一种肾动脉及腹主动脉一站式无创磁共振血管壁成像系统技术方案

本发明专利技术提出一种肾动脉及腹主动脉一站式无创磁共振血管壁成像系统，属于磁共振成像领域。该系统包括躯干线圈、嵌入式体线圈、磁共振扫描仪和安装有磁共振成像平台的计算机；工作时，首先在磁共振成像平台上设置肾动脉及腹主动脉一站式血管壁成像iMSDE

【技术实现步骤摘要】
一种肾动脉及腹主动脉一站式无创磁共振血管壁成像系统


[0001]本专利技术属于磁共振成像
，特别提出一种肾动脉及腹主动脉一站式无创磁共振血管壁成像系统。

技术介绍

[0002]肾动脉狭窄是继发性高血压的主要成因，且可进一步导致肾功能不全及心肌梗塞、脑卒中等一系列严重的心脑血管并发症，甚至危及生命。导致肾动脉狭窄的病因多样，包括动脉粥样硬化、大动脉炎、肌纤维发育不良等。通常，上述疾病不仅累及肾动脉，还会累及腹主动脉等邻近的血管床。正确评估肾动脉及邻近血管狭窄并根据其病因进行精准干预可延缓肾功能不全进展并显著降低相关并发症风险，明显提高患者生存率。
[0003]目前血管造影类成像是针对肾动脉及邻近血管狭窄的常用临床影像学方法，主要包括数字减影血管造影术(DSA)、计算机断层血管造影术(CTA)和磁共振血管造影术(MRA)。然而，上述血管造影类成像方法仅能识别并评估血管管腔狭窄程度，无法揭露血管管壁特征。然而，管壁特征信息对于评估肾动脉狭窄的病因至关重要，由于缺乏管壁信息造成的病因误诊可能造成治疗效果不佳，甚至导致患者病情的进一步恶化。此外，动脉粥样硬化性肾动脉狭窄中常出现正性重构斑块，而传统的血管造影类成像方法会严重低估此类斑块的体积。另一方面，利用血管内超声(IVUS)和光学相干断层成像(OCT)方法可对血管管壁进行成像，然而此类有创的血管内成像方法的临床应用范围非常局限，难以针对血管进行无创、即时、多次成像。
[0004]基于磁共振的血管管壁成像方法是一种无创成像技术，其可直接对血管管壁的特征进行评估，如血管壁病变的位置、形态、信号模式、重构和造影增强等。目前，磁共振血管壁成像技术以应用于颈动脉、颅内动脉等多个血管床相关疾病的病因及疾病进展研究。目前，针对腹主动脉的磁共振血管壁成像技术皆有分辨率低、非各向同性成像及成像范围小的缺陷，这使其无法同时对纤细迂曲的肾动脉进行成像，而目前尚未开发出有效的磁共振肾动脉管壁成像技术。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为填补已有技术空白之处，提出一种肾动脉及腹主动脉一站式无创磁共振血管壁成像系统。本专利技术可针对肾动脉及邻近的腹主动脉进行无创的一站式血管壁成像，能够为肾动脉及邻近血管狭窄的病因判定、精确诊断和病情随访提供技术支撑，填补了肾动脉无创管壁成像技术的空白。
[0006]本专利技术提出一种肾动脉及腹主动脉一站式无创磁共振血管壁成像系统，包括躯干线圈、嵌入式体线圈、磁共振扫描仪和计算机；所述躯干线圈连接磁共振扫描仪，嵌入式体线圈嵌于磁共振扫描仪，磁共振扫描仪连接计算机，所述计算机中安装有磁共振成像平台；其特征在于，该系统工作方法如下：
[0007]1)在计算机的磁共振成像平台上设置肾动脉及腹主动脉一站式血管壁成像
iMSDE-SPGR序列；
[0008]其中，一个iMSDE-SPGR序列由多次采集组成，每次采集依次由饱和带激发环节、iMSDE血流抑制预脉冲激发环节和数据采集环节三个环节组成；
[0009]其中，所述饱和带激发环节包括两次饱和带激发，用于对由呼吸运动造成的前腹部运动伪影和由肠胃蠕动造成的左肾脏处运动伪影进行抑制；
[0010]所述iMSDE血流抑制预脉冲激发环节依次包括第一梯度脉冲、第二梯度脉冲、第一90
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射频激发脉冲、第三梯度脉冲、第一复合式180
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射频激发脉冲、第四梯度脉冲、第五梯度脉冲、第二复合式180
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射频激发脉冲、第六梯度脉冲和第二90
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射频激发脉冲；其中，第一梯度脉冲和第二梯度脉冲均为双极梯度脉冲，第三至第六梯度脉冲的一阶梯度矩为391.43mTms2；
[0011]所述数据采集环节采用三维SPGR采集方法，并将此采集方法结合水激发1-1模式对成像范围内的脂肪信号进行抑制；
[0012]设置iMSDE-SPGR序列的成像覆盖范围、图像分辨率及单次采集的K空间数据量；
[0013]2)引导受试者进入已经连接躯干线圈的磁共振扫描仪，使受试者面朝上方、头部指向磁共振扫描仪的磁体并平躺于磁共振扫描仪的床体上；将呼吸监测绑带置于受试者吸气时腹部的顶端并固定；将躯干线圈压于受试者前胸腹部上方，完全覆盖受试者腹部；移动磁共振扫描仪的床体，使磁共振扫描仪中的红外定位中心定位于受试者膈肌中心处；最后按下磁共振机器的移床按钮，将定位中心移动至磁共振扫描仪磁体的扫描中心；
[0014]3)利用磁共振扫描仪对受试者腹部进行定位扫描得到定位图像，其中，在定位图像的冠状位视图及轴位视图上分别确定对应视图上成像框位置，使得成像框覆盖受试者双侧肾动脉和腹主动脉；在定位图像的轴位视图上确定两个饱和带的激发位置，使得其中一个饱和带激发范围为受试者前腹部脂肪处，另一个饱和带激发范围为受试者左前方肠胃处，两个饱和激发带设置无先后顺序；在定位图像的矢状位视图上确定对应成像框位置，使得成像框长边缘平行于受试者脊柱并覆盖肾脏；
[0015]根据呼吸监测绑带采集的受试者的呼吸频率，设置呼吸触发延迟时间，使得iMSDE-SPGR序列扫描中每次采集时的数据采集环节位于受试者呼气末期；设置完毕后，对受试者进行iMSDE-SPGR序列扫描；
[0016]4)当iMSDE-SPGR序列扫描完成后，磁共振成像平台对扫描采集的数据进行重建得到受试者双侧肾动脉及腹主动脉的三维图像，成像完成。
[0017]本专利技术的特点及有益效果：
[0018]相较于传统的血管造影成像方法与有创的血管内成像方法，本专利技术能够实现针对肾动脉及腹主动脉的一站式无创磁共振血管壁成像，使得医生可以直接获取管壁信息且无需对病人造成创伤，能够为肾动脉及邻近血管狭窄的病因判定、精确诊断和病情随访提供技术支撑，填补了肾动脉无创管壁成像技术的空白。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的系统结构示意图。
[0020]图2是本专利技术中肾动脉及腹主动脉一站式血管壁成像序列(iMSDE-SPGR)设计图。
[0021]图3是本专利技术实施例中定位扫描图像冠状位示意图。
[0022]图4是本专利技术实施例中定位扫描图像轴位示意图。
[0023]图5是本专利技术实施例中定位扫描图像矢状位示意图。
[0024]图6是本专利技术实施例中iMSDE-SPGR序列扫描完成后获得的健康人肾动脉及腹主动脉图像冠状位和横轴位示意图。
[0025]图7是本专利技术实施例中iMSDE-SPGR序列扫描完成后获得的健康人肾动脉及腹主动脉血管轴位重建示意图。
[0026]图8是本专利技术实施例中iMSDE-SPGR序列扫描完成后获得的大动脉炎患者(C)的主动脉和肾动脉示意图。
[0027]图9是本专利技术实施例中iMSDE-SPGR序列扫描完成后获得的动脉粥样硬化患者(D)的主动脉和肾动脉示意图。
具体实施方式
[0028]本专利技术提出一种肾动脉及腹主动脉一站式无创磁共振血管壁成像系统，下面结合附图及具体实施例进一步详细说明如下：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种肾动脉及腹主动脉一站式无创磁共振血管壁成像系统，包括躯干线圈、嵌入式体线圈、磁共振扫描仪和计算机；所述躯干线圈连接磁共振扫描仪，嵌入式体线圈嵌于磁共振扫描仪，磁共振扫描仪连接计算机，所述计算机中安装有磁共振成像平台；其特征在于，该系统工作方法如下：1)在计算机的磁共振成像平台上设置肾动脉及腹主动脉一站式血管壁成像iMSDE-SPGR序列；其中，一个iMSDE-SPGR序列由多次采集组成，每次采集依次由饱和带激发环节、iMSDE血流抑制预脉冲激发环节和数据采集环节三个环节组成；其中，所述饱和带激发环节包括两次饱和带激发，用于对由呼吸运动造成的前腹部运动伪影和由肠胃蠕动造成的左肾脏处运动伪影进行抑制；所述iMSDE血流抑制预脉冲激发环节依次包括第一梯度脉冲、第二梯度脉冲、第一90
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射频激发脉冲、第三梯度脉冲、第一复合式180
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射频激发脉冲、第四梯度脉冲、第五梯度脉冲、第二复合式180
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射频激发脉冲、第六梯度脉冲和第二90
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射频激发脉冲；其中，第一梯度脉冲和第二梯度脉冲均为双极梯度脉冲，第三至第六梯度脉冲的一阶梯度矩为391.43mTms2；所述数据采集环节采用三维SPGR采集方法，并将此采集方法结合水激发1-1模式对成像范围内的脂肪信号进行抑制；设置iMSDE-SPG...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁梓涵，陈硕，乔会昱，韩华璐，赵锡海，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：