一種擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像多纖維重建方法
【專利摘要】一種擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像多纖維重建方法，用于重建多纖維方向的。方法為計(jì)算擴(kuò)散加權(quán)磁共振信號衰減函數(shù)的逆球面氡變換，并給出了一種保證擴(kuò)散加權(quán)磁共振信號衰減函數(shù)的逆球面氡變換非負(fù)性的算法。附圖(1)顯示了在一定的掃描參數(shù)，纖維特性和計(jì)算參數(shù)下本算法重建出的多纖維結(jié)果。
【專利說明】一種擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像多纖維重建方法
(一)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像多纖維重建方法(ニ)【背景技術(shù)】
[0002]利用擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像(DWI,diffusion weighted magnetic resonanceimaging)數(shù)據(jù)重構(gòu)腦白質(zhì)神經(jīng)纖維是目前活體顯示腦白質(zhì)神經(jīng)纖維微結(jié)構(gòu)的唯一方法，被越來越多的應(yīng)用于腦認(rèn)知功能的研究、腦外科手術(shù)的導(dǎo)航、精神類疾病的診斷等。
[0003]擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像能夠把水分子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)反映到磁共振信號中來，施加擴(kuò)散梯度脈沖時(shí)測得的信號和沒有施加擴(kuò)散梯度脈沖時(shí)測得的信號之間的關(guān)系為
[0004]S (g) =S0e_bA(1)
[0005]其中g(shù)為單位三維向量，表示擴(kuò)散梯度脈沖的方向；S(g)為施加擴(kuò)散梯度脈沖時(shí)測得的信號，擴(kuò)散梯 度脈沖的方向?yàn)間代表的方向?yàn)椴皇┘訑U(kuò)散梯度脈沖時(shí)測得的信號山為擴(kuò)散加權(quán)系數(shù)。
[0006]擴(kuò)散張量成像(DTI, diffusion tensor imaging)由于其計(jì)算效率高,所需的擴(kuò)散梯度脈沖方向少(最少只需要6個(gè))是目前最常用的方法，但是其局限是不能解決體素內(nèi)存在多于一條纖維的情況。而人腦的神經(jīng)纖維往往存在交叉、分支或融合的復(fù)雜情況，這時(shí)DTI將還原不出正確的纖維方向。
[0007]為了解決DTI的缺點(diǎn)，多種多纖維重建方法被提出，這些多纖維重建方法可以分為模型相關(guān)和模型無關(guān)兩種類型，模型相關(guān)的方法都對所求解的結(jié)果限制為某種固定的模型，模型無關(guān)的方法則不對所求解的結(jié)果進(jìn)行任何限制。其中模型無關(guān)方法DSI計(jì)算水分子位移概率密度函數(shù)的徑向積分獲得多纖維方向，缺點(diǎn)是信號采集時(shí)間長；QBI方法通過計(jì)算擴(kuò)散加權(quán)磁共振信號衰減函數(shù)的球面氡變換計(jì)算零階貝塞爾曲線加權(quán)后的水分子位移概率密度函數(shù)的徑向積分，解決了 DSI信號采集時(shí)間長的缺點(diǎn)，但是角度分辨率低；EAP方法計(jì)算水分子一定位移處的概率密度函數(shù)，雖然角度分辨率可以較高，但是水分子位移量的選擇困難。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明針對現(xiàn)有模型無關(guān)多纖維重建方法的缺點(diǎn)而提出一種多纖維重建方法。
[0009]一種擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像多纖維重建方法包括如下步驟:
[0010]1)獲取數(shù)據(jù)，包括擴(kuò)散加權(quán)系數(shù)固定的擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像數(shù)據(jù)和不施加擴(kuò)散梯度脈沖時(shí)的磁共振成像數(shù)據(jù)；
[0011]2)計(jì)算擴(kuò)散加權(quán)磁共振信號衰減函數(shù)的逆球面氡變換；
[0012]擴(kuò)散加權(quán)磁共振信號衰減函數(shù)是指施加擴(kuò)散梯度脈沖后的磁共振信號和不施加擴(kuò)散梯度脈沖時(shí)的磁共振信號的比以單位擴(kuò)散梯度脈沖方向g為自變量的函數(shù)，即
[0013]
【權(quán)利要求】
1.一種擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像多纖維重建方法，包括以下步驟: 1)獲取獲取數(shù)據(jù)，包括擴(kuò)散加權(quán)系數(shù)固定的擴(kuò)散加權(quán)磁共振成像數(shù)據(jù)和不施加擴(kuò)散梯度脈沖時(shí)的磁共振成像數(shù)據(jù)； 2)計(jì)算擴(kuò)散加權(quán)磁共振信號衰減函數(shù)的逆球面氡變換； 步驟2)中擴(kuò)散加權(quán)磁共振信號衰減函數(shù)的逆球面氡變換的求解方法如下: 記擴(kuò)散加權(quán)磁共振信號衰減函數(shù)的逆球面氡變換的結(jié)果記為f(x)，定義能量函數(shù)
【文檔編號】A61B5/055GK103445780SQ201310321268
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年7月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月26日
【發(fā)明者】馮遠(yuǎn)靜, 牛延棚, 許優(yōu)優(yōu), 吳燁, 葉峰 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)