本發(fā)明涉及磁敏感加權成像技術領域，特別涉及一種磁共振磁敏感加權成像后處理方法及系統(tǒng)。

背景技術：

磁敏感加權成像是由haccke提出的一種新的磁共振成像方法。該方法利用不同組織間磁敏感性的差異產生圖像對比。它能夠清晰地顯示靜脈組織，故最初被稱為”高分辨率bold靜脈成像“（highresolutionboldvenography,hrbv)。然而，磁敏感加權成像不僅能夠顯示靜脈，對去氧血紅蛋白、含鐵血黃素、鐵蛋白和鐵等順磁性物質擁有較高的敏感性；除此之外，它還能顯示腫瘤的微小血管結構、外傷和卒中后常規(guī)磁共振成像不易發(fā)現(xiàn)的腦改變。因此，磁敏感加權成像逐漸應用于神經系統(tǒng)腫瘤、腦血管畸形以及腦變性疾病的臨床診斷，且具有重要意義的醫(yī)學檢查手段。

目前，磁敏感加權成像技術包括高分辨率的三維梯度回波成像（3dgradientecho，gre3d)、在三個方向上完全流動補償、基于相位蒙板的圖像后處理、鄰近層面的最小密度投影。梯度回波序列采用短tr長te的掃描參數獲得重t2*加權（heavyt2*weight)效應圖像。靜脈血、去氧血紅蛋白、鐵等順磁性物質在圖像上能區(qū)別于其它組織表現(xiàn)為明顯的低信號；而對于靜脈血來講，它和周圍的腦實質氫質子進動頻率的不同將導致在特定的te時間的不同相，使靜脈血信號與周圍信號部分抵消更低。其圖像后處理技術也是顯示靜脈血信號的關鍵。它是利用含有各種組織間磁敏感性對比信息的圖像數據實現(xiàn)圖像增強的一種后處理方法。它將圖像數據以一定的值域轉換規(guī)則制成相位蒙板，在利用蒙板對幅值圖像進行加權運算，從而進一步提高幅值圖像中各組織的對比性。然而，由于組織-空氣、組織-骨骼交界處磁感應強度的突變、主磁場的不均勻性使得圖像數據產生磁場不均一性偽影，即引入了背景相位偽影。這對交界處乃至整個靜脈血管的成像具有不可忽略的影響。在常規(guī)的后處理方法中采用高通濾波器濾除包含背景相位偽影的低頻信息，但受所選窗寬影響,會丟失有用的信號。同時在求相位過程中不可避免相位卷繞問題，而解相位卷繞是一個相當復雜的過程，且會引入新的背景偽影。為解決背景相位變化偽影,該領域技術人員提出多回波的采集方式,但以損失采集速度為前提;同時也有許多學者提出各種后處理方式,比如空間依賴偽影校正等。但是存在算法復雜，處理速度慢等問題。

因此，現(xiàn)有技術還有待改進和發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種磁共振磁敏感加權成像的后處理方法及系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術中磁敏感加權成像的后處理方法主要是采用高通濾波器濾除包含背景相位偽影的低頻信息，其會受所選窗寬影響,造成丟失有用的信號的問題。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的技術方案如下：

一種磁共振磁敏感加權成像后處理方法，其包括：

提取原始圖像的相位信息,并根據所述相位信息生成相位蒙板；

利用局部場變化分布生成所述原始圖像的局部場變化蒙板；

根據所述相位蒙板以及所述局部場變化蒙板得到所述原始圖像的最終蒙板；

將所述最終蒙板與所述原始圖像對應的幅值圖像進行n次冪加權得到磁敏感加權圖像。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理方法，其中，所述提取原始圖像的圖像數據,并根據所述圖像數據生成相位蒙板具體包括：

提取所述原始圖像的相位圖像以及幅值圖像，并對所述第一圖像數據進行反傅里葉變換得到幅值為1的k數據空間；

利用低通濾波器對所述k數據空間進行濾波，并對濾波后的k空間數據進行傅里葉變換得到濾波后的第二圖像數據，其中，所述相位圖像為第一圖像數據；

根據第一圖像數據和第二圖像數據確定相位，并將所述相位按照預設值域轉換準則轉換成相位蒙板。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理方法，其中，所述根據第一圖像數據和第二圖像數據確定相位，并將所述相位按照預設值域轉換準則轉換成相位蒙板具體為：

將所述第一圖像數據和第二圖像數據相除以得到相位；

將所述相位按照預設值域轉換準則生成原圖像的相位蒙板，其中，所述預設值域轉換準則為：若所述相位大于等于0，則相位蒙板為1，反之為0。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理方法，其中，所述利用局部場變化分布生成所述原始圖像的局部場變化蒙板具體包括：

將所述幅值為1的k數據空間減去低通濾波后的k空間數據得到當前k空間數據；

對所述當前k空間數據進行傅里葉變換得到第三圖像數據，其中，所述第三圖像數據包括當前k空間數據對應的圖像的第一幅值；

將第一幅值減去濾波后的k空間數據對應的圖像的第二幅值得到局部場變化，并根據所述局部場變化生成局部場變化蒙板。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理方法，其中，所述根據所述相位蒙板以及所述局部場變化蒙板得到所述原始圖像的最終蒙板具體為：

將所述相位蒙板與所述局部場變化蒙板按照預設準則相結合得到所述原始圖像的最終蒙板，其中，所述預設準則為：

最終蒙板=1-0.5*局部場變化蒙板*相位蒙板。

一種磁共振磁敏感加權成像后處理系統(tǒng)，其包括：

相位蒙板模塊，用于提取原始圖像的相位信息,并根據所述相位信息生成相位蒙板；

局部場分布蒙板模塊，用于利用局部場變化分布生成所述原始圖像的局部場變化蒙板；

最終蒙板模塊，用于根據所述相位蒙板以及所述局部場變化蒙板得到所述原始圖像的最終蒙板；

加權模塊，用于將所述最終蒙板與所述原始圖像對應的幅值圖像進行n次冪加權得到磁敏感加權圖像。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理系統(tǒng)，其中，所述相位蒙板模塊具體包括：

提取單元，用于提取所述原始圖像的相位圖像以及幅值圖像，并對所述第一圖像數據進行反傅里葉變換得到幅值為1的k數據空間，其中，所述相位圖像為第一圖像數據；

濾波單元，用于利用低通濾波器對所述k數據空間進行濾波，并對濾波后的k空間數據進行傅里葉變換得到濾波后的第二圖像數據；

轉換單元，用于根據第一圖像數據和第二圖像數據確定相位，并將所述相位按照預設值域轉換準則轉換成相位蒙板。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理系統(tǒng)，其中，所述局部場分布蒙板模塊具體包括：

計算單元，用于將所述幅值為1的k數據空間減去低通濾波后的k空間數據得到當前k空間數據；

確定單元，用于對所述當前k空間數據進行傅里葉變換得到第三圖像數據，其中，所述第三圖像數據包括當前k空間數據對應的圖像的第一幅值；

生成單元，用于將第一幅值減去濾波后的k空間數據對應的圖像的第二幅值得到局部場變化，并根據所述局部場變化生成局部場變化蒙板。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理系統(tǒng)，其中，所述轉換單元具體包括：

計算子單元，用于將所述第一圖像數據和第二圖像數據相除以得到相位；

生成子單元，用于將所述相位按照預設值域轉換準則生成原圖像的相位蒙板，其中，所述預設值域轉換準則為：若所述相位大于等于0，則相位蒙板為1，反之為0。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理系統(tǒng)，其中，所述最終蒙板模塊具體用于：

將所述相位蒙板與所述局部場變化蒙板按照預設準則相結合得到所述原始圖像的最終蒙板，其中，所述預設準則為：

最終蒙板=1-0.5*局部場變化蒙板*相位蒙板。

有益效果：與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所提供一種磁共振磁敏感加權成像的后處理方法及系統(tǒng)，所述方法利用局部場變化分布生成局部場變化蒙板；再利用低通濾波器對原始k空間數據進行濾波將濾波前后的圖像相除提取圖像數據，按照正相位的值域轉換準則生成相位蒙板；最后將兩者按照預設準則結合生成最終蒙板，再結合幅值圖像經過n次冪加權得到磁敏感加權圖像。本發(fā)明通過采用局部場變化分布生成局部場變化蒙板結合圖像的相位信息對所述磁共振圖像進行后處理，減少了圖像內組織交界處的偽影，從而避免了偽影受所選窗寬影響而造成丟失細小靜脈信號的問題，提高了磁共振磁敏感加權圖像的細節(jié)顯示。

附圖說明

圖1為本發(fā)明磁共振磁敏感加權成像的后處理方法較佳實施例的流程圖。

圖2為本發(fā)明實施實例中磁敏感加權成像數據后處理的結果之一。

圖3為本發(fā)明磁共振磁敏感加權成像的后處理系統(tǒng)的結構原理圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供磁共振磁敏感加權成像的后處理方法及方法，為使本發(fā)明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

下面結合附圖，通過對實施例的描述，對發(fā)明內容作進一步說明。

請參見圖1，圖1為本發(fā)明提供磁共振磁敏感加權成像的后處理方法較佳實施例的流程圖。所述方法包括：

s100、提取原始圖像的相位信息,并根據所述相位信息生成相位蒙板；

s200、利用局部場變化分布生成所述原始圖像的局部場變化蒙板；

s300、根據所述相位蒙板以及所述局部場變化蒙板得到所述原始圖像的最終蒙板；

s400、將所述最終蒙板與所述原始圖像對應的幅值圖像進行n次冪加權得到磁敏感加權圖像。

本實施例提供的磁共振磁敏感加權成像的后處理方法，其利用局部場變化分布生成局部場變化蒙板；再利用低通濾波器對原始k空間數據進行濾波將濾波前后的圖像相除提取圖像數據，按照正相位的值域轉換準則生成相位蒙板；最后將兩者按照預設準則結合生成最終蒙板，再結合幅值圖像經過n次冪加權得到磁敏感加權圖像。本發(fā)明通過采用局部場變化分布生成局部場變化蒙板結合圖像的相位信息對所述磁共振圖像進行后處理，減少了圖像內組織交界處的偽影，從而避免了偽影受所選窗寬影響而造成丟失細小靜脈信號的問題，提高了磁共振磁敏感加權圖像的細節(jié)顯示。

在本實施例中，所述步驟s100具體可以包括：

s101、提取所述原始圖像的相位圖像以及幅值圖像，并對所述第一圖像數據進行反傅里葉變換得到幅值為1的k數據空間，其中，所述相位圖像為第一圖像數據；

s102、利用低通濾波器對所述k數據空間進行濾波，并對濾波后的k空間數據進行傅里葉變換得到濾波后的第二圖像數據；

s103、根據第一圖像數據和第二圖像數據確定相位，并將所述相位按照預設值域轉換準則轉換成相位蒙板。

具體地，所述第一圖像數據和的人圖像數據均為復數域上的圖像數據。所述對所述k空間數據進行濾波為利用低通濾波器對所述k空間數據進行濾波，并對利用低通濾波器進行濾波后的k空間數據進行傅里葉變換得到濾波后的第二圖像數據。

在本實施例中，所述根據第一圖像數據和第二圖像數據確定相位，并將所述相位按照預設值域轉換準則轉換成相位蒙板具體可以包括：

s1031、將所述第一圖像數據和第二圖像數據相除以得到相位；

s1032、將所述相位按照預設值域轉換準則生成原圖像的相位蒙板，其中，所述預設值域轉換準則為：若所述相位大于等于0，則相位蒙板為1，反之為0。

具體地，所述值域轉換準則為預預先設置，用于根據相位生成相位蒙板。在本實施例中，所述值域轉換準則為用于輸出正相位蒙板的值域轉換準則，其表達式可以為：

(1)

其中,為相位蒙板，，表示低通濾波，為原圖像的幅值圖像，為相位。

在本實施例的變形實施例中，所述值域轉換準則也可以為用于輸出負相位蒙板的值域轉換準則，其表達式可以為：

當所述相位蒙板為負相位蒙板時，所述值域轉換準則為：

(2)

其中,為相位蒙板，，表示低通濾波，為原圖像的幅值圖像，為相位。

在所述步驟s200中，所述局部場變化蒙板為用于反應局部磁敏感變化的局部場變化蒙板。所述局部場變化分布（localfieldvariationmap,lfv）可以通過低通濾波器獲取，所述局部變化分布的獲取與低通濾波器的關系可以為：

(3)

其中，表示取模運算，表示低通濾波，為原圖像的幅值圖像，為相位，表示高通濾波。

進一步，從上述公式(3)可看出，獲取的lfv的輸出范圍在[0,2]之間。從而，在生成局部場變化蒙板時對lfv進行歸一化處理，所述歸一化處理的公式可以為：

（4）

其中，為局部場變化蒙板，為局部場變化分布。

在本實施例中，所述利用局部場變化分布生成所述原始圖像的局部場變化蒙板具體可以包括：

s201、將所述幅值為1的k數據空間減去低通濾波后的k空間數據得到當前k空間數據；

s202、對所述當前k空間數據進行傅里葉變換得到第三圖像數據，其中，所述第三圖像數據包括當前k空間數據對應的圖像的第一幅值；

s203、將第一幅值減去過濾后的k空間數據對應的圖像的第二幅值得到局部場變化，并根據所述局部場變化生成局部場變化蒙板。

進一步，在所述步驟s300中，所述根據所述相位蒙板以及所述局部場變化蒙板得到所述原始圖像的最終蒙板指的是將所述相位蒙板與所述局部場變化蒙板按照預設準則相結合得到所述原始圖像的最終蒙板。所述相位蒙板于局部場變化蒙板的結合準則為預先設定的。在本實施例中，所述預設準則為：

(5)

其中，為最終蒙板，為局部場變化蒙板，為相位蒙板。

在所述步驟s400中，所述n次冪加權為預先設置的，其可以根據對圖像處理的精度或者處理速度的限制而設定所述加權的冪次，如2次冪加權，3次冪加權等。

為了進一步說明本發(fā)明提供的磁共振磁敏感加權成像后處理方法，下面給出一個具體例子加以說明。在本實施例中，所采集的片數為36片，層厚1mm,投影層數為9層；圖2是本發(fā)明實施實例中上述磁敏感加權成像數據后處理的結果之一。在第一組效果圖中，圓圈所示的組織交界處的偽影減少。在第二組效果圖中，箭頭指示的靜脈細節(jié)顯示效果好。

本發(fā)明還提供了一種磁共振磁敏感加權成像后處理系統(tǒng)，如圖3所示，其包括：

相位蒙板模塊100，用于提取原始圖像的相位信息,并根據所述相位信息生成相位蒙板；

局部場分布蒙板模塊200，用于利用局部場變化分布生成所述原始圖像的局部場變化蒙板；

最終蒙板模塊300，用于根據所述相位蒙板以及所述局部場變化蒙板得到所述原始圖像的最終蒙板；

加權模塊400，用于將所述最終蒙板與所述原始圖像對應的幅值圖像進行n次冪加權得到磁敏感加權圖像。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理系統(tǒng)，其中，所述相位蒙板模塊具體包括：

提取單元，用于提取所述原始圖像的相位圖像以及幅值圖像，并對所述第一圖像數據進行反傅里葉變換得到幅值為1的k數據空間；

濾波單元，用于利用低通濾波器對所述k數據空間進行濾波，并對濾波后的k空間數據進行傅里葉變換得到濾波后的第二圖像數據；

轉換單元，用于根據第一圖像數據和第二圖像數據確定相位，并將所述相位按照預設值域轉換準則轉換成相位蒙板。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理系統(tǒng)，其中，所述局部場分布蒙板模塊具體包括：

計算單元，用于將所述幅值為1的k數據空間減去低通濾波后的k空間數據得到當前k空間數據；

確定單元，用于對所述當前k空間數據進行傅里葉變換得到第三圖像數據，其中，所述第三圖像數據包括當前k空間數據對應的圖像的第一幅值；

生成單元，用于將第一幅值減去濾波后的k空間數據對應的圖像的第二幅值得到局部場變化蒙板。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理系統(tǒng)，其中，所述轉換單元具體包括：

計算子單元，用于將所述第一圖像數據和第二圖像數據相除以得到相位；

生成子單元，用于將所述相位按照預設值域轉換準則生成原圖像的相位蒙板，其中，所述預設值域轉換準則為：若所述相位大于等于0，則相位蒙板為1，反之為0。

所述磁共振磁敏感加權成像后處理系統(tǒng)，其中，所述最終蒙板模塊具體用于：

將所述相位蒙板與所述局部場變化蒙板按照預設準則相結合得到所述原始圖像的最終蒙板，其中，所述預設準則為：

最終蒙板=1-0.5*局部場變化蒙板*相位蒙板。

上述磁共振磁敏感加權成像后處理系統(tǒng)各個單元模塊已經在上述方法中進行了詳細介紹，這里就不再贅述了。

可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。