确定最佳磁共振成像扫描嵌套方式的方法及装置与流程

文档序号:20076283发布日期:2020-03-10 09:46阅读:586来源:国知局
确定最佳磁共振成像扫描嵌套方式的方法及装置与流程

本发明涉及mri(magneticresonanceimaging,磁共振成像)技术领域,特别涉及确定最佳mri扫描嵌套方式的方法、装置及可读存储介质。



背景技术:

mri:是指通过对静磁场中的人体施加某种特定频率的射频(radiofrequency,rf)脉冲,使人体中的氢质子受到激励而发生磁共振现象,停止脉冲后,质子在弛豫过程中产生mr(magneticresonance,磁共振)信号,通过对mr信号的接收、空间编码和图像重建等处理过程,即产生mr影像。

常用的mri扫描脉冲序列如下:

一、se(spin-echosequence,自旋回波序列):首先发射一个90°激励脉冲,间隔几至几十毫秒再发射一个180°相位重聚脉冲,再过几十毫秒后测量回波信号,故在一个tr(repetitiontime,重复时间)内只有一次180°脉冲,称之为自旋回波序列(se),是mr成像的经典序列。se序列的加权成像有三种:

a、pd(protondensity,质子密度)加权像

参数:长tr=1500~2500ms,短te(echotime,回波时间)=15~30ms;采集的回波信号幅度与主要质子密度有关,因而这种图像称为质子密度加权像。

b、t2(横向弛豫时间)加权像

参数:长tr=1500~2500ms,长te=90~120ms;采集的回波信号幅度主要反映各组织的t2差别,因而这种图像称为t2加权像。

c、t1(纵向弛豫时间)加权像

参数:短tr=500ms左右,短te=15~30ms;采集的回波信号幅度主要反映各组织的t1差别,因此这种图像称为t1加权像。

二、tse(turbospin-echosequence,快速自旋回波序列):建立在se序列基础上的一种序列。先发射一个90°激励脉冲,然后发射多个同方向的180°相位重聚脉冲,形成回波链(etl,echotrainlength),从而减短扫描时间,称之为快速自旋回波序列(tse)。

haste(half-fourieracquisitionsingleshotturbospin-echosequence,半傅立叶单次激发快速自旋回波序列)是tse序列的一种,其特点是,是一个单次激发快速成像序列,扫描时间减少了一半。

三、gre(gradient-echosequence,梯度回波序列):是利用梯度回波的mr成像,梯度回波与自旋回波类似,自旋回波的产生是利用180o复相脉冲,而梯度回波的产生是在一次射频激发后,利用读出梯度场方向正反向切换产生一个梯度回波。

四、epi(echoplanarimaging,回波平面成像):目前mr成像最快的序列,mr信号也属梯度回波。与一般梯度回波不同的是在一次rf激发后,利用读出梯度场的连续正反向切换,每次切换产生一个梯度回波,因此有回波链的存在,与tse类似。

tr是指脉冲序列执行一次所需要的时间。在se中,tr指相邻两个90°脉冲中间点之间的时间间隔;在gre中,tr指相邻两个小角度脉冲中间点之间的时间间隔。

有效te(echotime,回波时间)是指在tse或epi序列中,一次90°脉冲激发后有多个回波产生,分别填充在k空间的不同位置,而每个回波的te是不同的,在这些序列中,把90°脉冲中间点到填充k空间中央的那个回波中点的时间间隔称为有效te。

etl(echotrainlength,回波链长度)出现在tse或epi序列中。是指一次90°脉冲激发后所产生或采集的回波数目。

在rf脉冲的作用下,组织的宏观磁化矢量将偏离平衡状态(即b0方向),其偏离的角度称为偏转角度(flipangle)。宏观磁化矢量偏转的角度取决于rf脉冲的能量,能量越大偏转角度越大。而rf脉冲的能量取决于脉冲的强度和持续时间,增加能量可通过增加脉冲的强度或/和持续时间来实现。mri常用的偏转角为90°、180°和gre序列常用的小角度。

热力学的一个普通原理就是所有的系统都趋向于自己最低的能态。在核磁共振现象中,弛豫是指原子核发生共振且处在高能状态时,当射频脉冲停止后,将迅速恢复到原来低能状态的现象。恢复的过程即称为弛豫过程,它是一个能量转换过程,需要一定的时间反映了质子系统中质子之间和质子周围环境之间的相互作用。

完成弛豫过程分两步进行,即纵向磁化强度矢量mz恢复到最初平衡状态的m0和横向磁化强度mxy要衰减到零,这两步是同时开始但独立完成的。

t1弛豫时间描述了自旋系统,两能级布局数从开始到热平衡的快慢。

纵向磁化强度分量mz向平衡状态的m0恢复的速度与它们离开平衡位置的程度成正比,当90°脉冲作用后,可得到纵向磁化强度mz的恢复表达式:

mz(t)=m0(1-e-t/t1)

上式中的t1称为纵向弛豫时间(longitudinalrelaxationtime),简称t1,通常用mz由零恢复到m0的63%时所需要的时间来确定t1,即纵向弛豫时间t1为mz恢复到0.63m0时所需的时间,t为从弛豫开始时刻到当前时刻之间的时长。

纵向弛豫时间t1的大小取决于外磁场和质子与周围环境之间的相互作用(即组织的性质)。它是组织的固有特性,在外磁场给定后,不同组织的t1值都有相应的固定值,但不同的组织t1值是有很大的差异的。外磁场b0(b0的大小)对组织的纵向弛豫时间t1也有影响,大多数组织的纵向弛豫时间t1随外磁场的b0的减小而变小。但对于纯水(又称为自由水或游离水)来说却并非如此,其t1值不随外磁场强度变化而变化。

mri的层厚是由层面选择梯度场强和射频脉冲的宽度来决定的,在二维图像中,层厚即被激发层面的厚度。层厚越薄,图像在层面选择方向的空间分辨力越高,但由于体素体积变小,图像的信噪比降低。因此,在选择层厚时既要考虑到空间分辨力,也要考虑图像信噪比。

相邻两个层面之间的距离为层间距。mri成像时,两个层面之间组织没有成像,例如:若层厚为25px,层间距为12.5px,则两层之间有厚度为12.5px的组织没有成像。mr的层面成像是通过选择性的rf脉冲来实现的,由于受梯度场线性、射频脉冲的频率特性等影响,实际上扫描层面附近的质子也会受到激励,这样就会造成层面之间的信号相互影响,将这种效应称为层间干扰或层间污染。

为了减少层间干扰,通常采用如下两种方法:

方法一、在相邻层之间引入10-30%的层间距,以使得相邻层的回波信号的“拖尾”不重叠。

方法二、采用嵌套方式进行扫描。即在扫描时,并不按照层的顺序依次扫描,而是嵌套式扫描。其中,嵌套的增量层数可以为一层,也可以为多层。例如:按照层在组织中的位置,依次将层编号为:层1、2、3、…、n。则:

若采用增量层数为一层的嵌套方式扫描,则扫描的层依次为:层1、2、3、4、5、6、…;

若采用增量层数为两层的嵌套方式扫描,则扫描的层依次为:层1、3、5、7、…,2、4、6、8、…;

若采用增量层数为三层的嵌套方式扫描,则扫描的层依次为:层1、4、7、10、…,2、5、8、11、…,3、6、9、12、…;

若采用增量层数为四层的嵌套方式扫描,则扫描的层依次为:层1、5、9、13、…,2、6、10、14、…,3、7、11、15、…,4、8、12、16、…。

目前在采用嵌套方式进行扫描时,通常是根据经验来决定增量层数,其结果是不能保证采用的是最佳嵌套方式,即不能保证得到最佳的mri成像结果。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供确定最佳mri扫描嵌套方式的方法,以找到最佳的mri扫描嵌套方式;

本发明还提供确定最佳mri扫描嵌套方式的装置,以找到最佳的mri扫描嵌套方式;

本发明还提供可读存储介质,以找到最佳的mri扫描嵌套方式。

为了达到上述目的,本发明提供了如下技术方案:

确定最佳磁共振成像mri扫描嵌套方式的方法,包括:

根据预先设定的仿真扫描层数,确定所有可选择的嵌套方式;

从所述所有可选择的嵌套方式中,依次选择一种嵌套方式;

采用所选择的嵌套方式,使用预设的脉冲序列对设定组织进行仿真mri扫描,计算扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度;

当所有嵌套方式都已被选择过时,根据每一嵌套方式对应的扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度,选择出弛豫后的纵向磁化强度最平滑的嵌套方式,将该嵌套方式作为对所述组织进行mri扫描的最佳嵌套方式。

较佳地,所述确定所有可选择的嵌套方式包括:

计算为向下取整符号,

则,可选择的嵌套方式共有m种,其中,可选择的嵌套方式对应的最小增量层数=1,最大增量层数=m。

较佳地,所述选择出弛豫后的纵向磁化强度最平滑的嵌套方式包括:

对于每一嵌套方式,计算该嵌套方式对应的扫描结束时所有层弛豫后的纵向磁化强度的均值和方差;

选择均值最大且方差最小的嵌套方式作为弛豫后的纵向磁化强度最平滑的嵌套方式。

较佳地,所述计算扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度包括:

当对任一目标层进行扫描时,对于该目标层及受干扰层中的每一层,根据最近一次扫描过程该层弛豫后的纵向磁化强度和本次扫描过程该层的翻转角,计算本次扫描过程该层翻转后的纵向磁化强度,根据本次扫描过程该层翻转后的磁化强度计算本次扫描过程该层弛豫后的纵向磁化强度;

其中,对于任一目标层,预先测验采用预设脉冲对该目标层进行mri扫描时得到的回波轮廓,根据该回波轮廓确定受干扰层以及各受干扰层的翻转角。

较佳地,所述预设的脉冲序列为快速自旋回波序列tse。

确定最佳磁共振成像mri扫描嵌套方式的装置,包括:

可选择的嵌套方式确定模块,用于根据预先设定的仿真扫描层数,确定所有可选择的嵌套方式;

仿真扫描模块,从所述可选择的嵌套方式确定模块确定的所有可选择的嵌套方式中,依次选择一种嵌套方式;采用所选择的嵌套方式,使用预设的脉冲序列对设定组织进行仿真mri扫描,计算扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度;

最佳嵌套方式计算模块,当所有嵌套方式都已被选择过时,根据所述仿真扫描模块计算得到的每一嵌套方式对应的扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度,选择出弛豫后的纵向磁化强度最平滑的嵌套方式,将该嵌套方式作为对所述组织进行mri扫描的最佳嵌套方式。

较佳地,所述可选择的嵌套方式确定模块确定所有可选择的嵌套方式包括:

计算为向下取整符号,

则,可选择的嵌套方式共有m种,其中,可选择的嵌套方式对应的最小增量层数=1,最大增量层数=m。

较佳地,所述最佳嵌套方式计算模块选择出弛豫后的纵向磁化强度最平滑的嵌套方式包括:

对于每一嵌套方式,计算该嵌套方式对应的扫描结束时所有层弛豫后的纵向磁化强度的均值和方差;

选择均值最大且方差最小的嵌套方式作为弛豫后的纵向磁化强度最平滑的嵌套方式。

较佳地,所述仿真扫描模块计算扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度包括:

当对任一目标层进行扫描时,对于该目标层及受干扰层中的每一层,根据最近一次扫描过程该层弛豫后的纵向磁化强度和本次扫描过程该层的翻转角,计算本次扫描过程该层翻转后的纵向磁化强度,根据本次扫描过程该层翻转后的磁化强度计算本次扫描过程该层弛豫后的纵向磁化强度;

其中,对于任一目标层,预先测验采用预设脉冲对该目标层进行mri扫描时得到的回波轮廓,根据该回波轮廓确定受干扰层以及各受干扰层的翻转角。

较佳地,所述仿真扫描模块使用的预设的脉冲序列为快速自旋回波序列tse。

可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被一处理器执行时实现如上任一项所述的确定最佳磁共振成像mri扫描嵌套方式的方法的步骤。

确定最佳磁共振成像mri扫描嵌套方式的装置,所述装置包括:处理器和存储器;

所述存储器中存储有可被所述处理器执行的应用程序,用于使得所述处理器执行如上任一项所述的确定最佳磁共振成像mri扫描嵌套方式的方法的步骤。

本发明通过分别采用每种可选择的嵌套方式对组织进行仿真mri扫描,选择纵向磁化强度最平滑的嵌套方式作为对组织进行mri扫描的最佳嵌套方式,从而找到了最佳的mri扫描嵌套方式。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的确定最佳mri扫描嵌套方式的方法流程图;

图2为本发明另一实施例提供的确定最佳mri扫描嵌套方式的方法流程图;

图3为对目标层slicea进行扫描时,邻近层受到干扰的示意图;

图4为采用本发明方法对人脑进行mri扫描,确定最佳mri扫描嵌套方式的示例图;

图5为采用本发明方法对人腹部进行mri扫描,确定最佳mri扫描嵌套方式的示例图;

图6为本发明一实施例提供的确定最佳mri扫描嵌套方式的装置的结构示意图;

图7为本发明另一实施例提供的确定最佳mri扫描嵌套方式的装置的组成示意图。

其中,附图标记如下:

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图并据实施例,对本发明的技术方案进行详细说明。

如在本发明的说明书以及所附权利要求书中使用的单数形式的“一”以及“所述”也意图包括复数形式,除非本文内容明确地另行指定。

以下对本发明进行详细说明:

图1为本发明一实施例提供的确定最佳mri扫描嵌套方式的方法流程图,其具体步骤如下:

步骤101:根据预先设定的仿真扫描层数,确定所有可选择的mri扫描嵌套方式。

步骤102:从所有可选择的嵌套方式中,依次选择一种嵌套方式。

步骤103:采用所选择的嵌套方式,使用预设的脉冲序列对设定组织进行仿真mri扫描,计算扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度。

步骤104:当所有嵌套方式都已被选择过时,根据每一嵌套方式对应的扫描结束时弛豫后的纵向磁化强度,选择出扫描结束时弛豫后的纵向磁化强度最平滑的嵌套方式,将该嵌套方式作为对组织进行mri扫描的最佳嵌套方式。

图2为本发明另一实施例提供的确定最佳mri扫描嵌套方式的方法流程图,其具体步骤如下:

步骤201:预先设定仿真扫描层数n。

本实施例只是对mri扫描过程进行仿真,从而计算出最佳的mri扫描嵌套方式,并不真正进行mri扫描过程。

步骤202:根据仿真扫描层数n,确定所有可选择的mri扫描嵌套方式。

每种嵌套方式对应一个增量层数,最小增量层数=1,通常最大增量层数为向下取整符号,这样,可选择的mri扫描嵌套方式共有m种。

步骤203:按照所有可选择的mri扫描嵌套方式对应的增量层数的由小到大,依次选择一种嵌套方式。

步骤204:采用所选择的嵌套方式,使用tse对组织进行仿真mri扫描。

步骤205:计算扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度。

当对任一目标层进行扫描时,对于该目标层及受干扰层中的每一层,根据最近一次扫描过程该层弛豫后的纵向磁化强度和本次扫描过程该层的翻转角,计算本次扫描过程该层翻转后的纵向磁化强度,根据本次扫描过程该层翻转后的纵向磁化强度计算本次扫描过程该层弛豫后的纵向磁化强度;

需要说明的是,当采用90°激励脉冲或者180°重聚脉冲对目标层进行扫描时,目标层的邻近层也会被扫描到从而产生不同强度的回波信号,这些邻近层称为受干扰层,受干扰层的翻转角可通过预先测验确定。具体地,对于每一目标层,预先测验采用对应tse脉冲对该目标层进行mri扫描时得到的回波轮廓,根据回波轮廓确定受干扰层以及各受干扰层的翻转角。

具体地,对于目标层及受干扰层中的每一层,通过如下两公式计算本次扫描过程该层弛豫后的纵向磁化强度:

本次扫描过程该层翻转后的纵向磁化强度=上次扫描过程该层弛豫后的纵向磁化强度*cosθ,其中,θ为本次扫描过程该层的翻转角;

本次扫描过程该层弛豫后的纵向磁化强度=本次扫描过程该层翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1),其中,t1为组织的纵向弛豫时间,δt为回波间隔,δt=tr/n/etl,n为扫描层数。

图3给出了对目标层slicea进行扫描时,邻近层受到干扰的示意图,图中的实曲线表示真实的回波轮廓,虚曲线表示通过拟合得到的回波轮廓。可见,对slicea进行扫描时,sliceb、c、d、e都产生了回波,且回波信号的强度随着与slicea距离的增加而逐步衰减,通过对虚曲线的测量可得到sliceb、c、d、e在本次扫描过程的翻转角。

步骤206:根据计算得到的扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度,计算扫描结束时所有层弛豫后的纵向磁化强度的均值和方差。

步骤207:判断是否所有嵌套方式都已被选择过,若是,执行步骤208;否则,返回步骤203。

步骤208:根据每一嵌套方式对应的扫描结束时所有层弛豫后的纵向磁化强度的均值和方差,选择出纵向磁化强度的均值最大且方差最小的嵌套方式,将该嵌套方式作为最佳嵌套方式。

若一嵌套方式对应的扫描结束时所有层弛豫后的纵向磁化强度的均值最大但方差不是最小,则选择均值排在最前面的两个嵌套方式,选择该两个嵌套方式中方差小的作为最佳嵌套方式。

此后在实际应用中,对该类组织进行mri扫描时,则采用该最佳嵌套方式对该组织进行mri扫描。

在实际应用中,对于每种组织,可分别执行一次上述步骤101-104或201-208,找到对该种组织进行mri扫描的最佳嵌套方式。

以下给出一具体应用示例:

设要寻找某一组织的最佳mri扫描嵌套方式。设总扫描层数为n=10,则可选择的嵌套方式的增量层数可为1、2、3、4、5,即对应的5种嵌套方式的层扫描顺序分别如下:

1)1、2、3、4、5、6、7、8、9、10;

2)1、3、5、7、9、2、4、6、8、10;

3)1、4、7、10、2、5、8、3、6、9;

4)1、5、9、2、6、10、3、7、4、8;

5)1、6、2、7、3、8、4、9、5、10。

首先采用嵌套方式1)1、2、3、4、5、6、7、8、9、10,对该组织进行仿真mri扫描,然后采用嵌套方式2)1、3、5、7、9、2、4、6、8、10,对该组织进行仿真mri扫描,依此类推,直至5种嵌套方式都已仿真扫描完毕。

以采用tse且采用嵌套方式2)1、3、5、7、9、2、4、6、8、10进行仿真mri扫描为例,具体过程如下:

步骤01、采用90°激励脉冲仿真扫描第1扫描层,即层1,若根据预先测验得到的采用90°激励脉冲扫描层1时的回波轮廓曲线得知:扫描层1时,层2、3的翻转角分别为θ21、θ31,其它层都未受到干扰,则:

层1第一次翻转后的纵向磁化强度=m0*cos90°;

层2第一次翻转后的纵向磁化强度=m0*cosθ21;

层3第一次翻转后的纵向磁化强度=m0*cosθ31;

层1第一次弛豫后的纵向磁化强度=层1第一次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1);

层2第一次弛豫后的纵向磁化强度=层2第一次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1);

层3第一次弛豫后的纵向磁化强度=层3第一次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1);

其中,m0为平衡状态的纵向磁化强度值,通常令m0=1,t1为组织的纵向弛豫时间,δt为回波间隔,δt=tr/n/etl,n为扫描层数。

步骤02、采用180°重聚脉冲仿真扫描第2扫描层,即层3,若根据预先测验得到的采用180°重聚脉冲扫描层3时的回波轮廓曲线得知:层1、2、4、5的翻转角分别为θ13、θ23、θ43、θ53,其它层未受到干扰,则:

层3第二次翻转后的纵向磁化强度=层3第一次弛豫后的纵向磁化强度*cos180°;

层1第二次翻转后的纵向磁化强度=层1第一次弛豫后的纵向磁化强度*cosθ13;

层2第二次翻转后的纵向磁化强度=层2第一次弛豫后的纵向磁化强度*cosθ23;

层4第一次翻转后的纵向磁化强度=m0*cosθ43;

层5第一次翻转后的纵向磁化强度=m0*cosθ53;

层3第二次弛豫后的纵向磁化强度=层3第二次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1);

层1第二次弛豫后的纵向磁化强度=层1第二次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1);

层2第二次弛豫后的纵向磁化强度=层2第二次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1);

层4第一次弛豫后的纵向磁化强度=层4第一次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1);

层5第一次弛豫后的纵向磁化强度=层5第一次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1)。

步骤03、采用180°重聚脉冲仿真扫描第3扫描层,即层5,若根据预先测验得到的采用180°重聚脉冲扫描层5时的回波轮廓曲线得知:层3、4、6、7的翻转角分别为θ35、θ45、θ65、θ75,其它层未受到干扰,则:

层5第二次翻转后的纵向磁化强度=层5第一次弛豫后的纵向磁化强度*cos180°;

层3第三次翻转后的纵向磁化强度=层3第二次弛豫后的纵向磁化强度*cosθ35;

层4第二次翻转后的纵向磁化强度=层4第一次弛豫后的纵向磁化强度*cosθ45;

层6第一次翻转后的纵向磁化强度=m0*cosθ65;

层7第一次翻转后的纵向磁化强度=m0*cosθ75;

层5第二次弛豫后的纵向磁化强度=层5第二次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1);

层3第三次弛豫后的纵向磁化强度=层3第三次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1);

层4第二次弛豫后的纵向磁化强度=层4第二次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1);

层6第一次弛豫后的纵向磁化强度=层6第一次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1);

层7第一次弛豫后的纵向磁化强度=层7第一次翻转后的纵向磁化强度*e-δt/t1+m0*(1-e-δt/t1)。

步骤04、采用180°重聚脉冲仿真扫描第4扫描层,即层7。

目标层和受干扰层的翻转和弛豫过程的纵向磁化强度的计算过程同上,不再赘述。

...

步骤10:采用180°重聚脉冲仿真扫描第10扫描层,即层10。

目标层和受干扰层的翻转和弛豫过程的纵向磁化强度的计算过程同上,不再赘述。

至此,本次仿真扫描过程结束,得到嵌套方式2)下各层弛豫后的纵向磁化强度,计算得到嵌套方式2)对应的所有层弛豫后的纵向磁化强度的均值和方差。

当对5种嵌套方式都仿真扫描完毕时,根据5种嵌套方式对应的所有层弛豫后的纵向磁化强度的均值和方差,找出其中均值最大且方差最小的嵌套方式作为最佳嵌套方式。

图4为采用本发明方法对人脑进行mri扫描,确定最佳mri扫描嵌套方式的示例,其中:

采用1.5t磁共振成像扫描仪(西门子健康医疗,深圳,中国)以及采用16通道头颈线圈进行t2脑成像,脉冲序列采用tse序列,协议参数如下:fov(视野)=208x230mm,tr=4700ms,te=84ms,etl=21,bw(带宽)/像素=190hz,扫描层数=20,距离因子=30%,voxel(体素)=0.4x0.4x5mm,ta(总扫描时间)=2:35’。

其中,图a1-a3为采用增量为1的嵌套方式得到的mri图像;

图b1-b3为采用增量为3的嵌套方式得到的mri图像;

图c1-c3为采用增量为4的嵌套方式得到的mri图像;

图d1-d3为采用增量为6的嵌套方式得到的mri图像。

可见,采用增量为4的嵌套方式得到的mri图像最佳。

图5为采用本发明方法对人腹部进行mri扫描,确定最佳mri扫描嵌套方式的示例,其中:

采用1.5t磁共振成像扫描仪(西门子健康医疗,深圳,中国)以及采用13通道体基质线圈进行t2腹部成像,脉冲序列采用haste序列,(两个屏气)协议参数如下:fov=380x309mm,te/tr=91/1000ms,bw/像素=700hz,扫描层数=30,距离因子=20%,voxel体素=1.5×1.5×6mm,ta=35’。

其中,图a1-a4为采用增量为1的嵌套方式得到的mri图像;

图b1-b4为采用增量为3的嵌套方式得到的mri图像;

图c1-c4为采用增量为4的嵌套方式得到的mri图像;

图d1-d4为采用增量为6的嵌套方式得到的mri图像;

图a1、b1、c1、d1为对slice2进行扫描得到的mri图像,图a2、b2、c2、d2为对slice5进行扫描得到的mri图像,图a3、b3、c3、d3为对slice11进行扫描得到的mri图像,图a4、b4、c4、d4为对slice18进行扫描得到的mri图像。

图中的x箭头指向的是肝脏,可见,图c1-c2中的肝脏与血管的对比度最明显;

图中的箭头y指向的是腹部的脑脊液,可见,图c1-c4中的脑脊液的信号强度最高且均匀,图a1-a4、图d1-d4中脑脊液的信号强度较弱且不均匀。

从而可见,标准嵌套方式,即增量为1的嵌套方式得到的mri图像对比度较差,不是最优嵌套方式。增量为4的嵌套方式得到的mri图像对比度明显,信号强度最高且均匀,为最佳嵌套方式。

图6为本发明一实施例提供的确定最佳mri扫描嵌套方式的装置60的结构示意图,该装置60主要包括:可选择的嵌套方式确定模块61、仿真扫描模块62和最佳嵌套方式计算模块63,其中:

可选择的嵌套方式确定模块61,用于根据预先设定的仿真扫描层数,确定所有可选择的嵌套方式。

仿真扫描模块62,从可选择的嵌套方式确定模块61确定的所有可选择的嵌套方式中,依次选择一种嵌套方式;采用所选择的嵌套方式,使用预设的脉冲序列对设定组织进行仿真mri扫描,计算扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度。

最佳嵌套方式计算模块63,当所有嵌套方式都已被选择过时,根据仿真扫描模块62计算得到的每一嵌套方式对应的扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度,选择出弛豫后的纵向磁化强度最平滑的嵌套方式,将该嵌套方式作为对所述组织进行mri扫描的最佳嵌套方式。

较佳地,可选择的嵌套方式确定模块61确定所有可选择的嵌套方式包括:

计算为向下取整符号,则,可选择的嵌套方式共有m种,其中,可选择的嵌套方式对应的最小增量层数=1,最大增量层数=m。

较佳地,最佳嵌套方式计算模块63选择出弛豫后的纵向磁化强度最平滑的嵌套方式包括:

对于每一嵌套方式,计算该嵌套方式对应的扫描结束时所有层弛豫后的纵向磁化强度的均值和方差;选择均值最大且方差最小的嵌套方式作为弛豫后的纵向磁化强度最平滑的嵌套方式。

较佳地,仿真扫描模块62计算扫描结束时每一层弛豫后的纵向磁化强度包括:

当对任一目标层进行扫描时,对于该目标层及受干扰层中的每一层,根据最近一次扫描过程该层弛豫后的纵向磁化强度和本次扫描过程该层的翻转角,计算本次扫描过程该层翻转后的纵向磁化强度,根据本次扫描过程该层翻转后的磁化强度计算本次扫描过程该层弛豫后的纵向磁化强度;其中,对于任一目标层,预先测验采用预设脉冲对该目标层进行mri扫描时得到的回波轮廓,根据该回波轮廓确定受干扰层以及各受干扰层的翻转角。

较佳地,仿真扫描模块62使用的预设的脉冲序列为tse。

图7为本发明另一实施例提供的确定最佳mri扫描嵌套方式的装置70的组成示意图,该装置主要包括:处理器71和存储器72,其中:

存储器72中存储有可被处理器71执行的应用程序,用于使得处理器71执行如步骤101-104或者如步骤201-208任一项所述的确定最佳mri扫描嵌套方式的方法的步骤。

本发明实施例还提供一种可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被一处理器执行时实现如步骤101-104或者如步骤201-208任一项所述的确定最佳mri扫描嵌套方式的方法的步骤。

该可读存储介质上存储有机器可读指令,该机器可读指令在被处理器执行时,使处理器执行前述的任一种方法。具体地,可以提供配有可读存储介质的系统或者装置,在该可读存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码,且使该系统或者装置的计算机或处理器读出并执行存储在该可读存储介质中的机器可读指令。

在这种情况下,从可读存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能,因此机器可读代码和存储机器可读代码的可读存储介质构成了本发明的一部分。

可读存储介质的实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如cd-rom、cd-r、cd-rw、dvd-rom、dvd-ram、dvd-rw、dvd+rw)、磁带、非易失性存储卡和rom。可选择地,可以由通信网络从服务器计算机上或云上下载程序代码。

本领域技术人员应当理解,上面公开的各个实施例可以在不偏离发明实质的情况下做出各种变形和修改。因此,本发明的保护范围应当由所附的权利要求书来限定。

需要说明的是,上述各流程和各系统结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的,可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的,可以根据需要进行调整。上述各实施例中描述的装置结构可以是物理结构,也可以是逻辑结构,即,有些模块可能由同一物理实体实现,或者,有些模块可能分由多个物理实体实现,或者,可以由多个独立设备中的某些部件共同实现。

以上各实施例中,硬件模块可以通过机械方式或电气方式实现。例如,一个硬件模块或处理器可以包括永久性专用的电路或逻辑(如专门的处理器,fpga或asic)来完成相应操作。硬件模块或处理器还可以包括可编程逻辑或电路(如通用处理器或其它可编程处理器),可以由软件进行临时的设置以完成相应操作。具体的实现方式(机械方式、或专用的永久性电路、或者临时设置的电路)可以基于成本和时间上的考虑来确定。

上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明,然而本发明不限于这些已揭示的实施例,基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓,可以组合上述不同实施例中的代码审核手段得到本发明更多的实施例,这些实施例也在本发明的保护范围之内。

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