实施例或者优选实施方式，通过在人体磁共振成像时实施一系列变频的预饱和脉冲，进而通过模型拟合的方式从图像单元的变化曲线中提取出磁共振参数，进行磁共振参数成像，解决了相关技术的磁共振成像方法在一次采集中无法获得多种磁共振参数的定量图的问题，实现了磁共振参数的定量图的快速获取。

以上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发明专利范围的限制。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)

1.一种磁共振成像方法，其特征在于，包括：

在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲，采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据，并根据所述磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像；

根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定所述多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与所述预设频率值的变化曲线；

使用预设函数拟合所述变化曲线中的信号峰，确定每个图像单元对应的磁共振成像参数；

根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像。

2.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述磁共振成像参数包括以下至少之一：纵向驰豫时间、横向驰豫时间、纵向磁化矢量恢复速率、横向磁化矢量恢复速率、偏共振频率。

3.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述预饱和脉冲包括一个或者多个具有频率选择性的射频脉冲；所述多个预设频率值包括：共振频率值及所述共振频率值两侧的预设范围内的偏共振频率值。

4.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，使用预设函数拟合所述变化曲线中的信号峰包括：

比较所述磁共振幅值图像中的水信号和脂肪信号的强度，并在水信号的强度较强的情况下，使用所述预设函数拟合所述变化曲线中的水峰；否则使用所述预设函数拟合所述变化曲线中的脂肪峰。

5.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述预设函数包括：

其中，f(ω)为所述变化曲线示出的信号强度，a₀为表示信号幅度的参数，R₂表示横向磁化矢量恢复速率，ω表示所述预饱和脉冲的频率，ω₀表示偏共振频率，b₁表示所述预饱和脉冲的幅度，R₁表示纵向磁化矢量恢复速率。

6.一种磁共振成像装置，其特征在于，包括：

施加模块，用于在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲；

采集模块，用于采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据；

重建模块，用于根据所述磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像；

第一确定模块，用于根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定所述多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与所述预设频率值的变化曲线；

拟合模块，用于使用预设函数拟合所述变化曲线中的信号峰；

第二确定模块，用于确定每个图像单元对应的磁共振成像参数；

生成模块，用于根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像。

7.根据权利要求6所述的磁共振成像装置，其特征在于，拟合模块包括：

比较单元，用于比较所述磁共振幅值图像中的水信号和脂肪信号的强度；

拟合单元，用于在水信号的强度较强的情况下，使用所述预设函数拟合所述变化曲线中的水峰；否则使用所述预设函数拟合所述变化曲线中的脂肪峰。

8.根据权利要求6所述的磁共振成像装置，其特征在于，所述预设函数包括：

其中，f(ω)为所述变化曲线示出的信号强度，a₀为表示信号幅度的参数，R₂表示横向磁化矢量恢复速率，ω表示所述预饱和脉冲的频率，ω₀表示偏共振频率，b₁表示所述预饱和脉冲的幅度，R₁表示纵向磁化矢量恢复速率。

9.一种磁共振成像系统，其特征在于，所述磁共振成像系统包括：具有成像视野的孔腔的磁共振扫描仪；以及被配置为在受试者位于磁共振扫描仪中时操作所述磁共振扫描仪，以通过从受试者感兴趣区域中采集磁共振信号来执行诊断扫描的处理器；其中，

所述处理器，还被配置为在成像视野中多次施加不同预设频率值的预饱和脉冲；

所述处理器，还被配置为采集每次施加预设频率值的预饱和脉冲的情况下的磁共振数据；

所述处理器，还被配置为根据所述磁共振数据重建得到多个磁共振幅值图像；

所述处理器，还被配置为根据重建得到的多个磁共振幅值图像，确定所述多个磁共振幅值图像中相同位置的图像单元的幅值与所述预设频率值的变化曲线；

所述处理器，还被配置为使用预设函数拟合所述变化曲线中的信号峰；

所述处理器，还被配置为确定每个图像单元对应的磁共振成像参数；

所述处理器，还被配置为根据每个图像单元对应的磁共振成像参数，生成与磁共振成像参数对应的磁共振图像。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的磁共振成像方法。

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