[发明专利]数字MRI图谱的构建方法及设备

说明书

本发明公开了一种数字MRI图谱的构建方法，包括：获得MRI图像每个像素的多个MRI信号的物理参数值，构建多维数据矩阵，即虚拟MRI数字物体；以虚拟MRI数字物体为扫描样本，进行虚拟MRI数据采集和图像重建得到虚拟MRI图像；以虚拟MRI数字物体为扫描样本，采用不同的成像序列和序列参数进行不同断面的虚拟数据采集得到不同权重的图谱，重建得到二维或三维图像。可以突破原来的图谱范围，即以虚拟数字人体作为扫描样本，模拟一台真实MRI扫描仪对数字人体进行虚拟数据采集和图像重建，得到在不同设备（场强可以设定），序列和序列参数都可任意设置后的数字MRI图谱，实现实时虚拟采集重建得到标准的MRI图谱。

技术领域

本发明属于人体医学影像数字图谱技术领域，具体地涉及一种数字MRI图谱的构建方法及设备。

背景技术

核磁共振成像MRI技术应用优势明显，在临床应用上拓展迅速；二级医院普及核磁的趋势明显。但一次磁共振检查需要扫描多种序列获取多种序列图像，采集时间长(标配的三个序列时间在10～20分钟，如加扫其它序列则时间更长)。同时获取的多种权重的序列图，对于诊断医生的读图诊断也带来了难度，作为参照物的磁共振图谱无法提供全部的序列图像作为比对。

目前国际上的虚拟人项目，虚拟图谱是其基本功能之一。但其图谱只局限于其原始扫描的图像范围和类型，包括全身CT图像一套，全身MRI的T1和T2加权图像各一套。其MRI图像是在某一台设备，场强确定，扫描序列和扫描参数完全固定下的图谱。这些图像一经扫描后就是固定的，无法得到更多信息的图像。

MRI影像技术的灵活性体现在其层出不穷的序列技术上。采用不同的序列，获取的图像对比是不一样的；即使是相同的序列，设置不同的采集参数，图像的对比也大相径庭，甚至出现对比逆转。常用的纸质版MRI图谱只给出了常见序列产生的质子密度(Pd)、T1和T2加权图像，无法提供与所读图像完全相同的序列和序列参数获取的标准图谱作为参照。

发明内容

针对现有纸质版MRI图谱的图像权重单一、数量有限、断面固定的问题，本发明的目的是提出了一种数字MRI图谱的构建方法。可以突破原来的图谱范围，即以虚拟数字人体作为扫描样本，模拟一台真实MRI扫描仪对数字人体进行虚拟数据采集和图像重建，得到在不同设备(场强可以设定)，序列和序列参数都可任意设置后的数字MRI图谱，实现实时虚拟采集重建得到标准的MRI图谱，具有广泛的应用价值。

本发明的技术方案是：

一种数字MRI图谱的构建方法，包括以下步骤：

S01：获得MRI图像每个像素的多个MRI信号的物理参数值，构建多维数据矩阵，即虚拟MRI数字物体；

S02：以虚拟MRI数字物体为扫描样本，进行虚拟MRI数据采集和图像重建得到虚拟MRI图像；

S03：以虚拟MRI数字物体为扫描样本，采用不同的成像序列和序列参数进行不同断面的虚拟数据采集得到不同权重的图谱，重建得到二维或三维图像。

优选的，所述步骤S01中，对MRI图像进行分割得到不同的组织分类，对不同组织根据不同的MRI信号的物理参数分别进行赋值得到多个MRI信号的物理参数值；或通过临床设备直接得到多个MRI信号的物理参数值。

优选的，所述MRI信号的物理参数至少包括权重T₁、权重T₂、质子密度、化学位移、扩散系数、灌注系数、弹性、血管流速、方向。

优选的，所述步骤S02中虚拟MRI数据采集和图像重建包括：

通过对选层后的二维断层进行回波信号的空间编码，所述空间编码包括相位编码和频率编码，所述频率编码每次保持不变，所述相位编码在多次编码中依次步进；每一次相位编码后进行频率编码时，采集一条信号，填充为K空间的一个傅立叶行，得到K空间数据为：