[发明专利]一种磁共振成像多回波磁场分布图拟合方法

说明书

本发明公开了一种磁共振成像多回波磁场分布图拟合方法，该方法包括以下步骤：利用多回波梯度回波序列采集得到磁共振原始数据；对所有回波的相位进行线性度检查，舍弃线性度差的数据点的部分或者全部回波信号；将经过线性度检查后的相位图利用非线性最小二乘法进行拟合得到初步的磁场分布图；利用周围可靠数据点（相位线性度好的点）的局部磁场的平均值来替代回波信号全部舍去的点的局部磁场，最终得到完整的磁场分布图。本发明可减小磁场分布图的拟合误差，提高颅底等部位磁化率分布图的信噪比和准确性。

技术领域

本发明涉及磁共振成像的技术领域，具体涉及一种磁共振成像多回波磁场分布图拟合方法。

背景技术

磁共振定量磁化率成像通过梯度回波序列来获取复数数据，然后利用相位信息重建得到局部磁化率分布图。定量磁化率成像发展至今，其已经在脑出血、多发性硬化症和帕金森综合征等多种脑神经疾病研究中得到了应用。

定量磁化率成像的重建过程主要包括场图拟合、背景场去除和磁化率反演三个步骤。准确的场图可以提高磁化率分布图的图像质量，使得磁化率测量更加准确，核团显示更清晰，进而提升定量磁化率成像应用的可靠性。场图可以使用一个回波的相位图直接计算出来，也可以使用多个回波的相位图进行拟合得到。有研究表明，使用5～10个回波拟合出的场图更准确，重建得到的磁化率分布图信噪比更高，并且可以获得较好的颅内核团磁化率对比度。

对于多回波场图拟合，参与拟合回波数的增多会增强数据的抗噪能力，从而提升场图计算的准确性。然而，并不是回波数目越多场图拟合就越准确，这主要受到两个方面的限制：一是由于回波信号强度受T₂弛豫的影响，回波数目越多势必定会导致后面的回波信号强度降低，有时甚至降至噪声水平；二是由于噪声、部分感兴趣区(如颅底)磁化率不均匀、血液流动、主磁场本身的波动等因素，每获得一幅相位图都会伴随着误差，相位误差过大会影响场图拟合的准确性。

一般的多回波磁场分布图拟合方法对于所有数据点都采用相同的回波数，没有检查每个数据点的相位线性度，导致磁场分布图的拟合不准确，所获得的磁化率分布图在颅底等部位的噪声较大，造成最终的磁化率分布图信噪比较低，没有很好的组织分辨率，无法准确测量颅底等部位的磁化率值。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的磁共振成像多回波磁场分布图拟合方法，可克服一般的多回波磁场分布图拟合方法的不足，以期减少磁场分布图的拟合误差，提高颅底等部位的磁化率分布图的图像质量，准确测量大脑各组织的磁化率值。

本发明提出一种磁共振成像多回波磁场分布图拟合方法，该方法首先对多回波梯度回波序列采集的相位进行线性度检查，将经过相位检查后的相位图进行拟合而得到磁场分布图并对场图上的奇异点进行处理，从而减小磁场分布图的拟合误差，提高颅底等部位磁化率分布图的信噪比和准确性。

实现本发明上述目的所采用的技术方案是：

一种磁共振成像多回波磁场分布图拟合方法，特点是所述方法包括以下步骤：

步骤1：利用多回波梯度回波序列采集得到磁共振原始数据；

步骤2：对所有回波的相位进行线性度检查，舍弃线性度较差的数据点的部分或者全部回波信号；

步骤3：将经过相位检查后的相位图利用非线性最小二乘法进行拟合得到初步的磁场分布图；

步骤4：利用周围可靠数据点(相位线性度好的点)的局部磁场的平均值来替代回波信号全部舍去的点的局部磁场，最终得到完整的磁场分布图；

所述步骤2中的相位线性度检查方法的具体步骤为：

第一步，对前三个回波进行线性拟合得到初始相位和角频率ω，具体可表述为如下线性方程：