一种径向黄金角磁共振心脏电影成像方法、装置和设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种径向黄金角磁共振心脏电影成像方法、装置和设备。其中，方法包括：获取目标对象的预设通道数的径向黄金角采样的磁共振K空间数据；对所述K空间数据进行重排列得到预设帧数欠采样K空间数据；将所述预设帧数欠采样K空间数据同时输入至交叉域图像重建网络，以获取目标图像。本发明专利技术实施例解决了基于径向黄金角采样数据进行图像重建过程耗时长的问题；可以实现缩短对基于径向黄金角采样的心脏磁共振数据进行图像重建的时间，并提升重建图像的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种径向黄金角磁共振心脏电影成像方法、装置和设备
本专利技术实施例涉及医学成像技术，尤其涉及一种径向黄金角磁共振心脏电影成像方法、装置和设备。
技术介绍
磁共振心脏电影成像是一种非侵入式的成像技术，能够用于评估心功能，室壁运动异常等，为心脏临床诊断提供丰富的信息。然而，由于磁共振物理及硬件、和心脏运动周期时长的制约，磁共振心脏电影成像往往时间和空间分辨率受限，无法准确评估部分心脏疾病，如心率不齐等的心功能情况。因此，在保证成像质量的前提下，利用快速成像方法提高磁共振心脏电影成像的时间和空间分辨率是十分重要的。目前，常用的加速磁共振心脏电影成像的方法，包括并行成像(ParallelImaging，PI)和压缩感知(CompressedSensing，CS)技术，此类方法利用了数据的空间信息，来填充欠采的K空间数据。为了获得更高加速倍数，联合压缩感知和并行成像的稀疏感知技术被提出。后来，径向黄金角稀疏并行技术将这一思想扩展到了径向黄金角采样模式下，并成功应用在自由呼吸腹部磁共振成像、小儿体磁共振成像、乳房磁共振成像、颈部磁共振成像等诸多领域。然而，径向黄金角稀疏并行技术仍然存在一定程度的运动模糊，尤其是在病人或者年长者中。运动状态维-径向黄金角稀疏并行技术对运动状态进行重建，有效地缓解了运动模糊。但是，运动状态维-径向黄金角稀疏并行技术对重排列后的数据帧逐帧进行处理，成像过程较慢，耗时长。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种径向黄金角磁共振心脏电影成像方法、装置和设备，以实现缩短对基于径向黄金角采样的心脏磁共振数据进行图像重建的时间，并提升重建图像的质量。第一方面，本专利技术实施例提供了一种径向黄金角磁共振心脏电影成像方法，该方法包括：获取目标对象的预设通道数的径向黄金角采样的磁共振K空间数据；对所述K空间数据进行重排列得到预设帧数欠采样K空间数据；将所述预设帧数欠采样K空间数据同时输入至交叉域图像重建网络，以获取目标图像。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种径向黄金角磁共振心脏电影成像装置，该装置包括：数据获取模块，用于获取目标对象的预设通道数的径向黄金角采样的磁共振K空间数据；数据预处理模块，用于对所述K空间数据进行重排列得到预设帧数欠采样K空间数据；图像重建模块，用于将所述预设帧数欠采样K空间数据同时输入至交叉域图像重建网络，以获取目标图像。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种磁共振扫描系统，所述磁共振扫描系统包括：扫描设备、治疗床及计算机设备；其中，所述计算机设备包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本专利技术任一实施例所述的径向黄金角磁共振心脏电影成像方法。第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如专利技术实施例中任一所述的径向黄金角磁共振心脏电影成像方法。本专利技术实施例通过对获取到的目标对象的预设通道数的径向黄金角采样的磁共振K空间数据进行重新排列，得到预设帧数欠采样K空间数据，然后将欠采样K空间数据输入到交叉域图像重建网络中，得到重建后的目标图像，解决了现有技术中对径向黄金角采样的磁共振数据进行图像重建耗时较长的问题；可以实现缩短对基于径向黄金角采样的心脏磁共振数据进行图像重建的时间，并提升重建图像的质量。附图说明图1是本专利技术实施例一中的径向黄金角磁共振心脏电影成像方法的流程图；图2是本专利技术实施例一中的径向黄金角采集轨迹示意图；图3是本专利技术实施例一中的叉域图像重建网络结构示意图；图4是本专利技术实施例一中的第一频率域子网络的结构示例图；图5是本专利技术实施例一中的第二频率域子网络的结构示例图；图6是本专利技术实施例二中的径向黄金角磁共振心脏电影成像装置的结构示意图；图7是本专利技术实施例三中的磁共振系统的结构示意图；图8是本专利技术实施例三中的磁共振系统中计算机设备的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1为本专利技术实施例一提供的径向黄金角磁共振心脏电影成像方法的流程图，本实施例可适用于根据径向黄金角采样数据进行磁共振心脏电影成像的情况，该方法可以由径向黄金角磁共振心脏电影成像装置实现，具体可通过电子设备中的软件和/或硬件来实施，其中，电子设备可以是磁共振扫描仪。如图1所示，径向黄金角磁共振心脏电影成像方法具体包括：S110、获取目标对象的预设通道数的径向黄金角采样的磁共振K空间数据。其中，目标对象可以是人或者是动物，当其需要对心脏疾病进行诊断或是心脏功能评估时，则成为磁共振扫描仪的扫描目标对象。磁共振扫描仪采集数据时，通常会多个线圈同时采集数据，从而获取目标对象不同角度的心脏磁共振数据，线圈数量根据磁共振扫描仪的设置而确定。具体的，多个线圈对应多个通道，即磁共振扫描仪采集的是多通道K空间数据，K空间也叫傅里叶空间，是带有空间定位编码信息的磁共振信号原始数字数据的填充空间，每一幅磁共振图像都有其相应的K空间数据点阵。当采集数据是在径向黄金角度的采样数据时，那么便可以得到目标对象的预设通道数的径向黄金角采样的磁共振K空间数据。在径向采集中，采样轨迹通常是从k空间的中心开始到k空间边缘，或者是从k空问的一个边缘开始沿直径方向进行直至另一个边缘，在本申请中，以第二种采样轨迹为例进行说明。径向黄金角方向的数据采集轨迹可参考图2所示的径向黄金角采集轨迹示意图，径向黄金角采集每次均旋转固定角度111.25度，这个数值是基于黄金分割比例计算得到的，因此被称为黄金角。径向黄金角采集数据的好处是使得采样过程中的任意时刻的k空间都呈现出采样比较均匀的状态，这对于利用任意数量采样线的数据进行图像重建。S120、对所述K空间数据进行重排列得到预设帧数欠采样K空间数据。具体的，对K空间数据进行重排列得到预设帧数欠采样K空间数据，可以是将所述K空间数据进行平均分配，使每帧欠采样K空间数据包含相同数量采样线对应的所述K空间数据。示例性的，假设每条采样线上有256个采样数据，将每条采样线的采样数据以列的方式进行排列，总共有1000条采样线，那么经过排列后的所有采样数据有256*1000个数据，若以每20条采样线的数据进行分割得到欠采样的K空间数据，那么可以得到50帧256*20的欠采样K空间数据。在另一种优选的实施方式中，对K空间数据进行重排列得到预设帧数欠采样K空间数据，还可以是根据所述目标对象的运动状态将所述K空间数据非均匀的分为预设帧数欠采样K空间数据，所述运动状态包括所述目标对象的呼吸频率或心跳频率。例如，在采集数据的过程中，目标对象的心脏会随着呼吸的节奏进行收缩和舒张，若有30条采样线数据是在心脏收缩时采集到的，20条采样线数据是在心脏舒张时采集到的，那么可以先以256*30的数据排列为一帧欠采样K空间数据，再以256*20的数据排列为一帧欠采样K空间数据，然后重复上述数据排列过程，直到获取所有的欠采样K空间数据。根据目标对象的对运动状态进行数据重新排列，有效地缓解了运动模糊引起的图像伪影等噪声。S130、将所述预设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种径向黄金角磁共振心脏电影成像方法，其特征在于，包括：获取目标对象的预设通道数的径向黄金角采样的磁共振K空间数据；对所述K空间数据进行重排列得到预设帧数欠采样K空间数据；将所述预设帧数欠采样K空间数据同时输入至交叉域图像重建网络，以获取目标图像。

【技术特征摘要】
1.一种径向黄金角磁共振心脏电影成像方法，其特征在于，包括：获取目标对象的预设通道数的径向黄金角采样的磁共振K空间数据；对所述K空间数据进行重排列得到预设帧数欠采样K空间数据；将所述预设帧数欠采样K空间数据同时输入至交叉域图像重建网络，以获取目标图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述K空间数据进行重排列得到预设帧数欠采样K空间数据，包括：将所述K空间数据进行平均分配，使每帧欠采样K空间数据包含相同数量采样线对应的所述K空间数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述K空间数据进行重排列得到预设帧数欠采样K空间数据，包括：根据所述目标对象的运动状态将所述K空间数据非均匀的分为预设帧数欠采样K空间数据，所述运动状态包括所述目标对象的呼吸频率或心跳频率。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交叉域图像重建网络包括：频率域子网络和图像域子网络，其中，所述频率域子网络包括第一频率域子网络和第二频率域子网络。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述预设帧数欠采样K空间数据同时输入至交叉域图像重建网络，以获取目标图像，包括：将所述预设帧数欠采样K空间数据按照第一预设格式输入至第一频率域子网络，得到所述预设帧数欠采样K空间数据在通道-空间上的第一特征信息，同时，将所述预设帧数欠采样K空间数据按照第二预设格式输入至第二频率域子网络，得到所述预设帧数欠采样K空间数据在时间-空间上的第二特征信息；分别根据所述第一特征信息和所述第二特征信息进行图像重建得到第一重建图像和第二重建图像；...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁栋，朱燕杰，柯子文，刘新，郑海荣，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44