外周循环系统的磁共振成像方法和装置与流程

1.本发明涉及医学影像技术领域，尤其是涉及一种外周循环系统的磁共振成像方法和装置。


背景技术：

2.在临床工作中经常需要观察手足等外周血管循环的影像信息，但外周血管非常纤细直接观察比较困难，如果使用药物会有一定的概率发生过敏反应，甚至对人体有损伤。目前可用于手足等外周血管循环的影像观察主要采用x射线成像或使用造影剂的方法进行，难以避免x射线对人体产生辐射以及造影剂的不良反应等，因此现有外周循环系统的成像方法存在安全性较低、副作用大的问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种外周循环系统的磁共振成像方法和装置，以缓解现有技术中存在的安全性较低、副作用大的技术问题。
4.为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
5.第一方面，本发明实施例提供了一种外周循环系统的磁共振成像方法，包括：生成针对外周循环系统的快速反转恢复fir脉冲扫描序列；其中，上述快速反转恢复fir脉冲扫描序列包括若干个射频rf脉冲扫描序列，每个上述射频rf脉冲扫描序列包括：一个90
°
激励脉冲和第一数量个180
°
回波脉冲；第一数量为大于等于2的整数；磁共振成像系统基于上述快速反转恢复fir脉冲扫描序列，对上述外周循环系统的待检测部位进行扫描成像。
6.在一些实施方式中，上述射频rf脉冲扫描序列包括以下时间参数：两个连续的射频rf脉冲之间的时间间隔tr、90
°
激励脉冲与有效回波脉冲之间的时间间隔te和弛豫时间ti；其中，tr为2900ms；te为100ms；ti为150ms。
7.在一些实施方式中，生成针对外周循环系统的快速反转恢复fir脉冲扫描序列的步骤之后，还包括：对上述外周循环系统的脂肪信号进行抑制，生成外周循环系统的血管信号。
8.在一些实施方式中，磁共振成像系统基于上述快速反转恢复fir脉冲扫描序列，对上述外周循环系统的待检测部位进行扫描成像的步骤，包括：使用上述快速反转恢复fir脉冲扫描序列对上述外周循环系统的血管信号进行采样，生成外周血管采样数据；基于上述外周血管采样数据获得上述外周循环系统的磁共振成像。
9.在一些实施方式中，基于上述外周血管采样数据获得上述外周循环系统的磁共振成像的步骤，包括：基于上述外周血管采样数据进行图像重建，获得上述外周循环系统的磁共振成像；上述图像重建包括：向上述外周血管采样数据施加横向弛豫权重校正t2wi，获得图像重建结果，即上述待检测部位的磁共振影像。
10.在一些实施方式中，上述横向弛豫权重校正t2wi的参数包括：x轴方向的数量值增加200％，y轴方向的数量值增加40％。
11.第二方面，本发明实施例提供了一种外周循环系统的磁共振成像装置，包括：脉冲扫描序列生成模块，用于生成针对外周循环系统的快速反转恢复fir脉冲扫描序列；其中，上述快速反转恢复fir脉冲扫描序列包括若干个射频rf脉冲扫描序列，每个上述射频rf脉冲扫描序列包括：一个90
°
激励脉冲和第一数量个180
°
回波脉冲；第一数量为大于等于2的整数；c成像模块，用于基于上述快速反转恢复fir脉冲扫描序列，对上述外周循环系统的待检测部位进行扫描成像。
12.在一些实施方式中，上述射频rf脉冲扫描序列包括以下时间参数：两个连续的射频rf脉冲之间的时间间隔tr、90
°
激励脉冲与有效回波脉冲之间的时间间隔te和弛豫时间ti；其中，tr为2900ms；te为100ms；ti为150ms。
13.第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面任一项所述的方法的步骤。
14.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述第一方面任一项所述的方法。
15.本发明提供了一种外周循环系统的磁共振成像方法和装置，该方法包括：首先生成一种针对外周循环系统的快速反转恢复fir脉冲扫描序列，然后利用磁共振成像系统基于该序列对外周循环系统的待检测部位进行扫描成像，避免了使用造影剂或x射线成像产生副作用，解决了现有外周循环系统成像安全性低、副作用大的技术问题，达到了提高了外周循环系统成像安全性、扩大了使用范围的技术效果。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。
17.图1为本发明实施例提供的一种外周循环系统的磁共振成像方法的流程示意图；
18.图2为本发明实施例提供的一种基于外周循环系统的磁共振成像方法的足部和手部血管成像；
19.图3为本发明实施例提供的一种快速反转恢复fir脉冲扫描序列示意图；
20.图4为本发明实施例提供的一种外周循环系统的磁共振成像装置的结构示意图；
21.图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
22.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护
的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在临床工作中经常需要观察手足等外周血管循环的影像信息，但由于外周血管非常纤细，直接观察比较困难，如果使用药物会有一定的概率发生过敏反应，甚至对人体有损伤。目前可用于手足等外周血管循环的影像观察主要采用x射线成像或使用造影剂的方法进行，但是x射线对人体有辐射，尤其是对孕妇儿童的成长发育会产生较大的不良影响；而临床常用的造影剂多为碘剂和钆剂，这两种药物临床均有轻中重等不良反应，部分严重者亦有死亡的报道。因此现有外周循环系统的成像方法难以避免x射线对人体产生辐射以及造影剂的不良反应等，存在安全性较低、副作用大的问题。
25.基于此，本发明实施例提供了一种外周循环系统的磁共振成像方法和装置，以缓解现有技术中存在的安全性较低、副作用大的技术问题。
26.为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种外周循环系统的磁共振成像方法进行详细介绍，参见图1所示的一种外周循环系统的磁共振成像方法的流程示意图，该方法可以由电子设备执行，主要包括以下步骤s120至步骤s140：
27.s120：生成针对外周循环系统的快速反转恢复fir脉冲扫描序列；
28.其中，该脉冲扫描序列由磁共振仪器中装载的射频放大器产生。
29.快速反转恢复fir脉冲扫描序列包括若干个射频rf脉冲扫描序列，每个射频rf脉冲扫描序列包括：一个90
°
激励脉冲和第一数量个180
°
回波脉冲；第一数量为大于等于2的整数。
30.其中，第一数量可以是n，其中2≤n≤回波因数，回波因数n的数值取决于重复时间和回波间隔的时间设置，其目的是在尽量短的时间内达到最佳的显示对比度。
31.作为一个具体的示例，射频rf脉冲扫描序列可以包括以下时间参数：两个连续的射频rf脉冲之间的时间间隔tr、90
°
激励脉冲与有效回波脉冲之间的时间间隔te和弛豫时间ti；其中，tr为2900ms；te为100ms；ti为150ms。上述时间参数最终的结果是在尽量短的时间内达到相对最大对比度，其中要保证横向弛豫权重校正t2wi的权重抑制背景噪声，同时保留解剖细节。
32.s140：磁共振成像系统基于快速反转恢复fir脉冲扫描序列，对外周循环系统的待检测部位进行扫描成像。
33.其中，磁共振成像系统可以是1.5t以上的超导磁共振成像系统；待检测部位主要包括外周循环系统的血管，其中外周循环系统包括手足等位置(参见图2所示的一种基于外周循环系统的磁共振成像方法的足部和手部血管成像)。
34.实施例提供的外周循环系统的磁共振成像方法不是对手足等部位的血管信号进行抑制，而是增强该部位血管的信号，让外周比较纤细的血管能充分显示清晰。
35.本技术实施例提供了一种外周循环系统的磁共振成像方法，该方法包括：首先生成一种针对外周循环系统的快速反转恢复fir脉冲扫描序列，然后利用磁共振成像系统基于该序列对外周循环系统的待检测部位进行扫描成像，避免了使用造影剂或x射线成像产生副作用，解决了现有外周循环系统成像安全性低、副作用大的技术问题，达到了提高了外周循环系统成像安全性、扩大了使用范围的技术效果。
36.在一种实施例中，上述外周循环系统的磁共振成像方法，在上述步骤s120生成针对外周循环系统的快速反转恢复fir脉冲扫描序列之后，还可以包括：对外周循环系统的脂肪信号进行抑制，生成外周循环系统的血管信号。
37.在一种实施例中，上述步骤s140磁共振成像系统基于快速反转恢复fir脉冲扫描序列，对外周循环系统的待检测部位进行扫描成像的步骤，包括：
38.首先使用快速反转恢复fir脉冲扫描序列对外周循环系统的血管信号进行采样，生成外周血管采样数据；
39.然后基于外周血管采样数据获得外周循环系统的磁共振成像。
40.进一步的，基于外周血管采样数据获得外周循环系统的磁共振成像的步骤，包括：
41.基于外周血管采样数据进行图像重建，获得外周循环系统的磁共振成像。
42.其中，图像重建包括：向外周血管采样数据施加横向弛豫权重校正t2wi，获得图像重建结果，即待检测部位的磁共振影像。
43.作为一个具体的示例，横向弛豫权重校正t2wi的参数包括：x轴方向的数量值增加200％，y轴方向的数量值增加40％。
44.参见图3所示的一种快速反转恢复fir脉冲扫描序列示意图。该脉冲扫描序列图中包括由上到下的5个时间轴，分别是：射频(rf)、切面选择梯度磁场(gs)、相位编码梯度磁场(gp)、频率编码梯度磁场(gr)、回波信号(mr signal)。
45.脉冲放大器产生一个初始脉冲以及若干个射频rf脉冲扫描序列，该初始脉冲的方向为跟人体(待检测部位)平行的方向(bo方向)；射频rf脉冲扫描序列包括一个90
°
激励脉冲和n个180
°
回波脉冲；
46.当经过初始脉冲(即第一个180
°
翻转脉冲)后，初始信号m被翻转到与人体平行方向bo的反方向上，经过一段时间的弛豫时间(ti：140～200ms)，也就是当脂肪信号恰好由负相弛豫到xy平面上的零点时，施加90
°
激励脉冲，将负z轴上的当前信号m'打到xy平面上，这个当前信号m’中就没有脂肪组织的纵向弛豫时间t1了，这时的fir就是除脂肪组织以外其他组织的纵向弛豫时间t1(没有横向弛豫时间t2把水以及含水的组织的信号看清楚成分)。
47.但由于这时恰好在90
°
激励脉冲能量爆发之后，fir是测不出来的，因此就要在有效回波时间te/2后施加180
°
复相脉冲，形成其他组织的横向弛豫时间t2，使在xy平面上失相位的当前信号m'重新复相位，产生fir。此时的fir已经是在90
°
脉冲后te时间了，因此这时的fir里加入了其他组织的横向弛豫时间t2。该序列中的信号是由除脂肪外其他组织的纵向弛豫时间t1和横向弛豫时间t2共同组成。
48.其中，180度复相脉冲的作用是改变xy平面内所有质子的进动方向,使失相的质子达到相位重聚。脉冲放大器先发射一个90度射频脉冲，间隔数十毫秒再发射一个180度脉冲，180度脉冲后数十毫秒检测回波信号的强度，使得扫描时间更短，画质更清晰，t2的权重更高。
49.本技术实施例提供了一种外周循环系统的磁共振成像方法，生成一种针对外周循环系统的快速反转恢复fir脉冲扫描序列，在磁共振下使用这种序列技术能无创的观察外周循环系统的影像，可用于断指再植的术前术后评估、糖尿病足坏死、坏疽等病变的临床评价等。
50.并且该方法具有无辐射、无需使用造影剂(甚至可以应用在孕期16周以上的孕
妇)，安全可靠性极高，影像清晰度也等满足临床需求等特点。
51.本发明实施例还提供了一种外周循环系统的磁共振成像装置，参见图4所示的一种外周循环系统的磁共振成像装置的结构示意图，该装置包括：
52.脉冲扫描序列生成模块410，用于生成针对外周循环系统的快速反转恢复fir脉冲扫描序列；其中，快速反转恢复fir脉冲扫描序列包括若干个射频rf脉冲扫描序列，每个射频rf脉冲扫描序列包括：一个90
°
激励脉冲和第一数量个180
°
回波脉冲；第一数量为大于等于2的整数；
53.成像模块420，用于基于快速反转恢复fir脉冲扫描序列，对外周循环系统的待检测部位进行扫描成像。
54.其中，射频rf脉冲扫描序列包括以下时间参数：两个连续的射频rf脉冲之间的时间间隔tr、90
°
激励脉冲与有效回波脉冲之间的时间间隔te和弛豫时间ti；其中，tr为2900ms；te为100ms；ti为150ms。
55.在一种实施例中，上述脉冲扫描序列生成模块还可以包括：信号生成单元，该信号生成单元可以用于对外周循环系统的脂肪信号进行抑制，生成外周循环系统的血管信号。
56.在一种实施例中，上述成像模块进一步可以包括：
57.采样单元，用于使用快速反转恢复fir脉冲扫描序列对外周循环系统的血管信号进行采样，生成外周血管采样数据；
58.成像单元，用于基于外周血管采样数据获得外周循环系统的磁共振成像。
59.在一种实施例中，上述成像单元进一步用于：基于外周血管采样数据进行图像重建，获得外周循环系统的磁共振成像；该图像重建包括：向外周血管采样数据施加横向弛豫权重校正t2wi，获得图像重建结果，即待检测部位的磁共振影像。
60.其中，横向弛豫权重校正t2wi的参数包括：x轴方向的数量值增加200％，y轴方向的数量值增加40％。
61.本技术实施例提供了一种外周循环系统的磁共振成像方法和装置，该方法包括：首先生成一种针对外周循环系统的快速反转恢复fir脉冲扫描序列，然后利用磁共振成像系统基于该序列对外周循环系统的待检测部位进行扫描成像，避免了使用造影剂或x射线成像产生副作用，解决了现有外周循环系统成像安全性低、副作用大的技术问题，达到了提高了外周循环系统成像安全性、扩大了使用范围的技术效果。
62.本技术实施例所提供的外周循环系统的磁共振成像装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本技术实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本技术实施例提供的外周循环系统的磁共振成像装置与上述实施例提供的外周循环系统的磁共振成像方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
63.本技术实施例还提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被所述处理器运行时执行如上所述实施方式的任一项所述的方法。
64.图5为本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备400包括：处理器40，存储器41，总线42和通信接口43，所述处理器40、通信接口43和存储器41通过总线42连接；处理器40用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。
65.其中，存储器41可能包含高速随机存取存储器(ram，random access memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non
‑
volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口43(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
66.总线42可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图4中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
67.其中，存储器41用于存储程序，所述处理器40在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器40中，或者由处理器40实现。
68.处理器40可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器40中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器40可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现成可编程门阵列(field
‑
programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器40读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
69.对应于上述方法，本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行上述方法的步骤。
70.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
71.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
72.另外，在本技术提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
73.所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
74.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
75.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。