动态读取CEST信号累积的磁共振分子成像方法、系统技术方案

本发明专利技术公开了一种动态读取CEST信号累积的磁共振分子成像方法、系统。方法包括：通过磁共振成像设备在每个重复时间内施加N个针对待检测对象的CEST饱和脉冲；在前N

【技术实现步骤摘要】
动态读取CEST信号累积的磁共振分子成像方法、系统


[0001]本专利技术涉及磁共振成像
，尤其涉及一种动态读取CEST信号累积的磁共振分子成像方法、系统。

技术介绍

[0002]CEST(Chemical Exchange Saturation Transfer,化学交换饱和转移)MRI(Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像)既可检测组织本身的蛋白和肽、糖和脂质及磷酸肌酸、Glutamate等代谢小分子，也可以对外源性的包含“可交换质子”的分子探针进行成像。在成像时，可直接在MRI仪上通过添加脉冲序列实现，与已有MRI功能无缝衔接，具有巨大的应用前景。
[0003]CEST技术具有采集时间长等缺点。CEST利用频选饱和射频脉冲进行特异性标记并通过溶质分子与水的“质子交换”来实现信号放大，灵敏度可达MRS(Magnetic Resonance Spectrum，磁共振波谱)的1000倍以上。然而，通常CEST饱和脉冲需要1s以上时长，以留足时间允许溶质分子上的可交换质子，与水进行百千次的“质子交换”，将信号传递至水而放大。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法，以提升CEST成像信噪比和鲁棒性，并可以根据N个读出信号的动态变化，去除水的T1影响并得到更高分辨率的质子交换率图像。
[0005]本专利技术的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0006]本专利技术的第三个目的在于提出一种动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像系统。
[0007]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法，包括以下步骤：通过磁共振成像设备在每个重复时间内施加N个针对待检测对象的CEST饱和脉冲；在前N
‑
1个CEST饱和脉冲中的每个CEST饱和脉冲之后，采用低分辨率、小角度的读取方式进行信号读取，得到N
‑
1个第一类信号；在第N次CEST饱和脉冲之后，采用高分辨、大角度的读取方式当时进行信号读取，得到第二类信号；利用所述第二类信号对所述N
‑
1个第一类信号进行补偿，并根据补偿后的第一类信号和所述第二类信号，得到所述待检测对象的N幅饱和加权磁共振图像。
[0008]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法。
[0009]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像系统，包括：施加模块，用于通过磁共振成像设备在每个重复时间内施加N个针对待检测对象的CEST饱和脉冲；读取模块，用于在前N
‑
1个CEST饱和脉冲中的
每个CEST饱和脉冲之后，采用低分辨率、小角度的读取方式进行信号读取，得到N
‑
1个第一类信号；以及在第N次CEST饱和脉冲之后，采用高分辨、大角度的读取方式进行信号读取，得到第二类信号；补偿模块，用于利用所述第二类信号对所述N
‑
1个第一类信号进行补偿，并根据补偿后的第一类信号和所述第二类信号，得到所述待检测对象的N幅饱和加权磁共振图像。
[0010]本专利技术实施例的动态读取CEST信号累积的磁共振分子成像方法、系统，通过磁共振成像设备在每个重复时间内施加N个针对待检测对象的CEST饱和脉冲，进而根据前N
‑
1个CEST饱和脉冲得到N
‑
1个第一类信号，从而一方面通过将CEST饱和时间分为N个部分，从而降低采集时间；另一方面可高效获取CEST信号的动态变化和累积过程，而信号累积曲线特征可帮助定量质子交换速率，有助于特异检测微环境pH变化和区分不同的分子。进一步地，根据第N次CEST饱和脉冲得到一个第二类信号，并根据该第二类信号对上述第一类信号进行补偿，从而克服上述第一类信号存在的图像信噪比低、空间分辨率低和EPI固有的易产生形变和伪影等不足。
[0011]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0012]图1是本专利技术一个实施例的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法的流程图；
[0013]图2是本专利技术一个实施例的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法的工作流程图；
[0014]图3(a)、(b)、(c)、(d)为本专利技术一个示例的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法的结果示意图；
[0015]图4是本专利技术另一个实施例的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法的工作流程图；
[0016]图5是本专利技术一个示例的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法的工作示意图；
[0017]图6是本专利技术实施例的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像系统的结构框图。
具体实施方式
[0018]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0019]下面参考附图描述本专利技术实施例的动态读取CEST信号累积的磁共振分子成像方法、系统。
[0020]图1是本专利技术一个实施例的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法的流程图。
[0021]如图1所示，动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法包括以下
步骤：
[0022]S11，通过磁共振成像设备在每个重复时间内施加N个针对待检测对象的CEST饱和脉冲。
[0023]具体地，参见图2，将每个重复时间分为N个饱和读取时间与一个延迟时间，N个饱和读取时间对应N个模块。在每个模块内均设置一个CEST饱和模块，在每个CEST饱和模块内均施加CEST饱和脉冲，该CEST饱和脉冲针对待检测对象如待检测分子；并在N个模块内设置读取模块，每个读取模块设置在对应饱和模块之后。其中，前N
‑
1个模块为相同的模块，第N个模块中的读取模块区别与之前N
‑
1个模块中的读取模块。
[0024]其中，N的取值可以为5～8。上述CEST饱和脉冲的持续时间可大于100ms。上述CEST饱和脉冲发生在待检测对象的可交换质子的共振频率处。
[0025]S12，在前N
‑
1个CEST饱和脉冲中的每个CEST饱和脉冲之后，采用低分辨率、小角度的读取方式进行信号读取，得到N
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法，其特征在于，包括以下步骤：通过磁共振成像设备在每个重复时间内施加N个针对待检测对象的CEST饱和脉冲；在前N
‑
1个CEST饱和脉冲中的每个CEST饱和脉冲之后，采用低分辨率、小角度的读取方式进行信号读取，得到N
‑
1个第一类信号；在第N次CEST饱和脉冲之后，采用高分辨、大角度的读取方式进行信号读取，得到第二类信号；利用所述第二类信号对所述N
‑
1个第一类信号进行补偿，并根据补偿后的第一类信号和所述第二类信号，得到所述待检测对象的N幅饱和加权磁共振图像。2.如权利要求1所述的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法，其特征在于，所述CEST饱和脉冲发生在待检测对象的可交换质子的共振频率处，所述信号读取发生在水频率处。3.如权利要求1所述的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法，其特征在于，所述低分辨率、小角度的读取方式为：小角度梯度回波结合K空间降采样的方式，所述高分辨、大角度的读取方式为：2D
‑
TSE、Multislice
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TSE、3D
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TSE、GRE、GRASE中的任一种。4.如权利要求1所述的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法，其特征在于，所述利用所述第二类信号对所述N
‑
1个第一类信号进行补偿，包括：由所述第二类信号图像域中的高频部分，以及所述第一类信号图像域中的低频部分信号随n动态变化的曲线关系，得到所述第一类信号图像域中的高频部分，其中，n为1到N的整数。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的动态读取CEST信号累积的特异高分辨磁共振分子成像方法，其特征在于，所述CEST饱和脉冲的持...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋小磊，陈振森，刘础雨，王楚，陈文轩，李一凡，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：