[发明专利]基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法及应用

权利要求书

1.基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法，基于自旋锁定下的震荡激发序列实现，所述自旋锁定下的震荡激发序列包括自旋锁定准备脉冲序列和平面回波成像序列，所述自旋锁定准备脉冲序列包括两个90°硬脉冲、一个180°硬脉冲和两个自旋锁定硬脉冲，该方法具体包括以下步骤：

(1)在旋转坐标系中，用一个90°硬脉冲将全空间的磁化矢量激发到横平面，随后沿着磁化矢量方向施加一个自旋锁定硬脉冲，保持在旋转坐标系中静止；

(2)在自旋锁定时间的一半处施加一个180°硬脉冲，紧接着施加另外一半自旋锁定时间长度的、沿相反相位方向的、相同幅度的自旋锁定硬脉冲，自旋锁定后沿磁化矢量方向施加一个90°硬脉冲将磁化矢量翻转到纵轴主磁场方向；

(3)自旋锁定准备脉冲完成后，不施加任何其他激发脉冲，直接通过平面回波成像序列采集磁共振信号。

2.如权利要求1所述的基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法，其特征在于，所述90°硬脉冲、180°硬脉冲和自旋锁定硬脉冲都使用矩形硬脉冲，其中两个自旋锁定硬脉冲的作用时间各自为自旋锁定时间的一半。

3.如权利要求1所述的基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法，其特征在于，自旋锁定硬脉冲的幅度由公式B_SL＝f/γ确定，其中f为预期锁定的震荡磁场的频率，单位为Hz；γ为氢核的旋磁比常数。

4.如权利要求1所述的基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法，其特征在于，最优化自旋锁定时间由自旋锁定下成像物体在旋转坐标系中的弛豫常数决定，该弛豫常数由计算机数值模拟得到。

5.如权利要求1所述的基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法，其特征在于，平面回波成像序列使用自旋回波-平面回波成像序列，通过自旋回波的180°翻转脉冲进行选层，采用一个“三明治”形式的选层梯度将非选定层面的信号全部散相，从而得到感兴趣层面的信号。

6.如权利要求1所述的基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法，其特征在于，采用区块设计模式实现磁共振成像，通过检验待测量物体在通电流的区块与不通电流的区块之间信号时间序列上的变化实现。

7.如权利要求6所述的基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法，其特征在于，如果能够精准控制每次扫描的自旋锁定开始时正弦振荡的初始相位且电流只在自旋锁定时间期间处于打开状态，则通电状态相对于不通电的控制状态信号幅度会增强，通过检验统计方法检验信号增强的激活区域。

8.如权利要求6所述的基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法，其特征在于，如果无法准确控制每次扫描时震荡电流相位一致，且在通电区块下电流一直处于打开状态，则根据震荡电流的频率选择与锁定的震荡磁场周期错开的重复时间，检验统计磁共振信号由于每次扫描的震荡电流相位的不同而产生的信号时间序列上的波动性。

9.如权利要求8所述的基于自旋锁定技术探测震荡磁场的磁共振成像方法，其特征在于，采用以下统计方法检验信号时间序列上的波动性：将原始数据每一个体素的时间序列去线性漂移或高通滤波后，求得每一个区块时间段信号的平均值，然后将每一个时间点上的信号减去均值后取绝对值，然后将两种状态的时间点信号各自归类，对两种状态上述步骤相减后的绝对值信号做双样本t检验得到显著激活的体素。