[發(fā)明專利]彌散張量成像方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110320298.0
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102334992A
• 公開（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳垠;劉偉;劉新;鄭海榮;鄒超;張娜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及磁共振技術(shù)，特別是涉及一種彌散張量成像方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】

彌散張量成像(DTI)，是在彌散加權(quán)成像(DWI)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新方法，是磁共振成像(MRI)的特殊形式，是近幾年發(fā)展迅速的一項(xiàng)新的磁共振成像技術(shù)。彌散張量成像技術(shù)利用是利用水分子的彌散各向異性進(jìn)行成像，可從微觀的領(lǐng)域評價(jià)組織結(jié)構(gòu)的完整性，可以在細(xì)胞及分子水平給出疾病狀況，是功能磁共振成像的一個重要組成部分。彌散張量成像是目前唯一無創(chuàng)性活體研究腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)及白質(zhì)束形態(tài)的檢查技術(shù)，也是目前唯一反映活體組織空間組成信息及病理狀態(tài)下各組織成分之間水分子交換功能狀況的檢查方法。基于彌散張量成像的高空間分辨率、非入侵性的優(yōu)點(diǎn)，彌散張量成像主要應(yīng)用于腦部各方向白質(zhì)纖維和白質(zhì)纖維束的評價(jià)，且逐漸擴(kuò)展到人體的其他部位(比如心臟、腎臟、骨骼肌等)，可以為疾病的診斷、治療提供更多信息。

彌散張量成像中參數(shù)的計(jì)算需要一個無彌散圖及多個(至少6個)施加了彌散梯度的彌散圖來計(jì)算張量D。這個計(jì)算過程是一個擬合過程，為了讓擬合效果更好，我們通常會采用多b值來進(jìn)行擬合。多b值中的b值越大，彌散越大，信號的信噪比也就越小；為了滿足信噪比的要求，通常需要重復(fù)多次；為了得到更多的生理信息，還要選擇多個層面成像，但這往往導(dǎo)致了總的采樣數(shù)據(jù)時(shí)間過長。在傳統(tǒng)的彌散張量成像過程中，總的采集數(shù)據(jù)時(shí)間會很長，從而導(dǎo)致整個完全彌散張量成像過程時(shí)間過長。

【發(fā)明內(nèi)容】

基于此，有必要提供一種快速的彌散張量成像方法。

一種彌散張量成像方法，包括以下步驟：計(jì)算概率密度函數(shù)；按照所述概率密度函數(shù)進(jìn)行變密度采樣得到無彌散圖和多個彌散圖所對應(yīng)的數(shù)據(jù)；對所述無彌散圖和多個彌散圖所對應(yīng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重建得到重建圖像。

進(jìn)一步地，所述計(jì)算概率密度函數(shù)的步驟之前還包括：進(jìn)行預(yù)采樣得到預(yù)采樣數(shù)據(jù)；所述計(jì)算概率密度函數(shù)的步驟為：分別對所述預(yù)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到概率密度函數(shù)。

進(jìn)一步地，所述預(yù)采樣數(shù)據(jù)包括無彌散圖和多個彌散圖對應(yīng)的預(yù)采樣數(shù)據(jù)；所述分別對所述預(yù)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到概率密度函數(shù)的步驟具體為：分別對所述無彌散圖和多個彌散圖對應(yīng)的預(yù)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到無彌散圖和多個彌散圖對應(yīng)的概率密度函數(shù)。

進(jìn)一步地，所述分別對所述預(yù)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到概率密度函數(shù)的步驟之后還包括：對所述無彌散圖和多個彌散圖對應(yīng)的概率密度函數(shù)進(jìn)行擬合得到第一統(tǒng)一概率密度函數(shù)；所述按照所述概率密度函數(shù)進(jìn)行變密度采樣得到無彌散圖和多個彌散圖所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的步驟具體為：按照所述第一統(tǒng)一概率密度函數(shù)進(jìn)行變密度采樣，得到與所述無彌散圖和多個彌散圖相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述分別對所述預(yù)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到概率密度函數(shù)的步驟之后還包括：對多個彌散圖對應(yīng)的概率密度函數(shù)進(jìn)行擬合，得到第二統(tǒng)一概率密度函數(shù)的步驟；所述按照所述概率密度函數(shù)進(jìn)行變密度采樣得到無彌散圖和多個彌散圖所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的步驟具體為：按照無彌散圖的概率密度函數(shù)進(jìn)行變密度采樣，得到無彌散圖的數(shù)據(jù)；按照所述第二統(tǒng)一概率密度函數(shù)進(jìn)行變密度采樣，得到多個彌散圖所對應(yīng)的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述預(yù)采樣數(shù)據(jù)包括無彌散圖或任意一彌散圖的預(yù)采樣數(shù)據(jù)；所述分別對所述預(yù)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到概率密度函數(shù)的步驟具體為：對所述無彌散圖或任意一彌散圖的預(yù)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到無彌散圖或任意一彌散圖對應(yīng)的概率密度函數(shù)；所述按照所述概率密度函數(shù)進(jìn)行變密度采樣得到無彌散圖數(shù)據(jù)和多個彌散圖所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的步驟具體為：按照所述無彌散圖或任意一彌散圖對應(yīng)的概率密度函數(shù)進(jìn)行變密度采樣，得到無彌散圖數(shù)據(jù)和多個彌散圖所對應(yīng)的數(shù)據(jù)。

進(jìn)一步地，所述預(yù)采樣數(shù)據(jù)包括無彌散圖及任意一彌散圖的預(yù)采樣數(shù)據(jù)；所述分別對所述預(yù)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到概率密度函數(shù)的步驟具體為：對所述無彌散圖及任意一彌散圖的預(yù)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算得到無彌散圖及任意一彌散圖對應(yīng)的概率密度函數(shù)；所述按照所述概率密度函數(shù)進(jìn)行變密度采樣得到無彌散圖數(shù)據(jù)和多個彌散圖所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的步驟具體為：按照所述無彌散圖的概率密度函數(shù)進(jìn)行變密度采樣，得到無彌散圖的數(shù)據(jù)；按照所述任一彌散圖對應(yīng)的概率密度函數(shù)進(jìn)行變密度采樣，得到多個彌散圖的數(shù)據(jù)。

此外，還有必要提供一種快速的彌散張量成像系統(tǒng)。