[发明专利]基于双回波的单扫描定量磁共振扩散成像方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像的方法，尤其是涉及单扫描定量磁共振表观扩散系数(apparentdiffusioncoefficient，ADC)成像的方法。

背景技术

扩散成像作为核磁共振定量成像的一种，提供了用于以非入侵的方式分析正常和病态活体组织的对比机制，目前已应用于脑、心脏、脊髓微细结构的研究。单扫描超快速核磁共振成像(MRI)在活体扩散研究中非常重要。这要求要克服磁体中的自发运动，在无外部干扰的实验中测量任意微秒量级的位移。然而，扩散成像在其成像过程中需要获取一系列对比加权的图像，通过两个或两个以上不同扩散因子(b值)的扩散加权像，才可计算出水分子的表观扩散系数(apparentdiffusioncoefficient，ADC)。现有的扩散成像的方法不能实现一次扫描的得到所有的扩散加权像，都是通过多次扫描来实现对多方向扩散或多梯度场的值下的扩散进行探测，多次扫描使得获取数据的时间很长，造成采集到的加权像容易受到采样标本运动的干扰。现有的缩小采样时间的方法，主要是通过限制FOV，并行成像和部分傅里叶重建等方法，在某种程度上最小化扩散的检测时间，使之在时间上符合传统傅里叶的多扫描MRI方法的要求。比如：下采样自旋回波磁共振成像^[1](Spin-EchoMRI)、梯度自旋回波磁共振成像^[2](GradientSpinEchoMRI)等等。但是，多次激发的磁共振参数成像方法在获取阶段仍然需要耗费数秒的时间。1977年,英国的诺丁汉(Nottingham)大学物理系PetterMansfield博士与他的同伴I.LPykett提出的平面回波成像(echo-planarimaging,EPI)，可以作为单扫描快速成像方法用于扩散成像，但也至少需要两次的EPI采样才能得到ADC图。之后，单扫描的多回波的EPI^[3]方法被提出，此方法通过将一系列对比加权图像的获取包含在一次扫描中所获得的多个回波中。然而这种方法存在局限性，一方面是这种方法需要延长回波链，必然导致增加获取的时间与信号的衰减；另一方面这种方法的实现与常规EPI方法相比是以延长重复时间(TR)为代价的，这就可能需要牺牲所得回波图像的空间分辨率；而且这种方法目前只能用于T2*定量成像，不能用于ADC定量成像。之后尽管有不同的快速定量成像方法相继被提出，但是这些方法都是用多次激发序列来进行定量成像，这样不仅效果不够好，成像效率并没有较大的提升。

参考文献

[1]IEEETRANSACTIONSONMEDICALIMAGING,VOL.33,NO.12,DECEMBER2014,FastT2MappingWithImprovedAccuracyUsingUndersampledSpin-EchoMRIandModel-BasedReconstructionsWithaGeneratingFunction.TilmanJ.Sumpf*,AndreasPetrovic,MartinUecker,FlorianKnoll,andJensFrahm。

[2]JournalofCardiovascularMagneticResonance(2015)17:12,GradientSpinEcho(GraSE)imagingforfastmyocardialT2mapping,AloisMSprinkart1,JulianAFrankJonasDoerner1,JürgenGieseke1,3,BernhardSchnackenburg3,GeorgSchmitz2,DanielThomas1,RamiHomsi1,WolfgangBlock1,HansSchild1andClaasPNaehle1。

[3]NeuroImage98(2014)258–265,,Signalcontributionstoheavilydiffusion-weightedfunctionalmagneticresonanceimaginginvestigatedwithmulti-SE-EPIacquisitions,DaigoKuroiwaa,TakayukiObataa,b,HiroshiKawaguchib,JoonasAutiob,MasayaHiranoc,IchioAokib,IwaoKannob,JeffKershawb。

发明内容

本发明的目的在于提供基于双回波的单扫描定量磁共振扩散成像方法(DM-OLED方法)。

本发明包含如下步骤：