磁共振血管壁成像方法和设备技术

一种磁共振血管壁成像方法和设备，方法包括：将一设定射频脉冲序列应用于成像区域，其中，设定射频脉冲序列按时间顺序依次包括：三维快速自旋回波SPACE的可变翻转角链(320)和一向下翻转射频脉冲链(330)(S110)；采集成像区域产生的磁共振信号，并根据磁共振信号重建得到成像区域中血管壁的磁共振图像(S120)。通过独创地在三维快速自旋回波SPACE的可变翻转角链后增加向下翻转射频脉冲链，能够有效、均匀地进一步抑制全脑的脑脊液信号。

Magnetic resonance blood vessel wall imaging method and equipment

A magnetic resonance blood vessel wall imaging method and apparatus include: applying a set of radiofrequency pulses to an imaging region, in which the set of radio frequency pulses is sequentially included in a time sequence: a variable flip angle chain (320) of the three-dimensional fast spin echo SPACE and a S110 (S110); and the imaging area is collected. The magnetic resonance signal generated in the domain is reconstructed from the magnetic resonance signal to obtain the magnetic resonance image (S120) of the vessel wall in the imaging area. The signal of cerebrospinal fluid in the whole brain can be further suppressed effectively and evenly by increasing the downward RF pulse chain after the variable flip angle chain of the three dimensional fast spin echo SPACE.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁共振血管壁成像方法和设备
本专利技术涉及磁共振成像
，尤其涉及一种磁共振血管壁成像方法和设备。
技术介绍
脑卒中已成为中国死亡率和致残率最高的疾病。在中国14亿人口中，每年有1600万人因脑卒中死亡，死亡率为1.142％。脑卒中的医疗支出巨大，给中国带来沉重负担。2004年，中国脑卒中病人入院治疗的平均费用为6356元，为农乡居民年收入的2倍。目前，中国每年用于脑卒中病人治疗的费用达400亿人民币，是其他心血管疾病治疗费用总和的10倍。有鉴于此，早评估、早诊断、早预防脑卒中的病发尤为重要。研究表明，脑卒中主要由动脉粥样硬化(atherosclerosis)易损斑块破裂，并形成血栓，导致下游血管闭塞所致。在中国，脑卒中以缺血性脑卒中为主，约占80％。缺血性脑卒中主要由来自颅内动脉(46.6％)的病变所致。所以，准确识别脑动脉斑块结构和病理特性是早期预防和精确治疗脑卒中的关键。磁共振血管壁成像(MRVesselWallImaging)是目前唯一能够无创、全景显示颅内血管壁和斑块的手段。磁共振血管壁成像可以无创地精确识别斑块内的成分和炎症活动，有效评估斑块的稳定性和易损性，有望为脑中风的早期预警和诊断带来新的突破。早期是采用二维磁共振成像技术进行颅内血管壁成像。二维磁共振血管壁成像具有以下优点：具有高分辨率，能够获取清晰的组织细节；采用多对比图像，可以获取斑块的组成成分，有助于判断斑块的成分和特性；采用黑血技术，能够减少血流伪影和亮血对图像的干扰。但同时其存在缺点：扫描时间长，大于30分钟；成像范围小，每次只能覆盖单根血管；压血效果不理想，容易产生血流伪影；层间分辨率低，仅达2mm，容易产生部分容积效应，导致测量斑块大小时产生很大误差。鉴于二维磁共振血管壁成像存在的问题，深圳先进技术研究院钟耀祖博士与约翰霍普金斯大学Wasserman团队合作，于2010年首次在国际医学磁共振学会(InternationalSocietyforMagneticResonanceinMedicine，ISMRM)年会上提出采用纵向磁化矢量弛豫时间T1加权的三维快速自旋回波技术(SPACE)实现颅内动脉三维血管壁成像(HighResolution3DIntracranialImagingat3.0T，Proceedingsofthe12thAnnualMeetingofISMRM，2010年，第2255页)。SPACE技术由快速自旋回波演化而来(Optimizedthree-dimensionalfast-spin-echoMRI，Journalofmagneticresonanceimaging，2014年，4期39卷，第745页)，其图像采集效率高，不需要准备脉冲也能实现黑血。钟耀祖博士采用T1加权对比以降低脑脊液信号，突出血管壁，再配合先进的32通道头部射频线圈提高信噪比，成功解决了进行颅内动脉三维磁共振成像中的多个关键问题。将该SPACE技术应用在西门子3T成像系统上，进行T1权重颅内动脉三维磁共振血管壁成像，获得了0.5mm各向同性的高分辨三维黑血颅内动脉血管壁图像，扫描时间为10分钟。采用T1加权的SPACE技术进行成像，血管壁与脑脊液具有较好的对比度，但是，脑脊液的信号强度仍然偏高。如何抑制脑脊液信号成为进一步提高血管壁成像质量的关键问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种磁共振血管壁成像方法和设备，以更好地抑制颅内脑脊液的信号，从而提高血管壁的成像质量。本专利技术提供一种磁共振血管壁成像方法，包括：将一设定射频脉冲序列应用于成像区域，其中，所述设定射频脉冲序列按时间顺序依次包括：三维快速自旋回波SPACE的可变翻转角链和一向下翻转射频脉冲链；采集所述成像区域产生的磁共振信号，并根据所述磁共振信号重建得到所述成像区域中血管壁的磁共振图像。本专利技术还提供一种磁共振血管壁成像设备，包括：射频脉冲生成单元，用于执行：将一设定射频脉冲序列应用于成像区域，其中，所述设定射频脉冲序列按时间顺序依次包括：三维快速自旋回波SPACE的可变翻转角链和一向下翻转射频脉冲链；磁共振图像生成单元，用于执行：采集所述成像区域产生的磁共振信号，并根据所述磁共振信号重建得到所述成像区域中血管壁的磁共振图像。本专利技术还提供一种包括计算机可读指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读指令在被执行时使处理器至少执行上述方法。本专利技术还提供另一种设备，包括：存储器，包括计算机可读指令；和处理器，在所述计算机可读指令被执行时执行上述方法。本专利技术提供的磁共振血管壁成像方法、设备及计算机可读存储介质，通过独创地设计射频脉冲序列，在三维快速自旋回波SPACE的可变翻转角链后增加向下翻转射频脉冲链，能够均匀地抑制全脑的脑脊液信号，在现有SPACE的基础上进一步提高了磁共振血管壁成像质量。在其他实施例中，通过优化SPACE的可变翻转角，能够进一步提高磁共振图像的信噪比。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1是本专利技术实施例的磁共振血管壁成像方法的流程示意图；图2是本专利技术另一实施例的磁共振血管壁成像方法的流程示意图；图3是本专利技术一实施例中优化SPACE的可变翻转角链方法的流程示意图；图4是本专利技术又一实施例的磁共振血管壁成像方法的流程示意图；图5是本专利技术又一实施例的磁共振血管壁成像方法的流程示意图；图6是本专利技术一实施例中设定射频脉冲序列示意图；图7是本专利技术一实施例中SPACE的既定回波信号演化的曲线示意图；图8是根据图7所示的SPACE的既定回波信号演化推算出的可变翻转角链；图9是根据图8所示的可变翻转角链算出的不同成像组织的实际信号演化曲线；图10是分别利用本专利技术一实施例的方法和现有SPACE进行脑脊液信号仿真的结果对比示意图；图11和图12分别是利用现有SPACE和本专利技术实施例方法得到的同一成像区域的磁共振图像；图13是本专利技术一实施例中T1/T2分别为940/100ms和1000/150ms时SPACE的既定回波信号演化对比示意图；图14是根据图13所示的既定回波信号演化推算得到的可变翻转角的对比示意图；图15是根据图14所示的可变翻转角算出的血管壁信号对比示意图；图16(a)和图16(b)是利用图14中T1/T2为940/100ms时的可变翻转角分别获得的血管壁的长轴磁共振图像和横断面磁共振图像；图17(a)和图17(b)是利用图14中T1/T2为1000/150ms时的可变翻转角分别获得的血管壁的长轴磁共振图像和横断面磁共振图像；图18是本专利技术实施例的磁共振血管壁成像设备的结构示意图；图19是本专利技术另一实施例的磁共振血管壁成像设备的结构示意图；图20是本专利技术一实施例中可变翻转角链优化单元的结构示意图；图21是本专利技术又一实施例的磁共振血管壁成像设备的结构示意图；图22是本专利技术再一实施例的磁共振血管壁成像设备的结构示意图；图23是本专利技术一实施例的设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振血管壁成像方法，其中，包括：将一设定射频脉冲序列应用于成像区域，其中，所述设定射频脉冲序列按时间顺序依次包括：三维快速自旋回波SPACE的可变翻转角链和一向下翻转射频脉冲链；采集所述成像区域产生的磁共振信号，并根据所述磁共振信号重建得到所述成像区域中血管壁的磁共振图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种磁共振血管壁成像方法，其中，包括：将一设定射频脉冲序列应用于成像区域，其中，所述设定射频脉冲序列按时间顺序依次包括：三维快速自旋回波SPACE的可变翻转角链和一向下翻转射频脉冲链；采集所述成像区域产生的磁共振信号，并根据所述磁共振信号重建得到所述成像区域中血管壁的磁共振图像。2.如权利要求1所述的方法，其中，将一设定射频脉冲序列应用于成像区域之前，还包括：通过调整纵向磁化矢量弛豫时间T1和/或横向磁化矢量弛豫时间T2优化所述可变翻转角链，以提高磁共振图像质量。3.如权利要求2所述的方法，其中，通过调整纵向磁化矢量弛豫时间T1和/或横向磁化矢量弛豫时间T2优化所述可变翻转角链，包括：通过调整纵向磁化矢量弛豫时间T1和/或横向磁化矢量弛豫时间T2调整SPACE的既定回波信号演化曲线；根据所述既定回波信号演化曲线推算得到优化的可变翻转角；根据所述优化的可变翻转角计算得到多种成像组织的实际信号演化曲线，并根据所述实际信号演化曲线判断是否将所述优化的可变翻转角用作所述可变翻转角链。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述方法是基于3T磁共振系统，通过调整纵向磁化矢量弛豫时间T1和/或横向磁化矢量弛豫时间T2调整SPACE的既定回波信号演化曲线，包括：通过将纵向磁化矢量弛豫时间T1设置为800ms～3000ms和/或将横向磁化矢量弛豫时间T2设置为150ms～200ms设置SPACE的既定回波信号演化曲线。5.如权利要求4所述的方法，其中，通过将纵向磁化矢量弛豫时间T1设置为800ms～3000ms和/或将横向磁化矢量弛豫时间T2设置为150ms～200ms设置SPACE的既定回波信号演化曲线，包括：通过将纵向磁化矢量弛豫时间T1设置为1000m...

【专利技术属性】
技术研发人员：张磊，钟耀祖，刘新，胡小情，郑海荣，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44