技术领域
[0001] 本
发明涉及磁共振弹性成像（Magnetic Resonance Elastography，MRE）技术，特别是涉及磁共振弹性成像的弹性重建修正方法和系统。
背景技术
[0002] 弹性重建
算法是磁共振弹性成像（MRE）过程中最重要的一个环节，决定了MRE图像的空间
分辨率和弹性测量准确性。
[0003] 目前，MRE弹性重建算法的研究主要围绕求解Helmholtz算法展开。假设剪切波在各向同性的无限大介质中传播，并忽略纵波的影响，则粒子运动满足Helmholtz方程其中U为粒子位移，ρ为介质
密度，ω为激励的
角频率，μ
剪切模量。
[0004] 同时还有一些其它方法，例如局部频率估计法(local frequency estimation，LFE)、直接求逆法(Directly Inversion，DI)、匹配
滤波器法(Matched Filter，MF)、
相位梯度法(Phase Gradient，PG)、有限元
迭代方法(FEM)等，然而上述MRE弹性重建算法均存在一个问题：算法中均假设剪切波在无限大介质内传播。但实际上，由于受边界影响，剪切波出现反射和折射，MRE捕捉到的是夹杂了反射波和反射波等多个波
叠加的结果，这与假设条件是相悖的，尤其当成像物体的空间维度接近或小于剪切波
波长时，LFE、DI和PG方法计算出的弹性值会明显小于实际值，存在误差。
发明内容
[0005] 基于此，有必要针对上述问题，提供一种准确性较高的磁共振弹性成像的弹性重建修正方法。
[0006] 此外，还用必要提供一种准确性较高的磁共振弹性成像的弹性重建修正系统。
[0007] 一种磁共振弹性成像的弹性重建修正方法，包括如下步骤：获取成像对象所产生的剪切波；所述成像对象与所述剪切波的波长进行比较，当所述成像对象与所述剪切波的波长在一个数量级时，把所述剪切波引入高阶项并对运动方程进行修正，计算得到目标函数，所述目标函数为：
[0008] 其中γ为修正系数，μ为
拉梅常数，ρ为介质密度，ω为激励的角频率，U为介质位移矢量。
[0009] 在其中一个
实施例中，还包括：所述成像对象大于三倍所述剪切波的波长时，所述剪切波包括入射波和反射波：
[0010] 所述入射波方程为：
[0011] 所述反射波方程为：
[0012] 其中 分别为r和k方向的入射波， 与入射波的 以边界为
中轴呈镜面对称关系的反射波， 分别为入射波和反射波的质点平衡
位置， 分别为入射波和反射波的振幅，ω为激励的角频率，t为时间；
[0013] 通过滤波器进行滤除，所述滤波器的滤波定义为：
[0014] Q(ω)＝R(ω)Dk(ω)，
[0015] 其中Q(ω)为方向滤波器，R(ω)为滤波器的频率响应函数，Dk(ω)为滤波器的方向响应函数，ω为角频率，ωc为滤波器截止频率，n为滤波器级数，为滤波器方向，为自定义的方向矢量。
[0016] 在其中一个实施例中，所述滤波器的方向是所述反射波的方向，所述滤波器滤除的是所述反射波。
[0017] 在其中一个实施例中，对所述滤波器的滤波定义进行参数选择，所述参数为R(ω)和Dk(ω)，所述参数选择采用线性搜索方法为：考察其中一参数对重建
质量的影响，选择其中一参数为调整参数，固定另一参数为固定参数；绘制图像质量随所述调整参数变化的曲线；选择与金标准误差最小的所述调整参数作为最合适的参数；所述金标准为预先设置获取的准确参考值。
[0018] 在其中一个实施例中，所述参数选择采用线性搜索方法还包括：把所述调整参数设定为新的固定参数，把所述固定参数设定为新的调整参数；返回所述绘制图像质量随所述调整参数变化的曲线的步骤。
[0019] 另外，还有必要提供一种磁共振弹性成像的弹性重建修正系统，包括：剪切波获取模
块，用于获取成像对象所产生的剪切波；比较模块，用于把所述成像对象与所述剪切波的波长进行比较；第一选择模块，当所述成像对象与所述剪切波的波长在一个数量级时，把所述剪切波引入高阶项并对运动方程进行修正，计算得到目标函数。
[0020] 在其中一个实施例中，还包括：第二选择模块，当所述成像对象大于三倍所述剪切波的波长时，所述剪切波包括入射波和反射波；滤波器，用于对所述剪切波进行滤除。
[0021] 在其中一个实施例中，所述滤波器的方向是所述反射波的方向，所述滤波器滤除的是所述反射波。
[0022] 在其中一个实施例中，所述滤波器包括：参数选择单元，用于考察其中一参数对重建质量的影响，选择其中一参数为调整参数，固定另一参数为固定参数；图像绘制单元，用于绘制图像质量随所述调整参数变化的曲线；比较单元，用于选择与金标准误差最小的所述调整参数作为最合适的参数；所述金标准为预先设置获取的准确参考值。
[0023] 在其中一个实施例中，所述滤波器还包括：互换单元，把所述调整参数设定为新的固定参数，把所述固定参数设定为新的调整参数；返回单元，返回所述图像绘制单元。
[0024] 采用本
申请的磁共振弹性成像的弹性重建修正方法和系统，通过获取成像对象所产生的剪切波，把该剪切波的波长与成像对象的大小进行比较，然后采用目标函数算法，可较准确的进行弹性重建。
附图说明
[0025] 图1为一个实施例中的磁共振弹性成像的弹性重建修正方法的
流程图；
[0026] 图2为另一个实施例中的磁共振弹性成像的弹性重建修正方法的流程图；
[0027] 图3为一个实施例中的参数选择采用线性搜索方法的流程图；
[0028] 图4为另一个实施例中的参数选择采用线性搜索方法的流程图；
[0029] 图5为一个实施例中的磁共振弹性成像的弹性重建修正系统的逻辑
框图；
[0030] 图6为另一个实施例中的磁共振弹性成像的弹性重建修正系统的逻辑框图；
[0031] 图7为一个实施例中的滤波器的逻辑框图；
[0032] 图8为另一个实施例中的滤波器的逻辑框图。
具体实施方式
[0033] 在重建算法中，成像对象收到外界的激励产生剪切波，然而在成像对象的边界会产生反射波等，所采集到的是剪切波、发射波等叠加结果。一般地，成像对象的边界有三种情况，分别是：刚性边界、自由边界和弹性约束边界。在刚性边界条件：反射没有
波形的变化，入射的剪切波（纵波）仅产生一个反射的剪切波（纵波）；在自由边界条件：反射波与入射角的泊松比相关；在弹性约束边界条件：反射波和入射角有关，还依赖于边界的
刚度和入射波的波长。
[0034] 如图1所示，在一个实施例中，在本申请的磁共振弹性成像的弹性重建修正方法中，包括如下步骤：
[0035] 步骤S10：获取成像对象所产生的剪切波。在弹性成像的过程中，通过激励装置对成像对象或体表产生剪切波，该剪切波的频率、波长可以通过激励装置进行调整。此时，受激励的成像对象产生剪切波，该成像对象所产生的剪切波的频率、波长等根据成像对象的硬度等不同而不同，而该剪切波的信息能够反映成像对象的弹性信息。对于成像对象，可以是肝脏、心脏等器官。
[0036] 步骤S20：成像对象与剪切波的波长进行比较，当成像对象与剪切波的波长在一个数量级时，把剪切波引入高阶项并对运动方程进行修正，计算得到目标函数。具体地，对于成像对象而言，成像对象的大小与剪切波的波长相当，即对于成像对象的边界可以视为没有产生反射波，则可以采用该目标函数计算。
[0037] 目标函数为：
[0038] 其中γ为修正系数，μ为拉梅常数，ρ为介质密度，ω为激励的角频率，U为介质位移矢量。
[0039] 通过获取成像对象所产生的剪切波，把该剪切波的波长与成像对象的大小进行比较，采用本方案的目标函数算法，可较准确的进行弹性重建。
[0040] 在一实施例中，参阅附图2，磁共振弹性成像的弹性重建修正方法还包括：步骤S30：成像对象大于三倍剪切波的波长时，或者说成像对象的大小远大于剪切波的波长时，成像对象所产生的剪切波主要包括入射波和反射波，此时：
[0041] 入射波方程为：
[0042] 反射波方程为：
[0043] 其中 分别为r和k方向的入射波， 与入射波的 以边界为中轴呈镜面对称关系的反射波， 分别为入射波和反射波的质点平衡位置， 分别为入射波和反射波的振幅，ω为激励的角频率，t为时间。
[0044] 步骤S40：通过滤波器进行滤除，滤波器的滤波定义为：
[0045] Q(ω)＝R(ω)Dk(ω)，
[0046] 其中Q(ω)为方向滤波器，R(ω)为滤波器的频率响应函数，Dk(ω)为滤波器的方向响应函数，ω为角频率，ωc为滤波器截止频率，n为滤波器级数，为滤波器方向，为自定义的方向矢量。
[0047] 对于滤波器而言，该滤波器为方向滤波器。由于反射波的方向性很强，且滤波器的方向是反射波的方向，故通过方向滤波器滤除反射波，可进一步的减少重建误差。
[0048] 结合附图3，进一步地，对于滤波器的滤波定义进行参数选择，该参数为R(ω)和Dk(ω)，参数选择采用线性搜索方法，具体为：
[0049] S41：考察其中一参数对重建质量的影响，选择其中一参数为调整参数，固定另一参数为固定参数。具体地，可以选择参数R(ω)或Dk(ω)其中的一个座位调整参数，然后固定另外一个。
[0050] S42：绘制图像质量随调整参数变化的曲线。具体地，不断的线性变化调整参数，并获得调整参数变化的曲线。
[0051] S43：选择与金标准误差最小的调整参数作为最合适的参数；金标准为预先设置获取的准确参考值。具体地，预先设定参考值，该参考值是真实的值，为金标准。通过图像质量的曲线图与金标准的比较，误差最小的为所最佳的调整参数值。
[0052] 另外，结合附图4，参数选择采用线性搜索方法还包括：
[0053] S44：把调整参数设定为新的固定参数，把固定参数设定为新的调整参数。具体地，互换原调整参数和固定参数为新的调整参数和固定参数，其中新的固定参数为步骤S43中所确定的最佳调整参数，然后以该新的固定参数调整新的调整参数。
[0054] S45：返回绘制图像质量随调整参数变化的曲线的步骤，即返回步骤S42，采用上述相同的方法确定新的调整参数。
[0055] 基于上述的磁共振弹性成像的弹性重建修正方法，结合附图5，在一实施例中，提供磁共振弹性成像的弹性重建修正方法系统，包括：
[0056] 剪切波获取模块10，用于获取成像对象所产生的剪切波。具体的，受激励的成像对象产生的剪切波，该剪切波被剪切波获取模块10获取到。
[0057] 比较模块20，用于把成像对象与剪切波的波长进行比较。
[0058] 第一选择模块30，当成像对象与剪切波的波长在一个数量级时，把剪切波引入高阶项并对运动方程进行修正，计算得到目标函数。具体地，对于成像对象而言，成像对象的大小与剪切波的波长相当，即对于成像对象的边界可以视为没有产生反射波，则可以采用该目标函数计算。
[0059] 目标函数为：
[0060] 其中γ为修正系数，μ为拉梅常数，ρ为介质密度，ω为激励的角频率，U为介质位移矢量。
[0061] 通过获取成像对象所产生的剪切波，把该剪切波的波长与成像对象的大小进行比较，采用本方案的目标函数算法，可较准确的进行弹性重建。
[0062] 结合附图6，在一实施例中，磁共振弹性成像的弹性重建修正方法系统，还包括：
[0063] 第二选择模块40，当成像对象大于三倍剪切波的波长时，剪切波包括入射波和反射波。具体地，对于成像对象的大小远大于剪切波的波长时，成像对象所产生的剪切波主要包括入射波和反射波，此时：
[0064] 入射波方程为：
[0065] 反射波方程为：
[0066] 其中 分别为r和k方向的入射波， 与入射波的 以边界为中轴呈镜面对称关系的反射波， 分别为入射波和反射波的质点平衡位置， 分别为入射波和反射波的振幅，ω为激励的角频率，t为时间。
[0067] 滤波器50，用于对剪切波进行滤除。滤波器50的滤波定义为：
[0068] Q(ω)＝R(ω)Dk(ω)，
[0069] 其中Q(ω)为方向滤波器，R(ω)为滤波器的频率响应函数，Dk(ω)为滤波器的方向响应函数，ω为角频率，ωc为滤波器截止频率，n为滤波器级数，为滤波器方向，为自定义的方向矢量。
[0070] 对于滤波器而言，该滤波器为方向滤波器。由于反射波的方向性很强，且滤波器的方向是反射波的方向，故通过方向滤波器滤除反射波，可进一步的减少重建误差。
[0071] 结合附图7，进一步地，对于滤波器50的滤波定义进行参数选择，该参数为R(ω)和Dk(ω)，滤波器50包括：
[0072] 参数选择单元51，用于考察其中一参数对重建质量的影响，选择其中一参数为调整参数，固定另一参数为固定参数。具体地，可以选择参数R(ω)或Dk(ω)其中的一个座位调整参数，然后固定另外一个。
[0073] 图像绘制单元52，用于绘制图像质量随调整参数变化的曲线。具体地，不断的线性变化调整参数，并获得调整参数变化的曲线。
[0074] 比较单元53，用于选择与金标准误差最小的调整参数作为最合适的参数；金标准为预先设置获取的准确参考值。具体地，预先设定参考值，该参考值是真实的值，为金标准。通过图像质量的曲线图与金标准的比较，误差最小的为所最佳的调整参数值。
[0075] 另外，结合附图8，滤波器50还包括：
[0076] 互换单元54，把调整参数设定为新的固定参数，把固定参数设定为新的调整参数。具体地，互换原调整参数和固定参数为新的调整参数和固定参数，其中新的固定参数为比较单元53中所确定的最佳调整参数，然后以该新的固定参数调整新的调整参数。
[0077] 返回单元55，返回图像绘制单元52。
[0078] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明
专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
