[发明专利]一种磁共振平面回波成像伪影仿真方法及系统

权利要求书

1.一种磁共振平面回波成像伪影仿真方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1：图像采集；基于磁共振成像对成像目标进行EPI序列的扫描，从而获取正常不带有伪影的EPI序列影像；

步骤2：K空间伪影仿真；基于正常不带有伪影的EPI序列影像还原K空间数据，针对条纹伪影、莫尔伪影和奈奎斯特伪影三种仿真情况，对K空间数据进行修改，然后重建出带有伪影的影像；

步骤3：磁化率伪影仿真；基于正常不带有伪影的EPI序列影像构建磁化率模型，重建磁场分布，然后重建出带有畸变伪影的影像；

对于采集的正常不带有伪影的EPI序列影像，首先对正常不带有伪影的EPI序列影像的三维影像通过人工勾画或自动分割方式勾画感兴趣区域，进行不同组织及空气区域的分割与识别；对不同组织感兴趣区域ROI赋予相应的磁化率值建立磁化率分布模型，通过磁源-场分布公式由磁化率图生成场图；

对于磁化率伪影仿真，理想情况下磁共振成像测量得到的K空间数据表示为：

其中，， m, n分别是k空间中不同编码方向的步长，为频率编码采样间隔，是对应图像空间的坐标，是相位编码梯度，是相位编码采样间隔，为相位编码双极脉冲包络面积，是氢原子的磁旋比；当成像的物体的某个空间区域处于偏离共振的状态，此时K空间引入额外的相位信息，当局部磁场变化量为的时候，每次激发下EPI序列影像获得的K空间数据由下式描述：

其中，是频率编码梯度，为回波时间间隔，此时原本位于（x, y）位置处的像素在变形的图像中会出现在位置(x’, y’)：

通过上式对局部磁场变化导致的连续像素错位带来的图像畸变进行计算，从而对磁化率伪影进行仿真。

2.根据权利要求1所述的一种磁共振平面回波成像伪影仿真方法，其特征在于，对于不同类型的K空间伪影，对扫描得到的正常不带有伪影的EPI序列影像进行三维傅里叶逆变换得到K空间数据。

3.根据权利要求1所述的一种磁共振平面回波成像伪影仿真方法，其特征在于，对于条纹伪影的K空间伪影仿真，在获得的K空间中随机取一点，使其数值变为某一正常值的100倍以上的随机大值，从而模拟单数据点数字化错误的K空间。

4.根据权利要求1所述的一种磁共振平面回波成像伪影仿真方法，其特征在于，对于莫尔伪影的K空间伪影仿真，在获得的K空间中随机选择某一相位编码步强度处于15%以下的相位编码行然后使其数据丢失，从而模拟射频线圈梯度不稳定情况。

5.根据权利要求1所述的一种磁共振平面回波成像伪影仿真方法，其特征在于，对于奈奎斯特伪影的K空间伪影仿真，仿照产生的方式在K空间中进行隔行欠采样修改，从而使其奇偶回波不相匹配。

6.一种实现权利要求1-5任一项所述磁共振平面回波成像伪影仿真方法的系统，其特征在于，该系统包括图像采集模块、K空间伪影仿真模块和磁化率伪影仿真模块；

所述图像采集模块用于基于磁共振成像对成像目标进行EPI序列的扫描，从而获取正常不带有伪影的EPI序列影像；

所述K空间伪影仿真模块用于进行K空间伪影仿真；基于图像采集模块得到的正常不带有伪影的EPI序列影像还原K空间数据，针对条纹伪影、莫尔伪影和奈奎斯特伪影三种仿真情况，对K空间数据进行修改，然后重建出带有伪影的影像；

所述磁化率伪影仿真模块用于进行磁化率伪影仿真；基于图像采集模块得到的正常不带有伪影的EPI序列影像构建磁化率模型，重建磁场分布，然后重建出带有畸变伪影的影像。