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原文传递张量场映射

专利名称：	张量场映射
摘要：	在操作期间，一种系统可以对样本施加外部磁场和RF脉冲序列或机械激发。接着，该系统可以测量磁化的至少一个分量或机械参数，例如与样本相关联的弹性，例如样本中一种或多种核的MR信号或样本的弹性。此外，系统可以基于磁化的测量分量、前向模型、外部磁场和RF脉冲序列，计算与样本相关联的体素的磁化的至少一个预测分量。接下来，系统可以通过按前向模型迭代地修改与体素相关联的参数，直到磁化的预测分量与磁化的测量分量之间的差小于预定义值来求解逆向问题。应注意，计算可以与测量同时被执行，并且可以不涉及执行傅立叶变换。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	Q生物公司
发明人：	J·H·凯迪斯;A·波利梅里德斯;J·怀特;D·拉马斯瓦米;J·弗南德维琳娜
专利状态：	有效
申请日期：	2017-05-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201780033680.9
公开号：	CN110140042A
代理机构：	北京纪凯知识产权代理有限公司
代理人：	徐东升;王爽
分类号：	G01N24/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N24
申请人地址：	美国加利福尼亚
主权项：	1.一种确定与样本相关联的参数的方法，其包括：对所述样本施加外部磁场和射频脉冲序列；测量与所述样本相关联的磁化的至少一个分量；基于所述磁化的所述测量分量、前向模型、所述外部磁场和所述射频脉冲序列，计算与所述样本相关联的体素的所述磁化的至少一个预测分量；以及通过按所述前向模型迭代地修改与所述体素相关联的所述参数，直到所述磁化的所述预测分量与所述磁化的所述测量分量之间的差小于预定义值来求解逆向问题。 2.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数包括一类核的密度、沿着平行于外部磁场的方向的纵向弛豫时间和沿着垂直于所述外部磁场的方向的横向弛豫时间。 3.根据权利要求1所述的方法，其中所述迭代修改基于使用牛顿方法的雅可比矩阵。 4.根据权利要求1所述的方法，其中基于使用所述磁化的至少所述分量的先前测量确定的参数来约束所述迭代修改。 5.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数的初始值在所述样本中的不同类型组织的预定义参数范围内。 6.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括基于沿着所述体素之间的方向的所述参数中的至少一些的不连续变化来对所述样本中的组织类型进行分段。 7.根据权利要求1所述的方法，其中所述参数是在不对所述磁化的所述测量分量执行傅立叶变换的情况下确定。 8.根据权利要求1所述的方法，其中所述磁化的所述分量的所述计算和所述迭代修改与所述磁化的所述分量的所述测量同时被执行。 9.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括：修改所述外部磁场和所述射频脉冲序列中的至少一个；在所述样本已完全弛豫之前或在不重置所述样本的状态的情况下，将所述修改后的外部磁场和所述射频脉冲序列中的至少一个施加到所述样本；测量所述磁化的所述分量的至少一个第二实例；基于所述磁化的所述分量的所述所测量第二实例、所述前向模型、所述修改后的外部磁场或所述修改后的射频脉冲序列，计算与所述样本相关联的所述体素的所述磁化的所述预测分量的至少一个第二实例；以及通过按所述前向模型迭代地修改与所述体素相关联的所述参数，直到所述磁化的所述预测分量的所述第二实例与所述磁化的所述测量分量的所述第二实例之间的差小于所述预定义值来求解所述逆向问题。 10.根据权利要求9所述的方法，其中所述方法还包括基于所述前向模型、所述外部磁场和所述射频脉冲序列来确定所述样本的动态状态；并且其中在计算所述磁化的所述预测分量的所述第二实例时，所述修改后的外部磁场和所述修改后的射频脉冲序列中的至少一个被施加到所述样本时的所述动态状态被用作初始条件。 11.根据权利要求9所述的方法，其中在所述测量期间，所述外部磁场的量值和方向中的至少一个随时间而改变。 12.根据权利要求9所述的方法，其中选择所述修改后的外部磁场和所述修改后的射频脉冲序列中的至少一个，以最小化所述磁化的所述预测分量的所述第二实例与所述磁化的所述测量分量的所述第二实例之间的差。 13.根据权利要求12所述的方法，其中基于与所述参数相关联的时间标度顺序地确定所述参数；并且其中首先确定具有最短时间标度的参数。 14.一种与计算机系统结合使用的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质被配置成存储程序模块，所述程序模块在由所述计算机系统执行时使所述计算机系统：对样本施加外部磁场和射频脉冲序列；测量与所述样本相关联的磁化的至少一个分量；基于所述磁化的所述测量分量、前向模型、所述外部磁场和所述射频脉冲序列，计算与所述样本相关联的体素的所述磁化的至少一个预测分量；以及通过按所述前向模型迭代地修改与所述体素相关联的所述参数，直到所述磁化的所述预测分量与所述磁化的所述测量分量之间的差小于预定义值来求解逆向问题。 15.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其中所述参数是在不对所述磁化的所述测量分量执行傅立叶变换的情况下确定。 16.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其中所述磁化的所述分量的所述计算和所述迭代修改与所述磁化的所述分量的所述测量同时被执行。 17.根据权利要求14所述的计算机可读存储介质，其中当由所述计算机系统执行时，所述程序模块还使所述计算机系统：修改所述外部磁场和所述射频脉冲序列中的至少一个；在所述样本已完全弛豫之前或在不重置所述样本的状态的情况下，将所述修改后的外部磁场和所述射频脉冲序列中的至少一个施加到所述样本；测量所述磁化的所述分量的至少一个第二实例；基于所述磁化的所述分量的所述所测量第二实例、所述前向模型、所述修改后的外部磁场或所述修改后的射频脉冲序列，计算与所述样本相关联的所述体素的所述磁化的所述预测分量的至少一个第二实例；以及通过按所述前向模型迭代地修改与所述体素相关联的所述参数，直到所述磁化的所述预测分量的所述第二实例与所述磁化的所述测量分量的所述第二实例之间的差小于所述预定义值来求解所述逆向问题。 18.根据权利要求17所述的计算机可读存储介质，其中在所述测量期间，所述外部磁场的量值和方向中的至少一个随时间而改变。 19.根据权利要求17所述的计算机可读存储介质，其中选择所述修改后的外部磁场和所述修改后的射频脉冲序列中的至少一个，以最小化所述磁化的所述预测分量的所述第二实例与所述磁化的所述测量分量的所述第二实例之间的差。 20.一种系统，其包括：生成装置，其被配置成生成磁场；测量装置，其被配置成执行测量；处理器，其联接到所述生成装置、所述测量装置和存储器，被配置成执行程序模块；以及存储器，其联接到所述处理器，被配置成存储所述程序模块，当由所述处理器执行时，所述程序模块使所述系统：使用所述生成装置，对样本施加外部磁场和射频脉冲序列；使用所述测量装置，测量与所述样本相关联的磁化的至少一个分量；基于所述磁化的所述测量分量、前向模型、所述外部磁场和所述射频脉冲序列，计算与所述样本相关联的体素的所述磁化的至少一个预测分量；以及通过按所述前向模型迭代地修改与所述体素相关联的所述参数，直到所述磁化的所述预测分量与所述磁化的所述测量分量之间的差小于预定义值来求解逆向问题。
所属类别：	发明专利