[发明专利]一种基于跳回波编码的磁共振磁场测量方法及装置

说明书

本发明公开一种基于跳回波编码的磁共振磁场测量方法及装置。首先，在两次扫描中对成像组织分别施加不同的与重聚焦脉冲同步的正负变换的电流，直到每个重复时间的第一个回波信号采样结束，使得电流产生的磁场诱发的相位改变在该回波采样结束前可以持续累积；在跳回波编码中，跳过前n个回波信号采样，使得所采的第一个回波信号经历了足够长的通外部电流时间进而提升结果信噪比；电流结束后采用快速自旋回波序列的方式采集信号，设置加速因子m；最后，将两次不同起始电流扫描的相位结果做差，利用相位差与电流产生磁场(Bsubgt;z/subgt;)之间的线性关系进行计算，得出Bsubgt;z/subgt;结果。本发明实现了在不损失信噪比情况下，提升Bsubgt;z/subgt;磁场的测量速度十倍。

技术领域

本申请涉及磁共振技术领域，尤其涉及磁共振MRCDI和MREIT成像磁场测量领域。

背景技术

磁共振电流密度成像(Magnetic Resonance Current Density Imaging，MRCDI)与磁共振电阻抗成像(Magnetic Resonance Electrical Impedance Tomography，MREIT)是两种新兴的用于测量组织内部电特性参数的成像方法，其中，MREIT技术通过结合外部电流的注入，可以非侵入的获取组织内部高空间分辨率的电导率分布；MRCDI技术则可以获得外部电流刺激在组织内部的电流密度分布，可对经颅电刺激(tDCS)等神经调控技术的具体实施提供指导。

该技术结合在成像物体的外部通过两电极施加电流，利用磁共振相位信息对主磁场(B₀)方向磁场大小敏感的原理，测量通过成像体内部的电流产生的磁场空间分布中与主磁场(B₀)平行方向的分量(B_z)，进而利用B_z求解计算成像体内部电流密度或电导率分布的信息。

目前，B_z磁场的测量主要采用自旋回波(spin echo,SE)序列，通过施加与重聚焦脉冲同步的方向变化的直流电，实现信号相位的持续累积，利用两次不同电流(如：1mA与2mA，2mA与-2mA等)扫描结果的相位数据做差，通过相位差与B_z的线性关系计算出B_z的分布。但是，由于SE序列在采集信号时填充k空间的效率不高，目前B_z的测量仍然不够高效，很难在短时间内获取全脑的空间分布信息，难以在实际需求中应用。而基于本发明跳回波编码的快速磁场测量序列不仅可以有效测量B_z的分布，同时极大的提高了测量效率，降低了所需时间，从而为针对临床需求的MRCDI和MREIT实际应用提供可能。

发明内容

针对现有技术B_z测量低效的缺点，本发明拟对现有技术进行改进，提出一种更高效的用于B_z测量的方法和装置。本发明拟采用快速自旋回波(turbo spin echo,TSE)的方式采集数据，turbo factor为加速因子(m)，相比原自旋回波(SE)序列，该序列的采集速度可提高近十倍。但是，由于自旋回波序列回波信号呈现T₂的指数衰减，在回波间距较大时，较大的加速因子会使每个TR靠后回波的信号过小，从而降低最终成像的分辨率，因此较小回波间距的选择是十分必要的。同时，在此问题背景下，自旋回波序列方法外部电流的持续时间与回波间距保持一致，故在回波间距较小时，较短的电流持续时间使B_z引起的相位改变较小，降低了B_z测量的信噪比。

基于此，本发明提供一种基于跳回波编码的磁共振磁场测量方法及装置，实现外部电流产生磁场的快速测量，同时保证测量信噪比与测量效果，提高磁共振MRCDI和MREIT成像性能。

本发明具体采用以下技术方案予以实现：

第一方面，本发明提供了一种基于跳回波编码的磁共振磁场测量方法，具体如下：