专利名称：磁共振快速成像方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及成像技术，特别是涉及一种磁共振快速成像方法和系统。
背景技术：
随着磁共振成像技术的发展，磁共振成像的速度将影响着磁共振成像技术的实际应用。压缩感知成像技术和并行成像技术是两种最为主要的加速磁共振成像的方案。其中，压缩感知成像技术是利用磁共振图像的稀疏性，通过欠采样的K空间数据重建图像，磁共振并行成像技术是通过多通道相控阵列线圈同时采集数据，并利用各线圈不同的敏感度将空间质子密度信息编码到采样数据中。然而，对于压缩感知成像技术而言，磁共振图像往往只是高度可压缩的，而并非严格稀疏的，这种稀疏性不足的状况将会导致重建的图像中产生不连续的伪影，从而大大限制了压缩感知成像技术的应用。对于并行成像技术而言，随着接收线圈个数的增加，各线圈的敏感度场将高度相关。这一特性将会放大采样数据中的噪声，限制并行成像技术在实际磁共振成像应用中的加速效果。
发明内容
基于此，有必要提供一种能在保证重建图像质量的同时提高成像速度的磁共振快速成像方法。此外，还有必要提供一种能在保证重建图像质量的同时提高成像速度的磁共振快速成像系统。一种磁共振快速成像方法，包括如下步骤目标图像表不为基于参考图像的图像/[目息与残余图像/[目息之和；依据参考先验信息构建图像模型，并通过所述图像模型捕获基于参考图像的图像信息；利用并行成像获得残余图像信息；通过所述多线圈模型系数和残余图像信息在稀疏变换域内的系数形成目标图像的稀疏表不;联合利用图像模型、并行成像和目标函数增强的稀疏性重建目标图像。在其中一个实施例中，所述通过参考先验信息构建图像模型，并通过所述图像模型捕获基于参考图像的图像信息的步骤为根据参考先验信息构建基函数；联合估计多线圈模型系数，进而得到所述构建的图像模型所表示的基于参考图像的图像信息。在其中一个实施例中，所述通过并行成像获得残余图像信息的步骤为通过多通道相控阵列线圈进行并行采样得到与所述基于参考图像的图像信息相匹配的残余图像信息。在其中一个实施例中，所述目标图像重建的步骤为依据多线圈图像模型、并行成像、稀疏采样理论构建重建方程；并采用基于凸集投影的迭代算法进行求解。一种磁共振快速成像系统，包括目标图像定义模块，用于将目标图像表示为基于参考图像的图像信息与残余图像之和；图像模型处理�？椋糜谝谰莶慰枷妊樾畔⒐菇ㄍ枷衲Ｐ停⑼ü鐾枷衲Ｐ筒痘窕诓慰纪枷竦耐枷裥畔ⅲ徊⑿谐上衲？椋糜诮胁⑿谐上竦玫讲杏嗤枷裥畔ⅲ幌∈璞硎灸？椋糜谕ü龆嘞呷δＰ拖凳筒杏嗤枷裥畔⒃谙∈璞浠挥蚰诘南凳纬赡勘晖枷竦南∈璞硎荆恢亟？椋糜诹侠猛枷衲Ｐ�、并行成像和目标函数增强的稀疏性重建目标图像。在其中一个实施例中，所述图像模型处理�？榘ü菇ǖピ糜诟莶慰枷妊樾畔⒐菇ɑ还兰频ピ糜诠兰贫嘞呷δＰ拖凳玫剿鐾枷衲Ｐ退硎镜幕诓慰纪枷竦耐枷裥畔�。在其中一个实施例中，所述并行成像�？橛糜谕ü嗤ǖ老嗫卣罅邢呷胁⑿胁裳玫接胨龌诓慰纪枷竦耐枷裥畔⑾嗥ヅ涞牟杏嗤枷裥畔ⅰＴ谄渲幸桓鍪凳├校鲋亟？榘ü菇ǖピ糜谝谰荻嘞呷ν枷衲Ｐ汀⒉⑿谐上�、稀疏采样理论构建重建方程。求解单元，用于通过基于凸集投影的迭代算法进行求解。上述磁共振快速成像方法和系统，将参考先验信息引入磁共振的快速成像中，通过参考先验信息构建图像模型，以捕获得到基于参考图像的图像信息，通过并行成像得到残余图像信息，并联合利用图像模型、并行成像和目标函数增强的稀疏性进行图像重建。由于并行成像技术仅用于重建残余图像信息，残余图像较好的空间稀疏性有效地缓解了并行成像系统的病态特性，减轻了并行成像过程中噪声的放大现象，进而能够在保证重建图像质量的同时提高成像速度。
图1为一个实施例中磁共振快速成像方法的流程图；图2为图1中通过参考先验信息构建图像模型，并通过图像模型捕获基于参考图像的图像信息的方法流程图；图3为图1中联合利用图像模型、并行成像和目标函数增强的稀疏性重建目标图像的方法流程图；图4为一个实施例中磁共振快速成像系统的结构示意图；图5为一个实施例中图像模型处理�？榈慕峁故疽馔迹煌�6为一个实施例中重建�？榈慕峁故疽馔�7为一个磁共振成像实验的重建结果对比图。
具体实施例方式如图1所示，在一个实施例中，一种磁共振快速成像方法，包括如下步骤:步骤S110，将目标图像表示为基于参考图像的图像信息与残余图像信息之和。步骤S130，依据参考先验信息构建图像模型，并通过图像模型捕获基于参考图像的图像信息。在一个实施例中，参考先验信息是可以预先扫描得到的。例如，在脑部动态对比度增强磁共振成像实验中，在注射对比介质之前，可以预先对脑部进行二维静态成像，所得到的参考图像即可作为参考先验信息。类似的成像应用还包括介入式成像、心脏电影成像、多对比度扫描等。本实施例中，图像模型(Generalized Series模型)能够有效地获取与参考图像之间变化光滑的信息部分(低频部分)。在并行成像中，Generalized Series (GS)模型可以
用来表示基于参考图像的多线圈图像函数信息，即
权利要求
1.一种磁共振快速成像方法，包括如下步骤: 将目标图像表示为基于参考图像的图像信息与残余图像信息之和； 依据参考先验信息构建图像模型，并通过所述图像模型捕获基于参考图像的图像信息； 利用并行成像获得残余图像信息； 通过所述多线圈模型系数和残余图像信息在稀疏变换域内的系数形成目标图像的稀疏表不; 联合利用图像模型、并行成像和目标函数增强的稀疏性重建目标图像。
2.根据权利要求1所述的磁共振快速成像方法，其特征在于，所述依据参考先验信息构建图像模型，并通过所述图像模型捕获基于参考图像的图像信息的步骤为: 根据参考先验信息构建基函数； 联合估计多线圈模型系数，进而得到所述图像模型所表示的基于参考图像的图像信息。
3.根据权利要求1所述的磁共振快速成像方法，其特征在于，所述利用并行成像获得残余图像信息的步骤为: 通过多通道相控阵列线圈进行并行采样，得到与所述基于参考图像的图像信息相匹配的残余图像信息。
4.根据权利要求1所述的磁共振快速成像方法，其特征在于，所述成像方法依据多线圈图像模型、并行成像、稀疏采样理论构建重建方程，并采用基于凸集投影的迭代算法进行求解。
5.一种磁共振快速成像系统，其特征在于，包括: 目标图像定义�？椋糜诮勘晖枷癖硎疚诓慰纪枷竦耐枷裥畔⒂氩杏嗤枷裰停� 图像模型处理�？椋糜谝谰莶慰枷妊樾畔⒐菇ㄍ枷衲Ｐ停⑼ü鐾枷衲Ｐ筒痘窕诓慰纪枷竦耐枷裥畔ⅲ� 并行成像�？椋糜诮胁⑿谐上竦玫讲杏嗤枷裥畔ⅲ� 稀疏表示�？椋糜谕ü龆嘞呷δＰ拖凳筒杏嗤枷裥畔⒃谙∈璞浠挥蚰诘南凳纬赡勘晖枷竦南∈璞硎荆� 重建模块，用于联合利用图像模型、并行成像和目标函数增强的稀疏性重建目标图像。
6.根据权利要求5所述的磁共振快速成像系统，其特征在于，所述图像模型处理�？榘�: 构建单元，用于根据参考先验信息构建基函数； 估计单元，用于估计多线圈模型系数，进而得到所述图像模型所表示的基于参考图像的图像信息。
7.根据权利要求5所述的磁共振快速成像系统，其特征在于，所述并行成像�？橛糜谕ü嗤ǖ老嗫卣罅邢呷胁⑿胁裳玫接胨龌诓慰纪枷竦耐枷裥畔⑾嗥ヅ涞牟杏嗤枷裣�。
8.根据权利要求5所述的磁共振快速成像系统，其特征在于，所述重建模块包括: 构建单元，用于依据多线圈图像模型、并行成像、稀疏采样理论构建重建方程。
求解单元，用于通过基于凸集投影的迭代算法进行求解。
全文摘要
本发明提供了一种磁共振快速成像方法和系统。所述方法包括目标图像表示为基于参考图像的图像信息与残余图像信息之和；依据参考先验信息构建图像模型，并通过所述图像模型捕获基于参考图像的图像信息；利用并行成像获得残余的图像信息；通过所述多线圈模型系数和残余图像信息在稀疏变换域内的系数形成目标图像的稀疏表示；联合利用图像模型、并行成像和目标函数增强的稀疏性重建目标图像。采用本发明能够在保证重建图像质量的同时提高成像速度；在相同的欠采样率的情况下，改善重建质量。
文档编号G01R33/561GK103076583SQ20121058479
公开日2013年5月1日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者彭玺, 梁栋, 刘新, 郑海荣 申请人:深圳先进技术研究院
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