CN112986878A - 冠脉成像方法以及磁共振成像系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种冠脉成像方法以及磁共振成像系统。所述方法包括：向检测对象施加散相梯度，所述散相梯度形成散相梯度磁场以用于抑制血液流动信号；在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，并生成冠脉图像。通过增加散相梯度，抑制掉血液流动信号，再通过抑制掉血液流动的冠脉数据生成冠脉图像，由于抑制了血液流动信号，冠脉图像中冠脉成像为黑色，其余脂肪和心肌成像为白色，提高了冠脉图像中血液与脂肪和心肌的对比度提高了冠脉图像的成像质量，并且不需要再进行脂肪抑制以及T2_Prep，减少了成像所耗费的时间。

Description

冠脉成像方法以及磁共振成像系统

技术领域

本申请涉及医学成像技术领域，特别是涉及一种冠脉成像方法以及磁共振成像系统。

背景技术

磁共振成像(MR)是一种非常强大的成像方法。该技术可以在无损伤，无电离辐射的情况下得到样品/组织内部的高对比度清晰图像,在各个领域，尤其是医学诊断中得到了广泛应用。与其他辅助成像检查手段相比，核磁共振具有成像参数多、扫描速度快、组织分辨率高和图像更清晰等优点。能够发现早期病变，目前已经成为肿瘤、心脏病及脑血管疾病早期筛查的利器。

目前在利用磁共振对冠脉进行成像的过程中，人体呼吸运动、心脏收缩运动以及血液的流动会对得到的冠脉图像造成影响，目前现有技术中的冠脉成像，通过T2_Prepare增加心肌和血液的对比度，冠脉在灰度图像上显示为亮信号，冠脉血管周围脂肪在灰度图像上也显示为亮信号，因此需要对脂肪进行压脂处理，但压脂后的冠脉图像其冠脉和脂肪在灰度图像上的显像并不理想，并且T2_Prepare利用信号的横向衰减过程，增加梯度对比度，其梯度场长，衰减慢。因此，目前现有的冠脉成像技术，成像质量差，并且耗费时间长。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种提高冠脉图像成像质量的冠脉成像方法以及磁共振成像系统。

一种冠脉成像方法，所述方法包括：向检测对象施加散相梯度，所述散相梯度形成散相梯度磁场以用于抑制血液流动信号；在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，并生成冠脉图像。

在其中一个实施例中，所述向检测对象施加散相梯度包括：在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中至少一个梯度方向施加散相梯度。

在其中一个实施例中，所述散相梯度包括：流动敏感散相梯度。

在其中一个实施例中，先后施加90°X、180°Y、90°-X的射频脉冲序列，所述散相梯度对称加载在180°Y脉冲两边。

在其中一个实施例中，施加90°X、180°Y、180°Y、90°-X的射频脉冲序列，所述散相梯度加载在两个180°Y脉冲之间以及对称加载在两个180°Y脉冲两边。

在其中一个实施例中，所述在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，并生成冠脉图像包括：获取呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线；根据所述呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线，在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据；根据所述冠脉数据进行图像重建，得到冠脉图像。

在其中一个实施例中，所述在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据包括：在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内，基于平衡稳态自由进动序列采集冠脉数据。

一种磁共振成像系统，所述磁共振系统包括磁共振扫描仪以及处理设备；所述磁共振扫描仪包括磁体组件、梯度线圈组件、射频发射线圈以及射频接收线圈；所述处理设备分别与所述梯度线圈组件、射频发射线圈以及射频接收线圈连接；所述磁体组件用于产生主磁场；所述处理设备控制所述梯度线圈组件和射频发射线圈执行流动敏感散相序列，所述流动敏感散相序列用于抑制血液流动信号；当呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相时，所述处理设备控制所述梯度线圈组件和射频发射线圈执行成像序列，并控制所述射频接收线圈采集冠脉数据；所述处理设备接收冠脉数据，对冠脉数据进行图像重建得到冠脉图像。

在其中一个实施例中，所述梯度线圈组件包括X梯度线圈、Y梯度线圈以及Z梯度线圈；所述处理设备控制所述X梯度线圈、Y梯度线圈以及Z梯度线圈在在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中至少一个梯度方向施加散相梯度。

在其中一个实施例中，所述成像序列为基于平衡稳态自由进动序列。

上述冠脉成像方法以及磁共振成像系统，向检测对象施加散相梯度，所述散相梯度形成散相梯度磁场以用于抑制血液流动信号，并在增加散相梯度之后，在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，并生成冠脉图像。通过增加散相梯度，抑制掉血液流动信号，再通过抑制掉血液流动的冠脉数据生成冠脉图像，由于抑制了血液流动信号，冠脉图像中冠脉成像为黑色，其余脂肪和心肌成像为白色，提高了冠脉图像中血液与脂肪和心肌的对比度提高了冠脉图像的成像质量，并且不需要再进行脂肪抑制以及T2_Prepare，减少了成像所耗费的时间。

附图说明

图1为现有技术中冠脉成像序列结构示意图；

图2为一个实施例中冠脉成像方法的流程示意图；

图3为一个实施例中射频脉冲序列的示意图；

图4为另一个实施例中射频脉冲序列的示意图；

图5为另一个实施例中冠脉成像序列结构示意图；

图6为一个实施例中冠脉成像方法的流程示意图；

图7为一个实施例中FSD梯度场幅度值的确定方法流程示意图；

图8为一个实施例中冠脉成像装置的结构框图；

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图；

图10为一个实施例中磁共振成像系统结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本申请的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

核磁共振(magnetic resonance，MR)检查，是将人体置于特殊的磁场中，用射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像，这就叫做核磁共振成像。核磁共振检查彻底摆脱了电离辐射对人体的损害，又有参数多，信息量大，可多方位成像，以及对软组织有高分辨力等突出的特点，被广泛用于临床疾病的诊断，对有些病变成为必不可少的检查方法。

扫描序列可包括射频脉冲、梯度场和信号采集时刻等相关各参数的设置及其在时序上的排列。其中，射频脉冲的参数包括频率范围、强度、施加时刻以及持续时间等；梯度场的参数包括梯度场施加方向、梯度场场强、施加时刻、持续时间等。用于空间位置定位的编码梯度有包括层面选择梯度(Gss)、相位编码梯度(Gpe)以及频率编码梯度(Gro)。频率编码梯度也叫做读出梯度。在利用位置编码梯度进行定位时，首先要出现磁共振信号，就需要射频激励脉冲激发体素自旋，此时再激发层面选择梯度，通过层面选择梯度激发特定层面的体素发生共振，从而达到选层的目的。通过改变层面选择梯度的场强，能够达到调整选择的层面。层面选择梯度的场强越强，扫描时就可以采集到越薄的扫描层面，体素就越小，图像越清晰。在通过层面选择梯度完成层面选择之后，激发频率编码梯度。在激发层面选择梯度之后，所选层面的所有体素以相同的频率自旋，此时，激发频率编码梯度，就会使所选层面中的每一体素以不同的频率进行自旋。经过层面选择梯度以及频率编码梯度之后，我们可以确定多个体素构成的线的位置，而为了获取所有单个体素的具体位置，需要再增加相位编码梯度，使以相同频率自旋的每一条体素线上的体素形成相位上的差异。因此，通过层面选择梯度确定相应的体素面；通过频率编码梯度确定相应的体素线；通过相位编码梯度确定相应的体素位置。停止激发位置编码梯度，所有体素恢复至最初同频共振的状态，此时接收到磁共振信号。根据磁共振信号进行图像重建，得到磁共振图像。

现有技术中磁共振成像系统的冠脉成像序列结构，如图1所示，其中，扫描对象的检测区域为心脏冠脉区域，且采用心电图仪器(ECG)获取扫描对象的心脏运动状态，当ECG图的R波到来时触发的冠脉成像序列的扫描。该序列包括：T2预备脉冲(T2 preparation,T2_Prep)模块、导航(Navigator，Nav)模块、压脂(fat suppression，FS)模块以及平衡稳态自由进动序列(Balanced Steady-State Free Precession，BSSFP)模块等。其中，T2_Prep模块是对图像对比度进行处理，增加(突出)血液与心肌之间的对比度，并利用信号的横向衰减过程，增加梯度对比度；Nav模块用于检测患者的呼吸状态，以在扫描对象的呼吸状态平静期执行扫描序列；其中，呼吸状态平静期即为呼吸运动相对平稳的期相；FS模块用于对扫描对象的脂肪信号进行压脂，平衡稳态自由进动序列(Balanced Steady-State FreePrecession，BSSFP)则在扫描对象的呼吸和心跳等生理状态处于平静时，执行冠脉成像。通过上述方法可以得到冠脉的亮血(高信号)。考虑到冠脉周围通常分布有较多的脂肪组织，且脂肪组织在成像图像中通常以高亮信号呈现，如压脂不充分很容易在诊断时将脂肪信号误判为冠脉信号。因此，采用上述冠脉成像序列进行冠脉成像对于FS模块具有极为苛刻的要求。然而，实际成像过程中，受系统硬件、人体身体结构及生理运动等多种因子的影响，很难精确设置压脂脉冲参数以使脂肪信号被完全抑制。

为解决冠脉成像中，未完全抑制的脂肪信号对冠脉影响的问题，在一个实施例中，如图2所示，提供了一种冠脉成像方法，包括以下步骤：

步骤102，向检测对象施加散相梯度，所述散相梯度形成散相梯度磁场以用于抑制血液流动信号。

具体地，在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中至少一个梯度方向施加散相梯度(散相梯度脉冲)，形成散相梯度磁场。FSD散相梯度是MR血管壁成像中用于抑制血流信号的技术，它基于血流敏感梯度，离散流体中运动自旋的相位，使血液流动失去信号。FSD散相梯度对血液流动信号的抑制能力取决于磁场梯度一阶距和血液流动速度，设定合适的磁场梯度一阶距值，就能利用动脉和静脉的血液流动速度差，最大程度抑制动脉血液流动信号的同时，能够更好的保留静脉血液流动信号。使用FSD散相梯度作为准备模块来抑制血液流动信号，具有流动独立性的有点，其在施加方向和强度上都可以进行灵活的配置，使多方向的流动抑制成为可能。FSD模块可以施加在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中的任意一个方向，也可以施加在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中的任意两个方向，也可以施加在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中的三个方向。具体的施加方式根据血液流动信号以及实际使用情况进行设置，本实施例不做具体限定，只需满足能够对血液流动信号进行抑制即可。例如，根据血液流动信号在三个方向上的流动分量进行施加，在哪个方向存在流动分量，就在相应方向上施加散相梯度。

在其中一个实施例中，所述散相梯度包括：流动敏感散相梯度。

在其中一个实施例中，如图3所示，发射线圈先后产生90°X、180°Y、90°-X的射频脉冲，散相梯度对称加载在180°Y脉冲两边。在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中同时施加血流敏感散相梯度。其中，RF为射频场，Gss为与射频脉冲相配合的层面选择梯度，Gpe为与射频脉冲相配合的相位编码梯度，Gro为与射频脉冲相配合的频率编码梯度。根据冠脉血液流动信号，将90°X、180°Y、90°-X的射频脉冲序列，至少施加在一个梯度方向。也即，冠脉血液流动信号若只在一个方向存在血液流动分量，则将该射频脉冲序列施加在相应梯度方向；若在两个方向存在血液流动分量，则将该射频脉冲序列施加在相应两个梯度方向；若在三个方向均存在血液流动分量，则将该射频脉冲序列施加在三个梯度方向。

在其中一个实施例中，如图4所示，发射线圈先后产生90°X、180°Y、180°Y、90°-X的射频脉冲，所述散相梯度加载在两个180°Y脉冲之间以及对称加载在两个180°Y脉冲两边。在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中同时施加血流敏感散相。其中，RF为射频场，Gss为与射频脉冲相配合的层面选择梯度，Gpe为与射频脉冲相配合的相位编码梯度，Gro为与射频脉冲相配合的频率编码梯度。根据冠脉血液流动信号，将90°X、180°Y、180°Y、90°-X的射频脉冲序列，至少施加在一个梯度方向。也即，冠脉血液流动信号若只在一个方向存在血液流动分量，则将该射频脉冲序列施加在相应梯度方向；若在两个方向存在血液流动分量，则将该射频脉冲序列施加在相应两个梯度方向；若在三个方向均存在血液流动分量，则将该射频脉冲序列施加在三个梯度方向。

步骤104，在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，并生成冠脉图像。

具体地，获取呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线，根据呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线，在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，再根据冠脉数据进行图像重建，得到冠脉图像。呼吸运动曲线可以通过摄像机获取患者的在扫描期间的视频数据，患者在呼吸过程中，胸腔以及心脏会有不同程度的运动，对相应视频进行运动识别，即可得到呼吸运动曲线。优选的，通过人工智能技术基于视频数据得到呼吸运动曲线。呼吸运动曲线包括呼气阶段和吸气阶段，在两次呼吸之间，第一次呼气末至下一次吸气前有一段时间呼吸运动处于相对平稳的时期，可在该时期内出发磁共振信号的采集。其中，心脏收缩运动曲线为ECG，也即心电图。根据心电图确定心脏收缩运动处于相对平稳的期相。优选的，将心脏舒张期作为心脏收缩运动相对平稳的期相。在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内，基于平衡稳态自由进动序列(BSSFP)采集冠脉数据。再对冠脉数据进行图像重建，得到冠脉图像。其中BSSFP平衡稳态自由进动序列，是一种快速成像序列，具有高信噪比、扫描时间短、流动补偿及无对比增强的特点。它的信号强度与组织T1/T2的比值有关。一般采用较短的TR(重复时间)、TE(回波时间)值以及较大的偏转角以保证纵向、横向磁化矢量的高稳态。TR(重复时间)值越短，图像的信噪比越好，图像的磁敏感伪影及条纹状伪影越少，图像的采集速度越快。最佳的TE(回波时间)为TR(重复时间)的1/2或略短于TR(重复时间)的1/2。当TE＝1/2TR时，有最大的内部流动补偿，所以液体总是呈现出高信号，而其他组织呈现出较低信号，如此可以获得液体与其周围组织的鲜明对比。

在其中一个实施例中，如图5所示，FSD是流动敏感散相模块，FSD模块是在T2_Prepare的基础上，以心电图的R波为触发点，在脉冲之间加上散相梯度，使得流动的血液信号散相掉，获得黑血信号，而静止组织的信号几乎不受影响。Nav为Navigator模块，用于检测患者的呼吸状态，BSSFP是平衡稳态自由进动序列。在呼吸和心跳在相对平稳的时期，通过BSSFP序列采集磁共振数据，并根据磁共振数据生成冠脉图像。

上述各实施例中记载的冠脉成像方法在实际使用的过程中，如图6所示，其实际的操作步骤如下：

步骤S202，获取扫描对象的心电图(ECG)信号，以确定扫描对象的生理运动处于第一设定状态。

具体地，获取扫描对象的心电图(ECG)信号,以确定所述扫描对象的生理运动处于第一设定状态。在一些实施例中，可在扫描对象身体表面安放4个肢体导联电极和6个胸前导联电极，记录常规12导联心电图。第一设定状态可以是通过心电图信号检测到R波到来时，如心脏的收缩期到来。

步骤S204，向所述扫描对象施加FSD模块，以抑制血流信号。

具体地，向所述扫描对象施加FSD模块，以抑制血流信号。FSD模块用于实现基于血流敏感散相(Flow-Sensitive Dephasing，FSD)原理的技术，不依赖新鲜血液的流入效果和冠状位采集。在一些实施例中，如图3所示，FSD模块包含有流动敏感散相序列，该流动敏感散相序列可包括90°X、180°Y、90°-X的射频脉冲序列、对称加载在180°Y脉冲两边的FSD梯度磁场以及加载在所述射频脉冲序列之后的用于清除残余磁矩的扰相梯度磁场。在一些实施例中，如图4所示，FSD模块所涉及的流动敏感散相序列可包括90°X、180°Y、180°Y、90°-X的射频脉冲序列、对称加载在两个180°Y脉冲两边的FSD梯度磁场以及两个180°Y脉冲之间的FSD梯度磁场，同时还包括加载在所述射频脉冲序列之后的用于清除残余磁矩的扰相(spoiler)梯度磁场。可选地，FSD梯度磁场可同时施加在层选方向、相位编码方向以及读出频率方向上。

步骤S206，向所述扫描对象施加Nav模块检测扫描对象的呼吸运动，以确定扫描对象的生理运动处于第二设定状态。

具体地，向所述扫描对象施加Nav模块检测扫描对象的呼吸运动。可选地，Nav模块可包括导航脉冲序列，该导航脉冲序列可追踪横膈膜上下位置变化，通过测量导航回波图像中的膈肌位置变化来实现对扫描对象呼吸状态的连续监控。需要说明的是，本申请对于呼吸运动监控的时序并无具体限制。在一些实施例中，呼吸运动的监控可与心脏运动监控同时进行、在心脏运动监控前执行等。第二设定状态可以是呼吸运动到达呼气末期且心脏运动处于等容状态，例如BSSFP模块对应的所述扫描对象的心脏周期可以处于心脏的等容舒张期或者等容收缩期，该状态依赖于扫描对象的生理状态，通常选择等容舒张期，如果扫描对象等容舒张期不明显，则选择等容收缩期。

步骤S208，利用BSSFP模块激发心脏区域，以获取冠脉图像。

具体地，在所述扫描对象的生理运动处于第二设定状态时，利用BSSFP模块激发心脏区域，以获取冠脉图像。BSSFP模块包括BSSFP成像序列。

在一些实施例中，如图7所示，FSD模块中FSD梯度场的幅度值可通过预扫描方式确定。示例性地，设定时间间隔可通过如下方式确定：

在第一心脏运动周期内，当检测到所述扫描对象的心脏运动处于第一设定状态后使用第一预扫描序列，获取第一预扫描图像，该第一预扫描序列可包括第一FSD模块、Nav模块以及BSSFP模块，该第一FSD模块的梯度幅度值为-M；

在第二心脏运动周期内，当检测到所述扫描对象的心脏运动处于第一设定状态后使用第二预扫描序列，获取第二预扫描图像，该第二预扫描序列可包括第二FSD模块、Nav模块以及BSSFP模块，该第二FSD模块的梯度幅度值为-M+1；

重复上述步骤多次，在不同心脏运动周期内，以设定步长方式设置不同FSD模块的梯度幅度值，得到多个预扫描图像；

评估多个预扫描图像的质量，并以质量(本实施例中以流动散相效果为例衡量)最好的预扫描图像对应的FSD模块的梯度幅度值设定为冠脉成像中FSD模块的梯度脉冲参数。

在一些实施例中，可在所述扫描对象的生理运动处于第一设定状态后设定时间间隔后施加FSD序列。示例性地，设定时间间隔可通过如下方式获得：

在检测到所述扫描对象的生理运动处于第一设定状态到来后，采用心脏电影成像序列对心脏进行成像，以获得心脏多帧图像；分别计算多帧图像中相邻图像之间的差值图像；根据差值图像确定FSD序列的施加时刻。本申请实施例中通过反馈方式精确设定FSD序列的施加时刻，利于提高心脏冠脉成像中对血流得散相效果。

在一些实施例中，所述扫描对象的生理运动处于第一设定状态后设定时间间隔后施加BSSFP成像序列。示例性地，设定时间间隔可通过如下方式获得：

在检测到所述扫描对象的生理运动处于第一设定状态后，采用心脏电影成像序列对心脏进行成像，以获得心脏多帧图像；分别计算多帧图像中相邻图像之间的差值图像；根据差值图像确定BSSFP成像序列的施加时刻。本申请实施例中通过反馈方式精确设定BSSFP成像序列的施加时刻，利于提高心脏冠脉成像效果。

上述冠脉成像方法，向检测对象施加散相梯度，所述散相梯度形成散相梯度磁场以用于抑制血液流动信号，并在增加散相梯度之后，在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，并生成冠脉图像。通过增加散相梯度，抑制掉血液流动信号，再通过抑制掉血液流动的冠脉数据生成冠脉图像，由于抑制了血液流动信号，冠脉图像中冠脉成像为黑色，其余脂肪和心肌成像为白色，提高了冠脉图像中血液与脂肪和心肌的对比度提高了冠脉图像的成像质量，并且不需要再进行脂肪抑制以及T2_Prep，减少了成像所耗费的时间。

应该理解的是，虽然图2以及图6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2以及图6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种冠脉成像装置，包括：FSD模块100和图像生成模块200，其中：

FSD模块100，用于向检测对象施加散相梯度，所述散相梯度形成散相梯度磁场以用于抑制血液流动信号；

图像生成模块200，用于在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，并生成冠脉图像。

在其中一个实施例中，FSD模块100，还用于在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中至少一个梯度方向施加散相梯度。

在其中一个实施例中，FSD模块100，还用于施加90°X、180°Y、90°-X的射频脉冲，且散相梯度对称加载在180°Y两侧。

在其中一个实施例中，FSD模块100，还用于施加90°X、180°Y、180°Y、90°-X的射频脉冲序列，散相梯度对称加载在两个180°Y脉冲两边以及两个180°Y脉冲之间。

在其中一个实施例中，所述散相梯度包括：流动敏感散相梯度。

在其中一个实施例中，图像生成模块200包括：获取单元、采集单元以及图像生成单元。

获取单元，用于获取呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线；

采集单元，用于根据所述呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线，在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据；

图像生成单元，用于根据所述冠脉数据进行图像重建，得到冠脉图像。

在其中一个实施例中，采集单元，还用于在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内，基于平衡稳态自由进动序列采集冠脉数据。

关于冠脉成像装置的具体限定可以参见上文中对于冠脉成像方法的限定，在此不再赘述。上述冠脉成像装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种冠脉成像方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，其与一扫描仪连接并包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时控制扫描仪实现以下步骤：

向检测对象施加散相梯度，所述散相梯度形成散相梯度磁场以用于抑制血液流动信号；在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，并生成冠脉图像。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还控制扫描仪实现以下步骤：

在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中至少一个梯度方向施加散相梯度。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还控制扫描仪实现以下步骤：

施加90°X、180°Y、90°-X的射频脉冲序列，且散相梯度对称加载在180°Y两侧。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还控制扫描仪实现以下步骤：

施加90°X、180°Y、180°Y、90°-X的射频脉冲序列，散相梯度对称加载在两个180°Y脉冲两边以及两个180°Y脉冲之间。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

获取呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线；根据所述呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线，在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据；根据所述冠脉数据进行图像重建，得到冠脉图像。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还控制扫描仪实现以下步骤：

在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内，基于平衡稳态自由进动序列采集冠脉数据。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

向检测对象施加散相梯度，所述散相梯度形成散相梯度磁场以用于抑制血液流动信号；在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，并生成冠脉图像。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中至少一个梯度方向施加散相梯度。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

施加90°X、180°Y、90°-X的射频脉冲序列，且散相梯度对称加载在180°Y两侧。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

施加90°X、180°Y、180°Y、90°-X的射频脉冲序列，散相梯度对称加载在两个180°Y脉冲两边以及两个180°Y脉冲之间。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

获取呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线；根据所述呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线，在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据；根据所述冠脉数据进行图像重建，得到冠脉图像。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内，基于平衡稳态自由进动序列采集冠脉数据。

在其中一个实施例中，如图10所示，本申请另一实施例还提供一种磁共振成像系统10。磁共振成像系统10可以包括磁共振扫描仪110、处理设备140、存储设备150、至少一个终端130和网络120。磁共振成像系统10中的组件可以一种或多种方式连接。仅作为示例，如图10所示，磁共振扫描仪110可以通过网络120连接到处理设备140。又例如，磁共振扫描仪110可以直接与处理设备140连接，如通过连接磁共振成像扫描仪110和处理设备140的虚线中的双向箭头所示。再例如，存储设备150可以直接与处理设备140连接(图10中未示出)或通过网络120连接。作为又一示例，终端130可以直接与处理设备140连接(如通过连接终端130和处理设备140的虚线中的双向箭头所示)或通过网络120。

磁共振扫描仪110可以执行扫描序列以扫描(部分)对象或在其检测区域内定位对象，并生成与对象的(部分)有关的磁共振信号。磁共振扫描仪110可包括机架111、显示器件112、孔径113、病床114、控制按钮115、磁体组件、梯度线圈组件和射频(RF)线圈组件。显示器件112和控制按钮115均设置于机架111上。在扫描过程中，病床114上的待扫描对象与孔径113对应。在一个实施例中，显示器件112可以是显示屏。磁体组件可以生成第一磁场(也称为主磁场)，用于使待扫描的对象偏振。磁体组件可包括永磁体、超导电磁体、电阻电磁体等。梯度线圈组件可以生成第二磁场(也称为梯度磁场)。梯度线圈组件可包括X梯度线圈、Y梯度线圈和Z梯度线圈。梯度线圈组件可以在层选方向、相位编码方向以及读出频率方向产生磁场梯度脉冲，以编码对象的空间信息。射频线圈组件可包括至少两个射频线圈。射频线圈可包括一个或一个以上射频发射线圈，和/或一个以上射频接收线圈。射频发射线圈可以向对象发射射频脉冲。在主磁场、梯度磁场和射频脉冲的协调作用下，可以根据脉冲序列生成与对象有关的磁共振信号。射频接收线圈可以根据脉冲序列从对象获取磁共振信号。

处理设备140可以处理从磁共振扫描仪110、终端130和/或存储设备150获取的数据和/或信息。例如，处理设备140可以基于从磁共振扫描仪110获取的一个或一个以上通道的磁共振信号获取K空间的图像数据。又例如，处理设备140可以处理K空间的图像数据并重建对象的图像序列。

所述终端130可包括移动设备130-1、平板计算机130-2、便携式计算机130-3等，或以上的任意组合。在一些实施例中，所述移动设备130-1可以包括智能家居设备、可穿戴设备、智能移动设备、虚拟现实设备、增强现实设备等，或以上的任意组合。在一些实施例中，所述智能家居设备可包括智能照明设备、智能电气设备的控制设备、智能监控设备、智能电视、智能摄像机、对讲机等，或以上的任意组合。在一些实施例中，所述可穿戴设备可包括智能手镯、智能鞋袜、智能眼镜、智能头盔、智能手表、智能服装、智能背包、智能配件等，或以上的任意组合。在一些实施例中，所述智能移动设备可包括智能电话、个人数码助理(PDA)、游戏设备、导航设备、销售点(POS)设备等，或以上的任意组合。在一些实施例中，所述虚拟现实设备和/或所述增强现实设备可包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜、虚拟现实补丁、增强现实头盔、增强现实眼镜、增强现实补丁等，或以上的任何组合。例如，所述虚拟现实设备和/或所述增强现实设备可包括谷歌眼镜(Google Glass)、Oculus Rift牌虚拟现实眼镜、全息透镜(Hololens)、虚拟现实设备(Gear VR)等。所述终端130可远程操作所述PET扫描仪110。在一些实施例中，所述终端130可通过无线连接来操作所述PET扫描仪110。在一些实施例中，所述终端130可接收用户输入的信息和/或指令，并且经由所述网络120将接收到的信息和/或指令发送到所述PET扫描仪110或所述处理设备140。所述终端130可从所述处理设备140接收数据和/或信息。在一些实施例中，所述终端130可为所述处理设备140的一部分。在一些实施例中，也可以省略所述终端130。

在一个实施例中，所述磁共振系统10包括磁共振扫描仪110以及处理设备140；所述磁共振扫描仪110包括磁体组件、梯度线圈组件、射频发射线圈以及射频接收线圈；所述处理设备分别与所述梯度线圈组件、射频发射线圈以及射频接收线圈连接；所述磁体组件用于产生主磁场；所述处理设备140控制所述梯度线圈组件和射频发射线圈执行流动敏感散相序列，所述流动敏感散相序列包括射频脉冲序列和梯度脉冲序列等。梯度脉冲序列可包括散相梯度、扰相梯度等，以用于抑制血液流动信号；射频脉冲序列可设置成如图3或4所示，梯度脉冲序列同样也可设置成如图3或4所示；当呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相时，所述处理设备140控制所述梯度线圈组件和射频发射线圈执行成像序列，并控制所述射频接收线圈采集冠脉数据；所述处理设备140接收冠脉数据，对冠脉数据进行图像重建得到冠脉图像。

在其中一个实施例中，所述梯度线圈组件包括X梯度线圈、Y梯度线圈以及Z梯度线圈；所述处理设备140控制所述X梯度线圈、Y梯度线圈以及Z梯度线圈在在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中至少一个梯度方向施加散相梯度。

在其中一个实施例中，所述成像序列为基于平衡稳态自由进动序列。

在一个实施例中，处理设备140可获取扫描对象的心电图(ECG)信号,以确定所述扫描对象的生理运动处于第一设定状态；处理设备140可控制梯度线圈组件和射频发射线圈向所述扫描对象施加FSD模块；处理设备140可控制梯度线圈组件和射频发射线圈向所述扫描对象施加Nav模块以检测扫描对象的呼吸运动；处理设备140可获取呼吸运动信号，并检测所述扫描对象的生理运动是否处于第二设定状态；处理设备140还可在所述扫描对象的生理运动处于第二设定状态时，控制梯度线圈组件和射频发射线圈执行BSSFP模块激发心脏区域，并控制射频接收线圈采集磁共振信号，以及重建磁共振信号以获取冠脉图像。

在一个实施例中，处理设备140还可设定FSD模块中FSD梯度场的幅度值。示例性地，处理设备140可获取多个预扫描图像，该多个预扫描图像为在不同心脏运动周期内、以设定步长方式设置不同FSD模块的梯度幅度值得到；处理设备140可评估多个预扫描图像的质量，例如多个预扫描图像的流动散相效果，以质量最好的预扫描图像对应的FSD模块的梯度幅度值设定为冠脉成像中FSD模块的梯度脉冲参数。

在一个实施例中，处理设备140可通过反馈方式设置控制梯度线圈组件和射频发射线圈执行FSD模块或BSSFP模块的时刻。例如，处理设备140可采集心脏多帧图像，该心脏多帧图像为在检测到所述扫描对象的生理运动处于第一设定状态到来后，采用心脏电影成像序列对心脏进行成像获得；处理设备140可分别计算多帧图像中相邻图像之间的差值图像；根据差值图像确定FSD序列的施加时刻。再例如，处理设备140可采集心脏多帧图像，该多帧图像为在检测到所述扫描对象的生理运动处于第一设定状态后，采用心脏电影成像序列对心脏进行成像获得；分别计算多帧图像中相邻图像之间的差值图像；根据差值图像确定BSSFP成像序列的施加时刻。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种冠脉成像方法，其特征在于，所述方法包括：

向检测对象施加散相梯度，所述散相梯度形成散相梯度磁场以用于抑制血液流动信号；

在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，并生成冠脉图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述向检测对象施加散相梯度包括：

在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中至少一个梯度方向施加散相梯度。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述散相梯度包括：流动敏感散相梯度。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

先后施加90°X、180°Y、90°-X的射频脉冲序列，所述散相梯度对称加载在180°Y脉冲两边。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

施加90°X、180°Y、180°Y、90°-X的射频脉冲序列，所述散相梯度加载在两个180°Y脉冲之间以及对称加载在两个180°Y脉冲两边。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据，并生成冠脉图像包括：

获取呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线；

根据所述呼吸运动曲线以及心脏收缩运动曲线，在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据；

根据所述冠脉数据进行图像重建，得到冠脉图像。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内采集冠脉数据包括：

在呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相内，基于平衡稳态自由进动序列采集冠脉数据。

8.一种磁共振成像系统，其特征在于，所述磁共振系统包括磁共振扫描仪以及处理设备；所述磁共振扫描仪包括磁体组件、梯度线圈组件、射频发射线圈以及射频接收线圈；所述处理设备分别与所述梯度线圈组件、射频发射线圈以及射频接收线圈连接；

所述磁体组件用于产生主磁场；

所述处理设备控制所述梯度线圈组件和射频发射线圈执行流动敏感散相序列，所述流动敏感散相序列用于抑制血液流动信号；

当呼吸运动和心脏收缩运动均处于相对平稳的期相时，所述处理设备控制所述梯度线圈组件和射频发射线圈执行成像序列，并控制所述射频接收线圈采集冠脉数据；

所述处理设备接收冠脉数据，对冠脉数据进行图像重建得到冠脉图像。

9.根据权利要求8所述的磁共振成像系统，其特征在于，所述梯度线圈组件包括X梯度线圈、Y梯度线圈以及Z梯度线圈；

所述处理设备控制所述X梯度线圈、Y梯度线圈以及Z梯度线圈在在层面选择梯度方向、相位编码梯度方向以及频率编码梯度方向中至少一个梯度方向施加散相梯度。

10.根据权利要求8所述的磁共振成像系统，其特征在于，

所述成像序列为基于平衡稳态自由进动序列。

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