[發明專利]一種快速化學交換飽和轉移成像方法和系統

有效

• 申請號: 201610124714.2
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN105759233B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發明（設計）人: 梁棟;朱燕杰;劉新;鄭海榮;劉元元
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G01R33/485
• 分類號: G01R33/485;A61B5/055
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 任葵;彭家恩

1.一種快速化學交換飽和轉移成像方法，其特征在于，包括：

采集多組全采的CEST數據作為測試數據；

根據所述測試數據計算不同偏振頻率下圖像的平均信號強度；

判斷圖像的平均信號強度與預先設置的信號強度閾值的關系，當所述關系符合預設條件時，當前圖像采用預先設置的第一降采率進行采集，否則，當前圖像采用第二降采率進行采集；第二降采率與第一降采率滿足預先設置的比例關系；

根據圖像所采用的降采率計算采樣模板；

根據所述采樣模板采集CEST成像數據；

根據采集到的CEST成像數據進行圖像重建。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預設條件為：圖像的平均信號強度大于所述信號強度閾值。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述比例關系為：

其中，R為第一降采率，R′為第二降采率，I′為圖像的平均信號強度，T為信號強度閾值。

4.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，根據采集到的CEST成像數據，采用固定稀疏變換和字典學習的變換模式對CEST圖像進行重建。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，對CEST圖像進行重建時，采用下面求解方程：

其中，x∈C^N×L是待重建的圖像，將每幅圖像轉換成列向量作為x的一列x_j，x_j∈C^N，N為圖像像素數，L是圖像的數目，Φ為沿偏振方向的固定稀疏變換，D∈C^L×K是從固定變換系數中學習得到的過完備字典，K為字典原子個數，R_n為第n個圖像塊的提取算子，A_n表示第n個圖像塊在字典D上的表示系數，T₀控制表示系數α_n的稀疏度，y為測得的k空間信號，F_p為欠采樣的傅立葉算子，為兩種變換基的F范數，v和ξ為正則化系數。

6.一種快速化學交換飽和轉移成像系統，其特征在于，包括：

測試數據獲取模塊，用于采集多組全采的CEST數據作為測試數據；

平均信號強度獲取模塊，用于根據所述測試數據計算不同偏振頻率下圖像的平均信號強度；

降采率確定模塊，用于判斷圖像的平均信號強度與預先設置的信號強度閾值的關系，當所述關系符合預設條件時，當前圖像采用預先設置的第一降采率進行采集，否則，當前圖像采用第二降采率進行采集；第二降采率與第一降采率滿足預先設置的比例關系；

采樣模板計算模塊，用于根據降采率確定模塊所采用的圖像的降采率計算采樣模板；

CEST成像數據采集模塊，用于根據所述采樣模板采集CEST成像數據；

圖像重建模塊，用于根據CEST成像數據采集模塊采集到的CEST成像數據進行圖像重建。

7.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述預設條件為：圖像的平均信號強度大于所述信號強度閾值。

8.如權利要求6所述的系統，其特征在于，所述比例關系為：

其中，R為第一降采率，R′為第二降采率，I′為圖像的平均信號強度，T為信號強度閾值。

9.如權利要求6-8任一項所述的系統，其特征在于，圖像重建模塊用于根據CEST成像數據采集模塊采集到的CEST成像數據，采用固定稀疏變換和字典學習的變換模式對CEST圖像進行重建。

10.如權利要求9所述的系統，其特征在于，圖像重建模塊用于對CEST圖像進行重建時，采用下面求解方程：

其中，x∈C^N×L是待重建的圖像，將每幅圖像轉換成列向量作為x的一列x_j，x_j∈C^N，N為圖像像素數，L是圖像的數目，Φ為沿偏振方向的固定稀疏變換，D∈C^L×K是從固定變換系數中學習得到的過完備字典，K為字典原子個數，R_n為第n個圖像塊的提取算子，A_n表示第n個圖像塊在字典D上的表示系數，T₀控制表示系數α_n的稀疏度，y為測得的k空間信號，F_p為欠采樣的傅立葉算子，為兩種變換基的F范數，v和ξ為正則化系數。