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专利号: 2013106547991
申请人: 深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种磁共振参数成像方法,包括以下步骤:

采集磁共振仪上磁共振图像序列对应的欠采样信号,所述欠采样信号为对生物组织进行磁共振参数成像形成的欠采样信号;

利用参数图像和质子密度分布函数的稀疏性,通过基于模型的最大后验概率估计求解所述生物组织的参数图像和质子密度分布函数,所述模型为所述磁共振图像序列与所述参数图像和所述质子密度分布函数之间的关系模型。

2.根据权利要求1所|述的磁共振参数成像方法,其特征在于,所述磁共振图像序列的第m帧图像所对应的欠采样信号dm=Fumρm,其中:1≤m≤M,M表示所述磁共振图像序列中图像的个数;Fum表示与所述dm相对应的欠采样博立叶编码矩阵;ρm表示所述磁共振图像序列的第m帧图像;

所述关系模型为:ρm(r)=ρ0(r)φ(θ(r),χm),其中:ρ0(r)表示所述生物组织的质子密度分布函数;θ(r)表示参数图像;χm表示ρm(r)所对应的采集参数集合;r表示空间坐标;函数φ(θ(r),χm)的表达式形式与所述磁共振参数成像所指的种类相对应;

所述基于模型的最大后验概率估计表示为:

其中:

Φm(θ)表示一个对角矩阵,其对角线上元素由函数φ(θ(r),χm)各空间坐标上的值构成;

R1(θ)和R2(ρ0)分别表示θ和ρ0的稀疏惩罚函数,λ1和λ2分别为与R1(θ)和R2(ρ0)相应的正则化参数。

3.根据权利要求2所述的磁共振参数成像方法,其特征在于,所述磁共振参数成像是指T2参数成像,所述参数图像θ(r)为T2图像并表示为T2(r);

所述 ΔTE表示所述信号的回波间隔;

所述基于模型的最大后验概率估计表示为:

4.根据权利要求2所述的磁共振参数成像方法,其特征在于,所述磁共振参数成像是指T1参数成像,所述参数图像θ(r)为T1图像并表示为T1(r);

所述 TR表示所述信号的采集时间,αm表示翻转角;

所述基于模型的最大后验概率估计表示为:

5.根据权利要求2所述的磁共振参数成像方法,其特征在于,所述磁共振参数成像是指弥散张量成像,所述参数图像θ(r)为弥散张量并表示为D(r);

所述 表示相位,b为弥散加权因子,gm为与所述欠采样信号对应的弥散加权图像序列的第m幅图像的弥散梯度向量且gm=(gxm,gym,gzm)T;

所述ρ0表示通过生物组织的全采样磁共振信号获得的无弥散梯度加权的参考图像;

所述基于模型的最大后验概率估计表示为:

6.一种磁共振参数成像系统,其特征在于,包括:采集模块,用于采集磁共振仪上磁共振图像序列对应的欠采样信号,所述欠采样信号为对生物组织进行磁共振参数成像形成的欠采样信号;

求解模块,用于利用参数图像和质子密度分布函数的稀疏性,通过基于模型的最大后验概率估计求解所述生物组织的参数图像和质子密度分布函数,所述模型为所述磁共振图像序列与所述参数图像和所述质子密度分布函数之间的关系模型。

7.根据权利要求6所|述的磁共振参数成像系统,其特征在于,所述磁共振图像序列的第m帧图像所对应的欠采样信号dm=Fumρm,其中:1≤m≤M,M表示所述磁共振图像序列中图像的个数;;Fum表示与所述dm相对应的欠采样博立叶编码矩阵;ρm表示所述磁共振图像序列的第m帧图像;

所述关系模型为:ρm(r)=ρ0(r)φ(θ(r),χm),其中:ρ0(r)表示所述生物组织的质子密度分布函数;θ(r)表示参数图像;χm表示ρm(r)所对应的采集参数集合;r表示空间坐标;函数φ(θ(r),χm)的表达式形式与所述磁共振参数成像所指的种类相对应;

所述基于模型的最大后验概率估计表示为:

其中:

Φm(θ)表示一个对角矩阵,其对角线上元素由函数φ(θ(r),χm)各空间坐标上的值构成;

R1(θ)和R2(ρ0)分别表示θ和ρ0的稀疏惩罚函数,λ1和λ2分别为与R1(θ)和R2(ρ0)相应的正则化参数。

8.根据权利要求7所述的磁共振参数成像系统,其特征在于,所述磁共振参数成像是指T2参数成像,所述参数图像θ(r)为T2图像并表示为T2(r);

所述 ΔTE表示所述信号的回波间隔;

所述基于模型的最大后验概率估计表示为:

9.根据权利要求7所述的磁共振参数成像系统,其特征在于,所述磁共振参数成像是指T1参数成像,所述参数图像θ(r)为T1图像并表示为T1(r);

所述 TR表示所述信号的采集时间,αm表示翻转角;

所述基于模型的最大后验概率估计表示为:

10.根据权利要求7所述的磁共振参数成像系统,其特征在于,所述磁共振参数成像是指弥散张量成像,所述参数图像θ(r)为弥散张量并表示为D(r);

所述 表示相位,b为弥散加权因子,gm为与所述欠采样信号对应的弥散加权图像序列的第m幅图像的弥散梯度向量且gm=(gxm,gym,gzm)T;

所述ρ0表示通过生物组织的全采样磁共振信号获得的无弥散梯度加权的参考图像;

所述基于模型的最大后验概率估计表示为: