[发明专利]水脂分离成像方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种腹部水脂分离成像方法和系统。

背景技术

磁共振腹部水脂分离成像在腹部成像中具有重要意义。水脂分离成像能够更好地显示出病灶与正常组织结构，避免脂肪信号对后续诊断产生干扰。在脂肪肝疾病等诊断中，水脂分离成像还能够定量分离水图像和脂肪图像，对组织脂肪含量进行定量评估。此外，水脂分离成像还能够改善图像质量，去除脂肪引起的伪影。

在现有的T2加权水脂分离成像（T2WI，T2-weighted imaging，横向弛豫时间加权成像）中，主要采用脂肪饱和成像技术和磁共振波谱成像技术。脂肪饱和成像技术通过使用饱和脉冲对脂肪内质子进行选择激发，再施加成像脉冲，脂肪内质子已经饱和，在成像时不再贡献信号，脂肪饱和成像技术的缺点在于需要的磁场均匀性较高，但人体腹部较大，很难保证磁场的均匀性，并且引入了脂肪饱和脉冲，选择性吸收率增加，限制了成像速度，而且脂肪饱和成像技术是抑制脂肪信号，不能获得分离的脂肪图像。磁共振波谱成像技术主要根据水与脂肪在共振频率上的差异，通过磁共振波谱技术获取每一频段上的信号强度，其缺点在于扫描时间长，不利于快速成像。

发明内容

基于此，有必要提供一种水脂分离成像方法和系统，应用本发明技术方案，能够快速完成信号的采集、快速成像，并且得到分离的水图像和脂肪图像。

一种水脂分离成像方法，包括：

利用时间反转稳态进动快速成像序列，设置多个回波时间，并通过周期性射频脉冲作用于位于主磁场中的成像区域，使所述成像区域产生磁共振信号；

采集所述多个回波时间对应的磁共振信号；

根据所述多个回波时间对应的磁共振信号，通过磁共振图像重建，得到所对应的磁共振图像；

根据所述多个回波时间对应的磁共振图像，计算得到分离的水图像和脂肪图像。

在其中一个实施例中，所述设置多个回波时间包括：

设置至少3个回波时间，并使任意两个回波时间的差不等于水脂同相时间。

在其中一个实施例中，所述采集所述多个回波时间对应的磁共振信号包括：

在不同脉冲周期间隔采集不同回波时间对应的磁共振信号；或

在同一脉冲周期采集所有回波时间对应的磁共振信号；或

对回波时间进行分组，在不同脉冲周期间隔采集不同分组的回波时间对应的磁共振信号。

在其中一个实施例中，所述根据所述多个回波时间对应的磁共振图像，计算得到分离的水图像和脂肪图像，包括：

对所述多个回波时间对应的磁共振图像中每个图像点建立计算模型，所述计算模型为：S(t)＝[w+f·exp(i·2π·γ·δ_wfB₀t)]exp(i·2π·Φ·t)，其中，t为回波时间，S(t)为回波时间t对应的磁共振复数信号，w为水信号值，f为脂肪信号值，δ_wf为水脂共振频率差，γ为氢质子旋磁比，B₀为主磁场强度，Φ为磁场位移值；

根据所述计算模型，求解每个图像点的水信号值w、脂肪信号值f；

依据所述水信号值w和所述脂肪信号值f得到分离的水图像和脂肪图像。

在其中一个实施例中，所述根据所述计算模型，求解每个图像点的水信号值w、脂肪信号值f，包括：

通过IDEAL算法或VARPRO算法或三点Dixon算法，计算每个图像点的水信号值w、脂肪信号值f。

一种水脂分离成像系统，包括：

序列设置模块，用于设置系统的采集时序为时间反转稳态进动快速成像序列，并设置多个回波时间；

磁场模块，用于产生磁共振所需的主磁场；

射频脉冲模块，用于通过周期性射频脉冲作用于位于主磁场中的成像区域，使所述成像区域产生磁共振信号；

采集模块，用于根据所述时间反转稳态进动快速成像序列，采集所述多个回波时间对应的磁共振信号；

图像生成模块，用于根据所述多个回波时间对应的磁共振信号，通过磁共振图像重建，得到所对应的磁共振图像；

图像分离模块，根据所述多个回波时间对应的磁共振图像，计算得到分离的水图像和脂肪图像。

在其中一个实施例中，所述序列设置模块用于设置至少3个回波时间，并使任意两个回波时间的差不等于水脂同相时间。

在其中一个实施例中，所述采集模块用于在不同脉冲周期间隔采集不同回波时间对应的磁共振信号；或

在同一脉冲周期采集所有回波时间对应的磁共振信号；或