一种腹部高清扩散磁共振成像方法技术

技术编号：42601218 阅读：18 留言：0更新日期：2024-09-03 18:12

一种腹部高清扩散磁共振成像方法，涉及扩散磁共振成像。提供无导航回波的腹部多激发平面回波扩散磁共振图像的重建方法。包括以下步骤：1）获取利用多激发平面回波序列采集的待重建腹部扩散磁共振数据；2）设计基于k空间分离引导重建的低秩重建模型；3）分离重建k空间中心低频数据，提取引导性重建子空间；4）将引导性重建子空间带入重建模型当中，利用交替方向乘子法求解模型，得到无运动伪影的腹部高清扩散磁共振重建图像。本方法通过空间分离重建提取引导性重建子空间，以子空间引导加速完整图像重建，实现了相较于传统低秩重建算法5到10倍的加速，同时重建图像更加清晰，信噪比更高。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及扩散磁共振成像，尤其是涉及无导航回波的腹部多激发平面回波扩散磁共振图像的一种腹部高清扩散磁共振成像方法。

技术介绍

1、扩散磁共振成像是一种无侵入式检测活体生物组织内水分子扩散的成像模式，对于研究和检测肝脏疾病，尤其在检测肿瘤患者的其他病变上发挥着重要的作用。常规单激发平面回波成像（ss-epi）是腹部扩散磁共振成像中的常用方法，通过在单次射频脉冲后进行多次梯度的反复切换获得完整k空间数据，再经过反傅里叶变换即可得到扩散图像。这种方法成像速度快，但因磁化率差异容易导致图像产生畸变，且图像分辨率和信噪比方面都受到限制。相比之下，多激发平面回波成像（ms-epi）通过多次激发进行k空间覆盖，以交错的方式沿相位编码方向进行k空间划分，这种方法在每次激发时k空间遍历速度更快，相较于单激发epi，可以使得图像分辨率更高、信噪比更低。但是，由于受试者运动引发的激发间相位变化会严重影响多激发epi的图像质量。

2、对于运动幅度小的、运动情况简单的成像部位，可以使用导航回波来解决激发间相位不同问题。然而，由于腹部器官运动频繁且幅度较大，通过额外采集导航回波的方案来克服腹部dwi中的激发间相位可能会导致实际运动与采集导航期间估计的运动不同，使得导航的矫正无效。

3、近年来，以muse为代表的基于无导航回波的多激发扩散成像的图像重建方法获得了广泛关注。然而，muse在脑部效果较好，但是在腹部难以重建高质量图像。基于结构化低秩矩阵的重建方法如mussels等方法在脑部也取得了较好的效果，但是在腹部重建中也难以获得

技术实现思路

1、本专利技术目的在于提供基于k空间分离引导重建的一种腹部高清扩散磁共振成像方法，实现快速、高质量的腹部高清扩散磁共振成像。

2、本专利技术包括以下步骤：

3、1）利用无导航回波的多激发平面回波序列采集待重建腹部扩散磁共振数据，用于腹部高清扩散成像重建；

4、2）设计基于k空间分离引导重建的低秩重建模型；

5、3）分离重建k空间中心低频数据，提取引导性重建子空间；

6、4）将步骤2）中基于k空间分离引导重建的低秩重建模型转化为增广拉格朗日形式，并将步骤3）获得的引导性重建子空间带入低秩重建模型的增广拉格朗日形式当中，利用交替方向乘子法进行初步引导求解；完成初步求解后，去除低秩重建模型的增广拉格朗日形式中引导性重建子空间约束，利用交替方向乘子法进行无引导求解，得到无运动伪影的腹部高清扩散磁共振重建图像。

7、在步骤1）中，利用无导航回波的多激发平面回波序列采集待重建腹部扩散磁共振数据<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>y</mi><mi>=</mi><mi>[</mi><msub><mi>y</mi><mn>11</mn></msub><mi>,</mi><mi>⋯</mi><mi>,</mi><msub><mi>y</mi><mrow><mn>1</mn><mi>c</mi></mrow></msub><mi>,</mi><msub><mi>y</mi><mn>21</mn></msub><mi>,</mi><mi>⋯</mi><mi>,</mi><msub><mi>y</mi><mi>sc</mi></msub><mi>,</mi><mi>⋯</mi><mi>,</mi><msub><mi>y</mi><mrow><mi>s</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mi>,</mi><mi>⋯</mi><mi>,</mi><msub><mi>y</mi><mi>sc</mi></msub><mi>]</mi></mstyle>，其中表示利用第c个通道采集的第s次激发的k空间数据，，，，表示复数集合，表示相乘；fe，pe，s和c分别表示读出编码数、相位编码数、激发次数和通道数。

8、在步骤2）中，所述低秩模型为：

9、(1)

10、其中，y表示待重建腹部扩散磁共振数据，<mstyle displaystyle="true" mathcolor="#000000"><mi>y</mi><mi>=</mi><mi>[</mi><msub><mi>y</mi><mn>11</mn></msub><mi>,</mi><mi>⋯</mi><mi>,</mi><msub><mi>y</mi><mrow><mn>1</mn><mi>c</mi></mrow></msub><mi>,</mi><msub><mi>y</mi><mn>21</mn></msub><mi>,</mi><mi>⋯</mi><mi>,</mi><msub><mi>y</mi><mi>sc</mi></msub><mi>,</mi><mi>⋯</mi><mi>,</mi><msub><mi>y</mi><mrow>&本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种腹部高清扩散磁共振成像方法，其特征在于以下步骤：

2.如权利要求1所述一种腹部高清扩散磁共振成像方法，其特征在于，在步骤1）中，所述利用无导航回波的多激发平面回波序列采集待重建腹部扩散磁共振数据，Y表示待重建腹部扩散磁共振数据，，其中,表示利用第c个通道采集的第s次激发的k空间数据，，，，表示复数集合，表示相乘；FE，PE，S，C分别表示读出编码数、相位编码数、激发次数和通道数。

3.如权利要求1所述一种腹部高清扩散磁共振成像方法，其特征在于，在步骤2）中，所述低秩重建模型为：

4.如权利要求1所述一种腹部高清扩散磁共振成像方法，其特征在于，在步骤3）中，

5.如权利要求1所述一种腹部高清扩散磁共振成像方法，其特征在于，在步骤4）中，所述得到无运动伪影的腹部高清扩散磁共振重建图像的具体步骤如下：

【技术特征摘要】

1.一种腹部高清扩散磁共振成像方法，其特征在于以下步骤：

2.如权利要求1所述一种腹部高清扩散磁共振成像方法，其特征在于，在步骤1）中，所述利用无导航回波的多激发平面回波序列采集待重建腹部扩散磁共振数据，y表示待重建腹部扩散磁共振数据，，其中,表示利用第c个通道采集的第s次激发的k空间数据，，，，表示复数集合，表示相乘；fe，pe，s，c分别表示读出编码数、相位编码...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈小波，韩明洋，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人