[发明专利]快速磁共振成像方法及系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及磁共振技术，特别是涉及一种快速磁共振成像方法及系统。

【背景技术】

随着磁共振技术的发展，磁共振成像已经成为临床医学检查的重要手段，具有无辐射危害、多方位和多参数成像等优点，对软组织的检查非常敏感，不仅能够显示人体解剖结构的形态信息，而且还能反映人体组织的某些生理化信息。

但是，磁共振成像的成像速度较慢，且在成像过程中被检者身体中的生理性运动将会使影像模糊，无法满足运动器官的动态成像要求。在传统的快速成像方法中，例如压缩感知成像方法，通过磁共振采集少量的数据重建出高分辨的图像，需要通过求解最小l₀范数问题，其中，l₀为向量中非零元素的个数。求解最小l₀范数问题需要穷举信号中非零值的所有稀疏度中可能的排列，无法直接求解。而其它求得次最优解的方法，例如，最小l₀范数法、贪婪迭代匹配追踪算法等，在最小l₀范数法中的线性规划方法能够重建出磁共振图像，但是需要以较高的时间为代价，并不适用于动态成像，而贪婪迭代匹配追踪算法虽然能够较快得到最优解，但是是建立在稀疏度已知的基础上的，实际应用中信号的稀疏度往往是未知的，也不适用于高分辨率的动态成像。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种能提高动态成像中成像分辨率的快速磁共振成像方法。

此外，还有必要提供一种能提高动态成像中成像分辨率的快速磁共振成像系统。

一种快速磁共振成像方法，包括如下步骤：

进行变密度采样得到空间数据；

对所述空间数据进行稀疏变换生成测量矩阵；

通过正则化自适应匹配追踪算法对测量矩阵进行信号重构。

优选地，所述进行变密度采样得到空间数据的步骤为：

根据能量分布确定变密度的随机欠采样轨迹；

通过所述变密度的随机欠采样轨迹进行采样得到空间数据。

优选地，所述对所述空间数据进行稀疏变换生成测量矩阵的步骤具体为：

运用小波变换对所述空间数据进行稀疏变换生成测量矩阵。

优选地，所述通过正则化自适应匹配追踪算法对测量矩阵进行信号重构的步骤为：

通过余量筛选所述测量矩阵中的原子得到支撑集；

通过最小二乘法进行信号逼近，并更新所述余量；

判断所述更新后的余量与更新前的余量之间的绝对差值是否大于阶段转换阈值，若否，则进一步判断所述更新余量的绝对值是否超出控制迭代次数，若是，则返回所述通过余量筛选所述测量矩阵中的原子得到支撑集的步骤，若是，则

停止迭代，并通过所述支撑集进行信号重建。

优选地，所述通过余量筛选所述测量矩阵的步骤具体为：

通过余量与测量矩阵中各原子之间内积的绝对值计算得到相关系数；

按照从大到小的顺序提取数量与转换阶段相匹配的相关系数，并将所述提取的相关系数对应的原子作为索引值存入索引集合中；

在所述索引集合中通过正则化过程进行二次筛选得到支撑集。

一种快速磁共振成像系统，包括：

采样模块，用于进行变密度采样得到空间数据；

稀疏变换模块，用于对所述空间数据进行稀疏变换生成测量矩阵；

重构模块，用于通过正则化自适应匹配追踪算法对测量矩阵进行信号重构。

优选地，所述采样模块包括：

轨迹确定单元，用于根据能量分布确定变密度的随机欠采样轨迹；

欠采样单元，用于通过所述变密度的随机欠采样轨迹进行采样得到空间数据。

优选地，所述稀疏变换模块还用于运用小波变换对所述空间数据进行稀疏变换生成测量矩阵。

优选地，所述重构模块包括：

筛选单元，用于通过余量筛选所述测量矩阵中的原子得到支撑集；

余量更新单元，用于通过最小二乘法进行信号逼近，并更新所述余量；

迭代控制单元，用于判断所述更新后的余量与更新前的余量之间的绝对差值是否大于阶段转换阈值，若否，则进一步判断所述更新余量的绝对值是否超出控制迭代次数，若是，则通知所述筛选单元，若是，则通知所述信号重建单元；

所述信号重建单元用于停止迭代，并通过所述支撑集进行信号重建。

优选地，所述筛选单元包括：

计算单元，用于通过余量与测量矩阵中各原子之间内积的绝对值计算得到相关系数；