CN111192663A - 磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN111192663A
CN111192663A CN201811352417.9A CN201811352417A CN111192663A CN 111192663 A CN111192663 A CN 111192663A CN 201811352417 A CN201811352417 A CN 201811352417A CN 111192663 A CN111192663 A CN 111192663A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
virtual
magnetic resonance
real
conjugate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201811352417.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111192663B (zh
Inventor
梁栋
王海峰
贾森
苏适
朱燕杰
刘新
郑海荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Original Assignee
Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS filed Critical Shenzhen Institute of Advanced Technology of CAS
Priority to CN201811352417.9A priority Critical patent/CN111192663B/zh
Priority to PCT/CN2018/121403 priority patent/WO2020098047A1/zh
Publication of CN111192663A publication Critical patent/CN111192663A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111192663B publication Critical patent/CN111192663B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H30/00—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images
    • G16H30/40—ICT specially adapted for the handling or processing of medical images for processing medical images, e.g. editing
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质，该方法包括：将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，其中，磁共振数据还包括线圈方向的数据；分别求取实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据；根据实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据来重建未采样数据；将实采基础数据和未采样数据沿线圈方向组合成完整数据，并对完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像。解决了以高倍欠采样方式所获得的磁共振数据，现有技术的磁共振电影成像方法所得到磁共振电影图像的图像质量较低的技术问题。

Description

磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及图像处理领域，尤其涉及一种磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
磁共振心脏电影技术不需要复杂的心电门控和对心率敏感的分段式数据采集，也不需要被扫描对象长时间屏气，而且能够提供优异且丰富的软组织对比度，因此被广泛用于心率不齐或无法有效屏气的病人。为了获得足够高的时间分辨率，现有的心脏实时电影成像技术往往采用高度欠采方式来提高数据采集速度，缺失的未采样数据则由后续的图像重建过程予以恢复。
若以三倍欠采方式获取采样数据，并基于现有并行成像的TGRAPPA算法对该采样数据进行处理，所获得的磁共振心脏电影图像的空间分辨率只有1.9毫米，时间分辨率也只有90毫秒，两者均远低于临床需求(空间分辨率：1毫米；时间分辨率：60-70毫秒)。在相同的成像视野和线圈条件下，如果能把欠采倍数提高到四倍，那么磁共振空间分辨率可以提升到1.3毫米，时间分辨率也提高到70毫秒，但此时，基于现有TGRAPPA算法所确定的未采样数据的质量较低，因此重建出的磁共振电影图像的信噪比较低，临床使用的可行性较低。
综上所述，对于以高倍欠采方式所获得的磁共振数据，现有技术的磁共振电影成像方法所得到磁共振电影图像的图像质量较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质，以解决现有技术的磁共振电影成像方法重建出的磁共振电影图像的图像质量较低的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种磁共振电影成像方法，包括：
将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对所述实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，其中，所述磁共振数据还包括线圈方向的数据；
分别求取所述实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，其中，所述虚拟高阶数据至少包括虚拟二阶数据；
根据所述实采基础数据、所述虚拟共轭数据、所述实采基础数据的虚拟高阶数据以及所述虚拟共轭数据的虚拟高阶数据确定未采样数据；
将所述实采基础数据和所述未采样数据沿线圈方向组合成完整数据，并对所述完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像。
第二方面，本发明实施例还提供了一种磁共振电影成像装置，包括：
虚拟共轭数据模块，用于将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对所述实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，其中，所述磁共振数据还包括线圈方向的数据；
虚拟高阶数据模块，用于分别求取所述实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，其中，所述虚拟高阶数据至少包括虚拟二阶数据；
未采样数据确定模块，用于根据所述实采基础数据、所述虚拟共轭数据、所述实采基础数据的虚拟高阶数据以及所述虚拟共轭数据的虚拟高阶数据确定未采样数据；
图像重建模块，用于将所述实采基础数据和所述未采样数据沿线圈方向组合成完整数据，并对所述完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的磁共振电影成像方法。
第四方面，本发明实施例还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如第一方面所述的磁共振电影成像方法。
本实施例提供的磁共振电影成像方法的技术方案，将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，其中，磁共振数据还包括线圈方向的数据；分别求取实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，其中，虚拟高阶数据至少包括虚拟二阶数据；根据实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据确定未采样数据；将实采基础数据和未采样数据沿线圈方向组合成完整数据，并对完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像。由于实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据所包含的信息量，远大于实采基础数据所包含的信息量，因此基于实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据所确定的未采样数据的准确性，远大于仅基于实采基础数据所确定的未采样数据的准确性，进而可以提高磁共振电影成像的图像质量，使其具有较高的信噪比和时空分辨率，以用于临床诊断。
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电影成像方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的数据扩展示意图；
图3A是本发明实施例一提供的基于现有技术的磁共振电影成像方法重建出的磁共振电影图像；
图3B是本发明实施例一提供的用于评价现有技术的磁共振电影成像方法的噪声放大程度的定量指标示意图；
图4A是本发明实施例一提供的磁共振电影成像方法重建出的磁共振电影图像；
图4B是本发明实施例一提供的用于评价磁共振电影成像方法的噪声放大程度的定量指标示意图；
图5是本发明实施例二提供的磁共振电影成像装置的结构框图；
图6是本发明实施例三提供的计算机设备的结构框图。
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电影成像方法的流程图。本实施例的技术方案适用于快速获取高质量的磁共振电影图像的情况。该方法可以由本发明实施例提供的磁共振电影成像装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并配置在处理器中应用。该方法具体包括如下步骤：
S101、将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，其中，磁共振数据还包括线圈方向的数据。
用于磁共振电影成像的磁共振数据通常是四维数据，比如磁共振心脏电影成像，这四维包括相位编码方向、频率编码方向、线圈方向以及时间。将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对该实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，如图2所示。
S102、分别求取实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，其中，虚拟高阶数据至少包括虚拟二阶数据。
为了提高未采样数据的准确性，本实施例还分别求取实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，如图2所示。为了便于描述，本实施例将实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据作为中间数据。由于虚拟共轭数据的数据量与实采基础数据的数据量相同，虚拟高阶数据至少包括虚拟二阶数据，因此实采基础数据的高阶虚拟数据的数据量至少为实采基础数据的数据量的一倍，虚拟共轭数据的虚拟高阶数据的数据量至少为虚拟共轭数据的数据量的一倍，因此中间数据的数据量至少为实采基础数据的数据量的四倍，这使得中间数据所包含的信息量远远大于实采基础数据所包括的数据量。
其中，本实施例通过非线性映射将实采基础数据和虚拟共轭数据分别映射到高维空间，以生成实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据。因此实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据均包含高维非线性信息，可以更好地表征实采基础数据和未采样数据之间由采样噪声导致的非线性关系。
需要说明的是，本实施例采用现有技术模式识别领域的非线性映射方法即可，在此不予赘述。
S103、根据实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据确定未采样数据。
本实施例基于目标数据，通过TGRAPPA算法确定未采样数据，具体为：
通过
Figure BDA0001865202430000061
建立实采基础数据与未采样数据之间的线性关系，并基于最小二乘法确定该线性关系中w的最优解，其中，矩阵S为实采基础数据，矩阵T为训练数据，且该训练数据对应未采样数据；将w作为TGRAPPA算法在重建过程中的实采基础数据与未采样数据之间的权重，则未采样数据为：
Figure BDA0001865202430000071
其中，j为未采样数据所在线圈标号，l为实采基础数据所在线圈标号，s为未采样数据周围的实采基础数据在采样空间内的标号，t为未采样数据标号，ks为未采样数据周围的实采基础数据在采样空间的物理坐标，kt为未采样数据在采样空间的物理坐标。虽然TGRAPPA算法仍为线性模型，未采样数据与实采基础数据之间还是线性关系，但由于虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟共轭数据的引入，增加了用于预测未采样数据的数据量以及信息量，进而能够提高未采样数据的准确性。另外，由于实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟共轭数据均为非线性数据，非线性信息的引入可有效改善TGRAPPA算法的状态数，进而抑制重建过程中的噪声放大，以及提高未采样数据的准确性。
S104、将实采基础数据和未采样数据沿线圈方向组合成完整数据，并对完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像。
未采样数据确定后，将未采样数据和实采基础数据沿线圈方向组合成完整数据，然后对完整数据进行磁共振重建以生成磁共振电影图像，具体为：根据完整数据，基于逆傅里叶变换确定每个线圈的线圈图像；将所有线圈图像通过平方和开根号方法(Sum OfSquare，简称SOS)得到磁共振电影图像。
示例性的，以四倍加速的欠采方式采集健康志愿者用于磁共振心脏电影成像的磁共振数据(时间分辨率72毫秒，空间分辨率1.38毫米，28通道心脏线圈)。图3A为当前商用磁共振电影成像方法重建出的电影图像，该方法重建过程中的噪声放大程度的定量指标g-factor map(噪声放大因子分布图)如图3B所示，最大值为5.9，均值为2.8。图4A为本发明实施例所述的磁共振电影成像方法重建出的电影图像，该方法重建过程中的噪声放大程度的定量指标g-factor map(噪声放大因子分布图)如图4B所示，最大值为4.1，均值为1.9，相较于现有技术，评价重建过程中噪声放大程度的定量指标在二维图像中的均值从2.8下降至1.9，下降幅度达到了33％左右。由此可知，本实施例所述的磁共振电影成像方法显著抑制了图像重建过程中的噪声放大，提高了磁共振电影图像的信噪比，并改善了图像细节的清晰度。
本实施例提供的磁共振电影成像方法的技术方案，将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，其中，磁共振数据还包括线圈方向的数据；分别求取实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，其中，虚拟高阶数据至少包括虚拟二阶数据；根据实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据确定未采样数据；将实采基础数据和未采样数据沿线圈方向组合成完整数据，并对完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像。由于实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据所包含的信息量，远大于实采基础数据所包含的信息量，因此基于实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据所确定的未采样数据的准确性，远大于仅基于实采基础数据所确定的未采样数据的准确性，进而可以提高磁共振电影成像的图像质量，使其具有较高的信噪比和时空分辨率，以用于临床诊断。
实施例二
图5是本发明实施例二提供的磁共振电影成像装置的结构框图。该装置用于执行上述任意实施例所提供的磁共振电影成像方法，该装置可选为软件或硬件实现。该装置包括：
虚拟共轭数据模块11，用于将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对所述实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，其中，所述磁共振数据还包括线圈方向的数据；
虚拟高阶数据模块12，用于分别求取所述实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，其中，所述虚拟高阶数据至少包括虚拟二阶数据；
未采样数据确定模块13，用于根据所述实采基础数据、所述虚拟共轭数据、所述实采基础数据的虚拟高阶数据以及所述虚拟共轭数据的虚拟高阶数据确定未采样数据；
图像重建模块14，用于将所述实采基础数据和所述未采样数据沿线圈方向组合成完整数据，并对所述完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像。
本实施例提供的磁共振电影成像装置的技术方案，通过虚拟共轭数据模块将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，其中，磁共振数据还包括线圈方向的数据；基于未采样数据确定模块通过虚拟高阶数据模块分别求取实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，其中，虚拟高阶数据至少包括虚拟二阶数据；根据实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据确定未采样数据；通过图像重建模块将实采基础数据和未采样数据沿线圈方向组合成完整数据，并对完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像。由于实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据所包含的信息量，远大于实采基础数据所包含的信息量，因此基于实采基础数据、虚拟共轭数据、实采基础数据的虚拟高阶数据以及虚拟共轭数据的虚拟高阶数据所确定的未采样数据的准确性，远大于仅基于实采基础数据所确定的未采样数据的准确性，进而可以提高磁共振电影成像的图像质量，使其具有较高的信噪比和时空分辨率，以用于临床诊断。
其中，虚拟高阶数据模块具体为：通过非线性映射将实采基础数据和虚拟共轭数据分别映射到高维空间，以生成实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据。
本发明实施例所提供的磁共振电影成像装置可执行本发明任意实施例所提供的磁共振电影成像方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图6为本发明实施例三提供的计算机设备的结构框图，如图6所示，该计算机设备包括处理器201、存储器202、输入装置203以及输出装置204；计算机设备中处理器201的数量可以是一个或多个，图6中以一个处理器201为例；设备中的处理器201、存储器202、输入装置203以及输出装置204可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器202作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的磁共振电影成像方法对应的程序指令/模块(例如，虚拟共轭数据模块11、虚拟高阶数据模块12、未采样数据确定模块13以及图像重建模块14)。处理器201通过运行存储在存储器202中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的磁共振电影成像方法。
存储器202可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器202可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器202可进一步包括相对于处理器201远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置203可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
输出装置204可包括显示屏等显示设备，例如，用户终端的显示屏。
实施例四
本发明实施例四还提供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电影成像方法，该方法包括：
将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对所述实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，其中，所述磁共振数据还包括线圈方向的数据；
分别求取所述实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，其中，所述虚拟高阶数据至少包括虚拟二阶数据；
根据所述实采基础数据、所述虚拟共轭数据、所述实采基础数据的虚拟高阶数据以及所述虚拟共轭数据的虚拟高阶数据确定未采样数据；
将所述实采基础数据和所述未采样数据沿线圈方向组合成完整数据，并对所述完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像。
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电影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电影成像方法。
值得注意的是，上述磁共振电影成像装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
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)

1.一种磁共振电影成像方法，其特征在于，包括：
将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对所述实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，其中，所述磁共振数据还包括线圈方向的数据；
分别求取所述实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，其中，所述虚拟高阶数据至少包括虚拟二阶数据；
根据所述实采基础数据、所述虚拟共轭数据、所述实采基础数据的虚拟高阶数据以及所述虚拟共轭数据的虚拟高阶数据确定未采样数据；
将所述实采基础数据和所述未采样数据沿线圈方向组合成完整数据，并对所述完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别求取所述实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，包括：
通过非线性映射将所述实采基础数据和所述虚拟共轭数据分别映射到高维空间，以生成所述实采基础数据的虚拟高阶数据和所述虚拟共轭数据的虚拟高阶数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述实采基础数据、所述虚拟共轭数据、所述实采基础数据的虚拟高阶数据以及所述虚拟共轭数据的虚拟高阶数据来重建未采样数据，包括：
基于所述实采基础数据、所述虚拟共轭数据、所述实采基础数据的虚拟高阶数据以及所述虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，通过TGRAPPA算法确定未采样数据。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述实采基础数据、所述虚拟共轭数据、所述实采基础数据的虚拟高阶数据以及所述虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，通过并行成像的TGRAPPA算法来重建未采样数据，包括：
通过
Figure FDA0001865202420000022
建立所述实采基础数据与未采样数据之间的线性关系，并基于最小二乘法确定该线性关系中的w的最优解，其中，矩阵S为实采基础数据，矩阵T为训练数据，且该训练数据对应未采样数据；
将w作为TGRAPPA算法重建过程中实采基础数据与未采样数据之间的权重，则未采样数据为：
Figure FDA0001865202420000021
其中，j为未采样数据所在线圈标号，l为实采基础数据所在线圈标号，s为未采样数据周围的实采基础数据在采样空间内的标号，t为未采样数据标号，ks为未采样数据周围的实采基础数据在采样空间的物理坐标，kt为未采样数据在采样空间的物理坐标。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像，包括：
根据所述完整数据，基于逆傅里叶变换确定每个线圈的线圈图像；
将所有线圈图像通过平方和开根号方法得到磁共振电影图像。
6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述磁共振数据的欠采倍数至少为4。
7.一种磁共振电影成像装置，其特征在于，包括：
虚拟共轭数据模块，用于将磁共振数据在相位编码方向和频率编码方向的数据作为实采基础数据，并通过共轭转置对所述实采基础数据进行扩展以得到虚拟共轭数据，其中，所述磁共振数据还包括线圈方向的数据；
虚拟高阶数据模块，用于分别求取所述实采基础数据的虚拟高阶数据和虚拟共轭数据的虚拟高阶数据，其中，所述虚拟高阶数据至少包括虚拟二阶数据；
未采样数据确定模块，用于根据所述实采基础数据、所述虚拟共轭数据、所述实采基础数据的虚拟高阶数据以及所述虚拟共轭数据的虚拟高阶数据确定未采样数据；
图像重建模块，用于将所述实采基础数据和所述未采样数据沿线圈方向组合成完整数据，并对所述完整数据进行磁共振图像重建以生成磁共振电影图像。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述虚拟高阶数据模块具体为：通过非线性映射将所述实采基础数据和所述虚拟共轭数据分别映射到高维空间，以生成所述实采基础数据的虚拟高阶数据和所述虚拟共轭数据的虚拟高阶数据。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6任一所述的磁共振电影成像方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，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如权利要求1-6任一所述的磁共振电影成像方法。
CN201811352417.9A 2018-11-14 2018-11-14 磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质 Active CN111192663B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811352417.9A CN111192663B (zh) 2018-11-14 2018-11-14 磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质
PCT/CN2018/121403 WO2020098047A1 (zh) 2018-11-14 2018-12-17 磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811352417.9A CN111192663B (zh) 2018-11-14 2018-11-14 磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111192663A true CN111192663A (zh) 2020-05-22
CN111192663B CN111192663B (zh) 2021-08-31

Family

ID=70708965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811352417.9A Active CN111192663B (zh) 2018-11-14 2018-11-14 磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111192663B (zh)
WO (1) WO2020098047A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021253671A1 (zh) * 2020-06-18 2021-12-23 中国科学院深圳先进技术研究院 磁共振电影成像方法、装置、成像设备及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102435966A (zh) * 2011-09-02 2012-05-02 中国科学院深圳先进技术研究院 三维磁共振成像方法及系统
CN104337517A (zh) * 2014-10-20 2015-02-11 中国科学院深圳先进技术研究院 功能磁共振成像方法和装置
US20160104279A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Cedars-Sinai Medical Center Method and system for "push-button" comprehensive cardiac mr examination using continuous self-gated 3d radial imaging
CN106108903A (zh) * 2016-08-08 2016-11-16 江苏大学 一种改进的并行磁共振图像重建方法
CN106339982A (zh) * 2016-08-24 2017-01-18 深圳先进技术研究院 快速磁共振心脏实时电影成像方法及系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1799498B (zh) * 2004-12-31 2010-04-28 西门子（中国）有限公司 磁共振成像快速广义自校准并行采集图像重建方法
US7903858B2 (en) * 2006-11-03 2011-03-08 Siemens Aktiengesellschaft Practical image reconstruction for magnetic resonance imaging
CN101975935B (zh) * 2010-09-03 2012-12-05 杭州电子科技大学 一种基于部分回波压缩感知的快速磁共振成像方法
CN103006217B (zh) * 2012-12-21 2016-05-25 中国科学院深圳先进技术研究院 一种心脏磁共振实时电影成像方法、系统
CN103340628B (zh) * 2013-06-28 2015-07-29 中国科学院深圳先进技术研究院 心脏实时电影成像图像处理方法和系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102435966A (zh) * 2011-09-02 2012-05-02 中国科学院深圳先进技术研究院 三维磁共振成像方法及系统
US20160104279A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-14 Cedars-Sinai Medical Center Method and system for "push-button" comprehensive cardiac mr examination using continuous self-gated 3d radial imaging
CN104337517A (zh) * 2014-10-20 2015-02-11 中国科学院深圳先进技术研究院 功能磁共振成像方法和装置
CN106108903A (zh) * 2016-08-08 2016-11-16 江苏大学 一种改进的并行磁共振图像重建方法
CN106339982A (zh) * 2016-08-24 2017-01-18 深圳先进技术研究院 快速磁共振心脏实时电影成像方法及系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MARTIN BLAIMER等: "Virtual Coil Concept for Improved Parallel MRI Employing Conjugate Symmetric Signals", 《MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE》 *
YUCHOU CHANG等: "Nonlinear GRAPPA: A Kernel Approach to Parallel MRI Reconstruction", 《MAGNETIC RESONANCE IN MEDICINE》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021253671A1 (zh) * 2020-06-18 2021-12-23 中国科学院深圳先进技术研究院 磁共振电影成像方法、装置、成像设备及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020098047A1 (zh) 2020-05-22
CN111192663B (zh) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110533609B (zh) 适用于内窥镜的图像增强方法、装置和存储介质
CN110060313B (zh) 一种图像伪影校正方法和系统
CN109709503B (zh) 一种磁共振系统控制方法、磁共振系统、计算机设备
WO2018161775A1 (zh) 一种用于图像处理的神经网络模型的训练方法、装置和存储介质
CN110495872B (zh) 基于图片及心搏信息的心电分析方法、装置、设备及介质
CN111353947A (zh) 磁共振并行成像方法及相关设备
CN109658468B (zh) 磁共振参数成像方法、装置、设备及存储介质
CN111369562B (zh) 图像处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN111383741B (zh) 医学成像模型的建立方法、装置、设备及存储介质
CN111368849A (zh) 图像处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN111178499B (zh) 一种基于生成对抗网络改进的医学图像超分辨率方法
JP2023513191A (ja) 磁気共鳴ｃｅｓｔ結像周波数ドリフト補正方法、装置、媒体及び結像デバイス
WO2021098690A1 (zh) 定量磁共振成像参数确定方法、装置、设备及存储介质
CN111192663B (zh) 磁共振电影成像方法、装置、设备和存储介质
CN111383742A (zh) 一种医学成像模型的建立方法、装置、设备及存储介质
JP2023545859A (ja) 電気インピーダンスイメージング方法、システム、記憶媒体および電子機器
CN104182931B (zh) 超分辨率方法和装置
Zhu et al. Feedback attention network for cardiac magnetic resonance imaging super-resolution
CN109118526A (zh) 一种基于虚拟现实的老年痴呆图像分析系统及分析方法
CN114388145A (zh) 一种在线问诊方法和装置
CN103236049B (zh) 基于序列相似性插值的部分k空间图像重构方法
CN112669450A (zh) 人体模型构建方法和个性化人体模型构建方法
CN112767314A (zh) 医学图像处理方法、装置、设备及存储介质
CN111951311B (zh) 图像配准方法、计算机设备和存储介质
CN109765513B (zh) 用于产生磁共振场图的方法、装置及计算机设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant