技术领域本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是磁共振成像系统的K空间数据采集方法。
背景技术：
磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)是利用磁共振现象进行成像的一种技术。磁共振现象的原理主要包括：包含单数质子的原子核，例如人体内广泛存在的氢原子核，其质子具有自旋运动，犹如一个小磁体，并且这些小磁体的自旋轴没有一定的规律，如果施加外在磁场，这些小磁体将按外在磁场的磁力线重新排列，具体为在平行于或反平行于外在磁场磁力线的两个方向排列，将上述平行于外在磁场磁力线的方向称为正纵向轴，将上述反平行于外在磁场磁力线的方向称为负纵向轴；原子核只具有纵向磁化分量，该纵向磁化分量既具有方向又具有幅度。用特定频率的射频(RadioFrequency，RF)脉冲激发处于外在磁场中的原子核，使这些原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴，产生共振，这就是磁共振现象。上述被激发的原子核的自旋轴偏离正纵向轴或负纵向轴之后，该原子核就具有了横向磁化分量。停止发射射频脉冲后，被激发的原子核发射回波信号，将吸收的能量逐步以电磁波的形式释放出来，其相位和能级都恢复到激发前的状态，将原子核发射的回波信号经过空间编码等进一步处理即可重建图像。回波平面成像(EchoPlanarImaging，EPI)方法是一种存在几何失真的快速磁共振(MR)成像方法。弥散加权成像(DiffusionWeightedImaging，DWI)等具有短测量时间的应用，额外的时间不能忽略，具体而言，弥散加权成像基于回波平面成像(EchoPlanarImaging，EPI)方法(一种快速磁共振成像方法)。配合扩散加权-回波平面成像(DW-EPI)方法中，时常使用部分K空间采集技术来减少回波时间(EchoTime，TE)并且改良信噪比(SignalNoiseRatio，SNR)。实际上，通过在相位编码方向上采集稍微超过完整的K空间数据的一半，扫描时间可以减少两倍。最简单且常用的方法为在给K空间的未取样部分填零的情况下重构部分K空间数据集，也称为直接填零重建。然而，这种方法将会降低图像分辨率并且导致在相位编码方向上明显的模糊，有时还将造成归因于数据截断的吉布斯(Gibbs)环状效应。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种磁共振成像系统的K空间数据采集方法，包括：采集步骤，在磁共振成像系统的正向相位编码梯度下进行上半部分K空间数据采集从而得到一第一部分K空间数据，在磁共振成像系统的反向相位编码梯度下进行下半部分K空间数据采集从而得到一第二部分K空间数据；合并步骤，将所述第一部分K空间数据和所述第二部分K空间数据合并成一完全K空间数据，其中，所述第一部分K空间数据和所述第二K空间数据分别占所述完全K空间数据的至少一半。优选地，所述合并步骤包括：将所述第一部分K空间数据相应填充至所述第二部分K空间数据相对于所述完全K空间数据的补集从而合并成所述完全K空间；或将所述第二部分K空间数据相应填充至所述第一部分K空间数据相对于所述完全K空间数据的补集从而合并成所述完全K空间。优选地，所述第一部分K空间数据和所述第二K空间数据分别占所述完全K空间数据的多于一半，其中，在所述第一部分K空间数据和所述第二K空间数据的重叠区域，所述第一部分K空间数据包括一第一重叠K空间数据，所述第二部分K空间数据包括一第二重叠K空间数据。优选地，所述合并步骤包括：将所述第一重叠K空间数据和所述第二重叠K空间数据加权平均得到一加权平均重叠K空间数据；将所述加权平均重叠K空间数据填充至所述重叠区域。本发明还提供一种磁共振成像方法，包括如上任一所述的K空间数据采集方法。本发明还提供一种磁共振成像方法，包括如权利要求3-4中任一项所述的K空间数据采集方法。优选地，在所述合并步骤之前，所述磁共振成像方法还包括：利用所述第一重叠K空间数据和所述第二重叠K空间数据对所述第一部分K空间数据和第二部分K空间数据进行相位校正。优选地，在所述合并步骤之前，所述磁共振成像方法还包括：对所述第一部分K空间数据和第二部分K空间数据进行失真校正。优选地，还包括，应用一回波平面成像方法。本发明还提供一种磁共振成像系统的K空间数据采集装置，包括：一采集单元，用于在磁共振成像系统的正向相位编码梯度下进行上半部分K空间数据采集从而得到一第一部分K空间数据，并且在磁共振成像系统的反向相位编码梯度下进行下半部分K空间数据采集从而得到一第二部分K空间数据；以及一合并单元，用于将所述第一部分K空间数据和所述第二部分K空间数据合并成一完全K空间数据，其中，所述第一部分K空间数据和所述第二K空间数据分别占所述完全K空间数据的至少一半。优选地，所述合并单元，还用于：将所述第一部分K空间数据填充至所述第二部分K空间数据相对于所述完全K空间数据的补集从而合并成所述完全K空间；或将所述第二部分K空间数据填充至所述第一部分K空间数据相对于所述完全K空间数据的补集从而合并成所述完全K空间。优选地，所述第一部分K空间数据和所述第二K空间数据分别占所述完全K空间数据的多于一半，其中，在所述第一部分K空间数据和所述第二K空间数据的重叠区域，所述第一部分K空间数据包括一第一重叠K空间数据，所述第二部分K空间数据包括一第二重叠K空间数据。优选地，所述合并单元，还用于：将所述第一重叠K空间数据和所述第二重叠K空间数据加权平均得到一加权平均重叠K空间数据；将所述加权平均重叠K空间数据填充至所述重叠区域。本发明还提供一种磁共振成像系统，包括如权利要求10-11任一所述的K空间数据采集装置。本发明还提供一种磁共振成像系统，包括如权利要求12-13任一所述的K空间数据采集装置。优选地，还包括：一相位校正单元，用于利用所述第一重叠K空间数据和所述第二重叠K空间数据对所述第一部分K空间数据和第二部分K空间数据进行相位校正。优选地，还包括：一失真校正单元，对所述第一部分K空间数据和第二部分K空间数据进行失真校正。优选地，还包括，一应用单元，用于应用一回波平面成像方法。从上述方案中可以看出，根据本发明的具体实施例的磁共振成像系统的K空间数据采集方法用正向和反向相位编码梯度采集K空间数据两次，在失真和相位校正之后，遗漏数据可以互相恢复；根据本发明的具体实施例的磁共振成像方法本身能够失真校正，因为未失真图像在两个相对失真图像之间的中间位置；平均维度用于标记逆向采集以集成扫描程序并且促进ICE重建，其中没有必要重复整个标准采集协议；最后，根据本发明的具体实施例的磁共振成像系统的K空间数据采集方法可以广泛用于EPI序列来改进模糊和失真问题，它们是EPI中的主要伪影，从而使图像质量明显提高并且有利于后续诊断。附图说明下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：图1是根据本发明的具体实施例的磁共振成像系统的K空间数据采集方法的步骤图。图2是根据本发明的具体实施例的磁共振成像系统的K空间数据采集方法的示意图。图3是根据本发明的具体实施例的磁共振成像方法的步骤图。图4是根据本发明的具体实施例的磁共振成像方法的示意图。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举具体实施例对本发明进一步详细说明。就提高图像分辨率而言，最好用非零值填充K空间中的未取样区域。存在几种不同的填充方法，所述填充方法基于共轭合成方法，如相位校正和共轭合成(PCCS)方法、零差重建和迭代算(POCS)法以及迭代部分K空间数据法。但是，PCCS方法会降低图像的幅度；当图像相位快速变化时，POCS法会产生鬼影。迭代部分K空间方法效果良好，但它至少需要四次迭代以收敛数据从而计算复杂性升高。此外，上述方法将有限的空间分辨率图像用于相位校正和相位补偿，因此由于不充分的相位补偿，可能丢失一些信号。举例而言，血管过小无法分辨并且靠近空气组织界限的信号可能因快速的相位变换而减少。根据本发明的具体实施例的磁共振成像系统的磁场不均匀性值方法的核心在于，利用K空间拼接方法来提高图像分辨率同时保持较高信噪比；此外，利用两个K空间数据经过傅立叶变换还可以有效地校正几何失真。同时，在根据本发明的具体实施例的K空间数据采集方法中，K空间完全由非零值填充有非零值，图像质量不受损失并且无须大量计算。为了避免自直接填零重建的问题，根据本发明的具体实施例的K空间数据采集方法用非零值填充K空间的未取样部分。图1是根据本发明的具体实施例的磁共振成像系统的K空间数据采集方法的步骤图。如图1所示，根据本发明的具体实施例的磁共振成像系统的K空间数据采集方法，包括：步骤101，在磁共振成像系统的正向相位编码梯度下进行上半部分K空间数据采集从而得到一第一部分K空间数据，在磁共振成像系统的反向相位编码梯度下进行下半部分K空间数据采集从而得到一第二部分K空间数据；步骤102，将所述第一部分K空间数据和所述第二部分K空间数据合并成一完全K空间数据，其中，所述第一部分K空间数据和所述第二K空间数据分别占所述完全K空间数据的至少一半。图2是根据本发明的具体实施例的磁共振成像系统的K空间数据采集方法的示意图。具体而言，磁共振成像系统进行正向相位编码梯度和反向相位编码梯度的双重发射采集，如图2所示，在磁共振成像系统的正向相位编码梯度下进行上半部分K空间数据采集从而得到一第一部分K空间数据201，在磁共振成像系统的反向相位编码梯度下进行下半部分K空间数据采集从而得到一第二部分K空间数据202；进而将所述第一部分K空间数据201和所述第二部分K空间数据202合并成一完全K空间数据203，如图2所示，所述第一部分K空间数据201和所述第二K空间数据202分别占所述完全K空间数据203的一半或一半以上。步骤102包括多种实现方式，具体而言，实现方式之一包括：将所述第一部分K空间数据201相应填充至所述第二部分K空间数据202相对于所述完全K空间数据的补集从而合并成所述完全K空间203(也就是将第一部分K空间数据201全部相应填充至K空间，剩余的K空间需要填充，因此将第二部分K空间数据202相应填充至剩余的K空间)；或将所述第二部分K空间数据202相应填充至所述第一部分K空间数据201相对于所述完全K空间数据的补集从而合并成所述完全K空间203(也就是将第二部分K空间数据202全部相应填充至K空间，剩余的K空间需要填充，因此将第一部分K空间数据201部分相应填充至剩余的K空间)。实现方式之二包括：如图2所示，所述第一部分K空间数据201和所述第二K空间数据202分别占所述完全K空间数据的多于一半，其中，在所述第一部分K空间数据201和所述第二K空间数据201的重叠区域204，所述第一部分K空间数据201包括一第一重叠K空间数据2041，所述第二部分K空间数据202包括一第二重叠K空间数据2042。具体而言，将所述第一重叠K空间数据2041和所述第二重叠K空间数据2042加权平均得到一加权平均重叠K空间数据；将所述加权平均重叠K空间数据填充至所述重叠区域204。图3是根据本发明的具体实施例的磁共振成像方法的步骤图。如图3所示，根据本发明的具体实施例的磁共振成像方法包括：步骤301，进行磁共振成像序列扫描；步骤302，采集K空间数据；步骤303，利用K空间数据成像。其中，步骤302可以利用根据本发明的具体实施例的K空间数据采集方法进行。具体而言，以DW-EPI方法为例，由于EPI在相位编码方向上有效带宽较小，所以EPI对磁共振成像系统的主磁场B0的不均匀性极其敏感，因此需要对主磁场B0的不均匀性产生的失真进行校正。根据与相位编码的极性有关的偏共振的极性，主磁场B0的不均匀性产生的失真表现为在所采集的图像中沿相位编码方向的局部拉伸或压缩。图4是根据本发明的具体实施例的磁共振成像方法的示意图。如图4所示，第一部分K空间数据201是正向相位编码极性扫描得到的K空间数据(在磁共振成像系统的正向相位编码梯度下进行上半部分K空间数据采集从而得到一第一部分K空间数据201)，第二部分K空间数据202是反向相位编码极性扫描得到的K空间数据(在磁共振成像系统的反向相位编码梯度下进行下半部分K空间数据采集从而得到一第二部分K空间数据202)。对第一部分K空间数据201和第二部分K空间数据202进行傅立叶逆变换分别得到第一失真图像401和第二失真图像402。如图4所示，第一失真图像401和第二失真图像402的空间失真相反，即相反的相位编码梯度将会导致图像在相位编码方向上相反的失真，如在正向梯度的图像中如果有局部信号拉伸的失真，那么在反向梯度的图像中对应局部信号压缩的失真。因此，在步骤102之前，即，将所述第一部分K空间数据和所述第二部分K空间数据合并成一完全K空间数据之前，移除第一失真图像401和第二失真图像402之间的失真。具体而言，以DW-EPI方法为例，对第一失真图像401和第二失真图像402进行失真校正。具体方法如下：真实图像空间的坐标为u和v，第一失真图像401和第二失真图像402的空间坐标分别为(x，y)+和(x，y)-则可以表示为式[1]：(x，y)+＝T+(u，v)＝(u，v-d(u，v))(x，y)-＝T-(u，v)＝(u，v+d(u，v))[1]其中，T+(u，v)和T-(u，v)分别是从真实图像空间坐标到第一失真图像401和第二失真图像402的空间坐标的映射关系，d(u，v)是真实图像在相位编码梯度方向上的像素偏移。根据式[1]，得到真实图像的空间坐标u和v以及真实图像在相位编码梯度方向上的像素偏移d(u，v)，进而根据上述三者得到第一校正图像403，即I+(u，v)和第二校正图像404，即I-(u，v)：I+(u,v)=(1-∂d∂v)I+(u,v-d(u,v))]]>I-(u,v)=(1+∂d∂v)I-(u,v+d(u,v))---[2]]]>其中，I+(u，v-d(u，v))和I-(u，v+d(u，v))分别是第一失真图像401和第二失真图像402。对第一校正图像403，即I+(u，v)和第二校正图像404，即I-(u，v)，进行傅立叶变换即可得到经过校正的第一部分K空间数据201’和经过校正的第二K空间数据202’，再对经过校正的第一部分K空间数据201’和经过校正的第二K空间数据202’进行合并即可得到完全K空间数据203。在磁共振成像中，不同激发产生的信号之间存在非线性的相位误差，由此导致严重的图像伪影。以多次激发的弥散加权成像为例，在进行K空间数据合并之前，需要对所述第一部分K空间数据和所述第二部分K空间数据进行相位校正。具体方法如下：所述第一部分K空间数据和所述第二部分K空间数据分别为M1(kx，ky)和M2(kx，ky)，第一重叠K空间数据和第二重叠K空间数据分别为Mo1(kx，ky)，Mo2(kx，ky)。kx和ky是各个K空间数据在K空间的坐标。由于大的相位误差将会加大K空间信号分布的宽度Wx，如式[3]所示，Wx=ΣkyΣkx|Mi(kx,ky)|·|kx-Ωx|---[3]]]>其中Mi是K空间数据的复数表示，Ωx是最大信号强度的K空间数据的kx，选取Wx较小的重叠区域的K空间数据得到的图像作为参考图象。然后，将第一重叠K空间数据Mo1(kx，ky)和第二重叠K空间数据Mo2(kx，ky)填零后傅里叶变换到得到第一重叠图像Mo1(x，y)和第二重叠图像Mo2(x，y)，其中x和y分别是图像域坐标。在填零后傅里叶变换前，需要在ky方向做Hanning滤波从而最小化截断伪影。最后，在本具体实施例中，假设用第一重叠图像Mo1作为参考图象(即，Wx较小的重叠区域的K空间数据得到的图像作为参考图象)，用参考图象Mo1(x，y)的相位来取代对应位置处第二重叠图像Mo2(x，y)的相位，再将第一重叠图像Mo1(x，y)和经校正的第二重叠图像Mo2(x，y)变换到K空间得到经校正的第二重叠K空间数据M’o2(kx，ky)，用经校正的第二重叠K空间数据M’o2的相位来替代第二部分K空间数据M2(kx，ky)的相位，从而使得第一部分K空间数据和第二部分K空间数据有相同的相位差。为了减少回波时间并且提高磁共振图像(尤其是DW-EPI图像)中的信噪比，根据本发明的具体实施例的磁共振成像系统的K空间数据采集方法将相位部分傅立叶(Fourier)(PPF)的因子保守设定成6/8以保证稳固的部分K空间重建。在本发明中，由在部分K空间重建中的填零引起的图像模糊将通过K空间拼接改良同时保持相同或更低的回波时间。在K空间中的覆盖量可以减少至5/8；同时，由磁共振成像系统的主磁场B0不均匀性诱发的失真可以减少；并且使用反向梯度的集成式双重发射采集将促进在ICE中的后续重建。根据本发明的具体实施例的磁共振成像系统的K空间数据采集方法用正向和反向相位编码梯度采集K空间数据两次，在失真和相位校正之后，遗漏数据可以互相恢复；根据本发明的具体实施例的磁共振成像方法本身能够失真校正，因为未失真图像在两个相对失真图像之间的中间位置；平均维度用于标记逆向采集以集成扫描程序并且促进ICE重建，其中没有必要重复整个标准采集协议；最后，根据本发明的具体实施例的磁共振成像系统的K空间数据采集方法可以广泛用于EPI序列来改进模糊和失真问题，它们是EPI中的主要伪影，从而使图像质量明显提高并且有利于后续诊断。以上所述仅为本发明的较佳实施例而己，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。