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無創(chuàng)檢測頸內(nèi)外側(cè)支循環(huán)的設(shè)備、非診斷方法及應(yīng)用與流程

文檔序號:12609051閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種無創(chuàng)檢測頸內(nèi)外側(cè)支循環(huán)的設(shè)備,其特征在于,所述設(shè)備包括,

編碼單元,構(gòu)造新的編碼矩陣,根據(jù)編碼矩陣的設(shè)置,在磁共振掃描時(shí)調(diào)制血管位置處的相位進(jìn)行編碼;

標(biāo)記單元,根據(jù)構(gòu)造的編碼矩陣,對標(biāo)記層面內(nèi)預(yù)定的血管處的相位進(jìn)行調(diào)制,進(jìn)行血管選擇性編碼標(biāo)記;

修正單元,通過計(jì)算實(shí)際標(biāo)記效率,修正編碼矩陣;

解碼單元,對修正后的編碼矩陣進(jìn)行求逆運(yùn)算,通過求解編碼矩陣A的逆矩陣A-1,分別得到左右頸內(nèi)動(dòng)脈、基底動(dòng)脈和頸外動(dòng)脈的灌注區(qū)域圖像;

計(jì)算單元,對各腦區(qū)具體的腦血流量進(jìn)行計(jì)算;

檢測單元,通過灌注區(qū)域的變化進(jìn)行側(cè)支循環(huán)的形成情況的檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于,所述新的編碼矩陣為,

<mrow> <mi>y</mi> <mo>=</mo> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>0</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mrow> <mo>-</mo> <mn>1</mn> </mrow> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> <mtd> <mn>1</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mfenced open = "[" close = "]"> <mtable> <mtr> <mtd> <mi>R</mi> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>L</mi> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>B</mi> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>E</mi> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mi>S</mi> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced> <mo>,</mo> </mrow>

其中,E代表頸外動(dòng)脈,R代表右頸內(nèi)動(dòng)脈,L代表左頸內(nèi)動(dòng)脈,B代表基底動(dòng)脈,S代表靜態(tài)組織。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備,其特征在于,所述新的編碼矩陣是經(jīng)過三次空間編碼實(shí)現(xiàn)的,以區(qū)分頸內(nèi)動(dòng)脈、基底動(dòng)脈和頸外動(dòng)脈的灌注區(qū)域;

優(yōu)選地,構(gòu)造所述新的編碼矩陣依次包括如下步驟,

第一空間編碼步驟,在頸內(nèi)動(dòng)脈的水平方向上施加編碼梯度,編碼波長為兩根頸內(nèi)動(dòng)脈之間的距離;

第二個(gè)空間編碼步驟,在頸內(nèi)動(dòng)脈的水平方向上施加編碼梯度,編碼波長為兩根頸內(nèi)動(dòng)脈之間的距離;

第三個(gè)空間編碼步驟,在頸內(nèi)動(dòng)脈的垂直方向上施加編碼梯度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述修正單元通過灌注數(shù)據(jù)擬合分析得到每個(gè)血管的實(shí)際標(biāo)記效率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述修正單元依次包括如下步驟,

采集非選擇性動(dòng)脈標(biāo)記技術(shù)的標(biāo)記像和對照像的數(shù)據(jù),獲得全腦非選擇性灌注信號強(qiáng)度;

計(jì)算血管編碼掃描時(shí)的灌注信號強(qiáng)度與全腦非選擇性灌注信號強(qiáng)度的比值,并繪制所得比值的分布直方圖;

利用高斯函數(shù)擬合得到該直方圖上的極點(diǎn),作為每根標(biāo)記血管的實(shí)際標(biāo)記效率,用于修正編碼矩陣。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,所述計(jì)算單元依次包括如下步驟,

采集灌注圖像數(shù)據(jù)、磁場不均勻性的數(shù)據(jù)和腦脊液的數(shù)據(jù);

對各腦區(qū)具體的腦血流量進(jìn)行計(jì)算。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備,其特征在于,所述對各腦區(qū)具體的腦血流量進(jìn)行計(jì)算的步驟依次包括如下步驟,

使用種子生長對腦組織區(qū)域進(jìn)行分割,以去除顱外的背景噪聲及頭皮部分,余下的腦組織區(qū)域即作為后面計(jì)算平均腦血流量的感興趣區(qū)域;

使用最小誤差和的準(zhǔn)則對最小對比圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到一個(gè)二次曲面,作為射頻線圈靈敏度分布圖,并對擬合結(jié)果進(jìn)行歸一化處理;

使用歸一化的射頻線圈靈敏度分布圖對動(dòng)脈自選標(biāo)記的灌注圖像數(shù)據(jù)以及腦脊液的信號進(jìn)行校正;通過標(biāo)記像與對照像成對相減得到灌注信號,之后對同一體素對應(yīng)的不同時(shí)間點(diǎn)采集的灌注信號強(qiáng)度求平均,作為該體素的灌注信號強(qiáng)度;在經(jīng)過B1場不均勻性校正后的腦脊液信號圖上找到最強(qiáng)的信號值作為腦脊液信號;

根據(jù)計(jì)算得到的腦脊液信號值和動(dòng)脈血信號值之間的關(guān)系計(jì)算得到同等狀態(tài)下的動(dòng)脈血的信號值,計(jì)算關(guān)系為:

S0Blood=0.93·S0CSF,其中S0Blood為完全弛豫狀態(tài)下血液磁化強(qiáng)度對應(yīng)信號值,S0CSF為采集到經(jīng)過校正的腦脊液信號值;

通過對各個(gè)成像層面數(shù)據(jù)實(shí)際采集時(shí)間與標(biāo)記時(shí)間之間延時(shí)的計(jì)算,對標(biāo)記后的血液信號再進(jìn)行由于T1弛豫引起的信號衰減的校正,標(biāo)記延時(shí)的計(jì)算方法為:

Td(i)=pld+sld×(i-1),其中Td(i)為第i層成像平面對應(yīng)的標(biāo)記時(shí)間延時(shí),pld為第一層成像層面對應(yīng)的標(biāo)記時(shí)間延時(shí),sld為相鄰兩個(gè)成像層面之間數(shù)據(jù)采集對應(yīng)的時(shí)間延時(shí);

計(jì)算各體素內(nèi)腦組織的腦血流量CBF:

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其中α為標(biāo)記效率因子,T1B為血液T1弛豫時(shí)間,pcasl為偽連續(xù)動(dòng)脈自選標(biāo)記標(biāo)記脈沖施加時(shí)間長度。

8.權(quán)利要求1-7所述的設(shè)備用于栓塞或缺血性疾病檢測和診斷的產(chǎn)品中的應(yīng)用。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用途,所述疾病為腦血管缺血性疾病。

10.一種無創(chuàng)檢測頸內(nèi)外側(cè)支循環(huán)的非診斷方法,其特征在于,所述方法包括,以磁共振灌注成像為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)頸內(nèi)外側(cè)支血流灌注的無創(chuàng)定量測量。

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