一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法与流程

本发明涉及医学影像，具体而言，涉及一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法。

背景技术：

1、磁共振弥散加权成像(dwi)，凭借其能揭示体内水分子扩散行为诊断各类疾病的特性，可为疾病的检出和诊断提供有效信息，成为医学诊断的重要辅助手段。相较于超导高场磁共振系统，永磁体超低场(<0.1t)磁共振系统因磁场强度低，磁共振信号低，需要多次重复采集，扫描时间长，更易受到患者运动(如自由呼吸或其他运动)的影响，故dwi的实现更具挑战性。而且dwi通常采用基于平面回波(epi)采集方式，往往受到磁场不均匀、涡流效应等因素影响，图像产生奈奎斯特(nyquist)伪影和图像畸变。此外，因为运动等原因引起的相位变化，为了避免因复数相加导致的信号丢失的现象，不同tr采集到的dwi图像需要通过幅值图像相加得到，进而降低了图像信噪比，影响图像质量。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中基于epi采样轨迹的dwi成像的nyquist伪影和图像畸变，以及因生理运动引起相位变化而导致的dwi图像复数相加信号丢失的问题，本发明提供一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，大大提高了图像质量和准确度。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，包括以下步骤：

4、在基于epi采集轨迹的dwi中融入基于相位标记附加坐标编码技术，进行多个方面的dwi数据和epi数据交替采集；

5、将心电传感器与磁共振成像设备进行同步，实现同步采集磁共振成像数据和心电图数据，并记录每个数据点的时间戳；所述磁共振成像数据包括dwi数据和epi数据；

6、将采集到的dwi数据以及epi数据按照不同的te进行循环平移；

7、根据心电图数据的相似性特征，将经循环平移处理过的同方向的dwi数据进行分类，以得到并将各类同组数据按照不同的相位编码进行复数平均，以得到对应的消除nyquist伪影的dwi图像；

8、将采集到的epi数据按照不同的te进行复数平均，以得到没有nyquist伪影的epi图像和磁场不均匀图；

9、通过磁场不均匀图对消除nyquist伪影的dwi图像和epi图像进行畸变校正，以得到畸变校正后的多个类别的dwi图像和单个epi图像；

10、将畸变校正后的同方向的不同组的dwi图像进行幅值平均，以得到至少3个正交方向的dwi图像；

11、将得到的多个正交方向的dwi图像进行合成，以得到最终的dwi图像。

12、本发明基于心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法能有效解决因epi采样轨迹所产生的nyquist伪影和图像畸变问题，解决复数相加信号丢失问题，提高图像质量。

13、基于第一方面，进一步地，上述在基于epi采集轨迹的dwi中融入基于相位标记附加坐标编码技术的方法包括以下步骤：

14、采用单次激发的epi采集轨迹来采集dwi数据，每次采集得到的数据包括三个正交方向的dwi数据和一个没有弥散梯度的epi数据；

15、其中，针对同方向的dwi数据采集，将相邻至少3tr的相位编码依次偏移一个相位编码位，获取对应的多不同te值的dwi图像，直至该方向的dwi数据采集结束。

16、基于第一方面，进一步地，上述将采集到的dwi数据以及epi数据按照不同的te进行循环平移的方法包括以下步骤：

17、将第一个te值外的各个te值的dwi图像和epi图像所有k-空间数据线在相位编码上向上循坏平移对应的一条或多条线。

18、基于第一方面，进一步地，上述根据心电图数据的相似性特征，将经循环平移处理过的同方向的dwi数据进行分类，以得到并将各类同组数据按照不同的相位编码进行复数平均的方法包括以下步骤：

19、提取并根据心电图数据中的波形特征，将经循环平移处理过的同方向的dwi数据进行分类，分为多个类别下的同组数据；

20、在同组数据中，按照不同的相位编码进行复数平均。

21、基于第一方面，进一步地，进行复数平均时的各个不同的相位编码对应的图像数量相等。

22、基于第一方面，进一步地，上述将采集到的epi数据按照不同的te进行复数平均的方法包括以下步骤：

23、将所有的te对应的epi数据进行复数平均，以得到多个不同te的没有nyquist伪影的epi图像；

24、求多个不同te的没有nyquist伪影的epi图像的复共轭，以得到对应的差值图；

25、提取差值图的相位图，并将相位图除以多个同te的时间差值，以得到磁场不均匀图。

26、基于第一方面，进一步地，上述通过磁场不均匀图对消除nyquist伪影的dwi图像和epi图像进行畸变校正的方法包括以下步骤：

27、采用畸变校正公式对消除nyquist伪影的dwi图像和epi图像进行畸变校正；

28、所述畸变校正公式为：其中，s(x,ky)为在相位编码方向上经过校正的数据，i(x,y)为待畸变校正的图像，ny为相位编码方向上的相位编码总数，δt为时间差，bmap(x,y)为磁场不均匀图。

29、基于第一方面，进一步地，该结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，还包括以下步骤：

30、将磁场不均匀图根据幅值图进行掩码操作，移除无磁共振信号的区域，并对磁场不均匀图进行平滑滤波处理，以得到最终的磁场不均匀图。

31、第二方面，本申请提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器；当一个或多个程序被处理器执行时，实现如上述第一方面中任一项的方法。

32、第三方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面中任一项的方法。

33、本发明至少具有如下优点或有益效果：

34、本发明提供一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，基于心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法能有效解决因epi采样轨迹所产生的nyquist伪影和图像畸变问题，解决复数相加信号丢失问题，全面提高了图像质量和准确度，进一步提高了dwi在医疗诊断和治疗中的应用效果。

技术特征：

1.一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，其特征在于，所述在基于epi采集轨迹的dwi中融入基于相位标记附加坐标编码技术的方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，其特征在于，所述将采集到的dwi数据以及epi数据按照不同的te进行循环平移的方法包括以下步骤：

4.根据权利要求1所述的一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，其特征在于，所述根据心电图数据的相似性特征，将经循环平移处理过的同方向的dwi数据进行分类，以得到并将各类同组数据按照不同的相位编码进行复数平均的方法包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，其特征在于，进行复数平均时的各个不同的相位编码对应的图像数量相等。

6.根据权利要求1所述的一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，其特征在于，所述将采集到的epi数据按照不同的te进行复数平均的方法包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，其特征在于，所述通过磁场不均匀图对消除nyquist伪影的dwi图像和epi图像进行畸变校正的方法包括以下步骤：

8.根据权利要求1所述的一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，其特征在于，还包括以下步骤：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种结合心电传感器的超低场磁共振弥散加权成像方法，涉及医学影像技术领域。该方法包括：融入基于相位标记附加坐标编码技术；将心电传感器与磁共振成像设备进行同步；将采集到的DWI数据及EPI数据按照不同TE进行循环平移；将同方向的DWI数据进行分类，并将同组数据按照不同的相位编码进行复数平均，以得到对应的消除Nyquist伪影的DWI图像；将采集的EPI数据按照不同TE进行复数平均；对消除Nyquist伪影的DWI图像和EPI图像进行畸变校正；将畸变校正的同方向的不同组的DWI图像进行幅值平均，得到并合成至少3个正交方向的DWI图像，得到最终的DWI图像。本发明大大提高了图像质量和准确度。

技术研发人员：肖林芳,朱瑞星
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