本申请涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及一种磁共振成像方法、装置、存储介质及医疗设备。
背景技术：
磁共振成像技术(mri)是利用磁场共振原理成像，能够使人们无损伤地获取活体器官和组织的详细诊断图像。然而mri的不足之处就在于成像速度慢，而压缩感知(cs)方法以远低于奈奎斯特频率进行采样，因此可以极大地提高成像速度，近年来得到了研究人员的广泛关注。
目前，基于压缩感知的磁共振成像方法按照采样轨迹所在的坐标系主要分为两大类：基于笛卡尔坐标系的方法(例如k-tsparse-sense方法、ps-sparse方法)和基于非笛卡尔坐标系的方法(例如igrasp方法)，而基于笛卡尔坐标系的方法由于k空间中心区域的数据与k空间外周的数据的采集存在时间差，因此易受运动影响而产生运动伪影，基于非笛卡尔坐标系的方法虽然自身数据对运动不敏感，但是图像中出现的条纹状伪影较难消除，由此可知，相关技术中基于压缩感知的磁共振成像方法的成像质量不高。
技术实现要素：
有鉴于此，本申请提供一种磁共振成像方法、装置、存储介质及医疗设备，用以提高成像质量。
第一方面，本申请实施例提供了一种磁共振成像方法，所述方法用于磁共振成像系统中，所述磁共振成像系统包括相控阵线圈，所述相控阵线圈包括多个接收线圈单元，所述方法包括：
获得采样点集合；其中，所述采样点集合包括预设数量的按照随机时序排列的相位编码平面内笛卡尔坐标系下的采样点；
根据所述采样点集合和预先设定的用于采集磁共振信号的采样轨迹生成空间编码梯度；
基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，对非笛卡尔坐标系下且位于k空间中心区域的原始导航数据和笛卡尔坐标系下且位于k空间外周的成像数据进行共同采集；
将所述原始导航数据转化为笛卡尔坐标系下的转换导航数据；
对所述转换导航数据和所述成像数据进行压缩感知重建，得到三维动态磁共振图像。
在一可能的实现方式中，所述基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，对非笛卡尔坐标系下且位于k空间中心区域的原始导航数据和笛卡尔坐标系下且位于k空间外周的成像数据进行共同采集，包括：
对于每一所述接收线圈单元，基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，通过所述接收线圈单元对被检体的成像区域进行数据采样，共同采集非笛卡尔坐标系下的原始导航数据和笛卡尔坐标系下的采样点对应的成像数据，并填充到一条经过k空间中心的k空间线，所述原始导航数据填充在k空间中心区域，所述成像数据填充在k空间外周；
其中，所述三维动态磁共振图像包括多个时间帧对应的磁共振图像；
每一所述时间帧内进行预设轮磁共振信号采集，每一轮所述磁共振信号采集包括预设次磁共振信号采集，每一次磁共振信号采集均在相位编码平面内采集一个采样点，每一次磁共振信号采集填充一条所述k空间线。
在一可能的实现方式中，所述采样轨迹为蝴蝶型，是基于蝴蝶型导航技术设置的采样轨迹。
在一可能的实现方式中，所述获得采样点集合，包括：
将相位编码平面平分为四个象限；
对于每一所述象限，对所述象限内笛卡尔坐标系下的采样点进行随机排序，将所述象限内按照随机时序排列的预设数量的采样点，作为所述象限对应的采样点子集合；
将所述四个象限对应的采样点子集合进行组合，得到所述采样点集合。
在一可能的实现方式中，在每一轮磁共振信号采集中，分别对每一个所述象限中的至少一个采样点进行数据采集，采集的同一象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影相同，各个所述象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影相互垂直。
在一可能的实现方式中，所述对所述转换导航数据和所述成像数据进行压缩感知重建，得到三维动态磁共振图像，包括：
根据所述转换导航数据确定时间域基矩阵；
获取每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据，所述敏感度谱数据是根据预扫描时接收线圈单元采集的图像数据确定的；
根据所述时间域基矩阵、所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据以及所述成像数据，确定空间域基矩阵；
将所述空间域基矩阵与所述时间域基矩阵进行矩阵乘法运算，得到所述三维动态磁共振图像。
在一可能的实现方式中，每一所述接收线圈单元对应一个通道，所述根据所述时间域基矩阵、所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据以及所述成像数据，确定空间域基矩阵，包括：
根据所述时间域基矩阵、所述敏感度分布图以及所述成像数据，采用第一公式确定空间域基矩阵；
其中，第一公式为：
其中，
第二方面，本申请实施例还提供了一种磁共振成像装置，包括用于执行第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的磁共振成像方法的模块。
第三方面，本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的磁共振成像方法的步骤。
第四方面，本申请实施例还提供了一种医疗设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的磁共振成像方法的步骤。
本申请的实施例提供的技术方案至少带来以下有益效果：
本申请提供的方案，采用在每一个重复时间(tr)内对非笛卡尔坐标系下且位于k空间中心区域的原始导航数据，以及笛卡尔坐标系下且位于k空间外周的成像数据进行共同采集，k空间中心区域数据和k空间外周数据采集没有时间差，因此采集到的数据就不易受运动影响，从而可以减少运动伪影，并且，在进行图像重建时，将非笛卡尔坐标系下的原始导航数据转化为笛卡尔坐标系下的转换导航数据，然后利用笛卡尔坐标系下的转换导航数据和笛卡尔坐标系下的成像数据进行压缩感知重建，因此，相比于非笛卡尔坐标系的方法，可以较好地消除条纹状伪影，综上，本申请提供的方案可以提高成像质量。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种磁共振成像方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的磁共振成像方法中数据采集时ky-kz平面的示意图；
图3为本申请实施例提供的磁共振成像方法中图像压缩感知重建的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种磁共振成像装置的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的磁共振成像装置中图像重建模块的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的医疗设备的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
磁共振成像(mri)是利用核磁共振原理成像，其最大的优点是对人体没有任何伤害，因此被广泛应用于临床诊断。然而mri的不足之处就在于成像速度慢，而压缩感知(cs)理论认为在k空间对原始数据进行下采样(采集的数据可以远小于全采样的数据)，只要满足获得的磁共振(mr)图像在某一变换域上是稀疏的，则可以从这一小部分k空间数据中精确恢复出原图像，故压缩感知方法能以远低于奈奎斯特频率进行采样，因此可以极大地提高成像速度。
目前，基于压缩感知的磁共振成像方法按照采样轨迹所在的坐标系主要分为两大类：
(1)基于笛卡尔坐标系的方法。例如k-tsparse-sense方法、ps-sparse方法等，该方法在采集数据时，k空间中心区域的数据与k空间外周的数据是分开采集的，即在每一个重复时间内，要么采集一次k空间中心区域的数据，要么采集一次k空间外周的数据，因此k空间中心区域的数据与k空间外周的数据的采集存在时间差，因而基于笛卡尔坐标系的方法易受运动影响而产生运动伪影。
(2)基于非笛卡尔坐标系的方法。例如igrasp方法等，该方法中采集到的k空间线经过k空间中心，因此采集到的数据就不易受运动影响，从而可以减少运动伪影，但是该方法是采集非笛卡尔坐标系下的数据，利用非笛卡尔坐标系下的数据进行图像重建，因此图像中出现的条纹状伪影较难消除。
由此可知，相关技术中基于压缩感知的磁共振成像方法的成像质量不高。
为了解决上述问题，本申请提供一种磁共振成像方法、装置、存储介质及医疗设备。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参见图1，本申请实施例提供了一种磁共振成像方法，所述方法用于磁共振成像系统中，所述磁共振成像系统包括相控阵线圈，所述相控阵线圈包括多个接收线圈单元(或称为接收器)，且一个接收线圈单元分布在一个通道上，该方法可以包括如下步骤：
s101、获得采样点集合；其中，所述采样点集合包括预设数量的按照随机时序排列的相位编码平面内笛卡尔坐标系下的采样点；
s102、根据所述采样点集合和预先设定的用于采集磁共振信号的采样轨迹生成空间编码梯度；
其中，空间编码梯度包括层间相位编码梯度、层内相位编码梯度和频率编码梯度(kx)，层间相位编码梯度用于确定磁共振信号在层间相位编码方向(kz)上的位置，层内相位编码梯度用于确定磁共振信号在层内相位编码方向(ky)上的位置，频率编码梯度用于确定磁共振信号在频率编码方向(kx)上的位置。
本申请实施例中，相位编码平面即ky-kz平面，相位编码平面内笛卡尔坐标系下的一个采样点对应一条沿kx方向的k空间线。
本申请实施例中，采样轨迹可以为螺旋形，也可以为蝴蝶型，蝴蝶型采样轨迹是基于蝴蝶型导航技术设置的采样轨迹。
其中，蝴蝶型导航技术的原理为：通过修改脉冲扫描序列使得预绕梯度波形和回绕梯度波形可以被用作导航器，在几乎不增加重复时间tr的条件下实现对k空间中心区域数据的重复采集，进而对运动进行检测与矫正，而“蝴蝶”这一名字正源于该采样轨迹的形状。
本申请实施例中，采样点集合可以是预先生成的，也可以是实时生成的，本申请实施例对此并不进行限定。
在一些实施例中，步骤s101中获得采样点集合，包括：
将相位编码平面平分为四个象限；
对于每一所述象限，对所述象限内笛卡尔坐标系下的采样点进行随机排序，将所述象限内按照随机时序排列的预设数量的采样点，作为所述象限对应的采样点子集合；
将所述四个象限对应的采样点子集合进行组合，得到所述采样点集合。
例如，假设ky-kz平面内待采集的采样点的数量为n个，可以将n个采样点平分到ky-kz平面的四个象限，则第i个象限中待采集的采样点的数量为
当然，在另一些实施例中，也可以对笛卡尔坐标系下相位编码平面内的全部采样点进行随机排序，将按照随机时序排列的预设数量的采样点，作为所述采样点集合。
s103、基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，对非笛卡尔坐标系下且位于k空间中心区域的原始导航数据和笛卡尔坐标系下且位于k空间外周的成像数据进行共同采集；
在一些实施例中，步骤s103中基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，对非笛卡尔坐标系下且位于k空间中心区域的原始导航数据和笛卡尔坐标系下且位于k空间外周的成像数据进行共同采集，包括：
对于每一所述接收线圈单元，基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，通过所述接收线圈单元对被检体的成像区域进行数据采样，共同采集非笛卡尔坐标系下的原始导航数据和笛卡尔坐标系下的采样点对应的成像数据，并填充到一条经过k空间中心的k空间线，所述原始导航数据填充在k空间中心区域，所述成像数据填充在k空间外周。
本申请实施例中，三维动态磁共振图像可以包括多个时间帧对应的磁共振图像；每一所述时间帧内进行预设轮磁共振信号采集，每一轮所述磁共振信号采集包括预设次磁共振信号采集，每一次磁共振信号采集均在相位编码平面内采集一个采样点(相位编码平面内的一个采样点对应一条沿kx方向的采样点集)，每一次磁共振信号采集填充一条所述k空间线。
本申请实施例中，在每一次磁共振信号采集中，可以从k空间中心出发，按照蝴蝶型采样轨迹先采集一部分非笛卡尔坐标系下的原始导航数据，再采集笛卡尔坐标系下的采样点对应的成像数据(比如采集沿kx方向的多个采样点对应的成像数据)，接着采集另一部分非笛卡尔坐标系下的原始导航数据，最后回到k空间中心。
本申请实施例中，在采集数据之前，可以预先设置对被检体的成像区域进行数据采样的时间帧数t，每一个时间帧内采集信号的轮数p，ky-kz平面内待采集的采样点的数量为n个，则每一轮采集信号的次数为n/(t×p)次。
在一些实施例中，在每一轮磁共振信号采集中，分别对每一个所述象限中的至少一个采样点进行数据采集，采集的同一象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影相同，各个所述象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影相互垂直。
本申请实施例中，采集数据时可以是四个象限轮流采用，每个象限中采样点的采集顺序是按照随机时序排列的，比如，第1时间帧内第一轮磁共振信号采集时，采样顺序依次为第一象限中的采样点、第二象限中的采样点、第三象限中的采样点、第四象限中的采样点，第i个象限中的采样点例如可以为第i个象限对应的采样点子集合中的第一个采样点。
例如，在每一轮磁共振信号采集中，若对ky-kz平面的每一个象限都是采集一个采样点的数据，则一轮磁共振信号采集中采集信号的次数为4×1＝4次，若p＝3时，第1时间帧内第一轮磁共振信号采集时，第i个象限中的采样点为第i个象限对应的采样点子集合中的第一个采样点，第1时间帧内第二轮磁共振信号采集时，第i个象限中的采样点为第i个象限对应的采样点子集合中的第二个采样点，第1时间帧内第三轮磁共振信号采集时，第i个象限中的采样点为第i个象限对应的采样点子集合中的第三个采样点，第2时间帧内第一轮磁共振信号采集时，第i个象限中的采样点为第i个象限对应的采样点子集合中的第四个采样点，以此类推，可以确定每一次磁共振信号采集的采样点。如图2所示，图2给出了p＝3时进行数据采集的一个实例，图2中阴影部分为各个象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影，图2中带数字的圆点为所在象限的采样点。
再例如，在每一轮磁共振信号采集中，若对ky-kz平面的每一个象限都是采集两个采样点的数据，则一轮磁共振信号采集中采集信号的次数为4×2＝8次，若p＝3时，第1时间帧内第一轮磁共振信号采集时，第i个象限中的采样点依次为第i个象限对应的采样点子集合中的第一个采样点和第二个采样点，第1时间帧内第二轮磁共振信号采集时，第i个象限中的采样点依次为第i个象限对应的采样点子集合中的第三个采样点和第四个采样点，第1时间帧内第三轮磁共振信号采集时，第i个象限中的采样点依次为第i个象限对应的采样点子集合中的第五个采样点和第六个采样点，第2时间帧内第一轮磁共振信号采集时，第i个象限中的采样点依次为第i个象限对应的采样点子集合中的第七个采样点和第八个采样点，以此类推，可以确定每一次磁共振信号采集的采样点。
在一些实施例中，下一轮磁共振信号采集时通过控制梯度变化使得各个象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影，相对于本轮磁共振信号采集时各自对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影旋转90°/p。比如，第1时间帧内第二轮磁共振信号采集时第一象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影，相对于第1时间帧内第一轮磁共振信号采集时第一象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影旋转90°/3＝30°。
s104、将所述原始导航数据转化为笛卡尔坐标系下的转换导航数据；
在一些实施例中，可以通过对非笛卡尔坐标系下的原始导航数据进行grog处理或者网格化处理，从而将该原始导航数据转化为笛卡尔坐标系下的转换导航数据。
s105、对所述转换导航数据和所述成像数据进行压缩感知重建，得到三维动态磁共振图像。
在一些实施例中，如图3所示，步骤s105中对所述转换导航数据和所述成像数据进行压缩感知重建，得到三维动态磁共振图像，包括：
s105-1、根据所述转换导航数据确定时间域基矩阵；
本申请实施例中，可以将每一个时间帧对应的转换导航数据分别通过傅里叶变换到图像域，然后可以得到一个低空间分辨率、高时间分辨率的动态系列矩阵
s105-2、获取每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据，所述敏感度谱数据是根据预扫描时接收线圈单元采集的图像数据确定的；
本申请实施例中，敏感度谱数据的获取可以有多种方式，下面举例说明。
在一些实施例中，步骤s105-2中获取每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据，包括：
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元，根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据，得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据。
比如，接收线圈单元采集的图像数据是fi，则接收线圈单元的敏感度谱数据si＝fi/sos(fi)，
在另一些实施例中，磁共振成像系统包括还正交大体线圈(quadraturebodycoil,qbc)，步骤s105-2中获取每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据，包括：
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元，根据预扫描时所述接收线圈单元采集的图像数据，以及所述正交大体线圈采集的图像数据，得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据。
比如，接收线圈单元采集的图像数据是fi，正交大体线圈采集的图像数据是q，则接收线圈单元的敏感度谱数据si＝fi/q，对于其他接收线圈单元也可以通过此公式来得到敏感度谱数据。
在另外一些实施例中，步骤s105-2中获取每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据，包括：
对于所述多个接收线圈单元中的任一个接收线圈单元，根据实际动态扫描时所述接收线圈单元采集的所述成像数据，得到所述接收线圈单元的敏感度谱数据。
比如，将接收线圈单元采集到的每个相同位置的采样点在时间轴方向做平均，然后将平均之后的k空间数据进行傅里叶变换得到该接收线圈单元所对应的图像数据是fi，则接收线圈单元的敏感度谱数据si＝fi/sos(fi)，
s105-3、根据所述时间域基矩阵、所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据以及所述成像数据，确定空间域基矩阵；
在一些实施例中，每一所述接收线圈单元对应一个通道，上述根据所述时间域基矩阵、所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据以及所述成像数据，确定空间域基矩阵，包括：
根据所述时间域基矩阵、所述敏感度分布图以及所述成像数据，采用第一公式确定空间域基矩阵；
其中，第一公式为：
其中，
s105-4、将所述空间域基矩阵与所述时间域基矩阵进行矩阵乘法运算，得到所述三维动态磁共振图像。
本申请实施例中，三维动态磁共振图像
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种磁共振成像装置，所述装置用于磁共振成像系统中，所述磁共振成像系统包括相控阵线圈，所述相控阵线圈包括多个接收线圈单元，参见图4，所述装置包括：采样点集合生成模块11、空间编码梯度生成模块12、数据采集模块13、数据转换模块14和图像重建模块15。
采样点集合生成模块11，被配置为获得采样点集合；其中，所述采样点集合包括预设数量的按照随机时序排列的相位编码平面内笛卡尔坐标系下的采样点；
空间编码梯度生成模块12，被配置为根据所述采样点集合和预先设定的用于采集磁共振信号的采样轨迹生成空间编码梯度；
数据采集模块13，被配置为基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，对非笛卡尔坐标系下且位于k空间中心区域的原始导航数据和笛卡尔坐标系下且位于k空间外周的成像数据进行共同采集；
数据转换模块14，被配置为将所述原始导航数据转化为笛卡尔坐标系下的转换导航数据；
图像重建模块15，被配置为对所述转换导航数据和所述成像数据进行压缩感知重建，得到三维动态磁共振图像。
在一可能的实现方式中，所述采样轨迹为蝴蝶型，是基于蝴蝶型导航技术设置的采样轨迹。
在一可能的实现方式中，采样点集合生成模块11被配置为：
将相位编码平面平分为四个象限；
对于每一所述象限，对所述象限内笛卡尔坐标系下的采样点进行随机排序，将所述象限内按照随机时序排列的预设数量的采样点，作为所述象限对应的采样点子集合；
将所述四个象限对应的采样点子集合进行组合，得到所述采样点集合。
在一可能的实现方式中，数据采集模块13被配置为：
对于每一所述接收线圈单元，基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，通过所述接收线圈单元对被检体的成像区域进行数据采样，共同采集非笛卡尔坐标系下的原始导航数据和笛卡尔坐标系下的采样点对应的成像数据，并填充到一条经过k空间中心的k空间线，所述原始导航数据填充在k空间中心区域，所述成像数据填充在k空间外周；
其中，三维动态磁共振图像包括多个时间帧对应的磁共振图像；
每一所述时间帧内进行预设轮磁共振信号采集，每一轮所述磁共振信号采集包括预设次磁共振信号采集，每一次磁共振信号采集均在相位编码平面内采集一个采样点，每一次磁共振信号采集填充一条所述k空间线。
在一可能的实现方式中，在每一轮磁共振信号采集中，分别对每一个所述象限中的至少一个采样点进行数据采集，采集的同一象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影相同，各个所述象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影相互垂直。
在一可能的实现方式中，如图5所示，上述图像重建模块15包括：
时间域基矩阵确定子模块151，被配置为根据所述转换导航数据确定时间域基矩阵；
敏感度谱数据获取子模块152，被配置为获取每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据，所述敏感度谱数据是根据预扫描时接收线圈单元采集的图像数据确定的；
空间域基矩阵确定子模块153，被配置为根据所述时间域基矩阵、所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据以及所述成像数据，确定空间域基矩阵；
动态图像确定子模块154，被配置为将所述空间域基矩阵与所述时间域基矩阵进行乘法运算，得到所述三维动态磁共振图像。
在一可能的实现方式中，每一所述接收线圈单元对应一个通道，上述空间域基矩阵确定子模块153被配置为：
根据所述时间域基矩阵、所述敏感度分布图以及所述成像数据，采用第一公式确定空间域基矩阵；
其中，第一公式为：
其中，
上述装置中各个单元的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本申请方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述任意可能的实现方式中的磁共振成像方法的步骤。
可选地，存储介质可以是非临时性计算机可读存储介质，例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
基于同一发明构思，参见图6，本申请实施例还提供了一种医疗设备，包括存储器71(例如非易失性存储器)、处理器72及存储在存储器71上并可在处理器72上运行的计算机程序，处理器72执行所述程序时实现上述任意可能的实现方式中的磁共振成像方法的步骤。该医疗设备例如可以为mri系统。
如图6所示，该医疗设备一般还可以包括：内存73、网络接口74、以及内部总线75。除了这些部件外，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。
需要指出的是，上述磁共振成像装置可以通过软件实现，其作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在的医疗设备的处理器72将非易失性存储器中存储的计算机程序指令读取到内存73中运行形成的。
本说明书中描述的主题及功能操作的实施例可以在以下中实现：数字电子电路、有形体现的计算机软件或固件、包括本说明书中公开的结构及其结构性等同物的计算机硬件、或者它们中的一个或多个的组合。本说明书中描述的主题的实施例可以实现为一个或多个计算机程序，即编码在有形非暂时性程序载体上以被数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作的计算机程序指令中的一个或多个模块。可替代地或附加地，程序指令可以被编码在人工生成的传播信号上，例如机器生成的电、光或电磁信号，该信号被生成以将信息编码并传输到合适的接收机装置以由数据处理装置执行。计算机存储介质可以是机器可读存储设备、机器可读存储基板、随机或串行存取存储器设备、或它们中的一个或多个的组合。
本说明书中描述的处理及逻辑流程可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程计算机执行，以通过根据输入数据进行操作并生成输出来执行相应的功能。所述处理及逻辑流程还可以由专用逻辑电路—例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)来执行，并且装置也可以实现为专用逻辑电路。
适合用于执行计算机程序的计算机包括，例如通用和/或专用微处理器，或任何其他类型的中央处理单元。通常，中央处理单元将从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。计算机的基本组件包括用于实施或执行指令的中央处理单元以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备，例如磁盘、磁光盘或光盘等，或者计算机将可操作地与此大容量存储设备耦接以从其接收数据或向其传送数据，抑或两种情况兼而有之。然而，计算机不是必须具有这样的设备。此外，计算机可以嵌入在另一设备中，例如移动电话、个人数字助理(pda)、移动音频或视频播放器、游戏操纵台、全球定位系统(gps)接收机、或例如通用串行总线(usb)闪存驱动器的便携式存储设备，仅举几例。
适合于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、媒介和存储器设备，例如包括半导体存储器设备(例如eprom、eeprom和闪存设备)、磁盘(例如内部硬盘或可移动盘)、磁光盘以及cdrom和dvd-rom盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
虽然本说明书包含许多具体实施细节，但是这些不应被解释为限制任何发明的范围或所要求保护的范围，而是主要用于描述特定发明的具体实施例的特征。本说明书内在多个实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中被组合实施。另一方面，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或以任何合适的子组合来实施。此外，虽然特征可以如上所述在某些组合中起作用并且甚至最初如此要求保护，但是来自所要求保护的组合中的一个或多个特征在一些情况下可以从该组合中去除，并且所要求保护的组合可以指向子组合或子组合的变型。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求这些操作以所示的特定顺序执行或顺次执行、或者要求所有例示的操作被执行，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施例中均需要这样的分离，并且应当理解，所描述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个软件产品中，或者封装成多个软件产品。
由此，主题的特定实施例已被描述。其他实施例在所附权利要求书的范围以内。在某些情况下，权利要求书中记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍实现期望的结果。此外，附图中描绘的处理并非必需所示的特定顺序或顺次顺序，以实现期望的结果。在某些实现中，多任务和并行处理可能是有利的。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。
1.一种磁共振成像方法，其特征在于，所述方法用于磁共振成像系统中，所述磁共振成像系统包括相控阵线圈，所述相控阵线圈包括多个接收线圈单元，所述方法包括：
获得采样点集合；其中，所述采样点集合包括预设数量的按照随机时序排列的相位编码平面内笛卡尔坐标系下的采样点；
根据所述采样点集合和预先设定的用于采集磁共振信号的采样轨迹生成空间编码梯度；
基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，对非笛卡尔坐标系下且位于k空间中心区域的原始导航数据和笛卡尔坐标系下且位于k空间外周的成像数据进行共同采集；
将所述原始导航数据转化为笛卡尔坐标系下的转换导航数据；
对所述转换导航数据和所述成像数据进行压缩感知重建，得到三维动态磁共振图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，对非笛卡尔坐标系下且位于k空间中心区域的原始导航数据和笛卡尔坐标系下且位于k空间外周的成像数据进行共同采集，包括：
对于每一所述接收线圈单元，基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，通过所述接收线圈单元对被检体的成像区域进行数据采样，共同采集非笛卡尔坐标系下的原始导航数据和笛卡尔坐标系下的采样点对应的成像数据，并填充到一条经过k空间中心的k空间线，所述原始导航数据填充在k空间中心区域，所述成像数据填充在k空间外周；
其中，所述三维动态磁共振图像包括多个时间帧对应的磁共振图像；
每一所述时间帧内进行预设轮磁共振信号采集，每一轮所述磁共振信号采集包括预设次磁共振信号采集，每一次磁共振信号采集均在相位编码平面内采集一个采样点，每一次磁共振信号采集填充一条所述k空间线。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述采样轨迹为蝴蝶型，是基于蝴蝶型导航技术设置的采样轨迹。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获得采样点集合，包括：
将相位编码平面平分为四个象限；
对于每一所述象限，对所述象限内笛卡尔坐标系下的采样点进行随机排序，将所述象限内按照随机时序排列的预设数量的采样点，作为所述象限对应的采样点子集合；
将所述四个象限对应的采样点子集合进行组合，得到所述采样点集合。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在每一轮磁共振信号采集中，分别对每一个所述象限中的至少一个采样点进行数据采集，采集的同一象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影相同，各个所述象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影相互垂直。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述转换导航数据和所述成像数据进行压缩感知重建，得到三维动态磁共振图像，包括：
根据所述转换导航数据确定时间域基矩阵；
获取每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据，所述敏感度谱数据是根据预扫描时接收线圈单元采集的图像数据确定的；
根据所述时间域基矩阵、所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据以及所述成像数据，确定空间域基矩阵；
将所述空间域基矩阵与所述时间域基矩阵进行矩阵乘法运算，得到所述三维动态磁共振图像。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，每一所述接收线圈单元对应一个通道，所述根据所述时间域基矩阵、所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据以及所述成像数据，确定空间域基矩阵，包括：
根据所述时间域基矩阵、所述敏感度分布图以及所述成像数据，采用第一公式确定空间域基矩阵；
其中，第一公式为：
其中，
8.一种磁共振成像装置，其特征在于，所述装置用于磁共振成像系统中，所述磁共振成像系统包括相控阵线圈，所述相控阵线圈包括多个接收线圈单元，所述装置包括：
采样点集合生成模块，被配置为获得采样点集合；其中，所述采样点集合包括预设数量的按照随机时序排列的相位编码平面内笛卡尔坐标系下的采样点；
空间编码梯度生成模块，被配置为根据所述采样点集合和预先设定的用于采集磁共振信号的采样轨迹生成空间编码梯度；
数据采集模块，被配置为基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，对非笛卡尔坐标系下且位于k空间中心区域的原始导航数据和笛卡尔坐标系下且位于k空间外周的成像数据进行共同采集；
数据转换模块，被配置为将所述原始导航数据转化为笛卡尔坐标系下的转换导航数据；
图像重建模块，被配置为对所述转换导航数据和所述成像数据进行压缩感知重建，得到三维动态磁共振图像。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述数据采集模块被配置为：
对于每一所述接收线圈单元，基于所述空间编码梯度，在每一个重复时间内，通过所述接收线圈单元对被检体的成像区域进行数据采样，共同采集非笛卡尔坐标系下的原始导航数据和笛卡尔坐标系下的采样点对应的成像数据，并填充到一条经过k空间中心的k空间线，所述原始导航数据填充在k空间中心区域，所述成像数据填充在k空间外周；
其中，所述三维动态磁共振图像包括多个时间帧对应的磁共振图像；
每一所述时间帧内进行预设轮磁共振信号采集，每一轮所述磁共振信号采集包括预设次磁共振信号采集，每一次磁共振信号采集均在相位编码平面内采集一个采样点，每一次磁共振信号采集填充一条所述k空间线。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述采样轨迹为蝴蝶型，是基于蝴蝶型导航技术设置的采样轨迹。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述采样点集合生成模块被配置为：
将相位编码平面平分为四个象限；
对于每一所述象限，对所述象限内笛卡尔坐标系下的采样点进行随机排序，将所述象限内按照随机时序排列的预设数量的采样点，作为所述象限对应的采样点子集合；
将所述四个象限对应的采样点子集合进行组合，得到所述采样点集合。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，在每一轮磁共振信号采集中，分别对每一个所述象限中的至少一个采样点进行数据采集，采集的同一象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影相同，各个所述象限对应的原始导航数据在相位编码平面内的投影相互垂直。
13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，图像重建模块包括：
时间域基矩阵确定子模块，被配置为根据所述转换导航数据确定时间域基矩阵；
敏感度谱数据获取子模块，被配置为获取每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据，所述敏感度谱数据是根据预扫描时接收线圈单元采集的图像数据确定的；
空间域基矩阵确定子模块，被配置为根据所述时间域基矩阵、所述每个所述接收线圈单元的敏感度谱数据以及所述成像数据，确定空间域基矩阵；
动态图像确定子模块，被配置为将所述空间域基矩阵与所述时间域基矩阵进行矩阵乘法运算，得到所述三维动态磁共振图像。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，每一所述接收线圈单元对应一个通道，所述空间域基矩阵确定子模块被配置为：
根据所述时间域基矩阵、所述敏感度分布图以及所述成像数据，采用第一公式确定空间域基矩阵；
其中，第一公式为：
其中，
15.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
16.一种医疗设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
技术总结