[發明專利]一種磁共振人體組織電特性斷層成像方法

有效

• 申請號: 201410658634.6
• 申請日: 2014-11-18
• 公開（公告）號: CN104352239A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 辛學剛
• 申請（專利權）人: 辛學剛
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所 11344
• 代理人: 馬麗麗

1.一種磁共振人體組織電特性斷層成像方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據磁共振射頻場中得到的射頻發射時對應的射頻場以及磁共振質子密度成像得到的射頻接收時對應的射頻場結合互易原理和磁場高斯定理，計算得到磁共振射頻磁場中x、y、z三個軸向分量B_1x(r)、B_1y(r)、B_1z(r)；

2)將得到的B_1x(r)、B_1y(r)、B_1z(r)代入磁共振時諧射頻電磁場FDTD方程組中(1)～(3)中，并將成像區域內組織各處電導率σ(r)和電容率ε(r)的初始值相應設置為人體組織中電導率平均值和電容率平均值，得到磁共振射頻電場中x、y、z三個軸向分量E_1x(r)、E_1y(r)、E_1z(r)；

所述磁共振時諧射頻電磁場FDTD方程組包括以下(1)～(6)：

(iω∈(r)+σ(r))Ex(r)=1μ0(∂B1z(r)∂y-∂B1y(r)∂z)---(1)]]>

(iω∈(r)+σ(r))Ey(r)=1μ0(∂B1x(r)∂z-∂B1z(r)∂x)---(2)]]>

(iω∈(r)+σ(r))Ez(r)=1μ0(∂B1y(r)∂x-∂B1x(r)∂y)---(3)]]>

iωB1x(r)=-(∂Ez(r)∂y-∂Ey(r)∂z)---(4)]]>

iωB1y(r)=-(∂Ex(r)∂z-∂Ez(r)∂x)---(5)]]>

iωB1z(r)=-(∂Ey(r)∂x-∂Ex(r)∂y)---(6)]]>

其中，σ(r)是矢徑r處的電導率，ε(r)是矢徑r處的電容率，i是虛數符號，ω是角頻率，μ₀是磁導率，x、y、z分別表示三個軸向，E_x(r)是矢徑r處的電場x軸向分量，E_y(r)是矢徑r處的電場y軸向分量，E_z(r)是矢徑r處的電場z軸向分量，B_1x(r)是矢徑r處的B₁磁場x軸向分量，B_1y(r)是矢徑r處的B₁磁場y軸向分量，B_1z(r)是矢徑r處的B₁磁場z軸向分量；

3)將得到的E_1x(r)、E_1y(r)、E_1z(r)代入磁共振時諧射頻電磁場FDTD方程組中(4)～(6)中，重新得到一組新的磁共振射頻磁場分量B_1x(r)、B_1y(r)、B_1z(r)，再將所述新的磁共振射頻磁場分量B_1x(r)、B_1y(r)、B_1z(r)代入磁共振時諧射頻電磁場FDTD方程組中(1)～(3)中，并調整所述電導率σ(r)和電容率ε(r)的數值，得到一組新的磁共振射頻電場分量E_1x(r)、E_1y(r)、E_1z(r)，再將新的磁共振射頻電場分量E_1x(r)、E_1y(r)、E_1z(r)代入磁共振時諧射頻電磁場FDTD方程組中(4)～(6)中，重新得到一組更新的磁共振射頻磁場分量B_1x(r)、B_1y(r)、B_1z(r)，如此反復迭代，在每次迭代運算時不斷調整所述電導率σ(r)和電容率ε(r)的數值，直至迭代得到的磁共振射頻磁場分量B_1x(r)、B_1y(r)、B_1z(r)與實測的磁共振射頻磁場的差異在設定的誤差范圍內即認為算法收斂，結束迭代運算；此時的成像區域內組織各處的σ(r)和ε(r)的分布即為所求取的組織電特性參數分布結果；

4)根據所述成像區域內組織電特性參數分布結果輸出圖像。