CN106923813A - 一种磁共振心脏血流速度的测量方法及装置 - Google Patents

一种磁共振心脏血流速度的测量方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明适用于医疗信息技术领域，提供了一种磁共振心脏血流速度的测量方法及装置，所述方法包括：在第一个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度；再在层选梯度方向施加一个第一血流补偿梯度；然后施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；最后施加频率编码梯度，在所述第一图像层面进行数据的采集；在第二个重复时间内，与第一个重复时间相同，除了在层选梯度方向施加的第二血流补偿梯度的方向与第一个重复时间施加的第一血流补偿梯度的方向相反；将两个重复时间内得到相位图像相减，得到心脏血流速度图。本发明，可以在每个重复时间采集多条线，缩短了采集整幅图像需要的时间。

Description

一种磁共振心脏血流速度的测量方法及装置
技术领域
本发明属于医疗信息技术领域，尤其涉及一种磁共振心脏血流速度的测量方法及装置。
背景技术
心脏血流速度是心脏疾病诊断的一种重要依据。近几年，随着磁共振成像技术的研究不断深入，利用磁共振成像技术进行血流速度的测量受到越来越多的关注，诸多相关的血流成像技术被相继提出。然而，由这些血流成像技术得到的血流速度明显低于金标准(超声测量的结果)，大大限制了这些血流成像技术在临床上的推广应用。
目前，磁共振心脏血流成像技术主要利用相位对比方法。该方法利用血流和静态组织对外加磁场梯度的不同响应，在连续两个重复时间(Repetitiontime，TR)内，施加不同的血流补偿磁场梯度，对两幅图像的相位图相减即可消除静态组织的相位信息而只保留血流的相位信息，进而可以得到血流速度。
现有相位对比方法中，血流成像技术方案的序列示意图如图1所示，在每个TR内只采集一条线，采集整幅图像需要多个TR才能完成，大大降低了图像的时间分辨率。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种磁共振心脏血流速度的测量方法及装置，以解决现有技术提供的磁共振心脏血流成像技术测量血流速度的方法，在每个TR内只采集一条线，采集整幅图像需要多个TR才能完成，大大降低了图像的时间分辨率的问题。
第一方面，提供一种磁共振心脏血流速度的测量方法，所述方法包括：
在第一个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第一图像层面，并将所述第一图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；
再在层选梯度方向施加一个第一血流补偿梯度；
然后施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；
最后施加频率编码梯度，在所述第一图像层面进行数据的采集；
在第二个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第二图像层面，并将所述第二图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；
再在层选梯度方向施加一个第二血流补偿梯度，所述第二血流补偿梯度的方向与所述第一血流补偿梯度的方向相反；
然后施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；
最后施加频率编码梯度，在所述第二图像层面进行数据的采集；
将第一个重复时间内采集的数据重建为第一相位图像，将第二个重复时间内采集的数据重建为第二相位图像；
用所述第二相位图像减去所述第一相位图像，得到心脏血流速度图；
其中，N大于1。
进一步地，第1个相位编码梯度是一个向下的相位编码梯度。
进一步地，所述N个相位编码梯度间隔相同的步长。
进一步地，N＝9。
第二方面，提供一种磁共振心脏血流速度的测量，所述装置包括：
第一梯度施加模块，用于在第一个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第一图像层面，并将所述第一图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；
第二梯度施加模块，用于在层选梯度方向施加一个第一血流补偿梯度；
第三梯度施加模块，用于施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；
第四梯度施加模块，用于施加频率编码梯度，在所述第一图像层面进行数据的采集；
第五梯度施加模块，用于在第二个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第二图像层面，并将所述第二图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；
第六梯度施加模块，用于在层选梯度方向施加一个第二血流补偿梯度，所述第二血流补偿梯度的方向与所述第一血流补偿梯度的方向相反；
第七梯度施加模块，用于施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；
第八梯度施加模块，用于施加频率编码梯度，在所述第二图像层面进行数据的采集；
数据重建模块，用于将第一个重复时间内采集的数据重建为第一相位图像，将第二个重复时间内采集的数据重建为第二相位图像；
血流速度获取模块，用于用所述第二相位图像减去所述第一相位图像，得到心脏血流速度图；
其中，N大于1。
进一步地，第1个相位编码梯度是一个向下的相位编码梯度。
进一步地，所述N个相位编码梯度间隔相同的步长。
进一步地，N＝9。
在本发明实施例，在每个重复时间内，施加N个相位编码梯度，其中，N大于1，且相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反，可以在每个重复时间采集多条线，缩短了采集整幅图像需要的时间，大幅提高图像采集的时间分辨率，从而可以更精准的测量心脏血流速度。
附图说明
图1是现有相位对比方法中，血流成像技术方案的序列示意图；
图2是本发明磁共振心脏血流速度的测量方法实施例的实现流程图；
图3是本发明磁共振心脏血流速度的测量方法实施例中，血流成像技术方案的序列示意图；
图4是本发明磁共振心脏血流速度的测量装置实施例的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明实施例中，在第一个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第一图像层面，并将所述第一图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；再在层选梯度方向施加一个第一血流补偿梯度；然后施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；最后施加频率编码梯度，在所述第一图像层面进行数据的采集。在第二个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第二图像层面，并将所述第二图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；再在层选梯度方向施加一个第二血流补偿梯度，所述第二血流补偿梯度的方向与所述第一血流补偿梯度的方向相反；然后施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；最后施加频率编码梯度，在所述第二图像层面进行数据的采集；将第一个重复时间内采集的数据重建为第一相位图像，将第二个重复时间内采集的数据重建为第二相位图像；用所述第二相位图像减去所述第一相位图像，得到心脏血流速度图。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述：
实施例一
图2示出了本发明实施例一提供的磁共振心脏血流速度的测量方法的实现流程，详述如下：
在步骤S201中，在第一个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第一图像层面，并将所述第一图像层面的磁化矢量翻转预设的角度。
在本发明实施例中，通过控制射频脉冲和层选梯度来完成图像层面和层厚的选择。
如图3所示，首先在第一个重复时间内，施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第一图像层面，然后将所述第一图像层面的磁化矢量翻转α°。
其中，所述第一图像层面是采用磁共振心脏血流成像技术得到的多个图像层面中的一层。
在步骤S202中，在层选梯度方向施加一个第一血流补偿梯度。
在本发明实施例中，如图3所示，在第一个重复时间内，在层选梯度方向施加一个第一血流补偿梯度。
在步骤S203中，施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反。
在本发明实施例中，N大于1，N个相位编码梯度间隔相同的，第1个相位编码梯度是一个向下的相位编码梯度。
具体的，在第一个重复时间内，首先施加一个向下的相位编码梯度，然后再以相同步长的间隔连续施加N-1个相位编码梯度。其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反。
优选地，可以施加9个相位编码梯度，第1个相位编码梯度的方向向下，第2个相位编码梯度的方向向上，第3个相位编码梯度的方向向下，第4个相位编码梯度的方向向上，以此类推，第9个相位编码梯度的方向向下。
施加9个相位编码梯度后，磁共振心脏血流速度的测量装置可以在第一个TR内采集9条线，相比现有技术的在第一个TR内采集一条线，可以缩短采集整幅图像需要的时间，大幅提高图像采集的时间分辨率，从而更精确的测量心脏血流速度。
在步骤S204中，施加频率编码梯度，在所述第一图像层面进行数据的采集。
在本发明实施例中，在第一个重复时间内，施加频率编码梯度，然后在步骤S201选中的第一图像层面进行数据的采集。
在步骤S205中，在第二个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第二图像层面，并将所述第二图像层面的磁化矢量翻转预设的角度。
在本发明实施例中，如图3所示，在第二个重复时间内，施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第二图像层面后，可以将所述第二图像层面的磁化矢量翻转α°。
其中，所述第二图像层面是采用磁共振心脏血流成像技术得到的多个图像层面中的一层。
在步骤S206中，在层选梯度方向施加一个第二血流补偿梯度，所述第二血流补偿梯度的方向与所述第一血流补偿梯度的方向相反。
在本发明实施例中，如图3所示，在第二个重复时间内，在层选梯度方向施加第二血流补偿梯度，所述第二血流补偿梯度的方向与所述第一血流补偿梯度的方向相反。
在步骤S207中，施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反。
在本发明实施例中，N大于1，N个相位编码梯度间隔相同的，第1个相位编码梯度是一个向下的相位编码梯度。
具体的，在第二个重复时间内，首先施加一个向下的相位编码梯度，然后再以相同步长的间隔连续施加N-1个相位编码梯度。其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反。
在步骤S208中，施加频率编码梯度，在所述第二图像层面进行数据的采集。
在本发明实施例中，在第二个重复时间内，施加频率编码梯度，然后在步骤S206选中的第二图像层面进行数据的采集。
在步骤S209中，将第一个重复时间内采集的数据重建为第一相位图像，将第二个重复时间内采集的数据重建为第二相位图像。
需要说明的是，一般来讲，完成以上两个重复时间后，并不能采集完所有需要的数据，此时，还需要按照上述方法对图3所示的两个重复时间进行数据的采集，直到把所有的数据采集完毕为止。其中，采集的数据包括原始数据和待重建的数据。
在步骤S210中，用所述第二相位图像减去所述第一相位图像，得到心脏血流速度图。
本实施例，在每个重复时间内，施加N个相位编码梯度，其中，N大于1，且相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反，可以在每个重复时间采集多条线，缩短了采集整幅图像需要的时间，大幅提高图像采集的时间分辨率，从而可以更精准的测量心脏血流速度。
应理解，在本发明实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘或光盘等。
实施例二
图4示出了本发明实施例二提供的磁共振心脏血流速度的测量装置的具体结构框图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。该磁共振心脏血流速度的测量装置4包括：第一梯度施加模块41、第二梯度施加模块42、第三梯度施加模块43、第四梯度施加模块44、第五梯度施加模块45、第六梯度施加模块46、第七梯度施加模块47、第八梯度施加模块48、数据重建模块49和血流速度获取模块410。
其中，第一梯度施加模块41，用于在第一个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第一图像层面，并将所述第一图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；
第二梯度施加模块42，用于在层选梯度方向施加一个第一血流补偿梯度；
第三梯度施加模块43，用于施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；
第四梯度施加模块44，用于施加频率编码梯度，在所述第一图像层面进行数据的采集；
第五梯度施加模块45，用于在第二个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第二图像层面，并将所述第二图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；
第六梯度施加模块46，用于在层选梯度方向施加一个第二血流补偿梯度，所述第二血流补偿梯度的方向与所述第一血流补偿梯度的方向相反；
第七梯度施加模块47，用于施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；
第八梯度施加模块48，用于施加频率编码梯度，在所述第二图像层面进行数据的采集；
数据重建模块49，用于将第一个重复时间内采集的数据重建为第一相位图像，将第二个重复时间内采集的数据重建为第二相位图像；
血流速度获取模块410，用于用所述第二相位图像减去所述第一相位图像，得到心脏血流速度图；
其中，N大于1。
进一步地，第1个相位编码梯度是一个向下的相位编码梯度。
进一步地，所述N个相位编码梯度间隔相同的步长。
进一步地，N＝9。
本发明实施例提供的磁共振心脏血流速度的测量装置可以应用在前述对应的方法实施例一中，详情参见上述实施例一的描述，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种磁共振心脏血流速度的测量方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第一图像层面，并将所述第一图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；
再在层选梯度方向施加一个第一血流补偿梯度；
然后施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；
最后施加频率编码梯度，在所述第一图像层面进行数据的采集；
在第二个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第二图像层面，并将所述第二图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；
再在层选梯度方向施加一个第二血流补偿梯度，所述第二血流补偿梯度的方向与所述第一血流补偿梯度的方向相反；
然后施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；
最后施加频率编码梯度，在所述第二图像层面进行数据的采集；
将第一个重复时间内采集的数据重建为第一相位图像，将第二个重复时间内采集的数据重建为第二相位图像；
用所述第二相位图像减去所述第一相位图像，得到心脏血流速度图；
其中，N大于1。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第1个相位编码梯度是一个向下的相位编码梯度。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N个相位编码梯度间隔相同的步长。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，N＝9。
5.一种磁共振心脏血流速度的测量，其特征在于，所述装置包括：
第一梯度施加模块，用于在第一个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第一图像层面，并将所述第一图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；
第二梯度施加模块，用于在层选梯度方向施加一个第一血流补偿梯度；
第三梯度施加模块，用于施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；
第四梯度施加模块，用于施加频率编码梯度，在所述第一图像层面进行数据的采集；
第五梯度施加模块，用于在第二个重复时间内，先施加一个射频脉冲和一个层选梯度，选中所要采集的第二图像层面，并将所述第二图像层面的磁化矢量翻转预设的角度；
第六梯度施加模块，用于在层选梯度方向施加一个第二血流补偿梯度，所述第二血流补偿梯度的方向与所述第一血流补偿梯度的方向相反；
第七梯度施加模块，用于施加N个相位编码梯度，其中，相邻两个相位编码梯度的幅度和间期相同，而方向相反；
第八梯度施加模块，用于施加频率编码梯度，在所述第二图像层面进行数据的采集；
数据重建模块，用于将第一个重复时间内采集的数据重建为第一相位图像，将第二个重复时间内采集的数据重建为第二相位图像；
血流速度获取模块，用于用所述第二相位图像减去所述第一相位图像，得到心脏血流速度图；
其中，N大于1。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，第1个相位编码梯度是一个向下的相位编码梯度。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述N个相位编码梯度间隔相同的步长。
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，N＝9。
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