本發(fā)明涉及磁共振成像
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及一種基于譜像一體化的超極化氙氣磁共振方法。適用于超極化氙氣作為造影劑的肺部磁共振成像。
背景技術(shù)：
：隨著吸煙人數(shù)的增加、空氣污染(如霧霾等)的加劇，肺部疾病的形勢(shì)日益惡化。胸透(X射線)、計(jì)算機(jī)斷層掃描(ComputerTomography，CT)等是目前常規(guī)的肺部疾病臨床影像診斷技術(shù)，但是，它們具有一定的放射性。相對(duì)而言，磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)技術(shù)沒有放射性，但是，肺部是常規(guī)MRI的一個(gè)“盲區(qū)”。使用超極化氙氣(Xe-129)作為造影劑是一種新型技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)肺部結(jié)構(gòu)的MRI。而且，超極化氙氣能溶解于肺組織和血液(見圖1)。進(jìn)行肺部功能MRI，可以獲得肺部重要的功能信息。目前，利用超極化氙氣MRI檢測(cè)肺部功能信息的主要方法有兩個(gè)。一個(gè)是針對(duì)超極化氣態(tài)氙激發(fā)的擴(kuò)散加權(quán)成像(DiffusionWeightedImaging,DWI)方法(Ouriadov等人，LungmorphometryusinghyperpolarizedXe-129apparentdiffusioncoefficientanisotropyinchronicobstructivepulmonarydisease,MagneticResonanceInMedicine,2013,70(6):p.1699-1706.DOI:10.1002/mrm.24595)，探測(cè)超極化氙氣在肺部的擴(kuò)散信息，模擬氧氣在肺中的擴(kuò)散，結(jié)合相應(yīng)的肺部模型(如文章中的Weibel模型)，進(jìn)而能估算肺泡、細(xì)支氣管的平均尺寸等肺部功能參數(shù)。另一個(gè)是針對(duì)超極化溶解態(tài)氙激發(fā)的化學(xué)位移飽和恢復(fù)(ChemicalShiftSaturationRecovery,CSSR)方法(Stewart,NeilJ等人，ExperimentalvalidationofthehyperpolarizedXe-129chemicalshiftsaturationrecoverytechniqueinhealthyvolunteersandsubjectswithinterstitiallungdisease,MagneticResonanceInMedicine,2015,74(1):p.196-207.DOI:10.1002/mrm.25400)，探測(cè)超極化氙氣從肺泡進(jìn)入組織或血液中變?yōu)槌瑯O化溶解態(tài)氙的過(guò)程，模擬氧氣從肺泡運(yùn)輸?shù)窖褐械摹皻庋粨Q”過(guò)程，結(jié)合相應(yīng)的肺部模型(如文章中的MOXE模型)，進(jìn)而能估算肺間隔厚度、平均氣血交換時(shí)間等肺部功能參數(shù)。上述兩個(gè)方法中，DWI方法探測(cè)的是肺部的“氣體擴(kuò)散”功能，能得到肺泡、細(xì)支氣管的平均尺寸等肺部功能參數(shù)；CSSR方法探測(cè)的是肺部的“氣血交換”功能，能得到肺間隔厚度、平均氣血交換時(shí)間等肺部功能參數(shù)。肺部疾病的早期檢測(cè)通常需要參考全面的肺部功能參數(shù)，因此，如果能夠同時(shí)探測(cè)肺部的“氣體擴(kuò)散”和“氣血交換”兩個(gè)功能，將對(duì)肺部疾病的早期檢測(cè)提供幫助。然而，DWI方法采集的是肺部影像，CSSR方法采集的是肺部譜圖，由于目前已有的超極化氙氣磁共振方法中，影像和譜圖需要分開在2次采樣中完成，因此，如果要同時(shí)獲取病人肺部的“氣體擴(kuò)散”和“氣血交換”兩個(gè)功能，目前有以下的幾種方案：方案一、在同一次屏氣中先運(yùn)行CSSR方法，等CSSR方法運(yùn)行結(jié)束以后，再運(yùn)行DWI方法；方案二、在同一次屏氣中先運(yùn)行DWI方法，等DWI方法運(yùn)行結(jié)束以后，再運(yùn)行CSSR方法；方案三、在不同的屏氣中分別運(yùn)行CSSR方法和DWI方法。在第一種方案中，由于運(yùn)行CSSR方法的過(guò)程中超極化氙氣的信號(hào)有弛豫損耗，因此將導(dǎo)致運(yùn)行DWI方法時(shí)信號(hào)過(guò)低。第二種方案中，由于運(yùn)行DWI方法的過(guò)程中超極化氙氣的信號(hào)被激發(fā)損耗，導(dǎo)致運(yùn)行CSSR方法時(shí)信號(hào)過(guò)低。此外，不論是上述第一種還是第二種方案，連續(xù)運(yùn)行2個(gè)方法都會(huì)導(dǎo)致單次屏氣時(shí)間延長(zhǎng)，造成病人的不適。第三種方案中，病人需要吸入2倍劑量的超極化氙氣、屏2次氣，增加了收集超極化氙氣的時(shí)間和物質(zhì)成本，造成病人診斷成本的提高以及診斷效率的降低。因此，需要一種能實(shí)現(xiàn)CSSR方法和DWI方法同步運(yùn)行的磁共振方法。為了解決上述
背景技術(shù)：
中的問題，本發(fā)明提出一種基于譜像一體化的超極化氙氣磁共振方法，用以在單次采樣中同時(shí)采集得到磁共振影像和譜圖，使得CSSR方法和DWI方法能同步運(yùn)行，從而同步獲得肺部的“氣體擴(kuò)散”和“氣血交換”功能信息。本發(fā)明方法能夠讓病人只吸入一次超極化氙氣，只需單次采樣就能同時(shí)檢測(cè)到肺部的“氣體擴(kuò)散”和“氣血交換”功能，并且總的采樣時(shí)間更短，縮短了病人所需的屏氣時(shí)間，又保證兩個(gè)模塊運(yùn)行時(shí)都擁有較高的磁共振信號(hào)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于譜像一體化的超極化氙氣磁共振方法。本發(fā)明目的通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種基于譜像一體化的超極化氙氣磁共振方法，包括以下步驟：步驟1、初始化CSSR步驟的總重復(fù)次數(shù)m，初始化CSSR步驟的預(yù)設(shè)交換時(shí)間τ1～τm，預(yù)設(shè)交換時(shí)間τ1～τm之間的大小關(guān)系是τ1<τ2<…<τm；步驟2、初始化DWI步驟的總激發(fā)次數(shù)Z，初始化DWI步驟的重復(fù)時(shí)間TR；步驟3、根據(jù)下式確定在預(yù)設(shè)交換時(shí)間τk內(nèi)能運(yùn)行DWI步驟的可運(yùn)行次數(shù)fkfk=[τkTR],k∈(1,2,...,m)]]>其中，方括號(hào)[]表示取小于方括號(hào)內(nèi)數(shù)值的最大正整數(shù)；步驟4、根據(jù)下式確定在預(yù)設(shè)交換時(shí)間τk內(nèi)運(yùn)行DWI步驟的實(shí)際運(yùn)行次數(shù)nknk=fk×{Z≥Σi=1kfk}+(Z-Σi=1k-1fk)×{Σi=1kfk>Z}×{fk>Σi=1kfk-Z},k∈(1,2,...,m)]]>上式中，花括號(hào){}表示如果花括號(hào)內(nèi)的表達(dá)式是真，取1；如果花括號(hào)內(nèi)的表達(dá)式不是真，取0；步驟5、根據(jù)下式確定在第m次CSSR步驟運(yùn)行之后運(yùn)行DWI步驟的后運(yùn)行次數(shù)hh=(Z-Σk=1mfk)×{Z≥Σk=1mfk},k∈(1,2,...,m)]]>上式中，花括號(hào){}表示如果花括號(hào)內(nèi)的表達(dá)式是真，取1；如果花括號(hào)內(nèi)的表達(dá)式不是真，取0；步驟6、根據(jù)下式確定CSSR步驟的實(shí)際交換時(shí)間TkTk＝τk-TR×nk，k∈(1，2，…，m)步驟7、受試者吸入超極化Xe-129氣體并屏氣；設(shè)定k為1；步驟8、運(yùn)行第k次CSSR步驟中的飽和步驟；步驟9、根據(jù)步驟4確定的在預(yù)設(shè)交換時(shí)間τk內(nèi)運(yùn)行DWI步驟的實(shí)際運(yùn)行次數(shù)nk，運(yùn)行nk次DWI步驟的像采樣步驟，獲得回波信號(hào)Echo，并將回波信號(hào)Echo存入第二數(shù)據(jù)空間，在nk次DWI步驟的像采樣步驟中，相位編碼梯度P1和擴(kuò)散標(biāo)記梯度DW1均從0開始依次增大；步驟10、根據(jù)步驟6確定的第k次CSSR步驟的實(shí)際交換時(shí)間Tk，在實(shí)際交換時(shí)間Tk內(nèi)運(yùn)行CSSR步驟中的交換步驟，CSSR步驟中的交換步驟具體如下：不進(jìn)行任何操作；步驟11、運(yùn)行第k次CSSR步驟中的譜采樣步驟，獲得自由感應(yīng)衰減信號(hào)(FID)并存入第一數(shù)據(jù)空間中；步驟12、若k大于等于m，則進(jìn)入步驟13；若k小于m，k加1后返回步驟8；步驟13、根據(jù)步驟5確定的在第m次CSSR步驟運(yùn)行之后運(yùn)行DWI步驟的后運(yùn)行次數(shù)h，運(yùn)行h次DWI步驟的像采樣步驟，獲得回波信號(hào)Echo，并將回波信號(hào)Echo存入第二數(shù)據(jù)空間，在h次DWI步驟的像采樣步驟中，相位編碼梯度P1和擴(kuò)散標(biāo)記梯度DW1均從0開始依次增大；步驟14、對(duì)步驟11采集的存入第一數(shù)據(jù)空間中的自由感應(yīng)衰減信號(hào)(FID)做一維快速傅立葉變換(1DimensionalFastFourierTransform，1DFFT)得到m個(gè)磁共振譜圖；步驟15、對(duì)步驟9、步驟13采集的存入第二數(shù)據(jù)空間中的回波信號(hào)Echo做二維快速傅立葉變換(2DimensionalFastFourierTransform，2DFFT)得到相應(yīng)的磁共振影像。如上所述的步驟8中CSSR步驟中的飽和步驟具體如下：磁共振成像設(shè)備首先發(fā)射一個(gè)溶解態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α1，溶解態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α1的激發(fā)中心頻率對(duì)準(zhǔn)超極化溶解態(tài)氙的共振頻率，溶解態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α1的激發(fā)角度為90°，緊接著磁共振成像設(shè)備在垂直于主磁場(chǎng)方向的方向上施加一個(gè)損毀梯度G1。如上所述的步驟9和步驟13中的DWI步驟的像采樣步驟具體如下，磁共振成像設(shè)備首先發(fā)射一個(gè)氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α3，氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α3的激發(fā)中心頻率對(duì)準(zhǔn)超極化氣態(tài)氙的共振頻率，氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α3的激發(fā)角度為θ°，并且同時(shí)施加選層梯度S1，從而選擇一個(gè)成像層面；磁共振成像設(shè)備接著在設(shè)定方向施加一個(gè)正向和一個(gè)反向的成對(duì)擴(kuò)散標(biāo)記梯度DW1進(jìn)行擴(kuò)散標(biāo)記；磁共振成像設(shè)備接著在相位編碼梯度方向上施加一個(gè)相位編碼梯度P1并在讀出梯度方向上施加一個(gè)散相梯度R1；接著在讀出梯度方向上施加一個(gè)讀出梯度R2，并相應(yīng)地進(jìn)行像采樣E2獲得回波信號(hào)Echo，回波信號(hào)Echo存入第二數(shù)據(jù)空間；最后在選層梯度方向、相位編碼梯度方向、讀出梯度方向各施加一個(gè)損毀梯度G2。如上所述的激發(fā)角度θ°不大于10°。如上所述的CSSR步驟中的譜采樣步驟具體如下：磁共振成像設(shè)備發(fā)射一個(gè)非選擇性激發(fā)脈沖α2，非選擇性激發(fā)脈沖α2的激發(fā)中心頻率對(duì)準(zhǔn)超極化溶解態(tài)氙的共振頻率，非選擇性激發(fā)脈沖α2對(duì)超極化溶解態(tài)氙激發(fā)和超極化氣態(tài)氙均進(jìn)行激發(fā)，相應(yīng)地進(jìn)行譜采樣E1，獲得包含超極化溶解態(tài)氙和超極化氣態(tài)氙的自由感應(yīng)衰減信號(hào)(FID)，將自由感應(yīng)衰減信號(hào)(FID)存入第一數(shù)據(jù)空間。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：1、采用譜像一體化的方式，在單次采樣中同時(shí)采集得到CSSR的譜圖和DWI的影像，從而能同時(shí)獲得肺部的“氣體擴(kuò)散”和“氣血交換”功能信息。2、本發(fā)明采用將DWI步驟嵌入CSSR步驟的交換時(shí)間中運(yùn)行的方式，可以縮短總采樣時(shí)間，3、本發(fā)明中DWI數(shù)據(jù)與CSSR數(shù)據(jù)能夠被同步采集，因此CSSR和DWI步驟運(yùn)行時(shí)都能獲得較高的磁共振信號(hào)。附圖說(shuō)明圖1為超極化氙氣在活體肺部的磁共振信號(hào)分布圖；圖2為本發(fā)明一種基于譜像一體化的超極化氙氣磁共振方法的時(shí)間順序圖；圖3-1為本發(fā)明一種基于譜像一體化的超極化氙氣磁共振方法獲得的譜圖示意圖；圖3-2為本發(fā)明一種基于譜像一體化的超極化氙氣磁共振方法獲得的影像示意圖。具體實(shí)施方式下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的說(shuō)明性、非限制性實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明一種基于譜像一體化的超極化氙氣磁共振方法的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明，以便于充分理解本發(fā)明。實(shí)施例1：本發(fā)明基于譜像一體化的方式，在單次采樣中同時(shí)完成CSSR方法和DWI方法的運(yùn)行。本發(fā)明的步驟為：步驟1、初始化CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)的總重復(fù)次數(shù)m，初始化CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)的預(yù)設(shè)交換時(shí)間τ1～τm，預(yù)設(shè)交換時(shí)間τ1～τm之間的大小關(guān)系是τ1<τ2<…<τm；步驟2、初始化DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的總激發(fā)次數(shù)Z，初始化DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的重復(fù)時(shí)間TR；步驟3、根據(jù)下式確定在預(yù)設(shè)交換時(shí)間τk內(nèi)能運(yùn)行DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的可運(yùn)行次數(shù)fkfk=[τkTR],k∈(1,2,...,m)]]>其中，方括號(hào)[]表示取小于方括號(hào)內(nèi)數(shù)值的最大正整數(shù)；步驟4、根據(jù)下式確定在預(yù)設(shè)交換時(shí)間τk內(nèi)運(yùn)行DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的實(shí)際運(yùn)行次數(shù)nknk=fk×{Z≥Σi=1kfk}+(Z-Σi=1k-1fk)×{Σi=1kfk>Z}×{fk>Σi=1kfk-Z},k∈(1,2,...,m)]]>上式中，花括號(hào){}表示如果花括號(hào)內(nèi)的表達(dá)式是真，取1；如果花括號(hào)內(nèi)的表達(dá)式不是真，取0；Z為DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的總激發(fā)次數(shù)；步驟5、根據(jù)下式確定在第m次CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)運(yùn)行之后運(yùn)行DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的后運(yùn)行次數(shù)hh=(Z-Σk=1mfk)×{Z≥Σk=1mfk},k∈(1,2,...,m)]]>上式中，花括號(hào){}表示如果花括號(hào)內(nèi)的表達(dá)式是真，取1；如果花括號(hào)內(nèi)的表達(dá)式不是真，取0；步驟6、根據(jù)下式確定CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)的實(shí)際交換時(shí)間TkTk＝τk-TR×nk，k∈(1，2，…，m)步驟7、受試者吸入超極化Xe-129氣體并屏氣。受試者可以是病人，也可以是科研用的動(dòng)物；吸氣和屏氣過(guò)程可以是主動(dòng)吸入并屏住，也可以是通過(guò)呼吸機(jī)被動(dòng)吸入并屏住。設(shè)定k為1。步驟8、運(yùn)行第k次CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)中的飽和步驟：CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)中的飽和步驟具體如下：磁共振成像設(shè)備首先發(fā)射一個(gè)溶解態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α1，本實(shí)施例中，溶解態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α1選用高斯型形狀，溶解態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α1的激發(fā)中心頻率對(duì)準(zhǔn)超極化溶解態(tài)氙的共振頻率(本實(shí)施例中為204ppm，如圖1所示)，溶解態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α1的激發(fā)角度為90°。溶解態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α1只對(duì)超極化溶解態(tài)氙激發(fā)，對(duì)超極化氣態(tài)氙不激發(fā)。從而超極化溶解態(tài)氙的信號(hào)被全部翻轉(zhuǎn)到垂直于主磁場(chǎng)方向的平面上。緊接著磁共振成像設(shè)備在垂直于主磁場(chǎng)方向的方向上施加一個(gè)損毀梯度G1；損毀梯度G1將超極化溶解態(tài)氙的信號(hào)全部損毀后，此時(shí)沒有任何的超極化溶解態(tài)氙信號(hào)。步驟9、根據(jù)步驟4確定的在預(yù)設(shè)交換時(shí)間τk內(nèi)運(yùn)行DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的實(shí)際運(yùn)行次數(shù)nk，運(yùn)行nk次DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的像采樣步驟，在nk次DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的像采樣步驟中，相位編碼梯度P1和擴(kuò)散標(biāo)記梯度DW1均從0開始依次增大：DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的像采樣步驟具體如下(其中，擴(kuò)散標(biāo)記梯度DW1和相位編碼梯度P1為變量。對(duì)應(yīng)每一次重復(fù)運(yùn)行的DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的像采樣步驟，相位編碼梯度P1和擴(kuò)散標(biāo)記梯度DW1從0開始依次增大)：磁共振成像設(shè)備首先發(fā)射一個(gè)氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α3，本實(shí)施例中，氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α3選用高斯型形狀，氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α3的激發(fā)中心頻率對(duì)準(zhǔn)超極化氣態(tài)氙的共振頻率(本實(shí)施例中為0ppm，如圖1所示)，氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α3的激發(fā)角度為θ°(θ°為不大于10°的小角度)，氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α1只對(duì)超極化氣態(tài)氙激發(fā)，對(duì)超極化溶解態(tài)氙不激發(fā)。并且同時(shí)施加選層梯度S1，從而選擇一個(gè)成像層面；磁共振成像設(shè)備接著在設(shè)定方向(本實(shí)施例中為相位編碼方向)施加一個(gè)正向和一個(gè)反向的成對(duì)擴(kuò)散標(biāo)記梯度DW1(即圖2中虛線方框內(nèi)的梯度)，用來(lái)進(jìn)行擴(kuò)散標(biāo)記；磁共振成像設(shè)備接著在相位編碼梯度方向上施加一個(gè)相位編碼梯度P1并在讀出梯度方向上施加一個(gè)散相梯度R1；接著在讀出梯度方向上施加一個(gè)讀出梯度R2，并相應(yīng)地進(jìn)行像采樣E2獲得回波信號(hào)Echo，回波信號(hào)Echo存入第二數(shù)據(jù)空間；最后在選層梯度方向、相位編碼梯度方向、讀出梯度方向各施加一個(gè)損毀梯度G2，將垂直于主磁場(chǎng)方向的氣態(tài)氙信號(hào)進(jìn)行損毀。步驟10、根據(jù)步驟6確定的第k次CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)的實(shí)際交換時(shí)間Tk，在實(shí)際交換時(shí)間Tk內(nèi)運(yùn)行CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)中的交換步驟：CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)中的交換步驟具體如下：不進(jìn)行任何操作。步驟11、運(yùn)行第k次CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)中的譜采樣步驟：CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)中的譜采樣步驟具體如下：磁共振成像設(shè)備發(fā)射一個(gè)非選擇性激發(fā)脈沖α2，非選擇性激發(fā)脈沖α2的激發(fā)中心頻率對(duì)準(zhǔn)超極化溶解態(tài)氙的共振頻率(本實(shí)施例中為204ppm，如圖1所示)，非選擇性激發(fā)脈沖α2的激發(fā)角度為90°，非選擇性激發(fā)脈沖α2對(duì)超極化溶解態(tài)氙激發(fā)和超極化氣態(tài)氙均進(jìn)行激發(fā)，相應(yīng)地進(jìn)行譜采樣E1，便能獲得包含超極化溶解態(tài)氙和超極化氣態(tài)氙的自由感應(yīng)衰減信號(hào)(FID)，這些自由感應(yīng)衰減信號(hào)(FID)存入第一數(shù)據(jù)空間。步驟12、若k大于等于m，則進(jìn)入步驟13；若k小于m，k加1后返回步驟8；步驟13、根據(jù)步驟5確定的在第m次CSSR步驟(化學(xué)位移飽和恢復(fù)步驟)運(yùn)行之后運(yùn)行DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的后運(yùn)行次數(shù)h，運(yùn)行h次DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的像采樣步驟，在h次DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的像采樣步驟中，相位編碼梯度P1和擴(kuò)散標(biāo)記梯度DW1均從0開始依次增大：具體的，此處的DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的像采樣步驟與步驟9中的DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的像采樣步驟一致。DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的像采樣步驟具體如下(其中，擴(kuò)散標(biāo)記梯度DW1和相位編碼梯度P1為變量。對(duì)應(yīng)每一次重復(fù)運(yùn)行的DWI步驟(擴(kuò)散加權(quán)成像步驟)的像采樣步驟，相位編碼梯度P1和擴(kuò)散標(biāo)記梯度DW1從0開始依次增大)：磁共振成像設(shè)備首先發(fā)射一個(gè)氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α3，本實(shí)施例中，氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α3選用高斯型形狀，氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α3的激發(fā)中心頻率對(duì)準(zhǔn)超極化氣態(tài)氙的共振頻率(本實(shí)施例中為0ppm，如圖1所示)，氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α3的激發(fā)角度為θ°(θ°為不大于10°的小角度)，氣態(tài)氙選擇性激發(fā)脈沖α1只對(duì)超極化氣態(tài)氙激發(fā)，對(duì)超極化溶解態(tài)氙不激發(fā)。并且同時(shí)施加選層梯度S1，從而選擇一個(gè)成像層面；磁共振成像設(shè)備接著在設(shè)定方向(本實(shí)施例中為相位編碼方向)施加一個(gè)正向和一個(gè)反向的成對(duì)擴(kuò)散標(biāo)記梯度DW1(即圖2中虛線方框內(nèi)的梯度)，用來(lái)進(jìn)行擴(kuò)散標(biāo)記；磁共振成像設(shè)備接著在相位編碼梯度方向上施加一個(gè)相位編碼梯度P1并在讀出梯度方向上施加一個(gè)散相梯度R1；接著在讀出梯度方向上施加一個(gè)讀出梯度R2，并相應(yīng)地進(jìn)行像采樣E2獲得回波信號(hào)Echo，回波信號(hào)Echo存入第二數(shù)據(jù)空間；最后在選層梯度方向、相位編碼梯度方向、讀出梯度方向各施加一個(gè)損毀梯度G2，將垂直于主磁場(chǎng)方向的氣態(tài)氙信號(hào)進(jìn)行損毀。此步驟運(yùn)行結(jié)束后，不需要受試者屏氣，因而受試者可以正常呼吸。步驟14、對(duì)步驟11采集的存入第一數(shù)據(jù)空間中的自由感應(yīng)衰減信號(hào)(FID)做一維快速傅立葉變換(1DimensionalFastFourierTransform，1DFFT)得到m個(gè)磁共振譜圖；步驟15、對(duì)步驟9、步驟13采集的存入第二數(shù)據(jù)空間中的回波信號(hào)Echo做二維快速傅立葉變換(2DimensionalFastFourierTransform，2DFFT)得到相應(yīng)的磁共振影像。根據(jù)步驟14獲得的磁共振譜圖和步驟15獲得的磁共振影像，分別結(jié)合相應(yīng)模型計(jì)算對(duì)應(yīng)的“氣血交換”和“氣體擴(kuò)散”的功能信息。附圖2所示的實(shí)施例中，RF、Gs、Gp、Gr、Acq分別表示射頻脈沖、選層梯度、相位編碼梯度、讀出梯度和采樣事件。實(shí)施例2：下面對(duì)實(shí)施例1中的一些設(shè)定值給出具體值，從而對(duì)本發(fā)明方法與
背景技術(shù)：
中的3個(gè)方案進(jìn)行比較。本實(shí)施例中：步驟1中設(shè)定的m＝27，[τ1,……,τm]＝[0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,110,120,130,140,150,160,170,180,190,200,300,400,500,600,700,900]ms；步驟2中設(shè)定的Z＝192，TR＝30ms；則對(duì)應(yīng)步驟3的[f1,……,fm]＝[0,0,0,1,1,1,2,2,2,3,3,3,4,4,4,5,5,5,6,6,6,10,13,16,20,23,30]；對(duì)應(yīng)步驟4的[n1,……,nm]＝[0,0,0,1,1,1,2,2,2,3,3,3,4,4,4,5,5,5,6,6,6,10,13,16,20,23,30]；對(duì)應(yīng)步驟5的h＝17；對(duì)應(yīng)步驟6中的[T1,……,Tm]＝[0,10,20,0,10,20,0,10,20,0,10,20,0,10,20,0,10,20,0,10,20,0,10,20,0,10,0]ms；本實(shí)施例中設(shè)定CSSR方法中運(yùn)行飽和步驟以及譜采樣步驟1次需要的時(shí)間為Ty＝30ms。其他與實(shí)施例1相同。從而如果采用
背景技術(shù)：
中的方案一、方案二或方案三，總采樣時(shí)間需要但如果采用本發(fā)明中的方案，總采樣時(shí)間需要并且由于本發(fā)明中CSSR方法和DWI方法都有所提前，因而兩個(gè)方法都能擁有高信號(hào)。設(shè)定DWI中對(duì)氣態(tài)氙的激發(fā)角度θ°為5°；超極化氙氣在肺部的縱向弛豫時(shí)間為15秒，則本發(fā)明方法與
背景技術(shù)：
中的3個(gè)方案進(jìn)行比較的數(shù)值見表1?？梢姡景l(fā)明方法能夠在1次屏氣中，用最短的時(shí)間同步采集得到CSSR信號(hào)和DWI信號(hào)，并且CSSR信號(hào)和DWI信號(hào)能同時(shí)保持高信號(hào)。表1采用
背景技術(shù)：
中的不同方案及本發(fā)明方案獲得的效果比較以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3