專利名稱：一種心臟磁共振實(shí)時電影成像方法、系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于醫(yī)療信息技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種心臟磁共振實(shí)時電影成像方法、系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
心臟磁共振實(shí)時電影成像因其在數(shù)據(jù)采集過程中不需要受試者屏氣配合，為患有嚴(yán)重呼吸疾病、心臟疾病和嬰幼兒的心臟功能測量提供了全新有效的成像方法。此外，該技術(shù)成像速度明顯加快，不但改善受試者檢查的舒適度，同時提高磁共振系統(tǒng)的臨床使用效率。然而，心臟實(shí)時電影成像過程中呼吸運(yùn)動會造成同一層面不同心臟相位或不同層面之間空間位置的不匹配，為后續(xù)心臟功能測量引入誤差。
目前，心臟磁共振實(shí)時電影成像通常是采集多個呼吸周期內(nèi)心臟的運(yùn)動圖像，而后利用后處理的方法解決呼吸運(yùn)動造成層面的錯位問題。主要方法包括(1)人工翻閱每個層面所有圖像，目測選出呼氣末期(即呼吸運(yùn)動最小)時段內(nèi)心臟舒張末期和收縮末期相位數(shù)據(jù)，確保心臟處于相似的空間位置，以消除呼吸運(yùn)動的影響，而后再進(jìn)行心臟功能分析；(2)采用復(fù)雜的后處理算法，根據(jù)圖像的導(dǎo)航信號和呼吸門控信號計(jì)算出的運(yùn)動場，分別在圖像域和K空間對圖像進(jìn)行校正，以消除呼吸運(yùn)動的影響。然而，方法(I)繁瑣費(fèi)時，臨床實(shí)用價值有限；方法(2)算法較為復(fù)雜，不方便臨床醫(yī)師的直觀理解，簡便應(yīng)用，因此在臨床推廣上存在一定困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種心臟磁共振實(shí)時電影成像方法、系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)提供的成像方法繁瑣費(fèi)時、臨床應(yīng)用前景差的問題。一方面，提供一種心臟磁共振實(shí)時電影成像方法，所述方法包括監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動；判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段；如果是，則逐一固定每個心臟成像層面，采集一個心動周期內(nèi)的心臟電影成像數(shù)據(jù)，直至整個心臟的所有成像層面均采集完畢，如果否，則繼續(xù)監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動。另一方面，提供一種心臟磁共振實(shí)時電影成像系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括呼吸導(dǎo)航裝置和心電觸發(fā)裝置；所述呼吸導(dǎo)航裝置包括呼吸監(jiān)測單元，監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動；呼氣判斷單元，用于判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段；所述心電觸發(fā)裝置，用于如果所述呼吸運(yùn)動進(jìn)入呼氣末期時段，則逐一固定每個心臟成像層面，采集一個心動周期內(nèi)的心臟電影成像數(shù)據(jù)，直至整個心臟的所有成像層面均采集完畢，否則通知所述呼吸導(dǎo)航裝置繼續(xù)監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動。在本發(fā)明實(shí)施例，結(jié)合呼吸導(dǎo)航技術(shù)，直接采集呼氣末期時段的心臟實(shí)時電影成像數(shù)據(jù)，避免了現(xiàn)有實(shí)時電影成像數(shù)據(jù)所需的繁瑣復(fù)雜的后處理過程，并且在沒有明顯延長成像采集時間的同時，極大的簡化了數(shù)據(jù)處理流程，更貼近臨床應(yīng)用實(shí)際，簡單快捷，具有很好的實(shí)用性，臨床應(yīng)用前景良好。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的心臟磁共振實(shí)時電影成像方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例一提供的導(dǎo)航條設(shè)置及橫膈膜運(yùn)動的信號輪廓動態(tài)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例一提供的呼氣末期時段設(shè)置示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例一提供的實(shí)時心臟電影成像數(shù)據(jù)采集示意圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種心臟磁共振實(shí)時電影成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。在本發(fā)明實(shí)施例中，結(jié)合呼吸導(dǎo)航技術(shù)，直接采集呼氣末期時段的心臟實(shí)時電影成像數(shù)據(jù)，避免了現(xiàn)有實(shí)時電影成像數(shù)據(jù)所需的繁瑣復(fù)雜的后處理過程。以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)描述實(shí)施例一圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例一提供的心臟磁共振實(shí)時電影成像方法的實(shí)現(xiàn)流程，詳述如下在步驟SlOl中，監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動。在本實(shí)施例中，通過呼吸導(dǎo)航裝置的導(dǎo)航條監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動，其中，導(dǎo)航條放置于受試者橫膈膜適當(dāng)位置，如圖2所示，利用導(dǎo)航條對應(yīng)的信號輪廓監(jiān)測橫膈膜的運(yùn)動，在受試者的呼吸進(jìn)入呼氣末期時刻時，橫膈膜將運(yùn)動至最高位置。可以預(yù)先設(shè)置可接受窗口寬度，當(dāng)橫膈膜處于該可接受窗口寬度范圍內(nèi)時，認(rèn)為受試者的呼吸處于呼氣末期時段，如圖3所示，為呼氣末期時段設(shè)置示意圖。在步驟S102中，判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段，如果是，則執(zhí)行步驟S103，否則繼續(xù)執(zhí)行步驟SlOl。在本實(shí)施例中，待受試者的呼吸穩(wěn)定后，利用導(dǎo)航條學(xué)習(xí)受試者的呼吸運(yùn)動模式，獲得受試者的呼吸進(jìn)入呼氣末期時段的特征，然后呼吸導(dǎo)航裝置根據(jù)所述特征以及預(yù)設(shè)的可接受窗寬判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段。比如，如圖3所示，當(dāng)監(jiān)測到受試者的呼吸運(yùn)動的幅度在預(yù)設(shè)的可接受窗口范圍之內(nèi)時，可以認(rèn)為該受試者的呼吸運(yùn)動進(jìn)入呼氣末期時段。其中，所述呼吸進(jìn)入呼氣末期時段的特征包括距吸氣末期時刻的時間間隔、呼吸運(yùn)動曲線的斜率、呼吸運(yùn)動的幅度等。在步驟S103中，逐一固定每個心臟成像層面，采集一個心動周期內(nèi)的心臟電影成像數(shù)據(jù)，直至整個心臟的所有成像層面均采集完畢。在本實(shí)施例中，當(dāng)監(jiān)測到呼吸運(yùn)動進(jìn)入呼吸末期時段時，心臟磁共振實(shí)時電影成像固定某一心臟成像層面，關(guān)閉呼吸導(dǎo)航裝置，同時打開心電觸發(fā)裝置，采集一個心動周期內(nèi)的心臟電影成像數(shù)據(jù)，如圖4所示，直至包含整個心臟的所有層面均采集完畢，無需特殊處理，即可將所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入心臟功能分析軟件進(jìn)行分析。本實(shí)施例，結(jié)合呼吸導(dǎo)航技術(shù)，直接采集呼氣末期時段的心臟實(shí)時電影成像數(shù)據(jù)，避免了現(xiàn)有實(shí)時電影成像數(shù)據(jù)所需的繁瑣復(fù)雜的后處理過程，并且在沒有明顯延長成像采集時間的同時，極大的簡化了數(shù)據(jù)處理流程，更貼近臨床應(yīng)用實(shí)際，具有很好的實(shí)用性。實(shí)施例二圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例二提供的心臟磁共振實(shí)時電影成像系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)框圖，為了便于說明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。在本實(shí)施例中，該心臟磁共振實(shí)時電影成像系統(tǒng)5包括呼吸導(dǎo)航裝置51和心電觸發(fā)裝置52。具體的，所述呼吸導(dǎo)航裝置51包括呼吸監(jiān)測單元511和呼氣判斷單元512。 其中，呼吸監(jiān)測單元511，監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動；呼氣判斷單元512，用于判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段。所述心電觸發(fā)裝置52，用于如果所述呼吸運(yùn)動進(jìn)入呼氣末期時段，則逐一固定每個心臟成像層面，采集一個心動周期內(nèi)的心臟電影成像數(shù)據(jù)，直至整個心臟的所有成像層面均采集完畢，否則通知所述呼吸導(dǎo)航裝置繼續(xù)監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動。具體的，所述呼吸監(jiān)測單元511通過導(dǎo)航條監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動。具體的，所述呼氣判斷單元512包括呼吸特征獲取模塊和呼氣判斷模塊。其中，呼吸特征獲取模塊，用于學(xué)習(xí)受試者的呼吸運(yùn)動模式，獲得受試者的呼吸進(jìn)入呼氣末期時段的特征，所述呼吸進(jìn)入呼氣末期時段的特征包括距吸氣末期時刻的時間間隔、呼吸運(yùn)動曲線的斜率、呼吸運(yùn)動的幅度；呼氣判斷模塊，用于根據(jù)所述特征以及預(yù)設(shè)的可接受窗寬判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段。本發(fā)明實(shí)施例提供的心臟磁共振實(shí)時電影成像系統(tǒng)可以應(yīng)用在前述對應(yīng)的方法實(shí)施例一中，詳情參見上述實(shí)施例一的描述，在此不再贅述。值得注意的是，上述系統(tǒng)實(shí)施例中，所包括的各個單元只是按照功能邏輯進(jìn)行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可；另外，各功能單元的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述各實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，相應(yīng)的程序可以存儲于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，所述的存儲介質(zhì)，如R0M/RAM、磁盤或光盤等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種心臟磁共振實(shí)時電影成像，其特征在于，所述方法包括監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動；判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段；如果是，則逐一固定每個心臟成像層面，采集一個心動周期內(nèi)的心臟電影成像數(shù)據(jù)，直至整個心臟的所有成像層面均采集完畢，如果否，則繼續(xù)監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，通過導(dǎo)航條監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段具體包括學(xué)習(xí)受試者的呼吸運(yùn)動模式，獲得受試者的呼吸進(jìn)入呼氣末期時段的特征；根據(jù)所述特征以及預(yù)設(shè)的可接受窗寬判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述呼吸進(jìn)入呼氣末期時段的特征包括距吸氣末期時刻的時間間隔、呼吸運(yùn)動曲線的斜率、呼吸運(yùn)動的幅度。
5.一種心臟磁共振實(shí)時電影成像系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括呼吸導(dǎo)航裝置和心電觸發(fā)裝置；所述呼吸導(dǎo)航裝置包括呼吸監(jiān)測單元，監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動；呼氣判斷單元，用于判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段；所述心電觸發(fā)裝置，用于如果所述呼吸運(yùn)動進(jìn)入呼氣末期時段，則逐一固定每個心臟成像層面，采集一個心動周期內(nèi)的心臟電影成像數(shù)據(jù)，直至整個心臟的所有成像層面均采集完畢，否則通知所述呼吸導(dǎo)航裝置繼續(xù)監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述呼吸監(jiān)測單元通過導(dǎo)航條監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述呼氣判斷單元包括呼吸特征獲取模塊，用于學(xué)習(xí)受試者的呼吸運(yùn)動模式，獲得受試者的呼吸進(jìn)入呼氣末期時段的特征；呼氣判斷模塊，用于根據(jù)所述特征以及預(yù)設(shè)的可接受窗寬判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述呼吸進(jìn)入呼氣末期時段的特征包括距吸氣末期時刻的時間間隔、呼吸運(yùn)動曲線的斜率、呼吸運(yùn)動的幅度。
全文摘要
本發(fā)明適用于醫(yī)療信息技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種心臟磁共振實(shí)時電影成像方法、系統(tǒng)，所述方法包括監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動；判斷所述呼吸運(yùn)動是否進(jìn)入呼氣末期時段；如果是，則逐一固定每個心臟成像層面，采集一個心動周期內(nèi)的心臟電影成像數(shù)據(jù)，直至整個心臟的所有成像層面均采集完畢，如果否，則繼續(xù)監(jiān)測受試者的呼吸運(yùn)動。本發(fā)明，結(jié)合呼吸導(dǎo)航技術(shù)，直接采集呼氣末期時段的心臟實(shí)時電影成像數(shù)據(jù)，避免了現(xiàn)有實(shí)時電影成像數(shù)據(jù)所需的繁瑣復(fù)雜的后處理過程，并且在沒有明顯延長成像采集時間的同時，極大的簡化了數(shù)據(jù)處理流程，更貼近臨床應(yīng)用實(shí)際，簡單快捷，具有很好的實(shí)用性，臨床應(yīng)用前景良好。
文檔編號A61B5/055GK103006217SQ20121056247
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者吳垠, 江克, 鐘耀祖, 劉新, 鄭海榮 申請人:中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院