專利名稱：一種抑制磁共振成像呼吸運動偽影的方法
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動偽影的方法。
背景技術(shù)：
磁共振成像(MRI)技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)學診斷中的重要手段。但由于磁共振技術(shù)本身 的缺陷，對于呼吸運動部位如胸部、腹部等，采用常規(guī)掃描技術(shù)得到的圖像運動偽影明顯，嚴重影響臨床醫(yī)學診斷。對于高場強磁共振系統(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秒左右掃描完整個部位；但是對于低場強磁共振系統(tǒng)，由于硬件配置等的原因，掃描速度遠達不到高場強磁共振那么快，無法使用屏氣掃描方法。為了提高在低場強磁共振系統(tǒng)上掃描腹部、肝臟等呼吸運動部位的圖像質(zhì)量，現(xiàn)在比較通用的方法是使用呼吸觸發(fā)或呼吸補償法。此方法需要額外的呼吸監(jiān)控裝置通過一個壓力傳感器探測被試的呼吸波形，在被試呼吸進入到呼氣相的時候呼吸監(jiān)控裝置發(fā)出觸發(fā)信號給磁共振設(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)控裝置的下一個觸發(fā)信號。通過此方法可以保證每次磁共振相位編碼采集時被試都處于相同的呼吸時相，從而減小運動偽影提高圖像質(zhì)量。雖然此技術(shù)對提高圖像質(zhì)量有很大作用，但仍然存在一些缺點
此方法只能保證每次相位編碼采集時被試處于相同的呼吸時相，但采集時被試仍然處于呼吸運動狀態(tài)，所以并不能完全消除呼吸運動偽影。此方法需要被試在整個掃描過程中保持呼吸幅度和頻率穩(wěn)定，否則不僅不能夠減小運動偽影甚至還會加重運動偽影。但是整個掃描過程長達幾分鐘，在此過程中被試無任何提示或者指導，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)，大大延長了總的掃描時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抑制磁共振成像呼吸運動偽影的方法，該方法通過語音指導被試有規(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動偽影。一種抑制磁共振成像呼吸運動偽影的方法，涉及磁共振系統(tǒng)及其掃描主機，其特征在于首先在掃描主機中設(shè)定被試呼吸時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序控制所述掃描主機循環(huán)輸出音頻信號“吸氣”、“呼氣”和“屏氣”給磁共振對講系統(tǒng)，所述磁共振對講系統(tǒng)根據(jù)所述音頻信號，在掃描室中對應(yīng)輸出語音信號，從而指導掃描室中的被試按照所述被試呼吸時序呼吸；當輸出語音信號“屏氣”時，所述掃描主機輸出觸發(fā)信號，所述觸發(fā)信號被通過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，開始采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，當所述采集結(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)信號的再次到來；之后再次按照所述輸出語音信號“吸氣”、“呼氣”和“屏氣”指導被試呼吸，循環(huán)執(zhí)行上述過程，每當輸出語言信號“屏氣”時，所述磁共振系統(tǒng)接收到所述觸發(fā)信號，開始采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，如此循環(huán)往復，直至所述磁共振圖像數(shù)據(jù)采集完全。所述吸氣持續(xù)時間為不超過5秒。所述呼氣持續(xù)時間為不超過5秒。所述屏氣持續(xù)時間為不超過30秒。本發(fā)明的優(yōu)點是提高了呼吸運動部位的磁共振圖像質(zhì)量；通過軟件指導被試呼吸和輸出觸發(fā)信號從而不需要額外的呼吸監(jiān)控硬件裝置，其實現(xiàn)方法簡潔、易行；和呼吸觸
發(fā)方法相比縮短了磁共振掃描時間；本發(fā)明能保證在掃描過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動偽影。


附圖I為本發(fā)明的時序示意 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。
具體實施例方式現(xiàn)結(jié)合以下具體實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明。在本實施例中，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，標號1-11為“吸氣”語音1、“呼氣”語音2、“屏氣”語音3、吸氣持續(xù)時間(T_BreathIn) 4、呼氣持續(xù)時間(T_BreathOut) 5、屏氣持續(xù)時間(T_BreathHold) 6、觸發(fā)信號7、脈沖序列簡單示意圖8、90度射頻脈沖RF90 9、180度射頻脈沖RF180 10、采樣ACQ 11。在本實施例中，在掃描主機中集成軟件，用戶通過此軟件輸入被試呼吸時序即被試吸氣持續(xù)時間為(T_BreathIn)—呼氣持續(xù)時間為(T_BreathOut)—屏氣持續(xù)時間(為T_BreathHold)。當用戶按下開始按鈕后，本方案軟件按照設(shè)定的延時時間控制掃描主機循環(huán)輸出音頻信號“吸氣”，“呼氣”，“屏氣”給磁共振對講系統(tǒng)，磁共振對講系統(tǒng)在掃描室中輸出語音從而指導掃描室中的被試按照軟件界面用戶輸入的呼吸時序呼吸。在指導被試呼吸過程中，當輸出語音信號“屏氣”后，本方案通過掃描主機輸出觸發(fā)信號，此觸發(fā)信號通過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)信號即開采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，在此采集過程中，由于被試處于屏氣狀態(tài)無呼吸運動，不會產(chǎn)生由于運動而引起的圖像偽影。當此次采集結(jié)束后磁共振系統(tǒng)將處于等待狀態(tài)等待觸發(fā)信號的再次到來。此時本方案軟件將再次按照延時輸出語音信號“吸氣”、“呼氣”指導被試呼吸，即循環(huán)執(zhí)行上述過程直至磁共振圖像數(shù)據(jù)采集完全。本實施例中，T_BreathIn= I. 5 秒，T_Breath0ut=2. O 秒，T_BreathHold=3. O 秒，上述持續(xù)時間選擇的依據(jù)是吸氣持續(xù)時間為被試正常吸氣持續(xù)時間；呼氣持續(xù)時間為被試正常呼氣持續(xù)時間；屏氣持續(xù)時間為所選掃描序列采集一組磁共振數(shù)據(jù)所需時間。本實施例中，F(xiàn)SE 序列參數(shù)為 TR=7500 毫秒，TE=105 毫秒，ETL=7, slice number=8。當FSE序列的所有回波信號數(shù)據(jù)采集完成后，通過磁共振技術(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)時被試呼吸仍然處于運動狀態(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動偽影。此外，本方案除了需要一導線用于連接掃描主機和磁共振系統(tǒng)觸發(fā)接口外，無需其他硬件設(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。所以本方案和呼吸觸發(fā)方法相比，第二個優(yōu)點是節(jié)約成本，實施過程更加簡單、便捷。
由于本方案中通過磁共振系統(tǒng)在被試屏氣階段采集數(shù)據(jù)，從而獲得比呼吸觸發(fā)方法更長的采樣時間窗，所以本方案第三優(yōu)點是在時間效率上要優(yōu)于呼吸觸發(fā)方法，縮短磁共振掃描時間。本發(fā)明的主要技術(shù)特點是
通過PC主機輸出音頻信號指導控制被試呼吸幅度和頻率；
通過PC主機在被試特定呼吸時相輸出觸發(fā)信號觸發(fā)磁共振設(shè)備采集圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明的保護內(nèi)容不局限于以上實施例。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動偽影的方法，涉及磁共振系統(tǒng)及其掃描主機，其特征在于首先在掃描主機中設(shè)定被試呼吸時序依次為被試吸氣持續(xù)時間--被試呼氣持續(xù)時間--屏氣持續(xù)時間，按照設(shè)定的所述被試呼吸時序控制所述掃描主機循環(huán)輸出音頻信號“吸氣”、“呼氣”和“屏氣”給磁共振對講系統(tǒng)，所述磁共振對講系統(tǒng)根據(jù)所述音頻信號，在掃描室中對應(yīng)輸出語音信號，從而指導掃描室中的被試按照所述被試呼吸時序呼吸；當輸出語音信號“屏氣”時，所述掃描主機輸出觸發(fā)信號，所述觸發(fā)信號被通過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，開始采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，當所述采集結(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)信號的再次到來；之后再次按照所述輸出語音信號“吸氣”、“呼氣”和“屏氣”指導被試呼吸，循環(huán)執(zhí)行上述過程，每當輸出語言信號“屏氣”時，所述磁共振系統(tǒng)接收到所述觸發(fā)信號，開始采集磁共振圖像數(shù)據(jù)，如此循環(huán)往復，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動偽影的方法，其特征在于，所述吸氣持續(xù)時間為不超過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動偽影的方法，其特征在于，所述呼氣持續(xù)時間為不超過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動偽影的方法，其特征在于，所述屏氣持續(xù)時間為不超過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動偽影的方法，該方法首先在掃描主機中設(shè)定被試呼吸時序依次為被試吸氣-被試呼氣-屏氣，按照設(shè)定的所述被試呼吸時序控制所述掃描主機循環(huán)輸出音頻信號“吸氣”、“呼氣”和“屏氣”給磁共振對講系統(tǒng)，所述磁共振對講系統(tǒng)根據(jù)所述音頻信號，在掃描室中對應(yīng)輸出語音信號，從而指導掃描室中的被試按照所述被試呼吸時序呼吸，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動偽影。
文檔編號A61B5/055GK102871660SQ201210384958
公開日2013年1月16日 申請日期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 申請人:上?？ɡ辗殴舱窦夹g(shù)有限公司