[發明專利]一種擴散加權磁共振成像多纖維重建方法

有效

• 申請號: 201310321268.0
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103445780A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 馮遠靜;牛延棚;許優優;吳燁;葉峰
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

（一）技術領域

本發明涉及一種擴散加權磁共振成像多纖維重建方法

（二）背景技術

利用擴散加權磁共振成像（DWI,diffusion?weighted?magnetic?resonance?imaging）數據重構腦白質神經纖維是目前活體顯示腦白質神經纖維微結構的唯一方法，被越來越多的應用于腦認知功能的研究、腦外科手術的導航、精神類疾病的診斷等。

擴散加權磁共振成像能夠把水分子的擴散運動反映到磁共振信號中來，施加擴散梯度脈沖時測得的信號和沒有施加擴散梯度脈沖時測得的信號之間的關系為

S(g)=S₀e^-bA????????????（1）

其中g為單位三維向量，表示擴散梯度脈沖的方向；S(g)為施加擴散梯度脈沖時測得的信號，擴散梯度脈沖的方向為g代表的方向；S₀為不施加擴散梯度脈沖時測得的信號；b為擴散加權系數。

擴散張量成像（DTI,diffusion?tensor?imaging）由于其計算效率高，所需的擴散梯度脈沖方向少（最少只需要6個）是目前最常用的方法，但是其局限是不能解決體素內存在多于一條纖維的情況。而人腦的神經纖維往往存在交叉、分支或融合的復雜情況，這時DTI將還原不出正確的纖維方向。

為了解決DTI的缺點，多種多纖維重建方法被提出，這些多纖維重建方法可以分為模型相關和模型無關兩種類型，模型相關的方法都對所求解的結果限制為某種固定的模型，模型無關的方法則不對所求解的結果進行任何限制。其中模型無關方法DSI計算水分子位移概率密度函數的徑向積分獲得多纖維方向，缺點是信號采集時間長；QBI方法通過計算擴散加權磁共振信號衰減函數的球面氡變換計算零階貝塞爾曲線加權后的水分子位移概率密度函數的徑向積分，解決了DSI信號采集時間長的缺點，但是角度分辨率低；EAP方法計算水分子一定位移處的概率密度函數，雖然角度分辨率可以較高，但是水分子位移量的選擇困難。

（三）發明內容

本發明針對現有模型無關多纖維重建方法的缺點而提出一種多纖維重建方法。

一種擴散加權磁共振成像多纖維重建方法包括如下步驟：

1）獲取數據，包括擴散加權系數固定的擴散加權磁共振成像數據和不施加擴散梯度脈沖時的磁共振成像數據；

2）計算擴散加權磁共振信號衰減函數的逆球面氡變換；

擴散加權磁共振信號衰減函數是指施加擴散梯度脈沖后的磁共振信號和不施加擴散梯度脈沖時的磁共振信號的比以單位擴散梯度脈沖方向g為自變量的函數，即

h(g)=S(g)S0---(2)]]>

球面氡變換為

ξ[L(x)](y)=∫x∈y⊥L(x)dx---(3)]]>