一种用于无屏蔽磁共振成像的通道压缩方法及系统与流程

本发明涉及磁共振成像，具体涉及一种用于无屏蔽磁共振成像的通道压缩方法及系统。

背景技术：

1、磁共振成像(magnetic resonance imaging,mri)是一种非侵入性的成像方法，可以显示人体组织的结构和性质。近年来，无电磁屏蔽的磁共振成像技术的发展使得实现磁共振成像的便携化成为可能。然而，在无电磁屏蔽的条件下，磁共振成像将不可避免地受到环境电磁干扰的影响。技术上，可以通过使用感应线圈来对环境电磁干扰进行测量，并用于电磁干扰消除。具体来说，需要使用较多感应线圈，以准确地对环境电磁干扰进行测量，进而用于估计并消除主通道所受的电磁干扰。

2、现有技术中，已存在基于感应线圈进行噪声消除的技术方案。比如，中国专利cn202110477311.7公开了一种干扰消除方法、介质及设备，可以从基于多个通道接收的测量信号中消除干扰信号得到有效信号，以避免干扰信号对有效信号的影响。该方法包括：从第一类通道中采集混合有有效信号和第一干扰信号的测量信号，并从第二类通道中采集第二干扰信号；根据第一校准数据和第二校准数据之间的耦合关系，并基于第二干扰信号，估计出测量信号中的第一干扰信号；从测量信号中去除第一干扰信号得到目标有效信号；其中，第一校准数据和第二校准数据为电子设备处于预设状态时从第一类通道和第二类通道分别采集到的干扰信号。该方法具体可以用于消除电磁干扰信号对磁共振成像信号的影响的场景中

3、但是，在实际实施过程中，发明人发现，该类技术方案由于需要引入大量的感应线圈对噪声进行估计，导致了整体计算量较大的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种用于无屏蔽磁共振成像的通道压缩方法及系统。

2、具体技术方案如下：

3、一种用于无屏蔽磁共振成像的通道压缩方法，适用于无屏蔽磁共振成像系统，包括：

4、步骤s1：在无屏蔽磁共振成像过程中，在采集磁共振成像信号的同时，使用感应线圈获取待压缩的多通道电磁干扰信号数据；

5、步骤s2：对所述多通道电磁干扰信号数据进行分解得到多个虚拟通道，随后针对每个所述虚拟通道进行信号分析，以去除作用较小的所述虚拟通道；

6、步骤s3：输出保留的所述虚拟通道。

7、另一方面，所述步骤s2包括：

8、步骤a21：依照所述多通道电磁干扰信号数据构建向量化信号矩阵；

9、所述向量化信号矩阵的行为每个所述各通道的向量化数据；

10、步骤a22：对所述向量化信号矩阵进行奇异值分解，并按奇异值大小对得到的所述虚拟通道进行排序；

11、步骤a23：仅保留较大奇异值对应的所述虚拟通道，实现通道压缩效果。

12、另一方面，所述步骤s2包括：

13、步骤b21：依照所述多通道电磁干扰信号数据生成原始信号矩阵；

14、步骤b22：对所述原始信号矩阵进行独立成分分析得到多个独立信号源；

15、步骤b23：对所述独立信号源进行剔除以去除作用较小的所述独立信号源，随后将剩余的所述独立信号源作为需要保留的所述虚拟通道进行输出。

16、一种用于无屏蔽磁共振成像的通道压缩系统，适用于无屏蔽磁共振成像系统，用于实施上述的通道压缩方法，包括：

17、数据获取模块，所述数据获取模块在无屏蔽磁共振成像过程中，在采集磁共振成像信号的同时，使用感应线圈获取待压缩的多通道电磁干扰信号数据；

18、信号分析模块，所述信号分析模块连接所述数据获取模块，所述信号分析模块对所述多通道电磁干扰信号数据进行分解得到多个虚拟通道，随后针对每个所述虚拟通道进行信号分析，以去除作用较小的所述虚拟通道；

19、数据组合模块，所述数据组合模块连接所述信号分析模块，所述数据组合模块输出保留的所述虚拟通道。

20、另一方面，所述信号分析模块包括：

21、向量化信号矩阵生成模块，所述向量化信号矩阵生成模块依照所述多通道电磁干扰信号数据构建向量化信号矩阵；

22、所述向量化信号矩阵的行为每个所述各通道的向量化数据；

23、奇异值分解模块，所述奇异值分解模块连接所述向量化信号矩阵生成模块，所述奇异值分解模块对所述向量化信号矩阵进行奇异值分解，并按奇异值大小对得到的所述虚拟通道进行排序；

24、信号压缩模块，所述信号压缩模块连接所述奇异值分解模块，所述信号压缩模块仅保留较大奇异值对应的所述虚拟通道，实现通道压缩效果。

25、另一方面，所述信号分析模块包括：

26、原始信号矩阵生成模块，所述原始信号矩阵生成模块依照所述多通道电磁干扰信号数据生成原始信号矩阵；

27、信号独立分析模块，所述信号独立分析模块连接所述原始信号矩阵生成模块，所述信号独立分析模块对所述原始信号矩阵进行独立成分分析得到多个独立信号源；

28、信号筛选模块，所述信号筛选模块连接所述信号独立分析模块，所述信号筛选模块对所述独立信号源进行剔除以去除作用较小的所述独立信号源，随后将剩余的所述独立信号源作为需要保留的所述虚拟通道进行输出。

29、上述技术方案具有如下优点或有益效果：

30、针对现有技术中的无屏蔽磁共振系统在使用过程中，感应线圈数量较多导致计算量较大的问题，本实施例中，在对多通道无屏蔽磁共振数据进行处理之前，引入了额外的通道压缩的步骤，通过对多通道无屏蔽磁共振数据拆分出虚拟通道、对虚拟通道进行分析从而去除了作用较小的虚拟通道，从而实现了对多通道数据通道数量的有效缩减，提高了后续的处理效率。

技术特征：

1.一种用于无屏蔽磁共振成像的通道压缩方法，其特征在于，适用于无屏蔽磁共振成像系统，包括：

2.根据权利要求1所述的通道压缩方法，其特征在于，所述步骤s2包括：

3.根据权利要求1所述的通道压缩方法，其特征在于，所述步骤s2包括：

4.一种用于无屏蔽磁共振成像的通道压缩系统，其特征在于，适用于无屏蔽磁共振成像系统，用于实施如权利要求1-3任意一项所述的通道压缩方法，包括：

5.根据权利要求4所述的通道压缩系统，其特征在于，所述信号分析模块包括：

6.根据权利要求4所述的通道压缩系统，其特征在于，所述信号分析模块包括：

技术总结
本发明涉及磁共振成像技术领域，具体涉及一种用于无屏蔽磁共振成像的通道压缩方法及系统，包括：步骤S1：在无屏蔽磁共振成像过程中，在采集磁共振成像信号的同时，使用感应线圈获取待压缩的多通道电磁干扰信号数据；步骤S2：对多通道电磁干扰信号数据进行分解得到多个虚拟通道，随后针对每个虚拟通道进行信号分析，以去除作用较小的虚拟通道；步骤S3：输出保留的虚拟通道。有益效果在于：在对多通道无屏蔽磁共振数据进行处理之前，引入了额外的通道压缩的步骤，通过对多通道无屏蔽磁共振数据拆分出虚拟通道、对虚拟通道进行分析从而去除了作用较小的虚拟通道，从而实现了对多通道数据的有效缩减，提高了后续的处理效率。

技术研发人员：肖林芳,朱瑞星,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：杭州微影医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27