CN112617796A - 磁共振功能成像方法、装置、设备、存储介质及系统 - Google Patents
磁共振功能成像方法、装置、设备、存储介质及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112617796A CN112617796A CN202011613334.8A CN202011613334A CN112617796A CN 112617796 A CN112617796 A CN 112617796A CN 202011613334 A CN202011613334 A CN 202011613334A CN 112617796 A CN112617796 A CN 112617796A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- magnetic resonance
- signal
- fingerprint data
- functional imaging
- tissue
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 199
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims abstract description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 5
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 230000003925 brain function Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000002599 functional magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 3
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 210000005013 brain tissue Anatomy 0.000 description 2
- 230000000004 hemodynamic effect Effects 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 206010001497 Agitation Diseases 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 230000003727 cerebral blood flow Effects 0.000 description 1
- 230000002490 cerebral effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000005292 diamagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 210000005036 nerve Anatomy 0.000 description 1
- 230000001537 neural effect Effects 0.000 description 1
- 230000036284 oxygen consumption Effects 0.000 description 1
- 210000003695 paranasal sinus Anatomy 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
- A61B5/004—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for image acquisition of a particular organ or body part
- A61B5/0042—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for image acquisition of a particular organ or body part for the brain
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
- G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2576/00—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis
- A61B2576/02—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis specially adapted for a particular organ or body part
- A61B2576/026—Medical imaging apparatus involving image processing or analysis specially adapted for a particular organ or body part for the brain
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Neurology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
本发明实施例公开了一种磁共振功能成像方法、装置、设备、存储介质及系统，所述方法包括：基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；获取目标区域的多个磁共振指纹数据，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；基于包括T2*的至少一个组织特征产生磁共振图像。本发明实施例提供的方法使通过利用磁共振指纹成像与平衡性稳态自由进动成像相结合，提供了更高的图像信噪比，以及无形变图像。
Description
技术领域
本发明实施例涉及成像技术领域，尤其涉及一种磁共振功能成像方法、装置、设备、存储介质及系统。
背景技术
磁共振功能成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)，是用来测量脑部神经元活动引起的血液动力学变化的非入侵性影像学方法。
基于血氧水平依赖(BOLD)的磁共振脑功能成像(fMRI)研究，是近年来用于神经科学研究最重要的技术手段之一。BOLD-fMRI方法是根据检测脑血流动力学变化，从而获得脑区激活图像来评价脑功能。在激活的脑组织区域，神经兴奋性水平增强，局部脑血流及氧耗量都有所增加，导致激活区静脉血氧浓度升高，逆磁性物质增加，使得T2*延长。当使用平面回波序列(EPI)对脑组织成像时，能够观察到激活脑区信号的升高。通过合理选择脑区活动刺激方式，运用后处理软件就可以实现脑功能的可视化。由于梯度磁场的高速切换产生的设备导体表面涡流，以及人体头部组织磁敏感性的差异，尤其是靠近副鼻窦等含有空气的空腔导致局部磁场不均匀，目前传统的2D EPI序列受固有采样局限的影响，产生的图像在相位编码方向上会产生几何形变，使得功能区的分析评估不准确。
发明内容
本发明实施例提供了一种磁共振功能成像方法、装置、设备及存储介质，以实现提高磁共振功能成像的信噪比，生成无形变图像。
第一方面，本发明实施例提供了一种磁共振功能成像方法，包括：
基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；
获取目标区域的多个磁共振指纹数据，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；
基于包括T2*的至少一个组织特征产生磁共振图像。
可选的，进一步的，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征，包括：
针对每个磁共振指纹数据，提取磁共振指纹数据中设定时间点所对应的目标信号段；
采用基于字典查询的磁共振指纹方法得到目标信号段对应的组织特征。
可选的，进一步的，提取磁共振指纹数据中设定时间点对应的目标信号段，包括：
提取设定时间点对应的信号窗，将信号窗内的信号段作为目标信号段。
可选的，进一步的，获取目标区域的多个磁共振指纹数据，包括：
针对平衡稳态自由进动序列的每个重复时间TR，采用螺旋或径向的数据采集轨迹获取磁共振指纹数据，其中，不同重复时间之间具有不同的翻转角及时间长度。
可选的，进一步的，还包括：
采用伪随机变化的序列参数进行数据采集，通过布洛赫方程仿真信号得到信号值组合，其中，信号值组合为理想磁共振信号随时间推进在各个回波时间处的具体信号值的组合；
基于信号值组合得到信号字典。
可选的，进一步的，还包括：
以滑窗的方式移动信号窗，得到组织特征随时间的变化趋势。
第二方面，本发明实施例还提供了一种磁共振功能成像装置，包括：
磁共振扫描模块，用于基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；
组织特征确定模块，用于获取目标区域的多个磁共振指纹数据，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；
图像重建模块，用于基于包括T2*的至少一个组织特征产生磁共振图像。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所提供的磁共振功能成像方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的磁共振功能成像方法。
第五方面，本发明实施例还提供了一种磁共振功能成像系统，包括主磁体、射频线圈和处理器；
主磁体，用于产生主磁场；
射频线圈，用于发射射频脉冲并接收磁共振信号；
处理器，用于执行如本发明任意实施例所提供的磁共振功能成像方法。
本发明实施例通过基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；获取目标区域的多个磁共振指纹数据，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；基于包括T2*的至少一个组织特征产生磁共振图像，通过利用磁共振指纹成像与平衡性稳态自由进动成像相结合，解决了现有技术中平面回波序列成像时时间分辨率和空间分辨率互相冲突的技术问题，相对于传统的平面回波序列成像序列来说，能够提供更高的图像信噪比，以及无形变图像，而磁共振指纹成像能够显著减少数据采集时间，从而提高功能成像的时空分辨率，实现了在提高时间分辨率的同时，也保持一定的空间分辨率。
附图说明
图1是本发明实施例一所提供的一种磁共振功能成像方法的流程图；
图2是本发明实施例二所提供的一种磁共振功能成像装置的结构示意图；
图3是本发明实施例三所提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1是本发明实施例一所提供的一种磁共振功能成像方法的流程图。本实施例提供的磁共振功能成像方法适用于磁共振扫描成像，例如适用基于血氧水平依赖(bloodoxygenation leveldependent，BOLD)的磁共振功能成像。该方法可以由磁共振功能成像装置执行，该磁共振功能成像装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，例如，该磁共振功能成像装置可配置于计算机设备中。如图1所示，该方法包括：
S110、基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描。
在本实施例中，可以基于预先设定的平衡稳态自由进动序列(Balanced SteadyState Free Precession，bSSFP)序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描。其中，bSSFP序列可以理解为基于驱动平衡的梯度回波序列。
bSSFP序列作为功能磁共振功能成像的数据采集序列，相对于传统的EPI序列，能够提供更高的图像信噪比，以及无形变图像。bSSFP序列是在层面选择、相位编码、读出方向上，在回波采集后均施加一个与相应的空间编码梯度场大小相同、方向相反的梯度场，由于空间编码梯度场造成的SSFP-Refocused相位干扰将被完全抵消，SSFP-Refocused将得到最大程度的保留，并达到真正的稳态或真正的平衡。可选的，bSSFP序列的序列参数可以预先设定，bSSFP序列的序列参数包括其每次激发的等待时间TR、回波时间TE以及脉冲角度等参数，优选的，bSSFP序列采用很短的TR、很短的TE和较大的脉冲角度激发。
示例性的，可以通过处理器控制磁共振功能成像设备中的序列发生单元，根据设定的序列参数生成用于磁共振扫描的bSSFP序列。在进行磁共振扫描时可以由处理器控制磁共振设备中的扫描单元，采用生成的bSSFP序列对受检者的目标区域进行扫描。受检者的目标区域可以为受检者体内的指定部位，如受检者的心脏部位等。
S120、获取目标区域的多个磁共振指纹数据，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征。
在本实施例中，在基于上述bSSFP序列控制对受检者的目标部位进行磁共振扫描后，可以基于磁共振扫描的扫描结果获得目标区域的多个磁共振指纹数据，基于得到的磁共振指纹数据计算该受检体的多个组织特征。考虑到本发明实施例提供的方法主要应用于实现功能磁共振功能成像，因此，组织特征至少包括T2*，在T2*的基础上，还可以使用其他组织特征辅助判断。也就是说，组织特征在包括T2*的基础上，还可以包括：T1、T2和质子密度中的至少一项，可以根据实际应用中的需求，选择需要计算得到的组织特征。其中，T1为纵向弛豫时间，T2为横向弛豫时间。
在本发明的一种实施方式中，获取目标区域的多个磁共振指纹数据，包括：针对平衡稳态自由进动序列的每个重复时间TR，采用螺旋或径向的数据采集轨迹获取磁共振指纹数据，其中，不同重复时间之间具有不同的翻转角及时间长度。为了得到受检体的多个特征参数，在前述步骤中，通常需要基于包括多个脉冲翻转角和回波时间(TE)的bSSFP序列，控制对该受检体进行磁共振扫描。具体的，在每个TR中采用螺旋Spiral或径向Radial的数据采集轨迹进行磁共振指纹数据采集，不同TR间具有不同的翻转角及时间长度。也就是说，在磁共振扫描中，采集得到了多组磁共振指纹数据。其中，上述多组磁共振指纹数据分别对应不同的脉冲翻转角或回波时间TE，即不同组的磁共振指纹数据为在利用bSSFP序列中脉冲翻转角或TE不同的序列段进行磁共振扫描时，采集到的磁共振数据。在采集到多组磁共振指纹数据后，根据采集到的磁共振指纹数据以及bSSFP序列的信号演变公式，拟合得到受检者的组织特征。
一个实施方式中，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征，包括：针对每个磁共振指纹数据，提取磁共振指纹数据中设定时间点对应的目标信号段；采用基于字典查询的磁共振指纹方法得到目标信号段对应的组织特征。可以理解的是，不同T2*的物质对bSSFP序列具有不同的响应，也就是具有不同的磁共振信号，如果已知了物质的T2*值，则上述响应是可以利用布洛赫(Bloch)方程计算得到，基于上述思路可以构建信号字典，信号字典中将T2*与物质对bSSFP序列的响应一一对应起来。在确定组织特征时，将运行bSSFP序列后采集到的磁共振指纹数据与信号字典中的响应作比对，也就是基于字典查询的MRF方法，找到与其对应的T2*，得到该组织的T2*值。总结来说，可以通过将磁共振指纹数据中设定时间段对应的目标信号段与预先构建的信号字典进行比对，得到目标信号段对应的组织特征。示例性的，将目标信号段与信号字典进行匹配，寻找出最佳的匹配曲线，从而定量出组织的T1、T2值。其中，预设时间点可以根据实际需求设置。示例性的，假设磁共振功能成像的目标为获得受检者组织特征参数T2*随时间的变化，则预设时间点被设置为需要采集T2*的时间点。
可选的，提取磁共振指纹数据中设定时间点对应的目标信号段，包括：提取设定时间点对应的信号窗，将信号窗内的信号段作为目标信号段。其中，信号窗的宽度可以根据实际需求确定，或通过实验结果确定。
在上述方案的基础上，还包括：采用伪随机变化的序列参数进行数据采集，通过布洛赫方程仿真信号得到信号值组合，其中，信号值组合为理想磁共振信号随时间推进在各个回波时间处的具体信号值的组合，基于信号值组合得到信号字典。在磁共振信号采集之前，基于MRF采用伪随机变化的序列参数进行数据采集，通过Bloch方程仿真信号演化建立信号字典。信号字典的每个字典条目至少包括T2*、T1，T2，ΔB等组织特征。
S130、基于包括T2*的至少一个组织特征产生磁共振图像。
在本实施例中，在计算得到上述受检体的多个组织特征后，可以分别基于其中的每个组织特征，对磁共振扫描结果进行处理，从而可以获取该组织特征对应的磁共振图像。示例性的，在计算得到目标信号段对应的组织特征T2*后，可以基于该T2*对磁共振扫描结果进行处理，以获取该受检体的T2加权像。
在上述方案的基础上，还包括：以滑窗的方式移动信号窗，得到组织特征随时间的变化趋势。可选的，为进一步寻找组织特征的变化趋势，可以以滑窗的方式移动信号窗，得到不同时间的目标信号段对应的组织特征，根据不同时间的组织特征找出组织特征随时间的变化。
本发明实施例通过基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；获取目标区域的多个磁共振指纹数据，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；基于包括T2*的至少一个组织特征产生磁共振图像，通过利用磁共振指纹成像与平衡性稳态自由进动成像相结合，解决了现有技术中平面回波序列成像时时间分辨率和空间分辨率互相冲突的技术问题，相对于传统的平面回波序列成像序列来说，能够提供更高的图像信噪比，以及无形变图像，而磁共振指纹成像能够显著减少数据采集时间，从而提高功能成像的时空分辨率，实现了在提高时间分辨率的同时，也保持一定的空间分辨率。
实施例二
图2是本发明实施例二所提供的一种磁共振功能成像装置的结构示意图。该磁共振功能成像装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，例如该磁共振功能成像装置可以配置于计算机设备中。如图2所示，该装置包括磁共振扫描模块210、组织特征确定模块220和图像重建模块230，其中：
磁共振扫描模块210，用于基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；
组织特征确定模块220，用于获取目标区域的多个磁共振指纹数据，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；
图像重建模块230，用于基于包括T2*的至少一个组织特征产生磁共振图像。
本发明实施例通过磁共振扫描模块基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；组织特征确定模块获取目标区域的多个磁共振指纹数据，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；图像重建模块基于包括T2*的至少一个组织特征产生磁共振图像，通过利用磁共振指纹成像与平衡性稳态自由进动成像相结合，解决了现有技术中平面回波序列成像时时间分辨率和空间分辨率互相冲突的技术问题，相对于传统的平面回波序列成像序列来说，能够提供更高的图像信噪比，以及无形变图像，而磁共振指纹成像能够显著减少数据采集时间，从而提高功能成像的时空分辨率，实现了在提高时间分辨率的同时，也保持一定的空间分辨率。
可选的，在上述方案的基础上，组织特征确定模块220具体用于：
针对每个磁共振指纹数据，提取磁共振指纹数据中设定时间点对应的目标信号段；
采用基于字典查询的磁共振指纹方法得到目标信号段对应的组织特征。
可选的，在上述方案的基础上，组织特征确定模块220具体用于：
提取设定时间点对应的信号窗，将信号窗内的信号段作为目标信号段。
可选的，在上述方案的基础上，组织特征确定模块220具体用于：
针对平衡稳态自由进动序列的每个重复时间TR，采用螺旋或径向的数据采集轨迹获取磁共振指纹数据，其中，不同重复时间之间具有不同的翻转角及时间长度。
可选的，在上述方案的基础上，装置还包括信号字典构建模块，用于：
采用伪随机变化的序列参数进行数据采集，通过布洛赫方程仿真信号得到信号值组合，其中，信号值组合为理想磁共振信号随时间推进在各个回波时间处的具体信号值的组合；
基于信号值组合得到信号字典。
可选的，在上述方案的基础上，装置还包括组织特征分析模块，用于：
以滑窗的方式移动信号窗，得到组织特征随时间的变化趋势。
本发明实施例所提供的磁共振功能成像装置可执行本发明任意实施例所提供的磁共振功能成像方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图3是本发明实施例三所提供的一种计算机设备的结构示意图。图3示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备312的框图。图3显示的计算机设备312仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图3所示，计算机设备312以通用计算设备的形式表现。计算机设备312的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器316，系统存储器328，连接不同系统组件(包括系统存储器328和处理器316)的总线318。
总线318表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器316或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机设备312典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备312访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器328可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)330和/或高速缓存存储器332。计算机设备312可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储装置334可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图3未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图3中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线318相连。存储器328可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块342的程序/实用工具340，可以存储在例如存储器328中，这样的程序模块342包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块342通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备312也可以与一个或多个外部设备314(例如键盘、指向设备、显示器324等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备312交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备312能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口322进行。并且，计算机设备312还可以通过网络适配器320与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器320通过总线318与计算机设备312的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机设备312使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理器316通过运行存储在系统存储器328中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的磁共振功能成像方法，该方法包括：
基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；
获取目标区域的多个磁共振指纹数据，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；
基于包括T2*的至少一个组织特征产生磁共振图像。
当然，本领域技术人员可以理解，处理器还可以实现本发明任意实施例所提供的磁共振功能成像方法的技术方案。
实施例四
本发明实施例四还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明实施例所提供的磁共振功能成像方法，该方法包括：
基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；
获取目标区域的多个磁共振指纹数据，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；
基于包括T2*的至少一个组织特征产生磁共振图像。
当然，本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，其上存储的计算机程序不限于如上的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的磁共振功能成像方法的相关操作。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
实施例五
本实施例提供了一种磁共振功能成像系统，包括主磁体、射频线圈和处理器；主磁体，用于产生主磁场；射频线圈，用于发射射频脉冲并接收磁共振信号；处理器，用于执行如本发明任意实施例所提供的磁共振功能成像方法。
本发明实施例提供的磁共振功能成像系统通过处理器基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；获取目标区域的多个磁共振指纹数据，基于磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；基于包括T2*的至少一个组织特征产生磁共振图像，通过利用磁共振指纹成像与平衡性稳态自由进动成像相结合，解决了现有技术中平面回波序列成像时时间分辨率和空间分辨率互相冲突的技术问题，相对于传统的平面回波序列成像序列来说，能够提供更高的图像信噪比，以及无形变图像，而磁共振指纹成像能够显著减少数据采集时间，从而提高功能成像的时空分辨率，实现了在提高时间分辨率的同时，也保持一定的空间分辨率。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种磁共振功能成像方法，其特征在于，包括：
基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；
获取所述目标区域的多个磁共振指纹数据，基于所述磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定所述磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；
基于至少一个所述组织特征产生磁共振图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定所述磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征，包括：
针对每个所述磁共振指纹数据，提取所述磁共振指纹数据中设定时间点所对应的目标信号段；
采用基于字典查询的磁共振指纹方法得到所述目标信号段对应的组织特征。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述提取所述磁共振指纹数据中设定时间点对应的目标信号段，包括：
提取设定时间点对应的信号窗，将所述信号窗内的信号段作为所述目标信号段。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标区域的多个磁共振指纹数据，包括：
针对所述平衡稳态自由进动序列的每个重复时间TR，采用螺旋或径向的数据采集轨迹获取所述磁共振指纹数据，其中，不同重复时间之间具有不同的翻转角及时间长度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
采用伪随机变化的序列参数进行数据采集，通过布洛赫方程仿真信号得到信号值组合，其中，所述信号值组合为理想磁共振信号随时间推进在各个回波时间处的具体信号值的组合；
基于所述信号值组合得到所述信号字典。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
以滑窗的方式移动所述信号窗，得到组织特征随时间的变化趋势。
7.一种磁共振功能成像装置，其特征在于，包括：
磁共振扫描模块，用于基于预先设定的平衡稳态自由进动序列，控制对受检者的目标区域进行磁共振扫描；
组织特征确定模块，用于获取所述目标区域的多个磁共振指纹数据，基于所述磁共振指纹数据和预先构建的信号字典确定所述磁共振指纹数据对应的包括T2*的至少一个组织特征；
图像重建模块，用于基于至少一个所述组织特征产生磁共振图像。
8.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-6中任一所述的磁共振功能成像方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一所述的磁共振功能成像方法。
10.一种磁共振功能成像系统，其特征在于，包括主磁体、射频线圈和处理器；
所述主磁体，用于产生主磁场；
所述射频线圈，用于发射射频脉冲并接收磁共振信号；
所述处理器，用于执行如权利要求1-6任一项所述的磁共振功能成像方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011613334.8A CN112617796A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 磁共振功能成像方法、装置、设备、存储介质及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011613334.8A CN112617796A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 磁共振功能成像方法、装置、设备、存储介质及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112617796A true CN112617796A (zh) | 2021-04-09 |
Family
ID=75287038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011613334.8A Pending CN112617796A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 磁共振功能成像方法、装置、设备、存储介质及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112617796A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115561690A (zh) * | 2022-09-23 | 2023-01-03 | 深圳市联影高端医疗装备创新研究院 | 磁共振数据处理方法、装置和计算机设备 |
| WO2023093842A1 (zh) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 浙江大学 | 一种肝脏多参数定量成像方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150301141A1 (en) * | 2014-04-21 | 2015-10-22 | Case Western Reserve University | Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Fingerprinting Tissue Classification And Image Segmentation |
| CN106537168A (zh) * | 2014-02-11 | 2017-03-22 | 通用医疗公司 | 用于磁共振指纹识别中的自适应字典匹配的系统和方法 |
| CN108333543A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-07-27 | 上海东软医疗科技有限公司 | 磁共振成像方法和装置 |
| CN108693492A (zh) * | 2017-04-07 | 2018-10-23 | 凯斯西储大学 | 用于相位循环的磁共振指纹（phc-mrf）的系统和方法 |
| CN111090069A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-05-01 | 深圳先进技术研究院 | 定量磁共振成像参数确定方法、装置、设备及存储介质 |
| CN111537931A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-14 | 深圳先进技术研究院 | 快速磁共振多参数成像方法和装置 |
| CN111685764A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-09-22 | 复旦大学 | 一种基于磁共振指纹成像的快速定量T1ρ的方法 |
| US20200341089A1 (en) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | Case Western Reserve University | System and method for improved magnetic resonance fingerprinting using inner product space |
-
2020
- 2020-12-30 CN CN202011613334.8A patent/CN112617796A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106537168A (zh) * | 2014-02-11 | 2017-03-22 | 通用医疗公司 | 用于磁共振指纹识别中的自适应字典匹配的系统和方法 |
| US20150301141A1 (en) * | 2014-04-21 | 2015-10-22 | Case Western Reserve University | Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Fingerprinting Tissue Classification And Image Segmentation |
| CN108693492A (zh) * | 2017-04-07 | 2018-10-23 | 凯斯西储大学 | 用于相位循环的磁共振指纹（phc-mrf）的系统和方法 |
| CN108333543A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-07-27 | 上海东软医疗科技有限公司 | 磁共振成像方法和装置 |
| US20200341089A1 (en) * | 2019-04-25 | 2020-10-29 | Case Western Reserve University | System and method for improved magnetic resonance fingerprinting using inner product space |
| CN111090069A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-05-01 | 深圳先进技术研究院 | 定量磁共振成像参数确定方法、装置、设备及存储介质 |
| CN111537931A (zh) * | 2020-04-28 | 2020-08-14 | 深圳先进技术研究院 | 快速磁共振多参数成像方法和装置 |
| CN111685764A (zh) * | 2020-05-13 | 2020-09-22 | 复旦大学 | 一种基于磁共振指纹成像的快速定量T1ρ的方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023093842A1 (zh) * | 2021-11-29 | 2023-06-01 | 浙江大学 | 一种肝脏多参数定量成像方法 |
| CN115561690A (zh) * | 2022-09-23 | 2023-01-03 | 深圳市联影高端医疗装备创新研究院 | 磁共振数据处理方法、装置和计算机设备 |
| CN115561690B (zh) * | 2022-09-23 | 2023-09-26 | 深圳市联影高端医疗装备创新研究院 | 磁共振数据处理方法、装置和计算机设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hsu et al. | Myocardial fiber orientation mapping using reduced encoding diffusion tensor imaging | |
| JP5719968B2 (ja) | Ｍｒデータを収集する方法及び装置 | |
| US9271679B2 (en) | Method and apparatus for processing medical image signal | |
| KR20140058378A (ko) | 다중-에코 자기 공명 이미징을 이용한 다중-단계 적응성 피팅 접근을 이용하는 지방과 철 정량화 | |
| JP7183419B2 (ja) | リアルタイムｆＭＲＩ | |
| KR101809213B1 (ko) | Ｔ2-이완 시간의 다중 슬라이스 영상화를 위한 방법 및 장치 | |
| CN112617796A (zh) | 磁共振功能成像方法、装置、设备、存储介质及系统 | |
| US20130211271A1 (en) | Method and apparatus for eliminating motion artifacts of bio signal using personalized bio signal pattern | |
| CN108333543B (zh) | 磁共振成像方法和装置 | |
| CN111505553A (zh) | 磁共振成像系统和方法 | |
| JP7227953B2 (ja) | Ｎｍｒ分光法を用いて組織の標的領域内の成分テクスチャ要素の化学種を同定する組織テクスチャ測定方法 | |
| JP2002000582A (ja) | 磁気的核スピン共鳴により生物の機能的脳活動を時間および位置的に分解して表示する方法および装置 | |
| Clayden et al. | Microstructural parameter estimation in vivo using diffusion MRI and structured prior information | |
| CN109242847B (zh) | 一种磁共振弥散加权成像方法和装置 | |
| US10362961B2 (en) | System and method for neutral contrast magnetic resonance imaging of calcifications | |
| US10054653B2 (en) | Magnetic resonance method and apparatus for quantitative simultaneous multi-slice assessment of tissue displacement, deformation, and related biomarker parameters | |
| US7741845B2 (en) | Imaging tissue deformation using strain encoded MRI | |
| Koiso et al. | Acquisition and processing methods of whole-brain layer-fMRI VASO and BOLD: the Kenshu dataset | |
| US20190285712A1 (en) | Systems and Methods for Acceleration of Dictionary Generation and Matching in Perfusion Analysis | |
| Xiang et al. | Intravoxel incoherent motion magnetic resonance imaging with integrated slice-specific shimming for old myocardial infarction: a pilot study | |
| KR102456246B1 (ko) | 뇌산소대사 정밀 측정을 위한 자기공명영상 생성 장치 및 방법 | |
| Prčkovska et al. | Optimal short‐time acquisition schemes in high angular resolution diffusion‐weighted imaging | |
| CN105816173B (zh) | 大脑功能网络的皮层内工作状态和皮层间工作状态的确定方法 | |
| Neronov et al. | Mini-MRI scanner and some possibilities for its use for studying living tissues | |
| US11796615B2 (en) | Subject-specific and hardware-specific bias removal from functional magnetic resonance imaging signals using deep learning |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |