一種磁共振T₂^*圖像生成方法

2023-12-07 08:53:01

專利名稱：一種磁共振T2*圖像生成方法
技術領域：
本發明屬於磁共振成像的技術領域，具體涉及一種磁共振T/圖像的生成方法。
背景技術：
磁共振成像具有無損傷、軟組織對比度高、任意方向斷層等特點，目前已廣泛用於醫學臨床診斷。橫向加權弛豫時間T/是衡量在包含了磁場不均勻因素的作用下，磁共振信號的弛豫過程快慢的物理量。其值的大小受生物體組織內外磁場不均勻性的共同影響。生物體組織內的鐵磁性物質會對周圍磁場不均勻性有很大影響，加快磁共振信號的弛豫，T2*值也因此明顯下降。在醫學臨床上，T/已經成為當前衡量生物組織內含鐵量的標準之一，·T2*圖像被廣泛應用於臨床上同組織內含鐵量相關的疾病研究和診斷，如腦出血疾病、帕金森疾病、阿爾茨海默疾病、鐵過剩弓I起的心肌和肝臟疾病等。傳統的計算T/圖像的方法是首先用多梯度回波序列採集得到磁共振圖像，然後提取圖像中每個像素在不同回波時間TE所採集得到的信號，再根據磁共振信號的T/衰減公式，利用Levenberg-Marquardt (列文伯格_馬誇爾特法)的迭代最小化算法對信號值做非線性擬合，從而計算得到T/值。對所有像素進行擬合計算，最終得到T2*圖像。上述的對多梯度回波磁共振圖像信號做Levenberg-Marquardt非線性擬合計算得到T/圖像的方法，存在計算時間太長的缺點。對於一份三維圖像數據，由於要逐個像素計算T/值,通常需要做幾百萬次甚至千萬次Levenberg-Marquardt非線性擬合,所需時間非常長。該方法還無法消除磁共振信號中噪聲的影響，降低了計算T/值的精確性。此外，該方法在數值擬合前需要對初值進行估計，而初值估計準確性往往會影響擬合結果的收斂，進一步限制了該方法的準確性。

發明內容
本發明針對上述現有技術獲得磁共振T/圖像的方法中所存在的時間長、準確性受限等不足之處，提出一種磁共振T/圖像生成方法，能夠快速精確生成得到磁共振T/圖像。為實現以上目的，本發明提出以下技術方案
本發明提出一種利用數值積分快速精確計算得到磁共振T/圖像的方法。該方法首先對多梯度回波序列的磁共振圖像中被試體外背景噪聲做統計，從而得到磁共振圖像的噪聲強度水平。然後對被試體內的像素對應所有不同回波時間下的圖像信號做數值積分計算，並減去統計得到的背景噪聲水平強度值的隨回波時間積分，從而消除噪聲對計算結果的影響。然後，將計算得到的磁共振信號積分值除以第一個回波與最後一個回波之間的磁共振信號差值，快速精確得到T/值。對被試體內的所有像素根據上述方法計算T/值，最終得到T；圖像。本發明方法的包括以下步驟
A)用多回波梯度回波序列採集得到多幅不同回波時間磁共振圖像；
B)對所述磁共振圖像中被試體外背景圖像噪聲做統計，得到所述磁共振圖像的平均噪聲強度；
C)對所述磁共振圖像中被試體內圖像的像素對應不同回波時間的磁共振信號對時間做數值積分計算，得到定積分值；
D)將所述定積分值減去所述磁共振圖像的噪聲強度水平的隨回波時間積分，得到所述磁共振圖像中被試體內圖像的像素的信號積分值，再除以第一個回波與最後一個回波之間的磁共振信號差值，得到T/值；
E)對所述磁共振圖像中被試體內所有像素計算T/值，得到所述磁共振T/圖像。其中，所述步驟B)中磁共振圖像的噪聲平均強度是背景圖像中所有像素信號強度的平均值，表示為公式[I]
權利要求
1.一種T/磁共振圖像生成方法，其特徵在於，所述方法包括以下步驟 A)用多回波梯度回波序列採集得到磁共振圖像； B)對所述磁共振圖像中被試體外背景圖像噪聲做統計，得到所述磁共振圖像的噪聲強度水平； C)對所述磁共振圖像中被試體內圖像的像素對應不同回波時間的磁共振信號對時間做數值積分計算，得到定積分值； D)將所述定積分值減去所述磁共振圖像的噪聲強度水平的隨回波時間積分，得到所述磁共振圖像中被試體內圖像的像素的信號積分值，再除以第一個回波與最後一個回波之間的磁共振信號差值，得到T/值； E)對所述磁共振圖像中被試體內所有像素計算T/值，得到所述T/磁共振圖像。
2.如權利要求I所述T/磁共振圖像生成方法，其特徵在於，所述步驟B)中磁共振圖像的噪聲平均強度是背景圖像中所有像素信號強度的平均值，表示為公式[I]
3.如權利要求I所述T/磁共振圖像生成方法，其特徵在於，所述步驟C)以如下公式[2]進行數值積分計算
4.如權利要求I所述磁共振T/圖像生成方法，其特徵在於，所述步驟D)中根據如下公式[3]計算T2*值
全文摘要
本發明公開了一種磁共振T2*圖像生成方法，包括以下步驟用多梯度回波序列採集得到磁共振圖像；對其中被試體外背景圖像噪聲做統計，得到噪聲強度水平；對磁共振圖像中被試體內圖像的像素對應不同回波時間的磁共振信號對時間做數值積分計算，得到定積分值；將定積分值減去磁共振圖像的噪聲強度水平的時間積分，得到被試體內圖像的像素的信號積分值，除以第一個回波與最後一個回波之間的磁共振信號差值，得到T2*值；對磁共振圖像中被試體內所有像素計算T2*值，得到T2*磁共振圖像。本發明T2*磁共振圖像的生成方法具有快速、精確的優點。
文檔編號G01R33/56GK102759723SQ20121010448
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月11日 優先權日2012年4月11日
發明者李建奇, 王麗嘉, 裴孟超 申請人:華東師範大學