[發(fā)明專(zhuān)利]提高磁共振成像信噪比的方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310048892.8
• 申請(qǐng)日: 2013-02-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103110421A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔啟勇;幸浩洋;周曉洪;隋軼;黃曉琦;孫懷強(qiáng);呂粟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 四川大學(xué)華西醫(yī)院
• 主分類(lèi)號(hào): A61B5/055
• 分類(lèi)號(hào): A61B5/055
• 代理公司: 北京律誠(chéng)同業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 黃韌敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)影像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種提高磁共振成像信噪比的方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

自上世紀(jì)80年代初年第一臺(tái)醫(yī)用核磁共振成像儀問(wèn)世以來(lái)，核磁共振成像作為一項(xiàng)重要的臨床檢查手段得到了飛速的發(fā)展，在臨床診斷工作中發(fā)揮著重要作用。同時(shí)，核磁共振的成像技術(shù)也與日俱進(jìn)，從成像的對(duì)象，設(shè)備硬件，脈沖序列，到圖像重建，都涌現(xiàn)出很多新的技術(shù)。其中磁共振成像脈沖序列的發(fā)展處于核心地位，正是由于脈沖序列的發(fā)展，在醫(yī)學(xué)磁共振成像儀的應(yīng)用上才能提高給診斷醫(yī)生各方面的圖像信息。

在磁共振成像脈沖序列中，有一類(lèi)序列被稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)平衡序列，在有些文獻(xiàn)中也被稱(chēng)為快速恢復(fù)脈沖序列。該類(lèi)序列在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的讀出梯度施加完畢后，給予一個(gè)180度Y脈沖讓剩余的磁化強(qiáng)度矢量重聚，在回波時(shí)間在施加一個(gè)90度-X脈沖讓水平方向上重聚的磁化強(qiáng)度矢量翻轉(zhuǎn)到豎直方向，即被驅(qū)使回到磁化強(qiáng)度矢量的初始方向。驅(qū)動(dòng)平衡序列可以與GRE序列、SE序列、FSE序列等序列相結(jié)合，以縮短這些序列在獲取信號(hào)后恢復(fù)到平衡態(tài)的時(shí)間。基于GRE序列的驅(qū)動(dòng)平衡脈沖序列波形示意圖如圖1所示。

驅(qū)動(dòng)平衡序列的恢復(fù)效率與成像參數(shù)Tfr，Tfr為第一個(gè)90°激勵(lì)脈沖與最后一個(gè)驅(qū)動(dòng)恢復(fù)的90°脈沖之間的時(shí)間間隔，即恢復(fù)脈沖時(shí)間、TR(repetition?time，重復(fù)時(shí)間)及檢查對(duì)象的弛豫常數(shù)T1(檢查對(duì)象的弛豫常數(shù))，T2(檢查對(duì)象的弛豫常數(shù))有關(guān)。通常情況下對(duì)于T2在100ms一以下，T1在2000ms以下，驅(qū)動(dòng)平衡的恢復(fù)效率采用短Tfr與短TR會(huì)相對(duì)較高。參考文獻(xiàn)1：Sylvain?Miraux，Eric?Thiaudi_ere，Paul?Canioni，et?al，Magnetization?recovery?for?signal?enhancement：afast?imaging?DEFT-based?technique，J?Mag?Res，2004(166)：28-34(用于信號(hào)增強(qiáng)的磁化強(qiáng)度矢量恢復(fù)：依照基于驅(qū)動(dòng)平衡的快速成像技術(shù)，磁共振雜志，2004(166)：28-34.)詳細(xì)介紹了驅(qū)動(dòng)平衡脈沖序列對(duì)信噪比的提升效率與成像參數(shù)Tfr、TR，弛豫時(shí)間T1與T2之間的關(guān)系。但是，當(dāng)驅(qū)動(dòng)平衡序列應(yīng)用于信號(hào)強(qiáng)度很弱的磷成像時(shí)，由于磷化合物T1較長(zhǎng)，濃度很低，造成讀出帶寬與TR對(duì)信噪比影響很大，在確定驅(qū)動(dòng)平衡參數(shù)時(shí)需要考慮讀出帶寬，T2*衰減，TR以及重復(fù)次數(shù)之間的關(guān)系。

綜上可知，現(xiàn)有的磁共振成像技術(shù)在實(shí)際使用上，顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種提高磁共振成像信噪比的方法及其系統(tǒng)，以提高磁共振成像的信噪比。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種提高磁共振成像信噪比的方法，包括如下步驟：

信噪比曲線(xiàn)繪制步驟：繪制單位時(shí)間內(nèi)的信噪比-恢復(fù)脈沖時(shí)間-重復(fù)時(shí)間曲線(xiàn)；

獲取參數(shù)范圍步驟：在所述曲線(xiàn)上的極大值區(qū)域獲取恢復(fù)脈沖時(shí)間范圍及重復(fù)時(shí)間范圍；

確定參數(shù)值步驟：根據(jù)所述恢復(fù)脈沖時(shí)間范圍及重復(fù)時(shí)間范圍，以及給定的本次掃描時(shí)間設(shè)置本次掃描的恢復(fù)脈沖時(shí)間、重復(fù)時(shí)間以及重復(fù)次數(shù)。

根據(jù)所述的方法，在所述確定參數(shù)值步驟之后還包括：

在所述給定的本次掃描時(shí)間內(nèi)，根據(jù)所述本次掃描的恢復(fù)脈沖時(shí)間、重復(fù)時(shí)間以及重復(fù)次數(shù)執(zhí)行磁共振掃描。

根據(jù)所述的方法，所述信噪比曲線(xiàn)繪制步驟包括：

以解布洛赫方程為基礎(chǔ)，獲取所述信噪比與恢復(fù)脈沖時(shí)間、重復(fù)時(shí)間以及重復(fù)次數(shù)的關(guān)系；

根據(jù)所述關(guān)系，繪制已修正所述恢復(fù)脈沖時(shí)間和重復(fù)時(shí)間因素后的單位時(shí)間內(nèi)的二維信噪比-恢復(fù)脈沖時(shí)間-重復(fù)時(shí)間信噪比曲線(xiàn)；

所述獲取參數(shù)范圍步驟包括：

在所述信噪比-恢復(fù)脈沖時(shí)間-重復(fù)時(shí)間信噪比曲線(xiàn)上的極大值區(qū)域獲取恢復(fù)脈沖時(shí)間范圍及重復(fù)時(shí)間范圍。

根據(jù)所述的方法，所述確定參數(shù)值步驟包括：

在所述極大值區(qū)域中的查找所述信噪比的最優(yōu)區(qū)域，并在所述最優(yōu)區(qū)域的任意一點(diǎn)讀取對(duì)應(yīng)的恢復(fù)脈沖時(shí)間和重復(fù)時(shí)間；或者

在所述極大值區(qū)域中的查找所述信噪比最高點(diǎn)，并在所述最高點(diǎn)讀取對(duì)應(yīng)的恢復(fù)脈沖時(shí)間和重復(fù)時(shí)間；

根據(jù)所述對(duì)應(yīng)的恢復(fù)脈沖時(shí)間和重復(fù)時(shí)間，以及給定的所述本次掃描時(shí)間設(shè)置本次掃描的重復(fù)次數(shù)。

根據(jù)所述的方法，所述磁共振成像為驅(qū)動(dòng)平衡脈沖序列成像。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的另一發(fā)明目的本發(fā)明還提供了一種提高磁共振成像信噪比的系統(tǒng)，包括：