[发明专利]一种肺部气道微结构模型的测量方法

权利要求书

1.一种肺部气道微结构模型的测量方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1、收集惰性气体，收集得到的惰性气体保存为气态或固态，

步骤2、对成像对象进行胸腔质子MR成像，获得成像对象肺部的位置信息

步骤3、成像对象将惰性气体吸入到肺部，

步骤4、设定多扩散敏感因子b，然后根据步骤2获得的成像对象肺部的位置信息对成像对象进行基于欠采样的二维多扩散敏感因子扩散加权磁共振成像或三维多扩散敏感因子扩散加权磁共振成像，获得成像对象多扩散敏感因子扩散加权磁共振欠采样成像的原始数据，

步骤5、对步骤4获得的成像对象多扩散敏感因子扩散加权磁共振欠采样成像的原始数据根据非线性迭代重建算法进行处理，获得成像对象的多扩散敏感因子扩散加权磁共振成像测量信号S，定义成像对象的多扩散敏感因子扩散加权磁共振成像测量信号S为S（R，r，b），

步骤6、对步骤5获得的成像对象的多扩散敏感因子扩散加权磁共振成像测量信号S和多扩散敏感因子b根据函数S(R，r，b) =exp(-b×D_T)×(π/(b×D_an))^0.5通过非线性拟合得到肺泡通道的半径r和外半径R，其中D_an=D_L-D_T，横向扩散系数D_T= a1+a2×(r/R)+a3×(r/R)²，纵向扩散系数D_L= a4× exp(a5×(1- r/R)^a6)，a1、a2、a3、a4、a5、a6均为实数，多扩散敏感因子b为实数且b≥0，

还包括步骤7，具体为：

根据步骤6得到的肺泡管内半径r和肺泡管外半径R，计算得到肺泡深度h、肺泡长度L、肺泡表面积Sa、肺泡体积Va、肺泡密度Na、肺泡表面体积比SVR、以及肺泡平均线性截距Lm，其中，

h=R-r，

L=2×R/3，

Sa=(14×(3^0.5/9)×R-2r)×L+2×(7×3^0.5/27×R²-π/6×r²)，

Va=7×(3^0.5/27)×R²×L，

Na=1/Va，

SVR=Sa/Va，

Lm=4/SVR。

2.根据权利要求1所述的一种肺部气道微结构模型的测量方法，其特征在于，所述的惰性气体为超极化¹³C或超极化³He或超极化⁸³Kr或超极化¹²⁹Xe或超极化¹³¹Xe或全氟丙烷或六氟化硫。