核磁共振(nmr)指纹识别的制作方法_4

文档序号:8459807阅读:来源:国知局
。在获取阶段320期间,可执行使用相同倾倒角和获取之间的相同间隔的多 次获取。获取阶段320类似于从(k,t)空间获取数据的Doneva方案,其中t恒定地或以 线性方式变化。该恒定变化方便获取传统图像重构所需的具有恒定幅度和相位的信号。
[0054] 序列块330还包括阶段340和获取阶段350。需要注意的是,获取阶段350比获 取阶段320长很多。与获取阶段320 (其中参数固定或以线性方式变化)不同,在获取阶段 350中,参数可广泛地(非线性地、随机地、和/或伪随机地)变化。可变化的参数包括但不 限于回声时间、倾倒角、相位编码和其他参数。还需要注意的是,尽管在一些例子中阶段340 可能是准备阶段或类似准备阶段,但阶段340不必执行传统准备。
[0055] 图9图示出另一组示例性序列块。在图9中,第一序列块SBl具有第一阿尔法脉 冲a 1和一系列相同的a 2脉冲。在图9中,第二序列块SB2具有相同的第一阿尔法脉冲 a 1和不同的一系列相同的a 2脉冲。对于a 2脉冲,相位可以是相同的。因此,在这个例 子中,所述一组序列块的成员之间的唯一差别在于a 2脉冲的数量。本领域技术人员将会 理解,可采用其他组的序列块。
[0056] 图4图示出与匪R指纹识别关联的方法400。方法400包括:在410,控制NMR设 备以将RF能量应用于物体中的体积。该体积可包含一个或多个共振品种。在一个实施例 中,该物体可以是人类并且因此共振品种可包括但不限于组织、脂肪、水、氢和假肢。
[0057] 可在一系列可变序列块中应用RF能量。序列块可在许多参数中变化,所述参数包 括但不限于回声时间、倾倒角、相位编码、扩散编码、流编码、RF脉冲幅度、RF脉冲相位、RF 脉冲的数量、在序列块的激发部分和序列块的读出部分之间应用的梯度的类型、在序列块 的激发部分和序列块的读出部分之间应用的梯度的数量、在序列块的读出部分和序列块的 激发部分之间应用的梯度的类型、在序列块的读出部分和序列块的激发部分之间应用的梯 度的数量、在序列块的读出部分期间应用的梯度的类型、在序列块的读出部分期间应用的 梯度的数量、RF破坏的量和梯度破坏的量。在不同实施例中,两个、三个、四个或更多参数 可在序列块之间变化。在不同实施例中,在序列块之间变化的参数的数量可自己变化。例 如,Al (序列块1)可在五个参数中不同于A2, A2可在七个参数中不同于A3,并且A3可在 两个参数中不同于A4。本领域技术人员将会理解,存在能够通过改变这种大量的参数来创 建的几乎无限数量的系列的序列块。在一个实施例中,设计一系列序列块,以使得该系列具 有如它们的变化的参数所定义的不同量(例如,1%、2%、5%、10%、50%、99%、100%)的唯一序列 块。在不同实施例中,一系列序列块可包括超过十个序列块,超过一百个序列块,超过一千 个序列块,超过一万个序列块,并且超过十万个序列块。在一个例子中,连续的序列块之间 的唯一差别可在于如图9中所示的a 2脉冲的数量。
[0058] 在序列块期间应用的RF能量被构造为使不同个体共振品种同时产生个体NMR信 号。与传统系统不同,所述一系列可变序列块的至少一个成员将会在至少N个序列块参数 中不同于所述一系列可变序列块的至少一个其他成员,N是大于1的整数。本领域技术人 员将会理解,信号演进的信号内容可直接随着N而变化。因此,当更多参数变化时,得到可 能更丰富的信号。传统上,想要和需要取决于单个参数的信号以方便成像。这里,获取具有 更多信息内容的信号方便产生更加截然不同并且可识别的信号演进。
[0059] 在一个实施例中,NMR设备可在410被控制以根据部分随机获取计划应用所述一 系列可变序列块的成员,所述部分随机获取计划被构造为以欠采样率R对物体进行欠采 样。在不同实施例中,所述率R可以是例如二、四或更大。
[0060] 方法400还包括:在420,控制NMR设备以获取同时产生的个体NMR信号。与能够 获取NMR信号的时间受到严重限制(例如,4-5秒)的传统系统不同,NMR设备能够被控制 以在显著更长的时间段期间获取NMR信号。例如,NMR设备能够被控制以在多达十秒期间、 在多达二十秒期间、在多达一百秒期间或在更长时间期间获取信号。能够在更长的时间段 期间获取NMR信号,因为响应于在410应用的所述一系列各种RF能量,信号信息内容在更 长的时间段期间保持可用。在不同实施例中,信号演进中的信息内容可在至少五秒期间、在 至少十秒期间、在至少六十秒期间或在更长时间期间保持高于信息内容阈值。信息内容阈 值可描述例如随后的信号获取包括能够得到并且不同于在前一次信号获取中获取的信息 的信息的程度。例如,不具有可得到的信息的信号将会可能下降至低于信息内容阈值,而具 有不同于从前一信号得到的信息的可得到的信息的信号将会可能高于信息内容阈值。
[0061] 方法400还包括:在430,控制NMR设备以从获取的NMR信号确定信号演进。确定 信号演进可包括存储在动作420期间获取的(k,t,E)空间数据点。尽管个体序列块可在 (k,t,E)空间中产生单个点,但信号演进由所述一系列可变序列块确定。随着时间过去, 可识别产生特别有用的信号演进的一系列可变序列块。
[0062] 在一个实施例中,在第一时间段上在420获取同时产生的信号,并且在第二时间 段上在430确定信号演进。在不同实施例中,第一时间段可以是十秒或更长,六十秒或更 长,以及甚至更长。另外,在不同实施例中,第二时间段可以是十秒或更长,六十秒或更长, 以及甚至更长。
[0063] 方法400还包括:在440,控制NMR设备以将第一信息与参考信息进行比较。第一 信息可以是例如信号演进。参考信息可以是例如已知信号演进、存储的信号演进、仿真信号 演进和/或预测信号演进。参考信息还可包括作为已知信号演进、存储的信号演进、仿真信 号演进或预测信号演进的函数产生的信息。可通过例如变换信号演进、组合信号演进、分 解信号演进和其他操作来产生参考信息。在不同例子中,"存储的"信号演进可包括以前获 取的信号、仿真信号或二者。在一个实施例中,存储的信号演进与并非从物体获取的信号关 联,而在另一实施例中,存储的信号演进与从物体获取的信号关联。在一个实施例中,存储 的信号可与从正在分析的物体获取的信号和并非从正在分析的物体获取的信号关联。
[0064] 存储的信号和从参考信号演进获得的信息可与潜在地非常大的数据空间关联。因 此,本领域技术人员将会理解,存储的信号演进和从参考信号演进获得的信息可包括由下 面的方程描绘的所述一组信号演进之外的信号: SE = A - Be^t7c 其中: SE是彳目号演进, A是常数, B是常数, t是时间,并且 C是单弛豫参数。
[0065] 实际上,本领域技术人员将会理解,用于信号演进的非常大的数据空间能够部分 地由下面的方程描述:
【主权项】
1. 一种方法,包括: 通过将与响应于NMR指纹识别激发从材料获取的NMR信号关联的第一信息与和NMR指 纹识别激发关联的参考信息进行比较来描绘暴露于核磁共振(NMR)指纹识别激发的材料 的性质。
2. 如权利要求1所述的方法,其中描绘性质包括提供关于与材料关联的T1、与材料关 联的T2、与材料关联的扩散系数、与材料关联的自旋密度、与材料关联的质子密度、材料暴 露于的磁场、材料暴露于的梯度场、材料的组织类型和材料的识别中的一个或多个的信息, T1是自旋 点阵弛豫,并且T2是自旋 自旋弛豫。
3. 如权利要求2所述的方法,其中描绘性质包括识别与第一信息相关的参考信息的一 部分、识别参考信息的一部分与第一信息相关的程度和识别参考信息的一部分与第一信息 相关的可能性中的一个或多个。
4. 如权利要求1所述的方法,其中所述第一信息包括响应于NMR指纹识别激发从材料 获取的NMR信号、从响应于NMR指纹识别激发从材料获取的NMR信号产生的信号演进和从 自响应于NMR指纹识别激发从材料获取的NMR信号产生的信号演进获得的信息中的一个或 多个。
5. 如权利要求4所述的方法,其中所述从信号演进获得的信息包括通过变换信号演进 而获得的信息、通过组合信号演进与一个或多个其他信号演进而获得的信息和通过分解信 号演进而获得的信息中的一个或多个。
6. 如权利要求1所述的方法,其中所述参考信息包括以前获取的NMR信号、建模的NMR 信号、以前获取的信号演进、建模的信号演进、从参考信号演进获得的信息和非信号演进信 息中的一个或多个。
7. 如权利要求6所述的方法,其中所述从参考信号演进获得的信息包括
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