[发明专利]一种消除脂肪伪影的化学交换饱和转移成像方法

说明书

本发明公开了一种消除脂肪伪影的化学交换饱和转移成像方法，该方法包括图像采集及图像重建步骤，其图像采集是在无饱和射频照射的条件下和在不同频率的饱和射频的照射的条件下采用多回波的梯度回波序列获取磁共振成像的模图和相位图；其图像重建：基于多峰脂肪模型对无饱和射频的照射下采集的数据重建水图，脂肪图，场图和图；运用数值方法逐个体素地更新不同频率的饱和射频照射后采集的数据中的脂肪模型；基于更新后的脂肪模型对不同频率的饱和射频照射下采集的数据重建水图和脂肪图；本发明准确的水脂重建确保了水图中无脂肪信号的干扰，有效地消除掉化学交换饱和转移成像中出现的脂肪伪影，该方法可以提高化学交换饱和转移成像的准确性。

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及一种消除脂肪伪影的化学交换饱和转移成像方法。

背景技术

化学交换磁化转移成像技术是磁共振成像技术领域中的一种分子影像学技术。当外源性或内源性分子中的可交换质子被频率选择性射频饱和后，饱和效应可通过化学交换传递给自由水的质子，最终基于水信号的改变间接地对包含可交换质子的分子进行成像。化学交换磁化转移成像技术作为一种分子水平的影像学技术，为疾病诊断提供了分子水平级的组织病理信息，如成像靶标分子的浓度、组织的酸碱度、以及局部的温度等。由于该技术在脑部肿瘤的监控和中风的评估展现的巨大潜力，其日益受到研究者的重视。目前该技术主要运用于脑部组织，越来越多研究表明它在体部(如乳腺，前列腺，肝脏)成像也有着巨大的潜力，然而存在于体部器官的脂肪会对该技术的影像产成严重的伪影。

目前，已经有研究者将传统的抑脂技术应用于体部化学交换磁化转移成像，这些抑脂技术包括基于二项式硬脉冲的水激发技术和基于单峰脂肪信号模型的Dixon水脂重建技术。在这些技术的理论假设中，不仅脂肪信号中存在的多个谱峰的贡献被忽略了，而且化学交换磁化转移成像中饱和照射对脂肪各个峰的饱和作用也没有给予考虑。这些内禀的缺陷使得体部的化学交换磁化转移成像仍然受到脂肪伪影的影响。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提出了一种准确消除脂肪伪影的化学交换饱和转移成像方法。该方法不仅考虑了水脂重建模型中多个谱峰对总脂肪信号的贡献，而且考虑了化学交换磁化转移成像中饱和射频照射对脂肪各个峰的饱和作用。通过基于Bloch方程的数值计算，饱和照射后脂肪各个峰的信号幅值得以更新。该数值计算还考虑到组织局部的信息如横向衰减速率和主磁场不均匀性的影响。基于数值计算，用于水脂重建的脂肪信号模型将逐个体素、自适应地进行更新。最后，水脂重建将产生化学交换饱和转移成像所需的水图和场图，其中场图将进一步用于矫正场不均一对Z谱的影响。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种消除了脂肪伪影的化学交换饱和转移成像方法，包括数据采集和图像重建两个部分。

数据采集部分又包括化学交换饱和转移成像数据采集和参考数据采集两个步骤。

图像采集部分包括如下步骤：

步骤1：化学交换饱和转移成像数据采集是在不同频率的饱和射频的照射下，采用单极读出梯度的多回波的梯度回波序列获取磁共振成像的模图和相位图。

步骤2：参考数据采集是在没有饱和射频的照射下，采用单极读出梯度的多回波的梯度回波序列获取磁共振成像的模图和相位图。

图像重建部分包括如下步骤：

步骤1：将采集得到模图和相位图生成复值图；

步骤2：对无饱和射频的照射下获取的图像数据(参考数据)进行重建，得到水图、脂肪图、场图以及图；重建将依照如下水脂信号模型：