动态对比增强磁共振成像重建方法、装置及磁共振成像系统与流程

allin2025-05-28  107


本发明涉及mri(magnetic resonance imaging,磁共振成像),特别是dce(dynamic contrast-enhanced,动态对比增强)-mri重建方法、装置及mri系统。


背景技术:

1、dce-mri可以定量评估组织微血管生成及其功能,从而实现在细胞分子功能水平上反映组织血管分布、血流灌注等生理信息。快速静脉注入顺磁性造影剂后,造影剂迅速渗透到血管内及血管外细胞外间隙,影响邻近质子的共振频率,缩短t1(纵向弛豫时间),同时采用快速mri序列对选定层面进行连续动态扫描,观察该层面每个像素点的信号强度随时间的变化情况,拟合药代动力学模型得出时间-信号强度曲线,从而得出半定量参数和定量参数,对造影剂在感兴趣区的渗透作用进行量化,来反映病变组织血流灌注、血管渗透等血流动力学信息,评估组织生理和功能学改变。

2、对于用于灌注定量计算的常规dce-mri,在造影剂准备注入及注入期间采集高时间分辨率数据,并用少量数据重建每个期相的图像,根据重建图像计算灌注相关定量信息如:造影剂在血浆空间和肿瘤组织内的血管外细胞外空间之间的转移常数(ktrans)和回流速率常数(kep)等,但是这种方式获得的重建图像的信噪比和空间分辨率都很低,图像质量较低。而有些情况下需要能更清晰地看出图像中的形态学信息,对图像的信噪比和分辨率要求更高,这时通常采用间隔一段时间后,待患者体内的造影剂代谢完后,再重新对患者进行造影剂注入,并在造影剂注入期间采集低时间分辨率数据,以获得高信噪比和高空间分辨率的图像,这非常耗时,也降低了患者的体验。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明实施例一方面提出了dce-mri重建方法和装置,以实现只需一次dce-mri扫描,就可同时获得高时间分辨率和低时间分辨率图像;另一方面提出了mri系统,以实现只需一次dce-mri扫描,就可同时获得高时间分辨率和低时间分辨率图像。

2、一种动态对比增强磁共振成像重建方法,该方法包括:

3、在造影剂准备注入及注入期间,采用动态对比增强磁共振成像dce-mri序列对成像目标进行扫描,并采用用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据;

4、根据采集的高时间分辨率的每一期相的k空间数据,重建高时间分辨率的每一期相图像;

5、根据用户预先输入的低时间分辨率重建参数值,并结合采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据时采用的高时间分辨率扫描参数值,将相邻的高时间分辨率的多个期相的k空间数据在复数域进行累加后再进行平均,对平均后得到的k空间数据进行图像重建,得到低时间分辨率的每一期相图像。

6、所述采用用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据,包括:

7、采用用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值和预设的k空间数据填充方式和加速方式,采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据;

8、其中,填充方式为:笛卡尔填充或者放射状填充或者螺旋式填充,加速方式为:半傅里叶采集、并行采集、多层同时采集、压缩感知稀疏采集之一或任意组合。

9、所述重建高时间分辨率的每一期相图像,包括:

10、根据采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据时采用的填充方式和加速方式,确定重建方式,采用确定的重建方式重建高时间分辨率的每一期相图像;

11、所述对平均后得到的k空间数据进行图像重建,包括:

12、根据采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据时采用的填充方式和加速方式,确定重建方式,采用确定的重建方式对平均后得到的k空间数据进行图像重建。

13、所述将相邻的高时间分辨率的多个期相的k空间数据在复数域进行累加后再进行平均,包括:

14、将相邻的高时间分辨率的多个期相的k空间数据进行相位校正和运动配准后、在复数域进行累加后再进行平均。

15、所述用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值为:采集高时间分辨率的k空间数据时相邻两个期相的采集时间间隔,且,用户预先输入的相邻两个期相的采集时间间隔在整个高时间分辨率的k空间数据采集期间保持不变,或者在整个高时间分辨率的k空间数据采集期间随着造影剂注入后延迟时间的增加而增大。

16、所述用户预先输入的低时间分辨率重建参数值为:重建的低时间分辨率图像的相邻两个期相的时间间隔,且用户预先输入的重建的低时间分辨率图像的相邻两个期相的时间间隔在在所有重建的低时间分辨率期相中保持一致,或者随着造影剂注入后延迟时间的增加而增大。

17、一种动态对比增强磁共振成像重建装置,该装置包括:

18、k空间数据采集模块,用于在造影剂准备注入及注入期间,采用动态对比增强磁共振成像dce-mri序列对成像目标进行扫描,并采用用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据;

19、高时间分辨率图像重建模块,用于根据采集的高时间分辨率的每一期相的k空间数据,重建高时间分辨率的每一期相图像;

20、低时间分辨率图像重建模块,用于根据用户预先输入的低时间分辨率重建参数值,并结合采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据时采用的高时间分辨率扫描参数值,将相邻的高时间分辨率的多个期相的k空间数据在复数域进行累加后再进行平均,对平均后得到的k空间数据进行图像重建,得到低时间分辨率的每一期相图像。

21、所述k空间数据采集模块采用用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据,包括:

22、采用用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值和预设的k空间数据填充方式和加速方式,采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据;

23、其中,填充方式为:笛卡尔填充或者放射状填充或者螺旋式填充,加速方式为:半傅里叶采集、并行采集、多层同时采集、压缩感知稀疏采集之一或任意组合。

24、所述高时间分辨率图像重建模块重建高时间分辨率的每一期相图像,包括:

25、根据采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据时采用的填充方式和加速方式,确定重建方式,采用确定的重建方式重建高时间分辨率的每一期相图像;

26、所述低时间分辨率图像重建模块对平均后得到的k空间数据进行图像重建,包括:

27、根据采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据时采用的填充方式和加速方式,确定重建方式,采用确定的重建方式对平均后得到的k空间数据进行图像重建。

28、所述低时间分辨率图像重建模块将相邻的高时间分辨率的多个期相的k空间数据在复数域进行累加后再进行平均,包括:

29、将相邻的高时间分辨率的多个期相的k空间数据进行相位校正和运动配准后、在复数域进行累加后再进行平均。

30、所述k空间数据采集模块采用的用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值为:采集高时间分辨率的k空间数据时相邻两个期相的采集时间间隔,且,用户预先输入的相邻两个期相的采集时间间隔在整个高时间分辨率的k空间数据采集期间保持不变,或者在整个高时间分辨率的k空间数据采集期间随着造影剂注入后延迟时间的增加而增大。

31、所述低时间分辨率图像重建模块根据的用户预先输入的低时间分辨率为:重建的低时间分辨率图像的相邻两个期相的时间间隔,且用户预先输入的重建的低时间分辨率图像的相邻两个期相的时间间隔在所有重建的低时间分辨率期相中保持一致,或者随着造影剂注入后延迟时间的增加而增大。

32、一种磁共振成像mri系统,该mri系统包括如上任一所述的动态对比增强磁共振成像重建装置。

33、本发明实施例中,在采集k空间数据时采用高时间分辨率扫描参数值,且根据采集的k空间数据同时重建高时间分辨率和低时间分辨率的图像,从而实现了只需一次dce-mri扫描,就可同时获得高时间分辨率和低时间分辨率图像。


技术特征:

1.一种动态对比增强磁共振成像重建方法,其特征在于,该方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采用用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据,包括:

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述重建高时间分辨率的每一期相图像,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将相邻的高时间分辨率的多个期相的k空间数据在复数域进行累加后再进行平均,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值为:采集高时间分辨率的k空间数据时相邻两个期相的采集时间间隔,且,用户预先输入的相邻两个期相的采集时间间隔在整个高时间分辨率的k空间数据采集期间保持不变,或者在整个高时间分辨率的k空间数据采集期间随着造影剂注入后延迟时间的增加而增大。

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述用户预先输入的低时间分辨率重建参数值为:重建的低时间分辨率图像的相邻两个期相的时间间隔,且用户预先输入的重建的低时间分辨率图像的相邻两个期相的时间间隔在在所有重建的低时间分辨率期相中保持一致,或者随着造影剂注入后延迟时间的增加而增大。

7.一种动态对比增强磁共振成像重建装置,其特征在于,该装置(30)包括:

8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述k空间数据采集模块(31)采用用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值采集高时间分辨率的每一期相的k空间数据,包括:

9.根据权利要求7或8所述的装置,其特征在于,所述高时间分辨率图像重建模块(32)重建高时间分辨率的每一期相图像,包括:

10.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述低时间分辨率图像重建模块(33)将相邻的高时间分辨率的多个期相的k空间数据在复数域进行累加后再进行平均,包括:

11.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述k空间数据采集模块(31)采用的用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值为:采集高时间分辨率的k空间数据时相邻两个期相的采集时间间隔,且,用户预先输入的相邻两个期相的采集时间间隔在整个高时间分辨率的k空间数据采集期间保持不变,或者在整个高时间分辨率的k空间数据采集期间随着造影剂注入后延迟时间的增加而增大。

12.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述低时间分辨率图像重建模块(33)根据的用户预先输入的低时间分辨率为:重建的低时间分辨率图像的相邻两个期相的时间间隔,且用户预先输入的重建的低时间分辨率图像的相邻两个期相的时间间隔在所有重建的低时间分辨率期相中保持一致,或者随着造影剂注入后延迟时间的增加而增大。

13.一种磁共振成像系统,其特征在于,该磁共振成像系统包括如权利要求7至12任一所述的动态对比增强磁共振成像重建装置。


技术总结
本发明实施例公开了动态对比增强磁共振成像重建方法、装置及磁共振成像系统。方法包括:在造影剂准备注入及注入期间,采用DCE‑MRI序列对成像目标进行扫描,并采用用户预先输入的高时间分辨率扫描参数值采集高时间分辨率的每一期相的K空间数据;根据采集的高时间分辨率的每一期相的K空间数据,重建高时间分辨率的每一期相图像;根据用户预先输入的低时间分辨率重建参数值,将相邻的高时间分辨率的多个期相的K空间数据在复数域进行累加后再进行平均,对平均后得到的K空间数据进行图像重建,得到低时间分辨率的每一期相图像。本发明实施例只需一次DCE‑MRI扫描,就可同时获得高时间分辨率和低时间分辨率图像。

技术研发人员:傅彩霞
受保护的技术使用者:西门子(深圳)磁共振有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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