CN114076913B - 一种前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施方式公开了一种前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像方法和装置。方法包括：确定单激发快速自旋回波序列的重复时间和采样窗时间；基于所述采样窗时间和所述重复时间确定每个生理运动周期内的最大成像层数N，其中N为大于等于2的正整数；当前瞻性采集校正序列生成触发信号时，使能单激发快速自旋回波序列在至少一个采样窗时间内获取M层成像数据，其中M为大于等于2且小于等于N的正整数。本发明实施方式在单个采样窗时间内获取多层成像数据，可以提高扫描速度，并减少成像时间。

Description

一种前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像方法和装置
技术领域
本发明涉及医学器械技术领域，特别是涉及一种前瞻性采集校正(ProspectiveAcquisition CorrEction，PACE)序列触发的磁共振成像方法和装置。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而迅速发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。它利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即H+)发生振动产生射频信号，经计算机处理而成像。当把物体放置在磁场中，用适当的电磁波照射它，使之共振，然后分析它释放的电磁波，就可以得知构成这一物体的原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的精确立体影像。比如，可以通过磁共振成像扫描人类大脑获得的一个连续切片的动画，由头顶开始，一直到脚部。
单激发快速自旋回波序列是一种高速磁共振成像序列，适用于许多临床应用，尤其是运动敏感成像应用。仅激发一次单激发快速自旋回波序列，就可以获得成像对象的一层完整图像。单激发快速自旋回波序列通常包括半傅里叶采集单次激发快速自旋回波序列(half-fourier acquisition single-shot turbo spin-echo，HASTE)、单次激发TSE(Turbo spin echo-single-shot，TSE-SSH)序列、单次激发FSE序列(single shot fastspin echo，SS-FSE)序列，等等。在对胸腹部进行磁共振成像时，由于生理运动的影响(例如患者的呼吸运动)，图像中经常出现伪影。因此，需要对检查对象的生理运动进行监测，从而消除由此产生的伪影。通过结合PACE序列的触发机制，单激发快速自旋回波序列可以获取几乎没有运动伪影的成像图像。
在目前的单激发快速自旋回波序列中，当从PACE序列接收到触发信号后，单激发快速自旋回波序列在每个生理运动周期内分别获取单层的成像数据，具有成像时间长的缺点。
发明内容
本发明实施方式提出一种前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像方法和装置。
本发明实施方式的技术方案如下：
一种PACE序列触发的磁共振成像方法，包括：
确定单激发快速自旋回波序列的重复时间和采样窗时间；
基于所述采样窗时间和所述重复时间确定每个生理运动周期内的最大成像层数N，其中N为大于等于2的正整数；
当PACE序列生成触发信号时，使能所述单激发快速自旋回波序列在至少一个采样窗时间内获取M层成像数据，其中M为大于等于2且小于等于N的正整数。
可见，不同于现有技术仅在采样窗时间内获取单层成像图像，在本发明实施方式在采样窗时间内可以获取多层成像数据，从而提高扫描速度，并减少成像时间。
在一个实施方式中，所述确定采样窗时间包括：
施加所述PACE序列以探测生理信号曲线；
基于所述生理信号曲线确定生理运动周期；
基于所述生理运动周期确定采样窗时间。
因此，本发明实施方式可以基于PACE序列探测出的生理信号曲线确定采样窗时间，提高了采样窗时间的准确度。
在一个实施方式中，所述基于采样窗时间和重复时间确定每个生理运动周期内的最大成像层数N包括：
确定所述最大成像层数N，其中N＝int(TA/TR)；
其中TR为所述重复时间，TA为所述采样窗时间，int(TA/TR)为(TA/TR)的取整值。
可见，本发明实施方式可以基于采样窗时间和重复时间快速确定最大成像层数。
在一个实施方式中，所述使能单激发快速自旋回波序列在至少一个采样窗时间内获取M层成像数据包括：
当预定的总成像层数L不能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(int(L/M)+1)，int(L/M)为(L/M)的取整值；使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第(K-1)个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据；使能单激发快速自旋回波序列在第K个生理运动周期内获取(L-(K-1)*M)层成像数据；或
当预定的总成像层数L能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(L/M)；使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第K个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据。
因此，本发明实施方式考虑到总成像层数能否被M整除的不同状况，实现了在采样窗时间内采集多层成像数据的不同处理方式。
一种PACE序列触发的磁共振成像装置，包括：
时间确定模块，用于确定单激发快速自旋回波序列的重复时间和采样窗时间；
最大成像层数确定模块，用于基于所述采样窗时间和所述重复时间确定每个生理运动周期内的最大成像层数N，其中N为大于等于2的正整数；
成像数据获取模块，用于当PACE序列生成触发信号时，使能所述单激发快速自旋回波序列在至少一个采样窗时间内获取M层成像数据，其中M为大于等于2且小于等于N的正整数。
可见，不同于现有技术仅在采样窗时间内获取单层成像图像，在本发明实施方式在采样窗时间内可以获取多层成像数据，从而提高扫描速度，并减少成像时间。
在一个实施方式中，时间确定模块，用于施加所述PACE序列以探测生理信号曲线；基于所述生理信号曲线确定生理运动周期；基于所述生理运动周期确定采样窗时间。
因此，本发明实施方式可以基于PACE序列探测出的生理信号曲线确定采样窗时间，提高了采样窗时间的准确度。
在一个实施方式中，最大成像层数确定模块，用于确定所述最大成像层数N，其中N＝int(TA/TR)；其中TR为所述重复时间，TA为所述采样窗时间，int(TA/TR)为(TA/TR)的取整值。
可见，本发明实施方式可以基于采样窗时间和重复时间快速确定最大成像层数。
在一个实施方式中，成像数据获取模块，用于当预定的总成像层数L不能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(int(L/M)+1)，int(L/M)为(L/M)的取整值；使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第(K-1)个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据；使能单激发快速自旋回波序列在第K个生理运动周期内获取(L-(K-1)*M)层成像数据；或，当预定的总成像层数L能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(L/M)；使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第K个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据。
因此，本发明实施方式考虑到总成像层数能否被M整除的不同状况，实现了在采样窗时间内采集多层成像数据的不同处理方式。
一种磁共振成像系统的控制主机，包括：存储器；处理器；其中所述存储器中存储有可被所述处理器执行的应用程序，用于使得所述处理器执行如上任一项所述的PACE序列触发的磁共振成像方法。
可见，本发明实施方式的控制主机，可以控制在采样窗时间内获取多层成像数据，从而提高扫描速度，并减少成像时间。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述的PACE序列触发的磁共振成像方法。
因此，本发明实施方式还提出了一种计算机可读存储介质，可以控制在采样窗时间内获取多层成像数据，从而提高扫描速度，并减少成像时间。
附图说明
图1为现有技术中PACE序列触发的HASTE序列获取成像数据的示意图。
图2为根据本发明实施方式的PACE序列触发的磁共振成像方法的流程图。
图3为根据本发明实施方式的HASTE序列获取单层成像数据的示意图。
图4为根据本发明实施方式的PACE序列触发的HASTE序列获取成像数据的示意图。
图5为根据本发明实施方式的PACE序列触发的磁共振成像装置的结构图。
图6为根据本发明实施方式的磁共振成像系统的控制主机的结构图。
其中，附图标记如下：
101 生理信号曲线
102 导航序列
103 单层成像数据
104 接收窗
200 PACE序列触发的磁共振成像方法
201～203 步骤
300 HASTE序列获取单层成像数据的执行过程
301 射频激发脉冲
302 射频回聚脉冲
401 第一个单层成像数据
402 第二个单层成像数据
403 第三个单层成像数据
404 第四个单层成像数据
500 PACE序列触发的磁共振成像装置
501 时间确定模块
502 最大成像层数确定模块
503 成像数据获取模块
600 磁共振成像系统的控制主机
601 存储器
602 处理器
具体实施方式
为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，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方式仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
申请人发现：PACE技术作为一种呼吸门控技术，可以有效去除呼吸伪影。当PACE技术应用于呼吸门控时，不断扫描小角度激发梯度回波序列，采集低分辨率的二维图像，获取触发点以触发诸如单激发快速自旋回波序列之类的成像序列的扫描。在目前的单激发快速自旋回波序列中，当从PACE序列接收到触发信号后，单激发快速自旋回波序列在单个生理运动周期内获取单层的成像数据。然而，单个生理运动周期只能获取单层的成像数据，因此扫描速度较慢，成像时间长。
以单激发快速自旋回波序列实施为HASTE序列为例进行说明。
图1为现有技术中PACE序列触发的HASTE序列获取成像数据的示意图。由图1可见，在时间轴T上，包含多个生理运动周期(比如呼吸周期)的生理信号曲线101周期性延伸。在每个生理运动周期中，在PACE序列发出触发信号之前，导航序列102被执行。当PACE序列的接收窗104与生理信号曲线101接触时，PACE序列向HASTE序列发出如箭头S所示的触发信号。在生理信号曲线101的两个相邻波谷(比如，点A与点B)所形成的一个生理运动周期中，当从PACE序列接收到触发信号后，HASTE序列执行成像扫描以获取单层成像数据103。即，在每个呼吸周期内，HASTE序列只获取一层的成像数据。可见，生理运动周期内的其它时间段并没有被利用，因此扫描速度较慢，成像时间长。
申请人发现了现有技术中的上述缺陷。经过进一步研究，申请人还发现：如果不在单个生理运动周期内获取单层的成像数据，而是在单个生理运动周期内获取多层的成像数据，则可以显著提高扫描速度，并由此降低成像时间。
图2为根据本发明实施方式的PACE序列触发的磁共振成像方法的流程图。
如图2所示，PACE序列触发的磁共振成像方法200包括：
步骤201：确定单激发快速自旋回波序列的重复时间(repetition time)和采样窗时间(acquisition window time)。
在一个实施方式中，单激发快速自旋回波序列可以实施为HASTE序列、TSE-SSH序列或SS-FSE序列，等等。
单激发快速自旋回波序列的重复时间为一个激励脉冲的施加时刻与下一个激励脉冲的施加时刻之间的时间长度，它决定了这两个激励脉冲之间纵向磁化矢量的恢复程度。也就是，单激发快速自旋回波序列的重复时间为单激发快速自旋回波序列中各次重复射频脉冲之间的时间间隔。
可以由用户自行设置重复时间。比如，基于用户对成像图像的分辨率的设置，实现间接设置重复时间。通常情况下，设置的分辨率越高，则重复时间越长。
采样窗时间为单激发快速自旋回波序列在生理运动周期内的扫描(即数据获取)时间。每个生理运动周期都具有相同的采样窗时间。采样窗时间的起始点为单激发快速自旋回波序列从PACE序列接收到触发信号的时刻，采样窗时间的结束点可以为生理运动周期的终止时刻之前的任意时刻。
在一个实施方式中，可以基于用户设置确定出适用于所有用户的采样窗时间。比如，考虑到大多数人群的生理运动周期通常为2秒～4秒之间，因此可以将采样窗时间设置为1～2秒之间。此时，该采样窗时间适用于所有用户。
在一个实施方式中，可以基于用户的个性化呼吸特征确定出适用于该用户的采样窗时间。比如，施加PACE序列以探测该用户的生理信号曲线；基于该用户的生理信号曲线确定该用户的生理运动周期；基于该用户的生理运动周期确定该用户的采样窗时间。优选地，将生理运动周期的一半时间设置为该用户的采样窗时间。比如，假定PACE序列检测出用户的生理运动周期为2.4秒，可以将该用户的采样窗时间设置为1.2秒。
以上示范性描述了单激发快速自旋回波序列、重复时间和采样窗时间的典型实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。
步骤202：基于采样窗时间和重复时间确定每个生理运动周期内的最大成像层数N，其中N为大于等于2的正整数。
在这里，最大成像层数N为在每个生理运动周期内所能采集到的成像层数的最大值。
在一个实施方式中，确定最大成像层数N，其中N＝int(TA/TR)；其中TR为重复时间，TA为采样窗时间，int(TA/TR)为(TA/TR)的取整值。
举例，假定重复时间TR为400毫秒(ms)，TA为1.3秒(s)，则TA/TR＝1.3(s)/400(ms)＝3.25，int(TA/TR)＝3，最大成像层数N等于3。
再举例，假定重复时间TR为500毫秒，TA为1.3秒，则TA/TR＝1.3(s)/500(ms)＝2.6，int(TA/TR)＝2，则最大成像层数N等于2。
步骤203：当PACE序列生成触发信号时，使能单激发快速自旋回波序列在至少一个生理运动周期的采样窗时间内获取M层成像数据，其中M为大于等于2且小于等于N的正整数。M值可以由用户自行设置，也可以为磁共振成像系统的控制主机自行随机确定。
在一个实施方式中，当预定的总成像层数L不能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(int(L/M)+1)，int(L/M)为(L/M)的取整值；使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第(K-1)个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据；使能单激发快速自旋回波序列在第K个生理运动周期内获取(L-(K-1)*M)层成像数据。
当预定的总成像层数L不能被M整除时，M值可以为小于等于N的任意正整数，包括下列情形：
情形(一)：M小于N。
举例1：假定预定的总成像层数L为25，在步骤202中确定的最大成像层数N为3，则M值为小于3且大于等于2的正整数，具体为2。此时，确定生理运动周期的数目K＝(int(L/M)+1)＝int(25/2)+1＝13。因此，全部生理运动周期包括在时间轴上递增的第1个生理运动周期、第2个生理运动周期、第3个生理运动周期…第13个生理运动周期。其中：在第1个生理运动周期内，执行2次扫描；在第2个生理运动周期内，执行2次扫描；在第3个生理运动周期内，执行2次扫描；…在第12个生理运动周期内，执行2次扫描。而且，在第13个生理运动周期内，执行((L-(K-1)*M))＝1次扫描。
举例2：假定预定的总成像层数L为25，在步骤202中确定的最大成像层数N为4，则M值可以为小于4且大于等于2的正整数，比如为2或3，假定M为3。此时，确定生理运动周期的数目K＝int(L/M)+1＝int(25/3)+1＝9，即生理运动周期的数目为9个。因此，全部生理运动周期包括在时间轴上递增的第1个生理运动周期、第2个生理运动周期、第3个生理运动周期…第9个生理运动周期。其中：在第1个生理运动周期内，执行3次扫描；在第2个生理运动周期内，执行3次扫描；在第3个生理运动周期内，执行3次扫描；…在第8个生理运动周期内，执行3次扫描。而且，在第9个生理运动周期内，执行((L-(K-1)*M))＝1次扫描。
情形(二)：M等于N。
举例1：假定预定的总成像层数L为25，在步骤202中确定的最大成像层数N为3。M值等于N，具体为3。此时，确定生理运动周期的数目K＝int(L/M)+1＝int(25/3)+1＝9，即生理运动周期的数目为9个。因此，全部生理运动周期包括在时间轴上递增的第1个生理运动周期、第2个生理运动周期、第3个生理运动周期…第9个生理运动周期。其中：在第1个生理运动周期内，执行3次扫描；在第2个生理运动周期内，执行3次扫描；在第3个生理运动周期内，执行3次扫描；…在第8个生理运动周期内，执行3扫描。而且，在第9个生理运动周期内，执行((L-(K-1)*M))＝1次扫描。
举例2：假定预定的总成像层数L为30，在步骤202中确定的最大成像层数N为4。M值等于N，具体为4。此时，确定生理运动周期的数目K＝int(L/M)+1＝int(30/4)+1＝8，即生理运动周期的数目为8个。因此，全部生理运动周期包括在时间轴上递增的第1个生理运动周期、第2个生理运动周期、第3个生理运动周期…第8个生理运动周期。其中：在第1个生理运动周期内，执行4次扫描；在第2个生理运动周期内，执行4次扫描；在第3个生理运动周期内，执行4次扫描；…在第7个生理运动周期内，执行4次扫描。而且，在第8个生理运动周期内，执行((L-(K-1)*M))＝2次扫描。
在一个实施方式中，当预定的总成像层数L能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(L/M)，使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第K个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据。
当预定的总成像层数L能被M整除时，M值可以为小于等于N的任意正整数，包括下列情形：
情形(一)：M小于N。
举例1：假定预定的总成像层数L为24，在步骤202中确定的最大成像层数N为3，则M值为小于3且大于等于2的正整数，具体为2。此时，确定生理运动周期的数目K＝24/2＝12，即生理运动周期的数目为12个。因此，全部生理运动周期包括在时间轴上递增的第1个生理运动周期、第2个生理运动周期、第3个生理运动周期…第12个生理运动周期。其中：在第1个生理运动周期内，执行2次扫描；在第2个生理运动周期内，执行2次扫描；在第3个生理运动周期内，执行2次扫描；…在第12个生理运动周期内，执行2次扫描。
举例2：假定预定的总成像层数L为24，在步骤202中确定的最大成像层数N为4，则M值可以为小于4且大于等于2的正整数，比如为2或3，假定M为3。此时，确定生理运动周期的数目K＝24/3＝8，即生理运动周期的数目为8个。因此，全部生理运动周期包括在时间轴上递增的第1个生理运动周期、第2个生理运动周期、第3个生理运动周期…第8个生理运动周期。其中：在第1个生理运动周期内，执行3次扫描；在第2个生理运动周期内，执行3次扫描；在第3个生理运动周期内，执行3次扫描；…在第8个生理运动周期内，执行3次扫描。
情形(二)：M等于N。
举例1：假定预定的总成像层数L为30，在步骤202中确定的最大成像层数N为3。M值等于N，具体为3。此时，确定生理运动周期的数目K＝30/3＝10，即生理运动周期的数目为10个。因此，全部生理运动周期包括在时间轴上递增的第1个生理运动周期、第2个生理运动周期、第3个生理运动周期…第10个生理运动周期。其中：在第1个生理运动周期内，执行3次扫描；在第2个生理运动周期内，执行3次扫描；在第3个生理运动周期内，执行3次扫描；…在第10个生理运动周期内，执行3次扫描。
举例2：假定预定的总成像层数L为28，在步骤202中确定的最大成像层数N为4。M值等于N，具体为4。此时，确定生理运动周期的数目K＝28/4＝7，即生理运动周期的数目为7个。因此，全部生理运动周期包括在时间轴上递增的第1个生理运动周期、第2个生理运动周期、第3个生理运动周期…第7个生理运动周期。其中：在第1个生理运动周期内，执行4次扫描；在第2个生理运动周期内，执行4次扫描；在第3个生理运动周期内，执行4次扫描；…在第7个生理运动周期内，执行4次扫描。
以上示范性描述了在采样窗时间内执行M次扫描的具体方式，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。
优选地，同一生理运动周期内所获取的M层成像数据的层号相互错开(优选为等间隔错开)，从而防止同一生理运动周期内的数据干扰。比如，假定生理运动周期共为4个，且在每个生理运动周期内的采样窗时间内执行3次扫描。那么，第1个生理运动周期内，可以分别采集第1层成像数据、第5层成像数据和第9层成像数据；第2个生理运动周期内，可以分别采集第2层成像数据、第6层成像数据和第10层成像数据；第3个生理运动周期内，可以分别采集第3层成像数据、第7层成像数据和第11层成像数据；第4个生理运动周期内，可以分别采集第4层成像数据、第8层成像数据和第12层成像数据。
以上示范性描述了M层成像数据的层号相互错开的典型实例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。
下面以单激发快速自旋回波序列具体实施为HASTE序列为实例，对本发明实施方式进行说明。
图3为根据本发明实施方式的HASTE序列获取单层成像数据的示意图。
在图3中，从上到下分别标出了射频脉冲(RF)，选层梯度(Gs)，相位编码梯度(Gp)，读出梯度(Gro)和模数转换(ADC)在时间轴上的执行顺序。其中，ADC即为数据采集步骤。
第一步：在RF上施加90度的射频激发脉冲301，同时在Gs方向施加选层梯度，以便将所选层内的磁化强度矢量翻转到横向平面。
第二步：紧接着在Gs方向施加补偿梯度，以补偿从激发脉冲中心到脉冲结束这段时间内选层梯度引起的磁化强度矢量的散相，同时在Gro方向施加预散相梯度。
第三步：在RF上施加180度的射频回聚脉冲302，同时在Gs方向施加选层梯度，以便使所选层内的磁化强度矢量在随后的两个180度射频回聚脉冲的中间回聚形成回波。紧接着在Gp方向施加相位编码梯度。
第四步：在Gro方向施加读出梯度同时在ADC上进行数据采集，紧接着再在Gp方向施加与前述相位编码梯度方向相反的梯度，以便将前一个相位编码梯度的效应抵消。
第五步：根据预先设置的在相位编码方向的分辨率，重复执行第三步和第四步直到一层完整的数据采集完毕。随后重复第一步到第五步进行下一层数据的采集。
可见，HASTE序列是一种仅激发一次(一个90度激发脉冲)，就可以获得一层完整图像的单激发快速成像序列。
其中，当成像图像的分辨率为256*256时，射频回聚脉冲302的数目为136个；当成像图像的分辨率为128*128时，射频回聚脉冲302的数目为72个；当成像图像的分辨率为320*320时，射频回聚脉冲302的数目为184个。可见，通过设置不同的分辨率，可以改变射频回聚脉冲302的数目，从而改变HASTE序列的重复时间。
图4为根据本发明实施方式的PACE序列触发的HASTE序列获取成像数据的示意图。
由图4可见，在时间轴T上，包含多个生理运动周期(比如呼吸周期)的生理信号曲线101周期性延伸。在每个生理运动周期中，在PACE序列发出触发信号之前，导航序列102被执行。当PACE序列的接收窗104与生理信号曲线101接触时，PACE序列向HASTE序列发出如箭头S所示的触发信号。假定基于重复时间TR和采样窗时间TA确定的最大成像层数N为4，且M等于N。
在生理信号曲线101的两个相邻波谷(比如，点A与点B)所形成的一个生理运动周期(比如呼吸周期)中，当从PACE序列接收到触发信号后，HASTE序列执行成像扫描以获取第一个单层成像数据401、第二个单层成像数据402、第三个单层成像数据403和第四个单层成像数据404。也就是说，当接收到触发信号之后，HASTE序列在一个生理运动周期之内执行4次如图3所示的HASTE序列获取单层成像数据的执行过程300，以获取4层成像数据。
另外，由图4可见，TA的起始点可以为HASTE序列从PACE序列接收到触发信号的时刻，TA的结束点可以为生理运动周期的终止时刻之前的任意时刻。
在图3-图4中以单激发快速成像序列实施为HASTE序列为例进行说明，本领域技术人员可以意识到，单激发快速成像序列还可以实施为TSE-SSH序列或SS-FSE序列，等等。
基于上述描述，本发明实施方式还提出了PACE序列触发的磁共振成像装置。
图5为根据本发明实施方式的PACE序列触发的磁共振成像装置的结构图。
如图5所示，PACE序列触发的磁共振成像装置500包括：
时间确定模块501，用于确定单激发快速自旋回波序列的重复时间和采样窗时间；
最大成像层数确定模块502，用于基于所述采样窗时间和所述重复时间确定每个生理运动周期内的最大成像层数N，其中N为大于等于2的正整数；
成像数据获取模块503，用于当从PACE序列接收到触发信号时，使能所述单激发快速自旋回波序列在至少一个采样窗时间内获取M层成像数据，其中M为大于等于2且小于等于N的正整数。
在一个实施方式中，时间确定模块501，用于施加PACE序列以探测生理信号曲线；基于所述生理信号曲线确定生理运动周期；基于所述生理运动周期确定采样窗时间。
在一个实施方式中，最大成像层数确定模块502，用于确定所述最大成像层数N，其中N＝int(TA/TR)；其中TR为所述重复时间，TA为所述采样窗时间，int(TA/TR)为(TA/TR)的取整值。
在一个实施方式中，成像数据获取模块503，用于当预定的总成像层数L不能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(int(L/M)+1)，int(L/M)为(L/M)的取整值；使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第(K-1)个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据；使能单激发快速自旋回波序列在第K个生理运动周期内获取(L-(K-1)*M)层成像数据；或，当预定的总成像层数L能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(L/M)；使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第K个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据。
基于上述描述，本发明实施方式还提出了磁共振成像系统的控制主机。
图6为根据本发明实施方式的磁共振成像系统的控制主机的结构图。
如图6所示，控制主机600包括处理器601、存储器602及存储在存储器602上并可在处理器601上运行的计算机程序，计算机程序被处理器601执行时实现如上任一项的PACE序列触发的磁共振成像方法。
其中，存储器602具体可以实施为电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器(Flash memory)、可编程程序只读存储器(PROM)等多种存储介质。处理器601可以实施为包括一或多个中央处理器或一或多个现场可编程门阵列，其中现场可编程门阵列集成一或多个中央处理器核。具体地，中央处理器或中央处理器核可以实施为CPU或MCU或DSP等等。
综上所述，在本发明实施方式中，确定单激发快速自旋回波序列的重复时间和采样窗时间；基于采样窗时间和重复时间确定每个生理运动周期内的最大成像层数N，其中N为大于等于2的正整数；当PACE序列生成触发信号时，使能单激发快速自旋回波序列在至少一个采样窗时间内获取M层成像数据，其中M为大于等于2且小于等于N的正整数。由此可见，本发明实施方式在单个采样窗时间内获取多层成像数据，可以提高扫描速度，并减少成像时间。
而且，本发明实施方式可以基于PACE序列探测出的生理信号曲线确定采样窗时间，提高了采样窗时间的准确度。
另外，本发明实施方式考虑到总成像层数能否被M整除的不同状况，实现了在采样窗时间内采集多层成像数据的不同处理方式。
可以遵循一定规范的应用程序接口，将本发明实施方式所提出的前瞻性心电触发方法编写为安装到磁共振成像控制主机、个人电脑、移动终端等中的插件程序，也可以将其封装为应用程序以供用户自行下载使用。
可以通过指令或指令集存储的储存方式将本发明实施方式所提出的前瞻性心电触发方法存储在各种存储介质上。这些存储介质包括但是不局限于：软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存等。另外，还可以将本发明实施方式所提出的前瞻性心电触发方法应用到基于闪存(Nand flash)的存储介质中，比如U盘、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC卡、SM卡、记忆棒、xD卡等。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像方法(200)，其特征在于，包括：
确定单激发快速自旋回波序列的重复时间和采样窗时间(201)；
基于所述采样窗时间和所述重复时间确定每个生理运动周期内的最大成像层数N，其中N为大于等于2的正整数(202)；
当前瞻性采集校正序列生成触发信号时，使能所述单激发快速自旋回波序列在至少一个采样窗时间内获取M层成像数据，其中M为大于等于2且小于等于N的正整数(203)。
2.根据权利要求1所述的前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像方法(200)，其特征在于，所述确定采样窗时间包括：
施加所述前瞻性采集校正序列以探测生理信号曲线；
基于所述生理信号曲线确定生理运动周期；
基于所述生理运动周期确定采样窗时间。
3.根据权利要求1所述的前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像方法(200)，其特征在于，所述基于采样窗时间和重复时间确定每个生理运动周期内的最大成像层数N包括：
确定所述最大成像层数N，其中N＝int(TA/TR)；
其中TR为所述重复时间，TA为所述采样窗时间，int(TA/TR)为(TA/TR)的取整值。
4.根据权利要求1所述的前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像方法(200)，其特征在于，
所述使能单激发快速自旋回波序列在至少一个采样窗时间内获取M层成像数据包括：
当预定的总成像层数L不能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(int(L/M)+1)，int(L/M)为(L/M)的取整值；使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第(K-1)个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据；使能单激发快速自旋回波序列在第K个生理运动周期内获取(L-(K-1)*M)层成像数据；或
当预定的总成像层数L能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(L/M)；使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第K个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据。
5.一种前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像装置(500)，其特征在于，包括：
时间确定模块(501)，用于确定单激发快速自旋回波序列的重复时间和采样窗时间；
最大成像层数确定模块(502)，用于基于所述采样窗时间和所述重复时间确定每个生理运动周期内的最大成像层数N，其中N为大于等于2的正整数；
成像数据获取模块(503)，用于当前瞻性采集校正序列生成触发信号时，使能所述单激发快速自旋回波序列在至少一个采样窗时间内获取M层成像数据，其中M为大于等于2且小于等于N的正整数。
6.根据权利要求5所述的前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像装置(500)，其特征在于，
时间确定模块(501)，用于施加所述前瞻性采集校正序列以探测生理信号曲线；基于所述生理信号曲线确定生理运动周期；基于所述生理运动周期确定采样窗时间。
7.根据权利要求5所述的前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像装置(500)，其特征在于，
最大成像层数确定模块(502)，用于确定所述最大成像层数N，其中N＝int(TA/TR)；其中TR为所述重复时间，TA为所述采样窗时间，int(TA/TR)为(TA/TR)的取整值。
8.根据权利要求5所述的前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像装置(500)，其特征在于，
成像数据获取模块(503)，用于当预定的总成像层数L不能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(int(L/M)+1)，int(L/M)为(L/M)的取整值；使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第(K-1)个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据；使能单激发快速自旋回波序列在第K个生理运动周期内获取(L-(K-1)*M)层成像数据；或，当预定的总成像层数L能被M整除时，确定生理运动周期的数目K，其中K＝(L/M)；使能单激发快速自旋回波序列在第一个生理运动周期到第K个生理运动周期中的每个生理运动周期的采样窗时间内分别获取M层成像数据。
9.一种磁共振成像系统的控制主机(600)，其特征在于，包括：存储器(601)；处理器(602)；其中所述存储器(601)中存储有可被所述处理器(602)执行的应用程序，用于使得所述处理器(602)执行如权利要求1至4中任一项所述的前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像方法(200)。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4中任一项所述的前瞻性采集校正序列触发的磁共振成像方法(200)。
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