CN118534391A - 高对比度冠状动脉成像方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高对比度冠状动脉成像方法、装置、设备及存储介质，其中方法包括：当受检对象处于磁场环境中后，开启射频脉冲以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，射频脉冲包括绝热半通道脉冲、自旋锁定脉冲、反向绝热半通道脉冲；关闭射频脉冲，使用预设的采集模块对目标区域的磁共振信号进行采集；根据磁共振信号重建三维冠状动脉图像。本实施例利用基于绝热半通道脉冲、自旋锁定脉冲、反向绝热半通道脉冲构建的绝热T1rho准备模块作为冠脉成像的准备模块，替代传统成像的T2准备方式，能够提高冠脉和心肌的对比度，去除图像伪影，以得到高质量的冠状动脉图像。
Description
技术领域
本申请涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种高对比度冠状动脉成像方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
磁共振成像是随着计算机技术、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。在磁共振成像中，人体组织被置于主磁场B0中，随后用频率与氢原子核的进动频率相同的射频脉冲激发人体组织内的氢原子核，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，由体外的接受器收录，经计算机处理后获得图像。
在冠状动脉成像中，由于冠脉中的含氧血液T2值(约100ms)较心肌(约45ms)和静脉血液(约20ms)的T2值更高，通常使用T2准备模块抑制心肌和静脉血液信号，以提高冠脉对比度。在T2准备模块后，使用压脂模块抑制脂肪信号，之后进行信号采集。相比二维成像，三维冠脉成像可完整描绘冠状动脉的迂回路径，但在高场情况下，B1和B0的不均匀性增加，对成像体积内T2准备的均匀磁化构成了巨大挑战，容易造成图像伪影。
传统T2准备模块使用MLEV组合脉冲方式设计。该准备模块由2个90°脉冲和多个180°回聚脉冲组成，第一个90°脉冲将纵向磁化矢量激发到横向平面，随后在多个180°脉冲的作用下，磁化矢量不断反转回聚并经历T2衰减，最后由第二个反向的90°脉冲偏转回纵向，以此实现信号的T2加权。最后，使用损毁梯度将剩余的横向磁化矢量损毁。T2准备的时间决定了对比度，选择合适的准备时间(通常40ms)将保证心肌和静脉血液的抑制，同时保留冠脉的高亮信号。
然而，最初MLEV方式设计的准备模块使用硬脉冲激发和回聚，容易受到不均匀磁场的影响，造成图像质量下降，因此研究人员设计了绝热T2准备模块来减弱场不均匀的干扰。绝热脉冲是一种幅度和频率随时间变化的脉冲，可以在B1场不均匀的情况下实现均匀激发，将T2准备模块中不同部分硬脉冲替换为绝热脉冲可产生不同的优化效果。该绝热脉冲由2个极性相反的90°硬脉冲中间穿插两个绝热重聚脉冲组成，首先90°硬脉冲激发，然后使用两个绝热180°回聚脉冲，只有平行或反向平行于有效B1场的磁化矢量被回聚，其他垂直于有效B1场的磁化矢量依然保持垂直。完成相位回聚后，使用反向90°硬脉冲将磁化矢量从横向平面重新偏转回纵向，完成T2加权。但是，在较高场强情况下，磁共振使用绝热T2准备模块时，其信噪比也将得到提高，存在更为严重的血流信号干扰和B0、B1场不均匀，导致最终成像效果差，图像伪影严重。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种高对比度冠状动脉成像方法、装置、设备及存储介质，以解决在B0场和B1场不均匀的情况下图像伪影严重和对比度低的问题。
为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种高对比度磁共振冠状动脉成像方法，方法包括：当受检对象处于磁场环境中，开启射频脉冲以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，射频脉冲包括绝热半通道脉冲、自旋锁定脉冲、反向绝热半通道脉冲，射频脉冲的参数预先设置；关闭射频脉冲，使用预设的采集模块对目标区域的磁共振信号进行采集；根据磁共振信号重建三维冠状动脉图像。
作为本申请的进一步改进，开启射频脉冲以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，包括：向受检对象的目标区域的质子施加90°绝热半通道脉冲将磁化矢量偏转到横向平面；向受检对象的目标区域的质子发射持续预设时长的自旋锁定脉冲将磁化矢量锁定在有效磁场方向；向受检对象的目标区域的质子施加反向90°绝热半通道脉冲将磁化矢量偏转回纵向。
作为本申请的进一步改进，自旋锁定脉冲包括绝热等幅自旋锁定脉冲，绝热半通道脉冲的幅值和频率基于预设方式计算得到，计算公式表示为：
其中，ω1(t)表示绝热半通道脉冲的幅值，Δω(t)表示绝热半通道脉冲的频率，ωSL表示自旋锁定脉冲的频率，t表示时间，κ、ξ表示波形控制参数，Tp表示绝热半通道脉冲的持续时间，TSL表示自旋锁定脉冲的锁定时间，A表示扫频范围。
作为本申请的进一步改进，开启射频脉冲以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，包括：在屏气状态下，使用心电触发的平衡稳态自由进动序列扫描预设帧数的长轴心脏图像，并从心脏图像中确定左右冠状动脉的相对静止时刻；所述使用预设的采集模块对所述目标区域的磁共振信号进行采集，包括：在自由呼吸状态下，根据预设的触发延迟时间，使用心电触发的三维射频脉冲的平衡稳态自由进动序列，对包含冠脉和心脏的三维体积进行k空间分段采集。
作为本申请的进一步改进，触发延迟时间设置为相对静止时刻减去预设时长。
作为本申请的进一步改进，使用心电触发的三维射频脉冲的平衡稳态自由进动序列之后，还包括：基于预设的压脂模块对信号中的脂肪信号进行抑制。
作为本申请的进一步改进，自旋锁定脉冲包括绝热变幅自旋锁定脉冲，绝热半通道脉冲的幅值和频率基于预设方式计算得到，计算公式表示为：
Δω(t)＝RF(t)-0＝2πA0tanh(β(t/Tp-1))；
其中，ω1(t)表示绝热半通道脉冲的幅值，Δω(t)表示绝热半通道脉冲的频率，表示最大幅值，β表示特定参数，且β＝asech(x)，x表示预设参数，t表示时间，Tp表示绝热半通道脉冲的持续时间，ωRF(t)表示绝热半通道脉冲在t时刻的幅值，ω0表示绝热半通道脉冲的初始幅值，A0表示带宽。
为解决上述技术问题，本申请采用的又一个技术方案是：提供一种高对比度磁共振冠状动脉成像装置，装置包括：准备模块，用于当受检对象处于磁场环境中后，开启射频脉冲以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，射频脉冲包括绝热半通道脉冲、自旋锁定脉冲、反向绝热半通道脉冲，射频脉冲的参数预先设置；采集模块，用于当关闭射频脉冲后，对目标区域的磁共振信号进行采集；重建模块，用于根据磁共振信号重建三维冠状动脉图像。
为解决上述技术问题，本申请采用的再一个技术方案是：提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，所述存储器中存储有程序指令，所述程序指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述任一项的高对比度冠状动脉成像方法的步骤。
为解决上述技术问题，本申请采用的再一个技术方案是：提供一种存储介质，存储有能够实现上述任一项的高对比度冠状动脉成像方法的程序指令。
本申请的有益效果是：本申请的高对比度冠状动脉成像方法通过利用绝热半通道脉冲、自旋锁定脉冲、反向绝热半通道脉冲构建绝热T1rho准备模块，并以该绝热T1rho准备模块替换掉传统的T2准备模块，使用T1rho准备模块作为冠脉成像的准备模块，替代传统成像的T2准备方式，保证冠脉和心肌的高对比度，并且，使用参数经过预先优化设计的射频脉冲进行信号加权，去除图像伪影，对B0和B1场的不均匀性更加鲁棒。
附图说明
图1是本发明实施例的高对比度冠状动脉成像方法的流程示意图；
图2是本发明实施例的磁共振信号演变示意图；
图3是本发明实施例的T1rho准备脉冲的冠状动脉采集序列示意图；
图4是本发明实施例的高对比度冠状动脉成像装置的功能模块示意图；
图5是本发明实施例的计算机设备的结构示意图；
图6是本发明实施例的存储介质的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。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。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
图1是本发明实施例的高对比度冠状动脉成像方法的流程示意图。需注意的是，若有实质上相同的结果，本发明的方法并不以图1所示的流程顺序为限。如图1所示，该高对比度冠状动脉成像方法包括步骤：
步骤S101：当受检对象处于磁场环境中后，开启射频脉冲以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，射频脉冲包括绝热半通道脉冲、自旋锁定脉冲、反向绝热半通道脉冲，射频脉冲的参数预先设置。
需要说明的是，磁共振成像是指将给处于主磁场中的人体组织一个射频脉冲，这个射频脉冲的频率与质子的进动频率相同，射频脉冲的能量将传递给处于低能级的质子，处于低能级的质子获得能量后将跃迁到高能级，这种现象称为磁共振现象，所以磁共振成像利用的就是质子的进动频率，如果用氢质子成像就使用和氢质子进动频率一样的射频脉冲激发，如果用其他质子成像就使用和其质子进动频率一样的射频脉冲激发。而由于磁共振成像装置的接收线圈只能探测横向宏观磁化矢量，因此，通过共振原理，使用射频脉冲激发，使质子失相位，产生横向宏观磁化矢量，然后关闭射频脉冲，组织中的质子发生弛豫，宏观横向磁化矢量切割接受线圈产生电信号，然后被接收线圈采集到，最后基于磁共振加权成像技术电信号根据电信号生成图像。
现有技术中通常使用T2准备模块抑制心肌和静脉血液信号，以提高冠脉对比度。在冠状动脉成像中，心肌T2值约为45ms，动脉血液T2值约为100ms，因此在T2加权磁共振信号中，心肌信号衰减速度明显快于动脉血液，如图2(a)所示，在回波时间(TE)为40ms时，心肌和冠脉血液之间信号差异最大，对比明显，但是，相比二维成像，三维冠脉成像可完整描绘冠状动脉的迂回路径，但在高场情况下，B1和B0的不均匀性增加，对成像体积内T2准备的均匀磁化构成了巨大挑战，容易造成图像伪影。而本实施例中，为了实现对受检对象的三维成像，采用由绝热半通道脉冲、自旋锁定脉冲、反向绝热半通道脉冲构建的绝热T1rho准备模块替换掉传统的T2准备模块，在T1rho弛豫情况下，如图2(b)所示，血液T1rho值较心肌T1rho值更高，信号衰减趋势与T2类似，因此信号对比与T2加权图像相近，对比强弱与自旋锁定时间(TSL)相关，而通过优化射频脉冲的参数，可以解决T1rho成像中的伪影问题，实现鲁棒的高质量冠脉成像。
具体地，本实施例中，当受检对象进入到主磁场中后，开启射频磁场射频脉冲，射频脉冲的频率与质子的进动频率相同，实现能量传递，使低能级质子获取能量跃迁到高能级，以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转。
进一步的，开启射频脉冲以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，具体包括：
1、向受检对象的目标区域的质子施加90°绝热半通道脉冲将磁化矢量偏转到横向平面；
2、向受检对象的目标区域的质子发射持续预设时长的自旋锁定脉冲将磁化矢量锁定在有效磁场方向；
3、向受检对象的目标区域的质子施加反向90°绝热半通道脉冲将磁化矢量偏转回纵向。
需要说明的是，在一些实施例中，该自旋锁定脉冲包括绝热等幅自旋锁定脉冲或绝热变幅自旋锁定脉冲中的一种。
具体地，当自旋锁定脉冲为绝热等幅自旋锁定脉冲时，绝热半通道脉冲的幅值和频率基于预设方式计算得到，计算公式表示为：
其中，ω1(t)表示绝热半通道脉冲的幅值，Δω(t)表示绝热半通道脉冲的频率，ωSL表示自旋锁定脉冲的频率，t表示时间，κ、ξ表示波形控制参数，Tp表示绝热半通道脉冲的持续时间，TSL表示自旋锁定脉冲的锁定时间，A表示扫频范围。
具体地，当自旋锁定脉冲为绝热变幅自旋锁定脉冲时，绝热半通道脉冲的幅值和频率基于预设方式计算得到，计算公式表示为：
Δω(t)＝RF(t)-0＝2πA0tanh(β(t/Tp-1))；
其中，ω1(t)表示绝热半通道脉冲的幅值，Δω(t)表示绝热半通道脉冲的频率，表示最大幅值，β表示特定参数，且β＝asech(x)，x表示预设参数且x＝0.01,0.02,…,0.08，t表示时间，Tp表示绝热半通道脉冲的持续时间，ωRF(t)表示绝热半通道脉冲在t时刻的幅值，ω0表示绝热半通道脉冲的初始幅值，A0表示带宽。
进一步的，为了保证采集中心脏期相的一致，本发明结合心电触发技术在特定延迟时刻进行采集，因此，在一些实施例中，开启射频脉冲以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转的步骤，具体包括：
在屏气状态下，使用心电触发的平衡稳态自由进动序列扫描预设帧数的长轴心脏图像，并从心脏图像中确定左右冠状动脉的相对静止时刻。
使用预设的采集模块对所述目标区域的磁共振信号进行采集的步骤，具体包括：
在自由呼吸状态下，根据预设的触发延迟时间，使用心电触发的三维射频脉冲的平衡稳态自由进动序列，对包含冠脉和心脏的三维体积进行k空间分段采集。
需要说明的是，呼吸运动能通过患者屏气或呼吸门控的方法来补偿。患者个体能屏气的平均时间为15～25s，但对于心肺疾病的患者屏气时间将会缩短，从而限制屏气方法的应用。呼吸门控技术通过置于患者胸腹部的弹性呼吸带或呼吸压力垫间接追踪膈肌的运动，或通过导航回波脉冲直接追踪膈肌的运动，从而去除或减少膈肌落在预定限制窗口外的数据采集。实际中，大多数心脏成像由患者屏气联合快速成像技术完成。平衡式稳态自由进动序列的设计确保横向磁化在每个重复时间(TR)末期下一个射频脉冲施加前不被损毁而使其回到原来的相位。然后，它被带到下一个重复时间，叠加于射频脉冲产生的横向磁化中。一定数量的重复后，磁化达到稳态，来自2个或3个连续重复时间的横向磁化联合形成强大的信号。
具体地，如图3所示，在屏气状态下，使用心电触发的平衡稳态自由进动序列扫描25帧的长轴心脏电影图像，从电影图像中确定左右冠状动脉的相对静止时刻TD(一般为舒张末期)，然后在自由呼吸下，根据预设的触发延迟时间，使用心电触发的三维绝热T1rho准备的平衡稳态自由进动序列。其中，HS1所示的实线表示自旋锁定脉冲为绝热变幅自旋锁定脉冲，HS4所示的虚线表示自旋锁定脉冲为绝热等幅自旋锁定脉冲。
其中，该触发延迟时间设为相对静止时刻减去预设时长，优选地，该预设时长设置为100毫秒，T1rho准备时间设置在40至60ms之间，反转角70°，空间分辨率为1.5*1.5*1.5mm。
进一步的，使用心电触发的三维射频脉冲的平衡稳态自由进动序列之后，还包括：
基于预设的压脂模块对信号中的脂肪信号进行抑制。
具体地，在采集信号之前，对信号进行压脂处理，以减少噪声数据。
步骤S102：关闭射频脉冲，使用预设的采集模块对目标区域的磁共振信号进行采集。
具体地，对包含冠脉和心脏的三维体积进行K空间分段采集，
步骤S103：根据磁共振信号重建三维冠状动脉图像。
具体地，对采集所得三维数据进行运动校正后，重建出3D图像，根据解剖结构调整切面角度。
本发明实施例的高对比度冠状动脉成像方法通过利用绝热半通道脉冲、自旋锁定脉冲、反向绝热半通道脉冲构建绝热T1rho准备模块，并以该绝热T1rho准备模块替换掉传统的T2准备模块，使用T1rho准备模块作为冠脉成像的准备模块，替代传统成像的T2准备方式，保证冠脉和心肌的高对比度，并且，使用参数经过预先优化设计的射频脉冲进行信号加权，去除图像伪影，对B0和B1场的不均匀性更加鲁棒。
图4是本发明实施例的高对比度冠状动脉成像装置的功能模块示意图。如图4所示，该高对比度冠状动脉成像装置20包括准备模块21、采集模块22和重建模块23。
准备模块21，用于当受检对象处于磁场环境中后，开启射频脉冲以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，射频脉冲包括绝热半通道脉冲、自旋锁定脉冲、反向绝热半通道脉冲，射频脉冲的参数预先设置；
采集模块22，用于当关闭射频脉冲后，对目标区域的磁共振信号进行采集；
重建模块23，用于根据磁共振信号重建三维冠状动脉图像。
可选地，准备模块21执行开启射频脉冲以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转的操作具体包括：向受检对象的目标区域的质子施加90°绝热半通道脉冲将磁化矢量偏转到横向平面；向受检对象的目标区域的质子发射持续预设时长的自旋锁定脉冲将磁化矢量锁定在有效磁场方向；向受检对象的目标区域的质子施加反向90°绝热半通道脉冲将磁化矢量偏转回纵向。
可选地，自旋锁定脉冲包括绝热等幅自旋锁定脉冲，绝热半通道脉冲的幅值和频率基于预设方式计算得到，计算公式表示为：
其中，ω1(t)表示绝热半通道脉冲的幅值，Δω(t)表示绝热半通道脉冲的频率，ωSL表示自旋锁定脉冲的频率，t表示时间，κ、ξ表示波形控制参数，Tp表示绝热半通道脉冲的持续时间，TSL表示自旋锁定脉冲的锁定时间，A表示扫频范围。
可选地，准备模块21执行开启射频脉冲以激发受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转的操作还可以包括：在屏气状态下，使用心电触发的平衡稳态自由进动序列扫描预设帧数的长轴心脏图像，并从心脏图像中确定左右冠状动脉的相对静止时刻；使用预设的采集模块对目标区域的磁共振信号进行采集，包括：在自由呼吸状态下，根据预设的触发延迟时间，使用心电触发的三维射频脉冲的平衡稳态自由进动序列，对包含冠脉和心脏的三维体积进行k空间分段采集。
可选地，所述触发延迟时间设置为相对静止时刻减去预设时长。
可选地，准备模块21执行使用心电触发的三维射频脉冲的平衡稳态自由进动序列的操作之后，还用于：基于预设的压脂模块对信号中的脂肪信号进行抑制。
可选地，自旋锁定脉冲包括绝热变幅自旋锁定脉冲，绝热半通道脉冲的幅值和频率基于预设方式计算得到，计算公式表示为：
Δω(t)＝RF(t)-0＝2πA0tanh(β(t/Tp-1))；
其中，ω1(t)表示绝热半通道脉冲的幅值，Δω(t)表示绝热半通道脉冲的频率，表示最大幅值，β表示特定参数，且β＝asech(x)，x表示预设参数，t表示时间，Tp表示绝热半通道脉冲的持续时间，ωRF(t)表示绝热半通道脉冲在t时刻的幅值，ω0表示绝热半通道脉冲的初始幅值，A0表示带宽。
关于上述实施例高对比度冠状动脉成像装置中各模块实现技术方案的其他细节，可参见上述实施例中的高对比度冠状动脉成像方法中的描述，此处不再赘述。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
请参阅图5，图5为本发明实施例的计算机设备的结构示意图。如图5所示，该计算机设备30包括处理器31及和处理器31耦接的存储器32，存储器32中存储有程序指令，程序指令被处理器31执行时，使得处理器31执行上述任一实施例所述的高对比度冠状动脉成像方法步骤。
其中，处理器31还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器31可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器31还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
参阅图6，图6为本发明实施例的存储介质的结构示意图。本发明实施例的存储介质存储有能够实现上述高对比度冠状动脉成像方法的程序指令41，其中，该程序指令41可以以软件产品的形式存储在上述存储介质中，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)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式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，或者是计算机、服务器、手机、平板等计算机设备设备。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的计算机设备，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，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。
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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种高对比度冠状动脉成像方法，其特征在于，所述方法包括：
当受检对象处于磁场环境中后，开启射频脉冲以激发所述受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，所述射频脉冲包括绝热半通道脉冲、自旋锁定脉冲、反向绝热半通道脉冲，所述射频脉冲的参数预先设置；
关闭射频脉冲，使用预设的采集模块对所述目标区域的磁共振信号进行采集；
根据所述磁共振信号重建三维冠状动脉图像。
2.根据权利要求1所述的高对比度冠状动脉成像方法，其特征在于，所述开启射频脉冲以激发所述受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，包括：
向受检对象的目标区域的质子施加90°绝热半通道脉冲将磁化矢量偏转到横向平面；
向所述受检对象的目标区域的质子发射持续预设时长的自旋锁定脉冲将所述磁化矢量锁定在有效磁场方向；
向所述受检对象的目标区域的质子施加反向90°绝热半通道脉冲将所述磁化矢量偏转回纵向。
3.根据权利要求1所述的高对比度冠状动脉成像方法，其特征在于，所述自旋锁定脉冲包括绝热等幅自旋锁定脉冲，所述绝热半通道脉冲的幅值和频率基于预设方式计算得到，计算公式表示为：
其中，ω1(t)表示所述绝热半通道脉冲的幅值，Δω(t)表示所述绝热半通道脉冲的频率，ωSL表示自旋锁定脉冲的频率，t表示时间，κ、ξ表示波形控制参数，Tp表示绝热半通道脉冲的持续时间，TSL表示自旋锁定脉冲的锁定时间，A表示扫频范围。
4.根据权利要求1所述的高对比度冠状动脉成像方法，其特征在于，所述开启射频脉冲以激发所述受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，包括：
在屏气状态下，使用心电触发的平衡稳态自由进动序列扫描预设帧数的长轴心脏图像，并从所述心脏图像中确定左右冠状动脉的相对静止时刻；
所述使用预设的采集模块对所述目标区域的磁共振信号进行采集，包括：
在自由呼吸状态下，根据预设的触发延迟时间，使用心电触发的三维射频脉冲的平衡稳态自由进动序列，对包含冠脉和心脏的三维体积进行k空间分段采集。
5.根据权利要求4所述的高对比度冠状动脉成像方法，其特征在于，所述触发延迟时间设置为相对静止时刻减去预设时长。
6.根据权利要求4所述的高对比度冠状动脉成像方法，其特征在于，所述使用心电触发的三维射频脉冲的平衡稳态自由进动序列之后，还包括：
基于预设的压脂模块对所述信号中的脂肪信号进行抑制。
7.根据权利要求1所述的高对比度冠状动脉成像方法，其特征在于，所述自旋锁定脉冲包括绝热变幅自旋锁定脉冲，所述绝热半通道脉冲的幅值和频率基于预设方式计算得到，计算公式表示为：
Δω(t)＝ωRF(t)-ω0＝2πA0tanh(β(t/Tp-1))；
其中，ω1(t)表示所述绝热半通道脉冲的幅值，Δω(t)表示所述绝热半通道脉冲的频率，表示最大幅值，β表示特定参数，且β＝asech(x)，x表示预设参数，t表示时间，Tp表示绝热半通道脉冲的持续时间，ωRF(t)表示所述绝热半通道脉冲在t时刻的幅值，ωo表示所述绝热半通道脉冲的初始幅值，A0表示带宽。
8.一种高对比度冠状动脉成像装置，其特征在于，所述装置包括：
准备模块，用于当受检对象处于磁场环境中后，开启射频脉冲以激发所述受检对象的目标区域的质子，使宏观磁化矢量偏转，所述射频脉冲包括绝热半通道脉冲、自旋锁定脉冲、反向绝热半通道脉冲，所述射频脉冲的参数预先设置；
采集模块，用于当关闭射频脉冲后，对所述目标区域的磁共振信号进行采集；
重建模块，用于根据所述磁共振信号重建三维冠状动脉图像。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器、与所述处理器耦接的存储器，所述存储器中存储有程序指令，所述程序指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1-7中任一项权利要求所述的高对比度冠状动脉成像方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，存储有能够实现如权利要求1-7中任一项所述的高对比度冠状动脉成像方法的程序指令。
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|---|---|---|---|
| CN202310194929.1A CN118534391A (zh) | 2023-02-23 | 2023-02-23 | 高对比度冠状动脉成像方法、装置、设备及存储介质 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| Publication Number | Publication Date |
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| CN118534391A true CN118534391A (zh) | 2024-08-23 |
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Family Applications (1)
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| CN202310194929.1A Pending CN118534391A (zh) | 2023-02-23 | 2023-02-23 | 高对比度冠状动脉成像方法、装置、设备及存储介质 |
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|---|---|
| CN (1) | CN118534391A (zh) |
-
2023
- 2023-02-23 CN CN202310194929.1A patent/CN118534391A/zh active Pending
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