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专利号: 2015110079762
申请人: 中国科学院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:

1.一种磁共振温度成像方法,其特征在于,所述方法包括:

基于高加速并行成像混叠控制CAIPRINHA方法,确定包含多个单激发脉冲的复合激发脉冲;

在多个温度成像时刻,分别使用所述复合激发脉冲同时激发一检测对象的多层成像区域,并分别采集所述多层成像区域的混叠信号数据;

根据所述混叠信号数据,通过并行成像算法计算得到在所述温度成像时刻各层所述成像区域的磁共振图像数据;

根据所述温度成像时刻的每层所述成像区域的磁共振图像数据,通过温度算法计算得到所述温度成像时刻的每层所述成像区域的温度图像数据;

其中,所述多个温度成像时刻包含一温度变化前的初始温度时刻,所述温度图像数据包含温度变化后的所述温度成像时刻相对于所述初始温度时刻的温度差;

根据所述温度成像时刻的每层所述成像区域的磁共振图像数据,通过温度算法计算得到所述温度成像时刻的每层所述成像区域的温度图像数据,包括:根据所述初始温度时刻的每层所述成像区域的磁共振图像数据的相位和温度变化后的所述温度成像时刻的每层所述成像区域的磁共振图像数据的相位,计算得到相位差;

根据所述相位差,通过质子共振频率偏移PRFS方法,计算得到在所述温度差,以得到温度变化后的所述温度成像时刻的每层所述成像区域的温度图像数据。

2.如权利要求1所述的磁共振温度成像方法,其特征在于,基于高加速并行成像混叠控制CAIPRINHA方法,确定包含多个单激发脉冲的复合激发脉冲,包括:利用CAIPRINHA方法确定各所述单激发脉冲的初始相位;

根据拉莫方程计算得到所述单激发脉冲的激发频率;

根据所述多层成像区域的层数、所述单激发脉冲的初始相位、所述激发频率及一设定脉冲类型确定所述复合激发脉冲。

3.如权利要求1所述的磁共振温度成像方法,其特征在于,采集所述多层成像区域的混叠信号数据,包括:根据所述复合激发脉冲,结合一选层梯度,获取所述多层成像区域的回波信号数据;

根据所述回波信号数据,结合一相位编码梯度和一读出梯度,计算所述多层成像区域的初始信号数据;

对所述初始信号数据进行模数转换处理,得到所述混叠信号数据。

4.如权利要求1所述的磁共振温度成像方法,其特征在于,根据所述混叠信号数据,通过并行成像算法计算得到各层所述成像区域的磁共振图像数据,包括:使用梯度回波GRE序列逐层采集所述多层成像区域的设定分辨率图像;

利用所有所述设定分辨率图像估算用于采集所述混叠信号数据的相控阵线圈的敏感度空间分布数据;

利用所述敏感度空间分布数据和所述混叠信号数据,计算得到各层所述成像区域的磁共振图像数据。

5.如权利要求1所述的磁共振温度成像方法,其特征在于,根据所述混叠信号数据,通过并行成像算法计算得到各层所述成像区域的磁共振图像数据,包括:利用相控阵线圈中的多个线圈,以奈奎斯特脉冲频率对所述成像区域的K空间中心数据进行全采样,以获取各所述线圈的K空间自校准线ACS数据;

针对每个所述线圈,利用所述ACS数据和所述线圈采集到的所述混叠信号所对应的K空间数据,估算所述线圈的权重系数;

针对每个所述线圈,利用所述线圈的权重系数和所述线圈采集到的所述混叠信号所对应的K空间数据,拟合得到所述线圈未采集到的各层所述成像区域所对应的K空间数据;

针对每个所述线圈,利用拟合得到的K空间数据、所述ACS数据以及采集到的所述混叠信号数据所对应的K空间数据,合并得到所述线圈所对应的各层所述成像区域的完整K空间数据;

对所述完整K空间数据进行逆傅里叶变换,得所述线圈采集的各层所述成像区域的图像数据;

利用B1权重线圈组合方法,将所有所述线圈采集的图像数据合成为解混叠后的所述多层成像区域的磁共振图像数据,并获取各层所述成像区域的磁共振图像数据。

6.如权利要求2所述的磁共振温度成像方法,其特征在于,所述初始相位为:其中,n为所述成像区域的层数序号,N为所述多层成像区域的总层数,M为所述复合激发脉冲的重复周期序号。

7.如权利要求4所述的磁共振温度成像方法,其特征在于,所述混叠信号数据为:其中,x,y为像素位置,i为线圈序号,Ci(x,y)为所述混叠信号;j为所述成像区域的层数序号,N为所述多层成像区域的总层数,FOV为视野范围, 为考虑CAIPRINHA方法后第j层成像区域的图像在上述混叠信号所对应图像内的面内位移,Sij为线圈i在第j层所述成像区域的敏感度空间分布数据;Pj为第j层所述成像区域受单激发脉冲激发后发出的信号。

8.如权利要求1所述的磁共振温度成像方法,其特征在于,所述温度差与所述相位差之间的关系为:其中, 为所述相位差,γ为旋磁比,α为温度系数,B0为主磁场强度,ΔT为所述温度差,TE为回波时间。

9.如权利要求5所述的磁共振温度成像方法,其特征在于,

估算所述线圈的权重系数的关系式为:

拟合得到所述线圈未采集到的各层成像区域所对应的K空间数据的关系式为:其中, 表示第j个线圈的ACS数据,ky表示相位编码方向,Δky为相位编码的间隔,m表示ACS数据 在K空间的块中的相对位置,L为相控阵线圈中的线圈总数,l为线圈的序号,Nb为相位编码方向块的总个数,b为相位编码块的序号,n(j,b,l,m)为需要计算的线圈的权重系数,R为加速因子,Sl(ky-bRΔky)为第l个线圈所邻近ACS线的已采集到的K空间数据,Sj为第j个线圈未采集的数据。

10.一种磁共振温度成像系统,其特征在于,所述系统包括:

复合激发脉冲生成单元,用于基于高加速并行成像混叠控制CAIPRINHA方法,确定包含多个单激发脉冲的复合激发脉冲;

混叠信号数据生成单元,用于在多个温度成像时刻,分别使用所述复合激发脉冲同时激发一检测对象的多层成像区域,并分别采集所述多层成像区域的混叠信号数据;

磁共振图像数据重建单元,用于根据所述混叠信号数据,通过并行成像算法计算得到在所述温度成像时刻各层所述成像区域的磁共振图像数据;

温度图像数据生成单元,用于根据所述温度成像时刻的每层所述成像区域的磁共振图像数据,通过温度算法计算得到所述温度成像时刻的每层所述成像区域的温度图像数据;

其中,所述多个温度成像时刻包含一温度变化前的初始温度时刻,所述温度图像数据包含温度变化后的所述温度成像时刻相对于所述初始温度时刻的温度差;

所述温度图像数据生成单元包括:

相位差生成模块,用于根据所述初始温度时刻的每层所述成像区域的磁共振图像数据的相位和温度变化后的所述温度成像时刻的每层所述成像区域的磁共振图像数据的相位,计算得到相位差;

温度图像数据生成模块,用于根据所述相位差,通过质子共振频率偏移PRFS方法,计算得到在所述温度差,以得到温度变化后的所述温度成像时刻的每层所述成像区域的温度图像数据。

11.如权利要求10所述的磁共振温度成像系统,其特征在于,所述复合激发脉冲生成单元包括:初始相位生成模块,用于利用CAIPRINHA方法确定各所述单激发脉冲的初始相位;

激发频率生成模块,用于根据拉莫方程计算得到所述单激发脉冲的激发频率;

复合激发脉冲生成模块,用于根据所述多层成像区域的层数、所述单激发脉冲的初始相位、所述激发频率及一设定脉冲类型确定所述复合激发脉冲。

12.如权利要求10所述的磁共振温度成像系统,其特征在于,所述混叠信号数据生成单元包括:回波信号数据生成模块,用于根据所述复合激发脉冲,结合一选层梯度,获取所述多层成像区域的回波信号数据;

初始信号数据生成模块,用于根据所述回波信号数据,结合一相位编码梯度和一读出梯度,计算所述多层成像区域的初始信号数据;

混叠信号数据生成模块,用于对所述初始信号数据进行模数转换处理,得到所述混叠信号数据。

13.如权利要求10所述的磁共振温度成像系统,其特征在于,所述磁共振图像数据重建单元包括:设定分辨率图像生成模块,用于使用梯度回波GRE序列逐层采集所述多层成像区域的设定分辨率图像;

敏感度空间分布数据生成模块,用于利用所有所述设定分辨率图像估算用于采集所述混叠信号数据的相控阵线圈的敏感度空间分布数据;

第一磁共振图像数据生成模块,用于利用所述敏感度空间分布数据和所述混叠信号数据,计算得到各层所述成像区域的磁共振图像数据。

14.如权利要求10所述的磁共振温度成像系统,其特征在于,所述磁共振图像数据重建单元包括:ACS数据生成模块,用于利用相控阵线圈中的多个线圈,以奈奎斯特脉冲频率对所述成像区域的K空间中心数据进行全采样,以获取各所述线圈的K空间自校准线ACS数据;

线圈权重系数生成模块,用于针对每个所述线圈,利用所述ACS数据和所述线圈采集到的所述混叠信号所对应的K空间数据,估算所述线圈的权重系数;

未采集K空间数据生成模块,用于针对每个所述线圈,利用所述线圈的权重系数和所述线圈采集到的所述混叠信号所对应的K空间数据,拟合得到所述线圈未采集到的各层所述成像区域所对应的K空间数据;

完整K空间数据生成模块,用于针对每个所述线圈,利用拟合得到的K空间数据、所述ACS数据以及采集到的所述混叠信号数据所对应的K空间数据,合并得到所述线圈所对应的各层所述成像区域的完整K空间数据;

初始图像数据生成模块,用于对所述完整K空间数据进行逆傅里叶变换,得所述线圈采集的各层所述成像区域的图像数据;

第二磁共振图像数据生成模块,用于利用B1权重线圈组合方法,将所有所述线圈采集的图像数据合成为解混叠后的所述多层成像区域的磁共振图像数据,并获取各层所述成像区域的磁共振图像数据。