磁共振成像方法及系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種磁共振成像方法，包括：利用呼吸導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的呼吸運(yùn)動(dòng)，利用心電導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的心臟運(yùn)動(dòng)，判斷生理狀態(tài)是否滿足預(yù)定的掃描條件；所述掃描條件為呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)入呼氣末期且心臟運(yùn)動(dòng)進(jìn)入舒張期；如果滿足掃描條件，則在待成像區(qū)域激發(fā)成像序列并采集磁共振成像數(shù)據(jù)；如果不滿足掃描條件，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)受試者的生理狀態(tài)，直至所述生理狀態(tài)滿足掃描條件；在成像數(shù)據(jù)采集完成后重建得到磁共振圖像。本發(fā)明專利技術(shù)通過(guò)呼吸導(dǎo)航序列和心電導(dǎo)航序列交替監(jiān)測(cè)人體生理狀態(tài)，在呼氣末期和心臟舒張期的公共區(qū)間采集磁共振信號(hào)，可有效避免呼吸運(yùn)動(dòng)和心臟運(yùn)動(dòng)偽影。此外，本發(fā)明專利技術(shù)還提供磁共振成像系統(tǒng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及磁共振成像領(lǐng)域，尤其涉及一種磁共振成像方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)是醫(yī)學(xué)成像的一種，其主要利用磁共振現(xiàn)象從人體獲得電磁信號(hào)，并重建出人體信息。由于MRI對(duì)人體沒(méi)有電離輻射損傷、軟組織結(jié)構(gòu)清晰、影像信息豐富等優(yōu)點(diǎn)，目前已應(yīng)用于全身各系統(tǒng)的成像診斷，特別是顱腦、心臟大血管、關(guān)節(jié)骨骼等，成像效果優(yōu)于其他診斷方法。另外，MRI對(duì)心血管疾病不但可以觀察各腔室、大血管及瓣膜的解剖變化，而且可以作心室分析，進(jìn)行定性及半定量的診斷，可作多個(gè)切面圖，空間分辨率高，顯示心臟及病變?nèi)病Ｔ谛馗共縈RI檢查時(shí)，人體的一些生理運(yùn)動(dòng)，如呼吸和心臟搏動(dòng)可造成嚴(yán)重的運(yùn)動(dòng)偽影，影響圖像的質(zhì)量。為了減少運(yùn)動(dòng)偽影，保證成像質(zhì)量，常常需要采用心電門控技術(shù)、呼吸門控技術(shù)等對(duì)這些周期性生理運(yùn)動(dòng)進(jìn)行技術(shù)處理。心電門控技術(shù)是利用心電圖(ECG)或心向量圖(VCE)的信號(hào)作為心臟周期運(yùn)動(dòng)的依據(jù)，從而保證采集過(guò)程與心臟搏動(dòng)周期的同步性。其中，用于MRI心電門控的ECG一般從3-4個(gè)探查電極獲得，探查電極一般貼敷于前胸壁。安放心電門控時(shí)，需保證導(dǎo)聯(lián)線走向與主磁場(chǎng)方向一致，且需讓患者平靜呼吸，以避免呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)心電及圖像質(zhì)量的影響。當(dāng)患者心律不齊，可能導(dǎo)致R-R間期長(zhǎng)短不一，在成像過(guò)程中可能導(dǎo)致層面激發(fā)紊亂，使心電門控失效。呼吸門控技術(shù)是利用探測(cè)到的呼吸波來(lái)減少呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的技術(shù)，其主要包括呼吸補(bǔ)償(RespiratoryCompensation，RC)和呼吸觸發(fā)技術(shù)(RespiratoryTriggering，RT)，采用RC技術(shù)需要患者的呼吸頻率和幅度保持相對(duì)的穩(wěn)定，否則將嚴(yán)重影響抑制偽影的效果；和RC技術(shù)一樣，RT技術(shù)同樣要求患者的呼吸頻率和幅度保持相對(duì)穩(wěn)定。導(dǎo)航(導(dǎo)航回波)技術(shù)是通過(guò)采集回波信號(hào)來(lái)動(dòng)態(tài)檢測(cè)臟器界面的運(yùn)動(dòng)軌跡，從而消除和糾正運(yùn)動(dòng)偽影或圖像變形，目前在臨床上導(dǎo)航回波技術(shù)主要利用心電觸發(fā)控制心臟運(yùn)動(dòng)對(duì)圖像的影響和利用導(dǎo)航回波技術(shù)控制呼吸運(yùn)動(dòng)對(duì)圖像的影響。在進(jìn)行血管掃描時(shí)，往往需要估計(jì)從心臟到目標(biāo)血管的血流延時(shí)。然而，對(duì)于心臟不規(guī)律的受檢者，該延時(shí)的估計(jì)往往存在誤差，從而導(dǎo)致偽影的抑制效果不佳，最終影響成像效果。另外，額外的導(dǎo)航觸發(fā)裝置在一定程度上增加了系統(tǒng)和操作的復(fù)雜性。鑒于此，有必要提出一種操作簡(jiǎn)單、可有效抑制運(yùn)動(dòng)偽影的磁共振成像技術(shù)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種操作簡(jiǎn)單、可有效抑制運(yùn)動(dòng)偽影的磁共振成像技術(shù)方案。本專利技術(shù)解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種磁共振成像方法，包含如下步驟：利用呼吸導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的呼吸運(yùn)動(dòng)，利用心電導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的心臟運(yùn)動(dòng)，判斷受試者生理狀態(tài)是否滿足預(yù)定的掃描條件；所述掃描條件為呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)入呼氣末期且心臟運(yùn)動(dòng)進(jìn)入舒張期；如果不滿足掃描條件，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)受試者的生理狀態(tài)，直至所述生理狀態(tài)滿足掃描條件；如果滿足掃描條件，則在待成像區(qū)域激發(fā)成像序列并采集磁共振成像數(shù)據(jù)；在成像數(shù)據(jù)采集完成后重建得到磁共振圖像。進(jìn)一步地，利用呼吸導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的呼吸運(yùn)動(dòng)，利用心電導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的心臟運(yùn)動(dòng)，判斷受試者生理狀態(tài)是否滿足預(yù)定的掃描條件的具體步驟為：a)利用呼吸導(dǎo)航序列檢測(cè)肝臟區(qū)域采集呼吸導(dǎo)航回波信號(hào)，并根據(jù)呼吸導(dǎo)航回波信號(hào)獲取呼吸運(yùn)動(dòng)曲線；b)根據(jù)呼吸運(yùn)動(dòng)曲線判斷呼吸運(yùn)動(dòng)是否進(jìn)入呼氣末期，如果所述呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)入呼氣末期，則執(zhí)行步驟c)；否則，則返回執(zhí)行步驟a)；c)利用心電導(dǎo)航序列檢測(cè)血管區(qū)域，采集血管搏動(dòng)導(dǎo)航回波信號(hào)，并根據(jù)血管搏動(dòng)導(dǎo)航回波信號(hào)得到心臟運(yùn)動(dòng)曲線；d)根據(jù)心臟運(yùn)動(dòng)曲線判斷心臟運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否進(jìn)入舒張期；如果判定心臟運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有進(jìn)入舒張期，則返回執(zhí)行步驟c)；如果判定心臟運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入舒張期，則進(jìn)一步判定所述呼吸運(yùn)動(dòng)是否仍處于呼氣末期，如果是，則判定受試者生理狀態(tài)滿足預(yù)定的掃描條件；否則，則返回執(zhí)行步驟a)。進(jìn)一步地，所述呼吸導(dǎo)航序列與所述心電導(dǎo)航序列都采用速度編碼梯度進(jìn)行速度編碼。進(jìn)一步地，所述呼吸導(dǎo)航序列和所述心電導(dǎo)航序列的速度編碼大小不同。進(jìn)一步地，根據(jù)呼吸運(yùn)動(dòng)曲線判斷所述呼吸運(yùn)動(dòng)是否進(jìn)入呼氣末期，具體為：學(xué)習(xí)受試者的呼吸運(yùn)動(dòng)模式，獲得受試者呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)入呼氣末期的特征；根據(jù)所述呼氣末期的特征以及呼吸運(yùn)動(dòng)曲線判斷所述呼吸運(yùn)動(dòng)是否進(jìn)入呼氣末期。進(jìn)一步地，所述呼氣末期的特征包括呼氣末期的時(shí)間間隔、呼吸運(yùn)動(dòng)的幅度和呼吸運(yùn)動(dòng)曲線的斜率。進(jìn)一步地，根據(jù)心臟運(yùn)動(dòng)曲線判斷所述心臟運(yùn)動(dòng)是否進(jìn)入舒張期，具體為：學(xué)習(xí)受試者的血管搏動(dòng)模式，獲得受試者血管搏動(dòng)進(jìn)入舒張期的特征；根據(jù)所述舒張期的特征以及心臟運(yùn)動(dòng)曲線判斷所述心臟運(yùn)動(dòng)是否進(jìn)入舒張期。進(jìn)一步地，所述舒張期的特征包括血管舒張期的時(shí)間間隔、血管舒張期的壓力大小和血管搏動(dòng)曲線的斜率。本專利技術(shù)還提供一種磁共振成像系統(tǒng)，包括：導(dǎo)航模塊，用于利用導(dǎo)航序列同時(shí)監(jiān)測(cè)受試者的呼吸運(yùn)動(dòng)和心臟運(yùn)動(dòng)，判斷受試者生理狀態(tài)是否滿足預(yù)定的掃描條件；所述導(dǎo)航模塊利用速度編碼梯度對(duì)所述呼吸運(yùn)動(dòng)和所述心臟運(yùn)動(dòng)進(jìn)行速度編碼；所述掃描條件為呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)入呼氣末期且心臟運(yùn)動(dòng)進(jìn)入舒張期；掃描模塊，用于在滿足掃描條件時(shí)，在目標(biāo)區(qū)域激發(fā)成像序列，采集磁共振成像數(shù)據(jù)；重建模塊，用于根據(jù)磁共振成像數(shù)據(jù)重建得到磁共振圖像。進(jìn)一步地，所述導(dǎo)航模塊包括呼吸監(jiān)測(cè)單元和血管監(jiān)測(cè)單元，所述呼吸監(jiān)測(cè)單元用于監(jiān)測(cè)呼吸運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所述血管監(jiān)測(cè)單元用于監(jiān)測(cè)心臟運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果在于：利用心臟運(yùn)動(dòng)速度快而呼吸運(yùn)動(dòng)速度慢的生理特點(diǎn)，在速度編碼過(guò)程中，選擇不同的速度編碼梯度分別得到對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)和對(duì)心臟運(yùn)動(dòng)敏感的導(dǎo)航序列，兩導(dǎo)航序列僅是速度編碼不同而編碼原理相同，從而避免了不同序列切換時(shí)出現(xiàn)的序列穩(wěn)態(tài)問(wèn)題；根據(jù)呼吸周期長(zhǎng)而心臟搏動(dòng)周期短的特點(diǎn)，在呼吸運(yùn)動(dòng)呼氣末期且心臟運(yùn)動(dòng)舒張期采集磁共振成像信號(hào)，可以同時(shí)減小呼吸運(yùn)動(dòng)和心臟運(yùn)動(dòng)對(duì)磁共振成像所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)偽影；利用呼吸導(dǎo)航序列和心電導(dǎo)航序列交替監(jiān)測(cè)人體生理運(yùn)動(dòng)，可適用于心臟運(yùn)動(dòng)不規(guī)律的受檢者，保證其成像信號(hào)采集階段為最佳時(shí)刻。【附圖說(shuō)明】圖1為本專利技術(shù)磁共振成像方法的流程圖；圖2為導(dǎo)航序列速度編碼與相位關(guān)系圖；圖3為導(dǎo)航序列編碼后的復(fù)數(shù)差運(yùn)算示意圖；圖4為導(dǎo)航序列速度編碼與信號(hào)關(guān)系圖；圖5為本專利技術(shù)磁共振成像方法中導(dǎo)航信號(hào)采集時(shí)序圖；圖6a為一實(shí)施例中監(jiān)測(cè)呼吸運(yùn)動(dòng)和心臟運(yùn)動(dòng)的示意圖；圖6b為圖6a產(chǎn)生的回波信號(hào)經(jīng)復(fù)數(shù)差處理后在RO方向的大小；圖7為呼吸導(dǎo)航序列和心電導(dǎo)航序列交替掃描流程圖；圖8為本專利技術(shù)磁共振成像方法的導(dǎo)航觸發(fā)機(jī)制示意圖。【具體實(shí)施方式】為使本專利技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。心房和心室每收縮一次稱為一個(gè)心動(dòng)周期，在心臟節(jié)律性活動(dòng)過(guò)程中，它的興奮狀態(tài)也發(fā)送周期性變化，利用心電圖可以顯示心臟運(yùn)動(dòng)各時(shí)刻變化在體外的表現(xiàn)。心室在收縮時(shí)運(yùn)動(dòng)劇烈且動(dòng)作迅速，而心臟在舒張期動(dòng)作緩慢且持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)(心臟舒張期約占整個(gè)心動(dòng)周期的5/8)，在收縮末期(舒張期)開始采集磁共振成像信號(hào)是適宜的。心臟門控(cadiacgating)成像是一種將成型序列與生理觸發(fā)信號(hào)相結(jié)合進(jìn)行磁本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種磁共振成像方法，其特征在于，包含如下步驟：利用呼吸導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的呼吸運(yùn)動(dòng)，利用心電導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的心臟運(yùn)動(dòng)，判斷受試者生理狀態(tài)是否滿足預(yù)定的掃描條件；所述掃描條件為呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)入呼氣末期且心臟運(yùn)動(dòng)進(jìn)入舒張期；如果不滿足掃描條件，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)受試者的生理狀態(tài)，直至所述生理狀態(tài)滿足掃描條件；如果滿足掃描條件，則在待成像區(qū)域激發(fā)成像序列并采集磁共振成像數(shù)據(jù)；在成像數(shù)據(jù)采集完成后重建得到磁共振圖像。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種磁共振成像方法，其特征在于，包含如下步驟：利用呼吸導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的呼吸運(yùn)動(dòng)，利用心電導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的心臟運(yùn)動(dòng)，判斷受試者生理狀態(tài)是否滿足預(yù)定的掃描條件；所述掃描條件為呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)入呼氣末期且心臟運(yùn)動(dòng)進(jìn)入舒張期；如果不滿足掃描條件，則繼續(xù)監(jiān)測(cè)受試者的生理狀態(tài)，直至所述生理狀態(tài)滿足掃描條件；如果滿足掃描條件，則在待成像區(qū)域激發(fā)成像序列并采集磁共振成像數(shù)據(jù)；在成像數(shù)據(jù)采集完成后重建得到磁共振圖像。2.如權(quán)利要求1磁共振成像方法，其特征在于，利用呼吸導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的呼吸運(yùn)動(dòng)，利用心電導(dǎo)航序列監(jiān)測(cè)受試者的心臟運(yùn)動(dòng)，判斷受試者生理狀態(tài)是否滿足預(yù)定的掃描條件的具體步驟為：a)利用呼吸導(dǎo)航序列檢測(cè)肝臟區(qū)域采集呼吸導(dǎo)航回波信號(hào)，并根據(jù)呼吸導(dǎo)航回波信號(hào)獲取呼吸運(yùn)動(dòng)曲線；b)根據(jù)呼吸運(yùn)動(dòng)曲線判斷呼吸運(yùn)動(dòng)是否進(jìn)入呼氣末期，如果所述呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)入呼氣末期，則執(zhí)行步驟c)；否則，則返回執(zhí)行步驟a)；c)利用心電導(dǎo)航序列檢測(cè)血管區(qū)域，采集血管搏動(dòng)導(dǎo)航回波信號(hào)，并根據(jù)血管搏動(dòng)導(dǎo)航回波信號(hào)得到心臟運(yùn)動(dòng)曲線；d)根據(jù)心臟運(yùn)動(dòng)曲線判斷心臟運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否進(jìn)入舒張期；如果判定心臟運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有進(jìn)入舒張期，則返回執(zhí)行步驟c)；如果判定心臟運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)入舒張期，則進(jìn)一步判定所述呼吸運(yùn)動(dòng)是否仍處于呼氣末期，如果是，則判定受試者生理狀態(tài)滿足預(yù)定的掃描條件；否則，則返回執(zhí)行步驟a)。3.如權(quán)利要求2磁共振成像方法，其特征在于，所述呼吸導(dǎo)航序列與所述心電導(dǎo)航序列都采用速度編碼梯度進(jìn)行速度編碼。4.如權(quán)利要求3所述磁共振成像方法，其特征在于，所述呼吸導(dǎo)航...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張樹恒，張衛(wèi)國(guó)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31