[發明專利]一種三維多參數加權磁共振成像的同步采集和校準方法

有效

• 申請號: 201710536322.1
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107271937B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: 羅會俊
• 申請（專利權）人: 南京拓譜醫療科技有限公司
• 主分類號: G01R33/56
• 分類號: G01R33/56
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊

1.一種三維多參數加權磁共振成像的同步采集和校準方法，其特征在于，在常規三維快速自旋回波基礎上，射頻脈沖波形選用最小相位SLR脈沖，采樣期施加三個極性交替的頻率編碼梯度，其中梯度G₁的積分面積是梯度G₂的一半，二者極性相反，且梯度G₂、G₃和G₄的積分面積相等，G₃和G₂的極性相反，△G₂和△G₄為補償梯度，每次射頻激發采集多組回波，每組回波包括兩個梯度回波和一個自旋回波，回波頂點之間的時間間隔△τ設置為1/△f/n，其中△f為水脂共振頻率差，n一般選2、3或4，然后，將上述成像序列編譯后加載到MRI成像系統的譜儀上，并按照工作流程進行數據采集和處理。

2.根據權利要求1所述的三維多參數加權磁共振成像的同步采集和校準方法，其特征在于，射頻脈沖選用具有均勻激發特征的最小相位SLR脈沖，其時帶積優先為8，脈寬優選為2ms，帶內和帶外紋波系數均不大于0.5％。

3.根據權利要求1或2所述的三維多參數加權磁共振成像的同步采集和校準方法，其特征在于，所述數據采集和處理采用以下流程：

A.信號調試模塊100在無相位編碼條件下實時采集信號并通過實時調節G₁、△G₂和△G₄進行回波峰間隔校準和回波幅度校準；

B.預掃描模塊110采集預設區域的自有感應衰減信號FID并進行一維傅立葉變換，自動測試中心頻率隨時間的變化△ν，直到中心頻率偏移△ν<5Hz；

C.掃描模塊120基于上述成像序列進行信號激發、空間編碼、化學位移編碼和數據采集，其中二維平面相位編碼方向采用半傅立葉采集方式，選層方向采用多疊交替射頻激發方式，通過設置回波串長度ETL、回波時間TE和序列重復時間TR實現三種不同的圖像加權方式，包括T1加權、PD加權和T2加權，并在序列循環之間基于k_y＝0對應的k空間線實時測試中心頻率ν_s及其偏移△ν并按照自動校準厚塊位置對應的梯度G_s，這里γ表示質子旋磁比；

D.數據預處理模塊130在選層方向進行傅立葉逆變換產生對應于DIM3個層面的一系列二維復數矩陣，并從每個復數矩陣中分離出DIM4個k空間復數矩陣DIM1×DIM2，這些矩陣分別包含水脂同相和反相信號，其中DIM1、DIM2和DIM4分別指頻率編碼數、相位編碼數和化學位移編碼數，再基于預掃描結果計算同相和反相信號的線性相位誤差和高階相位誤差以消除場不均勻、剩磁和渦流效應并校正信號幅度；

E.圖像重建模塊140基于相位校正后的k空間矩陣通過半傅立葉重建方式分別產生T2加權或T1加權/PD加權的水脂同相圖S^B和水脂反相圖S^A和S^C；

F.水脂分離模塊150基于水脂同相和反相圖分別產生水像S_w和脂肪像S_f；對于△τ＝1/△f/2情況，任一層面j的水脂分離圖像按下式計算得到：

其中用于確定S_w-S_f的符號，S^A’和S^C’分別指消除起始相位后的S^A和S^C，上標A、B和C分別表示圖像中水脂信號的相位差分別為-π、0和+π；同時，基于獲得T2*加權圖像，并基于獲得磁場均勻度分布圖或稱場圖；

這里S_w和Sf分別表示人體組織中水和脂肪的質子磁化矢量的初始值，上標R和I分別表示復數的實部和虛部；

最后基于下式

采用迭代最小二乘法擬合法獲得水脂完全分離的水像和脂肪像。