专利名称：一种磁共振成像中用多通道数据组合实现水脂分离的方法
技术领域：
本发明属于医疗影像领域，具体地涉及一种磁共振成像中用多通道数据组合实现水脂分离的方法。
背景技术：
水脂分离是磁共振成像中用来消除信号干扰所导致的图像解读困难的一种方法。通过采集多个不同化学位移进动角的信号，Dixon以及后续发展的相应技术可以在主磁场不均匀的情况下实现水脂分离，并可同时获取主磁场的空间分布。随着现代谱仪和射频线圈技术的发展，以及磁场强度的增高，多通道接收已越来越多地被应用于磁共振成像。通过多通道接收不仅能提高信噪比，也可以通过并行成像来加快速度。虽然并行成像重建可以得到组合后的图像，近来更为广泛采用的并行重建方法是在k空间运算得到各通道的单个数据，之后进行多通道组合得到最终图像。现有技术中有多种组合多通道磁共振信号的方法，其中，平方总和的开根(SoS)仍然被认为是实用型的最佳信号组合方法。该方法不仅具有良好的信噪比性能，同时也可避免不同通道信号间由于相位的差异而造成的破坏性干涉。但是，平方总和开根的组合方法丢弃了水脂分离所必须的相位，因而所得到的结果无法用来实现水脂分离。目前多通道磁共振成像的水脂分离采用的一般有两种方法(I)先对每个通道信号单独做水脂分离，之后再进行多通道数据组合；(2)基于各通道射频场的分布，先进行多通道数据组合得到合一后的复数图像数据，之后再针对合一后的图像数据执行水脂分离。由于大多数水脂分离方法需要对信号在空间做关联分析，前者受单一线圈信号的局部性和不均匀性影响会导致水脂分离的失败。而后者又如前所述，需要先获取各个通道的射频场强度及相位的空间分布信息，数据采集时间加长，过程更趋复杂。本发明克服了现有技术中单一线圈信号的局部性和不均匀性，同时也克服了采集多通道射频场分布时间长、过程复杂的缺陷，提出了一种磁共振成像中用多通道数据直接组合实现水脂分离的方法，具有不需要采集额外信息，避免不同通道信号间由于相位的差异而造成的破坏性干涉，同时保留了水脂分离所需的相位的特点。本发明直接从采集到的信号中提取得到组合后的信号相位，避免了易出错的复杂计算。本发明提供的方法还继承了平方总和开根计算法的简单及良好的信噪比性能。
发明内容
本发明的目的在于通过对多通道信号幅度和相位采用组合的方法实现水脂分离，避免不同通道信号间由于相位的差异而造成的破坏性干涉，同时在不要求额外采样条件下，直接从采集到的信号中提取以保留水脂分离所需的相位信息。本发明提出了一种磁共振成像中用多通道数据组合实现水脂分离的方法，其特征在于，包含以下步骤步骤(I)，获得多通道多进动角磁共振信号Ik (η)；
步骤⑵，分析多通道多进动角磁共振信号Ik (η)计算得到组合信号1_ (η)的幅度An;步骤(3)，分析多通道多进动角磁共振信号Ik(n)并从中直接提取得到组合信号Isum (η)的相位 Φη ；步骤(4)，获得组合信号Isum(η)并对其进行分析，实现水脂分离，得到水和脂肪的图像。
其中，步骤(I)是在不同化学位移进动角α和不均匀场进动角β情况下采集到多通道多进动角磁共振信号Ik(η)，其在图像域中以如下公式(I)表示
权利要求
1.一种磁共振成像中用多通道数据组合实现水脂分离的方法，其特征在于，包括以下步骤(1)获得多通道多进动角磁共振信号(IkOi));(2)分析多通道多进动角磁共振信号(Ik(η))计算得到组合信号(Ι·(η))的幅度(An)； (3)分析多通道多进动角磁共振信号(Ik(η))从中直接提取得到组合信号(IslJn))的相位(Φη);(4)获得组合信号(Ι_(η))并对其进行分析，实现水脂分离，得到水和脂肪的图像。
2.如权利要求I所述磁共振成像中用多通道数据组合实现水脂分离的方法，其特征在于，所述步骤(I)是在不同化学位移进动角α和不均匀场进动角々情况下采集多通道多进动角磁共振信号(Ik(η))，其在图像域中以如下公式(I)表示 其中，k为射频接收通道，ξ和λ分别为对应的所述射频接收通道的幅度及相位系数，W和F分别为水和脂肪信号幅度。
3.如权利要求I所述磁共振成像中用多通道数据组合实现水脂分离的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，通过对所述多通道多进动角磁共振信号(Ik(n))进行平方总和开根计算获得所述组合信号(Isum(η))的幅度(An)，以如下公式(II)表示
4.如权利要求I所述磁共振成像中用多通道数据组合实现水脂分离的方法，其特征在于，所述步骤(3)中；在所有所述多通道多进动角磁共振信号(Ik(η))中找到幅度最大的信号，将该多通道多进动角磁共振信号(Ik(η))对应的射频接收通道k记为k_max，取所述射频接收通道k_max对应的多进动角磁共振信号(Ikmax(η))的相位即为组合信号(Ι·(η))的相位(Φη)，以如下公式(III)表示
5.如权利要求I所述磁共振成像中用多通道数据组合实现水脂分离的方法，其特征在于，所述步骤(3)中，将对应所有射频接收通道的磁共振信号(Ik(η))加和后，其相位即为组合信号(Ι_(η))的相位(Φη)，以如下公式(IV)表示
6.如权利要求I所述磁共振成像中用多通道数据组合实现水脂分离的方法，其特征在于，所述步骤⑷中利用所述幅度(An)和相位(Φη)获得所述组合信号(IsumOi))，以如下公式(V)表示
7.如权利要求I所述磁共振成像中用多通道数据组合实现水脂分离的方法，其特征在于，所述步骤(4)的水脂分离方法包括三点Dixon法、解析算法、数值算法、三明治回波法。
全文摘要
本发明涉及医疗影像领域，公开了一种磁共振成像中用多通道数据组合实现水脂分离的方法。本发明包括以下步骤获得多通道多进动角磁共振信号(Ik(n))；分析多通道多进动角磁共振信号(Ik(n))计算得到组合信号(Isum(n))的幅度(An)；分析多通道多进动角磁共振信号(Ik(n))获得组合信号(Isum(n))的相位(Φn)；获得组合信号(Isum(n))并对其进行分析，实现水脂分离，得到水和脂肪的图像。本发明在不需要采集额外信息的条件下，不仅可避免不同通道信号间由于相位的差异而造成的破坏性干涉，而且同时保留了水脂分离所需的相位。本发明所得到的组合信号相位完全从所测信号直接获取，不作任何复杂及易出错的计算。本发明还继承了平方总和开根计算简单的优越性及良好的信噪比性能。
文档编号A61B5/055GK102949189SQ201110254020
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者张卫国 申请人:上海联影医疗科技有限公司