[发明专利]基于双回波的单扫描定量磁共振扩散成像方法

权利要求书

1.基于双回波的单扫描定量磁共振扩散成像方法，其特征在于包含如下步骤：

(1)在磁共振成像仪操作台上，打开磁共振成像仪中的操作软件，首先对成像物体进行感兴趣区域定位，然后进行调谐、匀场、功率校正和频率校正；

(2)导入事先编译好的DM-OLED序列：设置脉冲序列的各个参数；

所述DM-OLED序列的结构依次为：翻转角为α的激发脉冲、脉冲间距δ_TE、翻转角为α的激发脉冲、移位梯度、180°的重聚脉冲、采样回波链；

两个小角度的激发脉冲结合频率维即x方向的两个移位梯度G_ro1和G_ro2，和相位维即y方向的两个移位梯度G_pe1和G_pe2，使两个激发脉冲产生的回波在信号空间即k空间的中心产生偏移，180°的重聚脉冲以及两个激发脉冲都与层选方向即z方向的层选梯度G_ss相结合进行层选；第二个激发脉冲前后分别施加回波延时，其中δ_TE的长度为1/4回波链长，180°的重聚脉冲前后有x，y，z三个方向的破坏梯度作用；

采样回波链是由分别作用在x，y方向的梯度链组成；x方向的梯度链由一系列大小相等的正负采样梯度构成，且每个梯度的面积是所述移位梯度G_ro1的三倍；y方向的梯度链是由一系列大小相等的尖峰梯度构成，且尖峰梯度的面积和等于移位梯度G_pe1面积的四倍；

在采样回波链之前，频率和相位方向分别施加了重聚梯度，频率维的重聚梯度的面积是G_ro面积的一半，方向与G_ro相反；相位维的重聚梯度的面积是所述所有尖峰梯度面积和的一半，方向与尖峰梯度相反；

(3)执行步骤(2)设置好的所述DM-OLED序列，进行数据采样；数据采样完成后，得到两个回波信号的混合信号；

(4)对步骤(3)得到的两个回波信号的混合信号进行分析，得要分离的两个回波信号S₁和S₂的表达式如下：

S1=12e-b*ADC(1+cosα)ei(θ2-θ1)]]>

S2=-i(cosα)eiθ2]]>

式中b=γ2Gd2δ2(Δ-δ3)]]>是扩散因子，θ1=γδ1G→1·r→,θ2=γδ2G→2·r→;]]>

(5)对步骤(4)得到的两个回波信号的混合信号用分离算法进行处理，对两个回波信号S₁和S₂进行联合重建，分离用的重建算法如下：

{x1,x2}=argminx1,x2[||x1-x10||22+λ1||▿x1||1+λ2||▿x2||1+λ3||▿(x1-βx2)||1]]]>

其中x₁是从回波信号S₁中重建出来的图像，x₂是从回波信号S₂中重建出来的图像；

是尺度因子，x₁₀，x₂₀分别是回波信号S₁和回波信号S₂的初始图像；λ₁，λ₂和λ₃分别是拉格朗日乘数法可调整约束权重；▽是梯度算子，第一项是保真项，第二项和第三项是对第一幅和第二幅图像的稀疏性约束，最后一项是两幅图像轮廓相似性约束；x₁和x₂有如下关系：

其中分别是x₁和x₂的线性相位，x₁，x₂，都是关于空间位置矢量r的函数；x₀是用采样到的两个回波信号的混合信号傅里叶逆变换得到的图像；通过迭代算法求解得到分离后的回波信号S₁和回波信号S₂产生的图像x₁和x₂；

(6)对步骤(5)分离出来的图像x₁和x₂进行ADC成像计算，ADC的值直接通过ADC弛豫方程求得：

ADC(r)=ln(μx2(r)x1(r))/b,]]>

其中是校正因子，最后通过ADC成像计算得到具有较好分辨率的高品质ADC图像。