无创检测颈内外侧支循环的设备、非诊断方法及应用
阅读：528发布：2020-07-19
专利汇可以提供无创检测颈内外侧支循环的设备、非诊断方法及应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种无创检测颈内外侧支循环的设备，该设备包括编码单元、标记单元、修正单元、解码单元、计算单元和检测单元。本发明还提供了无创检测颈内外侧支循环设备用于栓塞或缺血性 疾病 检测和诊断的产品中的应用及一种无创检测颈内外侧支循环的非诊断方法。，下面是无创检测颈内外侧支循环的设备、非诊断方法及应用专利的具体信息内容。
1.一种无创检测颈内外侧支循环的设备，其特征在于，所述设备包括，
编码单元，构造新的编码矩阵，根据编码矩阵的设置，在磁共振扫描时调制血管位置处的相位进行编码；
标记单元，根据构造的编码矩阵，对标记层面内预定的血管处的相位进行调制，进行血管选择性编码标记；
修正单元，通过计算实际标记效率，修正编码矩阵；
解码单元，对修正后的编码矩阵进行求逆运算，通过求解编码矩阵A的逆矩阵A-1，分别得到左右颈内动脉、基底动脉和颈外动脉的灌注区域图像；
计算单元，对各脑区具体的脑血流量进行计算；
检测单元，通过灌注区域的变化进行侧支循环的形成情况的检测。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述新的编码矩阵为，
其中，E代表颈外动脉，R代表右颈内动脉，L代表左颈内动脉，B代表基底动脉，S代表静态组织。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述新的编码矩阵是经过三次空间编码实现的，以区分颈内动脉、基底动脉和颈外动脉的灌注区域；
优选地，构造所述新的编码矩阵依次包括如下步骤，
第一空间编码步骤，在颈内动脉的水平方向上施加编码梯度，编码波长为两根颈内动脉之间的距离；
第二个空间编码步骤，在颈内动脉的水平方向上施加编码梯度，编码波长为两根颈内动脉之间的距离；
第三个空间编码步骤，在颈内动脉的垂直方向上施加编码梯度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的设备，其特征在于，所述修正单元通过灌注数据拟合分析得到每个血管的实际标记效率。
5.根据权利要求1-4任一项所述的设备，其特征在于，所述修正单元依次包括如下步骤，
采集非选择性动脉标记技术的标记像和对照像的数据，获得全脑非选择性灌注信号强度；
计算血管编码扫描时的灌注信号强度与全脑非选择性灌注信号强度的比值，并绘制所得比值的分布直方图；
利用高斯函数拟合得到该直方图上的极点，作为每根标记血管的实际标记效率，用于修正编码矩阵。
6.根据权利要求1-5任一项所述的设备，其特征在于，所述计算单元依次包括如下步骤，
采集灌注图像数据、磁场不均匀性的数据和脑脊液的数据；
对各脑区具体的脑血流量进行计算。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述对各脑区具体的脑血流量进行计算的步骤依次包括如下步骤，
使用种子生长对脑组织区域进行分割，以去除颅外的背景噪声及头皮部分，余下的脑组织区域即作为后面计算平均脑血流量的感兴趣区域；
使用最小误差和的准则对最小对比图中的数据进行拟合，得到一个二次曲面，作为射频线圈灵敏度分布图，并对拟合结果进行归一化处理；
使用归一化的射频线圈灵敏度分布图对动脉自选标记的灌注图像数据以及脑脊液的信号进行校正；通过标记像与对照像成对相减得到灌注信号，之后对同一体素对应的不同时间点采集的灌注信号强度求平均，作为该体素的灌注信号强度；在经过B1场不均匀性校正后的脑脊液信号图上找到最强的信号值作为脑脊液信号；
根据计算得到的脑脊液信号值和动脉血信号值之间的关系计算得到同等状态下的动脉血的信号值，计算关系为：
S0Blood＝0.93·S0CSF，其中S0Blood为完全弛豫状态下血液磁化强度对应信号值，S0CSF为采集到经过校正的脑脊液信号值；
通过对各个成像层面数据实际采集时间与标记时间之间延时的计算，对标记后的血液信号再进行由于T1弛豫引起的信号衰减的校正，标记延时的计算方法为：
Td(i)＝pld+sld×(i-1)，其中Td(i)为第i层成像平面对应的标记时间延时，pld为第一层成像层面对应的标记时间延时，sld为相邻两个成像层面之间数据采集对应的时间延时；
计算各体素内脑组织的脑血流量CBF：
其中α为标记效率因子，T1B为血液T1弛豫时间，pcasl为伪连续动脉自选标记标记脉冲施加时间长度。
8.权利要求1-7所述的设备用于栓塞或缺血性疾病检测和诊断的产品中的应用。
9.根据权利要求8所述的用途，所述疾病为脑血管缺血性疾病。
10.一种无创检测颈内外侧支循环的非诊断方法，其特征在于，所述方法包括，以磁共振灌注成像为基础实现颈内外侧支血流灌注的无创定量测量。
无创检测颈内外侧支循环的设备、非诊断方法及应用
技术领域
[0001] 本发明属于侧支循环检测领域，具体而言，本发明涉及一种无创检测颈内外侧支循环的设备、非诊断方法及应用。
背景技术
[0002] 脑血管疾病是导致人类死亡的三大疾病之一。由于其发病率和致残率极高，现已经成为严重威胁人类健康的常见疾病。当脑血管发生病变的时候，脑部侧支循环作为脑血管网络的备用系统，可以在原来的血流通路失效的情况下保持脑血流量的稳定，为避免发生脑缺血事件提供了重要的保护机制。其中，侧支循环包括原发侧支循环(即颅底Willis环的前交通动脉、后交通动脉)和继发侧支循环(通过颈外动脉或软脑膜系统建立起来的侧支)。一般认为在缺血事件的早期，原发侧支循环会首先发挥作用，提供较大血流量，而继发侧支循环则是在原发侧支循环不发育或仍无法维持正常灌注时才出现，为病变区域的脑组织进一步提供额外血供来源。血管内支架成形术(Carotid Angioplasty and Stenting，CAS)已成为广大临床医生治疗颈动脉狭窄的重要选择。然而在手术中需要阻断颈内动脉，所以术前患者是否存在侧支循环对于制定手术方案有非常重要的作用。如果术前病人的侧支形成良好，阻断颈内动脉后，就不需要再进行颈动脉转流。否则，长时间阻断狭窄的颈内动脉，会造成同侧大脑的脑组织缺血，进而发生脑梗死。此外，对于颅内段血管严重狭窄或闭塞的患者，颅内外血管搭桥手术(External Carotid-Internal Carotid bypass,ECIC bypass)是重要的治疗方法。搭桥手术通过建立颈外动脉分支(多为颞浅动脉)与大脑中动脉分支之间的通路，使得颈外来源的血流可以为脑实质提供代偿血供。而术后该人为建立的侧支循环血流是否形成充分则是搭桥手术成功与否的关键所在。因此，侧支循环的检测技术对于脑血管狭窄或阻塞患者治疗方案的指导以及治疗效果的评估都扮演着非常重要的角色。
[0003] 目前在临床中，数字减影血管造影术(Digital Subtraction Angiograph y，DSA)作为临床中侧支循环检查的金标准，可清楚地显示动脉管腔狭窄、闭塞及侧支循环建立情况等。但是，该血管造影术是有创的，需要注射一种会对肾脏有害的碘化造影剂，并可能存在电离辐射的危害；此外，DSA还存在一定的其他并发症风险，如引发栓塞或缺血性疾病的发生。而且，随着医学影像技术的进步，人们也不仅仅希望从影像学手段中获取诸如血管形态、血流流速等诊断信息，更需要从中获取各血管的灌注区域及定量的灌注信息。许多脑血管病变都伴随着血供的改变，所以脑组织灌注的定量研究和评价将为临床治疗方案制定、疗效判断和预后的重要依据。因此，在脑血管疾病的研究和诊疗中，侧支循环血流的灌注测量尤为重要。常用的脑灌注成像手段(如单光子发射断层扫描，动态灌注计算机断层扫描等)只能提供全脑的灌注情况，并不能够为临床医生提供灌注区域的血供来源信息。近年来随着磁共振成像技术的不断发展，基于伪连续动脉自旋标记的血管编码灌注成像技术(Vessel-encoded Arterial Spin Labeling,VEAS L)作为一种完全无创的区域灌注成像方法通过对标记层面的三至四根颈内动脉血管进行编码，可以提供颈内血管的灌注信息，进而部分反映原发侧支循环的灌注情况。
[0004] 然而到目前为止并没有任何一种成像技术可以对颈外来源侧支循环的灌注情况进行检测。
发明内容
[0005] 因此，为克服上述现有技术的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种无创检测颈内外侧支循环的设备、非诊断方法及应用。
[0006] 具体地，为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
[0007] 本发明的第一方面提供了一种无创检测颈内外侧支循环的设备，所述设备包括，编码单元，构造新的编码矩阵，根据编码矩阵的设置，在磁共振扫描时调制血管位置处的相位进行编码；标记单元，根据构造的编码矩阵，对标记层面内预定的血管处的相位进行调制，进行血管选择性编码标记；修正单元，通过计算实际标记效率，修正编码矩阵；解码单元，对修正后的编码矩阵进行求逆运算，通过求解编码矩阵A的逆矩阵A-1，分别得到左右颈内动脉、基底动脉和颈外动脉的灌注区域图像；计算单元，对各脑区具体的脑血流量进行计算；检测单元，通过灌注区域的变化进行侧支循环的形成情况的检测。
[0008] 根据本发明第一方面的设备，所述新的编码矩阵为，
[0009]
[0010] 其中，E代表颈外动脉，R代表右颈内动脉，L代表左颈内动脉，B代表基底动脉，S代表静态组织。
[0011] 根据本发明第一方面的设备，所述新的编码矩阵是经过三次空间编码实现的，以区分颈内动脉、基底动脉和颈外动脉的灌注区域。
[0012] 构造所述新的编码矩阵可以依次包括如下步骤，
[0013] 第一空间编码步骤，在颈内动脉的水平方向上施加编码梯度，编码波长为两根颈内动脉之间的距离；第二个空间编码步骤，在颈内动脉的水平方向上施加编码梯度，编码波长为两根颈内动脉之间的距离；第三个空间编码步骤，在颈内动脉的垂直方向上施加编码梯度。
[0014] 根据本发明第一方面的设备，所述修正单元通过灌注数据拟合分析得到每个血管的实际标记效率。
[0015] 根据本发明第一方面的设备，所述修正单元依次包括如下步骤，
[0016] 采集非选择性动脉标记技术的标记像和对照像的数据，获得全脑非选择性灌注信号强度；计算血管编码扫描时的灌注信号强度与全脑非选择性灌注信号强度的比值，并绘制所得比值的分布直方图；利用高斯函数拟合得到该直方图上的极点，作为每根标记血管的实际标记效率，用于修正编码矩阵。
[0017] 根据本发明第一方面的设备，所述计算单元依次包括如下步骤，
[0019] 对各脑区具体的脑血流量进行计算。
[0020] 根据本发明第一方面的设备，所述对各脑区具体的脑血流量进行计算的步骤依次包括如下步骤，
[0022] 使用最小误差和的准则对最小对比图中的数据进行拟合，得到一个二次曲面，作为射频线圈灵敏度分布图，并对拟合结果进行归一化处理；
[0023] 使用归一化的射频线圈灵敏度分布图对动脉自选标记的灌注图像数据以及脑脊液的信号进行校正；通过标记像与对照像成对相减得到灌注信号，之后对同一体素对应的不同时间点采集的灌注信号强度求平均，作为该体素的灌注信号强度；在经过B1场不均匀性校正后的脑脊液信号图上找到最强的信号值作为脑脊液信号；
[0024] 根据计算得到的脑脊液信号值和动脉血信号值之间的关系计算得到同等状态下的动脉血的信号值，计算关系为：
[0025] S0Blood＝0.93·S0CSF，其中S0Blood为完全弛豫状态下血液磁化强度对应信号值，S0CSF为采集到经过校正的脑脊液信号值；
[0026] 通过对各个成像层面数据实际采集时间与标记时间之间延时的计算，对标记后的血液信号再进行由于T1弛豫引起的信号衰减的校正，标记延时的计算方法为：
[0027] Td(i)＝pld+sld×(i-1)，其中Td(i)为第i层成像平面对应的标记时间延时，pld为第一层成像层面对应的标记时间延时，sld为相邻两个成像层面之间数据采集对应的时间延时；
[0028] 计算各体素内脑组织的脑血流量CBF：
[0029]
[0030] 其中α为标记效率因子，T1B为血液T1弛豫时间，pcasl为伪连续动脉自选标记标记脉冲施加时间长度。
[0031] 本发明的第二方面提供了前述的设备用于栓塞或缺血性疾病检测和诊断的产品中的应用。
[0032] 根据本发明第二方面的用途，所述疾病为脑血管缺血性疾病。
[0033] 本发明的第三方面提供了一种无创检测颈内外侧支循环的非诊断方法，所述方法包括，以磁共振灌注成像为基础实现颈内外侧支血流灌注的无创定量测量。
[0034] 与现有技术相比，本发明提供的无创检测颈内外侧支循环的设备、应用及无创检测颈内外侧支循环的非诊断方法，具有如下优点：(1)本发明通过已有的伪连续动脉自旋标记技术和哈达玛矩阵的血管编码方法，构造新型的编码矩阵，利用了伪连续动脉自旋标记技术中相邻的标记射频脉冲之间的时间间隙，在这些时间间隙中施加额外的空间横向梯度，并对标记层面内颈内动脉和颈外动脉处的相位进行调制，从而实现血管选择性编码标记的目的，最后通过解码获得颈内及颈外动脉的灌注区域，进而反映出颈内外侧支循环的形成情况。
[0035] (2)本发明所建立的无创颈内外侧支循环检测方法不仅可以检测到侧支循环是否存在，还可以对侧支循环的灌注区域进行定量评价，实验证明，可以跟踪评价手术前后侧支血流的变化情况，为手术方案的制定及手术疗效的评价提供了一种有价值的新手段。附图说明
[0036] 以下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
[0037] 图1示出了无创检测颈内外侧支循环方法的流程图；
[0038] 图2示出了图1中的步骤1的流程图；
[0039] 图3示出了图1中的步骤3的流程图；
[0040] 图4示出了图1中的步骤5的流程图；
[0041] 图5示出了无创检测颈内外侧支循环的方法采用三次空间编码得到的颈内动脉、基底动脉和颈外动脉灌注区域的编码图；
[0042] 图6示出了无创检测颈内外侧支循环的方法的三次编码扫描步骤及解码结果的灌注图；
[0043] 图7示出了无创检测颈内外侧支循环的方法的三次编码步骤中的标记效率；
[0044] 图8示出了无创检测颈内外侧支循环的方法的解码得到颈内外动脉的灌注区域示意图；
[0045] 图9示出了无创检测颈内外侧支循环的方法的脑血流量定量计算流程图。
具体实施方式
[0046] 下面通过具体的实施例进一步说明本发明，但是，应当理解为，这些实施例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本发明。
[0047] 本部分对本发明试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在上下文中，如果未特别说明，本发明所用材料和操作方法是本领域公知的。
[0048] 如图1所示，一种基于磁共振灌注成像的无创颈内外侧支循环检测方法，包括如下步骤：
[0049] 步骤1，构造新的编码矩阵，根据编码矩阵的设置，在磁共振扫描时调制血管位置处的相位进行编码；
[0050] 步骤2，根据构造的编码矩阵，对标记层面内预定的血管处的相位进行调制，进行血管选择性编码标记；
[0051] 步骤3，计算实际标记效率，修正编码矩阵；
[0052] 步骤4，对修正后的编码矩阵进行求逆运算，通过求解编码矩阵A的逆矩阵A-1，分别得到左右颈内动脉、基底动脉和颈外动脉的灌注区域图像；
[0053] 步骤5，对各脑区具体的脑血流量进行计算；
[0054] 步骤6，通过灌注区域的变化进行侧支循环的形成情况的检测。
[0055] 本发明提供了一种无创检测颈内外侧支循环的方法，目的在于实现颈内外来源的侧支血流灌注的无创定量测量。本发明方法通过已有的伪连续动脉自旋标记技术和哈达玛矩阵的血管编码方法，构造新型的编码矩阵，利用了伪连续动脉自旋标记技术中相邻的标记射频脉冲之间的时间间隙，在这些时间间隙中施加额外的空间横向梯度，并对标记层面内颈内动脉和颈外动脉处的相位进行调制，从而实现血管选择性编码标记的目的，最后通过解码获得颈内及颈外动脉的灌注区域，进而反映出颈内外侧支循环的形成情况。
[0056] 参照图2，图2示出了图1中的步骤1的流程图，包括如下步骤：
[0057] 步骤11，第一空间编码步骤，在颈内动脉的水平方向上施加编码梯度，编码波长为两根颈内动脉之间的距离；“两根颈内动脉之间的距离”由扫描的磁共振血管造影术图像上测得，该编码步骤所需时间为4.1分钟；
[0058] 步骤12，第二个空间编码步骤，在颈内动脉的水平方向上施加编码梯度，编码波长为两根颈内动脉之间的距离，该编码步骤所需时间为4.1分钟；
[0059] 步骤13，第三个空间编码步骤，在颈内动脉的垂直方向上施加编码梯度，通过预设的编码波长，设定左右颈内动脉和左右颈外动脉共同处于完全驰豫状态，椎动脉处的磁化矢量处于完全反转的状态，该编码步骤所需时间为4.1分钟；
[0060] 步骤14，构造新的编码矩阵，所述编码矩阵构造为：
[0061]
[0062] E代表颈外动脉，R代表右颈内动脉，L代表左颈内动脉，B代表基底动脉，S代表静态组织。
[0063] 步骤15，根据编码矩阵的设置，在磁共振扫描时调制血管位置处的相位进行编码。
[0064] 参照图3，图3示出了图1中的步骤3的流程图，包括如下步骤：
[0065] 步骤31，采集非选择性动脉标记技术的标记像和对照像的数据，获得全脑非选择性灌注信号强度；
[0066] 步骤32，计算血管编码扫描时的灌注信号强度与全脑非选择性灌注信号强度的比值，并绘制所得比值的分布直方图；
[0067] 步骤33，利用高斯函数拟合得到该直方图上的极点，作为每根标记血管的实际标记效率，用于修正编码矩阵。
[0068] 参照图4，图4示出了图1中的步骤5的流程图，包括如下步骤：
[0069] 步骤51，采集灌注图像数据、磁场不均匀性的数据和脑脊液的数据；
[0070] 步骤52，对各脑区具体的脑血流量(Cerebral Blood Flow,CBF)进行计算。
[0071] 优选的，对各脑区具体的脑血流量进行计算，包括如下步骤：
[0072] 首先使用种子生长对脑组织区域进行分割，以去除颅外的背景噪声及头皮部分，余下的脑组织区域即作为后面计算平均脑血流量的感兴趣区域。然后，使用最小误差和的准则对最小对比图(MinContrast图)中的数据进行拟合，得到一个二次曲面，作为射频线圈灵敏度分布图(RF Coil Sensitivity)，并对拟合结果进行归一化处理。使用归一化的射频线圈灵敏度分布图对ASL灌注图像数据以及脑脊液(Cerebrospinal Fluid,CSF)的信号进行校正。通过标记像与对照像成对相减得到灌注信号，之后对同一体素对应的不同时间点采集的灌注信号强度求平均，作为该体素的灌注信号强度。在经过B1场不均匀性校正后的CSF信号图上找到最强的信号值作为CSF信号。这里之所以选择最强信号值来代表CSF的信号，是因为在进行CSF图像扫描时成像参数的设置符合长重复时间、短回波时间的特征，所以采集到的CSF图像是T2*加权的图像，此时当体素完全被CSF占据时就应该具有最大信号强度值。根据计算得到的CSF信号值和动脉血信号值之间的关系(与选取脑白质为参考模型类似)就可以计算得到同等状态下的动脉血的信号值，计算关系如下：
[0073] S0Blood＝0.93·S0CSF,其中S0Blood为完全弛豫状态下血液磁化强度对应信号值，S0CSF为采集到经过校正的CSF信号值。
[0074] 通过对各个成像层面数据实际采集时间与标记时间之间延时的计算，对标记后的血液信号再进行由于T1弛豫引起的信号衰减的校正。标记延时的计算方法如下所示：
[0075] Td(i)＝pld+sld×(i-1),其中Td(i)为第i层成像平面对应的标记时间延时，pld为第一层成像层面对应的标记时间延时,sld为相邻两个成像层面之间数据采集对应的时间延时；最终，计算各体素内脑组织的CBF：
[0076]
[0077] 其中α为标记效率因子，T1B为血液T1弛豫时间，pcasl为伪连续动脉自选标记(pCASL)标记脉冲施加时间长度。在本实验中都使用标记效率α＝1对所有数据进行CBF定量计算，便于进行不同实验结果间的比较。
[0078] 图5示出了无创检测颈内外侧支循环的方法采用三次空间编码得到的颈内动脉、基底动脉和颈外动脉灌注区域的编码图。该标记方法需要进行三次空间编码，以区分颈内动脉，基底动脉和颈外动脉的灌注区域；左图A、B和C所示为三次空间编码方式，蓝色代表被反转，红色代表弛豫，蓝色竖线和红色竖线之间的距离代表了编码波长；右图是对应于左图的三个编码步骤中各个血管的标记状态，E代表颈外动脉，R代表右颈内动脉，L代表左颈内动脉，B代表基底动脉。
[0079] 本发明通过提出了一种新型的血管编码方法，实现了对颈内外动脉的同时编码标记。通过构造一个新的编码矩阵,依据编码矩阵对标记层面内感兴趣血管处的相位进行调制，从而实现血管选择性编码标记的目的，通过对编码矩阵的求逆解码得到颈内外动脉血管的灌注区域，从而反映颈内及颈外侧支循环的形成状态。
[0080] 编码矩阵的构造基本上有两方面的要求：首先构造出的矩阵是可以被实现的，也就是说，设计出的矩阵需要符合实际血管的几何构造的标准，并且不违背绝热翻转脉冲的条件。其次，设计出的矩阵必须为满秩矩阵，否则不能求逆。
[0081] 为了将左右颈内动脉，椎动脉以及颈外动脉的血液灌注区域区分清楚，本发明需要实施三次不同的空间编码方式。新构造的编码方式如图5所示，左图A、B和C所示为三次空间编码方式，蓝色代表被反转，红色代表弛豫，蓝色竖线和红色竖线之间的距离代表了编码波长；右图是对应于左图的三个编码步骤中各个血管的标记状态，R代表右颈内动脉，L代表左颈内动脉，B代表基底动脉，E代表颈外动脉。
[0082] 图5左图中所示扫描A代表第一个空间编码步骤，在颈内动脉的水平方向上施加编码梯度，编码波长(完全反转与相邻完全弛豫之间的距离)为两根颈内动脉之间的距离。此时，右颈内动脉处的磁化矢量处于完全反转，左颈内动脉处的磁化矢量处于完全驰豫状态。由于绝热翻转脉冲的连续性特性以及此层面血管的几何位置特征(颈内动脉与同侧颈外动脉之间的距离约为两个颈内动脉之间距离的一半)，可以估测出椎动脉处以及颈外动脉处的磁化矢量约为饱和状态。然而在实际中，由于磁场的不稳定性，或者标记脉冲的偏差，血管几何位置的不规整等原因，都可能会导致以上两处的磁化矢量并非完全处于饱和状态。
[0083] 扫描B代表第二个空间编码步骤，此时空间编码梯度的施加方向与编码步骤A相同，不同的是编码波长发生了改变。在该编码步骤中，设定右颈内动脉处的磁化矢量为完全弛豫，而左右颈内动脉的中心位置即椎动脉处的磁化矢量为完全反转状态，由此可以推断出左颈内动脉处的磁化矢量方向和右颈内动脉处的磁化矢量方向保持一致，为完全弛豫状态；而两侧的颈外动脉处磁化矢量的方向同椎动脉处的磁化矢量方向保持一致，为完全反转的状态。
[0084] 扫描C代表第三个空间编码步骤，此时编码梯度的施加方向与前两个步骤垂直。通过合适的编码波长的设计，设定左右颈内动脉和左右颈外动脉共同处于完全驰豫状态，只有椎动脉处的磁化矢量处于完全反转的状态。
[0085] 因此新的编码矩阵构造如下所示：
[0086]
[0087] 图6示出了无创检测颈内外侧支循环的方法的三次编码扫描步骤及解码结果的灌注图；图6(a)、(b)、(c)显示的是三次编码扫描步骤得到的灌注图；图(d)为综合了前三次编码步骤得到的解码结果。图7示出了三次编码步骤中的标记效率。在标记效率直方图中，蓝色曲线代表实际的标记血管被反转的效率，红色曲线代表经过高斯滤波后的标记效率。
[0088] 本发明人期望每根感兴趣血管在每个编码步骤中都处于完全反转、完全弛豫或者完全饱和的状态。而在实际扫描过程中，由于血管几何位置以及血流速度分布的不同，这种理想的编码状况并不能实现。为了保证解码结果的准确性，本发明需要对血管编码扫描时的实际标记效率进行测量，并以此修正编码矩阵。
[0089] 在编码过程的前两个周期采集的是非选择性动脉标记技术的标记像和对照像的数据，所以全脑的灌注图像(即非选择性灌注信号强度)可以从这两步计算得到。然后，计算血管编码扫描时的灌注信号强度与全脑非选择性灌注信号强度的比值，并绘制所得比值的分布直方图。利用高斯函数拟合得到该直方图上的极点，作为每根标记血管的真实标记效率，并被用于修正编码矩阵。以一位健康志愿者的数据为例，修正后的编码矩阵变为：
[0090]
[0091] 图8示出了无创检测颈内外侧支循环的方法的解码得到颈内外动脉的灌注区域示意图。对修正后的编码矩阵进行求逆运算，通过求解编码矩阵A的逆矩阵A-1，以解码得到各血管的灌注区域。
[0092] 图9示出了无创检测颈内外侧支循环的方法的脑血流量定量计算流程图。在进行CBF定量时，发明人除了需要采集灌注图像数据，还需要采集磁场不均匀性的数据MinContrast图以及脑脊液的数据，其中CSF的数据是用于计算CBF定量时所需要的血液信号的。针对每一个灌注区域，定量方法是相同的。
[0093] 表1示出了动脉闭塞患者手术前后的颈内外侧支循环定量检测情况。通过灌注区域的变化可以反映侧支循环的形成情况：当搭桥手术成功后，可见颈外动脉来源侧支循环的形成。
[0094] 表1
[0095]
[0096] 尽管本发明已进行了一定程度的描述，明显地，在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可进行各个条件的适当变化。可以理解，本发明不限于所述实施方案，而归于权利要求的范围，其包括所述每个因素的等同替换。
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