用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法及系统，该方法包括：通过磁共振设备进行扩散加权成像扫描，得到单壳扩散磁共振成像和T1w图像数据并且进行预处理；基于SGAN构建并训练扩展网络SGAN++，通过单壳扩散磁共振成像和T1w图像数据预测指定的不可见b值的高质量多壳球平均图像；基于扩展网络SGAN++得到的高质量多壳球平均图像进行SMT模型拟合得到任意微观结构参数。本发明专利技术突破现有技术中多壳扩散dMRI(ms‑dMRI)存在的技术困难挑战，在临床可用的基础上探测组织微观结构，并提高了对脑组织数据采集的敏感度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁共振成像和医学图像处理，具体涉及一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法及系统。

技术介绍

1、扩散mri(diffusion mri,dmri)是评估生物组织微观结构特性的重要工具。它提供了关于组织内水分子的扩散率和方向偏好的信息，可以用来推断潜在的微观结构特征，检查复杂的微观结构剖面和组织变化。然而，多壳扩散mri(ms-dmri)是一种获取具有多个b值和梯度方向的扩散加权图像的先进技术，与传统的单壳dmri(ss-dmri)相比，他可以更准确的表征微观结构，提高检测病理细微变化的灵敏度，并提供对复杂大脑结构的洞察。但是，其通常需要较长时间的采集和分析，另外密集的q-space采样也会产生运动损坏、涡流和敏感性伪影，这些在临床应用中往往受到限制。最近，球面平均技术(smi)被用于估计生物组织微观结构的特性，该方法无需对q-space进行长时间的采集和密集采样，有利于表征复杂组织环境中的扩散行为，例如具有交叉纤维或多个纤维方向的区域。同时，深度学习(dl)已经成功地用于预测ss-dmri的微观结构参数，这可以分为两大类，一类是本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法，其特征在于，所述扩展网络SGAN++包括生成器和鉴别器，生成器引入门模块，学习单壳扩散磁共振成像数据和多壳球面平均图像之间的残差，对多壳球平均图像进行预测。

3.根据权利要求2所述的一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法，其特征在于，所述门模块包括加法器、乘法器和softmax操作。

4.根据权利要求2所述的一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法，其特征在于，通过...

【技术特征摘要】

1.一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法，其特征在于，所述扩展网络sgan++包括生成器和鉴别器，生成器引入门模块，学习单壳扩散磁共振成像数据和多壳球面平均图像之间的残差，对多壳球平均图像进行预测。

3.根据权利要求2所述的一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法，其特征在于，所述门模块包括加法器、乘法器和softmax操作。

4.根据权利要求2所述的一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法，其特征在于，通过单壳扩散磁共振成像和t1w图像数据预测指定的不可见b值的高质量多壳球平均图像具体包括：

5.根据权利要求4所述的一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法，其特征在于，不可见b值的高质量多壳球平均图像为：

6.根据权利要求4所述的一种用于脑组织微观结构测量的低成本弥散磁共振成像方法，其特征在于，将三个单壳扩散磁共振成像数据串联输入到生成器中的第一个编码器。

7.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴烨，顾苗苗，马赫遥，赵明哲，何翌菲，周涛，张轶哲，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：