[发明专利]递进求解的P-SPEED快速磁共振成像方法

说明书

本发明公开了递进求解的P‑SPEED快速磁共振成像方法，将经典SPEED数据采集量减少到2组，进一步提高了SPEED成像的速度。通过递进的方法，首先利用单层信号模型获取初步的稀疏边缘鬼影图；接着利用初步的稀疏边缘鬼影图进行双层鬼影模型的鬼影阶数预测；再基于预测的鬼影阶数，进一步递进求解双层鬼影模型来分离鬼影，逆滤波重建出高质量MRI复数图像。此外，本发明还提出了针对递进求解的P‑SPEED快速磁共振成像方法的秩判据，以剔除低秩、导致双层鬼影模型求解出错的采样组合方式，有助于选择正确的P‑SPEED采样组合。实验结果表明，本方法减少数据采集量后，依然可以重建出高质量的复数磁共振图像。

技术领域

本发明属于磁共振成像领域，涉及一种递进求解的P-SPEED快速磁共振成像方法。

背景技术

SPEED(Skipped Phase Encoding and Edge Deghosting)快速磁共振成像方法通过在相位编码方向有规则地采集三组k空间(频率空间)欠采样数据来加速成像，由于对欠采样数据填零重建后，会在重建图上产生重叠的鬼影(Ghost)，通过在图像的离散差分变换域求解三个稀疏鬼影方程，基于最小平方误差准则(LSE,Least Square Error)，可直接进行双层鬼影模型的解析求解，重建出磁共振复数图像，有效保留相位信息，有助于相位敏感的快速磁共振应用场合。

SPEED成像质量在很大程度上取决于鬼影定位，即重叠鬼影阶数(序号)的确定，目前为止，大部分已公开发表的SPEED成像方法都是基于双层鬼影模型，通过求解三组欠采样数据联立的双层鬼影模型，基于LSE准则来定位分离鬼影的。采集两组欠采样数据可进一步提高SPEED成像的速度，可是却存在鬼影定位困难的问题。目前已申请或授权的基于两组欠采样数据采集的SPEED快速成像方面的MRI专利有：1)基于k空间中心鬼影定位的SPEED磁共振成像方法(授权号：ZL 201610920503.X)，提出利用k空间中心数据填零重建图构建鬼影，进而预测双层鬼影模型的鬼影阶数，但是k空间中心数据填零重建图图像质量差，同时本身就会带来新的吉布斯环状伪影，因此鬼影定位的精度低；2)基于迭代的SPEED快速磁共振成像方法(授权号：ZL 201711250384.2)提出一种利用k空间中心数据进行伪影定位和图像迭代重建的SPEED成像方法，能在一定程度上提高鬼影定位的精度；3)基于CUNet网络伪影定位的SPEED快速磁共振成像方法，提出利用卷积神经网络训练的方法来定位鬼影，但是训练需要大量的数据，且网络训练时间很长，难以凸显SPEED方法重建速度快的优势。

综上，基于两组欠采样数据采集的SPEED快速成像方面的专利中，目前还未能查询到任何递进求解的P-SPEED快速磁共振成像方面的授权发明专利或申请。