本說明書涉及核磁共振成像領(lǐng)域，特別涉及一種基于核磁共振的磁性顆粒成像方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、以非接觸方式控制的顆粒狀機器人在磁共振環(huán)境下的運動具有很重要的科學(xué)及醫(yī)學(xué)層面的意義。能夠精確跟蹤顆粒狀機器人的位置，是對其進行準確控制的關(guān)鍵。然而現(xiàn)有方法受到磁化率偽影等因素的影響，對顆粒狀機器人的位置跟蹤精度有限，大大限制了臨床應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種能夠提升對磁性顆粒的定位精度的方法。

2、本說明書實施例的第一方面提供一種基于核磁共振的磁性顆粒成像方法，包括：利用預(yù)先配置的快速自旋回波序列沿一個或多個空間軸中的每個空間軸對磁性顆粒引起的磁場不均勻區(qū)域進行一維成像。其中，所述快速自旋回波序列包括一個或多個采集模塊，每個采集模塊用于對所述一個或多個空間軸中的至少一個空間軸進行一維成像，所述每個采集模塊包括：激發(fā)脈沖，所述激發(fā)脈沖的激發(fā)頻率高于主磁場頻率；以及沿所述至少一個空間軸中的每個空間軸施加的至少兩個成像梯度，所述至少兩個成像梯度的梯度面積之和等于0。

3、在一些實施例中，所述每個采集模塊進一步包括偏轉(zhuǎn)角為180°的回聚脈沖，所述回聚脈沖的數(shù)量為偶數(shù)，所述激發(fā)脈沖的偏轉(zhuǎn)角小于90°。在一些實施例中，所述回聚脈沖的數(shù)量為2。在一些實施例中，所述激發(fā)脈沖的偏轉(zhuǎn)角等于恩斯特角。

4、在一些實施例中，對所述每個采集模塊，沿其對應(yīng)的每個空間軸施加的至少兩個成像梯度包括依次施加的第一成像梯度、第二成像梯度和第三成像梯度，所述第一成像梯度、所述第二成像梯度和所述第三成像梯度的梯度面積之和等于0。

5、在一些實施例中，所述第一成像梯度和所述第三成像梯度的方向與所述第二成像梯度的方向相反，所述第一成像梯度和所述第三成像梯度的梯度面積絕對值等于所述第二成像梯度的梯度面積絕對值的一半。

6、在一些實施例中，所述一個或多個空間軸包括兩兩正交的第一橫軸、第二橫軸和縱軸，其中，縱軸平行于主磁場方向，所述一個或多個采集模塊包括第一采集模塊和第二采集模塊，所述第一采集模塊用于對所述第一橫軸和所述第二橫軸進行成像，所述第二采集模塊用于對所述縱軸進行成像，所述第一橫軸對應(yīng)的第一成像梯度、第二成像梯度和第三成像梯度施加于所述第一采集模塊的兩個回聚脈沖之間，所述第二橫軸對應(yīng)的第一成像梯度、第二成像梯度和第三成像梯度施加于所述第一采集模塊的第二個回聚脈沖之后、所述第二采集模塊之前，所述縱軸對應(yīng)的第一成像梯度、第二成像梯度和第三成像梯度施加于所述第二采集模塊的兩個回聚脈沖之間。

7、在一些實施例中，對所述每個采集模塊，沿其對應(yīng)的每個空間軸施加的至少兩個成像梯度還包括前置成像梯度和后置成像梯度，所述前置成像梯度施加于所述第一成像梯度之前，所述后置成像梯度施加于所述第三成像梯度之后，所述前置成像梯度和所述后置成像梯度方向相反且梯度面積絕對值相等。

8、在一些實施例中，所述前置成像梯度在所述第一成像梯度之前施加兩次，所述后置成像梯度在所述第三成像梯度之后施加兩次。

9、在一些實施例中，所述第一橫軸對應(yīng)的前置成像梯度在所述第一采集模塊的第一個回聚脈沖之前和之后各施加一次，所述第一橫軸對應(yīng)的后置成像梯度和所述第二橫軸對應(yīng)的前置成像梯度在所述第一采集模塊的第二個回聚脈沖之前和之后各施加一次；所述第二橫軸對應(yīng)的后置成像梯度在所述第一采集模塊的第二個回聚脈沖之后施加兩次；所述縱軸對應(yīng)的前置成像梯度在所述第二采集模塊的第一個回聚脈沖之前和之后各施加一次，所述縱軸對應(yīng)的后置成像梯度在所述第二采集模塊的第二個回聚脈沖之前和之后各施加一次。

10、在一些實施例中，第二次施加的前置成像梯度和所述第一成像梯度合并施加，第一次施加的后置成像梯度和所述第三成像梯度合并施加。

11、在一些實施例中，所述快速自旋回波序列還包括一個或多個調(diào)整模塊，每個調(diào)整模塊對應(yīng)所述一個或多個采集模塊中的一個采集模塊，所述每個調(diào)整模塊包括沿所述一個或多個空間軸中的每個空間軸施加的受力梯度，以調(diào)整所述磁性顆粒的位置，其中，所述受力梯度的梯度面積與總梯度面積和已有梯度面積有關(guān)，所述總梯度面積為調(diào)整所述磁性顆粒的位置所需的總沖量對應(yīng)的梯度面積，所述已有梯度面積為所述調(diào)整模塊對應(yīng)的采集模塊中所有梯度的梯度面積之和。

12、在一些實施例中，所述一個或多個空間軸包括兩兩正交的第一橫軸、第二橫軸和縱軸，其中，縱軸平行于主磁場方向；所述一個或多個采集模塊包括第一采集模塊和第二采集模塊，所述第一采集模塊用于對所述第一橫軸和所述第二橫軸進行成像，所述第二采集模塊用于對所述縱軸進行成像；所述第一采集模塊中的激發(fā)脈沖的中心頻率為正偏轉(zhuǎn)中心頻率，以使所述第一橫軸和所述第二橫軸的一維圖像中僅出現(xiàn)一個亮峰；所述第二采集模塊中的激發(fā)脈沖的中心頻率為負偏轉(zhuǎn)中心頻率，以使所述縱軸的一維圖像中僅出現(xiàn)一個亮峰。

13、在一些實施例中，所述磁性顆粒為以非接觸方式驅(qū)動的顆粒狀機器人。

14、本說明書實施例的第二方面提供一種基于核磁共振的磁性顆粒成像系統(tǒng)，包括：序列獲取單元，用于獲取預(yù)先配置的快速自旋回波序列；成像單元，用于利用所述快速自旋回波序列沿一個或多個空間軸中每個空間軸對磁性顆粒引起的磁場不均勻區(qū)域進行一維成像。其中：所述快速自旋回波序列包括一個或多個采集模塊，每個采集模塊用于對所述一個或多個空間軸中的至少一個空間軸進行一維成像，所述每個采集模塊包括：激發(fā)脈沖，所述激發(fā)脈沖的激發(fā)頻率高于主磁場頻率；以及沿所述至少一個空間軸中的每個空間軸施加的至少兩個成像梯度，所述至少兩個成像梯度的梯度面積之和等于0。

15、本說明書實施例的第三方面提供一種核磁共振成像設(shè)備，包括處理器和存儲設(shè)備，所述存儲設(shè)備存儲有用于磁性顆粒成像的指令，當所述處理器執(zhí)行所述指令時，實現(xiàn)如權(quán)利要求1～12中任一項所述的磁性顆粒成像方法。

16、本說明書實施例的第四方面提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述存儲介質(zhì)存儲有用于磁性顆粒成像的指令，當計算機運行所述指令時，實現(xiàn)如本說明書任一實施例所述的磁性顆粒成像方法。

17、本說明書實施例提供一種基于核磁共振的磁性顆粒成像方法和系統(tǒng)。在任意一個空間軸上，成像梯度的梯度面積之和等于0。即，成像梯度的設(shè)計考慮了力學(xué)平衡，能夠避免對磁性顆粒的成像影響到對磁性顆粒的力學(xué)控制，從而提高磁性顆粒定位的空間分辨率。

技術(shù)特征：

1.一種基于核磁共振的磁性顆粒成像方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述每個采集模塊進一步包括偏轉(zhuǎn)角為180°的回聚脈沖，所述回聚脈沖的數(shù)量為偶數(shù)，所述激發(fā)脈沖的偏轉(zhuǎn)角小于90°。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述回聚脈沖的數(shù)量為2。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，對所述每個采集模塊，沿其對應(yīng)的每個空間軸施加的至少兩個成像梯度包括依次施加的第一成像梯度、第二成像梯度和第三成像梯度，

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述一個或多個空間軸包括兩兩正交的第一橫軸、第二橫軸和縱軸，其中，縱軸平行于主磁場方向，

6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對所述每個采集模塊，沿其對應(yīng)的每個空間軸施加的至少兩個成像梯度還包括前置成像梯度和后置成像梯度，

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述前置成像梯度在所述第一成像梯度之前施加兩次，所述后置成像梯度在所述第三成像梯度之后施加兩次。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，第二次施加的前置成像梯度和所述第一成像梯度合并施加，第一次施加的后置成像梯度和所述第三成像梯度合并施加。

9.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述激發(fā)脈沖的偏轉(zhuǎn)角等于恩斯特角。

10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述快速自旋回波序列還包括一個或多個調(diào)整模塊，每個調(diào)整模塊對應(yīng)所述一個或多個采集模塊中的一個采集模塊，

11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述一個或多個空間軸包括兩兩正交的第一橫軸、第二橫軸和縱軸，其中，縱軸平行于主磁場方向；

12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁性顆粒為以非接觸方式驅(qū)動的顆粒狀機器人。

13.一種核磁共振成像設(shè)備，其特征在于，包括處理器和存儲設(shè)備，所述存儲設(shè)備存儲有用于磁性顆粒成像的指令，當所述處理器執(zhí)行所述指令時，實現(xiàn)如權(quán)利要求1～12中任一項所述的磁性顆粒成像方法。

14.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述存儲介質(zhì)存儲有用于磁性顆粒成像的指令，當計算機運行所述指令時，實現(xiàn)如權(quán)利要求1～12中任一項所述的磁性顆粒成像方法。

15.一種基于核磁共振的磁性顆粒成像系統(tǒng)，其特征在于，包括：序列獲取單元，用于獲取預(yù)先配置的快速自旋回波序列；成像單元，用于利用所述快速自旋回波序列沿一個或多個空間軸中每個空間軸對磁性顆粒引起的磁場不均勻區(qū)域進行一維成像；其中：

技術(shù)總結(jié)
本說明書實施例公開了一種基于核磁共振的磁性顆粒成像方法和系統(tǒng)。在任意一個空間軸上，成像梯度的梯度面積之和等于0。即，成像梯度的設(shè)計考慮了力學(xué)平衡，能夠避免對磁性顆粒的成像影響到對磁性顆粒的力學(xué)控制，從而提高磁性顆粒定位的空間分辨率。

技術(shù)研發(fā)人員：謝強,臧劍鋒,張雪晴
受保護的技術(shù)使用者：武漢聯(lián)影智融醫(yī)療科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6