[發(fā)明專利]一種定量脂肪含量的磁共振波譜全自動后處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810707477.1
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108872901B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張苗;李建奇;翟國強;李改英;趙羽;童睿;趙瑋瑋;陳佳林
• 申請（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號: G01R33/56
• 分類號: G01R33/56;A61B5/055
• 代理公司: 上海藍迪專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31215
• 代理人: 徐筱梅;張翔

本發(fā)明公開了一種定量脂肪含量的磁共振波譜全自動后處理方法，該方法包括：1）利用快速T₂校正多回波波譜采集序列采集得到不同回波時間的波譜數(shù)據(jù)；2）對讀入的每個波譜數(shù)據(jù)進行譜線擬合，然后求出各個回波時間的水峰和脂肪峰面積；3）對多個回波時間的水和脂肪峰面積進行T₂擬合，得到水和脂肪在回波時間為0時的信號值；4）計算得到最終的質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)PDFF。本發(fā)明考慮了可能會使譜線失真扭曲的因素，對全部譜進行校準(zhǔn)，排除了人為控制因素對結(jié)果產(chǎn)生的影響；首次采用與實際掃描譜更為接近的佛可脫線型，擬合值更加精確；本發(fā)明操作簡單，更具有脂肪含量檢測的臨床適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁共振波譜的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種定量脂肪的磁共振波譜全自動后處理方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著生活水平的提高和飲食結(jié)構(gòu)的改變，脂肪性病變的發(fā)生率呈明顯上升趨勢。脂肪性病變會發(fā)生在身體中任何可能的組織，其最主要的特征是脂肪的過度累積或缺失。例如，在骨髓浸潤性疾病中，脂肪以彌漫性、散播性或孤立性的方式消失；而在非酒精性脂肪肝等肝臟疾病中，脂肪卻常常是過度堆積的。早期診斷、及時治療可使與脂肪堆積或缺失有關(guān)的如上疾病恢復(fù)正常，因此通過無創(chuàng)性方法定量診斷脂肪在臨床工作中具有非常重要的意義。

活檢是目前臨床評估脂肪的金標(biāo)準(zhǔn)，但是這種方法具有侵入性，不是篩選、監(jiān)測、臨床決策或研究的最佳選擇。超聲和CT分別通過間接的聲像圖或CT值來反映脂肪浸潤的嚴(yán)重程度，可半定量評估脂肪，但超聲檢查質(zhì)量和準(zhǔn)確性取決于操作者、設(shè)備和患者因素，而CT雖然可以精確觀測X射線衰減值，但是脂肪以外的其他因素(如鐵、銅、糖原、纖維化和水腫的存在)會影響X射線衰減值，導(dǎo)致脂肪定量錯誤以及對輕中度脂肪變性不太敏感。磁共振技術(shù)可以把肝臟信號分解為獨立的脂肪信號和水信號，因此評估肝脂肪比CT或US更客觀直接相比于磁共振成像，磁共振波譜在測量脂肪含量方面具有如下優(yōu)勢：首先，它具有很寬的動態(tài)范圍，允許任何范圍的脂肪含量；其次，磁共振波譜對肝臟甘油三酯含量的細微變化非常敏感。

磁共振波譜定量檢測脂肪含量的步驟一般為：首先，利用波譜采集序列獲得一組不同回波時間的波譜數(shù)據(jù)；然后，通過譜線擬合和分析得到回波時間為0時的水和脂肪的信號；最后，求出質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)。數(shù)據(jù)后處理大多采用MRI掃描儀自帶的處理軟件，但一般模型比較簡單，如有方法將化學(xué)位移大于3.6ppm的所有峰都看作水峰，因此得到的脂肪含量往往比實際結(jié)果要小。也可采用jMRUI等第三方軟件進行處理，通過設(shè)置復(fù)雜的后處理模型和校正方法得到理想的結(jié)果，但其步驟繁瑣，需要耗費大量的時間，而且具體處理過程需要人為主觀判定，其結(jié)果受人為控制因素比較顯著。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提出了一種定量脂肪的磁共振波譜全自動后處理方法，該方法考慮了可能會使譜線失真扭曲的因素，并在方法內(nèi)對全部譜進行校準(zhǔn)，目的是排除了人為控制因素對結(jié)果產(chǎn)生的影響，同時通過精確劃分水峰和脂肪峰確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。

同時，考慮到主磁場不均勻性會導(dǎo)致感興趣體素內(nèi)共振頻率展寬，實際上采集到的譜既不是高斯也不是洛侖茲線型，而是高斯線型展寬的洛侖茲線型，在數(shù)學(xué)上可以用佛可脫線型表示。因此，本方法首次采用了與實際線型更為相近的佛可脫線型對掃描譜進行擬合。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的具體技術(shù)方案是：

一種定量脂肪含量的磁共振波譜全自動后處理方法，特點是所述方法包括以下步驟：

步驟1：利用快速T₂校正多回波波譜采集序列采集得到不同回波時間的波譜數(shù)據(jù)；

步驟2：對讀入的每個波譜數(shù)據(jù)進行譜線擬合，然后求出各個回波時間的水峰和脂肪峰面積；

步驟3：對多個回波時間的水和脂肪峰面積進行T₂擬合，得到水和脂肪在回波時間為0時的信號值；

步驟4：計算得到最終的質(zhì)子密度脂肪分?jǐn)?shù)PDFF；