[發(fā)明專利]一種磁共振成像中的水脂分離成像方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210035957.0
• 申請(qǐng)日: 2012-02-17
• 公開（公告）號(hào): CN103257333A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子(深圳)磁共振有限公司
• 主分類號(hào): G01R33/561
• 分類號(hào): G01R33/561
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁共振成像(Magnetic?Resonance?Imaging，MRI)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種的磁共振成像中的水脂分離成像方法及裝置，還涉及一種機(jī)器可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)以及一種計(jì)算機(jī)程序。

背景技術(shù)

在磁共振成像(Magnetic?resonance?imaging，MRI)中，由于人體內(nèi)脂肪組織中的氫質(zhì)子和其它組織中的氫質(zhì)子所處的分子環(huán)境不同，使得它們的共振頻率不相同；當(dāng)脂肪和其它組織的氫質(zhì)子同時(shí)受到射頻脈沖激勵(lì)后，它們的弛豫時(shí)間也不一樣。在不同的回波時(shí)間采集信號(hào)，脂肪組織和非脂肪組織表現(xiàn)出不同的相位以及信號(hào)強(qiáng)度。

狄克遜(Dixon)法是在磁共振成像中用以產(chǎn)生純水質(zhì)子圖像的方法，其基本原理是分別采集水和脂肪質(zhì)子的同相位和反相位兩種回波信號(hào)，兩種不同相位的信號(hào)通過運(yùn)算，各產(chǎn)生一幅純水質(zhì)子的圖像和純脂肪質(zhì)子的圖像，從而達(dá)到脂肪抑制的目的。本領(lǐng)域目前有多種Dixon水脂分離成像方法，包括：?jiǎn)吸c(diǎn)Dixon法、兩點(diǎn)Dixon法和三點(diǎn)Dixon法等。在基于Dixon的快速自旋回波(Turbo?Spin?Echo，TSE；也稱Fast?Spin?Echo，F(xiàn)SE)脈沖序列中，射頻(RF)脈沖序列包括90°激發(fā)脈沖和180°重聚脈沖(也叫復(fù)相脈沖)，在相鄰兩個(gè)重聚脈沖之間(即一個(gè)回波間距內(nèi))可以采集到多個(gè)回波(echo)。對(duì)應(yīng)同一重聚脈沖的不同回波使用相同的相位編碼，對(duì)應(yīng)不同重聚脈沖的相應(yīng)位置的各個(gè)回波構(gòu)成一組回波，比如：重聚脈沖1后出現(xiàn)的第一個(gè)回波、重聚脈沖2后出現(xiàn)的第一個(gè)回波、......、重聚脈沖n后出現(xiàn)的第一個(gè)回波可構(gòu)成一組回波，重聚脈沖1后出現(xiàn)的第二個(gè)回波、重聚脈沖2后出現(xiàn)的第二個(gè)回波、......、重聚脈沖n后出現(xiàn)的第二個(gè)回波可構(gòu)成另一組回波。每一組回波都可獨(dú)立重建出一幅圖像。由于不同回波所帶的幅值和相位信息不同，通過進(jìn)一步計(jì)算可以分別重建純水圖像和純脂肪圖像。

圖1示出了基于兩點(diǎn)Dixon法的快速自旋回波序列。其中，使用單極對(duì)稱的讀出梯度，即讀出梯度的極性相同，并且為以回波中心為對(duì)稱軸的對(duì)稱形狀；采集到的回波信號(hào)如以下公式(1)所示：

S_τ＝W+Fexp(jf_Δτ)??????????????????????????????????????????????????????(1)

這里，S_τ為在回波偏移τ獲取的信號(hào)，W為來自被測(cè)對(duì)象的水信號(hào)，F(xiàn)為來自被測(cè)對(duì)象的脂肪信號(hào)，脂肪和水的共振頻率之差由f_Δ表示，單位為赫茲(Hz)，j為-1的平方根。

在圖1中，在每一回波間隔的中心，τ＝0，自旋回波序列要求被滿足，通過回波12和回波22可以獲取常規(guī)的自旋回波圖像，采集到的回波12和回波22信號(hào)表示為以下公式(2)：

S₀＝W+F????????????????????????????????????????????????????????(2)

對(duì)于回波11和回波21，它們的回波中心從回波間隔的中心開始偏移，當(dāng)τ為時(shí)，F(xiàn)和W的相位差為180°時(shí)，采集到的回波11和回波21信號(hào)表示為如下公式(3)：

S_delta＝W-F?????????????????????????????????????????????????????(3)

顯然，根據(jù)公式(2)和公式(3)對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行處理，就可分別求得水信號(hào)W和脂肪信號(hào)F。采用圖1所示的基于兩點(diǎn)Dixon法的快速自旋回波序列，可以得到兩組回波。假定有n個(gè)重聚脈沖，則一組包括回波11、回波21、......、回波n1，另一組包括回波12、回波22、......、回波n2。通過對(duì)這兩組回波的信號(hào)分別進(jìn)行處理，可以重建得到兩幅圖像，一幅是符合公式(2)的水和脂肪同相位的圖像，另一幅是符合公式(3)的水和脂肪反相位的圖像，對(duì)這兩幅圖像執(zhí)行水脂分離算法可以分別得到純水的圖像和純脂肪的圖像。