一种磁共振K空间数据校正的方法

技术领域

本发明属于计算机技术领域，特别涉及一种磁共振K空间数据处理技术。

背景技术

在MRIK空间中所有相位编码行的回波信号中，每个相位编码行的回波信号幅值存在明显差异，较大的相位编码行比较小的相位编码行信号幅值小，因此在增益设置过程中，在保证整个K空间所有相位编码行回波幅值最大的点不溢出的前提下设置固定的接收增益，会致使整体回波信号达不到最大的信号动态范围。Mark A等人和C.H.OH等人发现在不改动磁共振接收机电路的情况下，将K空间不同区域的相位编码行设置为不同的接收增益参数，既保证了相位编码较小行所在区域的回波信号不溢出，同时又使得较大相位编码行所在区域的回波信号达到更大的动态范围。

1998年，Mark A等人设置了6个接收增益参数，每个接收增益参数按照6dB递增顺序设置，在每个接收增益参数下扫描一次序列，每次得到一组K空间数据，然后将得到的6个K空间拼接成一个K空间数据，通过傅里叶变换得到一个3D图像，通过对拼接K空间数据重建得到的图像与最低增益下得到的K空间数据重建的图像对比，图像质量得到提升。该文献仅提及到需要一个校正系统来校正不同增益参数的差异，但是未详细阐述接收增益差校正的实现方法。2010年，C.H.OH等人提出通过优化K空间各相位编码行的接收增益参数来实现对MRI图像信噪比的提升，该方法首先要从所有相位编码行的回波信号中搜索出的最大值M(n)，并确定每个相位编码行的最佳接收增益

鉴于目前大部分磁共振平台在序列运行期间，接收增益参数不能动态更新，要使K空间整体达到最大的信号动态范围，如果沿用上述技术提出的接收增益参数设置方法和序列多次扫描的方式，即在每个接收增益参数下扫描一次序列，得到一组K空间原始数据，然后将不同接收增益参数下得到的K空间数据拼接成一幅K空间数据，在拼接时需要将不同接收增益参数下的K空间数据归一化到同一接收增益参数下。但是上述技术未详细阐述K空间数据拼接方法，也没有详细阐述磁共振接收增益差和相位差的校正问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种磁共振K空间数据校正的方法，基于增益差校正和补偿方法将K空间不同接收增益参数下得到的数据归一化到最大接收增益参数下的幅值。

本发明采用的技术方案为：一种磁共振K空间数据校正的方法，包括：

将K空间的相位编码行行号表示为m，K空间一共A个相位编码行；

分别在增益参数为：τ

将

拼接后的数据空间为K，记K的第1区域数据为K

通过增益差校正与补偿，将三组K空间数据归一化到同一个接收增益水平；具体的：让K

对增益补偿后的K进行相位差校正和补偿。

对增益补偿后的K进行相位差校正和补偿，具体的：在增益补偿后，K

第一增益差因子计算过程为：在

第二增益差因子计算过程为：在

第一增益差因子计算过程为：在

第二增益差因子的计算过程为：

在

第一相位差因子的计算过程为：在

对γ1

第二相位差因子的计算过程为：在

对γ2

本发明的有益效果：本发明分别在三个不同接收增益下得到的三组数据，通过增益差和相位差的校正和补偿，将三组K空间数据归一化到同一个接收增益水平；然后再同一接收增益水平下进行拼接，从而得到拼接后的K空间数据；

虽然本发明专利基于目前大部分磁共振平台在序列运行期间接收增益参数不能动态更新的背景下提出的，但是本发明专利提出的方法同样也适用于序列运行时接收增益参数能实时更新的磁共振平台，序列扫描期间，基于正常的扫描矩阵参数，在K空间不同区域实时动态地更新接收增益参数，扫描得到一幅完整的K空间数据，然后基于本发明提出的增益差校正和补偿方法将K空间不同接收增益参数下得到的数据归一化到最大接收增益参数下的幅值；采用本发明的方法可以使K空间整体达到最大的信号动态范围。

附图说明

图1位本发明实施例提供的系统执行流程图；

图2为本发明实施例提供的方案一的K空间数据拼接及增益校正示意图；

图3为本发明实施例提供的方案二的K空间数据拼接及增益校正示意图。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明的技术内容，下面结合附图对本发明内容进一步阐释。

在序列扫描数据采集中，每个接收增益控制参数调整一次，则执行一次序列扫描，获得到一组K空间原始数据，获得接收增益参数分别为τdB、τ-6dB、τ-12dB的三组K空间数据Kτ、Kτ-6、Kτ-12。通过分析这三组数据的增益差和相位差，构建一个拼接的图像的数据空间，将拼接后的数据空间通过傅里叶变换可以获得一幅图像，系统执行流程如图1所示。

本发明提出了一种将不同接收增益参数下得到的K空间数据拼接成一幅K空间数据的方法，以及将不同接收增益参数下的K空间数据归一化到同一接收增益参数下的方法。虽然本发明基于目前大部分磁共振平台在序列运行期间接收增益参数不能动态更新的背景下提出的，但是本发明提出的方法同样也适用于序列运行时接收增益参数能实时更新的磁共振平台，序列扫描期间，基于正常的扫描矩阵参数，在K空间不同区域实时动态地更新接收增益参数，扫描得到一幅完整的K空间数据，然后基于本发明提出的增益差校正和补偿方法将K空间不同接收增益参数下得到的数据归一化到最大接收增益参数下的幅值。

本实施例以增益参数τdB、τ-6dB、τ-12dB为例进行说明：

分别在接收增益参数为τdB、τ-6dB、τ-12dB下得到的三组K空间数据Kτ、Kτ-6、Kτ-12。

将K空间的相位编码行行号表示为m，K空间一共A个相位编码行。为了在同一幅图像中同时描述3个接收增益的表达值，首先将K

K空间所有区域在同一接收增益下，回波信号的幅值满足如下准则：

K

其中，K

拼接后数据空间，K

为了将三个K空间的数据归一化到同一个接收增益水平，需要对数据进行增益差和相位差的校正。针对增益差和相位差的校正和补偿问题，本发明提出两种可选的实现方案，分别如下文方案一和方案二所述。

方案一：

如图2所示为方案一的K空间数据拼接及增益校正示意图，具体包括以下内容：

数据拼接方法：

拼接后的K空间数据的第1区域数据由Kτ第1区域数据填充；拼接后的K空间数据的第2区域数据由Kτ-6第2区域数据填充；拼接后的K空间数据的第3区域数据由Kτ-12第3区域数据填充。

增益校正：

在K

本领域的人员应注意α1

β

本领域的人员应注意α2

β

增益补偿：

假定拼接后的数据空间为K，将K

相位校正：

在K

γ1

对γ1

γ2

对γ2

相位补偿：

在增益补偿后，K

如图3所示为方案一的K空间数据拼接及增益校正示意图，具体包括以下内容：

方案二：

数据拼接方法：

拼接后的K空间数据的第1区域数据由Kτ第1区域数据填充；拼接后的K空间数据的第2区域数据由Kτ-6第2区域数据填充；拼接后的K空间数据的第3区域数据由Kτ-12第3区域数据填充。

增益校正：

在K

β

在K

β

avg[ΔG1(ceil(m/4)*4)]*avg[ΔG2(ceil(m/4)*4)]则为K

增益补偿：

假定拼接后的数据空间为K，将K

由于方案二的相位校正和相位补偿跟方案一相同，不再重复阐述。

图2、3中的area1表示第一区域，area2表示第二区域，area3表示第三区域。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。