[發(fā)明專利]產(chǎn)生擴(kuò)散信息的方法和相應(yīng)的磁共振設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210099682.7
• 申請(qǐng)日: 2012-04-06
• 公開（公告）號(hào): CN102736046A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S.休沃;D.A.波特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): G01R33/563
• 分類號(hào): G01R33/563;A61B5/055
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 謝強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種借助磁共振設(shè)備產(chǎn)生并相應(yīng)地顯示擴(kuò)散信息(例如擴(kuò)散加權(quán)的MR圖像)的方法，以及相應(yīng)實(shí)現(xiàn)的磁共振設(shè)備。

背景技術(shù)

擴(kuò)散加權(quán)的磁共振(MR)圖像可以提供診療過程中重要的診斷信息，例如在心肌梗死和腫瘤診斷中的診斷信息。在擴(kuò)散加權(quán)的成像(DWI)中，接通特定方向上的擴(kuò)散梯度，其中，水分子沿被激勵(lì)的擴(kuò)散梯度的擴(kuò)散使被測(cè)量的磁共振信號(hào)衰減。因此，在擴(kuò)散較少的區(qū)域信號(hào)衰減較少，從而在成像磁共振(MRT)測(cè)量中可以利用較高的圖像強(qiáng)度來對(duì)個(gè)區(qū)域成像。在此使擴(kuò)散加權(quán)的強(qiáng)度與被激勵(lì)的擴(kuò)散梯度的強(qiáng)度相關(guān)?？梢杂盟^的b值來表征擴(kuò)散加權(quán)，該b值是梯度參數(shù)(如施加的擴(kuò)散梯度的梯度強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間或所施加的擴(kuò)散梯度之間的間距)的函數(shù)。

在擴(kuò)散加權(quán)的磁共振測(cè)量中，還可能檢測(cè)擴(kuò)散的方向相關(guān)性。在這種形式的擴(kuò)散成像中，通常以不同的擴(kuò)散方向(擴(kuò)散梯度的方向)拍攝多幅MR圖像(30乃至超過100幅)，并相互組合，以例如計(jì)算參數(shù)圖ADC(″Apparent?Diffusion?Coefficient″，表觀擴(kuò)散常數(shù))或FA(″Fractional?Anisotropy″，部分各向異性)。

這些數(shù)據(jù)還可以用于擴(kuò)散神經(jīng)纖維束造影(Diffusion?Tractography)研究，以例如獲得關(guān)于神經(jīng)軌跡的解剖的信息。采集這樣的擴(kuò)散加權(quán)的MR圖像序列的持續(xù)時(shí)間通常在5至20分鐘之間，但還可能更長(zhǎng)。由于在該時(shí)間段內(nèi)在時(shí)間上先后產(chǎn)生擴(kuò)散加權(quán)的MR圖像，必須隨后對(duì)眾多的擴(kuò)散加權(quán)的MR圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，以考慮對(duì)象的運(yùn)動(dòng)。在此，對(duì)兩幅或多幅MR圖像進(jìn)行配準(zhǔn)是指使顯示同一對(duì)象的這些MR圖像盡可能彼此一致的方法。這種配準(zhǔn)由兩部分組成：第一部分是運(yùn)動(dòng)檢測(cè)，以確定描述兩幅圖像的相對(duì)位置和方向的位置變換；第二部分是“重新劃分”(Regridding)，在此采用位置變換，以使對(duì)象的位置和方向在兩幅圖像內(nèi)重合。對(duì)對(duì)象運(yùn)動(dòng)的錯(cuò)誤考慮會(huì)導(dǎo)致對(duì)擴(kuò)散結(jié)果或擴(kuò)散信息的錯(cuò)誤計(jì)算。

在US?5539310中公開了借助成本函數(shù)來采集對(duì)象運(yùn)動(dòng)，該成本函數(shù)與MR圖像的對(duì)比度改變僅很小地相關(guān)。這樣的方法恰好在高b值時(shí)在配準(zhǔn)MR圖像時(shí)表現(xiàn)出很壞的結(jié)果，因?yàn)閳D像對(duì)比度對(duì)擴(kuò)散梯度的方向有很強(qiáng)的相關(guān)性。

在″Comprehensive?Approach?for?Correction?of?Motion?and?Distortion?in?Diffusion-Weighted?MRI″，G.K.Rhode?u.a.，Magnetic?Resonance?in?Medicine?51：103-114，von?2004中也描述了一種成本函數(shù)，其基于待配準(zhǔn)的MR圖像的變換(″Mutual?Information″，交互信息)。該成本函數(shù)被用來配準(zhǔn)擴(kuò)散加權(quán)的MR圖像。

在″Spatial?Registration?and?Normalization?of?Images″，K.J.Friston?u.a.，Human?Brain?Mapping?2：165-189，von?1995中公開了一種方差成本函數(shù)(Fehlerquadrat-Kostenfunktion)，其例如用在功能磁共振成像中。

根據(jù)″Characterization?of?Anisotropy?in?High?Angular?Resolution?Diffusion-Weighted?MRI″，L.R.Frank?u.a.，Magnetic?Resonance?in?Medicine?47：1083-1099，von?2002，將一系列利用b值＝0采集的第一MR圖像交織到利用高b值的、對(duì)第二MR圖像的采集中。將第一MR圖像相互配準(zhǔn)并將從中得到的參數(shù)用于第二MR圖像的配準(zhǔn)。該方法具有很小的時(shí)間分辨率，因?yàn)橥ǔH采集少量第一圖像(利用b值＝0)，從而在兩幅相繼的第一圖像之間的時(shí)間間隔較大。

發(fā)明內(nèi)容

因此，從該現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，這樣產(chǎn)生擴(kuò)散加權(quán)的MR圖像，使得對(duì)所產(chǎn)生的擴(kuò)散加權(quán)的MR圖像的配準(zhǔn)較之于現(xiàn)有技術(shù)來說帶來的問題較少。

本發(fā)明的技術(shù)問題通過根據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生擴(kuò)散信息的方法、磁共振裝置、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品和電子可讀數(shù)據(jù)載體來解決。

根據(jù)本發(fā)明，提出了一種產(chǎn)生擴(kuò)散信息的方法，該方法具有以下步驟：

-產(chǎn)生檢查對(duì)象的擴(kuò)散加權(quán)的磁共振圖像，其中，利用單獨(dú)的或另外的擴(kuò)散梯度來產(chǎn)生每幅磁共振圖像。由此每幅磁共振圖像都具有自己的擴(kuò)散梯度，利用該擴(kuò)散梯度采集在MR圖像中包含的擴(kuò)散信息。