專(zhuān)利名稱(chēng)：磁共振系統(tǒng)及其水脂分離成像方法、裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁共振系統(tǒng)，尤其涉及磁共振系統(tǒng)的水脂分離成像方法、裝置。
背景技術(shù)：
在磁共振成像中，人體組織中的脂肪中的氫質(zhì)子和其它非脂肪中的氫質(zhì)子所處的分子環(huán)境不同，使得它們的共振頻率存在微小差異，稱(chēng)為化學(xué)位移。Dixon最早提出利用化學(xué)位移效應(yīng)獲得磁共振成像中的水圖像和脂肪圖像。Dixon方法的原理是假設(shè)人體中的每個(gè)體素只有水和脂肪兩種成分，因而磁共振圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)由水的宏觀磁化矢量和脂肪的宏觀磁化矢量合成。根據(jù)化學(xué)位移原理，當(dāng)水和脂肪中的氫質(zhì)子同時(shí)受到射頻脈沖激勵(lì)后，它們的弛豫時(shí)間也不一樣，在不同的回波時(shí)間采集信號(hào)，水和脂肪表現(xiàn)出不同的信號(hào) 強(qiáng)度。因而在常規(guī)自旋回波序列基礎(chǔ)上，通過(guò)調(diào)節(jié)不同的回波時(shí)間，可以在理論上精確地獲得水和脂肪兩個(gè)磁化矢量的任意夾角。而實(shí)際工程應(yīng)用中由于系統(tǒng)噪聲、渦流效應(yīng)、主磁場(chǎng)不均勻性、Maxwell伴隨場(chǎng)以及人體組織之間、組織與空氣之間磁導(dǎo)率變化等都會(huì)導(dǎo)致磁場(chǎng)不均勻，磁場(chǎng)的不均勻性又會(huì)引起相位的嚴(yán)重畸變，因此如何消除這些誤差的影響成為Dixon算法成敗的關(guān)鍵。作為對(duì)Dixon方法的改進(jìn)，一種基于不均勻場(chǎng)的相位誤差校正的三點(diǎn)法被提出，該方法的原理是取得水和脂肪同相位的一副磁共振圖像和反相位的兩幅磁共振圖像，根據(jù)反相位的兩幅磁共振圖像計(jì)算出磁場(chǎng)不均勻性導(dǎo)致的附加相位，然后與同相位的圖像一起求得水圖像和脂肪圖像。三點(diǎn)法也可以采用一幅反相位的圖像和兩幅同相位的圖像進(jìn)行水脂圖像分離。該三點(diǎn)法的不足之處在于由兩幅反相位的圖像求得的附加相位不能直接用來(lái)進(jìn)行水脂分離，因?yàn)橛纱艌?chǎng)不均勻?qū)е碌母郊酉辔豢赡艹^(guò)一個(gè)域，例如超過(guò)土 n，即發(fā)生相位卷繞現(xiàn)象，因此必須對(duì)相位進(jìn)行去卷繞。為了對(duì)相位進(jìn)行去卷繞,現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)圖像中的每個(gè)點(diǎn)的附加相位依次做去卷繞處理，速度很慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問(wèn)題是，提供一種磁共振系統(tǒng)及其水脂分離成像方法、裝置，提高相位去卷繞的速度，從而更快地生成分離的水圖像和脂肪圖像。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種磁共振系統(tǒng)的水脂分離成像方法，包括采集患者身體組織中的水和脂肪的磁共振圖像，所述磁共振圖像包括至少一副同相位的磁共振圖像和至少兩幅反相位的磁共振圖像，或所述磁共振圖像包括至少一副反相位的磁共振圖像和至少兩幅同相位的磁共振圖像；利用至少兩幅反相位或至少兩幅同相位的磁共振圖像計(jì)算出附加相位；選取任一幅圖像，對(duì)圖像進(jìn)行信號(hào)判斷，識(shí)別出信號(hào)點(diǎn)；對(duì)識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞；將去卷繞后的磁共振圖像中的反相位的圖像結(jié)合同相位的圖像得出水圖像和脂肪圖像。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種磁共振系統(tǒng)的水脂分離成像裝置，包括圖像采集模塊，用于采集患者身體組織中的水和脂肪的磁共振圖像，所述磁共振圖像包括至少一副同相位的磁共振圖像和至少兩幅反相位的磁共振圖像，或所述磁共振圖像包括至少一副反相位的磁共振圖像和至少兩幅同相位的磁共振圖像；附加相位計(jì)算模塊，用于利用至少兩幅反相位或至少兩幅同相位的磁共振圖像計(jì)算出附加相位；信號(hào)點(diǎn)識(shí)別模塊，用于選取任一幅圖像，對(duì)圖像進(jìn)行信號(hào)判斷，識(shí)別出信號(hào)點(diǎn)；去卷繞模塊，用于對(duì)識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞；水脂分離模塊，用于將去卷繞后的磁共振圖像中的反相位的圖像結(jié)合同相位的圖像得出水圖像和脂肪圖像。本發(fā)明還提供一種磁共振系統(tǒng)，包括上述的水脂分離成像裝置。


圖I為本發(fā)明一種實(shí)施例中磁共振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例中水脂分離成像裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明一種實(shí)施例中去卷繞模塊的結(jié)構(gòu)框圖；圖4為本發(fā)明一種實(shí)施例中區(qū)域增長(zhǎng)單元的結(jié)構(gòu)框圖；圖5為本發(fā)明一種實(shí)施例中水脂分離成像的流程圖；圖6為本發(fā)明一種實(shí)施例中區(qū)域增長(zhǎng)法去卷繞的流程圖；圖7為本發(fā)明一種實(shí)施例中信號(hào)點(diǎn)識(shí)別的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參考圖1，在一種實(shí)施例中，磁共振系統(tǒng)100包括磁體系統(tǒng)110、梯度磁場(chǎng)系統(tǒng)120、射頻系統(tǒng)130和控制及處理系統(tǒng)140。磁體系統(tǒng)110包括磁體111、梯度磁場(chǎng)線(xiàn)圈112、發(fā)射線(xiàn)圈113和接收線(xiàn)圈114，磁體111可以采用永磁體、超導(dǎo)磁體或常導(dǎo)磁體，用于給待測(cè)物體(例如病人)提供一-〖亙定的主磁場(chǎng)，梯度磁場(chǎng)線(xiàn)圈112用于在三維空間產(chǎn)生一梯度磁場(chǎng)，發(fā)射線(xiàn)圈113用于提供射頻(RF)脈沖以激發(fā)待測(cè)物體內(nèi)原子核的自旋，接收線(xiàn)圈114用于檢測(cè)由待測(cè)物發(fā)出的回波信號(hào)。梯度磁場(chǎng)系統(tǒng)120和控制及處理系統(tǒng)140連接，用于在控制及處理系統(tǒng)的控制下驅(qū)動(dòng)梯度磁場(chǎng)線(xiàn)圈112。射頻系統(tǒng)130和控制及處理系統(tǒng)140連接，用于在控制及處理系統(tǒng)的控制下產(chǎn)生RF脈沖并經(jīng)放大處理后施加給發(fā)射線(xiàn)圈113?？刂萍疤幚硐到y(tǒng)140既用于對(duì)各部分進(jìn)行控制，也用于對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行處理。將接收線(xiàn)圈114檢測(cè)到的回波信號(hào)傳輸?shù)娇刂萍疤幚硐到y(tǒng)140，控制及處理系統(tǒng)140包括水脂分離成像裝置，根據(jù)回波信號(hào)得到磁共振圖像，對(duì)磁共振圖像進(jìn)行處理后獲得分離的水圖像和脂肪圖像。在本發(fā)明實(shí)施例中，水脂分離的原理是采用反相位的兩幅圖像和同相位的一幅圖像或同相位的兩幅圖像和反相位的一幅圖像，如果不存在磁共振系統(tǒng)磁場(chǎng)不均勻?qū)е碌恼`差，則通過(guò)反相位或同相位的兩幅圖像相加減，即可得到水的圖像和脂肪的圖像。但由于、磁共振系統(tǒng)磁場(chǎng)不均勻或其他原因，會(huì)在水宏觀磁化矢量和脂肪的宏觀磁化矢量上產(chǎn)生一附加相位,通過(guò)反相位或同相位的兩幅圖像可求得附加相位,對(duì)附加相位去卷繞后再將反相位的圖像結(jié)合同相位的圖像得出水圖像和脂肪圖像。在對(duì)附加相位去卷繞之前首先對(duì)圖像中的信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別，在圖像的所有像素點(diǎn)中識(shí)別出信號(hào)點(diǎn)和噪聲點(diǎn)，信號(hào)點(diǎn)是水信號(hào)和脂肪信號(hào)的合成，在后續(xù)去卷繞處理中僅對(duì)信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞，一方面節(jié)約了去卷繞的時(shí)間，另一方面，減少了噪聲點(diǎn)對(duì)后續(xù)去卷繞的影響，避免了這些噪聲點(diǎn)在去卷繞過(guò)程的誤差傳遞，所以本發(fā)明實(shí)施例還可有效抑制誤差的傳播，從而提高了水脂分離的成功率。圖2所示為一種實(shí)施例中水脂分離成像裝置的結(jié)構(gòu)框圖，水脂分離成像裝置200包括圖像采集模塊210、附加相位計(jì)算模塊220、信號(hào)點(diǎn)識(shí)別模塊270、去卷繞模塊230和水脂分離模塊240。圖像采集模塊210用于采集患者身體組織中的水和脂肪的磁共振圖像，所述磁共振圖像包括至少一副同相位的磁共振圖像和至少兩幅反相位的磁共振圖像，或所述磁共振圖像包括至少一副反相位的磁共振圖像和至少兩幅同相位的磁共振圖像。附加相位 計(jì)算模塊220用于利用至少兩幅反相位或至少兩幅同相位的磁共振圖像計(jì)算出附加相位。信號(hào)點(diǎn)識(shí)別模塊270用于選取任一幅圖像，對(duì)圖像進(jìn)行信號(hào)判斷，先識(shí)別出信號(hào)點(diǎn)。去卷繞模塊230用于對(duì)識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞。水脂分離模塊240用于將去卷繞后的磁共振圖像中的反相位的圖像結(jié)合同相位的圖像得出水圖像和脂肪圖像。在一種實(shí)施例中，如圖3所示，信號(hào)點(diǎn)識(shí)別模塊270包括幅度判斷單元271，幅度判斷單元271用于將圖像中的像素的幅度和最終幅度閾值進(jìn)行比較，如果像素的幅度大于或等于最終幅度閾值則認(rèn)為該像素是信號(hào)點(diǎn)，如果像素的幅度小于最終幅度閾值則認(rèn)為該像素不是信號(hào)點(diǎn)。在另一實(shí)施例中，如圖3所示，信號(hào)點(diǎn)識(shí)別模塊270還包括相位判斷單元272，相位判斷單元272用于將相鄰像素的相位進(jìn)行兩兩比較，如果兩者的比較結(jié)果小于相位閾值，則認(rèn)為相鄰像素為信號(hào)點(diǎn)。在一種具體實(shí)例中，相位判斷單元272包括選取初始種子子單元272a、種子增長(zhǎng)子單元272b、信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)判斷子單元272c和第一相位閾值遞增子單元272d。初始種子子單元272a用于根據(jù)設(shè)定條件選擇初始種子，然后將獲得的初始種子傳輸給種子增長(zhǎng)子單元272b，種子增長(zhǎng)子單元272b以初始種子為起始點(diǎn)，按照設(shè)定的第一相位閾值開(kāi)始區(qū)域增長(zhǎng)，被增長(zhǎng)的像素點(diǎn)即認(rèn)為是信號(hào)點(diǎn)。信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)判斷子單元272c在種子增長(zhǎng)子單元272b每完成循環(huán)得到信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)后，判斷采用相位判斷法得到的信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)是否符合要求，如果不符合要求則控制第一相位閾值遞增子單元272d改變第一相位閾值，然后控制初始種子子單元272a和種子增長(zhǎng)子單元272b再次工作。在一種實(shí)施例中，如圖3所示，所述去卷繞模塊230包括擬合單元250，所述擬合單元250用于采用多項(xiàng)式擬合法對(duì)附加相位進(jìn)行去卷繞。信號(hào)點(diǎn)識(shí)別模塊270用于選取任一幅圖像，對(duì)圖像進(jìn)行信號(hào)判斷，先識(shí)別出信號(hào)點(diǎn)，然后擬合單元250在采用多項(xiàng)式擬合法對(duì)附加相位進(jìn)行去卷繞時(shí)僅對(duì)信號(hào)點(diǎn)識(shí)別模塊270識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞。在改進(jìn)的實(shí)施例中，所述去卷繞模塊230包括擬合單元250和區(qū)域增長(zhǎng)單元260，所述擬合單元250用于采用多項(xiàng)式擬合法對(duì)信號(hào)點(diǎn)識(shí)別模塊270識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞；所述區(qū)域增長(zhǎng)單元260用于在多項(xiàng)式擬合法去卷繞的結(jié)果上采用區(qū)域增長(zhǎng)法進(jìn)行去卷繞處理。在另一種實(shí)施例中，去卷繞模塊230不包括擬合單元250，而是采用區(qū)域增長(zhǎng)單元260對(duì)識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的相位進(jìn)行去卷繞處理。在如圖4所示實(shí)施例的一種具體實(shí)例中，所述區(qū)域增長(zhǎng)單元260包括選取種子子單元261、種子幅度判斷子單元262、種子相位調(diào)整子單元263、增長(zhǎng)去卷繞子單元264和信號(hào)點(diǎn)增長(zhǎng)判斷子單元265。選取種子子單元261用于在確定的信號(hào)點(diǎn)中選取種子，并將選取的種子送到種子幅度判斷子單元262進(jìn)行判斷，如果選取的種子符合要求，則將種子送到種子相位調(diào)整子單元263，根據(jù)預(yù)定規(guī)則對(duì)種子的相位進(jìn)行調(diào)整，并將調(diào)整后的相位作為種子的相位。將調(diào)整相位后的種子送到增長(zhǎng)去卷繞子單元264按照預(yù)定規(guī)則進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)。在增長(zhǎng)去卷繞子單元264增長(zhǎng)完后信號(hào)點(diǎn)增長(zhǎng)判斷子單元265判斷是否所有信號(hào)點(diǎn)都已被增長(zhǎng)，若是則結(jié)束增長(zhǎng)，否則控制選取種子子單元261工作，繼續(xù)在未增長(zhǎng)信號(hào)點(diǎn)中選取種子?；谏鲜鏊蛛x成像裝置，下面詳細(xì)說(shuō)明磁共振系統(tǒng)的水脂分離成像方法。在一種實(shí)施例中，如圖5所示，水脂分離成像方法包括以下步驟 步驟SI，分別采集患者身體組織中的水和脂肪同相位和反相位的磁共振圖像，同相位與反相位是指采集得到的信號(hào)中水信號(hào)和脂肪信號(hào)之間的角度，例如采集一副同相位磁共振圖像和兩幅反相位的磁共振圖像，水和脂肪相位角度為(-JI，0，Ji)當(dāng)然，也可以采集多幅同相位的磁共振圖像和更多反相位的磁共振圖像。由于磁共振系統(tǒng)的磁場(chǎng)不均勻或其他不良原因，將導(dǎo)致圖像存在一個(gè)附加相位，附加相位用$0表示，則采集的水和脂肪相對(duì)角度為(-H，0，JI)三幅磁共振圖像如下
/0 = n,(“。)J I1 = QV + F)e1^
I2=QV-F)eliM)步驟S2，利用兩幅反相位的磁共振圖像計(jì)算出附加相位。由I1可以得到，用該值處理(I)式便得到
7； =(W- F)e-l(f>< V1 = (W + F)
V2 = (W - F)々⑴
V由⑵式的兩幅反相位的Ic/以及I2'相除，即可得到附加相位，表達(dá)式如下el24> = I' 2 氺 con j (I' 0)----------------------------(3)步驟S3，選取任一幅圖像，對(duì)圖像進(jìn)行信號(hào)判斷，識(shí)別出信號(hào)點(diǎn)。對(duì)于整幅圖像，有的像素點(diǎn)是由患者回波產(chǎn)生的信號(hào)點(diǎn)，這種信號(hào)點(diǎn)包括水的信號(hào)和脂肪的信號(hào)，由兩者合成，而有的像素點(diǎn)是由干擾(例如患者移動(dòng)、外界干擾或系統(tǒng)不穩(wěn))造成的噪聲點(diǎn)。如果對(duì)每個(gè)像素點(diǎn)都進(jìn)行去卷繞，必然用時(shí)較長(zhǎng)，導(dǎo)致去卷繞處理時(shí)間長(zhǎng)。本實(shí)施例中，首先在所有的像素點(diǎn)中識(shí)別出信號(hào)點(diǎn)，去卷繞時(shí)僅對(duì)識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞。步驟S4，對(duì)附加相位進(jìn)行去卷繞，去卷繞時(shí)僅對(duì)識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞。由于磁場(chǎng)不均勻?qū)е碌母郊酉辔豢赡艹^(guò)一個(gè)域，例如超過(guò)土 n，即發(fā)生相位卷繞現(xiàn)象，因此必須對(duì)式(3)中的20角度去卷繞。在去卷繞時(shí)，可采用現(xiàn)有的去卷繞方法，也可采用本實(shí)施例中的方法，即先采用多項(xiàng)式擬合法對(duì)附加相位進(jìn)行去卷繞，然后在多項(xiàng)式擬合法去卷繞的結(jié)果上采用區(qū)域增長(zhǎng)法進(jìn)行去卷繞處理。在采用多項(xiàng)式擬合法對(duì)附加相位進(jìn)行去卷繞時(shí)，可采用已有的多項(xiàng)式進(jìn)行擬合，多項(xiàng)式擬合法相位去卷繞的前提是假設(shè)圖像中的信號(hào)點(diǎn)的相位是緩慢變化的，且其可以被多階多項(xiàng)式擬合得到。本實(shí)施例中采用二次多項(xiàng)式擬合公式為
權(quán)利要求
1.磁共振系統(tǒng)的水脂分離成像方法，其特征在于包括 采集患者身體組織中的水和脂肪的磁共振圖像，所述磁共振圖像包括至少一副同相位的磁共振圖像和至少兩幅反相位的磁共振圖像，或所述磁共振圖像包括至少一副反相位的磁共振圖像和至少兩幅同相位的磁共振圖像； 利用至少兩幅反相位或至少兩幅同相位的磁共振圖像計(jì)算出附加相位； 選取任一幅圖像，對(duì)圖像進(jìn)行信號(hào)判斷，識(shí)別出信號(hào)點(diǎn)； 對(duì)識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞； 將去卷繞后的磁共振圖像中的反相位的圖像結(jié)合同相位的圖像得出水圖像和脂肪圖像。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述對(duì)圖像進(jìn)行信號(hào)判斷包括 幅度判斷步驟，將圖像中的像素的幅度和最終幅度閾值進(jìn)行比較，如果像素的幅度大于或等于最終幅度閾值則認(rèn)為該像素是信號(hào)點(diǎn)，如果像素的幅度小于最終幅度閾值則認(rèn)為該像素不是號(hào)點(diǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述最終幅度閾值通過(guò)以下步驟選取 計(jì)算初始幅度閾值的步驟，所述初始幅度閾值等于圖像中的最大幅度值與最小幅度值的平均值； 像素分割步驟，將圖像中所有像素的幅度值和初始幅度閾值進(jìn)行比較，得到第一組像素集合和第二組像素集合，第一組像素集合為大于或等于初始幅度閾值的像素集合，第二組像素集合為小于初始幅度閾值的像素集合； 中間幅度閾值計(jì)算步驟，分別計(jì)算第一組像素集合的平均幅度值和第二組像素集合的平均幅度值，將第一組像素集合的平均幅度值和第二組像素集合的平均幅度值的平均值作為當(dāng)前中間幅度閾值； 最終幅度閾值識(shí)別步驟，將該當(dāng)前中間幅度閾值與其前一個(gè)中間幅度閾值進(jìn)行比較，判斷比較結(jié)果是否小于預(yù)先設(shè)定的參數(shù)，若是則該當(dāng)前中間幅度閾值為最終幅度閾值，否則轉(zhuǎn)向執(zhí)行像素分割步驟，將圖像中所有像素的幅度值和該當(dāng)前中間幅度閾值進(jìn)行比較。
4.如權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)圖像進(jìn)行信號(hào)判斷還包括 相位判斷步驟，將相鄰像素的相位進(jìn)行比較，如果兩者的比較結(jié)果小于相位閾值，則認(rèn)為相鄰像素為信號(hào)點(diǎn)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述相位判斷步驟包括 選取初始種子步驟，選擇圖像中幅度最大的像素點(diǎn)為初始種子； 種子增長(zhǎng)步驟，將增長(zhǎng)的種子與其周邊相鄰像素點(diǎn)依次進(jìn)行相位比較，如果相位比較結(jié)果小于第一相位閾值，則該相鄰像素點(diǎn)被增長(zhǎng)，并將該相鄰像素點(diǎn)作為下一輪增長(zhǎng)的種子之一，循環(huán)本步驟直到增長(zhǎng)到?jīng)]有種子，循環(huán)結(jié)束后種子的集合即為信號(hào)點(diǎn)的集合。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述相位判斷步驟還包括 將種子增長(zhǎng)步驟后得出的信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)與幅度判斷步驟中得出的信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，判斷比較結(jié)果是否符合第一預(yù)定條件，若是，則以相位判斷步驟中得出的信號(hào)點(diǎn)為最終結(jié)果，否則執(zhí)行以下步驟； 按照設(shè)定步長(zhǎng)將第一相位閾值進(jìn)行遞增后作為新的第一相位閾值，循環(huán)執(zhí)行選取初始種子步驟和種子增長(zhǎng)步驟直到相位判斷步驟中得出的信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)與幅度判斷步驟中得出的信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)的比較結(jié)果符合第一預(yù)定條件。
7.如權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞包括采用區(qū)域增長(zhǎng)法去卷繞的步驟，所述區(qū)域增長(zhǎng)法去卷繞包括 選取種子步驟，在未增長(zhǎng)信號(hào)點(diǎn)中選擇幅度最大且鄰點(diǎn)為附加相位不卷繞的點(diǎn)作為種子，對(duì)于初始種子，若未找到符合要求的信號(hào)點(diǎn)，則選擇未增長(zhǎng)信號(hào)點(diǎn)中幅度次大且鄰點(diǎn)為附加相位不卷繞的點(diǎn)作為種子； 種子幅度判斷步驟，將新選取的種子的幅度與信號(hào)點(diǎn)中的最大幅度值進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果符合第二預(yù)定條件則結(jié)束增長(zhǎng)，否則執(zhí)行以下步驟； 種子相位調(diào)整步驟，將新選取的種 子的相位與其最鄰近的已增長(zhǎng)信號(hào)點(diǎn)的相位比較，如果相位比較結(jié)果不符合第三預(yù)定條件則對(duì)該新選取的種子的相位進(jìn)行加/減2 整數(shù)倍的相位調(diào)整，以使兩者的相位差最小，否則將新選取的種子作為增長(zhǎng)的種子； 增長(zhǎng)去卷繞步驟，用于將增長(zhǎng)的種子的相位與其周邊相鄰信號(hào)點(diǎn)的相位依次進(jìn)行比較，若比較結(jié)果小于設(shè)定的第二相位閾值，則該相鄰信號(hào)點(diǎn)被增長(zhǎng)，并將該相鄰信號(hào)點(diǎn)列為下一輪增長(zhǎng)的種子之一；若比較結(jié)果大于或等于設(shè)定的第二相位閾值，則對(duì)該相鄰信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行增/減2 整數(shù)倍后再次判斷新的比較結(jié)果是否小于設(shè)定的第二相位閾值，如果是則將增/減2 整數(shù)倍后的相位作為該相鄰信號(hào)點(diǎn)的新相位，并將該相鄰信號(hào)點(diǎn)列為下一輪增長(zhǎng)的種子之一，循環(huán)本步驟直到?jīng)]有相鄰信號(hào)點(diǎn)被增長(zhǎng)； 判斷是否所有信號(hào)點(diǎn)都已被增長(zhǎng)，若是則結(jié)束增長(zhǎng)，否則轉(zhuǎn)向選取種子步驟。
8.磁共振系統(tǒng)的水脂分離成像裝置，其特征在于包括 圖像采集模塊，用于采集患者身體組織中的水和脂肪的磁共振圖像，所述磁共振圖像包括至少一副同相位的磁共振圖像和至少兩幅反相位的磁共振圖像，或所述磁共振圖像包括至少一副反相位的磁共振圖像和至少兩幅同相位的磁共振圖像； 附加相位計(jì)算模塊，用于利用至少兩幅反相位或至少兩幅同相位的磁共振圖像計(jì)算出附加相位； 信號(hào)點(diǎn)識(shí)別模塊，用于選取任一幅圖像，對(duì)圖像進(jìn)行信號(hào)判斷，識(shí)別出信號(hào)點(diǎn)； 去卷繞模塊，用于對(duì)識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞； 水脂分離模塊，用于將去卷繞后的磁共振圖像中的反相位的圖像結(jié)合同相位的圖像得出水圖像和脂肪圖像。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)點(diǎn)識(shí)別模塊包括 幅度判斷單元，用于將圖像中的像素的幅度和最終幅度閾值進(jìn)行比較，如果像素的幅度大于或等于最終幅度閾值則認(rèn)為該像素是信號(hào)點(diǎn)，如果像素的幅度小于最終幅度閾值則認(rèn)為該像素不是信號(hào)點(diǎn)。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述幅度判斷單元用于先計(jì)算初始幅度閾值，所述初始幅度閾值等于圖像中的最大幅度值與最小幅度值的平均值；然后將圖像中所有像素的幅度值和初始幅度閾值進(jìn)行比較，得到第一組像素集合和第二組像素集合，第一組像素集合為大于或等于初始幅度閾值的像素集合，第二組像素集合為小于初始幅度閾值的像素集合；然后分別計(jì)算第一組像素集合的平均幅度值和第二組像素集合的平均幅度值，將第一組像素集合的平均幅度值和第二組像素集合的平均幅度值的平均值作為當(dāng)前中間幅度閾值；將該當(dāng)前中間幅度閾值與其前一個(gè)中間幅度閾值進(jìn)行比較，判斷比較結(jié)果是否小于預(yù)先設(shè)定的參數(shù)，若是則該當(dāng)前中間幅度閾值為最終幅度閾值，否則像素分割子單元工作，將圖像中所有像素的幅度值和該當(dāng)前中間幅度閾值進(jìn)行比較。
11.如權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)點(diǎn)識(shí)別模塊還包括 相位判斷單元，用于將相鄰像素的相位進(jìn)行比較，如果兩者的比較結(jié)果小于相位閾值，則認(rèn)為相鄰像素為信號(hào)點(diǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述相位判斷單元包括 選取初始種子子單元，用于選擇圖像中幅度最大的像素點(diǎn)為初始種子； 種子增長(zhǎng)子單元，用于將增長(zhǎng)的種子與其周邊相鄰像素點(diǎn)依次進(jìn)行相位比較，如果相位比較結(jié)果小于第一相位閾值，則該相鄰像素點(diǎn)被增長(zhǎng)，并將該相鄰像素點(diǎn)作為下一輪增長(zhǎng)的種子之一，控制種子增長(zhǎng)子單元工作直到增長(zhǎng)到?jīng)]有種子，循環(huán)結(jié)束后種子的集合即 為信號(hào)點(diǎn)的集合。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述相位判斷單元還包括 信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)判斷子單元，用于將種子增長(zhǎng)子單元得出的信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)與幅度判斷單元得出的信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)進(jìn)行比較，判斷比較結(jié)果是否符合第一預(yù)定條件，若是，則以種子增長(zhǎng)子單元得出的信號(hào)點(diǎn)為最終結(jié)果； 第一相位閾值遞增子單元，用于當(dāng)種子增長(zhǎng)子單元得出的信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)與幅度判斷單元得出的信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)不符合第一預(yù)定條件時(shí)，按照設(shè)定步長(zhǎng)將第一相位閾值進(jìn)行遞增后作為新的第一相位閾值，控制選取初始種子子單元和種子增長(zhǎng)子單元工作直到種子增長(zhǎng)子單元得出的信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)與幅度判斷單元得出的信號(hào)點(diǎn)個(gè)數(shù)的比較結(jié)果符合第一預(yù)定條件。
14.如權(quán)利要求8至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述去卷繞模塊包括用于采用區(qū)域增長(zhǎng)法對(duì)信號(hào)點(diǎn)的相位進(jìn)行去卷繞處理的區(qū)域增長(zhǎng)單元，所述區(qū)域增長(zhǎng)單元包括 選取種子子單元，用于在未增長(zhǎng)信號(hào)點(diǎn)中選擇幅度最大且鄰點(diǎn)為附加相位不卷繞的點(diǎn)作為種子，對(duì)于初始種子，若未找到符合要求的信號(hào)點(diǎn)，則選擇未增長(zhǎng)信號(hào)點(diǎn)中幅度次大且鄰點(diǎn)為附加相位不卷繞的點(diǎn)作為種子； 種子幅度判斷子單元，用于將新選取的種子的幅度與信號(hào)點(diǎn)中的最大幅度值進(jìn)行比較，如果比較結(jié)果符合第二預(yù)定條件則結(jié)束增長(zhǎng)； 種子相位調(diào)整子單元，用于當(dāng)新選取的種子的幅度與信號(hào)點(diǎn)中的最大幅度的比較結(jié)果不符合第二預(yù)定條件時(shí)將新選取的種子的相位與其最鄰近的已增長(zhǎng)信號(hào)點(diǎn)的相位比較，如果相位比較結(jié)果不符合第三預(yù)定條件則對(duì)該新選取的種子的相位進(jìn)行加/減2 整數(shù)倍的相位調(diào)整，以使兩者的相位差最小，否則將新選取的種子作為增長(zhǎng)的種子； 增長(zhǎng)去卷繞子單元，用于將增長(zhǎng)的種子的相位與其周邊相鄰信號(hào)點(diǎn)的相位依次進(jìn)行比較，若比較結(jié)果小于設(shè)定的第二相位閾值，則該相鄰信號(hào)點(diǎn)被增長(zhǎng)，并將該相鄰信號(hào)點(diǎn)列為下一輪增長(zhǎng)的種子之一；若比較結(jié)果大于或等于設(shè)定的第二相位閾值，則對(duì)該相鄰信號(hào)點(diǎn)進(jìn)行增/減2 整數(shù)倍后再次判斷新的比較結(jié)果是否小于設(shè)定的第二相位閾值，如果是則將增/減2 整數(shù)倍后的相位作為該相鄰信號(hào)點(diǎn)的新相位，并將該相鄰信號(hào)點(diǎn)列為下一輪增長(zhǎng)的種子之一，控制增長(zhǎng)去卷繞子單元循環(huán)工作直到?jīng)]有相鄰信號(hào)點(diǎn)被增長(zhǎng)； 信號(hào)點(diǎn)增長(zhǎng)判斷子單元，用于判斷是否所有信號(hào)點(diǎn)都已被增長(zhǎng)，若是則結(jié)束增長(zhǎng)，否則控制選取種子子單元工作，繼續(xù)在未增長(zhǎng)信號(hào)點(diǎn)中選取種子。
15.一種磁共振系統(tǒng)，其特征在于包括如權(quán)利要求8至14中任一項(xiàng)所述的水脂分離成像裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種磁共振系統(tǒng)及其水脂分離成像方法、裝置，包括采集患者身體組織中的水和脂肪的磁共振圖像；利用至少兩幅反相位或至少兩幅同相位的磁共振圖像計(jì)算出附加相位；選取任一幅圖像，對(duì)圖像進(jìn)行信號(hào)判斷，識(shí)別出信號(hào)點(diǎn)；對(duì)識(shí)別出的信號(hào)點(diǎn)的附加相位進(jìn)行去卷繞；將去卷繞后的磁共振圖像中的反相位的圖像結(jié)合同相位的圖像得出水圖像和脂肪圖像。本發(fā)明可提高相位去卷繞的速度，從而更快地生成分離的水圖像和脂肪圖像。
文檔編號(hào)A61B5/055GK102727201SQ201110092599
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者喻嬌, 武文鵬, 鄧曉云 申請(qǐng)人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司