专利名称：回波平面成像序列的图像重建方法
技术领域：
本发明涉及一种磁共振成像方法，特别是涉及一种回波平面成像(Echo Planar Imaging, EPI)序列的图像重建方法。
背景技术：
EPI成像序列是一种快速的、只需单个激发脉冲或者多个激发就可获得完整图像的磁共 振成像序列。其通过磁场梯度周期性变换产生一系列梯度回波，受激平面的图像通过对得到 的k空间数据进行傅立叶变换而得到。在传统的EPI成像序列中，序列的相位编码梯度和频率编码梯度分别如图1中的标号3 和5所示，由于硬件系统的缺陷，如涡电流、数据采集延迟、主磁场不均匀、Maxwell效应 和磁化率不一致等原因，导致在正和负的频率编码梯度下读出的数据并不完全一致，如回波 中心不一致，k空间上每条线之间的间隔不等等情况。由于回波序列中奇数和偶数回波时间 的不匹配或相位差导致在重建之后得到的正常图像上偏离实际图像视野(FieldofView;FOV) 一半的位置出现低强度的附加图像，即出现N/2伪影(也称Nyquist伪影)。另外，由于主磁 场的不均匀性和磁化率的不一致，导致奇数和偶数回波信号相消，从而导致在重建之后得到 的图像中出现信号缺失。为了尽可能多地消除N/2伪影，现有技术中采用了一些纠正方法，如相位纠正法、单极 性读出梯度法、后处理方法和过采样方法等。相位纠正法的其中一种是一维相位纠正方法，在读取图像数据前，采集几个不加相位编 码的回波信号，如图1中的回波信号4，根据第一个和第二个回波信号，算出它们回波中心 的位置差，把这个位置差作为纠正量来纠正采集到的图像数据，即纠正所有偶数行和奇数行 之间的回波中心差。由于不是所有偶数行和奇数行之间的回波中心偏移量都等于求得的纠正 量，所以该方法虽然可以从一定程度上消除N/2伪影，减少图像信号缺失，但并不能消除所 有的伪影。而且该方法也不稳定，特别在中低场的永磁系统中，由于磁场的均匀度比较差， 梯度的涡电流相对较大，以及磁场较低的原因，相位纠正后图像的N/2伪影依然比较明显， 有时甚至比没有纠正的伪影更明显。相位纠正法的另外一种是二维相位纠正方法，同样在读取图像数据前，采集一序列加相 位编码的回波信号，利用这些采集到的数据纠正真正的图像数据。该方法虽然能有效地消除N/2伪影的问题，但序列采集时间延长，EPI序列失去了快速性的优点。单边读出梯度法只在一个极性的读出梯度时采集数据，该方法可以完全避免N/2伪影问 题，但不能纠正图像的变形，浪费扫描时间。而且由于回波间隔时间变长，导致相位编码方 向的等效采样带宽下降，加剧了图像的变形和位移。后处理方法可以在一定程度上减少N/2伪影，但是并不能完全避免，而且由于是后处理， 其对图像处理纠正后图像信息缺失较多，重建时间也比较长。如美国专利第6320380号所揭示的过采样方法在EPI成像序列的相位编码方向过采样， 使得相位方向的FOV增大，从而相应地使得N/2伪影移出显示的FOV，从而达到去除N/2 伪影的目的。过采样方法相对于上述几种方法最简单有效，但是这种方法无法克服图像信号 缺失的问题。发明内容本发明的目的在于提出一种回波平面成像序列的图像重建方法，用来去除N/2伪影，并 且克服图像信号缺失的问题。为实现上述的目的，本发明提出一种回波平面成像序列的图像重建方法，施加回波平面 成像序列获得相应的多行k空间数据，将所述的多行k空间数据分为奇数行数据和偶数行数 据，分别对所述的奇数行数据和偶数行数据进行傅立叶变换得到相应的模值图，并将得到的 模值图相加得到最终图像。其中，假设被成像物体在相位编码方向的大小为Y，相位编码方向的视野大小为FOVy， 当？0￥乂>=2*￥时，可不使用相位编码方向的过采样，当？0￥7<2*丫时，必须使用相位编码 方向过采样，过采样的百分比为大于等于(2申Y-FOVy"100。/。/FOVy。通过上述的过采样使得相 位方向的视野大于等于被成像物体在相位编码方向上大小的两倍。所述的回波平面成像序列 是单激发回波平面成像序列。本发明通过在相位方向过采样有效地去除了 N/2伪影；通过对k空间数据的奇数行数据 和偶数行数据分开进行图像重建后在对图像进行合并有效地避免了所述的奇数行数据和偶数 行数据彼此相消而导致图像信号缺失的问题。
图1是现有的EPI成像序列的序列图； 图2是本发明回波平面成像序列的图像重建方法的示意图；以及 图3是本发明回波平面成像序列的图像重建方法的流程图。
具体实施方式
本发明回波平面成像序列的图像重建方法采用普通的EPI成像序列，如图1所示的常规 的EPI成像序列来釆集回波填充k空间，从而获得相应的k空间数据。所述的常规的EPI成 像序列在本实施例中为单激发或者多激发EPI成像序列，优选地，所述的单激发或者多激发 采用短促的相位编码。在所述常规的EPI成像序列中，在施加9(T射频激发脉冲的时候选择适当的层面选择梯 度；然后施加18(T射频脉冲，在一段TE(回波时间，成像序列的激发脉冲与其产生的作为磁 共振信号的回波之间的时间)之后接收回波；在接收回波时，施加频率编码梯度(即读出梯 度)，然后把对回波信号的取样结果填充到k空间的某一行中。在本实施例中采用的EPI成像序列中，在一次射频激发之后连续施加频率编码梯度来填 充k空间，其频率编码梯度以震荡的方式施加，从而产生多个回波，采集所述的多个回波便 可以填充k空间的所有行。所述的EPI成像序列采用短促的相位编码，在频率编码梯度为零 的时候短暂地施加相位编码梯度使得所述的k空间的填充的轨迹按照奇偶的方式进行。参阅图2，本发明回波平面成像序列的图像重建方法在采用所述的EPI成像序列时，假 设被成像物体在相位编码方向的大小为Y，相位编码方向的视野大小为FOVy，当FOVy>=2*Y 时，可不使用相位编码方向的过采样，当FOVy<=2*Y时，必须使用相位编码方向过采样， 过采样的百分比为大于等于^Y-FOVy"100。/。/FOVy。通过上述的过采样，便可以增大相应的 k空间数据10经过傅立叶变换之后得到的图像30的FOV，使其大于等于被成像物体在相位 编码方向上大小的两倍，从而保证N/2伪影完全移出成像物体的图像，然后在显示图像的时 候放弃不需要的部分(即所述的N/2伪影)即可。上述的处理虽然在得到的图像中有效地去除了 N/2伪影，但是所述的k空间数据10在进 行傅立叶变换的时候有可能会奇数和偶数回波信号(即填充后的k空间的奇数行数据和偶数 行数据)相消而导致得到的图像中出现信号缺失。为解决上述问题，本发明首先将所述的k空间数据10分成奇数行数据12和偶数行数据 14，分别对所述的奇数行数据12和偶数行数据14进行傅立叶变换得到相应的模值图22、 24， 并将得到的模值图22、 24相加得到最终图像。
由于在本发明中，分别单独对所述的k空间数据10的奇数行数据22和偶数行数据14进 行进行傅立叶变换来重建图像，因此避免了对所述的k空间数据10整体进行傅立叶变换来重 建图像时导致的信号缺失，同时也保证了最终图像的信噪比。本发明回波平面成像序列的图像重建方法的流程图如图3所示步骤S10:施加回波平面成像序列获得相应的多行k空间数据，其中，当相位编码方向的视野FOVy小于被成像物体在相位编码方向的大小Y的两倍时，在相位编码方向进行过采 样，该过采样的百分比为大于等于(2*￥^0￥7)*100%/ 0￥丫；步骤S20:将多行k空间数据分为奇数行数据和偶数行数据；步骤S30:分别对奇数行数据和偶数行数据进行傅立叶变换得到相应的模值图；以及步骤S40:将得到的模值图相加得到最终图像。
权利要求
1.一种回波平面成像序列的图像重建方法，施加回波平面成像序列获得相应的多行k空间数据，其特征在于将所述的多行k空间数据分为奇数行数据和偶数行数据，分别对所述的奇数行数据和偶数行数据进行傅立叶变换得到相应的模值图，并将得到的模值图相加得到最终图像。
2. 根据权利要求1的回波平面成像序列的图像重建方法，其特征在于当相位编码方向的视野FOVy小于被成像物体在相位编码方向的大小Y的两倍时，在相位编码方向进行过 采样，该过采样的百分比为大于等于(2一Y-FOVy)"00n/。/FOVy。
3. 根据权利要求1的回波平面成像序列的图像重建方法，其特征在于所述的回波平面成像序列是单激发回波平面成像序列。
4. 根据权利要求1的回波平面成像序列的图像重建方法，其特征在于所述的回波平面成 像序列是多激发回波平面成像序列。
全文摘要
本发明提出一种回波平面成像序列的图像重建方法，使用回波平面成像序列获得相应的多行k空间数据，将所述的多行k空间数据分为奇数行数据和偶数行数据，分别对所述的奇数行数据和偶数行数据进行傅立叶变换得到相应的模值图，并将得到的模值图相加得到最终图像。本发明通过在相位方向过采样有效地去除了N/2伪影；通过对k空间数据的奇数行数据和偶数行数据分开进行图像重建后在对图像进行合并有效地避免了所述的奇数行数据和偶数行数据彼此相消而导致图像信号缺失的问题。
文档编号G01R33/20GK101153896SQ20061011351
公开日2008年4月2日 申请日期2006年9月29日 优先权日2006年9月29日
发明者张卫军, 翁得河 申请人:西门子(中国)有限公司