【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及mri(magnetic resonance imaging，磁共振成像)，特别是非笛卡尔轨迹堆叠重建方法、装置及mri系统。
技术介绍
1、星形堆叠(stack-of-stars)，或称径向堆叠(stack-of-radial)，是mri中使用的一种3d(三维)轨迹，是一种3d非笛卡尔轨迹。它结合了平面内径向采样和层方向的直线采样(即笛卡尔采样)。使用这种轨迹的序列通常被称为starvibe(star volumeinterpolated breath-hold examination，星形容积插值屏息检查)序列。
2、图1为常规的笛卡尔(cartesian)坐标系和星形堆叠轨迹的示例图，其中，11为常规的笛卡尔坐标系，如11所示，笛卡尔坐标系中，在每一层的平面内分布着多根互相平行的采集线，每一根采集线上均匀分布着多个采集点，每个采集点位于一个笛卡尔网格上；12为星形堆叠的轨迹，如12所示，在每一层的平面内径向分布着多根采集线，所有采集线都从该层的中心出发，到该层的边缘结束，不同层的同一位置的采集线互相平行。其中，x方向为读出方向，y方向为相位编码方向，z方向为选层方向。
3、在磁共振成像的实际应用场景中，总是要求进行更快的扫描。一种常见的方法是跳过一些采集线，使用适当的方法用欠采样的数据集重建图像。作为三维非笛卡尔轨迹，星形堆叠可能在平面内和/或层方向上采样不足，这两者通常都需要三维非笛卡尔重建方法。
4、三维非笛卡尔grappa(generalized auto calib
5、基于三维sense(sensitivity enconding，敏感度编码成像)的算法是另一种常见的替代方案。它显式使用线圈灵敏度图来重建图像，线圈灵敏度图通常通过校准扫描提取。sense算法的主要问题是，与grappa算法相比，它对混叠伪影非常敏感，图像边缘上的混叠会导致中心出现伪影。为了避免这个问题，通常使用更大的fov(field of view，视野)或过采样或饱和带来消除混叠，但这样会增加采集时间。
6、spirit(iterative self-consistent parallel imaging reconstruction fromarbitrary k-space，任意k空间迭代自一致性并行成像重建)算法和衍生的espirit(aneigenvalue approach to spirit，利用特征值的spirit)算法也可以用于三维非笛卡尔重建。它们可以以迭代的方式重建缺失的k空间线(grappa类型)或重建全采样图像(sense类型)。通常，一些超参(如：正则化强度)必须根据经验来决定，且重建时间将比直接方法或多或少更长，具体的重建时间取决于迭代次数。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术实施例一方面提出了非笛卡尔轨迹堆叠重建方法和装置，以减少由层方向欠采样的非笛卡尔轨迹堆叠采集方式采集的成像数据重建得到的mr图像中的混叠伪影，并降低重建计算量，提高重建速度；另一方面提出了mri系统，以减少由层方向欠采样的非笛卡尔轨迹堆叠采集方式采集的成像数据重建得到的mr图像中的混叠伪影，并降低重建计算量，提高重建速度。
2、一种非笛卡尔轨迹堆叠重建方法，该方法包括：
3、采用非笛卡尔轨迹堆叠采集方式采集目标部位的三维成像数据，其中，在每一层的平面内进行全采样，在层方向进行欠采样，将采集的三维成像数据填充到三维k空间中，得到层方向欠采样的三维k空间成像数据集；
4、采集目标部位的三维笛卡尔校准数据，将采集的三维笛卡尔校准数据填充到三维k空间中，得到三维k空间笛卡尔校准数据集；
5、将层方向欠采样的三维k空间成像数据集中的每层的成像数据分别映射到笛卡尔网格，得到层方向欠采样的三维k空间笛卡尔成像数据集；
6、采用三维k空间笛卡尔校准数据集拟合得到广义自校准并行采集grappa内核；
7、采用grappa内核对层方向欠采样的三维k空间笛卡尔成像数据集进行重建，得到全采样的三维k空间成像数据集；
8、根据全采样的三维k空间成像数据集得到重建的磁共振mr图像。
9、所述将层方向欠采样的三维k空间成像数据集中的每层的成像数据分别映射到笛卡尔网格，包括：
10、使用数据驱动的网格算法，将层方向欠采样的三维k空间成像数据集中的每层的成像数据分别插值到笛卡尔网格；或者，
11、对层方向欠采样的三维k空间成像数据集中的每层的成像数据进行二维非均匀快速傅里叶变换nuff，得到图像，再对图像进行快速傅里叶变换，得到二维k空间笛卡尔数据。
12、所述使用数据驱动的网格算法，将层方向欠采样的三维k空间成像数据集中的每层的成像数据分别插值到笛卡尔网格之前，进一步包括：
13、采用径向密度补偿算法将位于三维k空间中心区域的成像数据的信号幅度调低，将位于三维k空间边缘区域的成像数据的信号幅度调高。
14、所述采用非笛卡尔轨迹堆叠采集方式采集目标部位的三维成像数据，包括：
15、对目标部位的不同层采用相同的采集轨迹类型；或者，
16、对目标部位的不同层采用不同的采集轨迹类型；
17、且，当对目标部位的不同层采用不同的采集轨迹类型时，不同层的采集轨迹对齐或者不对齐。
18、所述非笛卡尔轨迹堆叠为星形堆叠，或者螺旋堆叠。
19、所述层方向欠采样的三维k空间成像数据集对应的三维k空间和所述三维k空间笛卡尔校准数据集对应的k空间在每个方向上的单位坐标的大小相同；
20、且，所述将采集的三维笛卡尔校准数据填充到三维k空间中，包括：
21、将采集的三维笛卡尔校准数据填充到三维k空间的中心区域。
22、一种非笛卡尔轨迹堆叠重建装置，该装置包括：
23、成像数据采集模块，用于采用非笛卡尔轨迹堆叠采集方式采集目标部位的三维成像数据，其中，在每一层的平面内进行全采样，在层方向进行欠采样，将采集的三维成像数据填充到三维k空间中，得到层方向欠采样的三维k空间成像数据集；
24、校准数据采集模块，用于采集目标部位的三维笛卡尔校准数据，将采集的三维笛卡尔校准数据填充到三维k空间中，得到三维k空间笛卡尔校准数据集；
25、映射模块，用于将层方向欠采样的三维k空间成像数据集中的每层的成像数据分别映射到笛卡尔网格，将所有成像数据映射完毕，得到层方向欠本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种非笛卡尔轨迹堆叠重建方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将层方向欠采样的三维K空间成像数据集中的每层的成像数据分别映射到笛卡尔网格，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用数据驱动的网格算法，将层方向欠采样的三维K空间成像数据集中的每层的成像数据分别插值到笛卡尔网格之前，进一步包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用非笛卡尔轨迹堆叠采集方式采集目标部位的三维成像数据，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非笛卡尔轨迹堆叠为星形堆叠，或者螺旋堆叠。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层方向欠采样的三维K空间成像数据集对应的三维K空间和所述三维K空间笛卡尔校准数据集对应的K空间在每个方向上的单位坐标的大小相同；
7.一种非笛卡尔轨迹堆叠重建装置(70)，其特征在于，该装置(70)包括：
8.根据权利要求7所述的装置(70)，其特征在于，所述映射模块(73)将层方向欠采样的三维K空间成像数据
9.根据权利要求7所述的装置(70)，其特征在于，所述成像数据采集模块(71)得到的层方向欠采样的三维K空间成像数据集对应的三维K空间和所述校准数据采集模块(72)得到的三维K空间笛卡尔校准数据集对应的K空间在每个方向上的单位坐标的大小相同，且，
10.一种磁共振成像MRI系统，其特征在于，该MRI系统包括如权利要求7至9任一所述的非笛卡尔轨迹堆叠重建装置(70)。
...【技术特征摘要】
1.一种非笛卡尔轨迹堆叠重建方法，其特征在于，该方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将层方向欠采样的三维k空间成像数据集中的每层的成像数据分别映射到笛卡尔网格，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述使用数据驱动的网格算法，将层方向欠采样的三维k空间成像数据集中的每层的成像数据分别插值到笛卡尔网格之前，进一步包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用非笛卡尔轨迹堆叠采集方式采集目标部位的三维成像数据，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述非笛卡尔轨迹堆叠为星形堆叠，或者螺旋堆叠。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述层方向欠采样的三维k空间成像数据集对应的三维k空间和所述三...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖楠，董芳，刘薇，
申请(专利权)人：西门子深圳磁共振有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。