[发明专利]磁共振快速成像方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及成像技术，特别是涉及一种磁共振快速成像方法和系统。

背景技术

随着磁共振成像技术的发展，磁共振成像的速度将影响着磁共振成像技术的实际应用。压缩感知成像技术和并行成像技术是两种最为主要的加速磁共振成像的方案。其中，压缩感知成像技术是利用磁共振图像的稀疏性，通过欠采样的K空间数据重建图像，磁共振并行成像技术是通过多通道相控阵列线圈同时采集数据，并利用各线圈不同的敏感度将空间质子密度信息编码到采样数据中。

然而，对于压缩感知成像技术而言，磁共振图像往往只是高度可压缩的，而并非严格稀疏的，这种稀疏性不足的状况将会导致重建的图像中产生不连续的伪影，从而大大限制了压缩感知成像技术的应用。

对于并行成像技术而言，随着接收线圈个数的增加，各线圈的敏感度场将高度相关。这一特性将会放大采样数据中的噪声，限制并行成像技术在实际磁共振成像应用中的加速效果。

发明内容

基于此，有必要提供一种能在保证重建图像质量的同时提高成像速度的磁共振快速成像方法。

此外，还有必要提供一种能在保证重建图像质量的同时提高成像速度的磁共振快速成像系统。

一种磁共振快速成像方法，包括如下步骤：

目标图像表示为基于参考图像的图像信息与残余图像信息之和；

依据参考先验信息构建图像模型，并通过所述图像模型捕获基于参考图像的图像信息；

利用并行成像获得残余图像信息；

通过所述多线圈模型系数和残余图像信息在稀疏变换域内的系数形成目标图像的稀疏表示；

联合利用图像模型、并行成像和目标函数增强的稀疏性重建目标图像。

在其中一个实施例中，所述通过参考先验信息构建图像模型，并通过所述图像模型捕获基于参考图像的图像信息的步骤为：

根据参考先验信息构建基函数；

联合估计多线圈模型系数，进而得到所述构建的图像模型所表示的基于参考图像的图像信息。

在其中一个实施例中，所述通过并行成像获得残余图像信息的步骤为：

通过多通道相控阵列线圈进行并行采样得到与所述基于参考图像的图像信息相匹配的残余图像信息。

在其中一个实施例中，所述目标图像重建的步骤为：

依据多线圈图像模型、并行成像、稀疏采样理论构建重建方程；

并采用基于凸集投影的迭代算法进行求解。

一种磁共振快速成像系统，包括：

目标图像定义模块，用于将目标图像表示为基于参考图像的图像信息与残余图像之和；

图像模型处理模块，用于依据参考先验信息构建图像模型，并通过所述图像模型捕获基于参考图像的图像信息；

并行成像模块，用于进行并行成像得到残余图像信息；

稀疏表示模块，用于通过所述多线圈模型系数和残余图像信息在稀疏变换域内的系数形成目标图像的稀疏表示；

重建模块，用于联合利用图像模型、并行成像和目标函数增强的稀疏性重建目标图像。

在其中一个实施例中，所述图像模型处理模块包括：

构建单元，用于根据参考先验信息构建基函数；

估计单元，用于估计多线圈模型系数，进而得到所述图像模型所表示的基于参考图像的图像信息。

在其中一个实施例中，所述并行成像模块用于通过多通道相控阵列线圈进行并行采样，得到与所述基于参考图像的图像信息相匹配的残余图像信息。

在其中一个实施例中，所述重建模块包括：

构建单元，用于依据多线圈图像模型、并行成像、稀疏采样理论构建重建方程。

求解单元，用于通过基于凸集投影的迭代算法进行求解。

上述磁共振快速成像方法和系统，将参考先验信息引入磁共振的快速成像中，通过参考先验信息构建图像模型，以捕获得到基于参考图像的图像信息，通过并行成像得到残余图像信息，并联合利用图像模型、并行成像和目标函数增强的稀疏性进行图像重建。由于并行成像技术仅用于重建残余图像信息，残余图像较好的空间稀疏性有效地缓解了并行成像系统的病态特性，减轻了并行成像过程中噪声的放大现象，进而能够在保证重建图像质量的同时提高成像速度。

附图说明

图1为一个实施例中磁共振快速成像方法的流程图；

图2为图1中通过参考先验信息构建图像模型，并通过图像模型捕获基于参考图像的图像信息的方法流程图；

图3为图1中联合利用图像模型、并行成像和目标函数增强的稀疏性重建目标图像的方法流程图；