一种磁共振旋转坐标系下的自旋晶格弛豫成像方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种磁共振旋转坐标系下的自旋晶格驰豫成像方法和系统。该方法包括：对于不同自旋锁定时间，配置为分两次采集目标图像的旋转坐标系下的自旋晶格驰豫加权图像数据并在连续两次采集之间设置恢复时间，获得二维多层旋转坐标系下的自旋晶格驰豫成像数据；采集用于重建K空间中心数据和估计多通道线圈敏感度矩阵的低分辨率图像数据；基于所述低分辨率图像数据对所采集的二维多层旋转坐标系下的自旋晶格驰豫成像数据进行重建，拟合出最终的旋转坐标系下的自旋晶格驰豫参数图。本发明专利技术能够实现多层面、高信噪比的快速磁共振旋转坐标系下的自旋晶格驰豫定量成像。坐标系下的自旋晶格驰豫定量成像。坐标系下的自旋晶格驰豫定量成像。

【技术实现步骤摘要】
一种磁共振旋转坐标系下的自旋晶格弛豫成像方法和系统


[0001]本专利技术涉及磁共振参数成像
，更具体地，涉及一种磁共振旋转坐标系下的自旋晶格弛豫成像方法和系统。

技术介绍

[0002]磁共振参数成像(如纵向弛豫T1和横向弛豫T2等)可以表征组织的一些固有信息，已成为一种重要的、安全有效的诊断工具。除T2弛豫外，近年来一种新的参数弛豫-磁共振旋转坐标系下的自旋晶格弛豫(spin-lattice relaxation in the rotating frame，T
1ρ
)越来越受到研究者的广泛关注。T
1ρ
成像是通过探索缓慢运动中分子相互作用从而引起弛豫的成像方法，已被用于多种疾病的检查中。有研究认为，T
1ρ
成像能够反映分子活动信息，是传统的T1弛豫和T2弛豫所不能达到的。T
1ρ
成像通过锁定横轴方向上的有效磁场，避免横向弛豫在大分子间无序、自发的进行能量转移，使磁化或自旋变得有序，该技术能够评估自由水中氢原子和大分子之间的低频流动，反映细胞的密集程度，在分子水平上检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁共振旋转坐标系下的自旋晶格驰豫成像方法，包括以下步骤：对于不同自旋锁定时间，配置为分两次采集目标图像的旋转坐标系下的自旋晶格驰豫加权图像数据并在连续两次采集之间设置恢复时间，获得二维多层旋转坐标系下自旋晶格驰豫成像数据；采集用于重建K空间中心数据和估计多通道线圈敏感度矩阵的低分辨率图像数据；基于所述低分辨率图像数据对所采集的二维多层旋转坐标系下的自旋晶格驰豫成像数据进行重建，拟合出最终的旋转坐标系下的自旋晶格驰豫参数图。2.根据权利要求1所述的磁共振旋转坐标系下的自旋晶格驰豫成像方法，其中，根据以下步骤获得二维多层旋转坐标系下的自旋晶格驰豫成像数据：将第一次采集时旋转坐标系下的自旋晶格驰豫准备脉冲中最后一个90度脉冲沿-x轴方向施加，第一次采集的纵向磁化矢量表示为：M1(TSL)＝M0+(M
init
e-TSL/T1ρ-M0)e-Trec/T1
；将第二次采集时旋转坐标系下的自旋晶格驰豫准备脉冲中最后一个90度脉冲沿x轴方向施加，第二次采集的纵向磁化矢量表示为:M2(TSL)＝M0+(-M
init
e-TSL/T1ρ-M0)e-Trec/T1
；将第一次采集的纵向磁化矢量与第二次采集的纵向磁化矢量相减获得旋转坐标系下的自旋晶格参数弛豫模型:M(TSL)＝Ae-TSL/T1ρ
其中，M
init
是施加旋转坐标系下的自旋晶格驰豫准备脉冲时刻前的纵向磁化矢量，M0是平衡状态的纵向磁化矢量，T1是纵向驰豫的时间常数，TSL表示自旋锁定时间，T
1ρ
是旋转坐标系下的自旋晶格驰豫时间，M(TSL)＝M1(TSL)-M2(TSL)，A＝2M
init
e-Trec/T1
,Trec是第一次采集和第二次采集之间的恢复时间。3.根据权利要求1所述的磁共振旋转坐标系下的自旋晶格驰豫成像方法，其中，在采集目标图像的旋转坐标系下的自旋晶格驰豫加权图像数据过程中，频率编码方向全采，在相位编码方向，K空间的中心部分采用均匀密度欠采样方式，而K空间中心以外区域采用变密度欠采样方式，且采样密度随离K空间中心的距离增加而降低。4.根据权利要求1所述的磁共振旋转坐标系下的自旋晶格驰豫成像方法，其中，对所采集的二维多层旋转坐标系下的自旋晶格驰豫成像数据进行重建包括以下子步骤：利用采集的低分辨率图像，重建出K空间中心部分数据；利用重建出的K空间中心部分数据，估计多通道线圈的敏感度矩阵；对每层的旋转坐标系下的自旋晶格驰豫加权图像分别进行重建，求解模型表示为：min
{X,L,S}
‖S‖
1 s.t.C(X)＝L+S,E(X)＝d,Rank(L)＝1其中，‖
·
‖1是代表l1范数，C(
·
)是一个操作算子，表示对图像进行像素级的信号补偿；是要重建的图像序列，L是用矩阵形式表示的图像的低秩部分，S表示图像和低秩部分L的残差，E是多通道线圈编码矩阵，其等于欠采傅里叶算子与多通道线圈敏感度矩阵的乘积，Rank(L)表示矩阵L的秩，d表示欠采的K空间数据。5.根据权利要求4所述的磁共振旋转坐标系下的自旋晶格驰豫成像方法，其中，所述对图像进行像素级的信号补偿表示为将图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱燕杰，刘元元，梁栋，王海峰，刘新，郑海荣，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：