[发明专利]一种实现水脂分离的磁共振成像方法

说明书

技术领域

本发明磁共振成像技术领域，特别是一种能够实现水脂分离的磁共振成像方法。

背景技术

在磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)中，由于人体内脂肪组织中的氢质子和其它组织中的氢质子所处的分子环境不同，使得它们的共振频率不相同；当脂肪和其它组织的氢质子同时受到射频脉冲激励后，它们的弛豫时间也不一样。在不同的回波时间采集信号，脂肪组织和非脂肪组织表现出不同的相位以及信号强度。

狄克逊(Dixon)法是在磁共振成像中用以产生纯水质子图像的方法，其基本原理是分别采集水和脂肪质子的同相位(In Phase)和反相位(Out phase)两种回波信号，两种不同相位的回波信号通过运算，各产生一幅纯水质子的图像和一幅纯脂肪质子的图像，从而在水质子图像上达到脂肪抑制的目的。

为了同时得到水和脂肪的图像，一种改进的三点Dixon法被广泛使用，该方法的原理是同时取得一幅同相位(或反相位)图像和两幅反相位(或同相位)图像，根据两幅反相位(或同相位)图像，求得磁场不均匀导致的附加相位，对两幅反相位(或同相位)图像进行相位校正，然后与同相位(或反相位)图像一起求得水的图像及脂肪的图像。

本领域具有多种与Dixon法相结合的k空间数据采集方法，例如：笛卡尔(Cartesian)轨迹采集、径向(radial)或螺旋(spiral)轨迹采集。其中，笛卡尔轨迹采集是指以笛卡尔轨迹来采集k空间数据，并利用快速傅立叶变换(FFT)来产生坐标空间的图像，然后根据所采集的图像来计算水和脂肪的图像。单点Dixon方法、两点Dixon方法、三点以及多点Dixon方法简单且节省时间，但是对运动伪影非常敏感，并且自旋回波序列对运动伪影也非常敏感，所以基于笛卡尔轨迹采集的Dixon方法所得到的图像中经常存在运动伪影。

在径向或螺旋轨迹采集方法中，k空间数据是以非笛卡尔轨迹来采集的，例如径向轨迹、或者螺旋轨迹。基于该采集方法，可以在图像域和k空间进行相位校正和化学位移校正，以避免重建后的图像模糊。此类方法的优点是，运动在重建后的图像中引入了模糊而不是伪影，这对识别图像中物体的影响较小，但是采用径向或螺旋轨迹采集通常会增加重建图像的计算复杂度，耗费较多时间。

如上所述，笛卡尔轨迹采集方法简单且节省时间，但是对刚体运动及脉动等运动非常敏感。径向或螺旋轨迹采集方法会将运动伪影转化为重建后图像中的模糊，但是计算复杂并且耗时严重。总之，上述两类方法都不能消除刚体运动伪影。

在发明人为汪坚敏和翁得河的中国专利申请200510008973.0中公开了一种水脂分离图像重建方法，该方法包括以下步骤：(1)取得一幅同相位图像和两幅反相位图像；(2)求各通道的数据线圈灵敏度分布；(3)合成各通道图像；(4)求两幅反相位图像的相位差；(5)检测同相位图像中的一些特征区域以作为修正相位的判据；以及(6)修正反相位图像的相位，计算出水和脂肪的图像。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种实现水脂分离的磁共振成像方法，用以降低成像过程中对运动伪影的敏感程度。

因此，本发明提供了一种实现水脂分离的磁共振成像方法，该方法包括：

利用BLADE轨迹采集一幅同相位图像原始数据和两幅反相位图像原始数据；

根据所述同相位图像原始数据重建同相位图像，并且利用所述同相位图像原始数据对所述反相位图像原始数据进行相位校正，并重建反相位图像；

根据所述同相位图像和反相位图像计算水和脂肪的图像。

优选地，对反相位图像原始数据进行相位校正包括：对反相位图像原始数据的数据带进行二维快速傅立叶变换；对同相位图像原始数据的相应数据带进行窗操作，并进行二维快速傅立叶变换，得到同相位图像的窗数据；从反相位图像原始数据的结果中去除所述同相位图像的窗数据的相位；对所得数据进行二维快速傅立叶逆变换。

进一步，在对反相位图像原始数据进行相位校正后，进行旋转校正、平移校正以及快速傅立叶变换。

优选地，重建同相位图像包括：对同相位图像原始数据进行相位校正、旋转校正、平移校正以及快速傅立叶变换。

优选地，对同相位图像原始数据进行相位校正包括：对同相位图像原始数据的数据带进行窗操作，并进行二维快速傅立叶变换，得到窗数据；对该数据带进行二维快速傅立叶变换，并从中去除所述窗数据的相位；对所得数据进行二维快速傅立叶逆变换。