專利名稱：磁共振成像采集系統(tǒng)和磁共振成像采集方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及成像系統(tǒng)和成像方法，尤其涉及一種磁共振成像采集系統(tǒng)和磁共振成像采集方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的磁共振成像系統(tǒng)，呼吸導(dǎo)航回波技術(shù)被應(yīng)用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)病人橫膈膜的運(yùn)動(dòng)，降低呼吸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的偽影和圖像變形，從而更好的實(shí)現(xiàn)病灶部位的成像。在傳統(tǒng)的導(dǎo)航回波技術(shù)中，導(dǎo)航條監(jiān)測(cè)橫膈膜的位置，只有橫膈膜位置落入允許范圍時(shí)才進(jìn)行信號(hào)的采集，當(dāng)患者呼吸均勻時(shí)圖像無呼吸運(yùn)動(dòng)偽影，連續(xù)性好，原始圖像及3D重建圖像質(zhì)量好，病變顯示清晰；當(dāng)患者呼吸不均勻時(shí)，需要延長掃描時(shí)間，圖像時(shí)常會(huì)出現(xiàn)偽影。因此呼吸導(dǎo)航系統(tǒng)存在掃描時(shí)間較長，圖像質(zhì)量不高的缺點(diǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，提供一種圖像采集效率高的磁共振成像采集系統(tǒng)，包括，信號(hào)采集裝置，用于實(shí)時(shí)順序采集病人呼氣吸氣視圖的橫膈膜位置信號(hào)；反饋裝置，所述反饋裝置包括顯示屏幕，所述橫膈膜位置信號(hào)通過所述顯示屏幕實(shí)時(shí)反饋給病人，所述顯示屏幕通過可視標(biāo)志反映病人的橫膈膜位置信號(hào)，所述可視標(biāo)志隨著病人的呼吸在吸氣末位置和呼氣末位置之間運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述可視標(biāo)志為箭頭。優(yōu)選地，所述反饋裝置還包括語音反饋器，所述語音反饋器根據(jù)所述顯示屏幕上的信息變化語音提醒病人調(diào)整呼吸。優(yōu)選地，所述顯示屏幕通過圓圈來表示呼氣末位置數(shù)據(jù)被采集的范圍，所述圓圈的圓點(diǎn)與呼氣末位置的相對(duì)距離為I 2. 5mm且所述相對(duì)距離與所述圓圈半徑相同，當(dāng)所述箭頭位于所述范圍時(shí)，所述信號(hào)采集裝置采集信號(hào)，當(dāng)所述箭頭超出所述范圍時(shí)，所述語音反饋器提醒病人調(diào)整呼吸。本發(fā)明還提供一種磁共振成像采集方法，其包括如上所述的磁共振成像采集系統(tǒng)，其包括以下步驟信號(hào)采集裝置實(shí)時(shí)采集病人呼氣吸氣視圖的橫膈膜位置信號(hào)；反饋裝置通過顯示屏幕，實(shí)時(shí)顯示采集的橫膈膜位置信號(hào)，并實(shí)時(shí)將病人的吸氣呼氣情況反饋給病人；反饋裝置通過語音反饋器根據(jù)所述顯示屏幕上的信息變化語音提醒病人調(diào)整呼吸；信號(hào)采集裝置再次實(shí)時(shí)采集病人呼氣吸氣視圖的橫膈膜位置信號(hào)。優(yōu)選地，所述顯示屏幕通過箭頭反映病人的橫膈膜位置，所述箭頭隨著病人的呼吸在吸氣末位置和呼氣末位置之間運(yùn)動(dòng)。優(yōu)選地，所述顯示屏幕通過圓圈來表示呼氣末位置數(shù)據(jù)被采集的范圍，所述圓圈的圓點(diǎn)與呼氣末位置的相對(duì)距離為I 2. 5mm且所述相對(duì)距離與所述圓圈半徑相同，當(dāng)所述箭頭位于所述范圍時(shí)，所述信號(hào)采集裝置采集信號(hào)，當(dāng)所述箭頭超出所述范圍時(shí)，所述語音反饋器提醒病人調(diào)整呼吸。本發(fā)明通過使用顯示屏幕，實(shí)時(shí)將病人呼吸情況反饋給病人，能更好的使病人控制自己的呼吸，極大降低了由于病人不均勻呼吸導(dǎo)致的數(shù)據(jù)采集時(shí)間長，數(shù)據(jù)采集效率低的問題。使傳統(tǒng)的自由呼吸方式變?yōu)榭煽氐姆绞?，減少了運(yùn)動(dòng)偽影對(duì)疾病診斷的影響，提高了磁共振成像采集系統(tǒng)的效率。


圖I為本發(fā)明磁共振成像采集系統(tǒng)一實(shí)施例示意圖；圖2為本發(fā)明一實(shí)施例顯示屏幕示意圖?！?br> 具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I所示，為本發(fā)明磁共振成像采集系統(tǒng)一實(shí)施例示意圖，其包括信號(hào)采集裝置1，用于實(shí)時(shí)順序采集病人呼氣吸氣視圖的橫膈膜11位置信號(hào)；反饋裝置(未標(biāo)示)，所述反饋裝置包括顯示屏幕2和語音反饋器(未標(biāo)示)，所述橫膈膜11位置信號(hào)通過所述顯示屏幕2實(shí)時(shí)反饋給病人，所述語音反饋器根據(jù)所述顯示屏幕2上的信息變化語音提醒病人調(diào)整呼吸。如圖2所示，為本發(fā)明一實(shí)施例顯示屏幕示意圖。所述顯示屏幕2通過箭頭21反映病人的橫膈膜11位置，所述箭頭21隨著病人的呼吸在吸氣末位置和呼氣末位置之間運(yùn)動(dòng)；所述顯示屏幕通過圓圈22來表示呼氣末數(shù)據(jù)被采集的范圍，所述圓圈22的圓點(diǎn)與呼氣末位置的相對(duì)距離為I 2. 5mm且所述相對(duì)距離與所述圓圈半徑相同，當(dāng)所述箭頭21位于所述范圍時(shí)，所述信號(hào)采集裝置采集信號(hào)，當(dāng)所述箭頭21超出所述范圍時(shí)，所述語音反饋器提醒病人調(diào)整呼吸。本實(shí)施例中的箭頭還可為圓形、球形等一切可視標(biāo)志。本實(shí)施例中，當(dāng)所述數(shù)據(jù)采集范圍的波動(dòng)小于等于2mm時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集的時(shí)間會(huì)變長。本實(shí)施例同時(shí)應(yīng)用于一種磁共振成像采集方法，其包括如上所述的磁共振成像采集系統(tǒng)，其包括以下步驟’信號(hào)采集裝置I實(shí)時(shí)采集病人呼氣吸氣視圖的橫膈膜11位置信號(hào)；反饋裝置通過顯示屏幕2，實(shí)時(shí)顯示采集的橫膈膜11位置信號(hào)，并實(shí)時(shí)將病人的吸氣呼氣情況反饋給病人；反饋裝置通過語音反饋器根據(jù)所述顯示屏幕2上的信息變化語音提醒病人調(diào)整呼吸信號(hào)采集裝置I再次實(shí)時(shí)采集病人呼氣吸氣視圖的橫膈膜11位置信號(hào)。病人根據(jù)所述顯示屏幕2情況以及所述語音反饋器信息及時(shí)調(diào)整控制自己的呼吸，此時(shí)信號(hào)采集裝置I再次實(shí)時(shí)采集病人呼氣吸氣視圖的橫膈膜11位置信號(hào)，如此反復(fù)直到采集到需要的圖像為止。
在上述磁共振成像采集方法中，所述顯示屏幕2通過箭頭21反映病人的橫膈膜11位置，所述箭頭21隨著病人的呼吸上下運(yùn)動(dòng)，所述顯示屏幕2通過圓圈22來表示呼氣末位置數(shù)據(jù)被采集的范圍，所述圓圈22的圓點(diǎn)與呼氣末位置的相對(duì)距離為I 2. 5mm且所述相對(duì)距離與所述圓圈半徑相同，當(dāng)所述箭頭21位于此范圍，所述信號(hào)采集裝置I采集信號(hào)，當(dāng)所述箭頭21超出所述范圍時(shí)，所述語音反饋器提醒病人調(diào)整呼吸。在上述方法中，當(dāng)所述數(shù)據(jù)采集范圍的波動(dòng)小于等于2mm時(shí)，所述數(shù)據(jù)采集的時(shí)間會(huì)變長。 為了實(shí)現(xiàn)自由呼吸下的磁共振成像，在所述信號(hào)采集裝置I中，呼吸導(dǎo)航回波技術(shù)被應(yīng)用來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)病人橫膈膜11的運(yùn)動(dòng)，降低呼吸運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的偽影和圖像變形，從而更好的實(shí)現(xiàn)病灶部位的成像。導(dǎo)航回波技術(shù)一般采用相位編碼方向空間分辨力很低的梯度回波序列，只采集填充K空間中心的少量回波信號(hào)，因此采集時(shí)間很短。該序列所用的脈沖偏轉(zhuǎn)角很小，一般只有3° 6°，這樣就不會(huì)因殘留的飽和效應(yīng)而在成像采集時(shí)產(chǎn)生低信號(hào)條帶影。采用導(dǎo)航回波技術(shù)時(shí)，導(dǎo)航條其長軸方向垂直于膈面，上下徑的中點(diǎn)放置于膈面水平，這樣導(dǎo)航條上半截位于右肺，下半截位于肝臟。不同時(shí)間點(diǎn)采集到的回波信號(hào)重建出許多厚度很小的條帶，按時(shí)間順序從左到右排列，組成了橫膈膜11位置隨呼吸運(yùn)動(dòng)的變化圖像，圖像的上部為低信號(hào)的肺組織，下部為相對(duì)高信號(hào)的肝組織，兩者的界面即橫膈膜11的位置，其波形方向正好與呼吸門控得到的曲線相反，最高點(diǎn)為呼氣末，最低點(diǎn)為吸氣末。成像序列的信號(hào)采集在呼氣末以后的相對(duì)平臺(tái)期。同時(shí)導(dǎo)航回波技術(shù)需要設(shè)置采集窗，采集窗反映橫膈膜11的高度，一般以呼氣末橫膈膜11高度為準(zhǔn)，在上下移動(dòng)一定范圍內(nèi)允許成像序列進(jìn)行信號(hào)采集，所述圓圈22的圓點(diǎn)與呼氣末位置的相對(duì)距離為I 2. 5mm且所述相對(duì)距離與所述圓圈22半徑相同。所述反饋裝置通過顯示屏幕2，實(shí)時(shí)將病人的呼吸情況反饋給病人。其中橫膈膜11位置監(jiān)測(cè)是通過在右肺和肝臟交接處設(shè)置導(dǎo)航條，通過梯度回波序列采集橫膈膜11位置回波信號(hào)，然后將信號(hào)通過顯示屏幕2實(shí)時(shí)反饋給病人。在顯示屏幕2中，通過黑色箭頭21反映病人的橫膈膜位置，它隨著病人的呼吸而上下運(yùn)動(dòng)。其中圓圈22表示呼氣末希望數(shù)據(jù)被采集的范圍，所述圓圈22的圓點(diǎn)與呼氣末位置的相對(duì)距離為I 2. 5mm且所述相對(duì)距離與所述圓圈22半徑相同，數(shù)據(jù)被采集的范圍是通過磁共振儀器操作端軟件手動(dòng)設(shè)置的，由于人正常呼吸橫膈膜變化范圍在I到3cm，深呼吸3到6cm左右，且正常呼吸時(shí)人呼吸比較平穩(wěn)，在呼氣末期停留時(shí)間較長，所以在這個(gè)時(shí)期采集數(shù)據(jù)，根據(jù)正常呼吸橫膈膜11變化范圍和傳統(tǒng)導(dǎo)航回波技術(shù)來設(shè)置采集窗范圍，這里我們也將采集范圍，即圓圈的半徑設(shè)置為I到2. 5_，且設(shè)置過程同步與導(dǎo)航回波技術(shù)中采集窗設(shè)置，即采集窗設(shè)置為多少，相應(yīng)顯示屏圓圈半徑就多少；當(dāng)相對(duì)距離小于1_時(shí)，信號(hào)采集時(shí)間會(huì)變長。當(dāng)病人呼吸橫膈膜11位置，即黑色箭頭21位于這個(gè)范圍時(shí)，觸發(fā)MRI系統(tǒng)采集感興趣區(qū)域圖像。當(dāng)黑色箭頭21超出這個(gè)范圍時(shí)，語音反饋器提示病人調(diào)整自己呼吸，使黑色箭頭21在呼吸末時(shí)落入圓圈22中，通過這種方法能使病人呼吸變得均勻，提高每一次呼氣吸氣圖像的采集的成功率，避免病人自由呼吸下不均勻呼吸導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)偽影，以及過長的掃描時(shí)間。本發(fā)明提供了一種自由呼吸下高效的磁共振成像采集方法和系統(tǒng)，該方法主要利用一種帶有顯示屏幕2的可視的反饋裝置，實(shí)時(shí)將病人的呼吸情況反饋給病人，從而引導(dǎo)病人呼吸運(yùn)動(dòng)軌跡回到正常的運(yùn)動(dòng)范圍，提高圖像的采集效率，減少由于呼吸不均勻?qū)е碌倪\(yùn)動(dòng)偽影，以及降低整個(gè)掃描時(shí)間?？梢岳斫獾氖牵瑢?duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思做出其他各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范 圍。
權(quán)利要求
1.一種磁共振成像采集系統(tǒng)，包括，信號(hào)采集裝置，用于實(shí)時(shí)順序采集病人呼氣吸氣視圖的橫膈膜位置信號(hào)，其特征在于其還包括反饋裝置，所述反饋裝置包括顯示屏幕，所述橫膈膜位置信號(hào)通過所述顯示屏幕實(shí)時(shí)反饋給病人，所述顯示屏幕通過可視標(biāo)志反映病人的橫膈膜位置信號(hào)，所述可視標(biāo)志隨著病人的呼吸在吸氣末位置和呼氣末位置之間運(yùn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁共振成像采集系統(tǒng)，其特征在于所述可視標(biāo)志為箭頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的磁共振成像采集系統(tǒng)，其特征在于所述反饋裝置還包括語音反饋器，所述語音反饋器根據(jù)所述顯示屏幕上的信息變化語音提醒病人調(diào)整呼吸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁共振成像采集系統(tǒng)，其特征在于所述顯示屏幕通過圓圈來表示呼氣末位置數(shù)據(jù)被采集的范圍，所述圓圈的圓點(diǎn)與呼氣末位置的相對(duì)距離為I 2.5mm且所述相對(duì)距離與所述圓圈半徑相同，當(dāng)所述箭頭位于所述范圍時(shí)，所述信號(hào)采集裝置采集信號(hào)，當(dāng)所述箭頭超出所述范圍時(shí)，所述語音反饋器提醒病人調(diào)整呼吸。
5.一種磁共振成像采集方法，其包括如權(quán)利要求I所述的磁共振成像采集系統(tǒng)，其特征在于，其包括以下步驟 信號(hào)采集裝置實(shí)時(shí)采集病人呼氣吸氣視圖的橫膈膜位置信號(hào)； 反饋裝置通過顯示屏幕，實(shí)時(shí)顯示采集的橫膈膜位置信號(hào)，并實(shí)時(shí)將病人的吸氣呼氣情況反饋給病人； 反饋裝置通過語音反饋器根據(jù)所述顯示屏幕上的信息變化語音提醒病人調(diào)整呼吸 信號(hào)采集裝置再次實(shí)時(shí)采集病人呼氣吸氣視圖的橫膈膜位置信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁共振成像采集方法，其特征在于所述顯示屏幕通過箭頭反映病人的橫膈膜位置，所述箭頭隨著病人的呼吸在吸氣末位置和呼氣末位置之間運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁共振成像采集方法，其特征在于所述顯示屏幕通過圓圈來表示呼氣末位置數(shù)據(jù)被采集的范圍，所述圓圈的圓點(diǎn)與呼氣末位置的相對(duì)距離為I 2.5mm且所述相對(duì)距離與所述圓圈半徑相同，當(dāng)所述箭頭位于所述范圍時(shí)，所述信號(hào)采集裝置采集信號(hào)，當(dāng)所述箭頭超出所述范圍時(shí)，所述語音反饋器提醒病人調(diào)整呼吸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁共振成像采集系統(tǒng)，包括信號(hào)采集裝置，用于實(shí)時(shí)順序采集病人呼氣吸氣視圖的橫膈膜位置信號(hào)；反饋裝置，所述反饋裝置包括顯示屏幕，所述橫膈膜位置信號(hào)通過所述顯示屏幕實(shí)時(shí)反饋給病人。本發(fā)明同時(shí)提供一種磁共振成像采集方法。本發(fā)明的目的是提高磁共振采集呼吸狀況的效率，減少呼吸狀況對(duì)成像質(zhì)量的影響，同時(shí)實(shí)現(xiàn)較短耗時(shí)。
文檔編號(hào)A61B5/055GK102920456SQ20121043045
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月31日
發(fā)明者吳垠, 楊帆, 江克, 鄭海榮, 劉新 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院