磁共振成像中的运动估计方法、装置及系统与流程

本发明涉及mr(magnetic resonance，磁共振)，特别是mr成像中的运动估计方法、装置及系统。

背景技术：

1、在mr成像过程中，为了获得清晰的mr图像用于临床诊断，要求被检查者在扫描过程中保持不动。然而，人体部位或器官的运动是不能完全避免的，这可能导致mr图像中的运动伪影。

2、为了减少mr图像中的运动伪影，目前提出了线性samer(scout acceleratedretrospective motion estimation and reduction，定位像加速回溯运动估计和减少)方案。在该方案中，在每次成像扫描前，先进行定位像(scout)扫描，获得定位像数据，然后进行多次成像激发，获得成像数据和引导(guidance)数据；每次成像激发后，通过对定位像数据和引导数据进行线性计算来得到每次成像激发对应的刚体运动矢量，其中，对于任一次成像激发，如：第n(n为大于1的整数)次成像激发，将第n次成像激发的引导数据与之前的各次成像激发的引导数据分别进行相似性计算，以相似性最高的那次成像激发对应的刚体运动矢量来初始化第n次成像激发对应的刚体运动矢量，其中，将第1次成像激发对应的刚体运动矢量初始化为0。该方案的缺点是：一、时间分辨率低，一次成像激发只计算出一次刚体运动矢量，例如：目前大概2秒左右计算出一次刚体运动矢量；二、计算出的刚体运动矢量不够精确，尤其是在被检查者运动很小或不动的情况下，原因是：采集的定位像图像会存在噪声，采集的引导数据也会存在噪声，在被检查者运动很小或不动的情况下，定位像图像和引导数据的噪声对刚体运动矢量的精确度的影响更明显。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例一方面提出了mr成像中的运动估计方法及装置，以提高mr成像中的运动估计的时间分辨率、精确度和健壮性；另一方面提出了mr成像系统，以提高mr成像中的运动估计的时间分辨率、精确度和健壮性；又一方面提出了计算机程序产品、计算机可读存储介质和电子设备，以提高mr成像中的运动估计的时间分辨率、精确度和健壮性。

2、一种磁共振成像中的运动估计方法，该方法包括：

3、针对最近n次成像激发中的每次成像激发分别计算得到被检查者的一个刚体运动矢量；其中，n为大于1的预设整数；

4、根据针对所述最近n次成像激发采集到的各通道的导频音pt数据和针对所述最近n次成像激发计算得到的n个刚体运动矢量，计算从针对所述最近n次成像激发采集到的各通道的pt数据转换到所述n个刚体运动矢量的线性转换模型；其中，在对被检查者进行成像扫描的过程中，对被检查者持续进行pt扫描；

5、针对后续每次成像激发，根据在每个回波的回波持续期间采集的各通道的pt数据和所述线性转换模型，分别计算被检查者针对每次成像激发的每个回波的刚体运动矢量。

6、所述针对最近n次成像激发中的每次成像激发分别计算得到被检查者的一个刚体运动矢量，包括：

7、采集定位像数据，其中，在对被检查者开始第一次成像扫描前，对被检查者进行定位像扫描；

8、且，针对所述最近n次成像激发中的每次成像激发，在采集成像数据的同时，采集各通道的导频音pt数据，且在每次成像激发的预设的多个回波的回波持续期间采集引导数据；

9、根据定位像数据和针对最近n次成像激发中的每次成像激发采集的引导数据，计算被检查者针对最近n次成像激发中的每次成像激发的刚体运动矢量。

10、所述根据定位像数据和针对最近n次成像激发中的每次成像激发采集的引导数据，计算被检查者针对最近n次成像激发中的每次成像激发的刚体运动矢量，包括：

11、采用线性定位像加速回溯运动估计和减少samer方法，根据定位像数据和针对最近n次成像激发中的每次成像激发采集的引导数据，计算被检查者针对最近n次成像激发中的每次成像激发的刚体运动矢量。

12、所述根据针对所述最近n次成像激发采集到的各通道的pt数据和针对所述最近n次成像激发计算得到的n个刚体运动矢量，计算从针对所述最近n次成像激发采集到的各通道的pt数据转换到所述n个刚体运动矢量的线性转换模型，包括：

13、针对所述最近n次成像激发中的每次成像激发，从针对该次成像激发的各通道的pt数据中选择从开始采集第一条引导数据到结束采集最后一条引导数据期间的各通道的pt数据，对所选择的各通道的pt数据分别求均值，分别得到针对该次成像激发的各通道的pt均值；

14、根据针对所述最近n次成像激发中每次成像激发的各通道的pt均值和所述n个刚体运动矢量，计算从针对所述最近n次成像激发采集到的各通道的pt数据转换到所述n个刚体运动矢量的线性转换模型。

15、所述针对后续每次成像激发，根据在每个回波的回波持续期间采集的各通道的pt数据和所述线性转换模型，分别计算被检查者针对每次成像激发的每个回波的刚体运动矢量，包括：

16、针对每个回波，对该回波对应的各通道的pt数据分别求均值，分别得到针对该回波的各通道的pt均值，根据该回波的各通道的pt均值和所述线性转换模型，计算被检查者针对该回波的刚体运动矢量。

17、所述分别计算被检查者针对每次成像激发的每个回波的刚体运动矢量之后，进一步包括：

18、当针对所述被检查者的成像扫描的所有成像激发都已执行完毕时，

19、对于任一次成像激发，当计算得到被检查者针对该次成像激发的刚体运动矢量时，则采用所述针对该次成像激发的刚体运动矢量对该次成像激发的成像数据进行运动校正；

20、对于任一次成像激发，当计算得到被检查者针对该次成像激发的每个回波的刚体运动矢量时，则对于该次成像激发采集的每个回波的成像数据，采用针对该回波的刚体运动矢量对该回波的成像数据进行运动校正。

21、所述针对最近n次成像激发中的每次成像激发分别计算得到被检查者的一个刚体运动矢量之后，进一步包括：

22、针对最近n次成像激发中的每次成像激发，根据被检查者针对该次成像激发的刚体运动矢量，或者根据针对被检查者的最近m次成像激发的刚体运动矢量，预测被检查者在下一次成像激发将运动到的位置，根据被检查者在下一次成像激发将运动到的位置，调整下一次成像激发的扫描参数，以使得调整后的扫描参数对应的扫描区域与被检查者的目标扫描区域匹配，其中，m为大于1的预设整数且m≤n；

23、或/和，所述分别计算被检查者针对每次成像激发的每个回波的刚体运动矢量之后，进一步包括：

24、针对每一次成像激发，根据被检查者针对该次成像激发的每个回波的刚体运动矢量，或者根据针对被检查者的最近q次成像激发的每个回波的刚体运动矢量，预测被检查者在下一次成像激发将运动到的位置，根据被检查者在下一次成像激发将运动到的位置，调整下一次成像激发的扫描参数，以使得调整后的扫描参数对应的扫描区域与被检查者的目标扫描区域匹配，其中，q为大于1的预设整数。

25、一种磁共振成像中的运动估计装置，该装置包括：

26、第一刚体运动矢量计算模块，用于：针对最近n次成像激发中的每次成像激发分别计算得到被检查者的一个刚体运动矢量；其中，n为大于1的预设整数；

27、线性转换模型计算模块，用于：根据针对所述最近n次成像激发采集到的各通道的pt数据和针对所述最近n次成像激发计算得到的n个刚体运动矢量，计算从针对所述最近n次成像激发采集到的各通道的pt数据转换到所述n个刚体运动矢量的线性转换模型；其中，在对被检查者进行成像扫描的过程中，对被检查者持续进行pt扫描；

28、第二刚体运动矢量计算模块，用于：针对后续每次成像激发，根据在每个回波的回波持续期间采集的各通道的pt数据和所述线性转换模型，分别计算被检查者针对每次成像激发的每个回波的刚体运动矢量。

29、所述第一刚体运动矢量计算模块针对最近n次成像激发中的每次成像激发分别计算得到被检查者的一个刚体运动矢量，包括：

30、采集定位像数据，其中，在对被检查者开始第一次成像扫描前，对被检查者进行定位像扫描；

31、且，针对所述最近n次成像激发中的每次成像激发，在采集成像数据的同时，采集各通道的导频音pt数据，同时在每次成像激发的预设的多个回波的回波持续期间采集引导数据；

32、根据定位像数据和针对最近n次成像激发中的每次成像激发采集的引导数据，计算被检查者针对最近n次成像激发中的每次成像激发的刚体运动矢量。

33、所述线性转换模型计算模块根据针对所述最近n次成像激发采集到的各通道的pt数据和针对所述最近n次成像激发计算得到的n个刚体运动矢量，计算从针对所述最近n次成像激发采集到的各通道的pt数据转换到所述n个刚体运动矢量的线性转换模型，包括：

34、针对所述最近n次成像激发中的每次成像激发，从针对该次成像激发的各通道的pt数据中选择从开始采集第一条引导数据到结束采集最后一条引导数据期间的各通道的pt数据，对所选择的各通道的pt数据分别求均值，分别得到针对该次成像激发的各通道的pt均值；

35、根据针对所述最近n次成像激发中每次成像激发的各通道的pt均值和所述n个刚体运动矢量，计算从所述每次成像激发的各通道的pt均值转换到所述n个刚体运动矢量的线性转换模型。

36、所述第二刚体运动矢量计算模块针对后续每次成像激发，根据在每个回波的回波持续期间采集的各通道的pt数据和所述线性转换模型，分别计算被检查者针对每次成像激发的每个回波的刚体运动矢量，包括：

37、针对每个回波，对该回波对应的各通道的pt数据分别求均值，分别得到针对该回波的各通道的pt均值，根据该回波的各通道的pt均值和所述线性转换模型，计算被检查者针对该回波的刚体运动矢量。

38、所述装置进一步包括：运动校正模块，用于：

39、当针对所述被检查者的成像扫描的所有成像激发都已执行完毕时，

40、对于任一次成像激发，当计算得到被检查者针对该次成像激发的刚体运动矢量时，则采用所述针对该次成像激发的刚体运动矢量对该次成像激发的成像数据进行运动校正；

41、对于任一次成像激发，当计算得到被检查者针对该次成像激发的每个回波的刚体运动矢量时，则对于该次成像激发采集的每个回波的成像数据，采用针对该回波的刚体运动矢量对该回波的成像数据进行运动校正。

42、所述装置进一步包括：扫描参数调整模块，用于：

43、当第一刚体运动矢量计算模块针对最近n次成像激发中的每次成像激发分别计算得到被检查者的一个刚体运动矢量后，针对最近n次成像激发中的每次成像激发，根据被检查者针对该次成像激发的刚体运动矢量，或者根据针对被检查者的最近m次成像激发的刚体运动矢量，预测被检查者在下一次成像激发将运动到的位置，根据被检查者在下一次成像激发将运动到的位置，调整下一次成像激发的扫描参数，以使得调整后的扫描参数对应的扫描区域与被检查者的目标扫描区域匹配，其中，m为大于1的预设整数且m≤n；

44、或/和，用于：当第二刚体运动矢量计算模块计算得到被检查者针对每次成像激发的每个回波的刚体运动矢量后，针对每一次成像激发，根据被检查者针对该次成像激发的每个回波的刚体运动矢量，或者根据针对被检查者的最近q次成像激发的每个回波的刚体运动矢量，预测被检查者在下一次成像激发将运动到的位置，根据被检查者在下一次成像激发将运动到的位置，调整下一次成像激发的扫描参数，以使得调整后的扫描参数对应的扫描区域与被检查者的目标扫描区域匹配，其中，q为大于1的预设整数。

45、一种磁共振成像系统，所述磁共振成像系统包括如上任一所述的磁共振成像中的运动估计装置。

46、本发明实施例中，在对被检查者进行mr成像扫描的过程中，首先针对每次成像激发计算1次被检查者的刚体运动矢量，然后根据针对最近n次成像激发采集到的pt数据和计算出的n个刚体运动矢量，计算二者之间的线性转换模型，之后，对于后续每次成像激发，针对每个回波采集的pt数据和该线性转换模型，针对每个回波计算出1个刚体运动矢量，从而大大提高了mr成像过程中对被检查者进行运动估计的时间分辨率、精确度和健壮性，最终会大大提高重建的mr图像的准确性，并提高图像重建速度。