[发明专利]一种扩散加权磁共振成像多纤维重建方法

说明书

（一）技术领域

本发明涉及一种扩散加权磁共振成像多纤维重建方法

（二）背景技术

利用扩散加权磁共振成像（DWI,diffusion weighted magnetic resonance imaging）数据重构脑白质神经纤维是目前活体显示脑白质神经纤维微结构的唯一方法，被越来越多的应用于脑认知功能的研究、脑外科手术的导航、精神类疾病的诊断等。

扩散加权磁共振成像能够把水分子的扩散运动反映到磁共振信号中来，施加扩散梯度脉冲时测得的信号和没有施加扩散梯度脉冲时测得的信号之间的关系为

S(g)=S₀e^-bA            （1）

其中g为单位三维向量，表示扩散梯度脉冲的方向；S(g)为施加扩散梯度脉冲时测得的信号，扩散梯度脉冲的方向为g代表的方向；S₀为不施加扩散梯度脉冲时测得的信号；b为扩散加权系数。

扩散张量成像（DTI,diffusion tensor imaging）由于其计算效率高，所需的扩散梯度脉冲方向少（最少只需要6个）是目前最常用的方法，但是其局限是不能解决体素内存在多于一条纤维的情况。而人脑的神经纤维往往存在交叉、分支或融合的复杂情况，这时DTI将还原不出正确的纤维方向。

为了解决DTI的缺点，多种多纤维重建方法被提出，这些多纤维重建方法可以分为模型相关和模型无关两种类型，模型相关的方法都对所求解的结果限制为某种固定的模型，模型无关的方法则不对所求解的结果进行任何限制。其中模型无关方法DSI计算水分子位移概率密度函数的径向积分获得多纤维方向，缺点是信号采集时间长；QBI方法通过计算扩散加权磁共振信号衰减函数的球面氡变换计算零阶贝塞尔曲线加权后的水分子位移概率密度函数的径向积分，解决了DSI信号采集时间长的缺点，但是角度分辨率低；EAP方法计算水分子一定位移处的概率密度函数，虽然角度分辨率可以较高，但是水分子位移量的选择困难。

（三）发明内容

本发明针对现有模型无关多纤维重建方法的缺点而提出一种多纤维重建方法。

一种扩散加权磁共振成像多纤维重建方法包括如下步骤：

1）获取数据，包括扩散加权系数固定的扩散加权磁共振成像数据和不施加扩散梯度脉冲时的磁共振成像数据；

2）计算扩散加权磁共振信号衰减函数的逆球面氡变换；

扩散加权磁共振信号衰减函数是指施加扩散梯度脉冲后的磁共振信号和不施加扩散梯度脉冲时的磁共振信号的比以单位扩散梯度脉冲方向g为自变量的函数，即

h(g)=S(g)S0---(2)]]>

球面氡变换为

ξ[L(x)](y)=∫x∈y⊥L(x)dx---(3)]]>