[发明专利]一种基于先验知识和稀疏采样的肺部快速磁共振成像方法

权利要求书

1.一种基于先验知识和稀疏采样的肺部快速磁共振成像方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1、对成像对象肺部区域进行质子磁共振成像；

步骤2、通过图像处理的方法识别肺部区域肺泡及血管的轮廓位置，然后通过灰度反转和傅里叶变换将肺部图像数据转换为对应的k空间数据并筛选获取k空间中大信号的分布情况，作为先验信息；

步骤3、根据步骤2所获得的先验信息，通过对扫描区域和扫描轨迹的调整生成调整后的肺部超极化气体的稀疏采样扫描脉冲序列，对大信号集中的区域进行重点扫描，对于信号较小或为零的区域少扫描或者不扫描；

步骤4、成像对象吸入超极化气体造影剂，在肺部充满超极化气体后成像对象屏气，使用步骤3生成的稀疏采样脉冲序列进行扫描；

步骤5、将步骤4中所获得的肺部欠采样数据通过插值方法恢复为满采样数据，并重建肺部图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于先验知识和稀疏采样的肺部快速磁共振成像方法，其特征在于，所述的步骤1中对肺部进行氢质子磁共振成像时所使用的脉冲序列为SE类型序列。

3.根据权利要求1所述的一种基于先验知识和稀疏采样的肺部快速磁共振成像方法，其特征在于，所述的步骤2中对先验信息进行提取包括以下步骤：

步骤2.1、通过中值滤波对肺部质子图像进行滤波降噪；

步骤2.2、通过阈值分割、纹理分割相结合的方式提取肺部区域肺泡及血管轮廓信息，去除非肺部图像信息；

步骤2.3、将去除非肺部图像信息但包含肺部肺泡及血管轮廓信息的图像进行灰度反转，通过傅里叶变换将图像数据转化为对应的k空间数据；

步骤2.4、筛选并识别k空间数据中大信号的分布情况，并作为先验信息。

4.根据权利要求3所述的一种基于先验知识和稀疏采样的肺部快速磁共振成像方法，其特征在于，所述的步骤2.4中k空间数据中大信号分布情况通过以下方式获得，将k空间数据的按照的大小排序，并按照设定的稀疏采样比例选取较大的k空间数据作为大信号，其中a和b分别为k空间数据的实部和虚部。

5.根据权利要求1所述的一种基于先验知识和稀疏采样的肺部快速磁共振成像方法，其特征在于，所述的步骤4中的稀疏采样脉冲序列为UTE类型的脉冲序列。

6.根据权利要求1所述的一种基于先验知识和稀疏采样的肺部快速磁共振成像方法，其特征在于，所述的步骤4中输送超极化气体的管路和阀门采用的是非磁性材料，并且阀门开关控制方式为气动。

7.根据权利要求1所述的一种基于先验知识和稀疏采样的肺部快速磁共振成像方法，其特征在于，所述的步骤5中插值方法为Hermite插值法。