乳腺图像获取方法、装置、线圈组件、成像系统和介质与流程

1.本发明涉及磁共振成像领域，特别是一种乳腺图像获取方法、装置、乳腺线圈组件、磁共振成像系统及计算机可读存储介质。


背景技术：

2.磁共振成像(mri，magnetic resonance imaging)系统是基于磁体产生的磁场，利用核磁共振现象获取分子结构及人体内部的结构信息等。根据磁共振成像原理，为了得到高质量的mr图像，要求mri系统中的磁体在一特定空间即检测区域内提供一个均匀度非常高的磁场。其中，主磁场(b0场)的均匀性是影响成像质量的重要因素，特别是对脂肪抑制来说。在压脂序列中，有两种射频脉冲，一种是用于正常水信号成像的脉冲，另一种是用于抑制脂肪信号的压脂脉冲。水和脂肪的两个共振频率非常接近，如果b0场不均匀，水和脂肪的共振频率模糊，压脂脉冲便很难精确抑制脂肪信号。
3.虽然b0场的均匀性在磁体的中心位置很容易实现，但在磁体的偏心位置，磁场的均匀性将很难保证。例如，乳腺是mri检查中的重要扫描部位，在mri系统中，为了获得良好的图像质量，研制了专用的乳腺线圈来接收来自乳腺的mr信号。但由于线圈中的电缆走线等细节设计可能会影响b0场的均匀性。此外，不同患者也可能对b0场产生不同的影响。两个因素加起来，会降低b0场的均匀性，使乳腺图像质量变差。
4.为了解决这个问题，目前对于高端磁共振系统，采用集成在梯度线圈中的5通道电子匀场(5ch e-shim)等匀场装置来补偿大面积的b0场不均匀性。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明实施例中一方面提出了一种乳腺图像获取方法，另一方面提出了一种乳腺图像获取装置、乳腺线圈组件、磁共振成像系统和计算机可读存储介质，以提高乳腺图像的成像质量。
6.本发明实施例中提出的一种乳腺图像获取方法，包括：基于在双侧乳腺射频线圈的任一侧乳腺射频线圈上集成有至少一个匀场线圈的乳腺线圈组件，获取采集的匀场前的双侧乳腺图像；根据所述匀场前的双侧乳腺图像中两侧乳腺的图像亮度对比，确定对所述匀场线圈施加的能够使两侧乳腺的图像亮度一致的匀场电流的大小；和对所述匀场线圈施加所述大小的匀场电流，并获取采集的匀场后的双侧乳腺图像。
7.在一个实施方式中，所述双侧乳腺射频线圈的每侧乳腺射频线圈包括：垂直于x轴的相对设置的两个环形线圈、垂直于y轴的相对设置的两个环形线圈和垂直于z轴的相对设置的两个8字形线圈；其中，x轴为面向超导磁体的左右方向，y轴为面向超导磁体的上下方向，z轴为面向超导磁体的前后方向：所述匀场线圈为一个或两个环形匀场线圈；所述一个环形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的一个8字形线圈上，或所述两个环形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的两个8字形线圈上；或者，所述匀场线圈为一个或两个8字形匀场线圈；所述一个8字形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的任一个环形线圈
上，或所述两个8字形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的相对设置的两个环形线圈上；其中，每个8字形匀场线圈的“8字”沿z轴方向设置。
8.在一个实施方式中，所述根据所述匀场前的双侧乳腺图像中两侧乳腺的图像亮度对比，确定对所述匀场线圈施加的能够使两侧乳腺的图像亮度一致的匀场电流的大小包括：若匀场线圈设置在图像较亮的一侧乳腺射频线圈上，则确定对所述匀场线圈施加的匀场电流大小为产生的补偿磁场能够消减其所在侧乳腺射频线圈内主磁场以使两侧乳腺射频线圈内主磁场均衡的电流大小；若匀场线圈设置在图像较暗的一侧乳腺射频线圈上，则确定对所述匀场线圈施加的匀场电流大小为产生的补偿磁场能够增强其所在侧乳腺射频线圈内主磁场以使两侧乳腺射频线圈内主磁场均衡的电流大小。
9.本发明实施例中提出的一种乳腺图像获取装置，包括：第一模块，用于基于在双侧乳腺射频线圈的任一侧乳腺射频线圈上集成有至少一个匀场线圈的乳腺线圈组件，获取采集的匀场前的双侧乳腺图像；第二模块，用于根据所述匀场前的双侧乳腺图像中两侧乳腺的图像亮度对比，确定对所述匀场线圈施加的能够使两侧乳腺的图像亮度一致的匀场电流的大小；和第三模块，用于对所述匀场线圈施加所述大小的匀场电流，并获取采集的匀场后的双侧乳腺图像。
10.在一个实施方式中，所述双侧乳腺射频线圈的每侧乳腺射频线圈包括：垂直于x轴的相对设置的两个环形线圈、垂直于y轴的相对设置的两个环形线圈和垂直于z轴的相对设置的两个8字形线圈；其中，x轴为面向超导磁体的左右方向，y轴为面向超导磁体的上下方向，z轴为面向超导磁体的前后方向：所述匀场线圈为一个或两个环形匀场线圈；所述一个环形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的一个8字形线圈上，或所述两个环形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的两个8字形线圈上；或者，所述匀场线圈为一个或两个8字形匀场线圈；所述一个8字形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的任一个环形线圈上，或所述两个8字形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的相对设置的两个环形线圈上；其中，每个8字形匀场线圈的“8字”沿z轴方向设置。
11.在一个实施方式中，所述第二模块在匀场线圈设置在图像较亮的一侧乳腺射频线圈上时，确定对所述匀场线圈施加的匀场电流大小为产生的补偿磁场能够消减其所在侧乳腺射频线圈内主磁场以使两侧乳腺射频线圈内主磁场均衡的电流大小；在所述匀场线圈设置在图像较暗的一侧乳腺射频线圈上时，确定对所述匀场线圈施加的匀场电流大小为产生的补偿磁场能够增强其所在侧乳腺射频线圈内主磁场以使两侧乳腺射频线圈内主磁场均衡的电流大小。
12.本发明实施例中提出的又一种乳腺图像获取装置，包括：至少一个存储器和至少一个处理器，其中：所述至少一个存储器用于存储计算机程序；所述至少一个处理器用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序，执行如上任一实施方式所述的乳腺图像获取方法。
13.本发明实施例中提出的一种乳腺线圈组件，包括：双侧乳腺射频线圈；和匀场线圈，所述匀场线圈按照不影响所述乳腺射频线圈的接收性能的原则设置在所述双侧乳腺射频线圈的任一侧乳腺射频线圈上。
14.在一个实施方式中，所述双侧乳腺射频线圈的每侧乳腺射频线圈包括：垂直于x轴的相对设置的两个环形线圈、垂直于y轴的相对设置的两个环形线圈和垂直于z轴的相对设
置的两个8字形线圈；其中，x轴为面向超导磁体的左右方向，y轴为面向超导磁体的上下方向，z轴为面向超导磁体的前后方向：所述匀场线圈为一个或两个环形匀场线圈；所述一个环形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的一个8字形线圈上，或所述两个环形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的两个8字形线圈上；或者，所述匀场线圈为一个或两个8字形匀场线圈；所述一个8字形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的任一个环形线圈上，或将所述两个8字形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的相对设置的两个环形线圈上；其中，每个8字形匀场线圈的“8字”沿z轴方向设置。
15.本发明实施例中提出的一种磁共振成像系统，包括如上任一实施方式所述的乳腺图像获取装置和如上任一实施方式所述的乳腺线圈组件。
16.本发明实施例中提出的一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序能够被一处理器执行并实现如上任一实施方式所述的乳腺图像获取方法。
17.从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中，在双侧乳腺射频线圈的任一侧乳腺射频线圈上集成了至少一个匀场线圈，根据匀场前两侧乳腺图像的亮度对比确定对所述匀场线圈施加的能够使得两侧乳腺图像的亮度一致的匀场电流的大小，继而对所述匀场线圈施加所述大小的匀场电流，并获取采集的匀场后的双侧乳腺图像，从而提高了乳腺图像的成像质量。
18.此外，通过针对含有8字形线圈的乳腺射频线圈设置与之贴合设置的环形匀场线圈，或者针对含有环形线圈的乳腺射频线圈设置与之贴合设置的8字形匀场线圈，可以在匀场线圈与乳腺射频线圈之间形成天然的去耦，使得匀场线圈不会影响乳腺射频线圈的接收性能。
附图说明
19.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：
20.图1为目前一个例子中的乳腺图像。
21.图2为本发明实施例中乳腺图像获取方法的示例性流程图。
22.图3为本发明一个例子中乳腺线圈组件的结构示意图。
23.图4为本发明一实施例中乳腺图像获取装置的示例性结构图。
24.图5为本发明又一实施例中乳腺图像获取装置的结构示意图。
25.其中，附图标记如下：
[0026][0027]
具体实施方式
[0028]
本发明实施例中，考虑到虽然在mri系统的梯度线圈中放置有5ch e-shim等匀场装置，但目前的匀场装置主要是对大范围的场不均匀性进行补偿。对于边缘区域或某些局部区域如乳腺区域，由于b0场变化较快，这使得匀场装置在该局部区域的匀场效果并不是很理想。此外，由于5ch e-shim比较昂贵，因此这种方法并不适用于低端磁共振系统，即通用性不够。
[0029]
本发明的发明人，通过对大量乳腺图像的分析发现，b0场的不均匀性对乳腺成像的影响主要是造成两侧乳腺图像的亮度相差较大。图1中示出了目前一个例子中的乳腺图像。如图1所示，左侧(图像中的右侧)乳腺图像比右侧(图像中的左侧)乳腺图像亮得多。为此，本发明实施例中考虑在双侧乳腺线圈的任一侧乳腺线圈内设置匀场线圈，并根据未施加匀场线圈时两侧乳腺的图像亮度对比，在设置有匀场线圈的一侧对匀场线圈施加一个增强或降低主磁场的匀场电流，从而使得两侧乳腺图像的亮度一致。
[0030]
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。
[0031]
为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据
……”
是指“至少根据
……
，但不限于仅根据
……”
。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
[0032]
图2为本发明实施例中乳腺图像获取方法的示例性流程图。如图2所示，该方法包括如下步骤：
[0033]
步骤201，基于在双侧乳腺射频线圈的任一侧乳腺射频线圈上集成有至少一个匀场线圈的乳腺线圈组件，获取采集的匀场前的双侧乳腺图像。
[0034]
本实施例中，乳腺线圈组件包括双侧乳腺射频线圈和至少一个匀场线圈。其中，至少一个匀场线圈可按照不影响所述乳腺射频线圈的接收性能的原则集成在双侧乳腺射频线圈的任一侧乳腺射频线圈上。所述至少一个匀场线圈可以是一个匀场线圈，也可以是相对设置的两个匀场线圈。具体设置时，为了不影响乳腺射频线圈的接收性能，匀场线圈可按照与乳腺射频线圈不相耦合的方式进行设置。
[0035]
例如，图3示出了一个例子中乳腺线圈组件的结构示意图。如图3所示，该乳腺线圈包括：双侧乳腺射频线圈310和设置在一侧(图2中的左侧)乳腺射频线圈310上的两个匀场线圈320。
[0036]
其中，每侧乳腺射频线圈310包括与四个环形线圈311、312、313、314和两个8字形线圈(也称蝴蝶形线圈)315、316。其中，垂直于x轴的相对设置的第一环形线圈311和第二环形线圈312用于检测来自中心乳腺区域的磁共振信号；垂直于y轴的相对设置的第三环形线圈313和第四环形线圈314用于分别检测来自胸骨侧区域和乳头侧区域的磁共振信号；垂直于z轴的相对设置的第一8字形线圈315和第二8字形线圈316也用于检测来自中心乳腺区域的磁共振信号。当然，图2中的线圈位置仅是一个大体的示例。实际应用中，每两个相邻的环形线圈可都设置有一个用于去耦的共用电容器(图中未画出)，或者也可以扩展每两个相邻环形线圈的尺寸，使环形回路面积重叠约1/10以达到去耦的目的。图中的8字形线圈与垂直于y轴的环形线圈313、314之间是天然去耦的，与垂直于x轴的环形线圈311、312之间可通过重叠去耦。其中，x轴为面向超导磁体的左右方向、y轴面向超导磁体的上下方向和z轴为面向超导磁体的前后方向。
[0037]
本例中的两个匀场线圈320为环形线圈，为了与乳腺射频线圈不相耦合，这两个环形匀场线圈320可贴合设置在一侧乳腺射频线圈310的两个8字形线圈上。当然，若其他实施方式中，两个匀场线圈为8字形线圈，则针对图2所示乳腺射频线圈，两个8字形的匀场线圈可贴合设置在一侧乳腺射频线圈310的两个垂直于x轴的环形线圈上，或者贴合设置在一侧乳腺射频线圈310的两个垂直于y轴的环形线圈上。其中，在将8字形的匀场线圈进行具体贴合设置时，需使该8字形的匀场线圈的“8字”沿z轴方向设置。
[0038]
本实施例中的环形线圈均以90度角方框结构的环形线圈为例，在其他实施方式中，也可以为圆角方框结构的环形线圈或其他结构形式的环形线圈。
[0039]
此外，针对其他结构的乳腺射频线圈，匀场线圈的结构形式也可以不限于上述的环形或8字形。
[0040]
本步骤中，在对所述匀场线圈施加匀场电流之前，基于所述乳腺射频线圈采集匀场前的双侧乳腺图像。这里，匀场前的双侧乳腺图像可以在磁共振设备的预扫描阶段完成。预扫描通常只有几秒钟时间，对客户使用的影响很小，且结果对客户不可见，即客户得到的图像仅为匀场后的结果。
[0041]
步骤202，根据所述匀场前的双侧乳腺图像中两侧乳腺的图像亮度对比，确定对所述匀场线圈施加的能够使两侧乳腺的图像亮度一致的匀场电流的大小。
[0042]
假设采集的匀场前的双侧乳腺图像如图1所示，即左侧乳腺图像比右侧乳腺图像亮，则若匀场线圈设置在左侧乳腺射频线圈即亮侧乳腺射频线圈上，则确定对所述匀场线圈施加的匀场电流大小为产生的补偿磁场能够消减亮侧乳腺射频线圈内主磁场以使两侧乳腺射频线圈内主磁场均衡的电流大小；而若匀场线圈设置在右侧乳腺射频线圈即暗侧乳腺射频线圈上，则确定对所述匀场线圈施加的匀场电流大小为产生的补偿磁场能够增强暗侧乳腺射频线圈内主磁场以使两侧乳腺射频线圈内主磁场均衡的电流大小。例如，具体实现时，可以球谐函数为基础，提取受到乳腺组织影响的b0场的各阶谐波分量，如一阶、二阶和高阶谐波分量。然后，确定对匀场线圈施加使其产生与所提取的谐波分量相反的谐波的匀场电流。
[0043]
步骤203，对所述匀场线圈施加所述大小的匀场电流，并获取采集的匀场后的双侧乳腺图像。
[0044]
本步骤中，对所述匀场线圈施加所述大小的匀场电流之后，基于所述乳腺射频线圈及所述匀场线圈采集匀场后的双侧乳腺图像，从而得到两侧乳腺的图像亮度一致的乳腺图像。
[0045]
以上对本发明实施例中乳腺图像获取方法进行了详细描述，下面再对本发明实施例中乳腺图像获取装置进行详细描述。本发明实施例中的乳腺图像获取装置可用于实施本发明实施例中的乳腺图像获取方法，对于本发明装置实施例中未详细披露的细节可参加本发明方法实施例中的相应描述，此处不再一一赘述。
[0046]
图4为本发明实施例中乳腺图像获取装置的示例性结构图。如图4所示，该装置可包括：第一模块401、第二模块402和第三模块403。
[0047]
其中，第一模块401用于基于在双侧乳腺射频线圈的任一侧乳腺射频线圈上集成有至少一个匀场线圈的乳腺线圈组件，获取采集的匀场前的双侧乳腺图像。这里，匀场前的双侧乳腺图像可以在磁共振设备的预扫描阶段完成。预扫描通常只有几秒钟时间，对客户使用的影响很小，且结果对客户不可见，即客户得到的图像仅为匀场后的结果。
[0048]
与上述方法实施例中一致，本实施例中的所述双侧乳腺射频线圈的每侧乳腺射频线圈也可包括：垂直于x轴的相对设置的两个环形线圈、垂直于y轴的相对设置的两个环形线圈和垂直于z轴的相对设置的两个8字形线圈；其中，x轴为面向超导磁体的左右方向，y轴为面向超导磁体的上下方向，z轴为面向超导磁体的前后方向。相应地，所述匀场线圈可以为一个或两个环形匀场线圈，且所述一个环形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的一个8字形线圈上，或所述两个环形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的两个8字形线圈上；或者，所述匀场线圈为一个或两个8字形匀场线圈，且所述一个8字形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的任一个环形线圈上，或所述两个8字形匀场线圈贴合设置在一侧乳腺射频线圈的相对设置的两个环形线圈上；其中，每个8字形匀场线圈的“8字”沿z轴方向设置。
[0049]
第二模块402用于根据所述匀场前的双侧乳腺图像中两侧乳腺的图像亮度对比，确定对所述匀场线圈施加的能够使两侧乳腺的图像亮度一致的匀场电流的大小。
[0050]
与上述方法实施例中一致，第二模块402可在匀场线圈设置在图像较亮的一侧乳腺射频线圈上时，确定对所述匀场线圈施加的匀场电流大小为产生的补偿磁场能够消减其所在侧乳腺射频线圈内主磁场以使两侧乳腺射频线圈内主磁场均衡的电流大小；在所述匀
ram、dvd-rw、dvd rw)、磁带、非易失性存储卡和rom。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
[0060]
从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中，在双侧乳腺射频线圈的任一侧乳腺射频线圈上集成了至少一个匀场线圈，根据匀场前两侧乳腺图像的亮度对比确定对所述匀场线圈施加的能够使得两侧乳腺图像的亮度一致的匀场电流的大小，继而对所述匀场线圈施加所述大小的匀场电流，并获取采集的匀场后的双侧乳腺图像，从而提高了乳腺图像的成像质量。
[0061]
此外，通过针对含有8字形线圈的乳腺射频线圈设置与之贴合设置的环形匀场线圈，或者针对含有环形线圈的乳腺射频线圈设置与之贴合设置的8字形匀场线圈，可以在匀场线圈与乳腺射频线圈之间形成天然的去耦，使得匀场线圈不会影响乳腺射频线圈的接收性能。
[0062]
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。