[发明专利]局部化一维磁共振空间频率波谱学

说明书

本发明提供了一种评估在样本内的空间频率分布的方法，该方法包括：使所述样本经历磁共振激励，当所述样本经历磁场梯度时从所述样本接收回声信号，对回声信号应用可逆线性变换，识别在所述变换回声信号内的感兴趣的区域，并且导出对应的窗口函数，对所述回声信号应用窗口函数(在信号或变换域)以移除来自所述感兴趣的区域外的样本的区域的回声信号，以及分析被开窗的回声信号中的一维空间频率内容，从而在不用创建图像的情况下得到在所述的样本内的所述感兴趣的区域内的一维空间频率分布。

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年12月6日提交的美国临时专利申请No.61/567,511的权益。

技术领域

本发明涉及以磁共振为特征的细密结构的领域以及涉及用于处理磁共振信号的方法。

背景技术

美国专利No.7,932,720描述了用于太细密而无法由传统磁共振成像解决的生物肌理的测量，提供了这些肌理的特征空间波长的量化测量。在其最简单的形式中，该方法由沿着位于将被分析的生物组织内的选择性激励的内体积的轴获取细密采样的空间编码的磁共振回声构成。信号分析得到在沿着所选择的组织体积的空间编码轴的各种子区域中的肌理波长的频谱。

滤波技术已经在现有技术中被用来通过在选择性激励的内体积内开窗(windowing)以选择性分析子区域(感兴趣的区域)，但是由于该方法涉及采用信号的幅度(magnitude)来根据位置产生信号强度因而是非线性的。该现有技术方法(美国专利No.7,932,720)描述了一种方法，其中该方法的基本步骤如下：

1、使样本经历磁场；

2、使样本经历磁共振激励；

3、当样本经历磁场梯度时接收来自样本的回声信号；

4、对回声进行傅里叶变换并且采用幅度以将其转换为相对于位置的信号强度，

5、通过将转换的数据与开窗函数相乘来选择感兴趣的区域；

6、再次傅里叶变换，转换回至回声域；

7、将结果作为得到的派生频谱的幅度来显示，将其处理为频率内容(frequencycontent)的测量。

虽然专利No.7,932,720中的方法提供了对潜在结构的了解，尤其用于生物样本，但由于非线性而被限制，并且受限于非线性幅度函数和两个傅里叶变换的使用。

其它基于磁共振的用于分析细密肌理的现有方法与专利No.7,932,720的类似之处在于：由于使用幅度来生成相对于位置的信号强度，它们都是非线性的。他们与专利No.7,932,720的不同之处在于：他们基于磁共振图像数据的分析而不是一维信号强度。通常这些方法使用的步骤如下：

1、接收回声的多重性(作为2D或3D磁共振获取序列的结果)，

2、傅里叶变换并且采用回声的幅度以将其转换至相对于位置的信号强度(即，创建图像或图像集合)，

3、通过将转换的数据与开窗函数(windowing function)相乘来选择感兴趣的区域(其中形状和宽度被仔细地选择以最优化信号提取而不引入截断伪影，以及最小化频谱分辨率的降低)，

4、再次使用傅里叶或其它变换来转换回至作为频率内容的测量的回声域。

5、将结果作为得到的派生频谱的幅度来显示。

附图说明

图1是用于选择性激励内体积并加以沿着r的一维空间编码的磁共振技术的示例。选择性激励的内体积的子区域由ROI(感兴趣的区域)指示；

图2示出了美国专利No.7,932,720中描述的根据识别的感兴趣的区域(ROI)生成窗口函数的方法；