一种多孔介质内流体速度与温度同步测量的磁共振成像方法

摘要

一种多孔介质内流体速度与温度同步测量的磁共振成像方法，属于磁共振成像测量领域。本方法采用核磁共振翻转恢复标签方法，首先用自旋回波序列两点法测某一温度下被测流体纵向弛豫时间T1；在不同温度下重复步骤一得到多个温度下的T1值，拟合得到T1与温度T的关系；用翻转恢复标签序列对静态时该流体进行测量，再对任意温度流速下该流体进行测量；用matlab读入图像，得到图像信号强度SI分布，根据SI与T的关系计算温度T；通过比较该流速下标签坐标和静态时标签的坐标求出翻转恢复时间ti内的标签位移，进而求流体流速。本发明具有测量速度快，能有效补偿传统翻转恢复方法测量流场温度时由于流动导致的信号降低。

主权项

1.一种多孔介质和大体积内流体速度与温度同步测量的磁共振成像方法，其特征在于：（1）自旋回波序列两点法测量某一温度下流体T₁值使用两个多层自旋回波序列SEMS测量某一温度下流体的信号强度值，两个自旋回波序列的重复时间TR分别为TR₁和TR₂，其他参数设置完全相同，对应视野区域内平均信号强度分别为SI₁,SI₂；自旋回波序列信号强度SI为：$\mathrm{SI}=M_0{e}^{-\mathrm{TE}/T_2}*(1-{2e}^{-(\mathrm{TR}-\mathrm{TE}/2)/T_1}+e^{-\mathrm{TR}/T_1})---\left(1\right)$其中M₀为纵向平衡磁化强度，TE为回波时间，T₂为横向弛豫时间；由于TE<<TR及TE<<T₂，上式化简为对两个不同TR值下的自旋回波信号强度做商：$\frac{{\mathrm{SI}}_1}{{\mathrm{SI}}_2}=\frac{1-e^{{-\mathrm{TR}}_1/T_1}}{1-e^{{-\mathrm{TR}}_2/T_1}}---\left(2\right)$已知该温度下的两个信号强度SI₁，SI₂和两个序列的重复时间TR₁，TR₂，求解（2）式得到该温度下的T₁值；（2）获得T₁和温度T关系在不同温度下，重复步骤（1）测量计算多个温度点下的T₁值；然后用不同温度下的T₁值与温度T利用公式（3）进行数据拟合，从而得到常数A,B,C的值：T₁＝Ae^-B/T+C    （3）（3）使用翻转恢复标签序列测量流体速度和温度用翻转恢复标签序列对感兴趣流动区域内静态待测流体进行测量，再进行某一温度和流速下该流体的测量，得到两幅图的信号强度即灰度级分布图；翻转恢复标签序列得到的灰度图上标签处温度与信号强度关系为：$T=\frac{B}{\ln [-A\ln \alpha /(\mathrm{ti}+C\ln \alpha )]}---\left(4\right)$$\alpha =\frac{1}{2}-\frac{1}{2}\left|\frac{{\mathrm{SI}}_Z}{{\mathrm{SI}}_0}\right|$上式中SI_Z为标签上的信号强度，SI₀为平衡信号强度，ti为翻转恢复标签序列中的参数恢复时间；使用图像处理工具得到步骤（3）中静态和某一流速下的两幅图的信号强度分布，得到某一流速下翻转恢复标签序列方法中的标签位置坐标，与静态得到的翻转恢复标签序列中标签位置坐标进行对比，根据ti内的标签变形，计算出流体流速。