[发明专利]磁共振系统及其水脂分离成像方法、装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁共振系统，尤其涉及磁共振系统的水脂分离成像方法、装置。

背景技术

在磁共振成像中，人体组织中的脂肪中的氢质子和其它非脂肪中的氢质子所处的分子环境不同，使得它们的共振频率存在微小差异，称为化学位移。Dixon最早提出利用化学位移效应获得磁共振成像中的水图像和脂肪图像。Dixon方法的原理是假设人体中的每个体素只有水和脂肪两种成分，因而磁共振图像中的每个像素点由水的宏观磁化矢量和脂肪的宏观磁化矢量合成。根据化学位移原理，当水和脂肪中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，水和脂肪表现出不同的信号强度。因而在常规自旋回波序列基础上，通过调节不同的回波时间，可以在理论上精确地获得水和脂肪两个磁化矢量的任意夹角。

而实际工程应用中由于系统噪声、涡流效应、主磁场不均匀性、Maxwell伴随场以及人体组织之间、组织与空气之间磁导率变化等都会导致磁场不均匀，磁场的不均匀性又会引起相位的严重畸变，因此如何消除这些误差的影响成为Dixon算法成败的关键。

作为对Dixon方法的改进，一种基于不均匀场的相位误差校正的三点法被提出，该方法的原理是取得水和脂肪同相位的一副磁共振图像和反相位的两幅磁共振图像，根据反相位的两幅磁共振图像计算出磁场不均匀性导致的附加相位，然后与同相位的图像一起求得水图像和脂肪图像。

该三点法的不足之处在于：由两幅反相位的图像求得的附加相位不能直接用来进行水脂分离，因为由磁场不均匀导致的附加相位可能超过一个域，例如超过±π，即发生相位卷绕现象，因此必须对相位进行去卷绕。为了对相位进行去卷绕，一种方案是假设磁场不均匀在空间上的变化是缓慢的，采用单一的多项式拟合的方法进行相位去卷绕，但这种方案求解不准确，容易导致孤岛效应。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是，提供一种磁共振系统及其水脂分离成像方法、装置，更准确地进行相位去卷绕，从而更准确地生成分离的水图像和脂肪图像。

根据本发明的一方面，提供一种磁共振系统的水脂分离成像方法，包括：

采集患者身体组织中的水和脂肪的磁共振图像，所述磁共振图像包括至少一副同相位的磁共振图像和至少两幅反相位的磁共振图像，或所述磁共振图像包括至少一副反相位的磁共振图像和至少两幅同相位的磁共振图像；

利用至少两幅反相位或至少两幅同相位的磁共振图像计算出附加相位；

对附加相位进行去卷绕，所述去卷绕步骤包括：采用多项式拟合法对附加相位进行去卷绕；在多项式拟合法去卷绕的结果上采用区域增长法进行去卷绕处理；

将去卷绕后的磁共振图像中的反相位的图像结合同相位的图像得出水图像和脂肪图像。

根据本发明的另一方面，提供一种磁共振系统的水脂分离成像装置，包括：

图像采集模块，用于采集患者身体组织中的水和脂肪的磁共振图像，所述磁共振图像包括至少一副同相位的磁共振图像和至少两幅反相位的磁共振图像，或所述磁共振图像包括至少一副反相位的磁共振图像和至少两幅同相位的磁共振图像；

附加相位计算模块，用于利用至少两幅反相位或至少两幅同相位的磁共振图像计算出附加相位；

去卷绕模块，用于对附加相位进行去卷绕，所述去卷绕模块包括拟合单元和第一区域增长单元，所述拟合单元用于采用多项式拟合法对附加相位进行去卷绕；所述第一区域增长单元用于在多项式拟合法去卷绕的结果上采用区域增长法进行去卷绕处理；

水脂分离模块，用于将去卷绕后的磁共振图像中的反相位的图像结合同相位的图像得出水图像和脂肪图像。

本发明还提供一种磁共振系统，包括上述的水脂分离成像装置。

附图说明

图1为本发明一种实施例中磁共振系统的结构示意图；

图2为本发明一种实施例中水脂分离成像装置的结构框图；

图3为本发明一种实施例中第一区域增长单元的结构框图；

图4为本发明一种实施例中去卷绕模块的结构框图；

图5为本发明一种实施例中水脂分离成像的流程图；

图6为本发明一种实施例中区域增长法去卷绕的流程图；

图7为本发明另一种实施例中水脂分离成像的流程图；

图8为本发明一种实施例中信号点识别的流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。