CN102871660A

CN102871660A - 一种抑制磁共振成像呼吸运动伪影的方法

Info

Publication number: CN102871660A
Application number: CN2012103849586A
Authority: CN
Inventors: 姜小平; 李建奇; 蒋瑜; 谢海滨; 杨光; 张成秀
Original assignee: KALEFU MAGNETIC RESONANCE TECH Co Ltd SHANGHAI
Current assignee: KALEFU MAGNETIC RESONANCE TECH Co Ltd SHANGHAI
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2012-10-12
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明涉及磁共振成像技术，具体涉及一种抑制磁共振成像呼吸运动伪影的方法，该方法首先在扫描主机中设定被试呼吸时序依次为：被试吸气-被试呼气-屏气，按照设定的所述被试呼吸时序控制所述扫描主机循环输出音频信号“吸气”、“呼气”和“屏气”给磁共振对讲系统，所述磁共振对讲系统根据所述音频信号，在扫描室中对应输出语音信号，从而指导扫描室中的被试按照所述被试呼吸时序呼吸，并在被试短屏气期间触发采集磁共振图像数据，从而能保证在扫描过程中被试呼吸幅度和频率的稳定，有效避免磁共振成像中的呼吸运动伪影。

Description

一种抑制磁共振成像呼吸运动伪影的方法

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术，具体涉及一种抑制磁共振成像呼吸运动伪影的方法。

背景技术

磁共振成像(MRI)技术已经成为医学诊断中的重要手段。但由于磁共振技术本身的缺陷，对于呼吸运动部位如胸部、腹部等，采用常规扫描技术得到的图像运动伪影明显，严重影响临床医学诊断。对于高场强磁共振系统，由于其扫描速度比较快，可以使用屏气扫描方法在10秒-20秒左右扫描完整个部位；但是对于低场强磁共振系统，由于硬件配置等的原因，扫描速度远达不到高场强磁共振那么快，无法使用屏气扫描方法。

为了提高在低场强磁共振系统上扫描腹部、肝脏等呼吸运动部位的图像质量，现在比较通用的方法是使用呼吸触发或呼吸补偿法。此方法需要额外的呼吸监控装置：通过一个压力传感器探测被试的呼吸波形，在被试呼吸进入到呼气相的时候呼吸监控装置发出触发信号给磁共振设备从而触发磁共振设备采集数据，磁共振设备采集数据完成后等待呼吸监控装置的下一个触发信号。通过此方法可以保证每次磁共振相位编码采集时被试都处于相同的呼吸时相，从而减小运动伪影提高图像质量。

虽然此技术对提高图像质量有很大作用，但仍然存在一些缺点：

此方法只能保证每次相位编码采集时被试处于相同的呼吸时相，但采集时被试仍然处于呼吸运动状态，所以并不能完全消除呼吸运动伪影。

此方法需要被试在整个扫描过程中保持呼吸幅度和频率稳定，否则不仅不能够减小运动伪影甚至还会加重运动伪影。但是整个扫描过程长达几分钟，在此过程中被试无任何提示或者指导，呼吸幅度和频率很容易发生变化。

此方法由于只在被试呼吸的呼气相采集数据，大大延长了总的扫描时间。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种抑制磁共振成像呼吸运动伪影的方法，该方法通过语音指导被试有规律的呼吸和短屏气，并在被试短屏气期间触发采集磁共振图像数据，从而有效避免磁共振成像中的呼吸运动伪影。

一种抑制磁共振成像呼吸运动伪影的方法，涉及磁共振系统及其扫描主机，其特征在于：首先在扫描主机中设定被试呼吸时序依次为：被试吸气--被试呼气--屏气，按照设定的所述被试呼吸时序控制所述扫描主机循环输出音频信号“吸气”、“呼气”和“屏气”给磁共振对讲系统，所述磁共振对讲系统根据所述音频信号，在扫描室中对应输出语音信号，从而指导扫描室中的被试按照所述被试呼吸时序呼吸；当输出语音信号“屏气”时，所述扫描主机输出触发信号，所述触发信号被通过连接线传送至所述磁共振系统的触发接口，所述磁共振系统接收到所述触发信号，开始采集磁共振图像数据，当所述采集结束后，所述磁共振系统将处于等待状态，以等待所述触发信号的再次到来；之后再次按照所述输出语音信号“吸气”、“呼气”和“屏气”指导被试呼吸，循环执行上述过程，每当输出语言信号“屏气”时，所述磁共振系统接收到所述触发信号，开始采集磁共振图像数据，如此循环往复，直至所述磁共振图像数据采集完全。

所述吸气持续时间为不超过5秒。

所述呼气持续时间为不超过5秒。

所述屏气持续时间为不超过30秒。

本发明的优点是：提高了呼吸运动部位的磁共振图像质量；通过软件指导被试呼吸和输出触发信号从而不需要额外的呼吸监控硬件装置，其实现方法简洁、易行；和呼吸触发方法相比缩短了磁共振扫描时间；本发明能保证在扫描过程中被试呼吸幅度和频率的稳定，能有效消除磁共振成像中的呼吸运动伪影。

附图说明

附图1为本发明的时序示意图；

附图2为本发明流程图；

附图3为使用本发明得到的腹部磁共振图像。

具体实施方式

现结合以下具体实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明。在本实施例中，将演示本发明配合FSE序列采集腹部磁共振T2加权图像。

如图1-3所示，标号1-11为： “吸气”语音1、“呼气”语音2、“屏气”语音3、吸气持续时间(T_BreathIn)4、呼气持续时间(T_BreathOut)5、屏气持续时间(T_BreathHold)6、触发信号7、脉冲序列简单示意图8、90度射频脉冲RF90 9、180度射频脉冲RF180 10、采样ACQ 11。

在本实施例中，在扫描主机中集成软件，用户通过此软件输入被试呼吸时序：即被试吸气持续时间为(T_BreathIn)--呼气持续时间为(T_BreathOut)--屏气持续时间(为T_BreathHold)。当用户按下开始按钮后，本方案软件按照设定的延时时间控制扫描主机循环输出音频信号“吸气”，“呼气”，“屏气”给磁共振对讲系统，磁共振对讲系统在扫描室中输出语音从而指导扫描室中的被试按照软件界面用户输入的呼吸时序呼吸。

在指导被试呼吸过程中，当输出语音信号“屏气”后，本方案通过扫描主机输出触发信号，此触发信号通过连接线传送至磁共振系统触发接口。磁共振系统接收到此触发信号即开采集磁共振图像数据，在此采集过程中，由于被试处于屏气状态无呼吸运动，不会产生由于运动而引起的图像伪影。当此次采集结束后磁共振系统将处于等待状态等待触发信号的再次到来。此时本方案软件将再次按照延时输出语音信号“吸气”、“呼气”指导被试呼吸，即循环执行上述过程直至磁共振图像数据采集完全。

本实施例中，T_BreathIn = 1.5秒，T_BreathOut=2.0秒，T_BreathHold=3.0秒，上述持续时间选择的依据是：吸气持续时间为被试正常吸气持续时间；呼气持续时间为被试正常呼气持续时间；屏气持续时间为所选扫描序列采集一组磁共振数据所需时间。本实施例中，FSE序列参数为TR=7500毫秒，TE=105毫秒，ETL=7，slice number=8。

当FSE序列的所有回波信号数据采集完成后，通过磁共振技术领域内通用的重建算法就可以重建得到此次扫描的腹部T2加权图像。如图3所示。

由上述可发现，在本方案中，磁共振系统采集图像数据时被试呼吸始终处于屏气状态，而现有技术中呼吸触发方法采集图像数据时被试呼吸仍然处于运动状态。所以本方案和现有技术呼吸触发方法相比能够更大程度消除由于被试呼吸而引起的磁共振运动伪影。

此外，本方案除了需要一导线用于连接扫描主机和磁共振系统触发接口外，无需其他硬件设施，而呼吸触发方法则需要一套额外的呼吸监控装置用于采集被试呼吸波形以及输出触发信号。所以本方案和呼吸触发方法相比，第二个优点是节约成本，实施过程更加简单、便捷。

由于本方案中通过磁共振系统在被试屏气阶段采集数据，从而获得比呼吸触发方法更长的采样时间窗，所以本方案第三优点是在时间效率上要优于呼吸触发方法，缩短磁共振扫描时间。

本发明的主要技术特点是：

通过PC主机输出音频信号指导控制被试呼吸幅度和频率；

通过PC主机在被试特定呼吸时相输出触发信号触发磁共振设备采集图像数据。

本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离本发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中。

Claims

1.一种抑制磁共振成像呼吸运动伪影的方法，涉及磁共振系统及其扫描主机，其特征在于：首先在扫描主机中设定被试呼吸时序依次为：被试吸气持续时间--被试呼气持续时间--屏气持续时间，按照设定的所述被试呼吸时序控制所述扫描主机循环输出音频信号“吸气”、“呼气”和“屏气”给磁共振对讲系统，所述磁共振对讲系统根据所述音频信号，在扫描室中对应输出语音信号，从而指导扫描室中的被试按照所述被试呼吸时序呼吸；当输出语音信号“屏气”时，所述扫描主机输出触发信号，所述触发信号被通过连接线传送至所述磁共振系统的触发接口，所述磁共振系统接收到所述触发信号，开始采集磁共振图像数据，当所述采集结束后，所述磁共振系统将处于等待状态，以等待所述触发信号的再次到来；之后再次按照所述输出语音信号“吸气”、“呼气”和“屏气”指导被试呼吸，循环执行上述过程，每当输出语言信号“屏气”时，所述磁共振系统接收到所述触发信号，开始采集磁共振图像数据，如此循环往复，直至所述磁共振图像数据采集完全。

2.根据权利要求1所述的一种抑制磁共振成像呼吸运动伪影的方法，其特征在于，所述吸气持续时间为不超过5秒。

3.根据权利要求1所述的一种抑制磁共振成像呼吸运动伪影的方法，其特征在于，所述呼气持续时间为不超过5秒。

4.根据权利要求1所述的一种抑制磁共振成像呼吸运动伪影的方法，其特征在于，所述屏气持续时间为不超过30秒。