组织属性的多参数定量测试系统及其方法技术方案

本申请提供的一种组织属性的多参数定量测试系统及其方法，扫描模块，用于基于预设序列对受试者进行扫描，其中，所述预设序列包括翻转恢复准备IR脉冲、T2准备脉冲和一系列激发脉冲；采集模块，用于在扫描的过程中，采集单梯度回波数据和多梯度回波数据，其中，所述单梯度回波数据和所述多梯度回波数据包括采样辐条；重建模块，用于基于所述单梯度回波数据中不同T2准备脉冲T2prep、不同翻转时刻TI对应的采样辐条进行重建得到包括T2和T1的多个第一加权图像，并基于所述多梯度回波数据中不同采集时刻TE对应的采样辐条进行重建得到T2*的多个第二加权图像；拟合模块，用于基于所述第一加权图像进行拟合得到组织的T2值和T1值，并基于所述第二加权图像进行拟合得到组织的T2*值。值。值。

【技术实现步骤摘要】
组织属性的多参数定量测试系统及其方法


[0001]本申请涉及医疗器械
，特别地涉及一种组织属性的多参数定量测试系统及其方法。

技术介绍

[0002]非定量化成像的弊端在于对疾病及病灶的诊断依赖于周围其他组织的信号强度，且非常容易受到如扫描设备、成像参数、影像判读人员等的影响，相同组织的多次成像之间的变异性较大，不利于多次扫描之间的比较以及疾病发展进程的跟踪，因此稳健的定量化成像一直是研究的热点。磁共振成像通过使用多种成像序列、灵活调节成像参数、并利用多种内源性和外源性造影剂，可以获得多种反映组织属性的定量化参数，因此非常适合进行定量成像。磁共振定量成像方法包括对组织的内在属性T1、T2和T2*值的定量测量，不同的组织具有不同的T1、T2和T2*值，由于T1、T2和T2*为组织的内在属性，与直接使用磁共振信号强度对疾病进行诊断和评估的方法相比，磁共振定量成像通过对组织的内在属性进行量化，测得的指标具有明确的生理含义，降低了多次成像之间由外部因素导致的变异性，有利于疾病进程的跟踪和治疗效果的评估。目前，磁共振定量成像在多种疾病的诊断和治疗评估上得到了广泛的应用。T1、T2和T2*值对不同组织成分检测的敏感度不同，因此同时定量化T1、T2和T2*值对于组织区分和鉴别是必不可少的。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本申请提供一种组织属性的多参数定量测试系统及其方法。
[0004]本申请实施例提供一种组织属性的多参数定量测试系统，包括：
[0005]扫描模块，用于基于预设序列对受试者进行扫描，其中，所述预设序列包括翻转恢复准备IR脉冲、T2准备脉冲T
2 prep和一系列激发脉冲；
[0006]采集模块，用于在扫描的过程中，采集单梯度回波数据和多梯度回波数据，其中，所述单梯度回波数据和所述多梯度回波数据包括采样辐条；
[0007]重建模块，用于基于所述单梯度回波数据中不同T
2 prep、不同翻转时刻TI对应的采样辐条进行重建得到包括T2和T1的多个第一加权图像，并基于所述多梯度回波数据中不同采集时刻TE对应的采样辐条进行重建得到T2*的多个第二加权图像；
[0008]拟合模块，用于基于所述第一加权图像进行拟合得到组织的T2值和T1值，并基于所述第二加权图像进行拟合得到组织的T2*值。
[0009]在一些实施例中，所述组织属性的多参数定量测试系统，还包括：
[0010]接收模块，用于接收设置所述预设序列的设置信息，并基于所述设置信息生成所述预设序列，其中，预设序列包括多个循环扫描周期，每个循环扫描周期依次包括：第一IR脉冲、多个激发脉冲、第一T
2 prep、第二IR脉冲、多个激发脉冲、第二T
2 prep、第三IR脉冲、多个激发脉冲。
[0011]在一些实施例中，所述采集模块包括：
[0012]采集单元，用于基于三维黄金角度径向轨迹采集单梯度回波数据和多梯度回波数据，三维黄金角度径向轨迹的仰角满足以下公式：
[0013]β＝cos
‑1([mφ1])；
[0014]方位角满足以下公式：
[0015]α＝2π[mφ2]；
[0016]其中，m为单梯度回波数据中第m根辐条或多梯度回波数据中的第m根辐条，β为仰角、α为方位角、φ1，φ2为2维黄金分割比，[]表示取小数部分。
[0017]在一些实施例中，所述处理模块在进行重建时的重建算法可以包括以下之一：网格化、非均匀傅里叶变换算法、低秩结合稀疏算法。
[0018]在一些实施例中，所述低秩结合稀疏算法的方程为：
[0019][0020]其中，其中E为采样编码，d为欠采样的k空间数据，||L||
*
为核范数，||TS||1为L1范数，T为稀疏变换，λ
L
与λ
S
为平衡因子，用于调整L和S的权重。
[0021]在一些实施例中，所述组织包括：斑块，所述重建模块还用于：
[0022]基于所述单梯度回波信号进行相位敏感重建，得到动脉的磁共振血管图像。
[0023]在一些实施例中，所述组织包括：斑块，所述重建模块还包括：
[0024]第一确定单元，用于确定血液信号为零的TI时刻对应的单梯度回波数据中的采样辐条；
[0025]第一重建单元，用于基于血液信号为零的TI时刻对应的单梯度回波数据中的采样辐条进行重建，得到黑血管壁图像。
[0026]在一些实施例中，所述组织包括：斑块，其特征在于，所述重建模块还包括：
[0027]第二确定单元，确定最长TI对应的单梯度回波数据中的采样辐条；
[0028]第二重建单元，用于基于最长TI对应的单梯度回波数据中的采样辐条进行重建，得到质子密度加权图像。
[0029]本申请实施例提供一种，组织属性的多参数定量测试方法，应用于上述任一实施例中的组织属性的多参数定量测试系统，包括：
[0030]扫描模块基于预设序列对受试者进行扫描，其中，所述预设序列包括翻转恢复准备IR脉冲、T2准备脉冲T
2 prep和一系列激发脉冲；
[0031]在扫描的过程中，采集模块采集单梯度回波数据和多梯度回波数据，其中，所述单梯度回波数据和所述多梯度回波数据包括采样辐条；
[0032]重建模块基于所述单梯度回波数据中不同T
2 prep、不同翻转时刻TI对应的采样辐条进行重建得到包括T2和T1的多个第一加权图像，并基于所述多梯度回波数据中不同采集时刻TE对应的采样辐条进行重建得到T2*的多个第二加权图像；
[0033]拟合模块基于所述第一加权图像进行拟合得到组织的T2值和T1值，并基于所述第二加权图像进行拟合得到组织的T2*值。
[0034]在一些实施例中，所述方法还包括：
[0035]接收模块接收设置所述预设序列的设置信息，并基于所述设置信息生成所述预设序列，其中，预设序列包括多个循环扫描周期，每个循环扫描周期依次包括：第一IR脉冲、多
个激发脉冲、第一T
2 prep、第二IR脉冲、多个激发脉冲、第二T
2 prep、第三IR脉冲、多个激发脉冲。
[0036]本申请提供的一种组织属性的多参数定量测试系统及其方法，扫描模块基于预设序列对受试者进行扫描；在扫描的过程中，采集模块采集单梯度回波数据和多梯度回波数据，其中，所述单梯度回波数据和所述多梯度回波数据包括采样辐条；重建模块基于所述单梯度回波数据中不同T2准备脉冲T
2 prep、不同翻转时刻TI对应的采样辐条进行重建得到包括T2和T1的多个第一加权图像，并基于所述多梯度回波数据中不同采集时刻TE对应的采样辐条进行重建得到T2*的多个第二加权图像；拟合模块基于所述第一加权图像进行拟合得到组织的T2值和T1值，并基于所述第二加权图像进行拟合得到组织的T2*值，从而实现了基于预设序列对组织的属性中的T1、T2和T
2*
定量化测量。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组织属性的多参数定量测试系统，其特征在于，包括：扫描模块，用于基于预设序列对受试者进行扫描，其中，所述预设序列包括翻转恢复准备IR脉冲、T2准备脉冲T2prep和一系列激发脉冲；采集模块，用于在扫描的过程中，采集单梯度回波数据和多梯度回波数据，其中，所述单梯度回波数据和所述多梯度回波数据包括采样辐条；重建模块，用于基于所述单梯度回波数据中不同T2prep、不同翻转时刻TI对应的采样辐条进行重建得到包括T2和T1的多个第一加权图像，并基于所述多梯度回波数据中不同采集时刻TE对应的采样辐条进行重建得到T2*的多个第二加权图像；拟合模块，用于基于所述第一加权图像进行拟合得到组织的T2值和T1值，并基于所述第二加权图像进行拟合得到组织的T2*值。2.根据权利要求1所述的组织属性的的多参数定量测试系统，其特征在于，还包括：接收模块，用于接收设置所述预设序列的设置信息，并基于所述设置信息生成所述预设序列，其中，预设序列包括多个循环扫描周期，每个循环扫描周期依次包括：第一IR脉冲、多个激发脉冲、第一T2prep、第二IR脉冲、多个激发脉冲、第二T2prep、第三IR脉冲、多个激发脉冲。3.根据权利要求1所述的组织属性的多参数定量测试系统，其特征在于，所述采集模块包括：采集单元，用于基于三维黄金角度径向轨迹采集单梯度回波数据和多梯度回波数据，三维黄金角度径向轨迹的仰角满足以下公式：β＝cos
‑1([mφ1])；方位角满足以下公式：α＝2π[mφ2]；其中，m为单梯度回波数据中第m根辐条或多梯度回波数据中的第m根辐条，β为仰角、α为方位角、φ1，φ2为2维黄金分割比，[]表示取小数部分。4.根据权利要求1所述的组织属性的的多参数定量测试系统，其特征在于，所述处理模块在进行重建时的重建算法可以包括以下之一：网格化、非均匀傅里叶变换算法、低秩结合稀疏算法。5.根据权利要求4所述的组织属性的的多参数定量测试系统，其特征在于，所述低秩结合稀疏算法的方程为：其中，其中E为采样编码，d为欠采样的k空间数据，||L||
*
为核范数，||TS||1为L1范数，T为稀疏变换，λ
L

【专利技术属性】
技术研发人员：陈慧军，王雅洁，李雨泽，窦佳琦，杨润宇，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：