[发明专利]三维动态磁共振成像的采集方法、装置、设备及存储介质

说明书

技术领域

本发明属于动态核磁共振成像技术领域，尤其涉及一种三维动态磁共振成像的采集方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)具有无电离辐射，多对比度成像，软组织对比度高等优点，已经成为临床医学检查的一种重要工具。在磁共振成像过程中将采集到的磁共振模拟信号转换为数字信号，并填充到k空间中，再对k空间数据进行重建可得到磁共振图像。k空间也称为傅里叶空间，是带有空间定位编码信息的磁共振信息原始数字数据的填充空间。

三维动态磁共振成像是利用磁共振技术对人体组织器官的动态生理过程或者药物代谢过程进行跟踪成像的一种技术。三维动态磁共振成像的基本原理是通过重复地采集同一成像空间，生成一系列与时间相关的k空间数据，通过对这些数据重建可以得到与时间相关的磁共振图像，该组磁共振图像在一定程度上可以提供组织器官等动态生理过程(如心跳运动，药物代谢等)。通过对这些图像做数据分析可以获得一系列定量或半定量参数，这些参数反映了病变发生发展过程中的生物学和病理生理学信息，对研究和诊断都有重要价值。

目前，三维动态磁共振成像的采集方法主要包括三维笛卡尔采集、三维径向采集、径向与笛卡尔相结合的混合采集等，这些采集方法都是基于重复采集部分或者全部k空间数据实现动态成像。在三维笛卡尔采集中，通过选层梯度、相位编码梯度和频率编码梯度完成k空间三个方向上的编码，实现三维k空间数据的填充。三维径向采集方法通过对k空间三个方向同时施加适当的梯度实现三维球形k空间的填充。这两种方法重建一组三维图像都需要采集全部k空间数据，导致获得的三维动态磁共振图像的时间分辨率很低。径向与笛卡尔相结合的混合采集方法一般在二维面内采用基于黄金比例角的径向轨迹的采集方式，在第三个维度上采用笛卡尔采集，该方法通过结合回顾性重建技术可以在一定程度上提高时间分辨率，但需要进行多次重复的采集才能实现，增加了扫描时间，动态图像的连续性也不高，而且由于受到第三个维度上的采集时间限制，该方法的时间分辨率难以进一步提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三维动态磁共振成像的采集方法、装置、设备及存储介质，旨在解决由于现有的三维动态磁共振成像的采集方法需要重复采集全部的三维k空间数据、或多次重复采集全部或部分的三维k空间，导致三维动态磁共振成像的数据采集效率较低的问题。

一方面，本发明提供了一种三维动态磁共振成像的采集方法，所述方法包括下述步骤：

在预设的磁共振成像系统的三维k空间中建立球坐标系，根据所述球坐标系，构建当前采集次数对应的圆锥面；

根据预设的螺旋轨迹函数，在所述圆锥面中构建螺旋轨迹，并沿着所述螺旋轨迹，通过所述磁共振成像系统采集k空间数据；

当检测到所述当前采集次数达到预设阈值时，停止所述k空间数据的采集，输出采集的所述k空间数据，否则，对所述当前采集次数进行加一操作，并跳转至所述构建当前采集次数对应的圆锥面的步骤。

另一方面，本发明提供了一种三维动态磁共振成像的采集装置，所述装置包括：

圆锥面构建单元，用于在预设的磁共振成像系统的k空间中建立球坐标系，根据所述球坐标系，构建当前采集次数对应的圆锥面；

螺旋采集单元，用于根据预设的螺旋轨迹函数，在所述圆锥面中构建螺旋轨迹，并沿着所述螺旋轨迹，通过所述磁共振成像系统采集k空间数据；以及

采集数据输出单元，用于当检测到所述当前采集次数达到预设阈值时，停止所述k空间数据的采集，输出采集的所述k空间数据，否则，对所述当前采集次数进行加一操作，并触发所述圆锥面构建单元执行构建所述当前采集次数对应的圆锥面的操作。

另一方面，本发明还提供了一种医疗设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述一种三维动态磁共振成像的采集方法所述的步骤。

另一方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述一种三维动态磁共振成像的采集方法所述的步骤。