磁共振水脂图像分离方法、装置、成像系统及存储介质

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是一种磁共振成像水脂图像分离方法、装置、磁共振成像系统及计算机可读存储介质。

背景技术

在磁共振成像(Magnetic resonance imaging，MRI)系统中，由于人体内部脂肪中的氢原子核和水中的氢原子核所处的分子环境不同，使得它们的共振频率不相同；当脂肪和其他组织的氢质子同时受到射频脉冲激励后，它们的驰豫时间也不相同。在不同的回波时间采集信号，脂肪组织和水表现出不同的相位以及信号强度。

狄克逊(Dixon)法是在磁共振成像中用以产生纯水质子图像的方法，其基本原理是分别采集水和脂肪质子的同相位(In Phase)和反相位(Out phase)两种回波信号，两种不同相位的信号通过运算，各产生一幅纯水质子的图像和纯脂肪质子的图像，从而达到脂肪抑制的目的。目前存在有多种Dixon水脂图像分离方法，包括：单点Dixon法、两点Dixon法和三点Dixon法等。

在基于Dixon的快速自旋回波(Turbo Spin Echo，TSE，也称Fast Spin Echo，FSE)脉冲序列中，射频(RF)脉冲序列包括90°激发脉冲和180°重聚脉冲(也叫复相脉冲)，在相邻两个重聚脉冲之间，即一个回波间距(也称一个回波周期)内可以采集到多个回波(echo)。对应不同重聚脉冲的相应位置的各个回波构成一组回波，比如：重聚脉冲1后出现的第一个回波、重聚脉冲2后出现的第一个回波、……、重聚脉冲n后出现的第一个回波可构成一组回波，重聚脉冲1后出现的第二个回波、重聚脉冲2后出现的第二个回波、……、重聚脉冲n后出现的第二个回波可构成另一组回波。每一组回波都可独立重建出一幅图像。由于不同回波所带的幅值和相位信息不同，通过进一步计算可以分别重建纯水图像和纯脂肪图像。

考虑到目前的水脂图像分离方法中有些具有较多的死区，采集效率低，有些则信噪比(SNR)较低，因此本领域内的技术人员还在致力于寻找其它的解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例中一方面提出了一种磁共振成像水脂图像分离方法，另一方面提出了一种磁共振成像水脂图像分离装置、磁共振成像系统及计算机可读存储介质，用以提高采集效率和信噪比。

本发明实施例中提出的一种磁共振成像水脂图像分离方法，包括：在一个回波周期内，在第一读出梯度极性下获取对应Dixon水脂分离计算的第一回波组，在第二读出梯度极性下获取对应Dixon水脂分离计算的第二回波组；其中，所述第一读出梯度极性和所述第二读出梯度极性是相反的，所述第二回波组中的回波位于与所述第一回波组中的回波相对于所述回波周期的回波中心位置对称的位置；基于各个回波周期获取的第一回波组数据，得到第一回波图像组，基于各个回波周期获取的第二回波组数据，得到第二回波图像组；利用所述第一回波图像组和所述第二回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到水图像和脂肪图像。

在一个实施方式中，所述第一回波组和所述第二回波组分别包括：一个满足设定同相要求的近同相回波和一个满足设定反相要求的近反相回波；所述Dixon水脂分离计算为两点Dixon水脂分离计算；或者，所述第一回波组和所述第二回波组分别包括：一个满足设定同相要求的近同相回波和两个满足设定反相要求的近反相回波；所述Dixon水脂分离计算为三点Dixon水脂分离计算。

在一个实施方式中，所述利用所述第一回波图像组和所述第二回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到水图像和脂肪图像，包括：对所述第一回波图像组和所述第二回波图像组中回波位置对称的每两个回波图像分别进行相位差校正，对进行相位差校正后的每两个回波图像分别进行复数平均，得到对应的回波平均图像组；利用得到的回波平均图像组中的图像进行Dixon水脂分离计算，得到水图像和脂肪图像。

在一个实施方式中，对所述第一回波图像组和所述第二回波图像组中回波位置对称的每两个回波图像分别进行相位差校正包括：对所述第一回波图像组和所述第二回波图像组中回波位置对称的每两个回波图像中的任一回波图像进行复共轭变换，得到第一处理图像；从所述第一处理图像或另一未进行复共轭变换的回波图像中减去所述第一处理图像和所述未进行复共轭变换的回波图像之间的低通相位差，得到第二处理图像，所述第二处理图像和未减去所述低通相位差的回波图像共同构成相位差校正后的两个回波图像。

在一个实施方式中，所述利用所述第一回波图像组和所述第二回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到水图像和脂肪图像，包括：利用所述第一回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到第一水图像和第一脂肪图像；利用所述第二回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到第二水图像和第二脂肪图像；对所述第一水图像和所述第二水图像进行模值平均，得到水图像；对所述第一脂肪图像和所述第二脂肪图像进行模值平均，得到脂肪图像。

本发明实施例中提出的一种磁共振成像水脂图像分离装置，包括：数据采集模块，用于在一个回波周期内，在第一读出梯度极性下获取对应Dixon水脂分离计算的第一回波组，在第二读出梯度极性下获取对应Dixon水脂分离计算的第二回波组；其中，所述第一读出梯度极性和所述第二读出梯度极性是相反的，所述第二回波组中的回波位于与所述第一回波组中的回波相对于所述回波周期的回波中心位置对称的位置；图像提取模块，用于基于各个回波周期获取的第一回波组数据，得到第一回波图像组，基于各个回波周期获取的第二回波组数据，得到第二回波图像组；水脂分离模块，用于利用所述第一回波图像组和所述第二回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到水图像和脂肪图像。

在一个实施方式中，所述第一回波组和所述第二回波组分别包括：一个满足设定同相要求的近同相回波和一个满足设定反相要求的近反相回波；所述Dixon水脂分离计算为两点Dixon水脂分离计算；或者，所述第一回波组和所述第二回波组分别包括：两个满足设定同相要求的近同相回波和一个满足设定反相要求的近反相回波；所述Dixon水脂分离计算为三点Dixon水脂分离计算。

在一个实施方式中，所述水脂分离模块包括：第一图像整合模块，用于对所述第一回波图像组和所述第二回波图像组中回波位置对称的每两个回波图像分别进行相位差校正，对进行相位差校正后的每两个回波图像分别进行复数平均，得到对应的回波平均图像组；第一水脂分离计算模块，用于利用得到的回波平均图像组中的图像进行Dixon水脂分离计算，得到水图像和脂肪图像。

在一个实施方式中，所述第一图像整合模块包括：复共轭变换模块，用于对所述第一回波图像组和所述第二回波图像组中回波位置对称的每两个回波图像中的任一回波图像进行复共轭变换，得到第一处理图像；相位校正模块，用于从所述第一处理图像或另一未进行复共轭变换的回波图像中减去所述第一处理图像和所述未进行复共轭变换的回波图像之间的低通相位差，得到第二处理图像，所述第二处理图像和未减去所述低通相位差的回波图像共同构成相位差校正后的两个回波图像；和复数平均模块，用于对进行相位差校正后的每两个回波图像分别进行复数平均，得到对应的回波平均图像组。

在一个实施方式中，所述水脂分离模块包括：第二水脂分离计算模块，用于利用所述第一回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到第一水图像和第一脂肪图像；利用所述第二回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到第二水图像和第二脂肪图像；第二图像整合模块，用于对所述第一水图像和所述第二水图像进行模值平均，得到水图像；对所述第一脂肪图像和所述第二脂肪图像进行模值平均，得到脂肪图像。

本发明实施例中提出的一种磁共振成像水脂图像分离装置，包括：至少一个存储器和至少一个处理器，其中：所述至少一个存储器用于存储计算机程序；所述至少一个处理器用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序，执行如上任一实施方式所述的磁共振成像水脂图像分离方法。

本发明实施例中提出的一种磁共振成像系统，包括如上任一实施方式所述的磁共振成像水脂图像分离装置。

本发明实施例中提出的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序能够被一处理器执行并实现如上任一实施方式所述的磁共振成像水脂图像分离方法。

从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中在一个回波周期内读取两个对应Dixon水脂分离计算的回波组，使得在两个重聚焦脉冲之间几乎所有的时间都用于数据采集，提高了数据采集效率，减少了死区。且每个回波组在相同的读出梯度极性下读出，这使得在每个回波组内无需进行相位校正。

此外，两个回波组对应的回波图像可以先进行提高信噪比的图像合并再进行水脂分离计算，或者先进行水脂分离计算再进行提高信噪比的图像合并，与传统TSE-Dixon水脂分离计算方法相比，在非常相似的捕获时间内，获得的回波加倍，因此信噪比得到了提高，获得了较好的水脂成像质量。并且，在合并过程中的求平均值之前通过实施相位校正过程，可以减少冗余，并确保局部和全局的水脂肪分离结果一致。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本发明实施例中磁共振成像水脂图像分离方法的示例性流程图。

图2A为目前基于快速自旋回波(TSE)序列的两点Dixon法的数据采集序列的示意图。

图2B为本发明一个例子中基于快速自旋回波(TSE)序列的两点Dixon法的数据采集序列的示意图。

图2C为本发明一个例子中基于快速自旋回波(TSE)序列的三点Dixon法的数据采集序列的示意图。

图3为本发明一个例子中利用采集的图像进行水脂分离图像重建的过程示意图。

图4为本发明又一个例子中利用采集的图像进行水脂分离图像重建的过程示意图。

图5A至图5C为本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离装置的示例性结构图。

图6为本发明实施例中又一种磁共振成像水脂图像分离装置的示例性结构图。

图7A和图7B为本发明一个例子中分别采用传统两点Dixon水脂分离算法、本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离方法得到的体外体模水图像的图像质量对比图。

图7C为图7B与图7A中两个图像的比值结果示意图。

图8A和图8B中示出了一个例子中采用本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离方法和两次采样的组合回波两点Dixon水脂分离算法得到的髋关节水图像的图像质量对比图。

其中，附图标记如下：

具体实施方式

本发明实施例中，考虑到目前为了提高采集速度，并降低运动敏感度，在数据采集时可采用快速开关双极读出梯度在每两个重聚焦脉冲之间获取多个回波。此外，考虑到最近发展的Dixon重建方法允许对近反相(近似反相，例如120°～180°)和近同相(近似同相，例如0°～30°)回波进行采样，而不是像最初的Dixon方法那样精确地反相和同相的回波。因此，本实施例中，考虑在每两个重聚焦脉冲之间获取两个回波组，每个回波组均包括用于对应Dixon水脂分离计算的近反相和近同相回波，以提高数据采集速度。此外，在利用采集的回波图像进行Dixon水脂分离计算时，可对不同回波组对应的图像进行先合并再水脂分离计算或先水脂分离计算再合并的处理，从而提高水图像和脂肪图像的信噪比。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

图1为本发明实施例中磁共振成像水脂图像分离方法的示例性流程图。如图1所示，该方法可包括如下步骤：

步骤101，在一个回波周期内，在第一读出梯度极性下获取对应Dixon水脂分离计算的第一回波组，在第二读出梯度极性下获取对应Dixon水脂分离计算的第二回波组；其中，所述第一读出梯度极性和所述第二读出梯度极性是相反的，所述第一回波组中的回波与所述第二回波组中的回波相对于所述回波周期的回波中心位置一一对称，即所述第二回波组中的回波位于与所述第一回波组中的回波相对于所述回波周期的回波中心位置对称的位置。

图2A示出了目前基于快速自旋回波(TSE)序列的两点Dixon法的数据采集序列的示意图。图2B中示出了本发明一个例子中基于快速自旋回波(TSE)序列的两点Dixon法的数据采集序列的示意图，图2C为本发明一个例子中基于快速自旋回波(TSE)序列的三点Dixon法的数据采集序列的示意图。图2A至图2C中仅示出了一个自旋回波周期(Echo Spacing，ESP)。一个重复时间内包括多个如图2A至图2C所示的自旋回波周期，即两个90度的射频脉冲之间包括多个180度重聚相射频脉冲。其中，RF、Gr和Ech分别对应射频脉冲、读出方向梯度和回波数据。

如图2A所示，在回波序列的一个自旋回波周期内，即两个180度重聚相射频脉冲RF_1、RF_2之间，磁共振成像设备在读出梯度方向上施加一个读出梯度，并读取一个反相回波Ea和一个同相回波Eb。

如图2B所示，在回波序列的一个自旋回波周期内，即两个180度重聚相射频脉冲RF_1、RF_2之间，在距离回波中心C对称的第一回波时间(TE1)和第二回波时间(TE2)处，磁共振成像设备在读出梯度方向上施加两个读出梯度，基于读出梯度的作用，读取对应的四个回波E1、E2、E3、E4，将所读取的四个回波E1、E2、E3、E4填充至k空间中。其中，回波E1和E3在相同的读出梯度极性下读出，且构成一个对应两点Dixon水脂分离算法的回波对，回波E2和E4在相同的读出梯度极性下读出，且构成另一个对应两点Dixon水脂分离算法的回波对。这两个回波对具有相同的退相因子，但梯度极性相反。在整个回波序列中重复读出。每个回波对，E1和E3，E2和E4，以相同的读出梯度极性获得，可以在不进行相位校正的情况下进行水脂肪分离。其中，回波E2和E3是满足设定同相要求的近同相回波，且二者相对于该回波周期的回波中心C是位置对称的，二者之间具有复共轭关系；回波E1和E4是满足设定反相要求的近反相回波，且二者相对于该回波周期的回波中心C是位置对称的，二者之间具有复共轭关系。

当然，在其他例子中，回波E2、E3和回波E1、E4的TEs的选择是灵活的，只要水脂分离稳定，噪声放大可以接受。例如，在采用1.5T的系统时，回波E2、E3和回波E1、E4分别接近同相和反相。而在采用3T的系统时，它们可以另一种方式设置，即回波E2、E3接近反相，回波E1、E4接近同相。

可见，针对图2所示的两点Dixon水脂分离计算方法，第一回波组和所述第二回波组分别是包括一个满足设定同相要求的近同相回波和一个满足设定反相要求的近反相回波的回波对。

如图2C所示，在回波序列的一个自旋回波周期内，即两个180度重聚相射频脉冲RF_1、RF_2之间，在距离回波中心C对称的第一回波时间(TE1)、第二回波时间(TE2)和第三回波时间(TE3)处，磁共振成像设备在读出梯度方向上施加三个读出梯度，基于读出梯度的作用，读取对应的六个回波E1、E2、E3、E4、E5、E6，将所读取的六个回波E1、E2、E3、E4、E5、E6填充至k空间中。其中，回波E1、E3和E5在相同的读出梯度极性下读出，且构成一个对应三点Dixon水脂分离算法的回波组，回波E2、E4和E6在相同的读出梯度极性下读出，且构成另一个对应三点Dixon水脂分离算法的回波组。这两个回波组具有相同的退相因子，但梯度极性相反。在整个回波序列中重复读出。每个回波组，E1、E3和E5，E2、E4和E6，以相同的读出梯度极性获得，可以在不进行相位校正的情况下进行水脂肪分离。其中，回波E3和E4是满足设定同相要求的近同相回波，且二者相对于该回波周期的回波中心C是位置对称的，二者之间具有复共轭关系；回波E1和E6是满足设定反相要求的近反相回波，二者分别相对于该回波周期的回波中心C是位置对称的，二者之间具有复共轭关系，回波E5和E2也是满足设定反相要求的近反相回波，二者分别相对于该回波周期的回波中心C是位置对称的，二者之间具有复共轭关系。

可见，针对三点Dixon水脂分离计算方法时，第一回波组和所述第二回波组可分别包括：一个满足设定同相要求的近同相回波和两个满足设定反相要求的近反相回波。且第一回波组中的近同相回波与第二回波组中的近同相回波相对于所述回波周期的回波中心位置对称，第一回波组中的两个近反相回波与第二回波组中的两个近反相回波也分别相对于所述回波周期的回波中心位置对称。

另外，针对其他的Dixon水脂分离计算方法，本实施例同样适用。此处不再一一赘述。

步骤102，基于各个回波周期获取的第一回波组数据，得到第一回波图像组，基于各个回波周期获取的第二回波组数据，得到第二回波图像组。

本步骤中，基于k空间中回波序列的各个回波周期获取的第一回波组数据，得到第一回波图像组，基于k空间中回波序列的各个回波周期获取的第二回波组数据，得到第二回波图像组。

以图2B所示的数据采集序列为例，针对k空间中各个回波周期获取的回波E1的数据，可得到一个对应E1的反相图像；针对k空间中各个回波周期获取的回波E3的数据，可得到一个对应E3的同相图像；对应E1的反相图像和对应E3的同相图像，共同构成第一回波图像组。同理，针对k空间中各个回波周期获取的回波E2的数据，可得到一个对应E2的同相图像；针对k空间中各个回波周期获取的回波E4的数据，可得到一个对应E4的反相图像；对应E2的同相图像和对应E4的反相图像，共同构成第二回波图像组。

步骤103，利用所述第一回波图像组和所述第二回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到水图像和脂肪图像。

本步骤中，具体实现时，可有两种实现方法：

第一种：先图像合并再水脂分离计算

对所述第一回波图像组和所述第二回波图像组中回波位置对称的每两个回波图像分别进行相位差校正，对进行相位差校正后的每两个回波图像分别进行复数平均，从而合并得到对应的回波平均图像组；之后再利用得到的回波平均图像组中的图像进行Dixon水脂分离计算，得到水图像和脂肪图像。具体地，对回波位置对称的两个回波图像进行相位差校正的过程可以包括：对回波位置对称的两个回波图像中的任一回波图像进行复共轭变换，得到第一处理图像；从所述第一处理图像或另一未进行复共轭变换的回波图像中减去所述第一处理图像和所述未进行复共轭变换的回波图像之间的低通相位差，得到第二处理图像；所述第二处理图像和未减去所述低通相位差的回波图像共同构成相位差校正后的两个回波图像。

仍以图2B所示的数据采集序列为例，图3示出了本发明一个例子中利用采集的图像进行水脂分离图像重建的过程示意图。如图3所示，在得到步骤102中提到的由对应E1的反相图像和对应E3的同相图像构成的第一回波图像组和由对应E2的同相图像和对应E4的反相图像构成的第二回波图像组之后，由于对应E1的反相图像和对应E4的反相图像是回波位置对称的两个图像，对应E3的同相图像和对应E2的同相图像是回波位置对称的两个图像，因此可首先对回波位置对称的两个图像进行相位差校正，具体处理时，位置对称的两个图像之间的身份是对等的，可以以任一个为基准进行相位差校正计算。图3中仅示出了一种实现情况，例如可包括如下步骤：

步骤31A，对对应E2的同相图像进行复共轭变换，得到第一同相处理图像；步骤31B，对对应E4的反相图像进行复共轭变换，得到第一反相处理图像。

在其他实施方式中，步骤31A中也可以是对对应E3的同相图像进行复共轭变换，同理，步骤31B中也可以是对对应E1的反相图像进行复共轭变换。

步骤32A，从第一同相处理图像中减去第一同相处理图像与对应E3的同相图像之间的低通相位差，得到第二同相处理图像；步骤32B，从第一反相处理图像中减去第一反相处理图像与对应E1的反相图像之间的低通相位差，得到第二反相处理图像。

在其他实施方式中，步骤32A中还可以是从对应E3的同相图像中减去第一同相处理图像与对应E3的同相图像之间的低通相位差，同理，步骤32B中也可以是从对应E1的反相图像中减去第一反相处理图像与对应E1的反相图像之间的低通相位差。

步骤33A，对第二同相处理图像与对应E3的同相图像进行复数平均，将两个图像整合为一个回波平均同相图像；步骤33B，对第二反相处理图像与对应E1的反相图像进行复数平均，将两个图像整合为一个回波平均反相图像。

步骤34，利用所述回波平均同相图像和所述回波平均反相图像进行两点Dixon水脂分离计算，得到水图像和脂肪图像。

此外，三点Dixon等水脂分离方法与之类似，此处不再一一赘述。

第二种：先水脂分离计算再图像合并

利用所述第一回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到第一水图像和第一脂肪图像；利用所述第二回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到第二水图像和第二脂肪图像；对所述第一水图像和所述第二水图像进行模值平均，得到水图像；对所述第一脂肪图像和所述第二脂肪图像进行模值平均，得到脂肪图像。

仍以图2B所示的数据采集序列为例，图4示出了本发明又一个例子中利用采集的图像进行水脂分离图像重建的过程示意图。如图4所示，该过程可包括如下步骤：

步骤41A，利用对应E1的反相图像和对应E3的同相图像进行两点Dixon水脂分离计算，得到第一水图像W1和第一脂肪图像F1；步骤41B，利用对应E2的同相图像和对应E4的反相图像进行两点Dixon水脂分离计算，得到第二水图像W2和第二脂肪图像F2。

步骤42A，对所述第一水图像W1进行复共轭变换，得到第一处理水图像W1*；步骤42B，对所述第一脂肪图像F1进行复共轭变换，得到第一处理脂肪图像F1*。

在其他实施方式中，步骤42A中也可以是对第二水图像进行复共轭变换，在步骤42B中也可以是对第二脂肪图像进行复共轭变换。

步骤43A，从所述第一处理水图像中减去第一处理水图像与第二水图像之间的低通相位差，得到第二处理水图像；步骤43B，从所述第一处理脂肪图像中减去第一处理脂肪图像与第二脂肪图像之间的低通相位差，得到第二处理脂肪图像。

步骤44A，对所述第二处理水图像和所述第二水图像进行复数平均，整合得到水图像；步骤44B，对所述第二处理脂肪图像和所述第二脂肪图像进行复数平均，整合得到脂肪图像。

以上对本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离方法进行了详细描述，下面再对本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离装置进行详细描述。本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离装置可用于实施本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离方法，对于本发明装置实施例中未详细披露的细节可参见本发明方法实施例中的相应描述，此处不再一一赘述。

图5A至图5C为本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离装置的示例性结构图。如图5A所示，该装置可包括：数据采集模块510、图像提取模块520和水脂分离模块530。

其中，数据采集模块510用于在一个回波周期内，在第一读出梯度极性下获取对应Dixon水脂分离计算的第一回波组，在第二读出梯度极性下获取对应Dixon水脂分离计算的第二回波组；其中，所述第一读出梯度极性和所述第二读出梯度极性是相反的，所述第一回波组中的回波与所述第二回波组中的回波相对于所述回波周期的回波中心位置一一对称，即所述第二回波组中的回波位于与所述第一回波组中的回波相对于所述回波周期的回波中心位置对称的位置。

图像提取模块520用于基于各个回波周期获取的第一回波组数据，得到第一回波图像组，基于各个回波周期获取的第二回波组数据，得到第二回波图像组。

水脂分离模块530用于利用所述第一回波图像组和所述第二回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到水图像和脂肪图像。

其中，所述第一回波组和所述第二回波组分别包括：一个满足设定同相要求的近同相回波和一个满足设定反相要求的近反相回波；所述Dixon水脂分离计算为两点Dixon水脂分离计算；或者，所述第一回波组和所述第二回波组分别包括：两个满足设定同相要求的近同相回波和一个满足设定反相要求的近反相回波；所述Dixon水脂分离计算为三点Dixon水脂分离计算。

具体实现时，脂分离模块530可有多种实现方式，图5B和图5C中分别示出了其中的一种。

如图5B所示的一个实施方式中，水脂分离模块530可包括：第一图像整合模块531和第一水脂分离计算模块532。其中，第一图像整合模块531用于对所述第一回波图像组和所述第二回波图像组中回波位置对称的每两个回波图像分别进行相位差校正，对进行相位差校正后的每两个回波图像分别进行复数平均，得到对应的回波平均图像组。第一水脂分离计算模块532用于利用得到的回波平均图像组中的图像进行Dixon水脂分离计算，得到水图像和脂肪图像。

其中，第一图像整合模块531可包括：复共轭变换模块5311、相位校正模块5312和复数平均模块5313。

其中，复共轭变换模块5311用于对所述第一回波图像组和所述第二回波图像组中回波位置对称的每两个回波图像中的任一回波图像进行复共轭变换，得到第一处理图像。

相位校正模块5312用于从所述第一处理图像或另一未进行复共轭变换的回波图像中减去所述第一处理图像和所述未进行复共轭变换的回波图像之间的低通相位差，得到第二处理图像，所述第二处理图像和未减去所述低通相位差的回波图像共同构成相位差校正后的两个回波图像。

复数平均模块5313用于对进行相位差校正后的每两个回波图像分别进行复数平均，得到对应的回波平均图像组。

如图5B所示的另一个实施方式中，水脂分离模块530可包括：第二水脂分离计算模块533和第二图像整合模块534。

其中，第二水脂分离计算模块533用于利用所述第一回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到第一水图像和第一脂肪图像；利用所述第二回波图像组进行Dixon水脂分离计算，得到第二水图像和第二脂肪图像。

第二图像整合模块534用于对所述第一水图像和所述第二水图像进行模值平均，得到水图像；对所述第一脂肪图像和所述第二脂肪图像进行模值平均，得到脂肪图像。

图6为本发明实施例中又一种磁共振成像水脂图像分离装置的示例性结构图。如图6所示，可包括：至少一个存储器61和至少一个处理器62。此外，还可以包括一些其它组件，例如通信端口等。这些组件通过总线63进行通信。

其中，至少一个存储器61用于存储计算机程序。在一个实施方式中，该计算机程序可以理解为包括图5所示的磁共振成像水脂图像分离装置的各个模块。此外，至少一个存储器61还可存储操作系统等。操作系统包括但不限于：Android操作系统、Symbian操作系统、Windows操作系统、Linux操作系统等等。

至少一个处理器62用于调用至少一个存储器61中存储的计算机程序，以执行本发明实施例中所述的磁共振成像水脂图像分离方法。处理器62可以为CPU，处理单元/模块，ASIC，逻辑模块或可编程门阵列等。其可通过所述通信端口进行数据的接收和发送。

需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。

可以理解，上述各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。

此外，本发明实施例中还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序能够被一处理器执行并实现本发明实施例中所述的磁共振成像水脂图像分离方法。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。

图7A和图7B中示出了一个例子中分别采用传统两点Dixon水脂分离算法、本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离方法得到的体外体模水图像的图像质量对比图，图7C示出了图7B与图7A中两个图像的比值结果示意图。该示例中，利用西门子的应用集成开发环境(Integrated Development Environment for Application，IDEA)实现序列图像重建原型系统，且体外体模实验在西门子0.55T磁力仪上进行。如图7C所示，本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离方法得到的图像比传统两点Dixon水脂分离算法得到的图像信噪比提高了30％到40％。可见，在相同的采样效率下，采用本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离方法的成像质量更高。

图8A和图8B中示出了一个例子中采用两次采样的组合回波两点Dixon水脂分离算法和本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离方法得到的髋关节水图像的图像质量对比图。图8A中为采用两次采样的组合回波两点Dixon水脂分离算法得到的髋关节水图像，图8B中为采用本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离方法得到的髋关节水图像。二者所使用的协议参数包括：FOV(视野窗)＝285×380×300mm2，矩阵尺寸＝180×320，采样带宽＝401Hz/像素，切片厚度＝6mm，切片数＝25，二者的TE/TR(回波时间/重复时间)＝22/778和17/650，图8A对应的采样时间TA＝2分18秒，图8B对应的采样时间TA＝1分55秒。

可见，图8B和图8A中的图像质量相当，但8B对应的采样时间却比图8A对应的采样时间短。可见，相同的成像质量情况下，采用本发明实施例中的磁共振成像水脂图像分离方法的采样效率更高。

从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中在一个回波周期内读取两个对应Dixon水脂分离计算的回波组，使得在两个重聚焦脉冲之间几乎所有的时间都用于数据采集，提高了数据采集效率，减少了死区。且每个回波组在相同的读出梯度极性下读出，这使得在每个回波组内无需进行相位校正。

此外，两个回波组对应的回波图像可以先进行提高信噪比的图像合并再进行水脂分离计算，或者先进行水脂分离计算再进行提高信噪比的图像合并，与传统TSE-Dixon水脂分离计算方法相比，在非常相似的捕获时间内，获得的回波加倍，因此信噪比得到了提高，获得了较好的水脂成像质量。并且，在合并过程中的求平均值之前通过实施相位校正过程，可以减少冗余，并确保局部和全局的水脂肪分离结果一致。

另外，由于实现相同的去相位因子所需的回波间隔时间更少，因此T2模糊更少，使得更长的回波序列可以减少扫描时间。或者，在相同的回波间隔时间下，本发明实施例例中的技术方案施加了较低的读出梯度强度，从而导致较少的图像失真和水和脂肪图像之间的错误配准问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。