基于非理想无磁场点的磁纳米粒子成像方法技术

本发明专利技术涉及一种基于非理想无磁场点(FFP)的磁纳米粒子成像方法，该方法基于非理想FFP的磁场条件，分析非理想FFP区域的SPIOs的响应以及检测线圈的电压信号特征，通过获取等效理想FFP电压信号与等效FFP移动速度，求解图像值从而得到重建结果。该方法减少了因为实际MPI仪器中FFP不是理想无磁场区域对图像重建产生的伪影与相位误差，弥补了传统重建方法忽略实际非理想FFP情况进行重建的不足，极大提高重建质量与分辨率。建质量与分辨率。建质量与分辨率。

【技术实现步骤摘要】
基于非理想无磁场点的磁纳米粒子成像方法


[0001]本专利技术属于磁纳米粒子成像领域，尤其涉及一种基于非理想无磁场点的磁纳米粒子成像方法。

技术介绍

[0002]磁粒子成像(Magnetic Particle Imaging,MPI)是一种新型的成像方法，该方法通过高梯度的选择场与低频聚焦场结合，构建无磁场点(Field Free Point,FFP)区域，无磁场点区域的超顺磁纳米粒子(Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles,SPIOs)对激励磁场产生响应，而其他区域的SPIOs在选择场与聚焦场的共同作用下处于磁饱和状态，对激励磁场无响应。因此，检测线圈采集到的电压信号，只包含FFP区域的磁粒子响应，不包含其他区域的磁粒子响应，从而能够实现对磁粒子分布信息进行空间编码重建的目的，完成检测对象的精准定位。
[0003]现有的MPI的图像重建方法均以“瞬时FFP在空间中位置唯一”的假设为基础，并且重建图像中一个像素点的值由对应视野场中多个FFP的感应电压共同决定。理想情况下，每个FFP区域内，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于非理想无磁场点(FFP)的磁纳米粒子成像方法，其特征在于，包括以下步骤：S1设定非理想FFP与理想FFP的外加磁场条件，结合郎之万函数，得到超顺磁纳米粒子(SPIOs)的磁化矢量M与点扩散函数PSF；S2基于非理想FFP与理想FFP磁场分布的磁粒子成像(MPI)仪器检测线圈电压信号，获得信号特征；S3基于S2获得的信号特征，对MPI仪器检测线圈采集的电压信号进行积分转换，得到等效理想FFP的电压信号；S4基于S2获得的信号特征，对MPI仪器的FFP移动速度进行平均，得到等效理想FFP的移动速度；S5基于S3得到的等效理想FFP电压信号和S4得到的等效理想FFP移动速度，获取等效三维浓度重建图像。2.根据权利要求1所述的磁纳米粒子成像方法，其特征在于，所述S1中非理想FFP与理想FFP的外加磁场条件如下：理想FFP区域内全部位置直流磁场强度G
′
＝0，外加交流驱动磁场H
D
不受影响，H
D
＝Acos(2πf
D
t)；非理想FFP只有中间区域磁场强度为H＝0，周围区域存在直流磁场强度为G的静态磁场，中间区域的一侧磁场强度G＞0，中间区域的另一侧磁场强度G＜0；静态磁场和外加交流驱动磁场产生的激励合场为：H
SPIO
＝H
D
+G＝Acos(2πf
D
t)+G其中，H
D
为外加交流驱动磁场，A为交流驱动磁场幅值，f
D
为交流驱动磁场频率，t为时间。3.根据权利要求2所述的磁纳米粒子成像方...

【专利技术属性】
技术研发人员：田捷，李怡濛，惠辉，张鹏，杨鑫，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：