专利名称：磁共振动态成像方法
磁共振动态成像方法技术领域：
本发明涉及成像领域，特别是涉及一种磁共振动态成像方法。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。
可见传统的磁共振动态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动态成像方法。
一种磁共振动态成像方法，包括以下步骤S10:在当前帧图像，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:根据所述的尺度激励波形 采集L级尺度系数并计算当前帧图像的L级尺度能量值，且根据所述小波激励波形采集 L级小波系数并计算当前帧图像的L级小波能量值；S30:产生队列，根据所述当前帧图 像的L级小波能量值所对应的L级位置值预测L-I级位置值，把所述位置值放置所述队 列；S40:根据所述队列的位置值所对应的下一帧图像的位置值，发射小波激励波形并 获取预测小波能量值，以及在下一帧图像的根据所需图像分辨率确定的L级发射尺度激 励波形，并获得L级预测尺度能量值；S50:当前帧图像的小波能量值与下一帧图像的预 测小波能量值之差，判断是否大于预设判断值，是，则把所述位置值加入队列，否，则 删除所述位置值；S60:根据当前帧图像的L级尺度能量值和各级小波能量值，以及下一 帧图像的L级预测尺度能量值和各级预测小波能量值，进行图像重建，并生成当前帧图 像和下一帧图像。
优选地，在所述当前帧图像和下一帧图像的L级上发射个尺度激励波形和 小波激励波形，所述M为相位编码时的采集数。
优选地，所述步骤S30包括幻10:产生队列，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级门限值为氏，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；S330 :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_1级上 两个小波能量值的位置值；S350 :在所述{2m，(L-l)th}和{2m+l，(L_l)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Eu，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，所述步骤S50之后还包括判断队列是否为空，是，则整理获取的当 前帧图像的L级尺度能量值和各级小波能量值，以及下一帧图像的L级预测尺度能量值和 各级预测小波能量值，否，则返回步骤S50。
优选地，步骤S30包括S320:产生队列，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(i，L，k，m)，i为1、2、3和4，k和m表示所在位置值；S340 根据所述队列的位置值(i，L，k，m)按照(i，L-1, 2k，2m)、(i，L-1, 2k，2m+l)、 (i，L-1, 2k+l, 2m)和(i，L-1, 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；S360 在所述(i，L-1, 2k，2m)、(i，L-1, 2k，2m+l)、(i，L-I, 2k+l，2m)和(i，L-1, 2k+l, 2m+l)的位置值处发射小波激励波形并获取L_1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 κ，是，则进入所述队列， 否，则从所述队列删除位置值。
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， 达到快速动态成像的目的。
图1为一实施例的磁共振动态成像的方法流程图2为一实施例的磁共振动态成像中的二维动态成像方法流程图3为另一实施例的磁共振动态成像中的三维动态成像的方法流程图。
具体实施方式
为了提高磁共振动态成像速度，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 2，为磁共振动态成像的方法流程图。
SlO 在当前帧，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 320X240, 640X480、800 X 600或IOMX 768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“(力^ ；在高频区域发射小波激励波形，且为以(Mt1 '其中小(y)为尺度函数，ψ (y)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，该二维小波激励波形的个数为 个，N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-LAy)}^ 所获得的接收信号为 Sk(t) = / / ρ (χ, y) ΦM-L, k(y)elxGxtdxdy 并计算其能量值；发射小波激励波形·( —“(>01所获得的接收信号为Sk(t) =Sf ρ (χ, y) k(y)elxextdxdy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<_(>^)所获得的接收信号为 sUKm (0 = \\\p{x,y,z)^]Xm (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 产生队列，根据当前帧图像的L级小波能量值所对应的L级位置值预测 L-I级位置值，把位置值放置该队列。
具体地，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。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 El,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氏，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幻10所设置好的队列中。
S330 根据所述队列的位置值(m，Lth)按照{2m，(L_l)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 = 2m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。
S350:在{2m，(L_l)th}和{2m+l，(L_l) 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E^1= (80% 90%)EL。在预测的两个 位置丨2m，(L-I) th丨和丨2m+l，(L_l) th丨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Ep1比较，若大于则进入 步骤幻10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%。
S370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2m和2m+l的位置。
S40根据队列的位置值所对应的下一帧图像的位置值，发射小波激励波形并获 取预测小波能量值，以及在下一帧图像的根据所需图像分辨率确定的L级发射尺度激励 波形，并获得L级预测尺度能量值。
具体地，根据队列的位置值对应的在下一帧图像的位置值处，即当前帧图像与 下一帧图像的位置值是一一对应的，并发射小波激励波形并获取预测小波能量值。同 时，在下一帧图像的L级(根据所需图像分辨率确定)处发射尺度激励波形，并获得L级 预测尺度能量值。
S50当前帧图像的小波能量值与下一帧图像的预测小波能量值之差，判断是 否大于预设判断值，是，则把位置值加入队列，否，则删除位置值。具体地，在能量位 置值的对应处，当前帧图像的小波能量值与下一帧图像的预测之差值，取绝对值。然后 判断该比较之差值是否大于预设的判断值，是则把位置值加入队列，否则把删除该位置值。
在其它实施例中，在步骤S50之后有如下步骤判断队列是否为空，是，则整 理获取的当前帧图像的L级尺度能量值和各级小波能量值，以及下一帧图像的L级预测尺 度能量值和各级预测小波能量值，否，则返回步骤S50。
S60根据当前帧图像的L级尺度能量值和各级小波能量值，以及下一帧图像的 L级预测尺度能量值和各级预测小波能量值，进行图像重建，并生成当前帧图像和下一帧 图像。
在另一实施例中，请参阅附图3，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。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〃 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τu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幻20所设置好的队列中。
S340 根据所述队列的位置值(i，L，k，m)按照(i，L-1, 2k，2m)、(i， L-1, 2k，2m+l)、(i，L-1, 2k+1, 2m)和(i，L-1, 2k+1, 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。
S360 在(i，L-1, 2k, 2m)、(i, L_l，2k, 2m+l)、(i, L-1, 2k+1, 2m)和 (i，L-I，2k+l，2m+l)的位置值处发射小波激励波形并获取(L_l)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 η，是，则大于(L-I)级门限值τ w 的位置值进入所述队列，否，则从所述队列删除位置值；所述τ^= (80% 90%) Tlo 在预测的四个位置(i，L-1, 2k，2m)、(i，L-1, 2k，2m+l)、(i，L-1, 2k+1, 2m)和(i，L-1, 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τ η比较，若大于则进入步骤幻20 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%。
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， 达到快速动态成像的目的。
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
1.一种磁共振动态成像方法，其特征在于，包括以下步骤SlO 在当前帧图像，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 根据所述的尺度激励波形采集L级尺度系数并计算当前帧图像的L级尺度能量 值，且根据所述小波激励波形采集L级小波系数并计算当前帧图像的L级小波能量值；S30产生队列，根据所述当前帧图像的L级小波能量值所对应的L级位置值预测 L-I级位置值，把所述位置值放置所述队列；S40根据所述队列的位置值所对应的下一帧图像的位置值，发射小波激励波形并获 取预测小波能量值，以及在下一帧图像的根据所需图像分辨率确定的L级发射尺度激励 波形，并获得L级预测尺度能量值；S50 当前帧图像的小波能量值与下一帧图像的预测小波能量值之差，判断是否大于 预设判断值，是，则把所述位置值加入队列，否，则删除所述位置值；S60根据当前帧图像的L级尺度能量值和各级小波能量值，以及下一帧图像的L级 预测尺度能量值和各级预测小波能量值，进行图像重建，并生成当前帧图像和下一帧图 像。
2.根据权利要求1所述的磁共振动态成像方法，其特征在于，在所述当前帧图像和下 一帧图像的L级上发射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所述的磁共振动态成像方法，其特征在于，所述步骤S30包括 S310产生队列，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Ey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；S330 :根据所述队列的位置值(m，Lth)按照{2m，(L_l)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；S350:在所述{2m，(L-l)th}和{2m+l，(L_l) 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Eu，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1所述的磁共振动态成像方法，其特征在于，所述步骤S50之后还包括判断队列是否为空，是，则整理获取的当前帧图像的L级尺度能量值和各级小波能 量值，以及下一帧图像的L级预测尺度能量值和各级预测小波能量值，否，则返回步骤 S50。
5.根据权利要求1 4任意一项所述的磁共振动态成像方法，其特征在于，步骤S30 包括S320产生队列，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Ty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；S340 :根据所述队列的位置值(i，L，k，m)按照(i，L-1, 2k，2m)、(i，L-I, 2k，2m+l)、(i，L-1, 2k+1, 2m)和(i，L-1, 2k+1, 2m+l)的方式预测四个在 L_1 级小波能量值的采集位置值；S360 在所述(i，L-1, 2k, 2m)、(i, L-1, 2k, 2m+l)、(i，L-1, 2k+1, 2m)和 (i，L-1, 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^，是，则进入所述队列，否，则从所述队 列删除位置值。
全文摘要
一种磁共振动态成像方法，在当前帧图像，根据L级发射尺度激励波形和小波激励波形并计算尺度能量值，且根据小波激励波形计算L级小波能量值；产生队列，根据当前帧图像的L级小波能量值所对应的L级位置值预测L-1级位置值，把所述位置值放置所述队列；根据所述队列的位置值所对应的下一帧图像的位置值，获取预测小波能量值以及根据L级发射尺度激励波形并获得L级预测尺度能量值；小波能量值与预测小波能量值之差，判断是否大于预设判断值，是，则把所述位置值加入队列，否，则删除所述位置值；根据尺度能量值和小波能量值进行图像重建，并生成图像。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，达到快速动态成像的目的。
文档编号A61B5/055GK102018513SQ201010612819
公开日2011年4月20日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者刘新, 吴垠, 寇波, 戴睿彬, 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