[發明專利]一種超快速磁共振水脂分離成像方法

有效

• 申請號: 201710536325.5
• 申請日: 2017-07-04
• 公開（公告）號: CN107167752B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 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

1.一種超快速磁共振水脂分離成像方法，包括二維/三維成像序列和數據處理算法執行所必需的磁共振成像系統，該系統由產生均勻磁場的磁體，產生空間編碼梯度的梯度系統，發射射頻脈沖并接受磁共振信號的射頻系統以及臨床操作軟件構成，其特征在于，所述成像序列和數據處理算法具有臨床掃描加速或圖像信噪比提高功能且可消除場不均勻效應，可產生同相圖、反相圖、水像和脂肪像以及場分布圖△B₀和精確的分布圖；

成像序列采用分段式激發方式，每次sinc或SLR脈沖激發后采集N組回波，每組三個回波基于化學組分的化學位移差進行相位編碼；頻率編碼梯度由一個預備梯度和一系列等間隔且同極性的梯形梯度構成，分為N組，每組三個梯形梯度，并在相鄰的梯形梯度之間施加一個極性相反且積分面積相等的三角形梯度，每組三個回波信號總是在同極性梯形梯度施加期間采集；

所述數據處理算法在快速掃描方案中當△τ＝1/△f/2且N＝1時，水像和脂肪像計算如下：

其中，κ＝Re(S₂)/|S₂|，S₁表示第一個同相圖、S₂表示反相圖，S₃表示第二個同相圖；

所述數據處理算法，在快速掃描方案中當△τ＝1/△f/2且N1時，如果第N組回波填充k空間中心線，即T₂^*加權情況，則S₁、S₂和S₃可用下式描述：

將S₁、S₂和S₃分別乘以e^i·(2N-2)φ、e^i·(2N-1)φ和e^i·(2N)φ，其中從而消除場不均勻效應，再通過φ₀＝arctan[Im(S₁)/Re(S₁)]計算初始相位φ₀，再將S₁、S₂和S₃分別乘以從而消除初始相位，然后按水像和脂肪像計算方式計算得到水像和脂肪像；

所述數據處理算法，在信噪比增強掃描方案中采用常規方式進行相位編碼和k空間填充，每個掃描層面獲得2N個同相圖和N個反相圖，基于同相圖和反相圖產生的N個水像和N個脂肪像分別進行累加實現信噪比增強，數據處理方式如下：

上式中和分別表示第m組三點Dixon回波的第一個同相回波對應的同相圖復數矩陣、第一個反相回波對應的反相圖復數矩陣和第二個同相回波對應的同相圖復數矩陣，m表示Dixon回波的組號，m在1至N之間取值；

相位校正方法將和分別乘以e^i·(2m-2)φ、e^i·(2m-1)φ和e^i·(2m)φ，其中通過常用的多項式擬合或區域增長法進行相位解纏，再通過計算初始相位φ₀，然后和分別乘以

對同相圖和反相圖進行相位校正后按下式獲得信噪比增強的水脂分離圖像：

其中，κ可基于信噪比最高的反相圖在相位校正后計算為κ＝Re(S₂)/|S₂|，這里S₂選取為第一個反相圖并在N較大情況下將2N個同相圖中每個像素或體素的幅值作為回波時間的函數通過單指數擬合產生精確的二維或三維分布圖。

2.根據權利要求1所述的一種超快速磁共振水脂分離成像方法，其特征在于，在快速掃描方案中每次激發產生的N組回波分別進行相位編碼，相位編碼梯度由預備相位編碼梯度G_p0和一系列極性相反的三角形相位編碼梯度G_△p構成，每個相位編碼梯度G_△p的位置對應于緊鄰的同極性梯形梯度的中間位置，G_p0進行相位編碼循環，每組三個回波共享每步相位編碼。