CN111938645A - 一种心脏mri检查技术的运用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种心脏MRI检查技术的运用，心脏磁共振成像技术，包括心电同步技术和呼吸同步技术；心脏磁共振扫描层面的选择，包括横断面成像、冠状面成像、矢状面成像、平行室间隔的左室长轴位、左前斜位、左室短轴位、垂直室间隔的左室长轴位和四腔心；心脏大血管扫描序列，包括磁共振心脏电影成像、螺旋扫描和心脏检查脉冲序列。本发明具有全面提供MR机型西门子Aera1.5T和心脏MR机型GE750w的指导使用流程，简单易懂的优点。
Description
技术领域
本发明涉及心脏MRI检查技术领域，具体为一种心脏MRI检查技术的运用。
背景技术
自20世纪80年代临床应用以来，磁共振成像(MRI)在中枢神经系统、肌骨系统以及腹部盆部等领域得到了飞速发展。国外部分学者于20世纪90年代利用1.5T MR做了一些心脏形态、功能和心肌灌注方面的工作。但是仍然没有满足心脏影像的临床应用需求，MRI由于空间分辨力、扫描速度慢等诸多技术因素的影响，心脏磁共振(CMRI)在临床上的应用时至上世纪末仍然没有取得十分令人满意的进展。近几年来，心脏MRI已成为国际公认的评估心脏结构和功能的“金标准”，其具有大视野、无辐射、任意平面成像优点，集形态、功能、灌注及分子成像为--体的“一站式”成像，在缺血性心脏病、心肌病、瓣膜性心脏病、先天性心脏病及心脏肿瘤的诸多领域的诊断、治疗及随访中发挥着日益重要的指导作用。
心脏MRI除具有与超声心动图和CT等类似的层面成像技术外，良好的组织分辨率能三维立体清晰显示心脏的解剖结构、实时运动，如瓣膜开闭、血液流动、心脏搏动，心肌灌注成像可鉴别梗死与存活心肌，在评估心脏支架植入及搭桥手术指征方面，比冠状动脉CT、心血管介入造影检查更具优势。MRI设备软硬件高新成像技术的产生，如快速黑血及电影白血成像技术:心肌标记技术:快速多层心肌灌注技术:实时导航技术:2D、3D增强及非增强冠状动脉成像技术:冠状动脉粥样斑块、冠状动脉血流量测定技术；各种心功能测量分析及快速在体定域心脏波谱分析:心肌纤维弥散张量成像；分子影像等特殊成像技术。
心脏MRI检查因技术操作的复杂性，仅在国内少数医院日常开展，操作流程不明确，医护人员不能很好的进行使用，导致心脏MRI检查技术得不到实践。
发明内容
本发明的目的在于提供一种心脏MRI检查技术的运用，具备全面提供MR机型西门子Aera1.5T和心脏MR机型GE750w的指导使用流程，简单易懂的优点，解决了国内少数医院日常开展，操作流程不明确，医护人员不能很好的进行使用，导致心脏MRI检查技术得不到实践的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种心脏MRI检查技术的运用，心脏磁共振成像技术，包括心电同步技术和呼吸同步技术；心脏磁共振扫描层面的选择，包括横断面成像、冠状面成像、矢状面成像、平行室间隔的左室长轴位、左前斜位、左室短轴位、垂直室间隔的左室长轴位和四腔心；心脏大血管扫描序列，包括磁共振心脏电影成像、螺旋扫描和心脏检查脉冲序列。
作为本发明的进一步方案，心脏磁共振成像技术:
S1、心电同步技术：
S1.1心电图导联电极的放置：心电极安放的位置对成像质量有直接影响，第一种，心电长轴法：胸骨右缘二肋间，左锁骨中线五肋间和左腋前肋六肋间三个导联与心脏长轴一致；第二种，横排法：三点电极，左胸V5、V6及左后胸部；第三种，竖排法：左锁中线从上至下依次排列；
S1.2、心电触发及门控技术：心电触发技术利用心电图的R波正向触发信号采集，每一次的数据采集与心脏每次搏动周期同步，选择对应的触发延迟时间，获得心动周期不同相位上的图像；门控技术是采用域值法，根据心电图与心动周期的关系设置上下域值，数据采集在域值内，超过域值不采集；
S1.3、脉搏触发技术：脉搏触发与心电触发相似，利用脉搏幅度触发扫描，使心脏运动与数据采集同步，在心电门控使用困难时采用；
S1.4、反向门控技术：将心电门控与脉冲重复时间TR同步控制的扫描技术，当R波触发后，在整个心动周期内，以TR时间连续重复均匀采集图像数据并进行相位编码，使不同时间获得的信号按心动周期分别存放，扫描结束后将不同心动周期的数据分层重建；
S1.5、心电向量门控技术：利用四导联的心电向量采集，从心脏心电向量到E提供多平面分析，能探测到R波，全自动计算准确地触发，消除了单纯ECG多次重复选择触发和错误触发的情况发生；
S2、呼吸同步技术：
S2.1、呼吸门控技术：呼吸波触发技术是利用呼吸波的波峰固定触发扫描，用门控技术将数据采集控制在设置的域值上下限内，达到同步采集，能够与心电门控并用；
S2.2、回顾性呼吸门控技术：与回顾性心电门控技术相似，采用信号平均技术；
S2.3、伪门控技术：在采集的过程中利用周期性呼吸运动使K-空间数据幅度呈现波动，在图像重建时出现伪影，其间隔距离与呼吸运动周期成反比，伪影与中心图像的距离正好超出视野范围，适用于消除心脏运动伪影；
S2.4、导航回波技术：在每一心动周期采集前使用导航回波，使右膈顶运动高度实时显示，根据膈顶位置计算激发溶剂的位置，使每个心动周期所激发的容积相同，消除呼吸和心脏运动伪影，用于心脏3D冠脉成像；
S2.5、屏气扫描技术：在25秒之内抑制呼吸快速扫描。
作为本发明的进一步方案，心脏磁共振扫描层面的选择：
S1、横断面成像：以冠状面定位像设横断面成像层面，与患者正中矢状面垂直，成像范围包括心尖到主动脉弓；
S2、冠状面成像：在横断面定位像上设定冠状面成像层面，与患者胸部前后轴面平行，确定扫描范围；
S3、矢状面成像：在横断面定位像上设定矢状成像层面，与患者胸部前后轴面垂直，成像范围包括左心缘至右心缘；
S4、平行室间隔的左室长轴位：在横断面图像中选室间隔、左右心室最佳层面为背景，扫描定位线平行室间隔，用于显示左房室、二尖瓣及左室流出道；
S5、左前斜位：在显示心室、房室瓣横断面像上扫描定位线沿双侧房室瓣方向与房间隔垂直，用于显示左右心室上、下腔静脉和升、降主动脉；
S6、左室短轴位：以平行室间隔的左室长轴位为定位像，扫描层面垂直于心尖至主动脉瓣连线或平行于二尖瓣，用四腔心位扫描定位线垂直室间隔，显示后侧壁、室间隔、乳突肌，用于心肌血供的评价及心功能分析；
S7、垂直室间隔的左室长轴位：以短轴像为定位像，扫描层面与室间隔垂直或用四腔心位与室间隔平行，用于显示心尖、后侧壁、室间隔及心功能分析；
S8、四腔心：以平行室间隔的左室长轴位为定位像，扫描定位线通过心尖与二尖瓣连线中心，结合电影技术显示房间隔、室间隔缺损、二尖瓣及三尖瓣病变。
作为本发明的进一步方案，心脏大血管扫描序列：
S1、磁共振心脏电影成像：利用磁共振梯度快速成像序列，对心脏快速采集并产生运动过程的同一层面的、不同时相的、静止的图像；全部时相对应的系列静态的心脏图像以连续循环的方式显示即为电影图像；标准梯度回波脉冲序列采集1-4层电影成像需要3-5分钟，是显示心脏和大血管的亮血电影图像；
S2、螺旋扫描：螺旋扫描成像技术是将信号填写在螺旋形K-空间轨迹上，一个连续的螺旋线即可覆盖整个K空间；螺旋线其中心部密度最高，边缘部密度最低，单、多次激发螺旋扫描与单、多次激发EPI相似，只是K-空间轨迹不同；
S3、心脏检查脉冲序列：
S3.1、白血技术：根据血流信号在心脏、血管中的影像特征可分为亮血流和黑血流两种；白血技术是利用时飞效应梯度回波序列进行，重复快速的射频脉冲使静态组织全部饱和，在图中显示暗信号；而流入血管的流动血液是未饱和新鲜质子则呈现出高亮的白色血流信号；
S3.2、黑血技术：将分段采集的白血技术加以改进的序列技术，其主要部分是追加了一个可除去血流信号、但不影响静态组织的翻转脉冲；在序列中，从翻转脉冲到零相位编码采样有一个很长的延迟时间，该期间内原血管内的血液全部流出，取而代之的是新流入的未经激发的血液，其结果使定流速范围内的血流成为黑色。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：利用心脏磁共振成像技术，心脏磁共振扫描层面的选择方法和心脏大血管扫描序列的确定，全面提供MR机型西门子Aera1.5T和心脏MR机型GE750w的指导使用流程，简单易懂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于文中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本发明提供的一种实施例：一种心脏MRI检查技术的运用，心脏磁共振成像技术:
S1、心电同步技术：
S1.1心电图导联电极的放置：心电极安放的位置对成像质量有直接影响，第一种，心电长轴法：胸骨右缘二肋间，左锁骨中线五肋间和左腋前肋六肋间三个导联与心脏长轴一致；第二种，横排法：三点电极，左胸V5、V6及左后胸部；第三种，竖排法：左锁中线从上至下依次排列；心电极放置对ECG曲线的影响因素：胸方位、心脏疾病或损伤、患者年龄及身体大小、肺积液、放置不当和T波被干扰升高而错误触发。
S1.2、心电触发及门控技术：心电触发技术利用心电图的R波正向触发信号采集，每一次的数据采集与心脏每次搏动周期同步，选择对应的触发延迟时间，获得心动周期不同相位上的图像；门控技术是采用域值法，根据心电图与心动周期的关系设置上下域值，数据采集在域值内，超过域值不采集；心动周期中的采集时相：心脏运动幅度最大：心脏收缩期和舒张早期；心脏运动幅度最小：心脏舒张中期。应用心电门控扫描序列，成像参数受心电图，R-R间期控制，数据采集时间应小于心动周期的85％，避免延迟时间与重复时间覆盖下一个R波，而使扫描时间延长，可获得减少心搏伪影的高质量图像和电影。
S1.3、脉搏触发技术：脉搏触发与心电触发相似，利用脉搏幅度触发扫描，使心脏运动与数据采集同步，在心电门控使用困难时采用；
S1.4、反向门控技术：将心电门控与脉冲重复时间TR同步控制的扫描技术，当R波触发后，在整个心动周期内，以TR时间连续重复均匀采集图像数据并进行相位编码，使不同时间获得的信号按心动周期分别存放，扫描结束后将不同心动周期的数据分层重建；优点：心动周期内所有动态过程均能记录，电影显示时无闪烁效应。
S1.5、心电向量门控技术：利用四导联的心电向量采集，从心脏心电向量到E提供多平面分析，能探测到R波，全自动计算准确地触发，消除了单纯ECG多次重复选择触发和错误触发的情况发生；
S2、呼吸同步技术：
S2.1、呼吸门控技术：呼吸波触发技术是利用呼吸波的波峰固定触发扫描，用门控技术将数据采集控制在设置的域值上下限内，达到同步采集，能够与心电门控并用；
S2.2、回顾性呼吸门控技术：与回顾性心电门控技术相似，采用信号平均技术；
S2.3、伪门控技术：在采集的过程中利用周期性呼吸运动使K-空间数据幅度呈现波动，在图像重建时出现伪影，其间隔距离与呼吸运动周期成反比，伪影与中心图像的距离正好超出视野范围，适用于消除心脏运动伪影；
S2.4、导航回波技术：在每一心动周期采集前使用导航回波，使右膈顶运动高度实时显示，根据膈顶位置计算激发溶剂的位置，使每个心动周期所激发的容积相同，消除呼吸和心脏运动伪影，用于心脏3D冠脉成像；
S2.5、屏气扫描技术：在25秒之内抑制呼吸快速扫描。
实施例2
本发明提供的一种实施例：一种心脏MRI检查技术的运用，心脏磁共振扫描层面的选择：
S1、横断面成像：以冠状面定位像设横断面成像层面，与患者正中矢状面垂直，成像范围包括心尖到主动脉弓；
S2、冠状面成像：在横断面定位像上设定冠状面成像层面，与患者胸部前后轴面平行，确定扫描范围；
S3、矢状面成像：在横断面定位像上设定矢状成像层面，与患者胸部前后轴面垂直，成像范围包括左心缘至右心缘；
S4、平行室间隔的左室长轴位：在横断面图像中选室间隔、左右心室最佳层面为背景，扫描定位线平行室间隔，用于显示左房室、二尖瓣及左室流出道；
S5、左前斜位：在显示心室、房室瓣横断面像上扫描定位线沿双侧房室瓣方向与房间隔垂直，用于显示左右心室上、下腔静脉和升、降主动脉；
S6、左室短轴位：以平行室间隔的左室长轴位为定位像，扫描层面垂直于心尖至主动脉瓣连线或平行于二尖瓣，用四腔心位扫描定位线垂直室间隔，显示后侧壁、室间隔、乳突肌，用于心肌血供的评价及心功能分析；
S7、垂直室间隔的左室长轴位：以短轴像为定位像，扫描层面与室间隔垂直或用四腔心位与室间隔平行，用于显示心尖、后侧壁、室间隔及心功能分析；
S8、四腔心：以平行室间隔的左室长轴位为定位像，扫描定位线通过心尖与二尖瓣连线中心，结合电影技术显示房间隔、室间隔缺损、二尖瓣及三尖瓣病变；
人体心脏自然轴位常与人体的冠、矢、轴位不一致，实际操作要结合诊断需要，设定断面应与心脏解剖及显示目的结合。
实施例3
本发明提供的一种实施例：一种心脏MRI检查技术的运用，心脏大血管扫描序列：
S1、磁共振心脏电影成像：利用磁共振梯度快速成像序列，对心脏快速采集并产生运动过程的同一层面的、不同时相的、静止的图像；全部时相对应的系列静态的心脏图像以连续循环的方式显示即为电影图像；标准梯度回波脉冲序列采集1-4层电影成像需要3-5分钟，是显示心脏和大血管的亮血电影图像；其特点是序列在一个心动周期内重复多次以获得不同心脏时相的图像。
S2、螺旋扫描：螺旋扫描成像技术是将信号填写在螺旋形K-空间轨迹上，一个连续的螺旋线即可覆盖整个K空间；螺旋线其中心部密度最高，边缘部密度最低，单、多次激发螺旋扫描与单、多次激发EPI相似，只是K-空间轨迹不同；
S3、心脏检查脉冲序列：白血技术:Cine
FastCard或Fiesta Cine
FastCard with Tagging
黑血技术：ECG Gated SE T1
Double IR&Triple IR
心肌灌注:FGRET
心肌延迟增强:FGRE with IR prepared
冠状动脉:Spiral或3D Fiesta
心脏快速定位:iDrive；
S3.1、白血技术：根据血流信号在心脏、血管中的影像特征可分为亮血流和黑血流两种；白血技术是利用时飞效应梯度回波序列进行，重复快速的射频脉冲使静态组织全部饱和，在图中显示暗信号；而流入血管的流动血液是未饱和新鲜质子则呈现出高亮的白色血流信号；
S3.2、黑血技术：将分段采集的白血技术加以改进的序列技术，其主要部分是追加了一个可除去血流信号、但不影响静态组织的翻转脉冲；在序列中，从翻转脉冲到零相位编码采样有一个很长的延迟时间，该期间内原血管内的血液全部流出，取而代之的是新流入的未经激发的血液，其结果使定流速范围内的血流成为黑色。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (4)
1.一种心脏MRI检查技术的运用，其特征在于：心脏磁共振成像技术，包括心电同步技术和呼吸同步技术；心脏磁共振扫描层面的选择，包括横断面成像、冠状面成像、矢状面成像、平行室间隔的左室长轴位、左前斜位、左室短轴位、垂直室间隔的左室长轴位和四腔心；心脏大血管扫描序列，包括磁共振心脏电影成像、螺旋扫描和心脏检查脉冲序列。
2.根据权利要求1所述的一种心脏MRI检查技术的运用，其特征在于：心脏磁共振成像技术:
S1、心电同步技术：
S1.1心电图导联电极的放置：心电极安放的位置对成像质量有直接影响，第一种，心电长轴法：胸骨右缘二肋间，左锁骨中线五肋间和左腋前肋六肋间三个导联与心脏长轴一致；第二种，横排法：三点电极，左胸V5、V6及左后胸部；第三种，竖排法：左锁中线从上至下依次排列；
S1.2、心电触发及门控技术：心电触发技术利用心电图的R波正向触发信号采集，每一次的数据采集与心脏每次搏动周期同步，选择对应的触发延迟时间，获得心动周期不同相位上的图像；门控技术是采用域值法，根据心电图与心动周期的关系设置上下域值，数据采集在域值内，超过域值不采集；
S1.3、脉搏触发技术：脉搏触发与心电触发相似，利用脉搏幅度触发扫描，使心脏运动与数据采集同步，在心电门控使用困难时采用；
S1.4、反向门控技术：将心电门控与脉冲重复时间TR同步控制的扫描技术，当R波触发后，在整个心动周期内，以TR时间连续重复均匀采集图像数据并进行相位编码，使不同时间获得的信号按心动周期分别存放，扫描结束后将不同心动周期的数据分层重建；
S1.5、心电向量门控技术：利用四导联的心电向量采集，从心脏心电向量到E提供多平面分析，能探测到R波，全自动计算准确地触发，消除了单纯ECG多次重复选择触发和错误触发的情况发生；
S2、呼吸同步技术：
S2.1、呼吸门控技术：呼吸波触发技术是利用呼吸波的波峰固定触发扫描，用门控技术将数据采集控制在设置的域值上下限内，达到同步采集，能够与心电门控并用；
S2.2、回顾性呼吸门控技术：与回顾性心电门控技术相似，采用信号平均技术；
S2.3、伪门控技术：在采集的过程中利用周期性呼吸运动使K-空间数据幅度呈现波动，在图像重建时出现伪影，其间隔距离与呼吸运动周期成反比，伪影与中心图像的距离正好超出视野范围，适用于消除心脏运动伪影；
S2.4、导航回波技术：在每一心动周期采集前使用导航回波，使右膈顶运动高度实时显示，根据膈顶位置计算激发溶剂的位置，使每个心动周期所激发的容积相同，消除呼吸和心脏运动伪影，用于心脏3D冠脉成像；
S2.5、屏气扫描技术：在25秒之内抑制呼吸快速扫描。
3.根据权利要求1所述的一种心脏MRI检查技术的运用，其特征在于：心脏磁共振扫描层面的选择：
S1、横断面成像：以冠状面定位像设横断面成像层面，与患者正中矢状面垂直，成像范围包括心尖到主动脉弓；
S2、冠状面成像：在横断面定位像上设定冠状面成像层面，与患者胸部前后轴面平行，确定扫描范围；
S3、矢状面成像：在横断面定位像上设定矢状成像层面，与患者胸部前后轴面垂直，成像范围包括左心缘至右心缘；
S4、平行室间隔的左室长轴位：在横断面图像中选室间隔、左右心室最佳层面为背景，扫描定位线平行室间隔，用于显示左房室、二尖瓣及左室流出道；
S5、左前斜位：在显示心室、房室瓣横断面像上扫描定位线沿双侧房室瓣方向与房间隔垂直，用于显示左右心室上、下腔静脉和升、降主动脉；
S6、左室短轴位：以平行室间隔的左室长轴位为定位像，扫描层面垂直于心尖至主动脉瓣连线或平行于二尖瓣，用四腔心位扫描定位线垂直室间隔，显示后侧壁、室间隔、乳突肌，用于心肌血供的评价及心功能分析；
S7、垂直室间隔的左室长轴位：以短轴像为定位像，扫描层面与室间隔垂直或用四腔心位与室间隔平行，用于显示心尖、后侧壁、室间隔及心功能分析；
S8、四腔心：以平行室间隔的左室长轴位为定位像，扫描定位线通过心尖与二尖瓣连线中心，结合电影技术显示房间隔、室间隔缺损、二尖瓣及三尖瓣病变。
4.根据权利要求1所述的一种心脏MRI检查技术的运用，其特征在于：心脏大血管扫描序列：
S1、磁共振心脏电影成像：利用磁共振梯度快速成像序列，对心脏快速采集并产生运动过程的同一层面的、不同时相的、静止的图像；全部时相对应的系列静态的心脏图像以连续循环的方式显示即为电影图像；标准梯度回波脉冲序列采集1-4层电影成像需要3-5分钟，是显示心脏和大血管的亮血电影图像；
S2、螺旋扫描：螺旋扫描成像技术是将信号填写在螺旋形K-空间轨迹上，一个连续的螺旋线即可覆盖整个K空间；螺旋线其中心部密度最高，边缘部密度最低，单、多次激发螺旋扫描与单、多次激发EPI相似，只是K-空间轨迹不同；
S3、心脏检查脉冲序列：
S3.1、白血技术：根据血流信号在心脏、血管中的影像特征可分为亮血流和黑血流两种；白血技术是利用时飞效应梯度回波序列进行，重复快速的射频脉冲使静态组织全部饱和，在图中显示暗信号；而流入血管的流动血液是未饱和新鲜质子则呈现出高亮的白色血流信号；
S3.2、黑血技术：将分段采集的白血技术加以改进的序列技术，其主要部分是追加了一个可除去血流信号、但不影响静态组织的翻转脉冲；在序列中，从翻转脉冲到零相位编码采样有一个很长的延迟时间，该期间内原血管内的血液全部流出，取而代之的是新流入的未经激发的血液，其结果使定流速范围内的血流成为黑色。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112561781A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-03-26 | 深圳先进技术研究院 | 一种磁共振血管壁图像分析方法、系统及计算机可读介质 |
| CN115844360A (zh) * | 2022-11-03 | 2023-03-28 | 北京原力辰超导技术有限公司 | 一种开放式磁共振心磁检测设备 |
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