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多b值 弥散张量成像 采样方法

阅读：309发布：2020-05-14

专利汇可以提供多b值弥散张量成像采样方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种多b值弥散张量成像采样方法，包括以下步骤：在第一b值下单次扫描整个视野，采样获得第一b值下单次扫描信噪比及第一b值下单次扫描信号强度；根据第一b值下单次扫描信噪比及指定的第一b值下多次扫描信噪比计算得到第一b值下多次扫描次数；根据第一b值下单次扫描信噪比及第一b值下单次扫描信号强度计算得到第二b值下单次扫描信噪比；根据第二b值下单次扫描信噪比及指定的第二b值下多次扫描信噪比计算得到第二b值下多次扫描次数。上述多b值弥散张量成像采样方法，通过对第一b值实施单次预扫描及不同b值的信噪比遵循的关系，便可以自适应的选定各个b值实际需要的重复扫描次数，从而降低了总的采样次数，大大降低了采样的时间，提高了弥散张量成像的速度。，下面是多b值弥散张量成像采样方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多b值弥散张量成像采样方法，包括以下步骤：
A1、在第一b值下单次扫描整个视野，采样获得第一b值下单次扫描信噪比及第一b值下单次扫描信号强度；
A2、根据所述第一b值下单次扫描信噪比及第一b值下指定的多次扫描信噪比计算得到第一b值下多次扫描次数；
A3、根据所述第一b值下单次扫描信噪比及所述第一b值下单次扫描信号强度计算得到第二b值下单次扫描信噪比；
A4、根据所述第二b值下单次扫描信噪比及第二b值下指定的多次扫描信噪比计算得到第二b值下多次扫描次数；
步骤A1中所述第一b值下单次扫描信号强度的拟合公式为：
其中，S1为所述第一b值下单次扫描信号强度，S0为没有弥散梯度时的信号强度，b1为所述第一b值，D为弥散系数；
步骤A2中计算得到第一b值下多次扫描次数的公式为：
其中，SNR1为所述第一b值下单次扫描信噪比，SNRN1为所述第一b值下多次扫描信噪比，N1为所述第一b值下多次扫描次数；
步骤A3包括如下步骤：
A31、根据所述第一b值下单次扫描信号强度计算得到第二b值下单次扫描信号强度；
A32、根据所述第一b值下单次扫描信号强度与所述第二b值下单次扫描信号强度的关系计算得到所述第二b值下单次扫描信噪比；
步骤A31中计算得到第二b值下单次扫描信号强度的公式为：
其中，b1为所述第一b值，b2为所述第二b值，S1为所述第一b值下单次扫描信号强度，S2为所述第二b值下单次扫描信号强度，S0为没有弥散梯度时的信号强度；
步骤A31中所述第二b值下单次扫描信号强度的拟合公式为：
其中，S2为所述第二b值下单次扫描信号强度，S0为没有弥散梯度时的信号强度，b2为所述第二b值，D为弥散系数；
步骤A32中计算得到所述第二b值下单次扫描信噪比之间的关系的公式为：
其中，S1为所述第一b值下单次扫描信号强度，S2为所述第二b值下单次扫描信号强度，SNR1为所述第一b值下单次扫描信噪比，SNR2为所述第二b值下单次扫描信噪比；
步骤A4中计算得到第二b值下多次扫描次数的公式为：
其中，SNR2为所述第二b值下单次扫描信噪比，SNRN2为所述第二b值下多次扫描信噪比，N2为所述第二b值下多次扫描次数。

说明书全文

多b值弥散张量成像 采样方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及弥散张量成像，尤其涉及一种多b值弥散张量成像采样方法。【背景技术】

[0002] 弥散现象涉及到流体中分子的布朗运动，弥散量的大小通过弥散系数来表示。在同质的液体中，弥散系数在各个方向上是相同的，也就是说在三维视图下，弥散过程应该是一个球型；但是，在生物体组织中，不同方向上的弥散系数是不一样的，例如水分于在有髓神经纤维垂直于轴突的方向比沿着轴突的方向所受的弥散限制更大，弥散过程呈现出的是椭球型。对于成像区域内的每一个体素，水分子的弥散运动过程都可以视为一个椭球体。水分子的弥散运动过程都可以用一个弥散张量来表示。

[0003] 弥散张量成像，是核磁共振成像的特殊形式，是近几年发展迅速的一项新的磁共振成像技术。弥散张量成像技术是利用水分子的弥散各向异性进行成像，可从微观的领域评价组织结构的完整性，可以在细胞及分子水平给出疾病状况，是功能磁共振成像的一个重要组成部分。在弥散张量成像中用b来表示弥散因子，b的大小取决于施加的弥散梯度的波形。b值的大小影响到弥散的过程。b值越大，弥散越大，信号的信噪比就越小。弥散张量成像在实际应用中，通常通过多个b值来拟合弥散过程所遵循的单指数变化规律。为了满足信噪比，传统的做法通过对所有的b值采用同样的重复次数进行扫描以提高信噪比。因而造成采样的时间过长，影响弥散张量成像的速度。【发明内容】

[0004] 基于此，有必要提供一种能提高弥散张量成像速度的多b值弥散张量成像采样方法。

[0005] 一种多b值弥散张量成像采样方法，包括以下步骤：A1、在第一b值下单次扫描整个视野，采样获得第一b值下单次扫描信噪比及第一b值下单次扫描信号强度；A2、根据所述第一b值下单次扫描信噪比及第一b值下指定的多次扫描信噪比计算得到第一b值下多次扫描次数；A3、根据所述第一b值下单次扫描信噪比及所述第一b值下单次扫描信号强度计算得到第二b值下单次扫描信噪比；A4、根据所述第二b值下单次扫描信噪比及第二b值下指定的多次扫描信噪比计算得到第二b值下多次扫描次数；

[0006] 步骤A1中所述第一b值下单次扫描信号强度的拟合公式为：

[0007]

[0008] 其中，S1为所述第一b值下单次扫描信号强度，S0为没有弥散梯度时的信号强度，b1为所述第一b值，D为弥散系数；

[0009] 步骤A2中计算得到第一b值下多次扫描次数的公式为：

[0010]

[0011] 其中，SNR1为所述第一b值下单次扫描信噪比，SNRN1为所述第一b值下多次扫描信噪比，N1为所述第一b值下多次扫描次数；

[0012] 步骤A3包括如下步骤：A31、根据所述第一b值下单次扫描信号强度计算得到第二b值下单次扫描信号强度；A32、根据所述第一b值下单次扫描信号强度与所述第二b值下单次扫描信号强度的关系计算得到所述第二b值下单次扫描信噪比；

[0013] 步骤A31中计算得到第二b值下单次扫描信号强度的公式为：

[0014]

[0015] 其中，b1为所述第一b值，b2为所述第二b值，S1为所述第一b值下单次扫描信号强度，S2为所述第二b值下单次扫描信号强度，S0为没有弥散梯度时的信号强度；

[0016] 步骤A31中所述第二b值下单次扫描信号强度的拟合公式为：

[0017]

[0018] 其中，S2为所述第二b值下单次扫描信号强度，S0为没有弥散梯度时的信号强度，b2为所述第二b值，D为弥散系数；

[0019] 步骤A32中计算得到所述第一b值下单次扫描信噪比与所述第二b值下单次扫描信噪比之间的关系的公式为：

[0020]

[0021] 其中，S1为所述第一b值下单次扫描信号强度，S2为所述第二b值下单次扫描信号强度，SNR1为所述第一b值下单次扫描信噪比，SNR2为所述第二b值下单次扫描信噪比；

[0022] 步骤A4中计算得到第二b值下多次扫描次数的公式为：

[0023]

[0024] 其中，SNR2为所述第二b值下单次扫描信噪比，SNRN2为所述第二b值下多次扫描信噪比，N2为所述第二b值下多次扫描次数。

[0025] 上述多b值弥散张量成像采样方法，通过对第一b值实施单次预扫描及不同b值的信噪比遵循的关系，便可以自适应的选定各个b值实际需要的重复扫描次数，从而降低了总的采样次数，大大降低了采样的时间，提高了弥散张量成像的速度。【附图说明】

[0026] 图1为一实施例中的多b值弥散张量成像采样方法的流程图；

[0027] 图2为图1所示的多b值弥散张量成像采样方法中根据所述第一b值下单次扫描信噪比及所述第一b值下单次扫描信号强度计算得到第二b值下单次扫描信噪比的流程图。【具体实施方式】

[0028] 下面结合附图和具体的实施方式进行说明。

[0029] 如图1所示，一种多b值弥散张量成像采样方法，包括以下步骤：

[0030] S100，在第一b值下单次扫描整个视野，采样获得第一b值下单次扫描信噪比及第一b值下单次扫描信号强度。b值为弥散因子。视野是指以兴趣区域为中心，线圈能够扫描到的区域，例如，病灶区域，脏器区域等等。采样时，将b值固定在一个值上，然后线圈对整个视野进行单次扫描，得到第一b值下单次扫描信号强度。

[0031] S200，根据第一b值下单次扫描信噪比及指定的第一b值下多次扫描信噪比计算得到第一b值下多次扫描次数。根据所述第一b值下单次扫描信噪比及指定的第一b值下多次扫描信噪比计算得到第一b值下多次扫描次数的公式为：

[0032]

[0033] 其中，SNR1为所述第一b值下单次扫描信噪比，SNRN1为所述第一b值下多次扫描信噪比，N1为所述第一b值下多次扫描次数。

[0034] S300，根据第一b值下单次扫描信噪比及第一b值下单次扫描信号强度计算得到第二b值下单次扫描信噪比。在本实施例中，第一b值b1为500秒/每平方毫米，第二b值b2为750秒/每平方毫米。如图2所示，步骤S300包括如下步骤。

[0035] S310，根据第一b值下单次扫描信号强度计算得到第二b值下单次扫描信号强度。由于弥散的过程呈指数衰减，第一b值下单次扫描信号强度的拟合公式为，[0036]

[0037] 其中，S1为所述第一b值下单次扫描信号强度，S0为没有弥散梯度时的信号强度，b1为所述第一b值，D为弥散系数。同理，第二b值下单次扫描信号强度的拟合公式为：

[0038]

[0039] 其中，S2为第二b值下单次扫描信号强度，S0为没有弥散梯度时的信号强度，b2为第二b值，D为弥散系数。根据第一b值下单次扫描信号强度计算得到第二b值下单次扫描信号强度的公式为：

[0040]

[0041] 其中，b1为第一b值，b2为第二b值，S1为第一b值下单次扫描信号强度，S2为第二b值下单次扫描信号强度，S0为没有弥散梯度时的信号强度。

[0042] S320，根据第一b值下单次扫描信号强度与第二b值下单次扫描信号强度的关系计算得到第二b值下单次扫描信噪比。根据第一b值下单次扫描信号强度与第二b值下单次扫描信号强度的关系计算得到第二b值下单次扫描信噪比之间的关系的公式为：

[0043]

[0044] 其中，S1为第一b值下单次扫描信号强度，S2为第二b值下单次扫描信号强度，SNR1为第一b值下单次扫描信噪比，SNR2为第二b值下单次扫描信噪比。

[0045] S400，根据第二b值下单次扫描信噪比及指定的第二b值下多次扫描信噪比计算得到第二b值下多次扫描次数。根据第二b值下单次扫描信噪比及指定的第二b值下多次扫描信噪比计算得到第二b值下多次扫描次数的公式为：

[0046]

[0047] 其中，SNR2为所述第二b值下单次扫描信噪比，SNRN2为所述第二b值下多次扫描信噪比，N2为所述第二b值下多次扫描次数。

[0048] 上述多b值弥散张量成像采样方法，通过对第一b值实施单次预扫描及不同b值的信噪比遵循的关系，便可以自适应的选定各个b值实际需要的重复扫描次数，，从而降低了总的采样次数，大大降低了采样的时间，提高了弥散张量成像的速度。

[0049] 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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