专利名称：磁共振成像方法
磁共振成像方法
技术领域：
本发明涉及成像领域，特别是涉及一种磁共振成像方法。
背景技术：
磁共振成像(MRI)是一种被广泛采用的成像诊断技术，可同时获得检查部位的形 态信息和功能信息，具有其它技术所无可比拟的优势，成为当今医学影像检查的重要手段。然而磁共振成像技术对物体运动的敏感性较高，成像过程中被检查者身体的心脏 跳动、呼吸以及移动等生理性运动都会使影像模糊和对比度失真，以致无法得到具有临床 价值的诊断图像。可见传统的磁共振成像方法的成像速度不够快，无法快速的对运动的物体进行成像。
发明内容基于此，有必要提供一种快速成像的磁共振成像方法。一种磁共振成像方法，包括以下步骤S10 在根据所需图像分辨率确定的L级发 射尺度激励波形和小波激励波形；S20 根据所述尺度激励波形采集L级尺度系数并计算L 级尺度能量值，根据所述小波激励波形采集L级小波系数并计算L级小波能量值；S30 判 断所述L级小波能量值是否大于预设L级门限值，是则根据L级小波能量值的位置值预测 L-I级小波能量值的采集位置值并发射小波激励波形，且采集L-I级小波能量值；S40 根据 L级尺度能量值和各级小波能量值进行图像重建，并生成图像。优选地，在所述L级上发射2趴个尺度激励波形和小波激励波形，所述M为相位编 码时的采集数。优选地，步骤S300包括S310 产生队列；S330 判断所述L级小波能量值是否大 于预设L级门限值，所述L级门限值为&，是，则L级小波能量值的位置值进入队列，所述 位置值存储形式为(m，Lth)，m表示位置，Lth表示所在级数；S350 根据所述队列的位置值 (m，Lth)按照{2m, (L-I) th}和{2m+l, (L-I) th}的方式预测在L-I级上两个小波能量值 的位置值；S370 在所述{2m，(L-I) th}和{2m+l，(L-I) th}的位置值处发射小波激励波形 并获取L-I级小波能量值，判断所述L-I小波能量值是否大于L-I级门限值Ew，是，则所述 L-I小波能量值的位置值进入所述队列，否，则从所述队列删除位置值。优选地，所述= (40 % 90 % ) &。优选地，步骤S370之后包括S390 判断队列是否为空，是，则整理获取的L级尺 度能量值和各级小波能量值，否，则返回步骤S350。优选地，所述小波激励波形为二维小波激励波形，所述二维小波激励波形的个数 为2_2 Ν个，N表示相位编码时的采集数。优选地，步骤S300包括S320 产生队列；S340 判断所述L级小波能量值是否大 于预设L级门限值，所述L级门限值为τ L,是，则L级小波能量值的位置值进入队列，所述位置值存储形式为(i，L，k，m)，i为1、2、3和4，k和m表示所在位置值；S360 根据所述 队列的位置值(i，L, k，m)按照(i，L-IUm)、(i，L-l, 2k, 2m+l), (i，L-l,2k+l,2m)和 (i,L-l,2k+l,2m+l)的方式预测四个在L_1级小波能量值的采集位置值；S380 在所述(i， L-I，2k，2m)、(i，L-l，2k，2m+l)、(i，L_l，2k+l，2m)和(i，L_l，2k+l，2m+l)的位置值处发射 小波激励波形并获取L-I级小波能量值，判断所述L-I小波能量值是否大于L-I级门限值 τ H，是，则进入所述队列，否，则从所述队列删除位置值。优选地，所述τ η = (40% 90% ) τ L。优选地，步骤S380之后包括步骤410 判断队列是否为空，是，则整理获取的L级 尺度能量值和各级小波能量值，否，则返回步骤S360。采用上述的方法，能够通过预测的方法减少数据的采集量，减少成像的时间，达到 快速成像的目的。
图1为磁共振成像的方法流程图；图2为一实施例的磁共振二维成像的方法具体流程图；图3为一实施例的磁共振二维成像的方法的举例示意图；图4为另一实施例的磁共振三维成像的方法具体流程图；图5为另一实施例的磁共振三维成像的方法的举例示意图。
具体实施方式为了提高磁共振成像速度，提出了一种对图像基于小波编码的方法来实现快速的 磁共振成像。请参阅附图1，为磁共振成像的方法流程图。SlO 在根据所需图像分辨率确定的L级发射尺度激励波形和小波激励波形。对 图像编码进行分级，L级是根据所需要成像的分辨率大小确定，例如320XM0、640X480、 800X600或10MX768等，然后在L级上发射尺度激励波形和小波激励波形。具体地，把
^M-L
L级分为低频区域和高频区域，在低频区域发射尺度激励波形，且为{也(y)}^ ；在高频
区域发射小波激励波形，且为·( —“C^t1 ,其中φ ω为尺度函数，ψ ω为与尺度函数
相对应的小波函数，因为不同级的尺度函数和小波函数都是在相对应的母函数基础上经过 伸缩和平移得到。然后在确定的低频区域及高频区域对应的发射尺度激励波形和小波激 励波形，能够精确的获得特定区域的尺度系数并获得尺度能量值和小波系数并获得小波能 量值，根据划分的区域精确的预测需要采集的位置，提高采集的速度和准确度。在二维成 像的实施例中，在L级上发射个尺度激励波形和小波激励波形，M为传统的相位编码时 的采集数。在其它实施例中，在三维成像的实施例中，小波激励波形为二维小波激励波形 (P1hkAy^z)，该二维小波激励波形的个数为2_2 个，Ν表示传统的相位编码时的采集数。S20 根据所述尺度激励波形采集L级尺度系数并计算L级尺度能量值，根 据小波激励波形采集L级小波系数并计算L级小波能量值。根据发射尺度激励波形{Φμ-^)}^所获得的接收信号为Sk⑴=f f P (X，y) h-L,k(y)eixGxtdXdy并计算其
能量值；发射小波激励波形·( —“001^所获得的接收信号为= f f P (x, y) VndWei&Mxdy并计算其能量值，其中，M为传统的相位编码时的采集数，L为所在 级数，k位置值。在其它实施例中，二维小波激励波形<^Cy，z)所获得的接收信号为 Sjxm (0 = fffp(x,y,z)<p; k m (y,z)e'^dxdydz ,并计算其能量值。其中，M为传统的相位编码
时的采集数，其中，j取1、2、3、4，M为传统的相位编码时的采集数，L为所在级数，k和m位置值。S30 判断L级小波能量值是否大于预设L级门限值，是则根据L级小波能量值的 位置值预测L-I级小波能量值的采集位置值并发射小波激励波形，且采集L-I级小波能量 值。根据小波系数的树结构可知，当L级上的高频系数值比较大，对应的第L-I级上的子节 点系数也具有比较大的值。故在L级上获得的L级小波能量值与预设的门限值之比较，大 于门限值的L级小波能量值所对应的位置值预测L-I级小波能量值的采集位置值，并在该 预测的采集位置值处发射小波激励波形，然后采集L-I级的小波能量值。同理，在L-I级所 采集的L-I级小波能量值的采集位置值预测L-I级的下一级的小波能量值的采集位置值。 然后，如此循环，直到把所有各级预测的小波能量值的采集位置值的数据能量值采集完毕。S40 根据L级尺度能量值和各级小波能量值进行图像重建，并生成图像。具体地， 只要把在L级采集尺度能量值，以及采集在各级(即L、L-l、L-2. . . 1级)的小波能量值进 行整理，并进行图像重建，生成MRI图像。在一实施例中，请参阅附图2，基于上述方法的对二维成像的具体方法。其与上述 方法的主要区别在于步骤S30，具体地步骤如下S310 产生队列。首先设置一个队列，用于放置在各级所采集的小波能量值的位置 值数据。S330 判断L级小波能量值是否大于预设L级门限值，该L级门限值为&，是，则L 级小波能量值的位置值进入队列，该位置值存储形式为(m，Lth)，m表示位置，Lth表示所在 级数；否，则小于门限值的&的位置值不进入队列。具体地，根据在L级所获取的小波能量 值，然后把该值与预设的L级门限值进行比较，同时把L级的门限值用&表示。若所采集 的L级小波能量值大于该门限值&，则把L级小波能量值的位置值按照规定的模式存储在 步骤S310所设置好的队列中。S350 根据所述队列的位置值(m，Lth)按照{2m, (L-I) th}和{2m+l, (L-I) th}的 方式预测在(L-I)级上两个小波能量值的位置值。从步骤S310的队列中按照一定的顺序 (先进先出的原则)，把队列的每个元素提取出来，按照一定的方式预测下一级的小波测量 的位置值。小波能量值的位置预测的方法是根据队列中的元素的位置值m和L，然后按照m =an及m = 2m+l, L = L-I的方式预测在下一级中所需要采集的位置值。S370 在{2m，(L-I) th}和{2m+l，(L-I) th}的位置值处发射小波激励波形并获取 (L-I)级小波能量值，判断(L-I)小波能量值是否大于(L-I)级门限值Ew，是，则进入队列， 否，则从队列中删除位置值；所述Em = (80% 90% 在预测的两个位置{2m，(L-I) th}和{2m+l，(L-I) th}上分别发射小波激励波形并对应的获取在下一级的(L-I)级小波 能量值。获得的(L)-I级小波能量值与预设Em比较，若大于则进入步骤S310所设置好的队列中；若小于则把对应的(L)-I小波能量值的位置值删除，不会进入队列中，因此对应的 需要采集的位置数据将会逐步减少，减少数据的采集量。而且各级的门限值所取的值是不 同的，但是都遵循下一级的门限值是上一级门限值的40 % 90 %。S390 判断队列是否为空，是，则整理获取的L级尺度能量值和各级小波能量值， 否，则返回步骤S350。判断队列是否为空，即判断是否还有需要预测的数据了，若没有，说明 所有应该预测的数据已经完成采集，故整理获取的L级尺度能量值和各级小波能量值，为 图像重建做准备。若队列中还有位置值的数据，则返回步骤350，根据队列中的位置值进行 预测，对应的所在级数自减到下一级数，m位置值对应的预测到所在级数的下一级的an和 2m+l的位置。在一实施例中，基于上述二维成像的具体方法，参阅附图3，结合具体的实施例进 行详细描述提供需要采集的数据区，根据需要分为4级。具体地对数据的采集方式如下在第4级划分低频区和高频区，在低频区发射尺度激励波形，在高频区域发射小 波激励波形。根据尺度激励波形采集4级尺度能量值，根据小波激励波形采集4级尺度能量值。在4级采集的小波能量值为50、60、70、80及90，与预设的4级门限值75比较，大 于4级门限值的有小波能量值为80和90，其所对应的位置值为(3，4)和(5，4)，即第4级 位置为3的位置值，以及第4级位置为5的位置值。根据采集到的位置值按照所在级数自减，预测位置值为上一级位置的2倍及2倍 加1，即(3，4)所预测的位置值为(6，3)和(7，3) ； (5,4)所预测的位置值为(10，3)和(11， 3)。在第3级的位置(6，；3)、(7，；3)发射两个小波激励波形，得到2个3级小波能量值， 分别为阳、64;以及在(10，3)、(11，3)发射两个小波激励波形，也得到2个3级小波能量 值，分别为50、60。预设的3级门限值为4级门限值的40% 90%，在这里可以选择65为 3级门限值。可见，大于3级门限值65的只有位置值为(11，3)，故(11，3)加入了队列，作 为预测2级的位置值数据。而(6，3)、(7,3)和(10，；3)所对应的能量值没有超过3级门限 值，故其位置值没有加入到队列，并删除。由此可见，采集的数据值不断减少，加快了数据的 采集速度，提高了成像速度。然后判断队列中是否还有元素(位置值)，若有则元素中的级数自减，对应的预测 位置值为2倍及2倍加1，如此循环，直到队列中的所有数据全部完成。若队列中没有元素 (位置值)，则把4级尺度能量值和各级小波能量值整理，并进行图像重建，生成二维图像。在另一实施例中，请参阅附图4，基于上述方法的对三维成像的具体方法。其与上 述方法的主要区别在于步骤S30，具体地步骤如下S320 产生队列。首先设置一个队列，用于放置在各级所采集的小波能量值的位置 值数据。S340 判断所述L级小波能量值是否大于预设L级门限值，该L级门限值为τ L, 是，则L级小波能量值的位置值进入队列，否，则L级小波能量值的位置值不进入队列，该 位置值存储形式为(i，L，k，m)，i为1、2、3和4，k和m表示所在位置值。具体地，根据在L 级所获取的小波能量值，然后把该值与预设的L级门限值进行比较，同时把L级的门限值用h表示。若所采集的L级小波能量值大于该门限值τy则把L级小波能量值的位置值按 照规定的模式存储在步骤S320所设置好的队列中。S360 根据所述队列的位置值(i，L，k，m)按照(i，L_l，2k，2m)、(i，L_l，2k，2m+l)、 (i，L-l，2k+l，2m)和(i,L-l,2k+l,2m+l)的方式预测四个在(L-I)级小波能量值的采集位 置值。从步骤S320的队列中按照一定的顺序(先进先出的原则)，把队列的每个元素提取 出来，按照一定的方式预测下一级的小波测量的位置值。S380 在(i，L-I，2k, 2m)、(i，L-I，2k, 2m+1)、(i，L-I，2k+1，2m)禾口 (i，L-I，2k+1， 2m+l)的位置值处发射小波激励波形并获取(L-I)级小波能量值，判断所述(L-I)小波能 量值是否大于(L-I)级门限值τΜ，是，则大于(L-I)级门限值的位置值进入所述队 列，否，则从所述队列删除位置值；所述L1= (80% 90%) tlo在预测的四个位置(i， L-I，2k，2m)、(i，L-l，2k，2m+l)、(i，L_l，2k+l，2m)和(i，L_l，2k+l，2m+l)上分别发射小波 激励波形并对应的获取在下一级的(L)-I级小波能量值。获得的(L)-I级小波能量值与预 设比较，若大于则进入步骤S320所设置好的队列中；若小于则把对应的(L)-I小波能 量值的位置值删除，不会进入队列中，因此对应的需要采集的位置数据将会逐步减少，减少 数据的采集量。而且各级的门限值所取的值是不同的，但是都遵循下一级的门限值是上一 级门限值的40% 90%。在步骤S380之后还包括一步骤S410 判断队列是否为空，是，则整理获取的L级 尺度能量值和各级小波能量值，否，则返回步骤S360。具体地，判断队列是否为空，即判断是 否还有需要预测的数据了，若没有，说明所有应该预测的数据已经完成采集，故整理获取的 L级尺度能量值和各级小波能量值，为图像重建做准备。若队列中还有位置值的数据，则返 回步骤360，根据队列中的位置值进行预测，对应的所在级数自减到下一级数，k、m位置值 对应的预测到所在级数的下一级的业和业+1，^11和2m+l的位置。在另一实施例中，基于上述三维成像的具体方法，参阅附图5，结合具体的实施例 进行详细描述提供需要采集的数据区，根据需要分为3级。具体地对数据的采集方式如下在附图为1、2、3和4的位置，即附图为1的位置(l，3，k，m)预测附图为2的位置， 为(2，2，2k，2m)、(2，2，2k+l，2m)、(2，2，2k，2m+l)和(2，3，2k+l，2m+l)。预测附图为 3 的位 置，为(3，2，2k，2m)、(3，2，2k+l，2m)、(3，2，2k，2m+l)和(3，3，2k+l，2m+l)。预测附图为 4 的位置，为(4，2，2k，2m)、(4，2，2k+l，2m)、(4，2，2k，2m+l)和(4，3，2k+l，2m+l)。同样采用上述三维成像的方法，对需要采集的图像的位置值进行预测，并对应的 采集相应的能量值，整理所采集的尺度能量值和小波能量值，然后图像重建并生成三维图 像。采用上述的方法，能够通过预测的方法减少数据的采集量，减少成像的时间，达到 快速成像的目的。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种磁共振成像方法，其特征在于，包括以下步骤SlO 在根据所需图像分辨率确定的L级发射尺度激励波形和小波激励波形； S20 根据所述尺度激励波形采集L级尺度系数并计算L级尺度能量值，根据所述小波 激励波形采集L级小波系数并计算L级小波能量值；S30 判断所述L级小波能量值是否大于预设L级门限值，是则根据L级小波能量值的 位置值预测L-I级小波能量值的采集位置值并发射小波激励波形，且采集L-I级小波能量 值；S40 根据L级尺度能量值和各级小波能量值进行图像重建，并生成图像。
2.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，在所述L级上发射2趴个尺度 激励波形和小波激励波形，所述M为相位编码时的采集数。
3.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，步骤S300包括 S310 产生队列；S330 判断所述L级小波能量值是否大于预设L级门限值，所述L级门限值为&，是则 L级小波能量值的位置值进入队列，所述位置值存储形式为(m，Lth)，m表示位置，Lth表示 所在级数；S350 根据所述队列的位置值(m，Lth)按照{2m, (L-I) th}和{2m+l, (L-I) th}的方式 预测在L-I级上两个小波能量值的位置值；S370 在所述{2m，(L-I) th}和{2m+l，(L-I) th}的位置值处发射小波激励波形并获取 L-I级小波能量值，判断所述L-I小波能量值是否大于L-I级门限值EL-1，是，则所述L-I 小波能量值的位置值进入所述队列，否，则从所述队列删除位置值。
4.根据权利要求3所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述Em=(40% 90%)&。
5.根据权利要求3所述的磁共振成像方法，其特征在于，步骤S370之后包括S390 判断队列是否为空，是，则整理获取的L级尺度能量值和各级小波能量值，否，则 返回步骤S350。
6.根据权利要求1所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述小波激励波形为二维小 波激励波形，所述二维小波激励波形的个数为2_2 个，N表示相位编码时的采集数。
7.根据权利要求6所述的磁共振成像方法，其特征在于，步骤S300包括 S320 产生队列；S340 判断所述L级小波能量值是否大于预设L级门限值，所述L级门限值为τ y是， 则L级小波能量值的位置值进入队列，所述位置值存储形式为(i，L，k，m)，i为1、2、3和4， k和m表示所在位置值；S360 根据所述队列的位置值(i，L，k，m)按照(i，L-l，2k，2m)、(i，L-l，2k，2m+l)、(i， L-l,2k+l,2m)和(i,L-l,2k+l,2m+l)的方式预测四个在L_1级小波能量值的采集位置值； S380 在所述(i, L-I，2k，2m)、(i, L_l，2k，2m+1)、(i, L_l，2k+l，2m)和(i, L_l，2k+1， 2m+l)的位置值处发射小波激励波形并获取L-I级小波能量值，判断所述L-I小波能量值是 否大于L-I级门限值τ…是，则进入所述队列，否，则从所述队列删除位置值。
8.根据权利要求7所述的磁共振成像方法，其特征在于，所述τH= (40% 90%)
9.根据权利要求7所述的磁共振成像方法，其特征在于，步骤S380之后包括步骤410判断队列是否为空，是，则整理获取的L级尺度能量值和各级小波能量值，否，则返回 步骤S360。
全文摘要
一种磁共振成像方法，包括以下步骤S10在根据所需图像分辨率确定的L级发射尺度激励波形和小波激励波形；S20根据所述尺度激励波形采集L级尺度系数并计算其能量值，根据所述小波激励波形采集L级小波系数并计算其能量值；S30判断所述L级小波系数能量值是否大于预设L级门限值，是则根据L级小波系数能量值的位置值预测(L-1)级小波系数能量值的采集位置值并发射相应的小波激励波形，且采集(L-1)级小波能量值；S40根据L级尺度能量值和各级小波能量值进行图像重建，并生成图像。采用本发明的方法，能够通过预测的方法减少数据的采集量，减少成像的时间，达到快速成像的目的。
文档编号A61B5/055GK102129056SQ201010606770
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者刘新, 吴垠, 寇波, 潘艳丽, 谢国喜, 邱本胜, 郑海荣 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院