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磁共振成像中的射频场不均匀性校正方法、装置及磁共振扫描仪与流程

2022-06-29 22:41:44 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及mr(magnetic resonance,磁共振)技术领域,特别是mri(magnetic resonance imaging,磁共振成像)中的射频场不均匀性校正方法、装置及磁共振扫描仪。


背景技术:

2.b1场(射频场)的不均匀性是限制超高场mri临床应用的主要问题之一。b
1
场(发射射频场)的大小决定了mr成像中的翻转角,该角度将影响mr信号的强度和mr图像的对比度。b
1—
场(接收射频场)的大小为接收灵敏度(其中,使用多通道线圈时,b
1—
场的大小为:对多个通道线圈的接收灵敏度采用设定的计算方式得到,具体采用何种计算方式根据实际需要确定),仅影响mr信号的强度。mr图像的空间变化对比度和mr信号的强度影响诊断,需要校正。
3.目前主要有两种b1场不均匀性校正方法,一种是,对于小于或等于3t的mri,采用b1匀场技术提供更均匀的b
1
场,这足以满足临床应用;另一种是,在mri中,图像采集通常使用线圈阵列来执行,线圈阵列由多个小线圈组成,每个线圈对于接近的信号较为灵敏,这会在成像目标的外围转化为较高的信号,在成像目标的中心转化为较低的信号,通过将这些线圈阵列的信号强度与体线圈的平坦接收灵敏度的信号强度进行比较,可以估线圈阵列的b
1—
场的大小,从而校正这种非均匀信号强度分布。但是,在超高场条件下,b1的不均匀性更为严重,上述两种方法无法满足临床使用。
4.并行发射(ptx,parallel transmission)可以通过加速空间选择性激发来激发更均匀的翻转角。因此,b
1
场不均匀的问题理论上可以使用并行发射解决,然而,该方法需要安装并行发射系统,并且残余的翻转角不均匀性仍然存在。此外,在超高场下,通常体线圈没有空间上均匀的灵敏度,这意味着无法应用上述的方法进行b1-场不均匀性校正。b
1
场和b
1—
场校正最广泛使用的后处理方法是非参数非均匀强度归一化(n3)及其改进版n4itk。然而,当偏置场强弱差异大且校正前图像因偏置场效应存在极低信号时,偏置场(b
1
场和b
1—
场)效应可以近似为高斯函数对真实组织信号强度分布的卷积的假设不适用。
5.由上所述,对于超高场下的mri,b1场的不均匀性更严重,上述几种校正方法都不适用。因此,开发一种校正mr图像的b1场不均匀性的方法对于超高场mri的临床应用至关重要。


技术实现要素:

6.有鉴于此,本发明实施例提出了mri中的b1场不均匀性校正方法及装置,以优化mri中的b1场不均匀性校正效果;
7.本发明实施例还提出了磁共振扫描仪,以优化mri中的b1场不均匀性校正效果。
8.本发明实施例的技术方案是这样实现的:
9.一种磁共振成像中的射频场不均匀性校正方法,该方法包括:
10.采用第一脉冲序列扫描目标组织,得到第一磁共振mr图像;
11.获取目标组织的发射射频b
1
场映射图;
12.根据第一mr图像以及所述b
1
场映射图,获取所述目标组织的接收射频b
1—
场映射图;
13.根据所述b
1
场映射图和所述b
1—
场映射图,对所述目标组织的第二mr图像进行b1场不均匀性校正;其中,所述第二mr图像为采用任意成像协议和任意脉冲序列对所述目标组织进行扫描后得到的mr图像。
14.所述根据第一mr图像以及所述b
1
场映射图,获取所述目标组织的b
1—
场映射图,包括:
15.对于所述目标组织的任一体素,根据该体素在第一扫描过程的纵向弛豫时间t1、横向弛豫时间t2、回波时间te、重复时间tr、翻转角以及该体素在所述b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度;其中,所述mr信号第一剩余强度为:该体素在第一扫描过程中去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—
场这三者的影响后剩余的mr信号的强度,第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程;
16.根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、该体素的质子密度、所述mr信号第一剩余强度、该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在所述b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值,所述目标组织的所有体素的b
1—
场的强度的绝对值构成所述目标组织的b
1—
场映射图。
17.所述根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、该体素的质子密度、所述mr信号第一剩余强度、该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在所述b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值,包括:
18.将该体素的质子密度和所述mr信号第一剩余强度相乘,得到第一乘积;将该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在所述b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值相乘,得到第二乘积;获取第二乘积的正弦值;将第一乘积与第二乘积的正弦值相乘,得到第三乘积;将该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度除以第三乘积,将得到的商值作为该体素的b
1—
场的强度的绝对值。
19.所述根据该体素在第一扫描过程的t1、t2、te、tr、翻转角以及该体素在所述b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度,包括:
20.采用bloch方程或者相位图理论,得到t1、t2、te、tr、翻转角以及b
1
场的相对强度与mr信号的强度之间的函数表达式,采用该函数表达式对该体素在第一扫描过程的t1、t2、te、tr、翻转角以及该体素在所述b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度进行计算,得到该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度。
21.所述第一脉冲序列为:低翻转角的梯度回波脉冲序列;
22.所述根据第一mr图像以及所述b
1
场映射图,获取所述目标组织的b
1—
场映射图,包括:
23.对于所述目标组织的任一体素,将该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度的乘积设置为第一常数;其中,所述mr信号第一剩余强度为:该体素在第一扫描过程中去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—

这三者的影响后剩余的mr信号的强度,第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程;
24.根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、所述第一常数、该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在所述b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值,所述目标组织的所有体素的b
1—
场的强度的绝对值构成所述目标组织的b
1—
场映射图。
25.所述第一脉冲序列为:低翻转角的梯度回波脉冲序列;
26.所述根据第一mr图像以及所述b
1
场映射图,获取所述目标组织的b
1—
场映射图,包括:
27.对于所述目标组织的任一体素,将该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度的乘积设置为第一常数;其中,所述mr信号第一剩余强度为:该体素在第一扫描过程中去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—
场这三者的影响后剩余的mr信号的强度,第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程;
28.根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、第一常数和该体素在第一扫描过程的翻转角,获取该体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值;
29.当得到所述目标组织的所有体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值时,采用预设的三维样条拟合算法对所述目标组织的所有体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值进行拟合,得到所述目标组织的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值的三维样条拟合图;
30.对于所述目标组织的任一体素,将该体素在所述三维样条拟合图上对应的信号强度除以该体素在所述b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,得到该体素的b
1—
场的强度的绝对值,所述目标组织的所有体素的b
1—
场的强度的绝对值构成所述目标组织的b
1—
场映射图。
31.所述低翻转角的梯度回波脉冲序列为:梯度回波单回波序列、梯度回波多回波序列、或平面回波成像序列。
32.所述得到第一磁共振mr图像之前,进一步包括:
33.当采用低翻转角的第一脉冲序列扫描目标组织后,得到多幅mr图像时,在其中选择组织对比度最低的图像作为第一mr图像。
34.所述根据所述b
1
场映射图和所述b
1—
场映射图,对所述目标组织的第二mr图像进行b1场不均匀性校正,包括:
35.对于所述目标组织的任一体素,根据该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在所述b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度,其中,所述mr信号第二剩余强度为:该体素在第二扫描过程中去掉质子密度、b
1—
场这二者的影响后剩余的mr信号的强度,第二扫描过程为:得到第二mr图像的扫描过程;
36.根据该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度、该体素的b
1—
场的强度的绝对值和所述mr信号第二剩余强度,获取完成了b1不均匀性校正后的该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度。
37.所述根据该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在所述b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度,包括:
38.采用bloch方程或者相位图理论,得到t1、t2以及b
1
场的相对强度与mr信号强度之间的函数表达式,根据该函数表达式,采用该函数表达式对该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在所述b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度进行计算,得到该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度。
39.一种磁共振成像中的射频场不均匀性校正装置,该装置包括:
40.第一磁共振mr图像获取模块,用于采用第一脉冲序列扫描目标组织,得到第一mr图像;
41.发射射频b
1
场映射图获取模块,用于获取目标组织的b
1
场映射图;
42.接收射频b
1—
场映射图获取模块,用于根据第一mr图像以及所述b
1
场映射图,获取所述目标组织的b
1—
场映射图;
43.校正模块,用于根据所述b
1
场映射图和所述b
1—
场映射图,对所述目标组织的第二mr图像进行b1场不均匀性校正。
44.一种磁共振扫描仪,包括如上所述的磁共振成像中的射频场不均匀性校正装置。
45.本发明实施例先采用第一脉冲序列扫描目标组织得到第一mr图像,然后根据第一mr图像以及目标组织的b
1
场映射图,获取目标组织的b
1—
场映射图,从而获得了目标组织的b
1
场映射图和b
1—
场映射图,之后对于同一目标组织的任何mr图像,都可根据目标组织的b
1
场映射图和b
1—
场映射图进行b1场不均匀性校正,该方法可用于校正采用任何成像协议或任何成像序列得到的mr图像上的b1场不均匀性,且对超高场mri系统中的b1场不均匀性校正效果明显。
附图说明
46.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:
47.图1为本发明第一实施例提供的mri中的b1场不均匀性校正方法流程图;
48.图2为本发明第二实施例提供的mri中的b1场不均匀性校正方法流程图;
49.图3为本发明第三实施例提供的mri中的b1场不均匀性校正方法流程图;
50.图4为本发明第四实施例提供的mri中的b1场不均匀性校正方法流程图;
51.图5为本发明应用示例中采用spgr序列对一健康志愿者的目标脑组织进行mr扫描获得的pd加权图的9个切片的示意图;
52.图6为根据图5的pd加权图采用本发明第四实施例获取到的b
1s
±
场映射图的9个切片的示意图;
53.图7为本发明应用示例中使用预饱和tfl序列获取的目标脑组织的|b
1
|场映射图的9个切片的示意图;
54.图8为本发明应用示例中采用3d-space序列对目标脑组织进行mr扫描获得的t2加权图的9个切片的示意图;
55.图9为采用现有的n4itk方法对图8进行校正后得到的图像的示意图;
56.图10为采用本发明第四实施例提供的方法对图8进行校正后得到的图像的示意图;
57.图11为本发明应用示例中采用2d-tse序列对目标脑组织进行mr扫描获得的t2加
权图的4个切片及第4个切片的虚线矩形区域的放大图的示意图;
58.图12为采用本发明第四实施例提供的方法对图11进行校正后得到的图像的4个切片及第4个切片的虚线矩形区域的放大图的示意图;
59.图13为本发明实施例提供的mri中的b1场不均匀性校正装置的结构示意图。
60.其中,附图标记如下:
61.标号含义101~104步骤201~210步骤301~308步骤401~410步骤130mri中的b1场不均匀性校正装置131第一mr图像获取模块132b
1
场映射图获取模块133b
1—
场映射图获取模块134校正模块
具体实施方式
62.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下举实施例对本发明进一步详细说明。
63.图1为本发明第一实施例提供的mri中的b1场不均匀性校正方法流程图,其具体步骤如下:
64.步骤101:采用第一脉冲序列扫描目标组织,得到第一mr图像。
65.步骤102:获取目标组织的b
1
场映射图。
66.获取目标组织的b
1
场映射图为成熟技术,本实施例不做赘述。
67.步骤103:根据第一mr图像以及b
1
场映射图,获取目标组织的b
1—
场映射图。
68.一可选实施例中,本步骤103具体包括:对于目标组织的任一体素,根据该体素在第一扫描过程的t1(纵向弛豫时间)、t2(横向弛豫时间)、te(echotime,回波时间)、tr(repetitiontime,重复时间)、翻转角以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度;根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、该体素的质子密度、该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度、该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值;且,目标组织的所有体素的b
1—
场的强度的绝对值构成目标组织的b
1—
场映射图。其中,mr信号第一剩余强度为:该体素在第一扫描过程中去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—
场这三者的影响后剩余的mr信号的强度,第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程。
69.一可选实施例中,根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、该体素的质子密度、该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度、该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值,包括:将该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度
相乘,得到第一乘积;将该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值相乘,得到第二乘积;获取第二乘积的正弦值;将第一乘积与第二乘积的正弦值相乘,得到第三乘积;将该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度除以第三乘积,将得到的商值作为该体素的b
1—
场的强度的绝对值。
70.步骤104:根据b
1
场映射图和b
1—
场映射图,对目标组织的第二mr图像进行b1场不均匀性校正;其中,第二mr图像为采用任意成像协议和任意脉冲序列对目标组织进行扫描后得到的mr图像。
71.一可选实施例中,本步骤104具体包括:对于目标组织的任一体素,根据该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度;根据该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度、该体素的b
1—
场的强度的绝对值和mr信号第二剩余强度,获取完成了b1不均匀性校正后的该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度。其中,mr信号第二剩余强度为:该体素在第二扫描过程中去掉质子密度、b
1—
场这二者的影响后剩余的mr信号的强度,第二扫描过程为:得到第二mr图像的扫描过程。
72.上述实施例的有益技术效果如下:先采用第一脉冲序列扫描目标组织得到第一mr图像,然后根据第一mr图像以及目标组织的b
1
场映射图,获取目标组织的b
1—
场映射图,从而获得了目标组织的b
1
场映射图和b
1—
场映射图,之后对于同一目标组织的任何mr图像,都可根据目标组织的b
1
场映射图和b
1—
场映射图进行b1场不均匀性校正。该方法可用于校正任何采用任何成像协议或成像序列得到的mr图像上的b1场不均匀性(也称偏置场效应),且对超高场mri系统中的b1场不均匀性校正效果明显。
73.图2为本发明第二实施例提供的mri中的b1场不均匀性校正方法流程图,其具体步骤如下:
74.步骤201:采用第一脉冲序列扫描目标组织,得到第一mr图像。
75.步骤202:获取目标组织的b
1
场映射图。
76.获取目标组织的b
1
场映射图为成熟技术,本实施例不做赘述。
77.步骤203:对于目标组织的任一体素,根据该体素在第一扫描过程的t1(纵向弛豫时间)、t2(横向弛豫时间)、te(回波时间)、tr(重复时间)、翻转角以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度。其中,该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度为该体素在第一扫描过程中去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—
场这三者的影响后剩余的mr信号的强度;第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程。
78.即,本步骤中认为:mr信号的强度由三部分因素影响:一、质子密度;二、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值;三、b
1—
场;四、除一、二和三外的其它因素。
79.在实际应用中,可采用bloch(布洛赫)方程或者相位图理论,得到t1、t2、te、tr、翻转角以及b
1
场的相对强度与mr信号的强度之间的函数表达式,采用该函数表达式对该体素在第一扫描过程的t1、t2、te、tr、翻转角以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度进行计算,得到该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度。
80.例如:对于目标组织上的任一体素r,该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度可表示为:f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)
81.其中,t1(r)是体素r的t1,t2(r)是体素r的t2,α是设定翻转角,b
1
(r)是体素r的b
1
场的相对强度(当体素r的真实翻转角与设定翻转角相同时,|b
1
(r)|=1),te是回波时间,tr是重复时间。f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)的表达式可采用bloch方程或者相位图理论得到。
82.另外,由于每个像素的t1(r)和t2(r)需要通过特定序列扫描得到,因此,t1(r)和t2(r)的取值可采用经验常数。
83.步骤204:将该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度相乘,得到第一乘积。
84.例如:第一乘积为m0(r)
·
f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)。其中,m0(r)为体素r的质子密度。
85.步骤205:将该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值相乘,得到第二乘积,获取第二乘积的正弦值。
86.例如:第二乘积=α
·
|b
1
(r)|。
87.步骤206:将第一乘积与第二乘积的正弦值相乘,得到第三乘积。
88.例如:第三乘积=m0(r)
·
f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)
·
sin(α
·
|b
1
(r)|)
89.步骤207:将该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度除以第三乘积,将得到的商值作为该体素的b
1—
场的强度的绝对值。
90.例如:|b
1—
(r)|=s(r)/(m0(r)
·
sin(α
·
|b
1
(r)|)
·
f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|))
91.其中,b
1—
(r)是体素r的b
1—
场的强度,s(r)是体素r在第一mr图像上对应的mr信号的强度,
92.当得到目标组织的每个体素的b
1—
场的强度的绝对值后,就得到了目标组织的b
1—
场映射图。
93.对于目标组织上的任一体素,有:
94.s(r)=m0(r)
·
sin(α
·
|b
1
(r)|)
·
|b
1—
(r)|
·
f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)
95.其中,r代表目标组织上的任一体素,s(r)是体素r的mr信号强度,m0(r)是体素r的质子密度,α是设定翻转角,b
1
(r)是体素r的b
1
场的相对强度,b
1—
(r)是体素r的b
1—
场的强度,t1(r)是体素r的t1,t2(r)是体素r的t2,te是回波时间,tr是重复时间,f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)是体素r的mr信号第一剩余强度。
96.则:|b
1—
(r)|=s(r)/(m0(r)
·
sin(α
·
|b
1
(r)|)
·
f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)
97.步骤208:对于目标组织的任一体素,根据该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度。其中,该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度为:该体素在第二扫描过程中去掉质子密度、b
1—
场这二者的影响后剩余的mr信号的强度,第二扫描过程为:得到第二mr图像的扫描过程。
98.在实际应用中,采用bloch方程或者相位图理论,得到t1、t2以及b
1
场的相对强度
与mr信号强度之间的函数表达式,根据该函数表达式,采用该函数表达式对该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度进行计算,得到该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度。
99.例如:对于目标组织上的任一体素r,该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度可表示为:g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)
100.其中,t1(r)是体素r的t1,t2(r)是体素r的t2,b
1
(r)是体素r的b
1
场的相对强度。g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)的表达式可采用bloch方程或者相位图理论得到。
101.若采用并行发射方式扫描目标组织,则对于目标组织上的任一体素r,该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度可表示为:
102.g(t1(r),t2(r),b
1,1
(r),b
1,2
(r),b
1,3
(r),......,b
1,n-1
(r),b
1,n
(r))
103.其中,n为发射通道的总数,b
1,k
(r)为体素r针对发射通道k的b
1
场的相对强度,1≤k≤n。
104.步骤209:获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值和该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度的乘积,得到第五乘积。
105.例如:第五乘积=|b
1—
(r)|
·
g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)
106.其中,b
1—
(r)是体素r的b
1—
场的强度。
107.步骤210:将该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度除以第五乘积,将得到的商值作为完成了b1不均匀性校正后的该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度。
108.例如:i
cor
(r)=i(r)/(|b
1—
(r)|
·
g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)(1)
109.其中,i(r)为体素r在第二mr图像上对应的mr信号的强度,i
cor
(r)为完成了b1不均匀性校正后的体素r在第二mr图像上对应的mr信号的强度。
110.需要说明的是,上述公式中,t1(r)、t2(r)的取值采用经验常数值。
111.当针对目标组织的每个体素都完成了该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度的b1场不均匀性校正后,就得到了完成b1场不均匀性校正的第二mr图像。
112.公式(1)是通过如下过程得到的:
113.针对第二mr图像,对于目标组织上的任一体素r有:
114.i(r)=|b
1—
(r)|
·
g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)
·
m0(r)
115.当不存在b1场不均匀性时,|b
1
(r)|)=1,因此:
116.i
cor
(r)=(i(r)/|b
1—
(r)|)
·
(g(t1(r),t2(r),1)/g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|))
117.在很多情况下,t1映射图和t2映射图无法获得,因此,通常采用t1和t2的经验常数值代替t1(r)、t2(r),同时,由于对i
cor
(r)只需考虑相对取值,因此g(t1(r),t2(r),1)可以一个常数代替,最简单地,该常数可为1,从而:
118.i
cor
(r)=(i(r)/|b
1—
(r)|)
·
(1/g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|))=i(r)/(|b
1—
(r)|
·
g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|),即得到公
119.式(1)。
120.一可选实施例中,步骤101中的第一脉冲序列为:低翻转角的梯度回波脉冲序列;
121.步骤103具体包括:对于目标组织的任一体素,将该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度的乘积设置为第一常数;根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、第一常数、该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在b
1
场映射图
上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值,目标组织的所有体素的b
1—
场的强度的绝对值构成目标组织的b
1—
场映射图。其中,mr信号第一剩余强度为:该体素在第一扫描过程中去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—
场这三者的影响后剩余的mr信号的强度,第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程。
122.图3为本发明第三实施例提供的mri中的b1场不均匀性校正方法流程图,其具体步骤如下:
123.步骤301:采用低翻转角的梯度回波脉冲序列扫描目标组织,得到第一mr图像。
124.本步骤中,采用低翻转角的梯度回波脉冲序列扫描目标组织,目的是为了得到低组织对比度的第一mr图像。其中,低翻转角的梯度回波脉冲序列如:gre(gradient recalled echo,梯度回波)单回波序列、gre多回波序列、或epi(echo planar imaging,平面回波成像)序列等。低翻转角的具体大小可根据所采用的脉冲序列确定,例如:对于gre序列,采用的低翻转角可为5
°
。一般地,本实施例中的低翻转角指的是不大于10
°
的翻转角。在实际应用中,可以调整te、tr、或/和翻转角来降低组织对比度。
125.步骤302:获取目标组织的b
1
场映射图。
126.步骤303:对于目标组织的任一体素,将该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度的乘积设置为第一常数。其中,该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度为:该体素在第一扫描过程中的mr信号的强度去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—
场这三者的影响后剩余的mr信号的强度,第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程。
127.由于通过选择扫描参数使第一mr图像的组织对比度尽可能地低,因此,对于目标组织的任一体素来说,该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度的乘积接近于常数,这里,设该常数为第一常数。需要说明的是,第一常数的具体取值并不重要,因为目标组织的b
1—
场映射图中的每一体素的b
1—
场的强度本来就是一个相对于其它体素的b
1—
场的强度的相对值。在实际应用中,为了计算方便,可以直接将第一常数取值为1。
128.即,对于目标组织上的任一体素r,m0(r)
·
f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)≈常数,通常设置m0(r)
·
f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)≈1,则本步骤中m0(r)
·
f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)=1。
129.其中,m0(r)是体素r的质子密度,t1(r)是体素r的t1,t2(r)是体素r的t2,te是回波时间,tr是重复时间,α是设定翻转角,b
1
(r)是体素r的b
1
场的相对强度,f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)是体素r的mr信号第一剩余强度。
130.步骤304:将第一常数、该体素在第一扫描过程的翻转角、该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值三者相乘,得到第四乘积。
131.由于采用的是低翻转角,因此sin(α
·
|b
1
(r)|)≈α
·
|b
1
(r)|,则公式s(r)=m0(r)
·
sin(α
·
|b
1
(r)|)
·
|b
1—
(r)|
·
f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)≈α
·
|b
1
(r)|
·
|b
1—
(r)|。
132.其中,r代表目标组织上的任一体素,s(r)是体素r的mr信号强度,m0(r)是体素r的质子密度,α是设定翻转角,b
1
(r)是体素r的b
1
场的相对强度,b
1—
(r)是体素r的b
1—
场的强
度,t1(r)是体素r的t1,t2(r)是体素r的t2,te是回波时间,tr是重复时间,f是体素r的mr信号第一剩余强度。
133.步骤305:将该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度除以第四乘积,将得到的商值作为该体素的b
1—
场的强度的绝对值。
134.即:当第一常数为1时,|b
1—
(r)|=s(r)/(α
·
|b
1
(r)|)
135.当得到目标组织的每个体素的b
1—
场的强度的绝对值后,就得到了目标组织的b
1—
场映射图。
136.步骤306:对于目标组织的任一体素,根据该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度。其中,该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度为:该体素在第二扫描过程中去掉质子密度、b
1—
场这二者的影响后剩余的mr信号的强度,第二扫描过程为:得到第二mr图像的扫描过程。
137.在实际应用中,采用bloch方程或者相位图理论,得到t1、t2以及b
1
场的相对强度与mr信号强度之间的函数表达式,根据该函数表达式,采用该函数表达式对该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度进行计算,得到该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度。
138.例如:对于目标组织上的任一体素r,该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度可表示为:g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)
139.其中,t1(r)是体素r的t1,t2(r)是体素r的t2,b
1
(r)是体素r的b
1
场的相对强度。g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)的表达式可采用bloch方程或者相位图理论得到。
140.若采用并行发射方式扫描目标组织,则对于目标组织上的任一体素r,该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度可表示为:
141.g(t1(r),t2(r),b
1,1
(r),b
1,2
(r),b
1,3
(r),......,b
1,n-1
(r),b
1,n
(r))
142.其中,n为发射通道的总数,b
1,k
(r)为体素r针对发射通道k的b
1
场的相对强度,1≤k≤n。
143.步骤307:获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值和该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度的乘积,得到第五乘积。
144.例如:第五乘积=|b
1—
(r)|
·
g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)
145.其中,b
1—
(r)是体素r的b
1—
场的强度。
146.步骤308:将该体素在第二mr图像上对应mr信号的强度除以第五乘积,将得到的商值作为完成了b1不均匀性校正后的该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度。
147.例如:i
cor
(r)=i(r)/(|b
1—
(r)|
·
g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)
148.其中,i(r)为体素r在第二mr图像上对应的mr信号的强度,i
cor
(r)为完成了b1不均匀性校正后的体素r在第二mr图像上对应的mr信号的强度。
149.需要说明的是,在实际应用中,上述公式中,t1(r)、t2(r)的取值采用经验常数值。
150.当针对目标组织的每个体素都完成了该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度的b1场不均匀性校正后,就得到了完成b1场不均匀性校正的第二mr图像。
151.需要说明的是,在大多数情况下,并不需要额外的扫描过程来获得第一mr图像。例如:在获得b
1
场映射图时,通常要采用预饱和的tfl(turbo flash,快速低角度激发)序列进
行扫描,此时得到的mr图像的组织对比度较低,则可将该mr图像作为第一mr图像。或者,在对目标组织进行正常成像扫描时,若采用的恰好是低翻转角的梯度回波脉冲序列,则可直接将此时得到的mr图像作为第一mr图像,若同时得到多幅mr图像,则在此时选择组织对比度最低的mr图像作为第一mr图像。
152.一可选实施例中,步骤101中的第一脉冲序列为:低翻转角的梯度回波脉冲序列;
153.步骤103具体包括:对于目标组织的任一体素,将该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度的乘积设置为第一常数;根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、第一常数和该体素在第一扫描过程的翻转角,获取该体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值;当得到目标组织的所有体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值时,采用预设的三维样条拟合算法对目标组织的所有体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值进行拟合,得到目标组织的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值的三维样条拟合图;对于目标组织的任一体素,将该体素在三维样条拟合图上对应的信号强度除以该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,得到该体素的b
1—
场的强度的绝对值,目标组织的所有体素的b
1—
场的强度的绝对值构成目标组织的b
1—
场映射图。其中,mr信号第一剩余强度为:该体素在第一扫描过程中去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—
场这三者的影响后剩余的mr信号的强度,第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程;
154.图4为本发明第四实施例提供的mri中的b1场不均匀性校正方法流程图,其具体步骤如下:
155.步骤401:采用低翻转角的梯度回波脉冲序列扫描目标组织,得到第一mr图像。
156.本步骤中,采用低翻转角的梯度回波脉冲序列扫描目标组织,目的是为了得到低对比度的第一mr图像。其中,低翻转角的梯度回波脉冲序列如:gre单回波序列、gre多回波序列或epi序列等。低翻转角的具体大小可根据所采用的脉冲序列确定,例如:对于gre序列,采用的低翻转角可为5
°
。一般地,本实施例中的低翻转角指的是不大于10
°
的翻转角。实际应用中,可以通过调整te、tr或/和翻转角来降低组织对比度。
157.步骤402:获取目标组织的b
1
场映射图。
158.步骤403:对于目标组织的任一体素,将该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度的乘积设置为第一常数。其中,该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度为:该体素在第一扫描过程中去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—
场这三者的影响后剩余的mr信号的强度,第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程。
159.由于通过选择扫描参数使第一mr图像的组织对比度尽可能地低,因此,对于目标组织的任一体素来说,该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度的乘积接近于常数,这里,设该常数为第一常数。需要说明的是,第一常数的具体取值并不重要,因为目标组织的b
1—
场映射图中的每一体素的b
1—
场的强度本来就是一个相对于其它体素的b
1—
场的强度的相对值。在实际应用中,为了计算方便,可以直接将第一常数取值为1。
160.即,对于目标组织上的任一体素r,m0(r)
·
f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)≈常数,通常设置m0(r)
·
f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)≈1,则本步骤中m0(r)
·
f(t1
(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)=1。
161.其中,m0(r)是体素r的质子密度,t1(r)是体素r的t1,t2(r)是体素r的t2,te是回波时间,tr是重复时间,α是设定翻转角,b
1
(r)是体素r的b
1
场的相对强度,f(t1(r),t2(r),te,tr,α
·
|b
1
(r)|)是体素r的mr信号第一剩余强度。
162.步骤404:将第一常数和该体素在第一扫描过程的翻转角相乘,得到第二常数。
163.若第一常数为1,则第二常数就等于翻转角α。
164.步骤405:将该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度除以第二常数,将得到的商值作为该体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值。
165.即:若第二常数等于翻转角α,则b1±
(r)=|b
1—
(r)|
·
|b
1
(r)|=s(r)/α。其中,s(r)是体素r在第一mr图像上对应的mr信号强度。
166.步骤406:当得到目标组织的所有体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值时,采用预设的三维样条拟合算法对目标组织的所有体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值进行拟合,得到目标组织的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值的三维样条拟合图。
167.三维样条拟合算法为成熟技术,本发明实施例中,在对b1±
(r)进行三维样条拟合时,可采用多分辨率的控制点,例如:相邻控制点之间的间距可采用22mm(毫米)、44mm和88mm中的任意两种或三种都采用。
168.步骤407:对于目标组织的任一体素,将该体素在三维样条拟合图上对应的信号强度除以该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,得到该体素的b
1—
场的强度的绝对值。
169.即,|b
1—
(r)|=b
1s
±
(r)/|b
1
(r)|
170.其中,b
1—
(r)为体素r的b
1—
场的强度,b
1s
±
(r)为体素r在三维样条拟合图上对应的信号强度。
171.当得到目标组织的每个体素的b
1—
场的强度的绝对值后,就得到了目标组织的b
1—
场映射图。
172.步骤408:对于目标组织的任一体素,根据该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度。其中,该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度为:该体素在第二扫描过程中去掉质子密度、b
1—
场这二者的影响后剩余的mr信号的强度,第二扫描过程为:得到第二mr图像的扫描过程。
173.在实际应用中,采用bloch方程或者相位图理论,得到t1、t2以及b
1
场的相对强度与mr信号强度之间的函数表达式,根据该函数表达式,采用该函数表达式对该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度进行计算,得到该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度。
174.例如:对于目标组织上的任一体素r,该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度可表示为:g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)
175.其中,t1(r)是体素r的t1,t2(r)是体素r的t2,b
1
(r)是体素r的b
1
场的相对强度。g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)的表达式可采用bloch方程或者相位图理论得到。
176.若采用并行发射方式扫描目标组织,则对于目标组织上的任一体素r,该体素在第
二扫描过程中的mr信号第二剩余强度可表示为:
177.g(t1(r),t2(r),b
1,1
(r),b
1,2
(r),b
1,3
(r),......,b
1,n-1
(r),b
1,n
(r))
178.其中,n为发射通道的总数,b
1,k
(r)为体素r针对发射通道k的b
1
场的相对强度,1≤k≤n。
179.步骤409:获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值和该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度的乘积,得到第五乘积。
180.例如:第五乘积=|b
1—
(r)|
·
g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)
181.其中,b
1—
(r)是体素r的b
1—
场的强度。
182.步骤410:将该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度除以第五乘积,将得到的商值作为完成了b1不均匀性校正后的该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度。
183.例如:i
cor
(r)=i(r)/(|b
1—
(r)|
·
g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)
184.其中,i(r)为体素r在第二mr图像上对应的mr信号的强度,i
cor
(r)为完成了b1不均匀性校正后的体素r在第二mr图像上对应的mr信号的强度。
185.需要说明的是,在实际应用中,上述公式中,t1(r)、t2(r)的取值采用经验常数值。
186.当针对目标组织的每个体素都完成了该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度的b1场不均匀性校正后,就得到了完成b1场不均匀性校正的第二mr图像。
187.上述第二至第四实施例由于加入了b
1-场映射图的估计并通过物理计算对b1场不均匀性进行校正,而不依赖图像模型,因此该校正方法更稳定,从而进一步优化了mri中的b1场不均匀性校正效果。
188.以下给出本发明实施例的实验结果,该实验在7t的mri系统上进行:
189.图5为采用spgr(spoiled gradient recalled echo,扰相梯度回波)序列对一健康志愿者的目标脑组织进行mr扫描获得的pd(proton density,质子密度)加权图的9个切片。成像参数为:te=2.41ms(毫秒),tr=20ms,翻转角=5
°
,fov(field of view,成像视野)=220mm(毫米)
×
220mm
×
220mm,成像矩阵=80
×
80
×
80。
190.图6为根据图5的pd加权图采用本发明第四实施例获取到的b
1s
±
场映射图的9个切片。b
1s
±
场映射图指的是对b1±
场映射图进行三维样条拟合后得到的三维样条拟合图。
191.图7为使用预饱和tfl序列获取的目标脑组织的|b
1
|场映射图的9个切片,切片位置与图6相同。成像参数为:fov=220mm
×
220mm
×
220mm,成像矩阵=64
×
64
×
30。
192.图8为采用3d-space(3d sampling perfection with application optimized contrasts using different flip angle evolution,可变翻转角的三维快速自旋回波)序列对目标脑组织进行mr扫描获得的t2加权图的9个切片。成像参数为:te/tr=118/4000,etl(echo train length,回波链长度)=119,fov=212mm
×
150mm
×
170mm,成像矩阵=318
×
224
×
256。
193.图9为采用现有的n4itk方法对图8进行校正后得到的图像,9个切片的位置与图8相同。从图9的9个切片可以看出:对于大多数大脑区域,信号的不均匀性得到了改善,但在b1场的场强较低的区域,信号的不均匀性没有得到改善。
194.图10为采用本发明第四实施例提供的方法对图8进行校正后得到的图像,9个切片的位置与图8相同,其中,g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)函数采用相位图理论得到。从图10的9个切片可以看出:图像强度更均匀,颞叶和小脑的信号空洞被覆盖。
195.图11为采用2d-tse(2d turbo spin echo,二维快速自旋回波)序列对目标脑组织进行mr扫描获得的t2加权图的4个切片及第4个切片的虚线矩形区域的放大图。其中,下方的大图为第4个切片的虚线矩形区域的放大图。成像参数为:te/tr=54/320ms,etl=11,fov=209mm
×
209mm
×
71.7mm,成像矩阵=1176
×
1568
×
30,切片厚度=2mm。从图11可以看出:颞叶和小脑下叶附近存在信号空洞。
196.图12为采用本发明第四实施例提供的方法对图11进行校正后得到的图像的4个切片及第4个切片的虚线矩形区域的放大图,4个切片的位置与图11相同,其中,g(t1(r),t2(r),|b
1
(r)|)函数采用相位图理论得到。从图12可以看出:图像的均匀性大大提高。
197.图13为本发明实施例提供的mri中的b1场不均匀性校正装置130的结构示意图,该装置主要包括:第一mr图像获取模块131、b
1
场映射图获取模块132、b
1—
场映射图获取模块133和校正模块134,其中:
198.第一mr图像获取模块131,用于采用第一脉冲序列扫描目标组织,得到第一mr图像。
199.b
1
场映射图获取模块132,用于获取目标组织的b
1
场映射图。
200.b
1—
场映射图获取模块133,用于根据第一mr图像获取模块131获取的第一mr图像以及b
1
场映射图获取模块132获取的b
1
场映射图,获取目标组织的b
1—
场映射图。
201.校正模块134,用于根据b
1
场映射图获取模块132获取的b
1
场映射图和b
1—
场映射图获取模块133获取的b
1—
场映射图,对目标组织的第二mr图像进行b1场不均匀性校正;其中,第二mr图像为采用任意成像协议和任意脉冲序列对目标组织进行扫描后得到的mr图像。
202.一可选实施例中,b
1—
场映射图获取模块133具体用于:
203.对于目标组织的任一体素,根据该体素在第一扫描过程的t1、t2、te、tr、翻转角以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度;根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、该体素的质子密度、mr信号第一剩余强度、该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值;且,目标组织的所有体素的b
1—
场的强度的绝对值构成目标组织的b
1—
场映射图。其中,mr信号第一剩余强度为:该体素在第一扫描过程中去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—
场这三者的影响后剩余的mr信号的强度,第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程。
204.一可选实施例中,b
1—
场映射图获取模块133根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、该体素的质子密度、mr信号第一剩余强度、该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值,包括:将该体素的质子密度和mr信号第一剩余强度相乘,得到第一乘积;将该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值相乘,得到第二乘积;获取第二乘积的正弦值;将第一乘积与第二乘积的正弦值相乘,得到第三乘积;将该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度除以第三乘积,将得到的商值作为该体素的b
1—
场的强度的绝对值。
205.一可选实施例中,b
1—
场映射图获取模块133根据该体素在第一扫描过程的t1、t2、te、tr、翻转角以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第一扫
描过程中的mr信号第一剩余强度,包括:采用bloch方程或者相位图理论,得到t1、t2、te、tr、翻转角以及b
1
场的相对强度与mr信号的强度之间的函数表达式,采用该函数表达式对该体素在第一扫描过程的t1、t2、te、tr、翻转角以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度进行计算,得到该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度。
206.一可选实施例中,第一mr图像获取模块131采用的第一脉冲序列为:低翻转角的梯度回波脉冲序列;
207.b
1—
场映射图获取模块133具体用于:
208.对于目标组织的任一体素,将该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度的乘积设置为第一常数;根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、第一常数、该体素在第一扫描过程的翻转角和该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,获取该体素的b
1—
场的强度的绝对值。其中,mr信号第一剩余强度为:该体素在第一扫描过程中去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—
场这三者的影响后剩余的mr信号的强度,第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程。
209.一可选实施例中,第一mr图像获取模块131采用的第一脉冲序列为:低翻转角的梯度回波脉冲序列;
210.b
1—
场映射图获取模块133具体用于:
211.对于目标组织的任一体素,将该体素的质子密度和该体素在第一扫描过程中的mr信号第一剩余强度的乘积设置为第一常数;根据该体素在第一mr图像上对应的mr信号的强度、第一常数和该体素在第一扫描过程的翻转角,获取该体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值;当得到目标组织的所有体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值时,采用预设的三维样条拟合算法对目标组织的所有体素的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值进行拟合,得到目标组织的b
1
场的相对强度和b
1—
场的强度的乘积的绝对值的三维样条拟合图;对于目标组织的任一体素,将该体素在三维样条拟合图上对应的信号强度除以该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度的绝对值,得到该体素的b
1—
场的强度的绝对值。其中,mr信号第一剩余强度为:该体素在第一扫描过程中去掉质子密度、翻转角与b
1
场的相对强度绝对值的乘积的正弦值、b
1—
场这三者的影响后剩余的mr信号的强度,第一扫描过程为:得到第一mr图像的扫描过程。
212.一可选实施例中,第一mr图像获取模块131采用的低翻转角的脉冲序列为:梯度回波单回波序列、梯度回波多回波序列或epi序列。
213.一可选实施例中,第一mr图像获取模块131得到第一磁共振mr图像之前,进一步包括:当采用低翻转角的第一脉冲序列扫描目标组织后,得到多幅mr图像时,在其中选择组织对比度最低的图像作为第一mr图像。
214.一可选实施例中,校正模块134具体用于:
215.对于目标组织的任一体素,根据该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度;根据该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度、该体素的b
1—
场的强度的绝对值和mr信号第二剩余强度,获取完成了b1不均匀性校正后的该体素在第二mr图像上对应的mr信号的强度。其中,mr信号第二剩余强度为:该体素在第二扫描过程中去掉质子密度、b
1—
场这二者的影响后剩余的mr信号的强度,第二扫描过程为:得到第二mr图像的扫描过程。
216.一可选实施例中,校正模块134根据该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度,获取该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度,包括:采用bloch方程或者相位图理论,得到t1、t2以及b
1
场的相对强度与mr信号强度之间的函数表达式,根据该函数表达式,采用该函数表达式对该体素在第二扫描过程的t1、t2以及该体素在b
1
场映射图上对应的b
1
场的相对强度进行计算,得到该体素在第二扫描过程中的mr信号第二剩余强度。
217.本发明实施例还提供一种mr扫描仪,包括如上所述的mri中的b1场不均匀性校正装置130。
218.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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