CN115760802A - 一种颅脑磁共振多参数定量成像方法、系统和计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于医疗影像采集技术领域,提供了一种颅脑磁共振多参数定量成像方法、系统和计算机设备,所述方法包括:按预设的时间间隔和序列对颅脑进行扫描,得到三维等体素分辨率N+4张加权图像;对加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图、T2值图和T2*值图;本发明实施例通过第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块分别采用了不同采集角度、不同T2准备脉冲时间和不同回波时间的快速梯度回波序列,同时获得了可辅助临床进行疾病诊断的颅脑大范围加权图像和颅脑T1值图、T2值图和T2*值图,减少了不同序列扫描间可能存在的定位误差,能够用于定性和定量评估脑部常见疾病,为脑部疾病的临床诊断提供影像学支撑。
Description
技术领域
本发明属于医疗影像采集技术领域,尤其涉及一种颅脑磁共振多参数定量成像方法、系统和计算机设备。
背景技术
目前,临床中脑部肿瘤、炎症、神经变性病、缺血、脑损伤、血管病变及精神类疾病等各类疾病的磁共振影像学诊断主要依赖于多对比度加权图像。但是不同厂商不同医疗机构中,图像的加权程度均不相同,这降低了多对比度加权图像在各大医疗机构中的通用性。考虑到磁共振多对比度成像主要是依赖于不同组织具有不同的纵向弛豫(T1)、横向弛豫(T2)和含磁敏感信息的横向弛豫(T2*)值的不同,磁共振定量成像技术将具有一定的应用场景。磁共振定量成像反映的图像分析结果将更客观,提供的定量信息更丰富,测量的结果的可重复性更高,因此磁共振定量成像将有利于更像精准地诊断脑部各类疾病。
磁共振定量成像技术通常包含T1值图(T1 mapping)、T2值图(T2 mapping)和T2*值图(T2*mapping)。T1值图和T2值图在识别脑瘤瘤方面具有重要价值。此外,T2值图还能够用于对癫痫疾病的评估。T2*值图对组织中的铁沉积较为敏感,联合T2值图可评估受试者的认知情况,联合T1值图可用于识别多发性硬化。综上T1值图、T2值图和T2*值图对于脑部疾病的评估均具有重要的意义。
目前,已有学者们提出了多种颅脑磁共振定量成像技术:采集T1值图的驱动平衡单脉冲序列(driven equilibrium single pulse observation of T1,DESPOT1),采集T2值图的驱动平衡单脉冲序列(driven equilibrium single pulse observation of T1,DESPOT2),和采集T1值图或T2值图或质子密度定量值图的磁共振指纹成像等序列。近年来,也有学者提出了战略性地梯度回波成像获取(strategically acquired gradient echoimaging,STAGE)方案,该方案能够通过两次扫描获得T1和T2*等定量值图。
但是现有技术尚无法通过单一序列实现T1值图、T2值图和T2*值图同时定量成像,且部分同时定量成像技术(如磁共振指纹成像技术),需要匹配额外的字典库,将在图像重建过程中花费大量的时间和算力,无法直接提供目前临床诊断所需的加权图像。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种颅脑磁共振多参数定量成像方法、系统和计算机设备,旨在解决背景技术中确定的现有技术存在的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种颅脑磁共振多参数定量成像方法,所述方法包括:
按预设的时间间隔和序列对颅脑进行扫描,得到三维等体素分辨率N+4张加权图像;
所述序列包括按顺序排布的第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块,其中,第一序列模块和第二序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲与三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第三序列模块和第四序列模块根据预设的参数通过T2准备脉冲、水激发压脂脉冲和三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第五序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲和多回波时间的三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据,所述参数包括采集角、脉冲准备时间和回波时间数N;
对加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图、T2值图和T2*值图。
本发明实施例的另一目的在于提供一种颅脑磁共振多参数定量成像系统,包括:
图像获取模块,用于按预设的时间间隔和序列对颅脑进行扫描,得到三维等体素分辨率N+4张加权图像;
所述序列包括按顺序排布的第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块,其中,第一序列模块和第二序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲与三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第三序列模块和第四序列模块根据预设的参数通过T2准备脉冲、水激发压脂脉冲和三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第五序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲和多回波时间的三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据,所述参数包括采集角、脉冲准备时间和回波时间数N;
拟合输出模块,用于对加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图、T2值图和T2*值图。
本发明实施例的另一目的在于提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行所述颅脑磁共振多参数定量成像方法的步骤。
本发明实施例通过第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块分别采用了不同采集角度、不同T2准备脉冲时间和不同回波时间的快速梯度回波序列,同时获得了可辅助临床进行疾病诊断的颅脑大范围加权图像和颅脑T1值图、T2值图和T2*值图,减少了不同序列扫描间可能存在的定位误差,能够用于定性和定量评估脑部常见疾病,为脑部疾病的临床诊断提供影像学支撑。
附图说明
图1为本发明实施例提供的颅脑磁共振多参数定量成像方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的对加权图像进行拟合的流程图;
图3为本发明实施例提供的序列原理图;
图4为本发明实施例提供的得到颅脑区域的T1值图的流程图;
图5为本发明实施例提供的得到颅脑区域的T2值图的流程图;
图6为本发明实施例提供的得到颅脑区域的T2*值图的流程图;
图7为本发明实施例提供的序列扫描完成后即刻获得的颅脑加权图像、经拟合计算获得的颅脑T1 mapping、T2 mapping、T2*mapping图像和颅脑常规多对比度加权图像;
图8为本发明实施例提供的一种颅脑磁共振多参数定量成像系统的结构框图;
图9为本发明实施例提供的拟合输出模块的结构框图;
图10为本发明另一实施例提供的一种颅脑磁共振多参数定量成像系统的结构框图;
图11为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但除非特别说明,这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一xx脚本称为第二xx脚本,且类似地,可将第二xx脚本称为第一xx脚本。
如图1所示,在一个实施例中,提出了一种颅脑磁共振多参数定量成像方法,具体可以包括以下步骤:
步骤S100,按预设的时间间隔和序列对颅脑进行扫描,得到三维等体素分辨率N+4张加权图像。
所述序列包括按顺序排布的第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块,其中,第一序列模块和第二序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲与三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第三序列模块和第四序列模块根据预设的参数通过T2准备脉冲、水激发压脂脉冲和三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第五序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲和多回波时间的三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据,所述参数包括采集角、脉冲准备时间和回波时间数N。
其中,所述序列的具体示意图如图3所示,事实上,第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块内均包含有若干个子序列单元,第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块均采用三维扰相梯度回波(SPGR)采集磁共振影像数据,这种采集模式是快速梯度回波(TFE)的一种,将使得每个序列模块采集后的横向磁化矢量散相。序列中的第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块依次采集的时间间隔可以设置为5秒,以便颅脑成像区域内组织的纵向矢量恢复到原始状态。
本发明实施例的一种情况中,第一序列模块和第二序列模块的采集角分别为第一采集角FA1和第二采集角FA2,第三序列模块和第四序列模块的采集角均为第二采集角FA2,第五序列模块的采集角为第三采集角FA3。第三序列模块和第四序列模块的T2脉冲准备时间(T2prep_Dur)分别设置为第一T2脉冲准备时间T2prep_Dur1和第二T2脉冲准备时间T2prep_Dur2。
步骤S200,对加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图、T2值图和T2*值图。
本发明实施例在实际应用时,N的取值一般情况下不小于3,本发明实施例的一种情况中,N为4,此时,第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块分别采集到一张加权图像,而第五序列模块采集到N张,即4张加权图像。
本发明实施例中,第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块分别采用了不同采集角度、不同T2准备脉冲时间和不同回波时间的快速梯度回波序列,同时获得了可辅助临床进行疾病诊断的颅脑大范围加权图像和颅脑T1值图、T2值图和T2*值图,减少了不同序列扫描间可能存在的定位误差,能够用于定性和定量评估脑部常见疾病,为脑部疾病的临床诊断提供影像学支撑。
在一个实施例中,如图2所示,步骤S200具体可以包括以下步骤:
步骤S201,对第一序列模块和第二序列模块得到的加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图。
如图4所示,具体的来说,所述步骤S201具体可以包括:
步骤S2011,获取第一序列模块和第二序列模块得到的加权图像。
步骤S2012,对加权图像中任一像素点信号强度和采集角之间的关系进行拟合,获得相应像素点的T1值。
步骤S2013,依次计算全部像素点的T1值,最终生成颅脑区域的T1值图。
本发明实施例在实际应用时,可以通过Matlab 2019对像素点信号强度和采集角之间的关系进行拟合。
步骤S202,对第二序列模块、第三序列模块和第四序列模块得到的加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T2值图。
如图5所示,与上述同理,步骤S202具体可以包括:
步骤S2021,获取第二序列模块、第三序列模块和第四序列模块得到的加权图像。
步骤S2022,对加权图像中任一像素点信号强度和脉冲准备时间的关系进行指数拟合,获得相应像素点的T2值。
步骤S2023,依次计算全部像素点的T2值,最终生成颅脑区域的T2值图。
本发明实施例中,可以通过Matlab 2019对像素点信号强度和采集角之间的关系进行拟合,对于第二序列模块的T2准备脉冲时间,可以视为0ms。
步骤S203,对第五序列模块得到的N张加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T2*值图。
如图6所示,与上述同理,步骤S203具体可以包括:
步骤S2031,获取第五序列模块得到的N张加权图像。
步骤S2032,对加权图像中任一像素点信号强度和回波时间的关系进行指数拟合,获得相应像素点的T2*值。
步骤S2033,依次计算全部像素点的T2*值,最终生成颅脑区域的T2*值图。
如图7所示,其示意了本发明实施例根据预设序列对颅脑进行扫描得到的加权图像(a)和定量图像(b)以及常规的颅脑多对比度加权图像(c)。在常规的颅脑多对比度加权图像上,黑色箭头所指位置,在T1加权(T1W)上呈现低信号,T2加权和成像液体衰减反转恢复序列(FLAIR)图像上呈现高信号,提示该位置存在白质病变。在本发明实施例所得的颅脑T1值图、T2值图和T2*值图上,该白质病变位置的T1、T2和T2*值均变长。图7中所示基本模块一、基本模块二、基本模块三、基本模块四和基本模块五分别对应第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块。
在一个实施例中,所述第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块的采集角的设定根据颅脑灰质和白质的质子密度、T1平均值和T2平均值仿真结果获取,仿真过程中回归线的动态变化范围和点的分数阶信号的乘积最大。
本发明实施例中的一种情况中,第一采集角FA1和第二采集角FA2可以根据文献报道的颅脑灰质和白质的质子密度、T1平均值和T2平均值进行仿真,仿真过程中应使回归线的动态变化范围和点的分数阶信号的乘积最大,这将提高T1值图评估的准确程度。本发明实施例中,可将第一采集角FA1设定为3°,第二采集角FA2设定为18°。通常情况下第一采集角FA1小于恩斯特角,第二采集角FA2大于恩斯特角,FA2和FA1相差12~18°。第一T2脉冲准备时间T2prep_Dur1为15~30ms,第二T2脉冲准备时间T2prep_Dur2与第一T2脉冲准备时间T2prep_Dur1相差15~30ms。本发明实施例中,第一T2脉冲准备时间为25ms,第二T2脉冲准备时间为40ms。第五序列模块中的回波时间数N应至少大于等于3,每个回波时间应等间隔,FA3采用恩斯特角。本发明实施例中N为4,回波时间分别为5.0ms、10.0ms、15.0ms和20.0ms,FA3为14°。序列的其它参数依据常规成像需求进行调整,表1为本实施例中经过仿体和在体实验测试的一种参数组合。
第三采集角FA3采用恩斯特角,与TR和T1值有关,FA3为14°仅仅是作为示意的一例例子。
第一T2脉冲准备时间和第二T2脉冲准备时间,是根据现有报道的颅内组织的T2范围确定的,一般会在20左右设置一个,在40左右设置另一个,本发明实施例只是给出了一个示例组合、
回波时间数N与磁共振机器硬件相关,最大回波时间一定是小于组织T2*值的,最小回波时间受硬件条件限制。
表1颅脑大范围的T1、T2和T2*值同时定量成像序列在体成像参数
本发明实施例在实际应用时,首先引导受试者进入连接好头部线圈的磁共振扫描仪。受试者以仰卧位平躺于磁共振扫描仪的床体上,头部置于放置好的线圈中,双手自然放置于身体两侧。移动磁共振扫描仪的床体,使磁共振扫描仪的红外定位中心定位于受试者的眉心处。最后按动磁共振扫描仪上的移床按钮,使定位中心(即受试者眉心)移动至磁共振扫描仪磁体的中心。
利用磁共振扫描仪对受试者头部进行定位扫描,定位扫描序列采用操作平台自带的常规定位序列即可。之后再对颅脑按照设定的序列和时间间隔进行扫描,获得三维等体素分辨率的N+4套加权图像。序列的前四个序列模块分别生成1套加权图像,第五序列模块将根据回波时间数N生成相应的N套加权图像。本发明实施例中将获得8套加权图像。
根据所述序列获取的所有图像将通过局域网返回到计算机中,所有图像均可直接在磁共振成像平台上进行查看,并进行其他任意方向的重建。
使用Matlab 2019(MathWorks,Inc.Natick,Massachusetts,USA)软件对STMAP序列获取的所有N+4套加权图像进行拟合,计算得到受试者颅脑的T1值图、T2值图和T2*值图。
如图8所示,在一个实施例中,提供了一种颅脑磁共振多参数定量成像系统,该颅脑磁共振多参数定量成像系统可以集成于计算机设备中,具体可以包括图像获取模块100和拟合输出模块200。
所述图像获取模块100,用于按预设的时间间隔和序列对颅脑进行扫描,得到三维等体素分辨率N+4张加权图像;
所述序列包括按顺序排布的第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块,其中,第一序列模块和第二序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲与三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第三序列模块和第四序列模块根据预设的参数通过T2准备脉冲、水激发压脂脉冲和三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第五序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲和多回波时间的三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据,所述参数包括采集角、脉冲准备时间和回波时间数N;
所述拟合输出模块200,用于对加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图、T2值图和T2*值图。
如图9所示,在一个实施例中,拟合输出模块200具体包括T1值图拟合单元201、T2值图拟合单元202和T2*值图拟合单元203。
所述T1值图拟合单元201,用于对第一序列模块和第二序列模块得到的加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图;
所述T2值图拟合单元202,用于对第二序列模块、第三序列模块和第四序列模块得到的加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T2值图;
所述T2*值图拟合单元203,用于对第五序列模块得到的N张加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T2*值图。
如图10所示,在一个实施例中,所述颅脑磁共振多参数定量成像系统还包括参数设置模块300,所述参数设置模块300用于根据颅脑灰质和白质的质子密度、T1平均值和T2平均值仿真结果设置所述第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块的采集角,仿真过程中回归线的动态变化范围和点的分数阶信号的乘积最大。
图11示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中,存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统,还可存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器实现颅脑磁共振多参数定量成像方法。该内存储器中也可储存有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器执行颅脑磁共振多参数定量成像方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图11中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,本申请提供的颅脑磁共振多参数定量成像系统可以实现为一种计算机程序的形式,计算机程序可在如图11所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该颅脑磁共振多参数定量成像系统的各个程序模块,比如,图8所示的图像获取模块100和拟合输出模块200。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本申请各个实施例的颅脑磁共振多参数定量成像方法中的步骤。
例如,图11所示的计算机设备可以通过如图8所示的颅脑磁共振多参数定量成像系统中的图像获取模块100执行步骤S100。计算机设备可通过拟合输出模块200执行步骤S200。
在一个实施例中,提出了一种计算机设备,所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
步骤S100,按预设的时间间隔和序列对颅脑进行扫描,得到三维等体素分辨率N+4张加权图像。
所述序列包括按顺序排布的第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块,其中,第一序列模块和第二序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲与三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第三序列模块和第四序列模块根据预设的参数通过T2准备脉冲、水激发压脂脉冲和三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第五序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲和多回波时间的三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据,所述参数包括采集角、脉冲准备时间和回波时间数N。
步骤S200,对加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图、T2值图和T2*值图。
在一个实施例中,提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时,使得处理器执行以下步骤:
步骤S100,按预设的时间间隔和序列对颅脑进行扫描,得到三维等体素分辨率N+4张加权图像。
所述序列包括按顺序排布的第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块,其中,第一序列模块和第二序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲与三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第三序列模块和第四序列模块根据预设的参数通过T2准备脉冲、水激发压脂脉冲和三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第五序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲和多回波时间的三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据,所述参数包括采集角、脉冲准备时间和回波时间数N。
步骤S200,对加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图、T2值图和T2*值图。
应该理解的是,虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种颅脑磁共振多参数定量成像方法,其特征在于,所述方法包括:
按预设的时间间隔和序列对颅脑进行扫描,得到三维等体素分辨率N+4张加权图像;
所述序列包括按顺序排布的第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块,其中,第一序列模块和第二序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲与三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第三序列模块和第四序列模块根据预设的参数通过T2准备脉冲、水激发压脂脉冲和三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第五序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲和多回波时间的三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据,所述参数包括采集角、脉冲准备时间和回波时间数N;
对加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图、T2值图和T2*值图。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图、T2值图和T2*值图的步骤,具体包括:
对第一序列模块和第二序列模块得到的加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图;
对第二序列模块、第三序列模块和第四序列模块得到的加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T2值图;
对第五序列模块得到的N张加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T2*值图。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对第一序列模块和第二序列模块得到的加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图的步骤,具体包括:
获取第一序列模块和第二序列模块得到的加权图像;
对加权图像中任一像素点信号强度和采集角之间的关系进行拟合,获得相应像素点的T1值;
依次计算全部像素点的T1值,最终生成颅脑区域的T1值图。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对第五序列模块得到的N张加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T2*值图的步骤,具体包括:
获取第五序列模块得到的N张加权图像;
对加权图像中任一像素点信号强度和回波时间的关系进行指数拟合,获得相应像素点的T2*值;
依次计算全部像素点的T2*值,最终生成颅脑区域的T2*值图。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对第二序列模块、第三序列模块和第四序列模块得到的加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T2值图的步骤,具体包括:
获取第二序列模块、第三序列模块和第四序列模块得到的加权图像;
对加权图像中任一像素点信号强度和脉冲准备时间的关系进行指数拟合,获得相应像素点的T2值;
依次计算全部像素点的T2值,最终生成颅脑区域的T2值图。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块的采集角的设定根据颅脑灰质和白质的质子密度、T1平均值和T2平均值仿真结果获取,仿真过程中回归线的动态变化范围和点的分数阶信号的乘积最大。
7.一种颅脑磁共振多参数定量成像系统,其特征在于,包括:
图像获取模块,用于按预设的时间间隔和序列对颅脑进行扫描,得到三维等体素分辨率N+4张加权图像;
所述序列包括按顺序排布的第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块和第五序列模块,其中,第一序列模块和第二序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲与三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第三序列模块和第四序列模块根据预设的参数通过T2准备脉冲、水激发压脂脉冲和三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据;第五序列模块根据预设的参数通过水激发压脂脉冲和多回波时间的三维扰相梯度回波采集磁共振影像数据,所述参数包括采集角、脉冲准备时间和回波时间数N;
拟合输出模块,用于对加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图、T2值图和T2*值图。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述拟合输出模块包括:
T1值图拟合单元,用于对第一序列模块和第二序列模块得到的加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T1值图;
T2值图拟合单元,用于对第二序列模块、第三序列模块和第四序列模块得到的加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T2值图;
T2*值图拟合单元,用于对第五序列模块得到的N张加权图像进行拟合,得到颅脑区域的T2*值图。
9.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,还包括参数设置模块,用于根据颅脑灰质和白质的质子密度、T1平均值和T2平均值仿真结果设置所述第一序列模块、第二序列模块、第三序列模块、第四序列模块的采集角,仿真过程中回归线的动态变化范围和点的分数阶信号的乘积最大。
10.一种计算机设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1至6中任一项权利要求所述颅脑磁共振多参数定量成像方法的步骤。
Priority Applications (1)
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CN202211475399.XA CN115760802A (zh) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | 一种颅脑磁共振多参数定量成像方法、系统和计算机设备 |
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CN202211475399.XA CN115760802A (zh) | 2022-11-23 | 2022-11-23 | 一种颅脑磁共振多参数定量成像方法、系统和计算机设备 |
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