[发明专利]磁共振频率相位双编码采样方法及其图像重建方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术，尤其涉及一种频率相位双编码的采样方法及其图像重建方法。

背景技术

现有磁共振成像技术中，成像的方式需要将k空间填满，然后对采满的k空间进行傅里叶变换，最终得到重建图像。一般的数据采集方式如图1所示，其中，图1a为在某一次相位编码后，读出方向的梯度控制以及ADC采集控制示意图，ADC为模拟至数字转换器,即信号采集器,实线箭头表示非过采数据点（对应于图1b中的实心点），虚线箭头表示过采数据（对应于图1b中的三角点），过采数据是通过提高ADC采集速度而增加的数据；图1b中圆点代表采集的k空间数据，箭头表示数据采集填充k空间的轨迹；一般情况下，频率编码方向加快采集速度是不会影响总采样时间的；如图3所示，其中纵向箭头表示采样位置，横向为时间t方向；实线箭头是采集需要的点，虚线箭头表示过采的点。从图3可以看出，过采样不会影响整体采样时间，同时可以用过采样的数据来提高信噪比。一般情况下，ADC采样的频率可以支持过采样，所以一般的采集方式可以在读方向上数据过采。

由于传统的k空间都是笛卡尔坐标系下，网格化对齐的，所以一般的过采样做法相当于加大了读出（频率编码）方向的FOV（field of view,视野），一般磁共振系统，视野（成像的区域）与K空间编码的步长成反比。如果视野过小，则处于视野外的图像会卷折进视野内，出现伪影。普通的方法下，频率编码方向可以加快采集速度，缩小步长，不影响总体的采集时间；但相位编码方向如缩小步长就会使采集的时间变长。为了实现加速，在相位编码方向上欠采数据，如果不经过一些算法处理（如GRAPPA、SENSE等），则会出现严重的卷折伪影；而一般在频率编码方向上都有一定程度上的过采样，因为过采样不会加长采集时间。

针对上述问题，有必要提供一种新的磁共振成像中数据的采样方法，使相位与频率同时编码，并控制k空间采样轨迹，利用ADC采集数据的过采样，使得采集次数少于传统采集方式，采集总时间缩短且重建图像基本不含有伪影。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种磁共振频率相位双编码采样方法及其图像重建方法，使相位与频率同时编码，以控制k空间采样轨迹，减少采样时间、加快成像速度且重建图像基本不含有伪影。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种磁共振频率相位双编码采样方法，包括如下步骤：a)设定采集序列采集k空间数据；b）采集时，根据采集序列对频率编码梯度方向进行N倍过采，同时加入频率编码梯度和相位编码梯度控制数据采集轨迹；c）将步骤b）采集的数据经模数转换ADC，填充到k空间，形成倾斜因子为N的k空间，所述k空间的数据点沿频率编码梯度方向和相位编码梯度方向呈倾斜的N*m行×n列分布，且在频率编码方向和相位编码方向每相邻的两个实际采集数据点之间填补有（N-1）个空白数据点，其中N为大于1的整数，m、n为正整数。

进一步地，所述设定的采集序列为正弦采集序列，根据所述正弦采集序列，在相位编码方向加入正弦梯度，所述倾斜因子N为2，在k空间沿频率编码方向按正弦函数轨迹进行数据采集。

进一步地，所述加入的相位编码方向的正弦梯度使数据采集轨迹的正弦波形的振幅为相位编码方向数据采集时的一个步长或半个步长。

进一步地，所述步骤b)中,采样时间和最大梯度爬升率满足如下关系：