一种新型多维核磁共振T1-T2*成像方法技术

本发明专利技术提出了一种新型多维核磁共振T1

【技术实现步骤摘要】
一种新型多维核磁共振T1
‑
T2*成像方法


[0001]本专利技术涉及一套用于快速准确无损探测页岩样品有机质含量的新型多维核磁共振T1‑
T
2*
成像方法的原理和实现过程。该方法将大大提高核磁共振成像技术的检测速度和效率，同时有潜力解决常规有机质含量测试周期长、精准度低等问题，能够在非常规油气藏中进行实地应用。

技术介绍

[0002]核磁共振成像技术作为一种先进的无损探测手段，在医学、生物、能源、材料、农林、食品、安全监测、化工等多个领域均有着极为广泛的应用。以生物医学为例，由于不同类型组织液纵向弛豫时间的差异，核磁共振T1成像技术可为生物组织原位探测病变机理提供最直接有效的证据，因此是一种常规的核磁共振加权成像方法。尽管如此，由于常规方法对纵向弛豫时间T1的探测时间较长，通常需要组织中含氢质子自旋系统达到热平衡后才可进行下一步测量，因而采用T1成像技术对被测样品的整体测量时间很长。同时，T
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差异也在一定程度上可用于区分样品组分，识别流体种类及相态。
[0003]本专利技术从量子力学角度出发，通过阐述基本理论，在脉冲序列的不同时间段内对相应的脉冲进行合理排布和优化，进而可大大缩短核磁共振T1成像技术的操作时间；同时在快速T1编辑的片段中增加T
2*
参量的探测，通过二维图谱中T1/T
2*
，定量识别页岩有机质和可动流体含量。该新型方案采集得到的数据与常规方法不尽相同，需要在实际数据处理过程中特殊注意。本专利技术给出了针对提出的快速核磁共振T1‑
T
2*
投影及立体成像技术的数据处理方法及解释工作流程。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于阐述提出的新型多维核磁共振T1‑
T
2*
成像方法，以及相应的数据处理流程。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种新型多维核磁共振T1
‑
T2*成像方法，该成像方法分为投影成像方法和立体成像方法，所述投影成像方法和立体成像方法均采用脉冲序列进行数据采集。
[0007]优选的，所述投影成像方法包括以下步骤：
[0008]步骤1、在TRS通道上向被测样品的含氢质子自旋系统施加90
°
脉冲将所述宏观磁化强度矢量M0扳转至横向平面；
[0009]步骤2、等待极短时间τ后，在TRS通道上向被测样品自旋系统施加180
°
脉冲，重聚散相后的横向平面磁化矢量；
[0010]步骤3、再次等待极短时间τ后，在TRS通道上向被测样品自旋系统施加90
°
脉冲，将重聚后的横向平面磁化矢量扳转90
°
至纵向轴向上(与静磁场方向一致)；
[0011]步骤4、在GRD1通道上向被测样品施加一个恒定幅度的梯度，该梯度用于消除目前自旋系统中仍然残留在横向平面上的磁化矢量；
[0012]步骤5、接下来在TRS通道上继续施加一小角度α射频脉冲，之后在GRD1通道上施加相位编码梯度脉冲，该脉冲宽度为δ，高度从
‑
g
max
到+g
max
变化m步；
[0013]步骤6、接下来在GRD2通道上施加另一方向的相位编码梯度脉冲，该脉冲同样宽度为δ，高度从
‑
g
max
到+g
max
变化m步，GRD1和GRD2的梯度方向决定最终成像的投影方向；
[0014]步骤7、在GRD1和GRD2通道上的梯度施加完毕后，在TRS通道上重复施加180
°
射频脉冲，一定时间之后在ACQ通道采集到一个自由感应衰减信号FID，实际中，需要对FID进行全波形记录，记录点数为S，点与点的时间间隔为ε；
[0015]步骤8、在ACQ通道上的信号采集完毕后，在TRS通道上再次施加一个180
°
射频脉冲，将残留在纵向方向上的磁化矢量进行翻转，之后，在GRD1通道上再次施加一个恒定幅度的梯度，用于消除目前自旋系统中仍然残留在横向平面上的磁化矢量；
[0016]步骤9、从TRS通道上的第一个小角度α射频脉冲开始至GRD1通道上的最后一个恒定幅度的梯度为止，整个时序持续时间为Δ，采集系统持续循环这一部分时序N次，在ACQ通道中一次将采集得到N个FID信号，改变GRD1和GRD2梯度中的相位编码梯度幅度值各m次，在ACQ通道中最终将采集得到m*m*N个FID信号，每个FID信号中包含S个数据点，对采集到的所述FID信号进行核磁共振数据处理，可得到我们所需的快速核磁共振T1‑
T
2*
成像结果
[0017]优选的，所述立体成像方法包括以下步骤：
[0018]步骤1、在TRS通道上向被测样品的含氢质子自旋系统施加90
°
脉冲将所述宏观磁化强度矢量M0扳转至横向平面；
[0019]步骤2、等待极短时间τ后，在TRS通道上向被测样品自旋系统施加180
°
脉冲，重聚散相后的横向平面磁化矢量；
[0020]步骤3、再次等待极短时间τ后，在TRS通道上向被测样品自旋系统施加90
°
脉冲，将重聚后的横向平面磁化矢量扳转90
°
至纵向轴向上(与静磁场方向一致)；
[0021]步骤4、在GRD1通道上向被测样品施加一个恒定幅度的梯度，该梯度用于消除目前自旋系统中仍然残留在横向平面上的磁化矢量；
[0022]步骤5、接下来在TRS通道上继续施加一小角度α射频脉冲，该脉冲为具有选层特性的软脉冲，通过与GRD3通道中施加的选层梯度配合使用，可达到对被测样品进行选层测量的目的，之后在GRD1通道上施加相位编码梯度脉冲，该脉冲宽度为δ，高度从
‑
g
max
到+g
max
变化m步；
[0023]步骤6、接下来在GRD2通道上施加另一方向的相位编码梯度脉冲，该脉冲同样宽度为δ，高度从
‑
g
max
到+g
max
变化m步，GRD1和GRD2的梯度方向决定最终成像方向；
[0024]步骤7、在GRD1和GRD2通道上的梯度施加完毕后，在TRS通道上重复施加180
°
射频脉冲，一定时间之后在ACQ通道采集到一个自由感应衰减信号FID，实际中，需要对FID进行全波形记录，记录点数为S，点与点的时间间隔为ε；
[0025]步骤8、在ACQ通道上的信号采集完毕后，在TRS通道上再次施加一个180
°
射频脉冲，将残留在纵向方向上的磁化矢量进行翻转，之后，在GRD1通道上再次施加一个恒定幅度的梯度，用于消除目前自旋系统中仍然残留在横向平面上的磁化矢量；
[0026]步骤9、从TRS通道上的第一个小角度α射频软本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型多维核磁共振T1
‑
T2*成像方法，其特征在于，成像方法分为投影成像方法和立体成像方法，所述投影成像方法和立体成像方法均采用脉冲序列进行数据采集。2.根据权利要求1所述的一种新型多维核磁共振T1
‑
T2*成像方法，其特征在于，所述投影成像方法包括以下步骤：步骤1、在TRS通道上向被测样品的含氢质子自旋系统施加90
°
脉冲将所述宏观磁化强度矢量M0扳转至横向平面；步骤2、等待极短时间τ后，在TRS通道上向被测样品自旋系统施加180
°
脉冲，重聚散相后的横向平面磁化矢量；步骤3、再次等待极短时间τ后，在TRS通道上向被测样品自旋系统施加90
°
脉冲，将重聚后的横向平面磁化矢量扳转90
°
至纵向轴向上；步骤4、在GRD1通道上向被测样品施加一个恒定幅度的梯度，该梯度用于消除目前自旋系统中仍然残留在横向平面上的磁化矢量；步骤5、接下来在TRS通道上继续施加一小角度α射频脉冲，之后在GRD1通道上施加相位编码梯度脉冲，该脉冲宽度为δ，高度从
‑
g
max
到+g
max
变化m步；步骤6、接下来在GRD2通道上施加另一方向的相位编码梯度脉冲，该脉冲同样宽度为δ，高度从
‑
g
max
到+g
max
变化m步，GRD1和GRD2的梯度方向决定最终成像的投影方向；步骤7、在GRD1和GRD2通道上的梯度施加完毕后，在TRS通道上重复施加180
°
射频脉冲，一定时间之后在ACQ通道采集到一个自由感应衰减信号FID，实际中，需要对FID进行全波形记录，记录点数为S，点与点的时间间隔为ε；步骤8、在ACQ通道上的信号采集完毕后，在TRS通道上再次施加一个180
°
射频脉冲，将残留在纵向方向上的磁化矢量进行翻转，之后，在GRD1通道上再次施加一个恒定幅度的梯度，用于消除目前自旋系统中仍然残留在横向平面上的磁化矢量；步骤9、从TRS通道上的第一个小角度α射频脉冲开始至GRD1通道上的最后一个恒定幅度的梯度为止，整个时序持续时间为Δ，采集系统持续循环这一部分时序N次，在ACQ通道中一次将采集得到N个FID信号，改变GRD1和GRD2梯度中的相位编码梯度幅度值各m次，在ACQ通道中最终将采集得到m*m*N个FID信号，每个FID信号中包含S个数据点，对采集到的所述FID信号进行核磁共振数据处理，可得到我们所需的快速核磁共振T1‑
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成像结果。3.根据权利要求1所述的一种新型多维核磁共...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘化冰，李泽日，陈曦，郭葆鑫，刘光祥，刘化雪，任硕，杨嘉明，杨瑞坤，张浩，
申请(专利权)人：北京青檬艾柯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：