[发明专利]一种动态磁共振成像重建方法

说明书

一种动态磁共振成像重建方法，涉及动态磁共振成像。包括以下步骤：1)提出一个时间空间联合加权稀疏约束的重建模型；2)通过迭代运算重建三维动态磁共振图像；3)利用重建得到的三维动态磁共振图像对结果进行修正，加快三维动态磁共振图像重建的收敛速度。同时利用三维动态磁共振图像时间维和空间维冗余信息并且可区分时间维稀疏和空间维稀疏各自重要性的三维稀疏约束重建来加快高空间时间分辨率动态磁共振成像时的一种三维图像重建方法。实现了动态磁共振图像的快速重建，并且保证重建结果具有较高的空间分辨率和时间分辨率。

技术领域

本发明涉及动态磁共振成像，尤其是涉及同时利用三维动态磁共振图像时间维和空间维冗余信息并且可区分时间维稀疏和空间维稀疏各自重要性的三维稀疏约束重建来加快高空间时间分辨率的一种动态磁共振成像重建方法。

背景技术

动态磁共振成像在医学临床诊断中有着广泛的应用，如功能磁共振成像、心脏磁共振成像、动态对比度增强磁共振成像等。动态磁共振成像需要快速的数据采集速度来保证数据具有合适的空间分辨率和时间分辨率。为了加速动态磁共振成像，出现了一系列加速动态磁共振成像的技术，如多线圈并行成像技术SENSE(Pruessmann KP,Weiger M,Scheidegger MB,Boesiger P,SENSE:sensitivity encoding for fast MRI,MagneticResonance in Medicine,vol.42,pp.952-962,1999)，多线圈并行成像技术利用单个磁共振信号接收线圈的空间敏感度差异来编码空间信息，降低了磁共振成像所需的梯度编码步数以加快扫描速度，对于不同的线圈而言由于其与组织的距离不同，采集到的信号强度也就不一致。靠近线圈的组织信号强，远离线圈的组织信号弱，视野以外的组织将卷折到图像对侧。并行成像将各个线圈采集的数据与敏感度信息相结合，去除单个线圈的卷折伪影，重建完整的图像。然而并行成像的加速技术受限于数据的信噪比和采样线圈的设计，在很高的加速时会导致数据难以重建。黄金角放射线径向采样技术(Lin W,Huang F,Li Y,Reykowski A,GRAPPA operator for wider radial bands(GROWL)with optimallyregularized self-calibration,Magnetic Resonance in Medicine,vol.64,pp.757-766,2010)对k空间中心过采样，其它地方的采集很少的数据来加速动态磁共振成像，并且黄金角放射线径向采样的数据采集方式与其它采样方式相比能更好的抵抗运动伪影。基于动态磁共振三维图像在笛卡尔空间和傅里叶域内的稀疏特性的k-t加速方法，如radial K-T SPIRiT(Santelli C,Schaeffter T,Kozerke S.Radial k-t SPIRiT:autocalibratedparallel imaging for generalized phase-contrast MRI,Magnetic Resonance inMedicine,vol.72,pp.1233-1245,2014)。此外，还有利用人工稀疏的方法，如：ARTS-GROWL(Chen Z,Xia L,Liu F,et al,An improved non-Cartesian partially parallelimaging by exploiting artificial sparsity,Magnetic Resonance in Medicine,vol.78,pp.271-279,2017)，K-T ARTS-GROWL(Z.Chen et al,Technical note:sequential combination of parallel imaging and dynamic artificial sparsityframework for rapid free-breathing golden-angle radial dynamic MRI:K-T ARTS-GROWL,Medical Physics,vol.45,no.1,pp.202-213,2018)。