[发明专利]基于时空编码螺旋磁共振成像的多回波采样及重建方法

说明书

基于时空编码螺旋磁共振成像的多回波采样及重建方法，涉及磁共振成像方法。使用Matlab生成Chirp线性扫频脉冲和每个回波的采样梯度；将准备好的待测实验样品固定在实验床上，送入磁共振成像仪的检测腔；在磁共振成像仪操作台上打开操作软件，找到成像区域，再对磁共振成像仪进行调谐、频率校正、功率校正及自动匀场；打开编译好的多回波时空编码磁共振成像序列，导入回波采样梯度，设置好回波间的180°重聚脉冲及破坏梯度；设置多回波时空编码非笛卡尔成像序列的采样参数，开始采样，得到多回波信号；对多回波信号进行网格化处理，并进行去卷积的超分辨率重建，得到高质量的图像。有效减小横向弛豫衰减调制以及偏共振效应的影响。

技术领域

本发明涉及磁共振成像方法，尤其是涉及一种基于时空编码螺旋磁共振成像的多回波采样及重建方法。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)可以在无创条件下对人体或生物体的内部组织的结构和功能进行成像，与CT等成像技术相比，它具有多参数成像，对人体没有电离辐射的优点，因此在临床上得到广泛应用，并成为当今医学诊断领域最重要的方法之一。缩短成像时间一直是MRI的热点研究方向。目前，应用最广泛的超快速磁共振成像方法是平面自旋回波的成像方法(Echo Planar Imaging,EPI)^[1]，EPI可以使得采样时间大大缩短，能在一秒钟内完成采样，极大的提高采样效率。然而EPI仍有着其局限性，其很容易受到不均匀场的影响，特别是在高场条件下，磁场不均匀会使得图像产生严重的扭曲^[2]。

而由以色列Frydman小组提出的单扫描时空编码成像方法(SpatiotemporalEncoding,SPEN)^[3]通过Chirp脉冲引入一个与空间位置相关的二次相位分布，在某一采样时刻，信号只来自于抛物线顶点附近位置的质子自旋，而不是与空间所有位置关联，因此能够抵抗B0不均匀场带来的影响^[4-5]。另外，SPEN MRI具备一些线性编码下无法实现的特性，例如空间选择性采样等^[6]。凭借这些特性，时空编码磁共振成像技术在过去几年中迅速发展。厦门大学磁共振成像组对时空编码的非笛卡尔成像进行相关实验，螺旋时空编码成像^[7]能够在普通的梯度系统下快速成像，极大的降低对硬件的要求，同时能够提高图像的空间分辨率和并且具有较好的空间选择性，结合超分辨率重建^[8]后可以得到高质量的图像。

然而目前的单扫描时空编码成像还存在一些限制。例如，由于T2弛豫的影响，回波时间不能过长，否则会使得采样信号衰减大、图像信噪比低；这使得采样点数受限，直接限制图像固有分辨率，导致一些结构信息可能会丢失。因此开发一种能够减少T2弛豫影响并且提供高采样灵活性的时空编码非笛卡尔采样序列是十分有必要的。

参考文献：

[1]Stehling M K,Turner R,Mansfield P.Echo-Planar Imaging:MagneticResonance Imaging in a Fraction of a Second.Science,1991,254(5028):43-50.

[2]Zeng H,Constable R T.Image distortion correction in EPI:comparisonof field mapping with point spread function mapping[J].Magnetic Resonance inMedicine,2002,48(1):137-146.

[3]Tal A,Frydman L.Single-scan multidimensional magnetic resonance[J].Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy,2010,57(3):241-292.