用于提高钆塞酸二钠肝胆特异期肝癌周围低信号影对比度的方法及磁共振设备与流程

本发明涉及影像学诊断技术领域，具体地说，涉及用于提高钆塞酸二钠肝胆特异期肝癌周围低信号影对比度的方法及磁共振设备。

背景技术：

目前，注射钆塞酸二钠对比剂后的肝胆特异期磁共振成像使用序列为：1.5t磁共振扫描仪，注射钆塞酸二钠注射液20分钟后(肝胆特异期)，行屏气脂肪抑制t1wi三维梯度回波容积内插屏气检查序列，扫描参数：tr:4.36ms；te:2ms；bw:400；矩阵：320*240；翻转角：10°；激励次数1。但此序列显示肝癌周围低信号影对比度较差，扫描成功率低，增加磁共振医师、技师的工作负担。

专利文献cn102670203a，公开日2012.09.19，公开了一种低场磁共振颅脑常规序列快速扫描方法，该方法为se/fse序列t1wi、t2wi颅脑，fov轴位为33cm，层厚5～8cm，next1次；fov矢冠状位为35cm，层厚4～5cm，next1次。方法的优点为：每个序列扫描时间明显缩小至原来的1/4，一个工作日7小时从原来的检查15人次增加至30余人次；由于扫描快，总体伪影明显减少，扫描成功率高，序列重新扫描率从原来的2％下降至3‰以下；由于采用大视野扫描，累及超过2万例图像可显示常规视野不能看到的病变，因此性价比极高。

但目前未见能显著提高钆塞酸二钠肝胆特异期肝癌周围低信号影的对比度的磁共振方法及设备。

磁共振序列是具有一定带宽、一定幅度的射频脉冲与梯度脉冲的有机组合。序列参数包括重复时间、回波时间等时间参数，扫描矩阵等分辨率参数，翻转角，激励次数等。其中，在rf脉冲的激励下，宏观磁化强度矢量m将偏离静磁场b0的方向，其偏离的角度称之为翻转角。翻转角的大小由激励电磁波的强度(能量)所决定，增大rf脉冲的强度或宽度，可以使翻转角变大。常用的翻转角有180°和90°两种，分别称为180°和90°脉冲。在梯度回波等快速成像序列中，经常采用小角度(lowflipangle)激励技术，系统的恢复时间较快，因而能够有效提高成像速度。

为了更快捷有效的显示肝癌周围低信号影，减轻磁共振医师、技师的工作量，节约时间，有必要探索更有效的磁共振序列。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于提高钆塞酸二钠肝胆特异期肝癌周围低信号影对比度的方法及磁共振设备。

第一方面，本发明提供了一种用于提高钆塞酸二钠肝胆特异期肝癌周围低信号影对比度的方法，包括以下步骤：针对已注射钆塞酸二钠对比剂的肝癌个体，行磁共振检查，屏气后使用以下序列扫描：1.5t磁共振扫描仪，于肝胆特异期即注射钆塞酸二钠对比剂20分钟后，行屏气脂肪抑制t1wi三维梯度回波容积内插屏气检查序列，扫描参数：tr:3.5ms；te:1.4ms；bw:400；矩阵：320*180；翻转角：23°；激励次数1。

第二方面，本发明提供了一种非诊断目的的用于提高钆塞酸二钠肝胆特异期肝癌周围低信号影对比度的方法，包括以下步骤：针对已注射钆塞酸二钠注射液的肝癌个体，行磁共振检查，屏气后使用以下序列扫描：1.5t磁共振扫描仪，于肝胆特异期即注射钆塞酸二钠对比剂20分钟后，行屏气脂肪抑制t1wi三维梯度回波容积内插屏气检查序列，扫描参数：tr:3.5ms；te:1.4ms；bw:400；矩阵：320*180；翻转角：23°；激励次数1。

第三方面，本发明提供了一种用于提高钆塞酸二钠肝胆特异期肝癌周围低信号影对比度的磁共振设备，所述的磁共振设备设有射频发生器，且所述的射频发生器发出的射频脉冲使翻转角始终为23°。

作为一个优选例，所述的磁共振设备用于实现以下序列：1.5t磁共振扫描仪，于肝胆特异期即注射钆塞酸二钠对比剂20分钟后，行屏气脂肪抑制t1wi三维梯度回波容积内插屏气检查序列，扫描参数：tr:3.5ms；te:1.4ms；bw:400；矩阵：320*180；翻转角：23°；激励次数1。

作为另一优选例，所述的磁共振设备设有主磁体系统、梯度系统、射频系统、系统控制和数据处理计算机。

较优地，所述的系统控制和数据处理计算机包括硬件控制模块、系统调整模块、影像处理模块和文件管理模块。

更优地，所述的硬件控制模块用于控制梯度系统和射频系统的硬件工作参数，设有翻转角控制子模块，所述的翻转角控制子模块用于控制射频发生器发出的射频脉冲使翻转角始终为23°。

较优地，所述的梯度系统包括梯度线圈、梯度放大器、数模转换器、梯度控制器、梯度冷却装置。

较优地，所述的射频系统包括射频发生器、射频放大器、射频线圈、射频接收机。

本发明优点在于：

本申请发明人基于丰富的经验，意识到翻转角是磁共振增强扫描中常采用的一个重要成像参数，因gret1wi使用的是最短tr，在纵向磁化恢复中契合度仍然不完全，故要获得更高质量的图像信号，调整翻转角对其影响重大。钆塞酸二钠是一种新型肝细胞特异性mr对比剂，长t1组织宜选用低翻转角值，短t1组织宜选用高翻转角值，故选择高反转角度尤其是23°，取得最大扰相梯度回波信号的翻转角，可增加信号对比，明显提高显示肝癌周围低信号影对比度(信噪比，对比噪声比)，提高磁共振特异度，取得了预料不到的技术效果，显著优于其他翻转角下扫描。本发明有助于快速高效的获得肝癌患者磁共振图像，减轻医务人员的负担，也有助于肝癌患者肝脏磁共振图像与疾病预后、复发关系的科学研究。

附图说明

附图1是实施例1的用于提高钆塞酸二钠肝胆特异期肝癌周围低信号影对比度的磁共振设备的结构示意图。

附图2是实施例2的用于提高钆塞酸二钠肝胆特异期肝癌周围低信号影对比度的磁共振设备的结构示意图。

附图3是实施例3中肝癌患者两次mr检查的图像。

附图4是实施例3中肝癌患者两次mr检查的肿瘤周围低信号影的对比度计算。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.主磁体系统2.梯度系统

21.梯度线圈22.梯度放大器

23.数模转换器24.梯度控制器

25.梯度冷却装置3.射频系统

31.射频发生器32.射频放大器

33.射频线圈34.射频接收机

4.系统控制和数据处理计算机41.硬件控制模块

411.翻转角控制子模块42.系统调整模块

43.影像处理模块44.文件管理模块

5.工作台6.活动检查床

实施例1本发明的磁共振设备(一)

请参见图1，图1是实施例1的用于提高钆塞酸二钠肝胆特异期肝癌周围低信号影对比度的磁共振设备的结构示意图。所述的磁共振设备设有主磁体系统1、梯度系统2、射频系统3、系统控制和数据处理计算机4。所述的主磁体系统1用于产生磁场，其中主磁体是超导磁体(1.5t)。所述的梯度系统2用于空间定位，产生梯度回波信号，施加扩散敏感梯度场、水分子成像，进行流动补偿，进行流动液体的相位补偿，梯度系统2包括梯度线圈21、梯度放大器22、数模转换器23、梯度控制器24、梯度冷却装置25。所述的射频系统3包括射频发生器31、射频放大器32、射频线圈33、射频接收机34。所述的系统控制和数据处理计算机4包括硬件控制模块41、系统调整模块42、影像处理模块43和文件管理模块44。所述的硬件控制模块41用于控制梯度系统2和射频系统3的硬件工作参数，硬件控制模块41设有翻转角控制子模块411，所述的翻转角控制子模块411用于控制射频发生器31发出的射频脉冲使翻转角始终为23°，且仅能使翻转角为23°。所述的系统调整模块42用于测量磁场中心质子的共振频率，并把射频发生器31和射频接收机34的工作频率设置在这个频率上；针对被成像的人体部位进行射频线圈33的调谐，使它谐振于质子的共振频率；确定射频发生器31射频输出功率，在这个发射电平上能产生最大mr信号，并根据这个mr信号的幅度确定射频接收机34对信号的放大倍数或增益。所述的影像处理模块43用于影像的采集、重建和分析。所述的文件管理模块44用于执行磁盘文件存档、磁带文件装入和磁盘文件删除等操作。

实施例2本发明的磁共振设备(二)

请参见图2，图2是实施例2的用于提高钆塞酸二钠肝胆特异期肝癌周围低信号影对比度的磁共振设备的结构示意图。所述的磁共振设备设有主磁体系统1、梯度系统2、射频系统3、系统控制和数据处理计算机4、工作台5和活动检查床6。所述的主磁体系统1用于产生磁场，其中主磁体是超导磁体(1.5t)。所述的梯度系统2用于空间定位，产生梯度回波信号，施加扩散敏感梯度场、水分子成像，进行流动补偿，进行流动液体的相位补偿，梯度系统2包括梯度线圈21、梯度放大器22、数模转换器23、梯度控制器24、梯度冷却装置25。所述的射频系统3包括射频发生器31、射频放大器32、射频线圈33、射频接收机34。所述的系统控制和数据处理计算机4包括硬件控制模块41、系统调整模块42、影像处理模块43和文件管理模块44。所述的硬件控制模块41用于控制梯度系统2和射频系统3的硬件工作参数，硬件控制模块41包括翻转角控制子模块411，所述的翻转角控制子模块411用于控制射频发生器31发出的射频脉冲使翻转角始终为23°，且仅能使翻转角为23°。所述的系统调整模块42用于测量磁场中心质子的共振频率，并把射频发生器31和射频接收机34的工作频率设置在这个频率上；针对被成像的人体部位进行射频线圈33的调谐，使它谐振于质子的共振频率；确定射频发生器31射频输出功率，在这个发射电平上能产生最大mr信号，并根据这个mr信号的幅度确定射频接收机34对信号的放大倍数或增益。所述的影像处理模块43用于影像的采集、重建和分析。所述的文件管理模块44用于执行磁盘文件存档、磁带文件装入和磁盘文件删除等操作。所述的工作台5用于放置系统控制和数据处理计算机4，以完成成像操作和影像分析。所述的活动检查床6用于被检查者体位的固定。

需要说明的是，所述的磁共振设备还可以进一步包含诸如活动检查床定位系统、生理监控系统等辅助设备。

实施例3本发明的方法

针对已注射钆塞酸二钠注射液的肝癌患者，行mr检查，屏气后使用以下序列扫描：1.5t磁共振扫描仪，注射钆塞酸二钠注射液20分钟后(肝胆特异期)，行屏气脂肪抑制t1wi三维梯度回波容积内插屏气检查序列，扫描参数：tr:3.5ms；te:1.4ms；bw:400；矩阵：320*180；翻转角：23°；激励次数1。约15秒左右完成扫描。

实施例4本发明方法的效果实验(一)

肝癌患者注射钆塞酸二钠对比剂(商品名：普美显)，使用高压注射器，注射速度2ml/s，剂量0.025mmol/kg，20ml生理盐水冲洗，20分钟后(肝胆特异期)，行mr检查，屏气后使用以下序列扫描：1.5t磁共振扫描仪，注射钆塞酸二钠注射液20分钟后(肝胆特异期)，行屏气脂肪抑制t1wi三维梯度回波容积内插屏气检查序列，扫描参数：tr:3.5ms；te:1.4ms；bw:400；矩阵：320*180；翻转角：10°；激励次数1。约15秒左右完成扫描。

同一肝癌患者注射钆塞酸二钠注射液，使用高压注射器，注射速度2ml/s，剂量0.025mmol/kg，20ml生理盐水冲洗，20分钟后(肝胆特异期)，行mr检查，屏气后使用以下序列扫描：1.5t磁共振扫描仪，注射钆塞酸二钠注射液20分钟后(肝胆特异期)，行屏气脂肪抑制t1wi三维梯度回波容积内插屏气检查序列，扫描参数：tr:3.5ms；te:1.4ms；bw:400；矩阵：320*180；翻转角：23°；激励次数1。约15秒左右完成扫描。

以上同一肝癌患者两次mr检查的图像如图3所示。图3中a：翻转角10°；图3中b：翻转角23°。可见，使用翻转角10°图像观察肿瘤周围低信号影，肉眼不易识别，使用翻转角23°后显示肿瘤周围的低信号影更清楚，肉眼可识别。

以上同一肝癌患者两次mr检查的肿瘤周围低信号影的对比度计算如图4所示。图4中a：翻转角10°；图4中b：翻转角23°。感兴趣区1代表肿瘤信号强度，2代表肿瘤周围低信号影信号强度，3代表肝实质信号强度。图4中a显示肿瘤周围低信号影的对比度＝(269.96-255.92)/269.96＝0.052。图4中b显示肿瘤周围低信号影的对比度＝(307.76-274.92)/307.76＝0.107。使用翻转角23°后显示肿瘤周围的低信号影的对比度增加105.77％，计算公式为：(0.107-0.052)/0.052*100％＝105.77％。

实施例5本发明方法的效果实验(二)

1患者资料

经患者本人同意并签署知情同属书后，对在我科室行钆塞酸二钠增强磁共振检查的肝胆特异期出现肝癌周围低信号影的20例肝癌患者进行检查，其中男性15例，女性5例，平均年龄55.55±12.62岁。

2扫描方法

使用德国西门子公司1.5t全身磁共振扫描仪(magnetomaera,siemensmedicalsolutions,erlangen,germany)磁共振成像系统，针对每位肝癌患者分别行2次不同翻转角的mr成像。注射钆塞酸二钠对比剂，使用高压注射器，注射速度2ml/s，剂量0.025mmol/kg，20ml生理盐水冲洗，20分钟后(肝胆特异期)，行mr检查，屏气后使用以下序列扫描：1.5t磁共振扫描仪，注射钆塞酸二钠注射液20分钟后(肝胆特异期)，行屏气脂肪抑制t1wi三维梯度回波容积内插屏气检查序列，扫描参数：tr:3.5ms；te:1.4ms；bw:400；矩阵：320*180；翻转角分别为：10°、23°；激励次数1。

3计算低信号影的对比度增长率

针对每位肝癌患者使用不同扫描序列获得的mr图像，计算肿瘤周围低信号影的对比度，同时计算翻转角为23°下的肿瘤周围低信号影的对比度相比于翻转角为10°下的肿瘤周围低信号影的对比度的增长率。

4结果

不同扫描序列下的肿瘤周围低信号影的对比度统计结果见表1。

表1不同扫描序列下的肿瘤周围低信号影的对比度

临床测试结果表明，本发明的磁共振扫描方法针对肝癌患者能够显著提高肝癌周围的低信号影的特异度，有助于快速获得清晰的图像，减少磁共振医师、技师工作量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。