一種非對比劑腎動脈磁共振成像方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非對比劑腎動脈磁共振成像方法。本發(fā)明專利技術(shù)的成像方法采用流入

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種非對比劑腎動脈磁共振成像方法


[0001]本專利技術(shù)屬于磁共振成像
，具體涉及一種非對比劑腎動脈磁共振 成像方法。

技術(shù)介紹

[0002]動脈粥樣硬化性血管壁改變和纖維肌發(fā)育不良引起的腎動脈狹窄是公認 的繼發(fā)性動脈高壓產(chǎn)生的原因，其常引起腎功能損害。腎動脈狹窄的早期篩 選和檢測對于腎血管疾病的治療具有重要意義。目前，基于體外對比劑的增 強CT或MR掃描是臨床上診斷腎動脈狹窄的金標準，其中增強MR掃描由 于其無電離輻射的優(yōu)點尤其引人注目。然而，近年來已經(jīng)有報道釓對比劑可 能引發(fā)腎功能衰竭患者發(fā)生腎源性系統(tǒng)性纖維化(NSF)，因此，基于MRI 的內(nèi)在物理成像機制來實現(xiàn)非對比劑增強的腎動脈血管顯影在臨床上有迫切 的應(yīng)用需求。
[0003]基于MRI的非對比劑腎動脈血管成像，主要分為時間
?
飛躍法、相位對 比法和流入
?
反轉(zhuǎn)恢復(fù)成像三種類型。時間
?
飛躍法和相位對比法依賴于血液 流速，容易受到血液湍流的影響，從而夸大血管狹窄度，腎血管的走形使得 這種缺點更為明顯。流入
?
反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列利用反轉(zhuǎn)脈沖抑制背景靜態(tài)組織，結(jié) 合三維自由穩(wěn)態(tài)平衡序列的亮血特性提升血管顯示質(zhì)量，不易受湍流影響， 是目前商業(yè)磁共振機器中非對比劑腎動脈血管造影的主要方法。
[0004]流入
?
反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列的基本原理為：首先利用一個反轉(zhuǎn)脈沖選擇性地翻轉(zhuǎn) 一個層塊內(nèi)的磁化矢量(該層塊上緣與成像層塊一致，下緣則超出成像層塊 一定范圍，以抑制靜脈血液信號)，在TI等待時間期間，該層塊內(nèi)的靜態(tài)組 織信號逐漸恢復(fù)，而新鮮血液(未經(jīng)歷之前的反轉(zhuǎn)脈沖的血液)則流入成像 區(qū)域，選擇合適的TI時間點開始采集自由穩(wěn)態(tài)信號，則靜態(tài)組織信號被抑制， 而血液信號則顯示為高亮。
[0005]流入
?
反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列需要對掃描過程中的呼吸運動予以控制，以獲得足以 診斷的圖像質(zhì)量，這一般通過呼吸門控觸發(fā)或者呼吸導(dǎo)航回波技術(shù)來實現(xiàn)。 同時，為了獲得較好的血管
?
背景組織對比度，應(yīng)當盡可能保證在TI期間存 在新鮮血液流入事件。然而，在單獨控制呼吸運動時，無法知曉血液流入時 間。為了解決該問題，現(xiàn)有技術(shù)通常將TI時間設(shè)置到較大的值，一般在1000ms
?
1500ms，以保證大部分數(shù)據(jù)采集在血液流入之后。心電門控或者指 脈的采用，可以更精確地捕捉血液流入事件，視病人心率而定，TI時間一般 可以設(shè)置到300ms
?
500ms。
[0006]上述流入
?
反轉(zhuǎn)恢復(fù)成像的主要缺點是：由于掃描過程對運動較為敏感， 因此需要病人在掃描過程中配合呼吸以獲得高質(zhì)量的圖像。這樣一方面在掃 描前需要對病人呼吸訓(xùn)練，使得檢測過程效率較低。另一方面成像的效果高 度依賴于病人的配合程度，例如：對于呼吸頻率慢的病人，掃描時間也會特 別長；對無法自主控制呼吸的病人，圖像質(zhì)量更是難以得到保證。而對于采 用心電門控或者指脈的情況，對呼吸運動的控制會更加復(fù)雜，通常需要結(jié)合 實時導(dǎo)航回波技術(shù)或者支持心電/呼吸雙門控觸發(fā)，對硬件要求比較高，很
多 磁共振機器上并不支持這樣操作。同時為了滿足兩個門控信號的限制，掃描 時間延長。總之，由于對病人呼吸控制的需求，流入
?
反轉(zhuǎn)恢復(fù)成像的檢測效 率大大降低，且對于配合度不高的病人仍然難以采集到高質(zhì)量的圖像。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0007]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本專利技術(shù)提供一種非對比劑腎動脈磁共振成像方 法，目的在于通過優(yōu)化設(shè)計序列采集的軌跡，減輕呼吸運動對腎動脈血管成 像質(zhì)量的影響，更穩(wěn)定地獲得可進一步用于準確診斷的圖像。
[0008]一種非對比劑腎動脈磁共振成像方法，其是采用流入
?
反轉(zhuǎn)恢復(fù)成像，序 列采集的k空間軌跡在層面內(nèi)采用射線采集，在層面方向采用笛卡爾編碼， 具體包括如下步驟：
[0009]步驟1，施加靜態(tài)組織抑制脈沖和靜脈血液抑制脈沖；
[0010]步驟2，施加2—8次空掃脈沖；
[0011]步驟3，施加激發(fā)脈沖，固定層面內(nèi)的射線編碼方向，遍歷所有的層面 編碼并采集信號；
[0012]步驟4，改變射線編碼方向，重復(fù)步驟3，直至遍歷k空間；
[0013]步驟5，圖像重建。
[0014]優(yōu)選的，步驟3中，激發(fā)脈沖采用1
?2?
1水激發(fā)脈沖。
[0015]優(yōu)選的，步驟2中所述的空掃脈沖包括一個半翻轉(zhuǎn)角脈沖及2
?
8個1
?2?
1 水激發(fā)脈沖。
[0016]優(yōu)選的，所述所述水激發(fā)脈沖的各組成脈沖采用斜坡脈沖。
[0017]優(yōu)選的，所述k空間的層面內(nèi)的視野形狀為橢圓形。
[0018]優(yōu)選的，通過如下步驟調(diào)整層面內(nèi)的射線采集密度，實現(xiàn)橢圓形的視野：
[0019]步驟A，初始化：設(shè)置計數(shù)變量j＝0，初始射線角度θ0＝0，最大射線角度 θ
max
＝2π，并根據(jù)分辨率Δr計算出k空間半徑k
max
，計算公式為k
max
＝1/(2Δr)；
[0020]步驟B，計算當前角度θ
j
下的角度變化量Δθ
j
：
[0021]首先粗略估計
[0022]Δθ
j_temp
＝2/k
max
/FOV(θ
j
)，
[0023]再調(diào)整為
[0024]Δθ
j
＝2/k
max
/FOV(θ
j
+Δθ
j_temp
/2)，
[0025]其中，F(xiàn)OV(θ
j
)是指當前角度下對應(yīng)的圖像視野，計算方式為 FOV
x
和FOV
y
分別定義橢圓 視野兩個軸的長度；
[0026]步驟C，計算下一個射線角度θ
j+1
＝θ
j
+Δθ
j
，并使計數(shù)變量j的值增加1；
[0027]步驟D，判斷θ
j
是否已經(jīng)超過最大角度θ
max
，若尚未超過，則返回到步驟 B，否則再判斷計數(shù)變量j是否為偶數(shù)，若為偶數(shù)則返回步驟B，否則，繼續(xù) 下一步；
[0028]步驟E，角度規(guī)范化：將步驟A
?
D計算出的所有角度θ
i
(i＝0,1,2....j
?
1) 規(guī)范化到0到2π范圍內(nèi)，規(guī)范化方法為：
[0029][0030]步驟F，角度近似隨機化：按照黃金角度旋轉(zhuǎn)，生成j個射線角度，記 為φ
n
，其中，n＝0,1,2,...,j
?
1；按照φ
n
的順序，逐個從θ
i_norm
中選出與φ
n
最接近 的角度，完成對θ
i_no本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種非對比劑腎動脈磁共振成像方法，其特征在于，其是采用流入
?
反轉(zhuǎn)恢復(fù)成像，序列采集的k空間軌跡在層面內(nèi)采用射線采集，在層面方向采用笛卡爾編碼，具體包括如下步驟：步驟1，施加靜態(tài)組織抑制脈沖和靜脈血液抑制脈沖；步驟2，施加2—8次空掃脈沖；步驟3，施加激發(fā)脈沖，固定層面內(nèi)的射線編碼方向，遍歷所有的層面編碼并采集信號；步驟4，改變射線編碼方向，重復(fù)步驟3，直至遍歷k空間；步驟5，圖像重建。2.按照權(quán)利要求1所述的成像方法，其特征在于：步驟3中，激發(fā)脈沖采用1
?2?
1水激發(fā)脈沖。3.按照權(quán)利要求1所述的成像方法，其特征在于：步驟2中所述的空掃脈沖包括一個半翻轉(zhuǎn)角脈沖及2到8個1
?2?
1水激發(fā)脈沖。4.按照權(quán)利要求2或3中所述的成像方法，其特征在于：所述所述水激發(fā)脈沖的各組成脈沖采用斜坡脈沖。5.按照權(quán)利要求1所述的成像方法，其特征在于：所述k空間的層面內(nèi)的視野形狀為橢圓形。6.按照權(quán)利要求5所述的成像方法，其特征在于：通過如下步驟調(diào)整層面內(nèi)的射線采集密度，實現(xiàn)橢圓形的視野：步驟A，初始化：設(shè)置計數(shù)變量j＝0，初始射線角度θ0＝0，最大射線角度θ
max
＝2π，并根據(jù)分辨率Δr計算出k空間半徑k
max
，計算公式為k
max
＝1/(2Δr)；步驟B，計算當前角度θ
j
下的角度變化量Δθ
j
：首先粗略估計Δθ
j_temp
＝2/k
max
/FOV(θ
j
)，再調(diào)整為Δθ
j
＝2/k
max
/FOV(θ
j
+Δθ
j_temp
/2)，其中，F(xiàn)OV(θ
j
)是指當前角度下對應(yīng)的圖像視野，計算方式為FOV
x
和FOV

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王超，卞威，呂蓓，彭非，王世杰，
申請(專利權(quán))人：奧泰醫(yī)療系統(tǒng)有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：