【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数据处理，具体涉及一种核磁共振信号衰减拟合方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
1、核磁共振通过拟合电磁时序信号的衰减过程得到测量对象的相关参数(包括t1、t2衰减系数和扩散系数等)，可以达到对测量对象的成分和性质进行非侵入式检测。当对测量对象同时激发的不同成分比例感兴趣时，可以利用不同成分(水和油脂)的衰减系数的差异而引起的信号衰减过程的差异，将接收的全部信号视为不同衰减信号的线性加权组合，通过拟合加权系数得到不同成分的占比。在低分辨率的核磁共振应用场景下，通常把近似性质的物质视作同一类物质(自由水和结合水视作水类，区分于油脂类)，在现有拟合模型中用单一参数代表这一类物质的平均属性。
2、现有核磁共振信号衰减拟合方法把每一类物质对应的系数视作单一未知常数来求解。然而对于较复杂的人体组织，结合水和自由水的衰减系数实为跨度较大的分布。且在非均匀场的情况下，磁场梯度的空间分布并不均匀，导致对梯度较敏感的水扩散系数在空间上并不相同。使用单一常数求解得到的水衰减系数和扩散系数并不能很好的反映真实值。另一方面，通过将结合水和自由水视作两种物质分别拟合的方法或者使用拓展指数拟合的方法会显著增加变量的数量，降低拟合值的稳定性(拟合值对随机噪音更敏感)。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种核磁共振信号衰减拟合方法、系统、设备及存储介质，用以解决现有技术中存在的上述问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，
4、构建基于位置参数和尺度参数的扩散系数先验分布函数，并根据扩散系数先验分布函数构建多指数衰减函数拟合公式；
5、获取通过cpmg序列核磁共振测量得到的由若干个回波构成的时序信号，并根据时序信号确定若干信号值；
6、将若干信号值分别代入多指数衰减函数拟合公式中，得到多元方程组；
7、对多元方程组进行求解，得到水t1衰减系数、水t2衰减系数和水扩散系数；
8、输出水t1衰减系数、水t2衰减系数和水扩散系数。
9、在一个可能的设计中，所述多指数衰减函数拟合公式为
10、s＝w*(1-exp(tr/r1，w))*exp(-te/t2，w)*∫rp(x|dw，σ)g(x)dx
11、+f*(1-exp(tr/t1，f))*exp(-te*(1/t2，f+b*df))
12、g(x)＝exp(-te*b*x)
13、其中，s表示信号值，t1，w表示水t1衰减系数，t2，w表示水t2衰减系数，dw表示水扩散系数，p(·)表示扩散系数先验分布函数，x表示扩散系数先验分布函数的扩散系数值变量，σ表示设定的尺度参数，t1，f表示设定的油脂t1衰减系数，t2，f表示设定的油脂t2衰减系数，df表示设定的油脂扩散系数，tr为设定的重复时间常数，te为设定的回波时间常数，b为设定的磁场梯度对扩散系数的影响常数，exp(·)表示以自然常数e为底的指数函数，w表示水的权重，f表示油脂的权重。
14、在一个可能的设计中，所述多指数衰减函数拟合公式为
15、s＝w*∫xp(x|t1，w，σ)g(x)dx*exp(-te*(1/t2，f+b*df))
16、+f*(1-exp(tr/t1，f))*exp(-te*(1/t2，f+b*df))
17、g(x)＝1-exp(-tr/x)
18、其中，s表示信号值，t1，w表示水t1衰减系数，t2，w表示水t2衰减系数，dw表示水扩散系数，p(·)表示扩散系数先验分布函数，x表示扩散系数先验分布函数的扩散系数值变量，σ表示设定的尺度参数，t1，f表示设定的油脂t1衰减系数，t2，f表示设定的油脂t2衰减系数，df表示设定的油脂扩散系数，tr为设定的重复时间常数，te为设定的回波时间常数，b为设定的磁场梯度对扩散系数的影响常数，exp(·)表示以自然常数e为底的指数函数，w表示水的权重，f表示油脂的权重。
19、在一个可能的设计中，所述多指数衰减函数拟合公式为
20、s＝w*(1-exp(tr/t1，w))*∫xp(x|t2，w，σ)g(x)dx*exp(-te*b*dw)
21、+f*(1-exp(tr/t1，f))*exp(-te*(1/t2，f+b*df))
22、g(x)＝exp(-te/x)
23、其中，s表示信号值，t1，w表示水t1衰减系数，t2，w表示水t2衰减系数，dw表示水扩散系数，p(·)表示扩散系数先验分布函数，x表示扩散系数先验分布函数的扩散系数值变量，σ表示设定的尺度参数，t1，f表示设定的油脂t1衰减系数，t2，f表示设定的油脂t2衰减系数，df表示设定的油脂扩散系数，tr为设定的重复时间常数，te为设定的回波时间常数，b为设定的磁场梯度对扩散系数的影响常数，exp(·)表示以自然常数e为底的指数函数，w表示水的权重，f表示油脂的权重。
24、在一个可能的设计中，所述扩散系数值变量x的取值范围为(0，200]，所述对多元方程组进行求解包括：求得多元方程组在扩散系数值变量x取值范围(0，200]内的近似最优解。
25、在一个可能的设计中，所述尺度参数σ设定为σ＝2*10-3，所述位置参数为水扩散系数的平均值。
26、在一个可能的设计中，所述扩散系数先验分布函数采用高斯函数。
27、第二方面，提供一种核磁共振信号衰减拟合系统，构建单元、获取单元、代入单元、解算单元和输出单元，其中：
28、构建单元，用于构建基于位置参数和尺度参数的扩散系数先验分布函数，并根据扩散系数先验分布函数构建多指数衰减函数拟合公式；
29、获取单元，用于获取通过cpmg序列核磁共振测量得到的由若干个回波构成的时序信号，并根据时序信号确定若干信号值；
30、代入单元，用于将若干信号值分别代入多指数衰减函数拟合公式中，得到多元方程组；
31、解算单元，用于对多元方程组进行求解，得到水t1衰减系数、水t2衰减系数和水扩散系数；
32、输出单元，用于输出水t1衰减系数、水t2衰减系数和水扩散系数。
33、第三方面，提供一种核磁共振信号衰减拟合设备，包括：
34、存储器，用于存储指令；
35、处理器，用于读取所述存储器中存储的指令，并根据指令执行上述第一方面中任意一种所述的方法。
36、第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行第一方面中任意一种所述的方法。同时，还提供一种包含指令的计算机程序产品，当所述指令在计算机上运行时，使所述计算机执行第一方面中任意一种所述的方法。
37、有益效果：本专利技术通过将cpmg序列核磁共振测量得到的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种核磁共振信号衰减拟合方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种核磁共振信号衰减拟合方法，其特征在于，所述多指数衰减函数拟合公式为S＝W*(1-exp(TR/T1，W))*exp(-TE/T2，W)*∫xp(x|Dw，σ)g(x)dx+F*(1-exp(TR/T1，F))*exp(-TE*(1/T2，F+b*DF))
3.根据权利要求1所述的一种核磁共振信号衰减拟合方法，其特征在于，所述多指数衰减函数拟合公式为S＝W*∫xp(x|T1，W，σ)g(x)dx*exp(-TE*(1/T2，F+b*DF))+F*(1-exp(TR/T1，F))*exp(-TE*(1/T2，F+b*DF))
4.根据权利要求1所述的一种核磁共振信号衰减拟合方法，其特征在于，所述多指数衰减函数拟合公式为
5.根据权利要求2-4任意一项所述的一种核磁共振信号衰减拟合方法，其特征在于，所述扩散系数值变量x的取值范围为(0，200]，所述对多元方程组进行求解包括：求得多元方程组在扩散系数值变量x取值范围(0，200]内的近似最优解。
7.根据权利要求2-4任意一项所述的一种核磁共振信号衰减拟合方法，其特征在于，所述扩散系数先验分布函数采用高斯函数。
8.一种核磁共振信号衰减拟合系统，其特征在于，包括构建单元、获取单元、代入单元、解算单元和输出单元，其中：
9.一种核磁共振信号衰减拟合设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行权利要求1-7任意一项所述的核磁共振信号衰减拟合方法。
...【技术特征摘要】
1.一种核磁共振信号衰减拟合方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种核磁共振信号衰减拟合方法，其特征在于，所述多指数衰减函数拟合公式为s＝w*(1-exp(tr/t1，w))*exp(-te/t2，w)*∫xp(x|dw，σ)g(x)dx+f*(1-exp(tr/t1，f))*exp(-te*(1/t2，f+b*df))
3.根据权利要求1所述的一种核磁共振信号衰减拟合方法，其特征在于，所述多指数衰减函数拟合公式为s＝w*∫xp(x|t1，w，σ)g(x)dx*exp(-te*(1/t2，f+b*df))+f*(1-exp(tr/t1，f))*exp(-te*(1/t2，f+b*df))
4.根据权利要求1所述的一种核磁共振信号衰减拟合方法，其特征在于，所述多指数衰减函数拟合公式为
5.根据权利要求2-4任意一项所述的一种核磁共振信号衰减拟合方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：廉信，罗海，黄正源，胡剑雄，解运浩，王超，张浩杰，秦旺，谭万聪，赵卓然，许莹，官小红，侯文魁，聂航宇，王世杰，
申请(专利权)人：无锡鸣石峻致医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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