專利名稱：一種抑制磁共振成像呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁共振成像技術(shù)，具體涉及一種抑制磁共振成像呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的方法。
背景技術(shù)：
磁共振成像(MRI)技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)診斷中的重要手段。但由于磁共振技術(shù)本身 的缺陷，對(duì)于呼吸運(yùn)動(dòng)部位如胸部、腹部等，采用常規(guī)掃描技術(shù)得到的圖像運(yùn)動(dòng)偽影明顯，嚴(yán)重影響臨床醫(yī)學(xué)診斷。對(duì)于高場(chǎng)強(qiáng)磁共振系統(tǒng)，由于其掃描速度比較快，可以使用屏氣掃描方法在10秒-20秒左右掃描完整個(gè)部位；但是對(duì)于低場(chǎng)強(qiáng)磁共振系統(tǒng)，由于硬件配置等的原因，掃描速度遠(yuǎn)達(dá)不到高場(chǎng)強(qiáng)磁共振那么快，無(wú)法使用屏氣掃描方法。為了提高在低場(chǎng)強(qiáng)磁共振系統(tǒng)上掃描腹部、肝臟等呼吸運(yùn)動(dòng)部位的圖像質(zhì)量，現(xiàn)在比較通用的方法是使用呼吸觸發(fā)或呼吸補(bǔ)償法。此方法需要額外的呼吸監(jiān)控裝置通過(guò)一個(gè)壓力傳感器探測(cè)被試的呼吸波形，在被試呼吸進(jìn)入到呼氣相的時(shí)候呼吸監(jiān)控裝置發(fā)出觸發(fā)信號(hào)給磁共振設(shè)備從而觸發(fā)磁共振設(shè)備采集數(shù)據(jù)，磁共振設(shè)備采集數(shù)據(jù)完成后等待呼吸監(jiān)控裝置的下一個(gè)觸發(fā)信號(hào)。通過(guò)此方法可以保證每次磁共振相位編碼采集時(shí)被試都處于相同的呼吸時(shí)相，從而減小運(yùn)動(dòng)偽影提高圖像質(zhì)量。雖然此技術(shù)對(duì)提高圖像質(zhì)量有很大作用，但仍然存在一些缺點(diǎn)
此方法只能保證每次相位編碼采集時(shí)被試處于相同的呼吸時(shí)相，但采集時(shí)被試仍然處于呼吸運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以并不能完全消除呼吸運(yùn)動(dòng)偽影。此方法需要被試在整個(gè)掃描過(guò)程中保持呼吸幅度和頻率穩(wěn)定，否則不僅不能夠減小運(yùn)動(dòng)偽影甚至還會(huì)加重運(yùn)動(dòng)偽影。但是整個(gè)掃描過(guò)程長(zhǎng)達(dá)幾分鐘，在此過(guò)程中被試無(wú)任何提示或者指導(dǎo)，呼吸幅度和頻率很容易發(fā)生變化。此方法由于只在被試呼吸的呼氣相采集數(shù)據(jù)，大大延長(zhǎng)了總的掃描時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抑制磁共振成像呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的方法，該方法通過(guò)語(yǔ)音指導(dǎo)被試有規(guī)律的呼吸和短屏氣，并在被試短屏氣期間觸發(fā)采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，從而有效避免磁共振成像中的呼吸運(yùn)動(dòng)偽影。一種抑制磁共振成像呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的方法，涉及磁共振系統(tǒng)及其掃描主機(jī)，其特征在于首先在掃描主機(jī)中設(shè)定被試呼吸時(shí)序依次為被試吸氣一被試呼氣一屏氣，按照設(shè)定的所述被試呼吸時(shí)序控制所述掃描主機(jī)循環(huán)輸出音頻信號(hào)“吸氣”、“呼氣”和“屏氣”給磁共振對(duì)講系統(tǒng)，所述磁共振對(duì)講系統(tǒng)根據(jù)所述音頻信號(hào)，在掃描室中對(duì)應(yīng)輸出語(yǔ)音信號(hào)，從而指導(dǎo)掃描室中的被試按照所述被試呼吸時(shí)序呼吸；當(dāng)輸出語(yǔ)音信號(hào)“屏氣”時(shí)，所述掃描主機(jī)輸出觸發(fā)信號(hào)，所述觸發(fā)信號(hào)被通過(guò)連接線傳送至所述磁共振系統(tǒng)的觸發(fā)接口，所述磁共振系統(tǒng)接收到所述觸發(fā)信號(hào)，開始采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)所述采集結(jié)束后，所述磁共振系統(tǒng)將處于等待狀態(tài)，以等待所述觸發(fā)信號(hào)的再次到來(lái)；之后再次按照所述輸出語(yǔ)音信號(hào)“吸氣”、“呼氣”和“屏氣”指導(dǎo)被試呼吸，循環(huán)執(zhí)行上述過(guò)程，每當(dāng)輸出語(yǔ)言信號(hào)“屏氣”時(shí)，所述磁共振系統(tǒng)接收到所述觸發(fā)信號(hào)，開始采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，如此循環(huán)往復(fù)，直至所述磁共振圖像數(shù)據(jù)采集完全。所述吸氣持續(xù)時(shí)間為不超過(guò)5秒。所述呼氣持續(xù)時(shí)間為不超過(guò)5秒。所述屏氣持續(xù)時(shí)間為不超過(guò)30秒。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是提高了呼吸運(yùn)動(dòng)部位的磁共振圖像質(zhì)量；通過(guò)軟件指導(dǎo)被試呼吸和輸出觸發(fā)信號(hào)從而不需要額外的呼吸監(jiān)控硬件裝置，其實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)潔、易行；和呼吸觸
發(fā)方法相比縮短了磁共振掃描時(shí)間；本發(fā)明能保證在掃描過(guò)程中被試呼吸幅度和頻率的穩(wěn)定，能有效消除磁共振成像中的呼吸運(yùn)動(dòng)偽影。


附圖I為本發(fā)明的時(shí)序示意 附圖2為本發(fā)明流程 附圖3為使用本發(fā)明得到的腹部磁共振圖像。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合以下具體實(shí)施例和附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。在本實(shí)施例中，將演示本發(fā)明配合FSE序列采集腹部磁共振T2加權(quán)圖像。如圖1-3所示，標(biāo)號(hào)1-11為“吸氣”語(yǔ)音1、“呼氣”語(yǔ)音2、“屏氣”語(yǔ)音3、吸氣持續(xù)時(shí)間(T_BreathIn) 4、呼氣持續(xù)時(shí)間(T_BreathOut) 5、屏氣持續(xù)時(shí)間(T_BreathHold) 6、觸發(fā)信號(hào)7、脈沖序列簡(jiǎn)單示意圖8、90度射頻脈沖RF90 9、180度射頻脈沖RF180 10、采樣ACQ 11。在本實(shí)施例中，在掃描主機(jī)中集成軟件，用戶通過(guò)此軟件輸入被試呼吸時(shí)序即被試吸氣持續(xù)時(shí)間為(T_BreathIn)—呼氣持續(xù)時(shí)間為(T_BreathOut)—屏氣持續(xù)時(shí)間(為T_BreathHold)。當(dāng)用戶按下開始按鈕后，本方案軟件按照設(shè)定的延時(shí)時(shí)間控制掃描主機(jī)循環(huán)輸出音頻信號(hào)“吸氣”，“呼氣”，“屏氣”給磁共振對(duì)講系統(tǒng)，磁共振對(duì)講系統(tǒng)在掃描室中輸出語(yǔ)音從而指導(dǎo)掃描室中的被試按照軟件界面用戶輸入的呼吸時(shí)序呼吸。在指導(dǎo)被試呼吸過(guò)程中，當(dāng)輸出語(yǔ)音信號(hào)“屏氣”后，本方案通過(guò)掃描主機(jī)輸出觸發(fā)信號(hào)，此觸發(fā)信號(hào)通過(guò)連接線傳送至磁共振系統(tǒng)觸發(fā)接口。磁共振系統(tǒng)接收到此觸發(fā)信號(hào)即開采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，在此采集過(guò)程中，由于被試處于屏氣狀態(tài)無(wú)呼吸運(yùn)動(dòng)，不會(huì)產(chǎn)生由于運(yùn)動(dòng)而引起的圖像偽影。當(dāng)此次采集結(jié)束后磁共振系統(tǒng)將處于等待狀態(tài)等待觸發(fā)信號(hào)的再次到來(lái)。此時(shí)本方案軟件將再次按照延時(shí)輸出語(yǔ)音信號(hào)“吸氣”、“呼氣”指導(dǎo)被試呼吸，即循環(huán)執(zhí)行上述過(guò)程直至磁共振圖像數(shù)據(jù)采集完全。本實(shí)施例中，T_BreathIn= I. 5 秒，T_Breath0ut=2. O 秒，T_BreathHold=3. O 秒，上述持續(xù)時(shí)間選擇的依據(jù)是吸氣持續(xù)時(shí)間為被試正常吸氣持續(xù)時(shí)間；呼氣持續(xù)時(shí)間為被試正常呼氣持續(xù)時(shí)間；屏氣持續(xù)時(shí)間為所選掃描序列采集一組磁共振數(shù)據(jù)所需時(shí)間。本實(shí)施例中，F(xiàn)SE 序列參數(shù)為 TR=7500 毫秒，TE=105 毫秒，ETL=7, slice number=8。當(dāng)FSE序列的所有回波信號(hào)數(shù)據(jù)采集完成后，通過(guò)磁共振技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)通用的重建算法就可以重建得到此次掃描的腹部T2加權(quán)圖像。如圖3所示。由上述可發(fā)現(xiàn)，在本方案中，磁共振系統(tǒng)采集圖像數(shù)據(jù)時(shí)被試呼吸始終處于屏氣狀態(tài)，而現(xiàn)有技術(shù)中呼吸觸發(fā)方法采集圖像數(shù)據(jù)時(shí)被試呼吸仍然處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。所以本方案和現(xiàn)有技術(shù)呼吸觸發(fā)方法相比能夠更大程度消除由于被試呼吸而引起的磁共振運(yùn)動(dòng)偽影。此外，本方案除了需要一導(dǎo)線用于連接掃描主機(jī)和磁共振系統(tǒng)觸發(fā)接口外，無(wú)需其他硬件設(shè)施，而呼吸觸發(fā)方法則需要一套額外的呼吸監(jiān)控裝置用于采集被試呼吸波形以及輸出觸發(fā)信號(hào)。所以本方案和呼吸觸發(fā)方法相比，第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約成本，實(shí)施過(guò)程更加簡(jiǎn)單、便捷。
由于本方案中通過(guò)磁共振系統(tǒng)在被試屏氣階段采集數(shù)據(jù)，從而獲得比呼吸觸發(fā)方法更長(zhǎng)的采樣時(shí)間窗，所以本方案第三優(yōu)點(diǎn)是在時(shí)間效率上要優(yōu)于呼吸觸發(fā)方法，縮短磁共振掃描時(shí)間。本發(fā)明的主要技術(shù)特點(diǎn)是
通過(guò)PC主機(jī)輸出音頻信號(hào)指導(dǎo)控制被試呼吸幅度和頻率；
通過(guò)PC主機(jī)在被試特定呼吸時(shí)相輸出觸發(fā)信號(hào)觸發(fā)磁共振設(shè)備采集圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明的保護(hù)內(nèi)容不局限于以上實(shí)施例。在不背離本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的變化和優(yōu)點(diǎn)都被包括在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1.一種抑制磁共振成像呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的方法，涉及磁共振系統(tǒng)及其掃描主機(jī)，其特征在于首先在掃描主機(jī)中設(shè)定被試呼吸時(shí)序依次為被試吸氣持續(xù)時(shí)間--被試呼氣持續(xù)時(shí)間--屏氣持續(xù)時(shí)間，按照設(shè)定的所述被試呼吸時(shí)序控制所述掃描主機(jī)循環(huán)輸出音頻信號(hào)“吸氣”、“呼氣”和“屏氣”給磁共振對(duì)講系統(tǒng)，所述磁共振對(duì)講系統(tǒng)根據(jù)所述音頻信號(hào)，在掃描室中對(duì)應(yīng)輸出語(yǔ)音信號(hào)，從而指導(dǎo)掃描室中的被試按照所述被試呼吸時(shí)序呼吸；當(dāng)輸出語(yǔ)音信號(hào)“屏氣”時(shí)，所述掃描主機(jī)輸出觸發(fā)信號(hào)，所述觸發(fā)信號(hào)被通過(guò)連接線傳送至所述磁共振系統(tǒng)的觸發(fā)接口，所述磁共振系統(tǒng)接收到所述觸發(fā)信號(hào)，開始采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)所述采集結(jié)束后，所述磁共振系統(tǒng)將處于等待狀態(tài)，以等待所述觸發(fā)信號(hào)的再次到來(lái)；之后再次按照所述輸出語(yǔ)音信號(hào)“吸氣”、“呼氣”和“屏氣”指導(dǎo)被試呼吸，循環(huán)執(zhí)行上述過(guò)程，每當(dāng)輸出語(yǔ)言信號(hào)“屏氣”時(shí)，所述磁共振系統(tǒng)接收到所述觸發(fā)信號(hào)，開始采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，如此循環(huán)往復(fù)，直至所述磁共振圖像數(shù)據(jù)采集完全。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抑制磁共振成像呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的方法，其特征在于，所述吸氣持續(xù)時(shí)間為不超過(guò)5秒。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抑制磁共振成像呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的方法，其特征在于，所述呼氣持續(xù)時(shí)間為不超過(guò)5秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種抑制磁共振成像呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的方法，其特征在于，所述屏氣持續(xù)時(shí)間為不超過(guò)30秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及磁共振成像技術(shù)，具體涉及一種抑制磁共振成像呼吸運(yùn)動(dòng)偽影的方法，該方法首先在掃描主機(jī)中設(shè)定被試呼吸時(shí)序依次為被試吸氣-被試呼氣-屏氣，按照設(shè)定的所述被試呼吸時(shí)序控制所述掃描主機(jī)循環(huán)輸出音頻信號(hào)“吸氣”、“呼氣”和“屏氣”給磁共振對(duì)講系統(tǒng)，所述磁共振對(duì)講系統(tǒng)根據(jù)所述音頻信號(hào)，在掃描室中對(duì)應(yīng)輸出語(yǔ)音信號(hào)，從而指導(dǎo)掃描室中的被試按照所述被試呼吸時(shí)序呼吸，并在被試短屏氣期間觸發(fā)采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，從而能保證在掃描過(guò)程中被試呼吸幅度和頻率的穩(wěn)定，有效避免磁共振成像中的呼吸運(yùn)動(dòng)偽影。
文檔編號(hào)A61B5/055GK102871660SQ201210384958
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者姜小平, 李建奇, 蔣瑜, 謝海濱, 楊光, 張成秀 申請(qǐng)人:上海卡勒幅磁共振技術(shù)有限公司