專利名稱：磁共振血管成像方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本申請涉及醫(yī)學成像，尤其涉及一種磁共振血管成像方法和系統(tǒng)。
背景技術：
磁共振血管造影(Magnetic Resonance Angiography, MRA)是目前臨床診斷血管病變的主要手段之一，它通常包括增強MRA和非增強MRA兩種方法。增強MRA是指在血管內(nèi)注入造影劑(含釓順磁造影劑)后，再進行血管成像的方法。過去認為含釓類順磁造影劑的副作用很小，對人體不構成威脅。但近期大量的研究資料表明，這類造影劑對腎功能有潛在的損害，尤其是腎功能不全的患者可引起一種致命的并發(fā)癥，稱為腎源性系統(tǒng)纖維化。此外，增強MRA在外周血管，尤其是手部和足部的動脈，臨床應用效果不盡人意，主要原因是外周末端動脈內(nèi)的血流較慢，顯影時容易受靜脈圖像的“污染”，此外，造影劑在動脈內(nèi)首次通過的時間很短，限制了圖像采集的空間分辨率，對顯示手部和足部的細小動脈有一定困難。而非增強MRA是利用特殊的磁共振成像技術，在不需要造影劑的情況下顯示血管的方法。不僅可以避免因造影劑引起的嚴重并發(fā)癥，而且能延長掃描時間，增加空間分辨率。然而，現(xiàn)有的方法非常容易受血流速度和方向的影響，對顯示走行迂曲、管徑細小的手部和足部動脈有很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本申請要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種能克服血流速度和方向影響的磁共振血管成像方法。本申請要解決的另一技術問題是提供一種磁共振血管成像系統(tǒng)。

本申請要解決的技術問題通過以下技術方案加以解決:一種磁共振血管成像方法，包括:在血管收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加流動敏感散相梯度磁場，在所述流動敏感散相梯度磁場后施加清除殘余磁矩的梯度磁場；采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像；采集血管舒張期內(nèi)的血流圖像；對所述收縮期內(nèi)的血流圖像和舒張期內(nèi)的血流圖像進行減影獲得血流圖像。所述在血管收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加流動敏感散相梯度磁場，在所述流動敏感散相梯度磁場后施加清除殘余磁矩的梯度磁場，包括:在心電門控觸發(fā)的心臟收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加90° x-180° y-90° ”射頻脈沖序列以及對稱加載在180° y脈沖兩邊的流動敏感散相梯度磁場，在所述脈沖序列后面施加清除殘余磁矩的梯度磁場。所述流動敏感散相梯度磁場的一階矩叫滿足>=I最小，其中Φ是總
i自旋相位，Y是磁旋比常數(shù)，■^是第i個自旋的流動速度。所述采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像包括:使用平衡穩(wěn)態(tài)自由進動技術采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像。所述采集血管舒張期內(nèi)的血流圖像包括:在心電門控觸發(fā)的心臟舒張期內(nèi)，施加90° x_180° y-90° _x射頻脈沖序列；使用平衡穩(wěn)態(tài)自由進動技術采集血管舒張期內(nèi)的血流圖像。一種磁共振血管成像系統(tǒng)，包括收縮期圖像采集模塊、舒張期圖像采集模塊和減影模塊， 所述收縮期圖像采集模塊用于在血管收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加流動敏感散相梯度磁場，在所述流動敏感散相梯度磁場后施加清除殘余磁矩的梯度磁場，采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像；所述舒張期圖像采集模塊用于采集血管舒張期內(nèi)的血流圖像；所述減影模塊用于對所述收縮期內(nèi)的血流圖像和舒張期內(nèi)的血流圖像進行減影獲得血流圖像。所述收縮期圖像采集模塊包括FSD準備單元，用于在心電門控觸發(fā)的心臟收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加90° x-180° y-90°彳射頻脈沖序列以及對稱加載在180° y脈沖兩邊的流動敏感散相梯度磁場，在所述脈沖序列后面施加清除殘余磁矩的梯度磁場。所述流動敏感散相梯度磁場的一`階矩Hi1滿足M=I最小，其中Φ是總
I
自旋相位，Y是磁旋比常數(shù)是第i個自旋的流動速度。所述收縮期圖像采集模塊還用于使用平衡穩(wěn)態(tài)自由進動技術采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像。所述舒張期圖像采集模塊還用于在心電門控觸發(fā)的心臟舒張期內(nèi)，施加90° x-180° y-90° ”射頻脈沖序列；使用平衡穩(wěn)態(tài)自由進動技術采集血管舒張期內(nèi)的血流圖像。由于采用了以上技術方案，使本發(fā)明具備的有益效果在于:⑴在本申請的具體實施方式
中，由于在收縮期成像中采用流動敏感散相，使得動脈內(nèi)自旋散相而導致動脈血信號大幅度降低，從而可減少血流速度和方向?qū)Τ上竦挠绊?，獲取高質(zhì)量的外周動脈圖像，提高了非增強磁共振血管成像技術的臨床實用性。⑵在本申請的具體實施方式
中，由于可在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加流動敏感散相梯度磁場，可根據(jù)實際需要，進行一維、二維或三維的流動敏感散相，進一步提高了使用的適應性。⑶在本申請的具體實施方式
中，在施加流動敏感散相梯度磁場后，再施加清除殘余磁矩磁場梯度，保證了前一方向散相的血流自旋不會被后一方向散相部分或完全地聚相，從而保證了各個方向抑血效果的獨立性，進一步提高了散相的效果。⑷在本申請的具體實施方式
中，在收縮期和舒張期的血流成像中，采用平衡穩(wěn)態(tài)自由進動技術進行成像，成像速度快、信噪比高、成像視野大及不受血流速度和方向影響。(5)在本申請的具體實施方式
中，采用流動敏感散相和平衡穩(wěn)態(tài)自由進動技術，由于其成像速度很快，可在同一心動周期內(nèi)，完成收縮期和舒張期的血流成像，可減少血管位置變化引起的配準錯誤，從而提高圖像質(zhì)量。


圖1為本申請磁共振血管成像方法一個實施例的流程圖；圖2為本申請磁共振血管成像方法另一個實施例的原理圖；圖3為本申請磁共振血管成像方法再一個實施例的流程圖；圖4為本申請磁共振血管成像方法再一個實施例射頻序列的示意圖；圖5為本申請磁共振血管成像方法再一個實施例采集“黑動脈血”圖像射頻序列的不意圖；圖6為本申請磁共振血管成像方法再一個實施例采集“亮動脈血”圖像射頻序列的不意圖；圖7為本申請磁共 振血管成像系統(tǒng)的一個實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。在目前的非增強MRA技術中，新鮮血液成像技術(fresh blood imaging, FBI)采用的基本序列是半傅立葉轉(zhuǎn)換的三維快速自旋回波，在心電圖R波觸發(fā)下，分別采集下肢動脈在心臟舒張期和收縮期的圖像。動脈在舒張期由于血流速度慢呈現(xiàn)高信號(動脈亮血圖像)，在收縮期由于血流速度快呈現(xiàn)低信號(動脈黑血圖像)，而靜脈在舒張期和收縮期因血流速度緩慢均表現(xiàn)為強度相似的高信號。將舒張期與收縮期的圖像進行減影，即得到僅有下肢動脈的血管圖像。該方法的優(yōu)勢是血流信號不依賴于血液的流入效應，因而可用于行程較長的下肢動脈。其缺點是，動脈管徑在舒張期和收縮期的變化較大，減影時可能因配準錯誤導致動脈圖像的邊緣模糊。其次，自旋回波在血流速度過快或血流方向紊亂時，容易發(fā)生信號的丟失，引起對血管狹窄程度的高估。此外，較長的成像時間也限制了該方法在臨床上的應用?；贜ATIVE-SPACE序列的非增強MRA方法采用的基本序列也是自旋回波，但它采用可變反轉(zhuǎn)角技術，在掃描速度和空間分辨率上較前有了較大的提高，目前該方法在健康志愿者或下肢血管沒有顯著病變的患者中的成像效果非常理想，但對下肢動脈有嚴重狹窄的患者以及手部和足部的動脈，其圖像質(zhì)量仍然有限，核心原因是NATIVE-SPACE對血流速度和方向比較敏感。造影增強MRA不適用于腎功能不全的病人，并且容易產(chǎn)生靜脈污染和圖像空間分辨率低。而現(xiàn)有的FBI和Native-SPACE非增強MRA技術都是基于自旋回波，對血流速度和方向比較敏感，會導致血流速度過快或血流速度紊亂時信號丟失，引起對血管狹窄程度的高估。本申請基于這一缺陷提出基于穩(wěn)態(tài)自由進動(steady-state free precession,SSFP)和流動敏感散相(Flow-Sensitive Dephasing, FSD)技術的非增強MRA方法，以獲取高質(zhì)量的外周動脈圖像，提高非增強MRA技術的臨床實用性。圖1示出根據(jù)本申請磁共振血管成像方法的一個實施例的流程圖，包括:步驟102:在血管收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加流動敏感散相梯度磁場，在流動敏感散相梯度磁場后施加清除殘余磁矩的梯度磁場；步驟104:采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像；步驟106:采集血管舒張期內(nèi)的血流圖像；步驟108:對所述收縮期內(nèi)的血流圖像和舒張期內(nèi)的血流圖像進行減影獲得血流圖像。一種實施方式，步驟102具體包括:在心電門控觸發(fā)的心臟收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加90° x-180° y-90° _x射頻脈沖序列以及對稱加載在180° y脈沖兩邊的流動敏感散相梯度磁場，在脈沖序列后面施加清除殘余磁矩的梯度磁場。一種實施方式，流動敏感散相梯度磁場的一階矩Hi1滿足
權利要求
1.一種磁共振血管成像方法，其特征在于，包括: 在血管收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加流動敏感散相梯度磁場，在所述流動敏感散相梯度磁場后施加清除殘余磁矩的梯度磁場； 采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像； 采集血管舒張期內(nèi)的血流圖像； 對所述收縮期內(nèi)的血流圖像和舒張期內(nèi)的血流圖像進行減影獲得血流圖像。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在血管收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加流動敏感散相梯度磁場，在所述流動敏感散相梯度磁場后施加清除殘余磁矩的梯度磁場，包括: 在心電門控觸發(fā)的心臟收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加90° x-180° y-90°，射頻脈沖序列以及對稱加載在180° y脈沖兩邊的流動敏感散相梯度磁場，在所述脈沖序列后面施加清除殘余磁矩的梯度磁場。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述流動敏感散相梯度磁場的一階矩Hi1滿足I最小，其中φ是總自旋相位，Y是磁旋比常數(shù)^ 是第i個自旋的流動速I.I度。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像包括: 使用平衡穩(wěn)態(tài)自由進動技術采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集血管舒張期內(nèi)的血流圖像包括: 在心電門控觸發(fā)的心臟舒張期內(nèi)，施加90° x-180° y-90°彳射頻脈沖序列； 使用平衡穩(wěn)態(tài)自由進動技術采集血管舒張期內(nèi)的血流圖像。
6.一種磁共振血管成像系統(tǒng)，其特征在于，包括收縮期圖像采集模塊、舒張期圖像采集模塊和減影模塊， 所述收縮期圖像采集模塊用于在血管收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加流動敏感散相梯度磁場，在所述流動敏感散相梯度磁場后施加清除殘余磁矩的梯度磁場，采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像； 所述舒張期圖像采集模塊用于采集血管舒張期內(nèi)的血流圖像； 所述減影模塊用于對所述收縮期內(nèi)的血流圖像和舒張期內(nèi)的血流圖像進行減影獲得血流圖像。
7.如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述收縮期圖像采集模塊包括FSD準備單元，用于在心電門控觸發(fā)的心臟收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加90° x-180° y-90°彳射頻脈沖序列以及對稱加載在180° y脈沖兩邊的流動敏感散相梯度磁場，在所述脈沖序列后面施加清除殘余磁矩的梯度磁場。
8.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述流動敏感散相梯度磁場的一階矩Hi1滿^\Φ=Σ/.κ-.^ I最小，其中φ是總自旋相位，y是磁旋比常數(shù)，卩是第i個自旋的流動速度。
9.如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述收縮期圖像采集模塊還用于使用平衡穩(wěn)態(tài)自由進動技術采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像。
10.如權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述舒張期圖像采集模塊還用于在心電門控觸發(fā)的心臟舒張期內(nèi)，施加90° x-180° y-90°，射頻脈沖序列；使用平衡穩(wěn)態(tài)自由進動技術采集血管舒張期內(nèi)的血流 圖像。
全文摘要
本申請公開了一種磁共振血管成像方法，包括在血管收縮期內(nèi)，在讀出方向和/或相位編碼方向和/或選層方向施加流動敏感散相梯度磁場，在所述流動敏感散相梯度磁場后施加清除殘余磁矩的梯度磁場；采集血管收縮期內(nèi)的血流圖像；采集血管舒張期內(nèi)的血流圖像；對所述收縮期內(nèi)的血流圖像和舒張期內(nèi)的血流圖像進行減影獲得血流圖像。本申請還公開了一種磁共振血管成像系統(tǒng)。在本申請的具體實施方式
中，由于在收縮期成像中采用流動敏感散相，使得動脈內(nèi)自旋散相而導致動脈血信號大幅度降低，從而可減少血流速度和方向?qū)Τ上竦挠绊?，獲取高質(zhì)量的外周動脈圖像，提高了非增強磁共振血管成像技術的臨床實用性。
文檔編號A61B5/055GK103110420SQ20131003876
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權日2013年1月31日
發(fā)明者劉新, 樊昭陽, 張娜, 鐘耀祖, 鄭海榮, 李德彪 申請人:深圳先進技術研究院