专利名称：磁共振弥散张量成像方法和系统的制作方法
磁共振弥散张量成像方法和系统
技术领域：
本发明涉及磁共振技术，特别是涉及一种磁共振弥散张量成像方法和系统。
背景技术：
在发展中国家，心肌梗塞是最大的死亡原因之一。在我国，近年来心肌梗塞的 发病率呈明显上升趋势，占心血管疾病的一半以上，成为卫生保健和卫生资源的沉重负 担。心肌结构的改变是心肌梗塞引发心脏衰竭的最主要原因之一。因此，对于心肌结构 的研究，不仅能够从微观结构角度了解心脏功能的机理，也可以从细胞水平上的变化发 现病症，并为诊断和治疗提供相应的依据。目前，传统的成像技术，其获取数据的速度慢，而且对于运动十分敏感，导致 带来的图像伪影十分严重。
发明内容基于此，有必要提供一种快速的磁共振弥散张量成像方法。另外，还有必要提供一种快速的磁共振弥散张量成像系统。一种磁共振弥散张量成像方法，包括以下步骤对k空间进行采集，并获取导 航数据和测量数据；根据所述导航数据获取时间基函数和频率成分参数，以及根据测量 数据获取空间基函数；根据所述时间基函数、频率成分参数和空间基函数计算获得k_t空 间数据；根据所述k_t空间数据进行傅里叶反变换并获得重建图像。优选地，在对k空间进行采集，并获取导航数据和测量数据的步骤之前还包 括心电触发获取采集信号；所述心电触发获取采集信号的步骤包括采集心电图信号 并确定心动周期；获取心脏动态成像，且根据所述心脏动态成像确定在心动周期内的延 迟时间及准稳态期；在所述准稳态期内施加弥散梯度脉冲且进行数据采集。优选地，在对k空间进行采集，并获取导航数据和测量数据的步骤之前还包 括呼吸导航获取采集信号；所述呼吸导航获取采集信号的步骤包括发射二维脉冲信 号；根据所述二维脉冲信号获取导航信号；根据所述导航信号获取呼吸运动幅度值；判 断所述呼吸运动幅度值是否超出预设的导航窗，是，则对所述呼吸运动幅度值所对应的 时间区间的采集信号进行摒弃，否，则所述呼吸运动幅度值所对应的时间区间的采集信 号进行采集。优选地，在对k空间进行采集，并获取导航数据和测量数据的步骤之前还包 括心电触发获取采集信号及呼吸导航获取采集信号的步骤；根据心电触发获取采集 信号获取准稳态时间，根据所述导航获取采集信号获取在预设导航窗内的呼吸运动幅度 值；在所述准稳态期内以及符合所述呼吸运动幅度值的时间区间进行信号采集。还有必要提供一种磁共振弥散张量成像系统，包括采集模块，用于对k空间 进行采集，并获取导航数据和测量数据；提取模块，用于根据所述导航数据获取时间基 函数和频率成分参数，以及根据测量数据获取空间基函数；计算模块，用于根据所述时间基函数、频率成分参数和空间基函数计算获得k-t空间数据；重建模块，根据所述k-t 空间数据进行傅里叶反变换并获得重建图像。优选地，还包括与采集模块连接的心电触发模块，所述心电触发模块包括 心电采集单元，用于采集心电图信号并确定心动周期；获取单元，用于获取心脏动态成 像，且根据所述心脏动态成像确定在心动周期内的延迟时间及准稳态期；心电执行单 元，用于在准稳态期内施加弥散梯度脉冲且进行数据采集。优选地，还包括与采集模块连接的呼吸导航模块，所述呼吸导航模块包括 发射单元，用于发射二维脉冲信号；接收单元，用于根据所述二维脉冲信号获取导航信 号；呼吸运动幅度值单元，用于根据所述导航信号获取呼吸运动幅度值；处理单元，用 于判断所述呼吸运动幅度值是否超出预设的导航窗，是，则对所述呼吸运动幅度值所对 应的时间区间的采集信号进行摒弃，否，则所述呼吸运动幅度值所对应的时间区间的采 集信号进行采集。采用上述磁共振弥散张量成像方法及系统，基于部分可分离函数技术，加快获 取扫描数据，快速获取运动物体的成像信息，达到快速成像。
图1为磁共振弥散张量成像方法的流程图；图2为一实施例的基于部分可分离函数技术的数据采集示意图；图3为心电触发获取采集信号的流程图；图4为一实施例的心电触发获取采集信号的心电触发成像原理图；图5为一实施例的心电触发获取采集信号的一个心动周期内心脏解剖结构“收 缩-舒张-收缩”示意图；图6为一实施例的心电触发获取采集信号的同一区域的心脏剖面信号连接图；图7为一实施例的呼吸导航获取采集信号流程图；图8为一实施例的呼吸导航获取采集信号中放置于隔肌上的发射二维脉冲信号 的示意图；图9为一实施例的同时采用心电触发获取采集信号及呼吸导航获取采集信号的 方法流程图；图10为一实施例的同时采用心电触发及呼吸导航获取采集信号的示意图；图11为磁共振弥散张量成像装置的原理框图；图12为磁共振弥散张量成像装置中采用心电触发模块的原理框图；图13为磁共振弥散张量成像装置中采用呼吸导航模块的原理框图。
具体实施方式对于运动物体的磁共振成像过程中，图像是在其空间位置 和时间t的函数。若 磁共振的扫描速度足够快，在物体的空间位置还来不及发生很大变化的瞬间就可以采集 重建图像所需要的全部数据，则可近似认为信号扫描的瞬间物体处于静止状态。但是， 目前的磁共振设备无法达到如此高的扫描速度。基于此，很难在相对静止的瞬间采集足够的数据进行图像重建。此时所采集的磁共振信号与自旋质子密度实际是空间位置卩和时间t的函数，其中接收信号S(k，t)和所 需要的图像函数P (r, t)之间的关系为
权利要求
1.一种磁共振弥散张量成像方法，包括以下步骤 对k空间进行采集，并获取导航数据和测量数据；根据所述导航数据获取时间基函数和频率成分参数，以及根据测量数据获取空间基 函数；根据所述时间基函数、频率成分参数和空间基函数计算获得k-t空间数据； 根据所述k-t空间数据进行傅里叶反变换并获得重建图像。
2.根据权利要求1所述的磁共振弥散张量成像方法，其特征在于，在对k空间进行采 集，并获取导航数据和测量数据的步骤之前还包括心电触发获取采集信号；所述心电触发获取采集信号的步骤包括采集心电图信号并确定心动周期；获取心脏动态成像，且根据所述心脏动态成像确定在心动周期内的延 迟时间及准稳态期；在所述准稳态期内施加弥散梯度脉冲且进行数据采集。
3.根据权利要求1所述的磁共振弥散张量成像方法，其特征在于，在对k空间进行采 集，并获取导航数据和测量数据的步骤之前还包括呼吸导航获取采集信号； 所述呼吸导航获取采集信号的步骤包括 发射二维脉冲信号； 根据所述二维脉冲信号获取导航信号； 根据所述导航信号获取呼吸运动幅度值；判断所述呼吸运动幅度值是否超出预设的导航窗，是，则对所述呼吸运动幅度值所 对应的时间区间的采集信号进行摒弃，否，则所述呼吸运动幅度值所对应的时间区间的 采集信号进行采集。
4.根据权利要求1所述的磁共振弥散张量成像方法，其特征在于，在对k空间进行采 集，并获取导航数据和测量数据的步骤之前还包括心电触发获取采集信号及呼吸导航获取采集信号的步骤；根据心电触发获取采集信号获取准稳态时间，根据所述导航获取采集信号获取在预 设导航窗内的呼吸运动幅度值；在所述准稳态期内以及符合所述呼吸运动幅度值的时间区间进行信号采集。
5.—种磁共振弥散张量成像系统，其特征在于，包括采集模块，用于对k空间进行采集，并获取导航数据和测量数据； 提取模块，用于根据所述导航数据获取时间基函数和频率成分参数，以及根据测量 数据获取空间基函数；计算模块，用于根据所述时间基函数、频率成分参数和空间基函数计算获得k-t空间 数据；重建模块，根据所述k-t空间数据进行傅里叶反变换并获得重建图像。
6.根据权利要求5所述的磁共振弥散张量成像系统，其特征在于，还包括与采集 模块连接的心电触发模块，所述心电触发模块包括心电采集单元，用于采集心电图信号并确定心动周期；获取单元，用于获取心脏动态成像，且根据所述心脏动态成像确定在心动周期内的延迟时间及准稳态期；心电执行单元，用于在准稳态期内施加弥散梯度脉冲且进行数据采集。
7.根据权利要求5所述的磁共振弥散张量成像系统，其特征在于，还包括与采集 模块连接的呼吸导航模块，所述呼吸导航模块包括 发射单元，用于发射二维脉冲信号； 接收单元，用于根据所述二维脉冲信号获取导航信号； 呼吸运动幅度值单元，用于根据所述导航信号获取呼吸运动幅度值； 处理单元，用于判断所述呼吸运动幅度值是否超出预设的导航窗，是，则对所述呼 吸运动幅度值所对应的时间区间的采集信号进行摒弃，否，则所述呼吸运动幅度值所对 应的时间区间的采集信号进行采集。
全文摘要
一种磁共振弥散张量成像方法，包括以下步骤对k空间进行采集，并获取导航数据和测量数据；根据所述导航数据获取时间基函数和频率成分参数，以及根据测量数据获取空间基函数；根据所述时间基函数、频率成分参数和空间基函数计算获得k-t空间数据；根据所述k-t空间数据进行傅里叶反变换并获得重建图像。基于部分可分离函数技术，加快获取扫描数据，快速获取运动物体的成像信息，达到快速成像。
文档编号A61B5/055GK102008307SQ20101061232
公开日2011年4月13日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者刘新, 吴垠, 张娜, 戴睿彬, 谢国喜, 邱本胜, 邹超, 郑海荣 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院