专利名称：一种最佳m1值的获取方法、装置及医疗设备的制作方法
技术领域：
本发明属于医学成像技术领域，尤其涉及一种最佳ml值的获取方法、装置及医疗设备。
背景技术：
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 gradient moment, ml)和血流速度。对于某种特定的血流模式，如果ml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ml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ml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。现有技术通`常使用多个不同的ml值进行重复扫描以找出合适的ml值这一方法比较耗时，特别是对于3D成像是不现实的。综上，现有技术获取最佳ml值的方法过程复杂，且耗时较长。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种最佳ml值的获取方法，旨在解决现有技术获取最佳ml值的方法过程复杂，且耗时较长的问题。为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案:本发明实施例是这样实现的，一种最佳ml值的获取方法，所述方法包括:生成ml序列，所述ml序列包括多个ml值；分别以ml = O以及所述ml序列中的每个ml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ml值。本发明实施例还提供了一种最佳ml值的获取装置，所述装置包括:ml序列生成单元，用于生成ml序列，所述ml序列包括多个ml值；二维成像单元，用于分别以ml = O以及所述ml序列中的每个ml值对靶血管进行二维成像；ml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ml值。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ml值的获取
>J-U ρ α装直。本发明实施例与现有技术相比，有益效果在于:通过获取ml序列，分别以ml = O以及所述ml序列中的每个ml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ml值。由于仅以ml值对祀血管进行二维成像,确定实际最佳ml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ml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。
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。图1是本发明实施例一提供的最佳ml值的获取方法的实现的流程图；图2是本发明实施例二提供的最佳ml值的获取方法的实现的流程图；图3是本发明实施例二提供的FSD准备模块的示意图；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；图5a是本发明实施例二提供的使用经验ml值采集的亮动脉图像的示意图；图5b是本发明实施例二提供的使用最佳ml值采集的亮动脉图像的示意图；图6是本发明实施例三提供的最佳ml值的获取装置的结构图；图7是本发明实施例四提供的最佳ml值的获取装置的结构图。
具体实施例方式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。本发明实施例提供了一种最佳ml值的获取方法，所述方法包括:生成ml序列，所述ml序列包括多个ml值；分别以ml = O以及所述ml序列中的每个ml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ml值。本发明实施例还提供了一种最佳ml值的获取装置，所述装置包括:ml序列生成单元，用于生成ml序列，所述ml序列包括多个ml值；二维成像单元，用于分别以ml = O以及所述ml序列中的每个ml值对靶血管进行二维成像；ml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ml值。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ml值的获取
>J-U ρ α装直。以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述:实施例一图1示出了本发明实施例一提供的最佳ml值的获取方法的实现的流程图，详述如下:
在SlOl中，生成ml序列，所述ml序列包括多个ml值；在S102中，分别以ml = O以及所述ml序列中的每个ml值对靶血管进行二维成像；在S103中，根据二维成像结果的图像数据，确定实际最佳ml值。本实施例中,通过获取ml序列,分别以ml = O以及所述ml序列中的每个ml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ml值。由于仅以ml值对靶血管进行二维成像，确定实际最佳ml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ml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。实施例二
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图2示出了本发明实施例二供出的最佳ml值的获取方法的实现的流程图，详述如下:在S201中，仿真获取当前血流模式的理论最佳ml值；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ml值之间的对应关系，从而确定理论最佳ml值所在的位置，由于理论最佳ml值与实际最佳ml值的数值相差范围比较小，可以通过预先确定理论最佳ml值，确定实际最佳ml值所在的范围，进而提闻获取实际最佳ml值的效率。在S202中，以预设间隔为阶梯，在所述理论最佳ml值左右各采样多个ml值，根据所述理论最佳ml值及采样获取的ml值，生成ml序列。本实施例中，以仿真获取的当前血流模式的最佳ml值为中心，以5或者10为阶梯左右各取约5个值，所述ml与采样的10个值生成ml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。在S203中，分别以ml = O以及所述ml序列中的每个ml值对靶血管进行二维成像；本实施例中，每个ml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ml的速度。在S204中，采集ml = O的靶血管图像及所述每个ml值对应的靶血管图像；本实施例中，当ml等于O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1111不等于O时，随着ml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。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 balanced steady-state free precession, FSD-bSSFP),米集ml = 0 的革巴血管图像及所述每个ml值对应的靶血管图像。所述FSD准备模块由可以由90° x_180° y_90° _x射频脉冲序列以及对称加载在180° y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)而(取决于G和δ)的作用下，一个流动的自旋的相位Φ由以下公式决定^ = Y-V-Wi，这里，y是磁旋比常数j是该自旋的流动速度。对于一个与碎垂直的血流，各个自旋的相位是O，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ml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ml值。其中，FSD梯度磁场可以加在三个方向的任一方向，其一阶矩ml值决定了 FSD对血流信号的抑制能力。G:梯度磁场强度，δ:梯度磁场持续时间，τ: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ml值可以在用户界面设置G和δ的值，其他参数为:90°和180°脉冲分别持续0.5毫秒和I毫秒，τ = 0.25毫秒。所述通过FSD准备模块的二维bSSFP序列，采集ml = O的靶血管图像及所述每个ml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ml值对应的图像数据，ml的值如下，ml = OmT.ms2/m, ml = IOmT.ms2/m, ml = 20mT.ms2/m,..., ml = IOOmT.ms2/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ml = O的靶血管图像及所述每个ml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。在S205中，将ml = O对应的靶血管图像与所述每个ml值对应的靶血管图像相减得到每个ml值对应的亮动脉血图像；在S206中,根据所述每个ml值对应的亮动脉血图像,确定实际最佳ml值。可选的，S206可以采用如下方式实现:在所述每个ml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ml值作为实际最佳ml值。
可选的，S206可以采用如下方式实现:在所述每个ml值对应的亮动脉血图像中选取目标区域；以所述ml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ml值为最佳ml值(例如，可以取曲线纵坐标的中值处对应的ml值为最佳ml值)，即以动脉血管信号强且静脉血管信号污染弱的ml值作为最佳ml值，以该ml值用于后面的三维数据采集，获得高质量的MRA图像。本发明实施例的最佳ml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ml值ml = 160mT.ms2/m采集的亮动脉图像的示意图，图5b为使用最佳ml值ml = 140mT.η 82/ηι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ml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ml值的获取方法获得的最佳个体ml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。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ml值，以该实际最佳ml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ml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。实施例三
图6示出了本发明实施例三提供的最佳ml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。所述最佳ml值的获取装置包括:ml序列生成单元61、二维成像单元62、以及ml值确定单元63。ml序列生成单元61，用于生成ml序列，所述ml序列包括多个ml值；二维成像单元62，用于分别以ml = O以及所述ml序列中的每个ml值对靶血管进行二维成像；ml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ml值。本发明实施例提供的最佳ml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。实施例四图6示出了本发明实施例四提供的最佳ml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。所述最佳ml值的获取装置包括:ml序列生成单元71、二维成像单元72、以及ml值确定单元73。本实施例与实施例三的区别在于:可选的，所述ml序列生成单元71包括:仿真模块711和生成模块712。仿真模块711，用于仿真获取当前血流模式的理论最佳ml值；生成模块712，用于以预设间隔为阶梯，在所述理论最佳ml值左右各采样多个ml值，根据所述理论最佳ml值及采样获取的ml值，生成ml序列。可选的，所述ml值确定单元73包括:图像采集模块731、图像处理模块732以及ml确定模块733。图像采集模块731，用于采集ml= O的靶血管图像及所述每个ml值对应的靶血管图像；图像处理模块732，用于将ml = O对应的靶血管图像分别与所述每个ml值对应的靶血管图像相减得到每个ml值对应的亮动脉血图像；ml确定模块733,用于根据所述每个ml值对应的亮动脉血图像,确定实际最佳ml值。可选的，所述图像采集模块731，具体用于通过FSD准备的二维bSSFP序列，采集ml = O的靶血管图像及所述每个ml值对应的靶血管图像。所述ml确定模块733，具体用于在所述每个ml值对应的亮动脉血图像中选取目标区域，以所述ml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ml值为最佳ml值。本发明实施例提供的最佳ml值的获取装置可以使用在前述对应的方法实施例二中，详情参见上述实施例二的描述，在此不再赘述。值得注意的是，上述装置实施例中， 所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如R0M/RAM、磁盘或光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、`等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种最佳磁场梯度一阶矩ml值的获取方法,其特征在于,所述方法包括: 生成ml序列，所述ml序列包括多个ml值； 分别以ml = O以及所述ml序列中的每个ml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ml值。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成ml序列具体为: 仿真获取当前血流模式的理论最佳ml值； 以预设间隔为阶梯，在所述理论最佳ml值左右各采样多个ml值，根据所述理论最佳ml值及采样获取的ml值，生成ml序列。
3.按权利要求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ml值具体为: 采集ml = O的靶血管图像及所述每个ml值对应的靶血管图像； 将ml =O对应的靶血管图像分别与所述每个ml值对应的靶血管图像相减得到每个ml值对应的亮动脉血图像； 根据所述每个ml值对应的亮动脉血图像,确定实际最佳ml值。
4.按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采集ml= O的靶血管图像及所述每个ml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ml = O的靶血管图像及所述每个ml值对应的靶血管图像。
5.按权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述每个ml值对应的亮动脉血图像，确定实际最佳ml值具体为: 在所述每个ml值对应的亮动脉血图像中选取目标区域； 以所述ml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ml值为最佳ml值。
6.一种最佳ml值的获取装置，其特征在于，所述装置包括: ml序列生成单元，用于生成ml序列，所述ml序列包括多个ml值； 二维成像单元，用于分别以ml = O以及所述ml序列中的每个ml值对靶血管进行二维成像； ml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ml值。
7.按权利要求6所述的装置，其特征在于，所述ml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ml值； 生成模块，用于以预设间隔为阶梯，在所述理论最佳ml值左右各采样多个ml值，根据所述理论最佳ml值及采样获取的ml值，生成ml序列。
8.按权利要求6所述的装置，其特征在于，所述ml值确定单元包括: 图像采集模块，用于采集ml = O的靶血管图像及所述每个ml值对应的靶血管图像；图像处理模块，用于将ml = O对应的靶血管图像分别与所述每个ml值对应的靶血管图像相减得到每个ml值对应的売动脉血图像； ml确定模块，用于根据所述每个ml值对应的亮动脉血图像,确定实际最佳ml值。
9.按权利要求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ml = O的靶血管图像及所述每个ml值对应的靶血管图像。
10.按权利要求8所述的装置，其特征在于，所述ml确定模块，具体用于在所述每个ml值对应的亮动脉血图像中选取目标区域，以所述ml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ml值为最佳ml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ml值 的获取装置。
全文摘要
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m1＝0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。
文档编号A61B5/055GK103083021SQ20121058452
公开日2013年5月8日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者刘新, 樊昭阳, 张娜, 钟耀祖, 郑海荣, 李德彪 申请人:深圳先进技术研究院