科创中国

本发明提供了一种磁共振化学交换饱和转移成像方法和系统，其方法包括主射频脉冲产生步骤：针对特定射频点施加一个持续第一预设时间的短时主射频饱和脉冲，以产生磁共振成像信号的对比度；图像采集步骤：基于施加的所述主射频饱和脉冲，利用分段平面回波采集方法，沿读出方向或/和相位编码方向分段采集图像数据；次射频脉冲产生步骤：在利用分段平面回波采集方法进行一次图像数据的采集之后，施加一持续第二预设时间的次射频饱和脉冲，用以保持所述磁共振成像信号的对比度。其解决了现有的磁共振化学交换饱和转移成像技术中信号灵敏度有限和成像效率低的问题。

1.一种磁共振化学交换饱和转移成像方法，其包括： 主射频脉冲产生步骤：针对特定射频点施加一个持续第一预设时间的短时主射频饱和脉冲，以产生磁共振成像信号的对比度； 图像采集步骤：基于施加的所述主射频饱和脉冲，利用分段平面回波采集方法，沿读出方向或/和相位编码方向分段采集图像数据； 次射频脉冲产生步骤：在利用分段平面回波采集方法进行一次图像数据的采集之后，施加一持续第二预设时间的次射频饱和脉冲，用以保持所述磁共振成像信号的对比度； 多次采集步骤：用于多次重复执行所述图像采集步骤和所述次射频脉冲产生步骤直至完成整幅图像采集。

磁共振CEST成像方法(Chemical exchange saturation transfer，CEST)的研究始于2000年，由于其具有崭新的磁共振对比机制而迅速得到广泛关注，成为研究大分子化学交换和化学动力学的全新敏感途径。其原理是选择性的施加某个特殊共振频率的射频(radio frequency,RF)脉冲信号来饱和相应的质子(如图1(a)，pool B)，在适当的环境下这些质子会和周围水分子(如图1(a)，pool A)发生化学交换，进而将部分饱和转移到水分子上，通过检测水分子信号的降低来体现CEST效应的强弱(如图1(b))。饱和脉冲施加期间发生的化学交换过程使得质子信号的丢失得以显著放大，因此，CEST对比度与利用磁共振波谱技术直接观测这些质子相比更加敏感。与其他磁共振对比机制，如T1，T2以及弥散加权成像等技术相比，CEST可以探索某一特点频率上含有可交换质子的分子靶点，对生物体内在的代谢物质和微观环境非常敏感，是一种独特的分子影像手段。由于化学交换与生物体组织的生理环境密切相关，因此CEST可用来对于细胞内外酸碱平衡性、代谢特征等多个重要的生理参数进行成像，在检测和评估代谢紊乱、组织缺血等多种疾病上发挥关键作用。

中国科学院深圳先进技术研究院提升了粤港地区及我国先进制造业和现代服务业的自主创新能力，推动我国自主知识产权新工业的建立，成为国际一流的工业研究院。 深圳先进院目前已初步构建了以科研为主的集科研、教育、产业、资本为一体的微型协同创新生态系统，由九个研究平台，国科大深圳先进技术学院，多个特色产业育成基地、多支产业发展基金、多个具有独立法人资质的新型专业科研机构等组成。开展先进技术研究，促进科技发展。信息、电子、通讯技术研究新材料、新能源技术研究高性能计算、自动化、精密机械研究生物医学与医疗仪器研究相关学历教育、博士后培养与学术交流。

本发明的成像方法和系统是一种结合分段(Segmented)平面回波(Echo planarimaging，EPI)采集方法的CEST成像技术。首先施加一个用于产生CEST对比度的主射频饱和脉冲，然后利用读出方向或/和相位编码方向上分段(segment)EPI方法采集部分K空间数据，随后施加持续时间较短的次射频饱和脉冲保持CEST对比度，再重复EPI数据采集及维持CEST稳态的次射频饱和脉冲，直至完成整幅图像的采集。本发明能够有效提高CEST信号强度，可降低扫描重复次数，进而提高扫描效率；能够有效提高CEST信号的信噪比，利于CEST信号灵敏度的提升，同时能够有效降低畸变和改善图像质量。

技术合作

本发明的方法和系统在主射频饱和脉冲施加后，采用读出方向或/和相位编码方向分段EPI方法采集数据；在EPI序列完成每个分段平面回波扫描的数据采集后，施加一个持续时间较短的次射频饱和脉冲维持CEST对比度，从而提高了扫描效率和信号灵敏度，增加了信噪比，提高了图像质量。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。