CN106539584A - 磁共振成像方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种磁共振成像方法,包括:利用呼吸导航序列监测受试者的呼吸运动,利用心电导航序列监测受试者的心脏运动,判断生理状态是否满足预定的扫描条件;所述扫描条件为呼吸运动进入呼气末期且心脏运动进入舒张期;如果满足扫描条件,则在待成像区域激发成像序列并采集磁共振成像数据;如果不满足扫描条件,则继续监测受试者的生理状态,直至所述生理状态满足扫描条件;在成像数据采集完成后重建得到磁共振图像。本发明通过呼吸导航序列和心电导航序列交替监测人体生理状态,在呼气末期和心脏舒张期的公共区间采集磁共振信号,可有效避免呼吸运动和心脏运动伪影。此外,本发明还提供磁共振成像系统。
Description
【技术领域】
本发明涉及磁共振成像领域,尤其涉及一种磁共振成像方法及系统。
【背景技术】
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是医学成像的一种,其主要利用磁共振现象从人体获得电磁信号,并重建出人体信息。由于MRI对人体没有电离辐射损伤、软组织结构清晰、影像信息丰富等优点,目前已应用于全身各系统的成像诊断,特别是颅脑、心脏大血管、关节骨骼等,成像效果优于其他诊断方法。另外,MRI对心血管疾病不但可以观察各腔室、大血管及瓣膜的解剖变化,而且可以作心室分析,进行定性及半定量的诊断,可作多个切面图,空间分辨率高,显示心脏及病变全貌。
在胸腹部MRI检查时,人体的一些生理运动,如呼吸和心脏搏动可造成严重的运动伪影,影响图像的质量。为了减少运动伪影,保证成像质量,常常需要采用心电门控技术、呼吸门控技术等对这些周期性生理运动进行技术处理。心电门控技术是利用心电图(ECG)或心向量图(VCE)的信号作为心脏周期运动的依据,从而保证采集过程与心脏搏动周期的同步性。其中,用于MRI心电门控的ECG一般从3-4个探查电极获得,探查电极一般贴敷于前胸壁。安放心电门控时,需保证导联线走向与主磁场方向一致,且需让患者平静呼吸,以避免呼吸运动对心电及图像质量的影响。当患者心律不齐,可能导致R-R间期长短不一,在成像过程中可能导致层面激发紊乱,使心电门控失效。呼吸门控技术是利用探测到的呼吸波来减少呼吸运动伪影的技术,其主要包括呼吸补偿(Respiratory Compensation,RC)和呼吸触发技术(Respiratory Triggering,RT),采用RC技术需要患者的呼吸频率和幅度保持相对的稳定,否则将严重影响抑制伪影的效果;和RC技术一样,RT技术同样要求患者的呼吸频率和幅度保持相对稳定。导航(导航回波)技术是通过采集回波信号来动态检测脏器界面的运动轨迹,从而消除和纠正运动伪影或图像变形,目前在临床上导航回波技术主要利用心电触发控制心脏运动对图像的影响和利用导航回波技术控制呼吸运动对图像的影响。在进行血管扫描时,往往需要估计从心脏到目标血管的血流延时。然而,对于心脏不规律的受检者,该延时的估计往往存在误差,从而导致伪影的抑制效果不佳,最终影响成像效果。另外,额外的导航触发装置在一定程度上增加了系统和操作的复杂性。鉴于此,有必要提出一种操作简单、可有效抑制运动伪影的磁共振成像技术方案。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单、可有效抑制运动伪影的磁共振成像技术方案。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种磁共振成像方法,包含如下步骤:
利用呼吸导航序列监测受试者的呼吸运动,利用心电导航序列监测受试者的心脏运动,判断受试者生理状态是否满足预定的扫描条件;
所述扫描条件为呼吸运动进入呼气末期且心脏运动进入舒张期;
如果不满足扫描条件,则继续监测受试者的生理状态,直至所述生理状态满足扫描条件;
如果满足扫描条件,则在待成像区域激发成像序列并采集磁共振成像数据;
在成像数据采集完成后重建得到磁共振图像。
进一步地,利用呼吸导航序列监测受试者的呼吸运动,利用心电导航序列监测受试者的心脏运动,判断受试者生理状态是否满足预定的扫描条件的具体步骤为:
a)利用呼吸导航序列检测肝脏区域采集呼吸导航回波信号,并根据呼吸导航回波信号获取呼吸运动曲线;
b)根据呼吸运动曲线判断呼吸运动是否进入呼气末期,如果所述呼吸运动进入呼气末期,则执行步骤c);否则,则返回执行步骤a);
c)利用心电导航序列检测血管区域,采集血管搏动导航回波信号,并根据血管搏动导航回波信号得到心脏运动曲线;
d)根据心脏运动曲线判断心脏运动状态是否进入舒张期;
如果判定心脏运动状态没有进入舒张期,则返回执行步骤c);
如果判定心脏运动状态进入舒张期,则进一步判定所述呼吸运动是否仍处于呼气末期,如果是,则判定受试者生理状态满足预定的扫描条件;否则,则返回执行步骤a)。
进一步地,所述呼吸导航序列与所述心电导航序列都采用速度编码梯度进行速度编码。
进一步地,所述呼吸导航序列和所述心电导航序列的速度编码大小不同。
进一步地,根据呼吸运动曲线判断所述呼吸运动是否进入呼气末期,具体为:
学习受试者的呼吸运动模式,获得受试者呼吸运动进入呼气末期的特征;
根据所述呼气末期的特征以及呼吸运动曲线判断所述呼吸运动是否进入呼气末期。
进一步地,所述呼气末期的特征包括呼气末期的时间间隔、呼吸运动的幅度和呼吸运动曲线的斜率。
进一步地,根据心脏运动曲线判断所述心脏运动是否进入舒张期,具体为:
学习受试者的血管搏动模式,获得受试者血管搏动进入舒张期的特征;
根据所述舒张期的特征以及心脏运动曲线判断所述心脏运动是否进入舒张期。
进一步地,所述舒张期的特征包括血管舒张期的时间间隔、血管舒张期的压力大小和血管搏动曲线的斜率。
本发明还提供一种磁共振成像系统,包括:
导航模块,用于利用导航序列同时监测受试者的呼吸运动和心脏运动,判断受试者生理状态是否满足预定的扫描条件;
所述导航模块利用速度编码梯度对所述呼吸运动和所述心脏运动进行速度编码;
所述扫描条件为呼吸运动进入呼气末期且心脏运动进入舒张期;
扫描模块,用于在满足扫描条件时,在目标区域激发成像序列,采集磁共振成像数据;
重建模块,用于根据磁共振成像数据重建得到磁共振图像。
进一步地,所述导航模块包括呼吸监测单元和血管监测单元,所述呼吸监测单元用于监测呼吸运动状态,所述血管监测单元用于监测心脏运动状态。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:利用心脏运动速度快而呼吸运动速度慢的生理特点,在速度编码过程中,选择不同的速度编码梯度分别得到对呼吸运动和对心脏运动敏感的导航序列,两导航序列仅是速度编码不同而编码原理相同,从而避免了不同序列切换时出现的序列稳态问题;根据呼吸周期长而心脏搏动周期短的特点,在呼吸运动呼气末期且心脏运动舒张期采集磁共振成像信号,可以同时减小呼吸运动和心脏运动对磁共振成像所产生的运动伪影;利用呼吸导航序列和心电导航序列交替监测人体生理运动,可适用于心脏运动不规律的受检者,保证其成像信号采集阶段为最佳时刻。
【附图说明】
图1为本发明磁共振成像方法的流程图;
图2为导航序列速度编码与相位关系图;
图3为导航序列编码后的复数差运算示意图;
图4为导航序列速度编码与信号关系图;
图5为本发明磁共振成像方法中导航信号采集时序图;
图6a为一实施例中监测呼吸运动和心脏运动的示意图;
图6b为图6a产生的回波信号经复数差处理后在RO方向的大小;
图7为呼吸导航序列和心电导航序列交替扫描流程图;
图8为本发明磁共振成像方法的导航触发机制示意图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
心房和心室每收缩一次称为一个心动周期,在心脏节律性活动过程中,它的兴奋状态也发送周期性变化,利用心电图可以显示心脏运动各时刻变化在体外的表现。心室在收缩时运动剧烈且动作迅速,而心脏在舒张期动作缓慢且持续时间长(心脏舒张期约占整个心动周期的5/8),在收缩末期(舒张期)开始采集磁共振成像信号是适宜的。心脏门控(cadiac gating)成像是一种将成型序列与生理触发信号相结合进行磁共振扫描额技术。根据所用生理信号的形态可以将心脏门控分为心电门控(ECG gating)和周围脉冲门控如脉搏门控(plusewave gating)两大类。其中心电门控技术(ECG)在实际使用过程汇总一般从3-4个探查电极(导联)获得,使用时探查电极一般贴敷于受试者前胸壁(探查电极和参考电极均置于前胸左锁骨中线上,且使电极引线尽可能平行于磁体z轴)。安放心电门控时需注意以下几点:首先对探查电极处的皮肤进行清洁处理,导联线走向与主磁场方向保持一致,避免弯曲、移动;需患者平静呼吸,以尽量减少呼吸运动对心电及图像质量的影响;心电导联不可与检测线圈接触,以免射频场的畸变或导线的发热;避免将心电电极置于成像区域内(不含金属材料的电极除外),否则容易引起电极相关伪影。在成像过程中,ECG信号非常容易受到静磁场、梯度磁场和射频磁场的影响,序列执行的速度越快,这三种场的干扰就越大。另外,如果射频信号被耦合至ECG系统,还有可能因导线或者电极的温度升高而灼伤皮肤,ECG的应用存在一定的隐患。除了上述诸多限制因素外,对于心律不齐的患者,可能会导致R-R间期长短不一,从而在成像过程中可能导致层面激发紊乱,从而使心电门控失效。现有外加导航装置的磁共振成像方法不仅增加了系统和操作的复杂度,而且无法有效抑制成像过程中的运动伪影。
本发明提出一种磁共振成像方法,其联合采用心电导航和呼吸导航技术,对于患者心律不齐的情况也能有效抑制伪影。图1为本发明磁共振成像方法流程图其主要步骤如下:
利用呼吸导航序列监测受试者的呼吸运动,利用心电导航序列监测受试者的心脏运动(血管搏动),两导航序列交替监测人体生理运动周期,判断受试者生理状态是否满足预定的扫描条件,扫描条件具体指的是呼吸运动进入呼气末期且心脏运动进入舒张期(实际操作过程中检测的为心脏附近的血管搏动)。人体呼吸运动的整个周期有三部分组成:吸气、呼气和屏息,在呼气末期通常会有一段时间的屏息时间,呼吸运动的周期一般在3s左右。心脏运动的周期一般在1s以内,在动脉血管中,越是近心端速度越快,其最快速度可以达到150cm/s左右。从上述分析可知,呼吸运动周期较长而心脏运动周期较短,因此在呼吸运动和心脏运动的共同时间周期内,存在呼吸运动处于呼气末期且心脏运动处于舒张期的共同时间段。在本发明中,经过一定角度射频脉冲激发后,纵向磁化矢量被打到横向,利用速度(流动)编码梯度将横向磁化矢量的速度编码到磁共振信号的相位信息中。其中相位信息的表示为:
其中,γ表示磁旋比,G表示梯度,x表示位置,M1表示射频中心到回波中心时间内梯度的一阶矩,υ表示运动速度,φ表示相位,且由上述关系可知当M1=0时,则φ=0,此时图像的相位与速度无关;如图2所示,当M1≠0时,相位与速度成正比,并令φ=π时的速度大小为VENC,此时的速度大小(VENC)和相位(相位为π,在[-π,π]之间变化)都达到最大。而另一方面,当VENC固定,同时M1也为定值时,当M1设置的较小时,计算得到的VENC较大,需要运动速度大时才会出现较大的相位,而当M1设置的较大时,计算得到的VENC较小,运动速度小时即可出现较大的相位,即VENC选择的越大则对高流速越敏感,VENC选择的越小对低流速越敏感。根据上述原理,同时考虑到心脏运动速度快,而呼吸运动速度慢的特点,在本实施例中,利用速度编码梯度对血管搏动进行编码形成心电导航序列,呼吸导航序列和心电导航序列的速度编码原理相同,仅是速度编码大小不同,其中对呼吸运动选择的VENC小于对心脏运动选择的VENC,而根据上述速度编码原理形成的呼吸导航序列和心电导航序列相同,从而不会存在两种序列切换时出现的序列稳态问题。
导航序列扫描横断位,速度编码放在选层方向上,读出方向是左右方向,而相位编码方向是前后,导航序列采集时并不存在相位编码梯度,即:序列可以区分左右方向上的信号分布,而无法区分前后方向上的信号分布。采用速度编码将物质的运动编码到图像的相位中,速度编码大小的选择与得到的相位大小有关,在后处理过程中,使用复数差的方法进行重建,则速度编码大小的选择与得到的信号大小相关。如图3所示导航序列需要进行两次编码:
第一次编码设置M1=0,得到图像上相位与速度无关的信号分布,此时回波信号为横向磁化矢量
第二次编码设置M1≠0,得到图像上相位与速度相关的信号分布;此时回波信号为横向磁化矢量(运动速度为υ),被编码的相位为φ(υ)=γM1υ。复数差CD(complex difference)为两横向磁化矢量的差值,即其中CD既包含了横向磁化矢量的大小,又包含了运动速度的大小。如图4所示,导航序列速度编码的大小与信号强度(横向磁化矢量)在对应速度范围内变换趋势相同(与图2中速度编码与相位的关系相对应),在VENC处的相位和信号强度同时达到最大。
需要指出的是,在导航序列编码过程中,第一次编码M1=0可以在导航开始时一次采集并重复使用,进一步提高导航序列采集的效率;也可以同第二次编码交替进行。根据上述过程,对各个时刻导航序列采集的回波信号作复数差运算,即可将导航信号转换为呼吸或心脏的运动曲线。
利用上述心电导航序列或者呼吸导航序列扫描横断位,在选层方向上分别施加对呼吸运动和血管搏动各自敏感的速度编码,交替扫描,从而实现对呼吸及血管搏动的同时监控。如图5所示为本发明磁共振成像方法中导航信号采集时序图,在导航序列中,首先施加一个5°-15°的射频激励脉冲(本实施例中优选为10°),并在施加该小角度的射频激励脉冲的同时施加层面选择梯度(Gz),随后施加频率编码梯度(Gx)以及在速度编码梯度编码作用下形成呼吸导航序列和心电导航序列。利用呼吸导航序列监测受试者的呼吸运动,从而得到受试者呼吸运动状态;利用心电导航序列监测受试者的血管搏动,得到心脏运动状态。需要说明的是,本发明设计的导航激发角度较小,对成像区域的影响也较小,利于减小伪影的产生。
如图6a所示,本实施例中采用射频脉冲和层面选择梯度脉冲在肝脏区域形成检测区域A,用于监测呼吸运动,利用同样方法在血管区域形成检测区域B,用于监测心脏运动,检测的肝脏区域和血管区域进行交互确定。需要说明的是,本实施例中检测的血管为腹主动脉及下腔静脉,在两检测区域A和B可预先设置可接受的窗口宽度,当肝脏或血管运动到可接受窗口宽度范围内时,即可认为受试者的呼吸运动进入呼气末期或者心脏运动进入舒张期。图6b为导航序列在图6a所示区域产生的回波信号经复数差处理后在RO(读出编码)方向的大小,其中①为呼吸导航序列,②为心脏导航序列。两导航序列在检测区域A和B检测区域都会产生信号,采用呼吸导航序列的肝脏区域经过复数差处理后的信号(虚线区域)明显大于血管区域经过复数差处理后的信号(非虚线区域),采用心电导航序列的血管区域经过复数差运算处理后的信号(虚线区域)明显大于肝脏区域经过复数差处理后的信号(非虚线区域)。因此,呼吸导航序列对呼吸运动导致的肝脏检测区域A的运动更敏感,而心电导航序列对心脏运动导致的血管检测区域B的血管搏动更敏感。通过上述两种导航序列交替扫描,可得到呼吸运动曲线和心脏运动曲线,根据两曲线判断受试者的生理状态是否满足预定的扫描条件(受试者的呼吸运动进入呼气末期且心脏运动进入舒张期),如图7所示具体方法如下:a)利用呼吸导航序列检测肝脏区域采集呼吸导航回波,并根据呼吸导航回波信号获取呼吸运动曲线。
b)根据呼吸运动曲线判断呼吸运动是否进入呼气末期,如果所述呼吸运动进入呼气末期,则执行步骤c);否则,则说明呼吸运动处于吸气期或呼气未结束,返回执行步骤a)。本实施例中,在对受检者检测前还包括在受检者呼吸稳定阶段学习受试者的呼吸运动模式,当受检者的呼吸运动的幅度在预设的可接受窗口范围内时,获得受试者呼吸运动进入呼气末期的特征,具体包括呼气末期时刻的时间间隔、呼吸运动的幅度和呼吸运动曲线的斜率。
c)通常情况下,人体呼吸运动的周期远大于心脏运动的周期。因此在人体呼吸运动进入呼气末期时,心脏运动可能处于收缩期,也可能处于舒张期。在判定受试者的呼吸运动进入呼气末期时,利用心电导航序列检测血管区域,采集血管搏动导航回波,并根据血管搏动导航回波信号得到血管搏动曲线。
d)根据血管搏动曲线判断心脏运动状态是否进入舒张期。需要说明的是,在对受检者检测前同样包括在受检者心脏跳动稳定阶段学习受试者的血管搏动模式,当受检者血管搏动的幅度在预设的可接受窗口范围内时,获得受试者血管搏动进入舒张期的特征,舒张期的特征包括血管舒张期时刻的时间间隔、血管舒张期的压力大小和血管搏动曲线的斜率、血流速度。在上述判定过程中存在多种情况,如果判定心脏运动状态没有进入舒张期,则说明心脏运动仍然处于收缩期,返回执行步骤c)。
如果判定心脏运动状态进入舒张期,则需进一步判定所述呼吸运动是否还处于呼气末期,如果是,则判定受试者生理状态满足预定的扫描条件;否则,则呼吸运动已经不处于呼气末期,此时不适合磁共振成像则重新返回执行步骤a)。
本实施例采用上述两导航信号分别监测受试者的呼吸运动和血管搏动,判断受试者生理状态是否满足预定的扫描条件。需要说明的是,预定的扫描条件为受试者呼吸运动处于呼气末期(此后进入屏息阶段),而且受试者的血管搏动进入舒张期,此时血管搏动和呼吸运动对磁共振成像的影响最小,由运动造成的伪影影响最小,为最佳扫描期。
当通过上述方法判定受试者生理状态满足扫描条件,说明受试者的呼吸运动进入呼气末期且血管搏动处于舒张期,此时为最佳扫描条件则在待成像区域激发成像(扫描)序列,采集磁共振成像数据;如果不满足扫描条件,则继续监测受试者的呼吸运动和血管搏动,直至监测到人体生理状态满足扫描条件。在上述满足扫描条件的时间段内,采集的成像数据可能仅是整个成像数据的一部分,因此,在一次满足扫描条件时间段内采集完成像数据后,还需要进一步判定整个成像序列是否完全被激发,如果除了在满足扫描条件的时间段内激发的成像序列还有未被激发成像序列,则继续按照上述导航方法,继续获取满足扫描条件的时间段并激发剩余部分序列,直至整个成像序列激发完整,获取全部成像数据。最后,在全部成像数据采集完成后,进行傅里叶变换重建得到磁共振图像。
需要说明的是,本发明采用呼吸导航序列以及心电导航序列交替扫描准确获取人体生理状态的方法还可应用于黑血磁共振成像技术(黑血MRA)-一种通过抑制血管内流动血液的信号获取血液周边静态组织信息的技术。其决定成像质量的关键在于如何有效抑制流动血液的信号、准确识别血管腔-壁交界,评估动脉粥样硬化斑块的形态和成分。然而血流速度的不确定性制约了黑血成像技术血流抑制的效率。在另一实施例中,通过两种导航序列交替采样的方法可以有效抑制特定速度范围的血流磁共振信号,提高黑血成像的质量,此时预定的扫描条件与前一实施例不同,即本发明中所讲的扫描条件根据具体情况而定。其具体步骤为:
利用呼吸导航序列监测受试者的呼吸运动,利用心电导航序列监测受试者的心脏运动(血管搏动),两导航序列交替监测人体生理运动周期,判断受试者生理状态是否满足预定的扫描条件,扫描条件具体指的是呼吸运动进入呼气末期且血管搏动进入收缩期。血管收缩期的血流速度快,其相比于周围静态组织信号成像对比度更高。与前一实施例相同,本实施例的呼吸导航序列和心电导航序列都是由速度编码梯度对运动速度编码产生,两者速度编码大小不同,对呼吸运动选择的VENC小于对心脏运动选择的VENC。通过上述两种导航序列交替扫描判断受试者的生理状态是否满足预定的扫描条件(受试者的呼吸运动进入呼气末期且心脏运动进入收缩期),具体方法如下:
I)利用呼吸导航序列检测肝脏区域采集呼吸导航回波,并根据呼吸导航回波信号获取呼吸运动曲线。
II)根据呼吸运动曲线判断呼吸运动是否进入呼气末期,如果所述呼吸运动进入呼气末期,则执行步骤III);否则,则说明呼吸运动处于吸气期或呼气未结束,返回执行步骤I)。需要说明的是,在本实施例中,在对受检者检测前同样包括在受检者呼吸稳定阶段学习受试者的呼吸运动模式,当受检者的呼吸运动的幅度在预设的可接受窗口范围内时,获得受试者呼吸运动进入呼气末期的特征,具体包括呼气末期的时间间隔、呼吸运动的幅度和呼吸运动曲线的斜率。
III)在人体呼吸运动进入呼气末期时,心脏运动可能处于收缩期,也可能处于舒张期。在判定受试者的呼吸运动进入呼气末期时,利用心电导航序列检测血管区域,采集血管搏动导航回波,并根据血管搏动导航回波信号得到血管搏动曲线。
IV)根据血管搏动曲线判断心脏运动状态是否进入收缩期期。需要说明的是,在对受检者检测前与前面所述类似,包括在受检者心脏跳动稳定阶段学习受试者的血管搏动模式,当受检者血管搏动的幅度在预设的可接受窗口范围内时,获得受试者血管搏动进入舒张期的特征,舒张期的特征包括血管舒张期的时间间隔、血管舒张期的压力大小和血管搏动曲线的斜率、血流速度。在上述判定过程中存在多种情况:如果心脏运动处于收缩期,则需进一步判定呼吸运动是否还处于呼气末期,如果是此时呼吸运动仍然处于呼吸末期,则判定受试者生理状态满足预定的扫描条件,此时可以激发目标序列进行黑血MRA成像;如果在判定心脏运动处于收缩期,而呼吸运动未处于呼气末期(处于吸气期),则此时需返回步骤I)。
如果判定心脏运动状态进入舒张期此时不适合黑血MRA成像,需继续采用心电导航序列监测心脏运动。
本实施例中,采用速度编码梯度对血流速度和呼吸运动速度进行编码,可精确选择心脏收缩期的高速血流成像信号,有效抑制心脏舒张期的低速血流成像信号,另一方面采用呼吸导航序列监测呼吸运动,有效消除呼吸运动对黑血MRA成像的影响,提高了成像质量。
与上述磁共振成像方法相对应的,本发明还提出一种磁共振成像系统,其包括:导航模块100,用于利用导航序列同时监测受试者的呼吸运动和血管搏动,判断受试者生理状态是否满足预定的扫描条件;监测呼吸运动的导航序列与监测血管搏动的导航序列速度编码不同;其中,扫描条件为呼吸运动进入呼气末期且心脏运动进入舒张期,需要说明的是扫描条件可根据实际需求确定,根据应用的不同也可设置为呼吸运动进入呼气末期且心脏运动进入收缩期;扫描模块200,与导航模块100连接,用于在满足扫描条件时,在目标区域激发成像序列,采集磁共振成像数据;重建模块300,与扫描模块200连接,用于在成像数据采集完成后重建得到磁共振图像。更具体地,导航模块包括呼吸监测单元和血管监测单元,呼吸监测单元用于监测呼吸运动状态,血管监测单元用于监测心脏运动状态。图8为利用上述导航模块采用本发明磁共振成像方法中的导航触发机制示意图,如图所示,通过利用呼吸导航序列检测目标(肝脏)区域,产生呼吸导航回波,并根据呼吸导航回波得到呼吸运动曲线。当检测到呼吸运动进入呼气末期,利用心电导航序列检测另一目标(血管)区域,产生血管搏动导航回波,并根据血管搏动导航回波得到血管搏动曲线(相当于检测心脏运动)。当检测到心脏运动进入舒张期时,同时进一步确定呼吸运动仍处于呼气末期,此时为成像数据采集期。在上述过程中,如果受试者生理状态为呼吸运动进入呼气末期而心脏运动处于收缩期时则利用心电导航序列继续检测血管区域;当受试者生理状态为呼吸运动未处于呼气末期而心脏运动处于舒张期时,利用呼吸导航序列检测肝脏区域;直到两种情况下,生理状态满足心脏运动处于舒张期时,同时呼吸运动仍处于呼气末期才进行成像数据采集。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磁共振成像方法,其特征在于,包含如下步骤:
利用呼吸导航序列监测受试者的呼吸运动,利用心电导航序列监测受试者的心脏运动,判断受试者生理状态是否满足预定的扫描条件;
所述扫描条件为呼吸运动进入呼气末期且心脏运动进入舒张期;
如果不满足扫描条件,则继续监测受试者的生理状态,直至所述生理状态满足扫描条件;
如果满足扫描条件,则在待成像区域激发成像序列并采集磁共振成像数据;在成像数据采集完成后重建得到磁共振图像。
2.如权利要求1磁共振成像方法,其特征在于,利用呼吸导航序列监测受试者的呼吸运动,利用心电导航序列监测受试者的心脏运动,判断受试者生理状态是否满足预定的扫描条件的具体步骤为:
a)利用呼吸导航序列检测肝脏区域采集呼吸导航回波信号,并根据呼吸导航回波信号获取呼吸运动曲线;
b)根据呼吸运动曲线判断呼吸运动是否进入呼气末期,如果所述呼吸运动进入呼气末期,则执行步骤c);否则,则返回执行步骤a);
c)利用心电导航序列检测血管区域,采集血管搏动导航回波信号,并根据血管搏动导航回波信号得到心脏运动曲线;
d)根据心脏运动曲线判断心脏运动状态是否进入舒张期;
如果判定心脏运动状态没有进入舒张期,则返回执行步骤c);
如果判定心脏运动状态进入舒张期,则进一步判定所述呼吸运动是否仍处于呼气末期,如果是,则判定受试者生理状态满足预定的扫描条件;否则,则返回执行步骤a)。
3.如权利要求2磁共振成像方法,其特征在于,所述呼吸导航序列与所述心电导航序列都采用速度编码梯度进行速度编码。
4.如权利要求3所述磁共振成像方法,其特征在于,所述呼吸导航序列和所述心电导航序列的速度编码大小不同。
5.如权利要求2磁共振成像方法,其特征在于,根据呼吸运动曲线判断所述呼吸运动是否进入呼气末期,具体为:
学习受试者的呼吸运动模式,获得受试者呼吸运动进入呼气末期的特征;
根据所述呼气末期的特征以及呼吸运动曲线判断所述呼吸运动是否进入呼气末期。
6.如权利要求5磁共振成像方法,其特征在于,所述呼气末期的特征包括呼气末期的时间间隔、呼吸运动的幅度和呼吸运动曲线的斜率。
7.如权利要求2磁共振成像方法,其特征在于,根据心脏运动曲线判断所述心脏运动是否进入舒张期,具体为:
学习受试者的血管搏动模式,获得受试者血管搏动进入舒张期的特征;
根据所述舒张期的特征以及心脏运动曲线判断所述心脏运动是否进入舒张期。
8.如权利要求7磁共振成像方法,其特征在于,所述舒张期的特征包括血管舒张期的时间间隔、血管舒张期的压力大小和血管搏动曲线的斜率。
9.一种磁共振成像系统,其特征在于,包括:
导航模块,用于利用导航序列同时监测受试者的呼吸运动和心脏运动,判断受试者生理状态是否满足预定的扫描条件;
所述导航模块利用速度编码梯度对所述呼吸运动和所述心脏运动进行速度编码;
所述扫描条件为呼吸运动进入呼气末期且心脏运动进入舒张期;
扫描模块,用于在满足扫描条件时,在目标区域激发成像序列,采集磁共振成像数据;
重建模块,用于在成像数据采集完成后重建得到磁共振图像。
10.如权利要求9所述磁共振成像系统,其特征在于,所述导航模块包括呼吸监测单元和血管监测单元,所述呼吸监测单元用于监测呼吸运动状态,所述血管监测单元用于监测心脏运动状态。
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