[发明专利]基于外插磁化转移信号的CEST数据拟合方法、装置及介质

权利要求书

1.一种基于外插磁化转移信号的CEST数据拟合方法，其特征在于，针对CEST图像中的每一个体素，依次执行S1～S3，得到每一个体素的消除背景干扰信号的CEST效应值；其中S1～S3为：

S1、对获得的原始Z谱进行主磁场频率B0偏移校正，得到校正后Z谱；

S2、取校正后Z谱中仅含有MT效应的部分数据点作为拟合样本数据，对预先设置有待定参数初值和上下限的两池模型进行拟合，得到待定参数的拟合值；

所述两池模型表示为

式中：exp表示以自然常数e为底的指数函数；Δt表示时刻t的增量；分别为t+Δt时刻、t时刻的磁化矢量其中矩阵M＝[M_xa,M_ya,M_za,M_zb]^T，M_xa、M_ya、M_za、M_zb分别为水集团的x方向磁化强度分量、水集团的y方向磁化强度分量、水集团的z方向磁化强度分量、MT集团的z方向磁化强度分量；系数矩阵其中矩阵向量C＝[0,0,R_1aM_0a,R_1bM_0b]^T，Δω_a表示外界施加的射频脉冲的频率和水的频率差，ω₁表示所施加的射频脉冲强度，k_ab表示从水集团交换到MT集团的速率，k_ba表示从MT集团交换到水集团的速率，R_rfb为MT集团对射频脉冲的吸收速率，R_1a＝1/T_1a和R_2a＝1/T_2a分别为水集团的纵向弛豫速率和横向弛豫速率，R_1b＝1/T_1b和R_2b＝1/T_2b分别为MT集团的纵向弛豫速率和横向弛豫速率，M_0a和M_0b分别为水集团和MT集团的稳态磁化强度；

所述两池模型中的待定参数为T_1a,T_2a,T_2b,M_0b,k_ba；

S3、基于代入所述拟合值的两池模型得到包含MT效应的拟合曲线，将所述拟合曲线与所述校正后Z谱上感兴趣频率处的差值，作为消去背景干扰信号的CEST效应值。

2.如权利要求1所述的基于外插磁化转移信号的CEST数据拟合方法，其特征在于，所述S2中，两池模型中待定参数的拟合具有两轮，第一轮拟合时对5个待定参数在其预先设定的上下限范围内均利用所述拟合样本数据进行参数优化，获得第一轮拟合值；第二轮拟合时，以第一轮拟合值为中心，选择相对于第一轮拟合上下限范围更窄的上下限，重新使用和第一轮拟合中相同的拟合样本数据对所述两池模型进行第二轮精度更高的拟合，得到待定参数的最终拟合值。

3.如权利要求2所述的基于外插磁化转移信号的CEST数据拟合方法，其特征在于，在进行所述第二轮拟合时，在所述两池模型的5个待定参数中仅选择部分参数调整其上下限，剩余参数的上下限与第一轮拟合保持一致。

4.如权利要求2所述的基于外插磁化转移信号的CEST数据拟合方法，其特征在于，在进行所述第二轮拟合时，需改变上下限的参数组合为T_1a,T_2b,M_0b或T_1a,T_2b或T_2b,M_0b。

5.如权利要求1所述的基于外插磁化转移信号的CEST数据拟合方法，其特征在于，所述S2中，仅含有MT效应的数据点为频率位于6～80ppm范围内的数据点。

6.如权利要求5所述的基于外插磁化转移信号的CEST数据拟合方法，其特征在于，所述S2中，仅含有MT效应的数据点为频率位于20～80ppm范围内的数据点。