CN103083021A一种最佳m1值的获取方法、装置及医疗设备

CN103083021A一种最佳m1值的获取方法、装置及医疗设备 (10)申请公布号103083021A (43)申请公布日xx.05.08103083021A*103083021A* (21)申请号xx10584523.6 (22)申请日xx.12.28A61B5/055(xx.01) (71)申请人深圳先进技术研究院地址518055广东省深圳市南山区西丽大学城学苑大道1068号 (72)发明人刘新樊昭阳张娜钟耀祖郑海荣李德彪 (74)专利代理机构深圳中一专利商标事务所44237代理人张全文 (54)发明名称一种最佳m1值的获取方法、装置及医疗设备 (57)摘要本发明适用于医学成像技术领域，提供了一种最佳m1值的获取方法、装置及医疗设备，所述方法包括生成m1序列，所述m1序列包括多个m1值；分别以m10以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像；根据二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值。 本发明由于仅以m1值对靶血管进行二维成像，确定实际最佳m1值，因此大大减少了计算量，实现可以简单、快速的确定最佳个体m1值，确保在不同患者或部位均可获取高质量的动脉图像，从而降低误诊率，保证基于FSD模块的非增强MRA成为一个临床实用的血管成像手段。 (51)Int.Cl.权利要求书2页说明书6页附图4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图4页 (10)申请公布号103083021A103083021A*103083021A*1/2页21.一种最佳磁场梯度一阶矩m1值的获取方法，其特征在于，所述方法包括生成m1序列，所述m1序列包括多个m1值；分别以m10以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像；根据二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成m1序列具体为仿真获取当前血流模式的理论最佳m1值；以预设间隔为阶梯，在所述理论最佳m1值左右各采样多个m1值，根据所述理论最佳m1值及采样获取的m1值，生成m1序列。 3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值具体为采集m10的靶血管图像及所述每个m1值对应的靶血管图像；将m10对应的靶血管图像分别与所述每个m1值对应的靶血管图像相减得到每个m1值对应的亮动脉血图像；根据所述每个m1值对应的亮动脉血图像，确定实际最佳m1值。 4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采集m10的靶血管图像及所述每个m1值对应的靶血管图像具体为通过FSD准备的二维平衡稳态自由进动序列bSSFP，采集m10的靶血管图像及所述每个m1值对应的靶血管图像。 5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个m1值对应的亮动脉血图像，确定实际最佳m1值具体为在所述每个m1值对应的亮动脉血图像中选取目标区域；以所述m1值为横坐标，目标区域的信号强度值为纵坐标绘制曲线；选取所述绘制曲线的纵坐标值的预设高度对应的m1值为最佳m1值。 6.一种最佳m1值的获取装置，其特征在于，所述装置包括m1序列生成单元，用于生成m1序列，所述m1序列包括多个m1值；二维成像单元，用于分别以m10以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像；m1值确定单元，用于根据二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值。 7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述m1序列生成单元包括仿真模块，用于仿真获取当前血流模式的理论最佳m1值；生成模块，用于以预设间隔为阶梯，在所述理论最佳m1值左右各采样多个m1值，根据所述理论最佳m1值及采样获取的m1值，生成m1序列。 8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述m1值确定单元包括图像采集模块，用于采集m10的靶血管图像及所述每个m1值对应的靶血管图像；图像处理模块，用于将m10对应的靶血管图像分别与所述每个m1值对应的靶血管图像相减得到每个m1值对应的亮动脉血图像；m1确定模块，用于根据所述每个m1值对应的亮动脉血图像，确定实际最佳m1值。 9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述图像采集模块，具体用于通过FSD准备的二维平衡稳态自由进动序列FSD-bSSFP，采集m10的靶血管图像及所述每个m1值对应权利要求书103083021A22/2页3的靶血管图像。 10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述m1确定模块，具体用于在所述每个m1值对应的亮动脉血图像中选取目标区域，以所述m1值为横坐标，目标区域的信号强度值为纵坐标绘制曲线，选取所述绘制曲线的纵坐标值的预设高度对应的m1值为最佳m1值。 11.一种医疗设备，其特征在于，所述医疗设备包括权利要求6至权利要求10任一权利要求所述的最佳m1值的获取装置。 权利要求书103083021A31/6页4一种最佳m1值的获取方法、装置及医疗设备技术领域0001本发明属于医学成像技术领域，尤其涉及一种最佳m1值的获取方法、装置及医疗设备。 背景技术0002基于血流敏感散相准备模块(flow-sensitive dephasing，FSD)的血管成像技术是一个具有临床应用前景的外周动脉非造影增强磁共振血管检查方法。 该技术利用动脉和静脉的血流流速差异以及FSD模块对血流的敏感性，通过将一个使用FSD模块的“黑动脉血”采集与另一个不使用FSD模块的“亮动脉血”采集做减影来获得最终的动脉血管图像。 该技术的一个显著特性是，FSD模块对血流信号的抑制能力取决于磁场梯度一阶矩(first-order gradientmoment，m1)和血流速度。 对于某种特定的血流模式，如果m1值选取过小，可能会出现由于动脉血流信号抑制不完全导致的减影图像上的动脉管腔信号缺失的问题，而如果m1值选取过大，可能会出现由于静脉和软组织信号被抑制导致的减影图像上出现静脉污染和软组织伪影的问题。 因此，为了获得满意的磁共振血管图像，需要为每个个体找出一个适当的m1值，在最大程度抑制动脉血流信号的同时，最多地保留静脉血流信号。 0003现有技术通常使用多个不同的m1值进行重复扫描以找出合适的m1值这一方法比较耗时，特别是对于3D成像是不现实的。 0004综上，现有技术获取最佳m1值的方法过程复杂，且耗时较长。 发明内容0005本发明实施例的目的在于提供一种最佳m1值的获取方法，旨在解决现有技术获取最佳m1值的方法过程复杂，且耗时较长的问题。 0006为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案0007本发明实施例是这样实现的，一种最佳m1值的获取方法，所述方法包括0008生成m1序列，所述m1序列包括多个m1值；0009分别以m10以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像；0010根据二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值。 0011本发明实施例还提供了一种最佳m1值的获取装置，所述装置包括0012m1序列生成单元，用于生成m1序列，所述m1序列包括多个m1值；0013二维成像单元，用于分别以m10以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像；0014m1值确定单元，用于根据二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值。 0015本发明实施例还提供了一种医疗设备，所述医疗设备包括上述最佳m1值的获取装置。 0016本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于通过获取m1序列，分别以m10说明书103083021A42/6页5以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像，根据所述二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值。 由于仅以m1值对靶血管进行二维成像，确定实际最佳m1值，因此大大减少了计算量，实现可以简单、快速的确定最佳个体m1值，确保在不同患者或部位均可获取高质量的动脉图像，从而降低误诊率，保证基于FSD模块的非增强MRA成为一个临床实用的血管成像手段。 附图说明0017为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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。 0018图1是本发明实施例一提供的最佳m1值的获取方法的实现的流程图；0019图2是本发明实施例二提供的最佳m1值的获取方法的实现的流程图；0020图3是本发明实施例二提供的FSD准备模块的示意图；0021图4是本发明实施例二提供的靶血管图像采集过程的示意图；0022图5a是本发明实施例二提供的使用经验m1值采集的亮动脉图像的示意图；0023图5b是本发明实施例二提供的使用最佳m1值采集的亮动脉图像的示意图；0024图6是本发明实施例三提供的最佳m1值的获取装置的结构图；0025图7是本发明实施例四提供的最佳m1值的获取装置的结构图。 具体实施方式0026为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。 应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。 0027本发明实施例提供了一种最佳m1值的获取方法，所述方法包括0028生成m1序列，所述m1序列包括多个m1值；0029分别以m10以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像；0030根据二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值。 0031本发明实施例还提供了一种最佳m1值的获取装置，所述装置包括0032m1序列生成单元，用于生成m1序列，所述m1序列包括多个m1值；0033二维成像单元，用于分别以m10以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像；0034m1值确定单元，用于根据二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值。 0035本发明实施例还提供了一种医疗设备，所述医疗设备包括上述最佳m1值的获取装置。 0036以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述0037实施例一0038图1示出了本发明实施例一提供的最佳m1值的获取方法的实现的流程图，详述如下说明书103083021A53/6页60039在S101中，生成m1序列，所述m1序列包括多个m1值；0040在S102中，分别以m10以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像；0041在S103中，根据二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值。 0042本实施例中，通过获取m1序列，分别以m10以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像，根据所述二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值。 由于仅以m1值对靶血管进行二维成像，确定实际最佳m1值，因此大大减少了计算量，实现可以简单、快速的确定最佳个体m1值，确保在不同患者或部位均可获取高质量的动脉图像，从而降低误诊率，保证基于FSD模块的非增强MRA成为一个临床实用的血管成像手段。 0043实施例二0044图2示出了本发明实施例二供出的最佳m1值的获取方法的实现的流程图，详述如下0045在S201中，仿真获取当前血流模式的理论最佳m1值；0046本实施例中，建立一个数值模拟程序，通过所述数值模拟程序推算单个体素内截面流速的二维分布和最佳m1值之间的对应关系，从而确定理论最佳m1值所在的位置，由于理论最佳m1值与实际最佳m1值的数值相差范围比较小，可以通过预先确定理论最佳m1值，确定实际最佳m1值所在的范围，进而提高获取实际最佳m1值的效率。 0047在S202中，以预设间隔为阶梯，在所述理论最佳m1值左右各采样多个m1值，根据所述理论最佳m1值及采样获取的m1值，生成m1序列。 0048本实施例中，以仿真获取的当前血流模式的最佳m1值为中心，以5或者10为阶梯左右各取约5个值，所述m1与采样的10个值生成m1序列，当然，在实际采样过程中，采样间隔及采样点的个数可以根据实际需要进行设置，在此不用以限制本发明。 0049在S203中，分别以m10以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像；0050本实施例中，每个m1值对靶血管进行二维成像，成像速度快，提高了获取实际最佳m1的速度。 0051在S204中，采集m10的靶血管图像及所述每个m1值对应的靶血管图像；0052本实施例中，当m1等于0时，采集的靶血管图像包括亮动脉血图像和亮静脉血图像；当m1不等于0时，随着m1值的不断增大，采集的靶血管图像中的动脉血图像逐渐被抑制为黑动脉血图像，而静脉血图像则受影响比较小。 0053本实施例中，具体可以通过FSD准备模块的二维平衡稳态自由进动序列(FSD-prepared balancedsteady-state freeprecession，FSD-bSSFP)，采集m10的靶血管图像及所述每个m1值对应的靶血管图像。 0054所述FSD准备模块由可以由90x-180y-90-x射频脉冲序列以及对称加载在180y脉冲两边的FSD梯度磁场和加载在脉冲序列后面的清除残余磁矩的损毁梯度磁场组成，请参阅图3，在FSD梯度磁场(矢量)(取决于G和)的作用下，一个流动的自旋的相位由以下公式决定这里，是磁旋比常数，是该自旋的流动速度。 对于一个与垂直的血流，各个自旋的相位是0，所以，不存在自旋间的相位差异，也就不会出现由自旋散相引起的信号抑制。 因此，FSD梯度磁场需要施加在与血流主流向一致的方向说明书103083021A64/6页7上。 由以上公式可见，流动引起的体素内的自旋散相导致了血流信号的抑制，抑制程度是由血流模式和m1值决定的。 因此，对于某种特定的血流模式，FSD对血流抑制的能力取决于m1值。 0055其中，FSD梯度磁场可以加在三个方向的任一方向，其一阶矩m1值决定了FSD对血流信号的抑制能力。 G梯度磁场强度，梯度磁场持续时间，梯度的上升时间，S清除残余磁矩的损毁梯度磁场。 根据需要的m1值可以在用户界面设置G和的值，其他参数为90和180脉冲分别持续0.5毫秒和1毫秒，0.25毫秒。 0056所述通过FSD准备模块的二维bSSFP序列，采集m10的靶血管图像及所述每个m1值对应的靶血管图像过程如下，请参阅图4，示出了靶血管图像采集过程的示意图，其中，假设在一次单独的扫描中连续采集11个m1值对应的图像数据，m1的值如下，m10mTms2/m，m110mTms2/m，m120mTms2/m，.，m1100mTms2/m，当ECG(Electrocardiograph，心电图)触发信号R到达时，经过延迟时间TD后，采用FSD模块准备的分段bSSFP序列进行图像采集，采集m10的靶血管图像及所述每个m1值对应的靶血管图像。 其中，FSD准备模块的梯度施加在选层方向，与血流的主方向一致，在FSD准备模块之后使用脂肪抑制技术抑制外周脂肪信号对血管信号的影响，S为清除残余磁矩的损毁梯度磁场。 0057在S205中，将m10对应的靶血管图像与所述每个m1值对应的靶血管图像相减得到每个m1值对应的亮动脉血图像；0058在S206中，根据所述每个m1值对应的亮动脉血图像，确定实际最佳m1值。 0059可选的，S206可以采用如下方式实现在所述每个m1值对应的亮动脉血图像中选取动脉血管信号强且静脉血管信号污染弱的亮动脉血图像对应的m1值作为实际最佳m1值。 0060可选的，S206可以采用如下方式实现在所述每个m1值对应的亮动脉血图像中选取目标区域；以所述m1值为横坐标，目标区域的信号强度值为纵坐标绘制曲线；选取所述绘制曲线的纵坐标值的预设高度对应的m1值为最佳m1值(例如，可以取曲线纵坐标的中值处对应的m1值为最佳m1值)，即以动脉血管信号强且静脉血管信号污染弱的m1值作为最佳m1值，以该m1值用于后面的三维数据采集，获得高质量的MRA图像。 0061本发明实施例的最佳m1值的获取方法已在健康志愿者上得到实验证实，请参阅图5为健康志愿者的脚动脉图像，图5a为使用经验m1值m1160mTms2/m采集的亮动脉图像的示意图，图5b为使用最佳m1值m1140mTms2/m采集的亮动脉图像的示意图。 从图中可以看出，使用现有技术的经验m1值方法采集的图像存在静脉污染和软组织伪影，影响血管狭窄的诊断，而使用最佳m1值的获取方法获得的最佳个体m1值采集的图像明显降低了上述的伪影，可以大大提高诊断的准确性。 0062本实施例中，在三维数据采集之前，通过二维成像获得针对个体和某一特定部位的实际最佳m1值，以该实际最佳m1值用于后面的三维数据采集，可以获得高质量的MRA图像。 实现可以简单、快速的确定最佳个体m1值，确保在不同患者或部位均可获取高质量的动脉图像，从而降低误诊率，保证基于FSD准备模块的非增强MRA成为一个临床实用的血管成像手段。 0063实施例三说明书103083021A75/6页80064图6示出了本发明实施例三提供的最佳m1值的获取装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，该装置可以是内置于医疗设备中的软件单元、硬件单元或者软硬结合单元。 0065所述最佳m1值的获取装置包括m1序列生成单元 61、二维成像单元 62、以及m1值确定单元63。 0066m1序列生成单元61，用于生成m1序列，所述m1序列包括多个m1值；0067二维成像单元62，用于分别以m10以及所述m1序列中的每个m1值对靶血管进行二维成像；0068m1值确定单元63，用于根据二维成像结果的图像数据，确定实际最佳m1值。 0069本发明实施例提供的最佳m1值的获取装置可以使用在前述对应的方法实施例一中，详情参见上述实施例一的描述，在此不再赘述。 0070实施例四0071图6示出了本发明实施例四提供的最佳m1值的获取装置的结构图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，该装置可以是内置于医疗设备中的软件单元、硬件单元或者软硬结合单元。 0072所述最佳m1值的获取装置包括m1序列生成单元 71、二维成像单元 72、以及m1值确定单元73。 0073本实施例与实施例三的区别在于0074可选的，所述m1序列生成单元71包括仿真模块711和生成模块712。 0075仿真模块711，用于仿真获取当前血流模式的理论最佳m1值；0076生成模块712，用于以预设间隔为阶梯，在所述理论最佳m1值左右各采样多个m1值，根据所述理论最佳m1值及采样获取的m1值，生成m1序列。 0077可选的，所述m1值确定单元73包括图像采集模块 731、图像处理模块732以及m1确定