本技术涉及磁共振成像，更具体地，涉及心脏磁共振成像水脂分离的方法。
背景技术：
1、磁共振成像（magnetic resonance imaging：mri）因为其良好的软组织对比度且无电离辐射而广泛应用于全身各疾病的精准诊疗。临床检查使用的磁共振成像是针对水分子中的氢质子进行成像。脂肪是磁共振成像的主要干扰物质，因为脂肪分子具有和水分子相近的共振频率，但不同的t1、t2弛豫时间，容易在磁共振图像上产生各种伪影，降低图像质量，从而影响疾病诊断。所以在磁共振成像中，经常对脂肪的信号进行压制。然而，对心脏相关疾病而言，脂肪同多种疾病的鉴别诊断息息相关。例如，心肌的脂肪浸润增加了猝死的风险，如果在组织学检查中得到确认，这是诊断心律失常性右室心肌病（arvc）的一个主要标准。因此，使用磁共振的技术将脂肪的信号同常规组织中水的信号进行区分有助于心脏相关疾病的精确诊疗。
2、dixon法是在磁共振成像常用的水脂分离方法。该方法最早由dixon于1984年提出，其基本原理是使用不同回波时间（echo time）的磁共振图像，利用水和脂肪中质子在磁场中的化学位移导致的共振频率差异，分别采集两种物质的同相位(in phase)和反相位(out phase)的回波复数图像，再通过图像重建方法进行水脂分离，分别计算纯水和纯脂肪的图像。
3、常规的dixon水脂分离方法由于采集时间相对较长，多用于肌骨关节等静止器官。对于受呼吸运动影响的器官，例如肝脏，多通过一次屏气进行扫描以及成像。由于同时受到呼吸运动和心脏搏动的影响，心脏成像是磁共振成像难度最大的器官之一。因此，dixon水脂分离法在心脏上的应用需要同时考虑呼吸和心跳对于成像的影响，整体应用比较受限。此前，有研究采用dixon 三点法实现了心脏的水脂分离成像。不过，dixon 三点法需要对三个不同的回波时间进行对应图像的采集，再通过相应方法来校正对应的相位分布，最后重建出纯水和纯脂肪的图像。对于心脏成像来讲，采集三个回波成像时间较长，因此受试者的屏气时间较长，对于心脏疾病的病人来讲负担较大，成功率不高；心脏电影需要对全心动周期的心脏图像进行采集，遇到受试者心率不齐的情况，成像成功率不高；电影成像采用稳态自由进动(bssfp)的成像序列进行数据采集，容易产生黑带伪影，降低图像质量，影像疾病诊断。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术旨在提供一种全新的基于心电门控触发的dixon两点法心脏磁共振水脂分离成像方法。
2、根据本技术的一方面，提出了一种心脏磁共振成像水脂分离的方法，所述方法包括：
3、采用心电门控方式在第一心动周期的舒张末期触发激励，并采集在第一预设回波时间下的第一回波图像，所述第一预设回波时间为水和脂肪的磁共振信号演化为反相的时间；
4、采用心电门控方式在第二心动周期的舒张末期触发激励，并采集在第二预设回波时间下的第二回波图像，所述第二预设回波时间为水和脂肪的磁共振信号演化为同相的时间；
5、对所述第一回波图像和第二回波图像进行重建，得到第一复数图像和第二复数图像；
6、基于所述第一复数图像和所述第二复数图像得到各个体素的水脂差值相位调制信号：
7、，
8、其中，表示水脂差值相位调制信号，表示所述第一复数图像中的对应体素，表示所述第二复数图像中的背景相位；
9、基于水脂差值相位调制信号的相位信息，通过区域生长法确定以下相位矢量计算公式等号右侧的符号取正或负，以计算整个图像中各个体素的相位矢量：
10、；
11、根据所述相位矢量，从所述第一复数图像和所述第二复数图像中分离出纯水的图像和脂肪的图像。
12、在一些实施方式中，所述第一预设回波时间为在第一心动周期的舒张末期触发激励后水和脂肪的磁共振信号第一次演化为反相的时间，所述第二预设回波时间为在第二心动周期的舒张末期触发激励后水和脂肪的磁共振信号第一次演化为同相的时间。
13、在一些实施方式中，采用快速射频损毁梯度回波（fspgr）序列采集所述第一回波图像和所述第二回波图像。
14、在一些实施方式中，基于水脂差值相位调制信号的相位信息，通过区域生长法确定以下相位矢量计算公式等号右侧的符号取正或负，以计算整个图像中各个体素的相位矢量，包括：
15、步骤51，给每个体素设置遍历标签vst和确认标签chk，所有体素的vst和chk初始被设置为0，并创建多个堆栈，不同堆栈对应于不同的相位差，以及按照对应的相位差从小到大的顺序给所述多个堆栈从小到大编号；
16、步骤52，选择一个体素作为起始点，放入编号最小的堆栈，并将该体素的遍历标签vst设置为1，确认标签chk设置为1；
17、步骤53，从编号最小的非空堆栈中取出最先进入该堆栈的体素作为种子体素；
18、步骤54，使用以下公式计算所述种子体素的水脂差值相位调制信号与所述种子体素的相邻体素中遍历标签vst为0的各个体素的水脂差值相位调制信号间的相位差：
19、，
20、其中，表示所述种子体素的水脂差值相位调制信号，表示所述种子体素的相邻体素中遍历标签vst为0的体素的水脂差值相位调制信号，上标*表示复共轭，表示求和的乘积的相位，表示求的绝对值；
21、根据相位差将所述种子体素的相邻体素中遍历标签vst为0的各个体素放入对应的堆栈中，并将放入堆栈中的体素的遍历标签vst设置为1；
22、步骤55，比较以所述种子体素为中心的预设区域内确认标签chk为1的所有体素的水脂差值相位调制信号的加和与所述种子体素的水脂差值相位调制信号间的幅角差 d，并在时，确定所述相位矢量计算公式等号右侧的符号取正，在时，确定所述相位矢量计算公式等号右侧的符号取负，以计算所述种子体素的相位矢量，以及将所述种子体素的chk设置为1；
23、步骤56，判断是否存在非空堆栈，如果存在，则返回步骤53，如果不存在，则结束区域生长。
24、在一些实施方式中，所述多个堆栈均匀覆盖整个相位差范围。
25、在一些实施方式中，在步骤54中，所述种子体素的相邻体素包括所述种子体素上、下、左、右四个方向上相邻的四个体素。
26、在一些实施方式中，以所述种子体素为中心的预设区域为以所述种子体素为中心的方形区域。
27、在一些实施方式中，根据所述相位矢量，从所述第一复数图像和所述第二复数图像中分离出纯水的图像和脂肪的图像，包括：
28、基于以下公式计算出 (w-f)：
29、，
30、其中，表示纯水的图像，表示脂肪的图像，表示所述第一复数图像中的对应体素，表示所述第二复数图像中的背景相位；
31、基于以下公式计算出 (w+f)：
32、，
33、其中，表示所述第二复数图像中的对应体素；
34、根据计算出的 (w-f)和 (w+f)，得到纯水的图像和脂肪的图像 f。
35、根据本技术的技术方案的各方面具有如下有益效果：
36、1、采用心电门控触发，使图像采集在相对固定的心相时间点进行，减少了心动对图像质量的影响，能获得清晰稳定的心脏mri图像；
37、2、采用dixon两点法，配合图像重建，仅需要两个回波时间，相比dixon 三点法缩短了1/3采集时间，在减少患者屏气配合度的条件下，依然能够获得稳定的心脏水脂分离结果；
38、3、仅在心脏舒张末期采集图像，而非全心动周期采集，可以减少心率不齐对于成像质量的影响；
39、4、使用快速射频损毁梯度回波（fspgr）序列采集图像，避免了bssfp序列的黑带伪影问题，提高了图像质量；
40、5、区域生长法提取相位矢量，实现了与相邻体素间的平滑过渡，使水脂分离效果更加自然可靠。
41、综上，根据本技术的技术方案，可以在两个心动周期内快速获得高质量的动态心脏水脂分离图像，提高心脏疾病的检出率与诊断效能。
42、本技术的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本技术的特定原理。
1.一种心脏磁共振成像水脂分离的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设回波时间为在第一心动周期的舒张末期触发激励后水和脂肪的磁共振信号第一次演化为反相的时间，所述第二预设回波时间为在第二心动周期的舒张末期触发激励后水和脂肪的磁共振信号第一次演化为同相的时间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用快速射频损毁梯度回波（fspgr）序列采集所述第一回波图像和所述第二回波图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于水脂差值相位调制信号的相位信息，通过区域生长法确定以下相位矢量计算公式等号右侧的符号取正或负，以计算整个图像中各个体素的相位矢量，包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多个堆栈均匀覆盖整个相位差范围。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在步骤54中，所述种子体素的相邻体素包括所述种子体素上、下、左、右四个方向上相邻的四个体素。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，以所述种子体素为中心的预设区域为以所述种子体素为中心的方形区域。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述相位矢量，从所述第一复数图像和所述第二复数图像中分离出纯水的图像和脂肪的图像，包括：
