CN102764126B - T1加权图像的生成方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种T1加权图像的生成方法包括:采集患者一个心动周期内的血流速度信息;根据血流速度信息和预设仿真系统,得到仿真的血管壁信号和血流信号;计算得到仿真的血管壁信号和血流信号的最高对比度;将最高对比度通过预设比例换算得到阀值对比度;将最高对比度和阀值对比度之间的宽度和位置作为数据采集窗口;获取患者一个心动周期内的实际的血管壁信号和血流信号;通过数据采集窗口的宽度和位置采集实际的血管壁信号和血流信号上的数据,作为成像数据;根据成像数据构建T1加权图像。本发明还提供中对应的T1加权图像的生成装置。上述方法和装置中数据采集窗口是根据每个患者的个体信息得到更适合的数据采集窗口,从而有效地提高了T1加权图像的对比度。

Description

T1加权图像的生成方法和装置
【技术领域】
本发明涉及磁共振成像领域,特别是涉及一种磁共振成像中T1加权图像的生成方法和装置。
【背景技术】
对主动脉斑块特性的了解,传统上是利用经食道超声心动图(Transesophageal Echocardiography,TEE),该方法将超声探头经过口腔放到病人的食道里,以近距离检测大动脉,特别是大动脉弓的斑块,从而可以探测到斑块的大小,及它是否随血流移动。但TEE技术的创伤性可能对病人带来风险。
逐渐地,MRI(Magnetic Resonance Imaging,磁共振成像)对颈动脉斑块的研究取得了显著进展,它可以无创伤性地分析血管斑块的成份,包括脂质、出血、钙化以及附着的血栓等,为脑卒中的诊断和治疗提供了非常丰富的信息,被誉为是一种“活体病理检查”技术。
由于斑块定性需要T1加权和T2加权图像,当前用于主动脉斑块定性的MRI成像方法主要是基于颈内动脉斑块成像的方法,就是黑血交错2D TSE或其变种。然而要压血效果理想,这些方法需要血流与成像平面垂直,而且可插入层数不可以太多,因此扫描时间的限制令检查主动脉范围局限在一个小区域内。
T1加权SPACE序列具有运动敏感特性。这一运动敏感特性(MotionSensitivity)使移动物体的磁共振信号发生散相,在MRI图像中表现为低(甚至无)信号。在主动脉MRI图像中,要辨别血管壁和斑块,它们与血流信号之间的对比度是愈高愈好(最理想是“黑血”)。要想得到较理想的效果,最佳的采集图像时间是在心脏的收缩期,此时血流速度最快。通过序列的运动敏感特性所产生的血流信号压制效果也最理想。但在这一时段,主动脉血管壁随心跳的移动也不小,因而血管壁信号会受到负面影响(信号散失,或是产生移动伪影)。此外,每个人的心脏生理情况(收缩期,主动脉血流,主动脉弓的移动等)都不一样,T1加权图像的质量也就因人而异,即传统方式在对不同的患者进行检测时,因为患者自身生理差异,而导致很多患者检测得到的T1加权图像对比度(或分辨率)较低,不能满足医学分析需要。
【发明内容】
基于此,有必要提供一种可针对不同患者均能获得高对比度T1加权图像的T1加权图像的生成方法和装置。
一种T1加权图像的生成方法,包括如下步骤:
采集患者一个心动周期内的血流速度信息;
根据所述血流速度信息和预设仿真系统,得到仿真的血管壁信号和血流信号;
计算得到所述仿真的血管壁信号和血流信号的最高对比度;
将所述最高对比度通过预设比例换算得到阀值对比度;
将所述仿真的血管壁信号和血流信号的对比度在所述最高对比度和所述阀值对比度之间的宽度和位置作为数据采集窗口的宽度和位置;
获取所述患者一个心动周期内的实际的血管壁信号和血流信号;
通过所述数据采集窗口的宽度和位置采集所述实际的血管壁信号和血流信号上的数据,作为成像数据;
根据所述成像数据构建T1加权图像。
一种T1加权图像的生成装置,包括检测单元、仿真单元、分析单元、阀值处理单元、窗口计算单元、获取单元、数据采集单元和成像单元;
所述检测单元用于采集患者一个心动周期内的血流速度信息;
所述仿真单元用于根据所述血流速度信息和预设仿真系统,得到仿真的血管壁信号和血流信号;
所述分析单元用于计算得到所述仿真的血管壁信号和血流信号的最高对比度;
所述阀值处理单元用于将所述最高对比度通过预设比例换算得到阀值对比度;
所述窗口计算单元用于将所述仿真的血管壁信号和血流信号的对比度在所述最高对比度和所述阀值对比度之间的宽度和位置作为数据采集窗口的宽度和位置;
所述获取单元用于获取所述患者一个心动周期内的实际的血管壁信号和血流信号;
所述数据采集单元用于通过所述数据采集窗口的宽度和位置采集所述实际的血管壁信号和血流信号上的数据,作为成像数据;
所述成像单元用于根据所述成像数据构建T1加权图像。
在其中一个实施例中,所述预设的仿真系统是通过采集多个人体的血流速度信息,血管壁信号和血流信号,再通过分析各个信息之间的变化关系,得到的仿真系统。
在其中一个实施例中,所述仿真系统是根据血流速度信息对:单个心动周期内心率和血流速度的变化以及主动脉弓的移动、回波链长度及其持续时间、心电信号R波之后图像数据采集的延迟时间参数中的至少一个进行调整,得到所述仿真的血管壁信号和血流信号。
在其中一个实施例中,所述阀值对比度为所述最高对比度的50%。
在其中一个实施例中,所述最高对比度为仿真血管壁信号和血流信号最大差值。
上述T1加权图像的生成方法和装置中数据采集窗口不是和传统技术一样采用固定的数据采集窗口。而是根据每个患者的个体信息得到更适合的数据采集窗口,从而有效地提高了后续T1加权图像的对比度,使得T1加权图像中更细小的组织(如斑块)能够清楚识别。
【附图说明】
图1为一实施例的T1加权图像的生成方法步骤流程图;
图2为采集窗口生成方式示意图;
图3为一实施例的T1加权图像的生成装置功能模块图。
【具体实施方式】
为了解决因为个体生理差异导致的T1加权图像对比度不稳定的问题,提出了一种可针对不同患者均能获得高对比度T1加权图像的T1加权图像的生成方法和装置。
如图1所示,其为一实施例的T1加权图像的生成方法步骤流程图,包括如下步骤:
步骤S01,采集患者一个心动周期内的血流速度信息。
步骤S02,根据血流速度信息和预设仿真系统,得到仿真的血管壁信号和血流信号。
预设的仿真系统是通过采集多个人体的血流速度信息,血管壁信号和血流信号,再通过分析各个信息之间的变化关系,得到的仿真系统。仿真系统是根据血流速度信息,对单个心动周期内心率和血流速度的变化以及主动脉弓的移动、回波链长度及其持续时间、心电信号R波之后图像数据采集的延迟时间等参数中的至少一个进行调整,得到仿真的血管壁信号和血流信号。
请同时参阅图2,其为采集窗口生成方式示意图,横轴为时间,心动数据201用于得到一个心动周期。血流速度曲线202表示步骤S01采集的血流速度信息。血流曲线203和血管壁曲线204表示仿真得到的血流信号和血管壁信号。
步骤S03,计算得到仿真的血管壁信号和血流信号的最高对比度。如图2所示的最高对比度205,即为仿真血管壁信号和血流信号最大差值。
步骤S04,将最高对比度通过预设比例换算得到阀值对比度。本实施方式中所述阀值对比度为最高对比度的50%。
步骤S05,将仿真的血管壁信号和血流信号的对比度在最高对比度和阀值对比度之间的宽度和位置作为数据采集窗口的宽度和位置。
如图2所示的数据采集窗口206,其表示血管壁信号和血流信号的对比度在最高对比度和阀值对比度之间宽度和位置。
步骤S06,获取患者一个心动周期内的实际的血管壁信号和血流信号。
步骤S07,通过所述数据采集窗口的宽度和位置采集实际的血管壁信号和血流信号上的数据,作为成像数据。
步骤S08,根据所述成像数据构建T1加权图像。
上述T1加权图像的生成方法中数据采集窗口不是和传统技术一样采用固定的数据采集窗口。而是根据每个患者的个体信息得到更适合的数据采集窗口,从而有效地提高了后续T1加权图像的对比度,使得T1加权图像中更细小的组织(如斑块)能够清楚识别。
如图3所示,其为一实施例的T1加权图像的生成装置30的功能模块图,包括:检测单元301、仿真单元302、分析单元303、阀值处理单元304、窗口计算单元305、获取单元306、数据采集单元307和成像单元308。
检测单元301用于采集患者一个心动周期内的血流速度信息。
仿真单元302用于根据血流速度信息和预设仿真系统,得到仿真的血管壁信号和血流信号。
预设的仿真系统是通过采集多个人体的血流速度信息,血管壁信号和血流信号,再通过分析各个信息之间的变化关系,得到的仿真系统。仿真系统是根据血流速度信息,对单个心动周期内心率和血流速度的变化以及主动脉弓的移动、回波链长度及其持续时间、心电信号R波之后图像数据采集的延迟时间等参数中的至少一个进行调整,得到仿真的血管壁信号和血流信号。
分析单元303用于计算得到仿真的血管壁信号和血流信号的最高对比度。所述最高对比度为仿真血管壁信号和血流信号最大差值。
阀值处理单元304用于将最高对比度通过预设比例换算得到阀值对比度。本实施方式中所述阀值对比度为最高对比度的50%。
窗口计算单元305用于将仿真的血管壁信号和血流信号的对比度在最高对比度和阀值对比度之间的宽度和位置作为数据采集窗口的宽度和位置。
获取单元306用于获取患者一个心动周期内的实际的血管壁信号和血流信号。
数据采集单元307用于通过所述数据采集窗口的宽度和位置采集实际的血管壁信号和血流信号上的数据,作为成像数据。
成像单元308用于根据所述成像数据构建T1加权图像。
上述T1加权图像的生成装置30中的数据采集窗口不是和传统技术一样采用固定的数据采集窗口。而是根据每个患者的个体信息得到更适合的数据采集窗口,从而有效地提高了后续T1加权图像的对比度,使得T1加权图像中更细小的组织(如斑块)能够清楚识别。
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。

Claims (10)

1.一种T1加权图像的生成方法,其特征在于,包括如下步骤:
采集患者一个心动周期内的血流速度信息;
根据所述血流速度信息和预设仿真系统,得到仿真的血管壁信号和血流信号;
计算得到所述仿真的血管壁信号和血流信号的最高对比度;
将所述最高对比度通过预设比例换算得到阀值对比度;
将所述仿真的血管壁信号和血流信号的对比度在所述最高对比度和所述阀值对比度之间的宽度和位置作为数据采集窗口的宽度和位置;
获取所述患者一个心动周期内的实际的血管壁信号和血流信号;
通过所述数据采集窗口的宽度和位置采集所述实际的血管壁信号和血流信号上的数据,作为成像数据;
根据所述成像数据构建T1加权图像。
2.根据权利要求1所述的T1加权图像的生成方法,其特征在于,所述预设仿真系统是通过采集多个人体的血流速度信息,血管壁信号和血流信号,再通过分析各个信息之间的变化关系,得到的仿真系统。
3.根据权利要求1所述的T1加权图像的生成方法,其特征在于,所述预设仿真系统是根据血流速度信息,对单个心动周期内心率和血流速度的变化以及主动脉弓的移动、回波链长度及其持续时间、心电信号R波之后图像数据采集的延迟时间参数中的至少一个进行调整,得到所述仿真的血管壁信号和血流信号。
4.根据权利要求1所述的T1加权图像的生成方法,其特征在于,所述阀值对比度为所述最高对比度的50%。
5.根据权利要求1所述的T1加权图像的生成方法,其特征在于,所述最高对比度为仿真血管壁信号和血流信号最大差值。
6.一种T1加权图像的生成装置,其特征在于,包括检测单元、仿真单元、分析单元、阀值处理单元、窗口计算单元、获取单元、数据采集单元和成像单元;
所述检测单元用于采集患者一个心动周期内的血流速度信息;
所述仿真单元用于根据所述血流速度信息和预设仿真系统,得到仿真的血管壁信号和血流信号;
所述分析单元用于计算得到所述仿真的血管壁信号和血流信号的最高对比度;
所述阀值处理单元用于将所述最高对比度通过预设比例换算得到阀值对比度;
所述窗口计算单元用于将所述仿真的血管壁信号和血流信号的对比度在所述最高对比度和所述阀值对比度之间的宽度和位置作为数据采集窗口的宽度和位置;
所述获取单元用于获取所述患者一个心动周期内的实际的血管壁信号和血流信号;
所述数据采集单元用于通过所述数据采集窗口的宽度和位置采集所述实际的血管壁信号和血流信号上的数据,作为成像数据;
所述成像单元用于根据所述成像数据构建T1加权图像。
7.根据权利要求6所述的T1加权图像的生成装置,其特征在于,所述预设仿真系统是通过采集多个人体的血流速度信息,血管壁信号和血流信号,再通过分析各个信息之间的变化关系,得到的仿真系统。
8.根据权利要求6所述的T1加权图像的生成装置,其特征在于,所述预设仿真系统是根据血流速度信息对:单个心动周期内心率和血流速度的变化以及主动脉弓的移动、回波链长度及其持续时间、心电信号R波之后图像数据采集的延迟时间参数中的至少一个进行调整,得到所述仿真的血管壁信号和血流信号。
9.根据权利要求6所述的T1加权图像的生成装置,其特征在于,所述阀值对比度为所述最高对比度的50%。
10.根据权利要求6所述的T1加权图像的生成装置,其特征在于,所述最高对比度为仿真血管壁信号和血流信号最大差值。
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