一种磁共振成像方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是三维磁共振成像方法和装置。
【背景技术】
[0002]磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是利用磁共振现象进行成像的一种技术。磁共振现象的原理主要包括:包含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子具有自旋运动，犹如一个小磁体，并且这些小磁体的自旋轴没有一定的规律，如果施加外在磁场，这些小磁体将按外在磁场的磁力线重新排列，具体为在平行于或反平行于外在磁场磁力线的两个方向排列，将上述平行于外在磁场磁力线的方向称为正纵向轴，将上述反平行于外在磁场磁力线的方向称为负纵向轴；原子核只具有纵向磁化分量，该纵向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定频率的射频(Rad1 Frequency, RF)脉冲激发处于外在磁场中的原子核，使这些原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴，产生共振，这就是磁共振现象。上述被激发的原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴之后，该原子核就具有了横向磁化分量。
[0003]停止发射射频脉冲后，被激发的原子核发射回波信号，将吸收的能量逐步以电磁波的形式释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态，将原子核发射的回波信号经过空间编码等进一步处理即可重建图像。
[0004]针对三维磁共振成像扫描方法，现有技术在两个编码方向上进行并行编码(即，二维并行成像)。因此，可以利用两个编码方向上的敏感性变化进行图像重建，例如2DSENSE欠采样方法和2D GRAPPA欠采样方法。事实证明上述两种欠采样方法可以显著提高重建图像质量并且加快重建图像速度。但是，上述两种欠采样方法需要在两个编码方向上具备充足的敏感性变化从而成功重建图像，并且，因此上述两种欠采样方法也就严重地依赖于线圈的排布。此外，标准2D SENSE欠采样方法和2D GRAPPA欠采样方法采用矩形欠采样模型，而矩形欠采样模型在各个方向以简单的整数个减少采样的方式进行。
[0005]具体而言，图1A是根据现有技术的K空间数据的二维SENSE欠采样方法的模型示意图；图1B是根据图1A的欠采样模型的重建图像。图2A是根据现有技术的K空间数据的二维GRAPPA欠采样方法的模型示意图；图28是根据图2A的欠采样模型的重建图像。如图1A所示，根据现有技术的K空间数据的二维SENSE欠采样方法是K空间数据在Ky方向欠采样，即在Ky方向上间隔一个数据读取一个数据(圆点为读取的数据)，如图1B所示，以如图1A所示的模型进行欠采样(即，在Ky方向上进行欠采样)会导致出现在Ky方向上出像伪影；同理，如图2A所示，根据现有技术的K空间数据的二维GRAPPA欠采样方法是K空间数据在Kz方向欠采样，即在Kz方向上间隔一个数据读取一个数据(圆点为读取的数据)，如图2B所示，以如图2A所示的模型进行欠采样(即，在Kz方向上进行欠采样)会导致出现在Kz方向上出像伪影。
[0006]综上所述，根据现有技术在三维双回波或多回波扫描序列中，采用标准2D SENSE欠采样方法和2D GRAPPA欠采样方法进行图像重建会造成伪影。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明提供一种三维磁共振成像方法，包括如下步骤:进行一三维双回波磁共振扫描；分别相应于所述双回波采集两组K空间数据；分别在两组所述K空间数据上采用一二维CAIPIRINHA欠采样方法提取两组采样数据；分别利用两组所述采样数据重建两幅初始磁共振图像；将两幅所述初始磁共振图像合成一最终磁共振图像。
[0008]优选地，所述三维双回波磁共振扫描序列包括一三维双回波稳态扫描或一多回波数据图像重合扫描。
[0009]优选地，所述将两幅所述初始磁共振图像合成一最终磁共振图像包括:将两幅所述初始磁共振图像加权合成所述最终磁共振图像；或，取两幅所述初始磁共振图像的平方和再开方。
[0010]优选地，分别相应于所述双回波采集两组K空间数据包括在分别相应于所述双回波在相位编码方向上通过从中心向外围螺旋的获取方式采集两组所述K空间数据。
[0011]优选地，在进行所述三维双回波磁共振扫描之前，包括:进行一虚拟三维双回波磁共振扫描。
[0012]本发明还提供一种三维磁共振成像装置，包括如下部件:一扫描设备，用于进行一三维双回波磁共振扫描序列；一采集设备，用于分别相应于所述双回波采集两组K空间数据；一欠采样及提取设备，用于分别在两组所述K空间数据上采用一二维CAIPIRINHA欠采样方法提取两组采样数据；一重建单元，用于分别利用两组所述采样数据重建两幅初始磁共振图像；一合成单元，用于将两幅所述初始磁共振图像合成一最终磁共振图像。
[0013]优选地，所述三维双回波磁共振扫描包括一三维双回波稳态扫描或一多回波数据图像重合扫描。
[0014]优选地，所述合成单元，进一步用于:将两幅所述初始磁共振图像加权合成所述最终磁共振图像；或，取两幅所述初始磁共振图像的平方和再开方。
[0015]优选地，所述采集设备，进一步用于分别相应于所述双回波在相位编码方向上通过从中心向外部螺旋的获取方式采集两组所述K空间数据。
[0016]优选地，所述扫描设备，进一步用于在进行所述三维双回波磁共振扫描之前，进行一虚拟三维双回波磁共振扫描。
[0017]从上述方案中可以看出，由于将二维CAIPIRINHA欠采样方法应用于三维扫描序列在PE或SL方向上进行错位，因此可以控制并行成像的混叠，因此视场(FOV)中心的更多区域免受混叠的干扰；同时，线圈的敏感性也得到提升，从而可以进一步加速；第三，二维CAIPIRINHA欠采样方法通常应用较小的加速因子，因此保证了较高信噪比；最后，在以三维快速自旋序列扫描方式进行磁共振成像方法中应用二维CAIPIRINHA欠采样方法，大幅度减少了 K空间数据提取时间从而缩短了扫描时间，并且通过应用“数据块”重组提高了图像质量。
[0018]总之，根据本发明实施例，二维CAIPIRINHA欠采样方法配合相应重组的“数据块”，应用于三维扫描序列，尤其是SPACE扫描序列，对于提高受检对象的舒适程度和受检对象整体的图像质量具有重大改进作用。
【附图说明】
[0019]下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中:
[0020]图1A是根据现有技术的K空间数据在Ky方向欠采样的模型示意图；
[0021]图1B是根据图1A的欠采样模型的重建图像；
[0022]图2A是根据现有技术的K空间数据在Kz方向欠采样的模型示意图；
[0023]图2B是根据图2A的欠采样模型的重建图像；
[0024]图3A是根据本发明【具体实施方式】的K空间数据欠采样的模型示意图；
[0025]图3B是根据图3A的欠采样模型的重建图像；
[0026]图4是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法的步骤图；
[0027]图5是现有技术的三维磁共振成像方法采用的二维GRAPPA欠采样方法的示意图；
[0028]图6是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第一种二维CAIPIRINHA欠采样方法的示意图；
[0029]图7是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的第二种二维CAIPIRINHA欠采样方法的示意图。
[0030]图8是根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法采用的K空间数据采集方法的示意图。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举具体实施例对本发明进一步详细说明。
[0032]根据本发明的具体实施例的三维磁共振成像方法的技术方案的核心在于将二维CAIPIRIN