[发明专利]MRI成像中的方法和有触发装置的MRI设备

说明书

背景技术

1.本发明的领域

本发明涉及MR成像方法和一种MRI设备，该设备能在动态肌肉收缩期间，对肌肉组织速度，获取速度编码活动相衬(VE-PC，velocity-encoded cine phase-contrast)像，在该方法中

-把受检者肢体插入有一定图像场(FOV，field of a view)的MR扫描器的线圈(13)中

-受检者使用图像场(FOV)中的肌肉

-引导受检者按形成收缩周期的周期方式，使肌肉收缩

-确定每一周期的相位并获得相位数据

-提供该周期中的一组MR像，每一像给出选定的相位，该组MR像是与相位数据同步获取的，

2.现有技术的说明

一般在放射学中用于诊断目的的MR像，是借助人类(有机)组织内质子密度的差别，和它们微观的磁弛豫性质，使不同类型人类(有机)组织之间可视化和分辨。在MRI中被检测的质子，必须与固态结构内(诸如密的骨密质或腱)的那些质子相反，能相对自由地扩散(诸如在肌肉中)。在固态结构中，即使有质子，但这些质子的不动性质，趋于使发出的信号谱特征增宽到这样程度，以致不能检测这些质子。结果是，这些结构被说成是信号空白的。

或者相干地或者随机地迅速运动的质子，在通常的MR像中是不可见的，看来更像膺像。但是，可以用特殊的成像技术，在该技术中，可以使MR像对质子的相干运动是敏感的，诸如存在于流动血液中的质子，心脏肌(心肌)的运动中，或肌肉重复的等长收缩中的质子。这种特殊的成像技术，包括速度编码活动相衬扫描，在该技术中，以相干速度运动的质子速度，借助质子在被检测信号中产生的相位离散而量化。已经把速度编码活动相衬成像技术，用于肌肉收缩的动力学测量(Drace，J.E.，Pelc，N.J.Measurement of skeletal muscle motion invivo with phase-contrast MR imaging.JMRI 4：157-163，1994，Finni等，2003，Sinha等，2004)。

扫描器有使成像与心脏或呼吸周期的相位同步的装置。这被称为选通，它可以向前或向后实施。选通把1D扫描线组合，形成一个或多个2D像的时间序列。如果在一个周期上只获取单一扫描线，则每像128线的20幅像，将需要用2560个周期完成。幸运的是，存在一个周期中能获取多根像线的扫描器系列。通常约60周期足以完成20幅像的序列。或者，可以用实时回声平面成像技术，在一个周期中构成全部序列。

相衬方法的有效性已经在更早的时候报告(Drace和Pelc在1994，Lingamneni，A，Haedy，PA，Powell，KA，Pelc，NJ.Validation ofcine phase-contrast MR imaging for motion analysis.JMRI 5：331-338，1995.Sinha等，2004)。

速度编码相衬MRI，在一个周期中提供两组例如20幅时间相位的像。一个周期被定义为心脏成像中相继的QRS复合波(QRS-complexes)之间的时间，或在肌肉工作期间一个完整的收缩舒张周期。关于该两组像，一组包含速度信息(相衬像)，而另一组包含解剖信息(振幅像)。在每一速度像中，体积无(由获取的图像场确定的体积区)的灰度值，可以用该体积元代表的组织的VENC和VENC标度，转换为表示绝对速度。在该周期中组织的运动，能够用该20幅相衬像中的速度信息跟踪。

先前，用VE-PC MRI的人类骨骼肌运动，是在等长肌收缩期间取得的，即在不出现关节运动的条件下取得的。例如Finni等(2003a，b)和Sinha等(2004)已经用玻璃纤维包埋材料6的后半部，使踝关节固定在90°角，从下腿获取数据，见图9。埋藏在包埋材料垫板的光学干涉仪7(Fiberscan 2000，Luna Innovations，VA)，用于测量脚施加在包埋材料上的足底屈曲力。双退都插入MRI扫描器10的头线圈13中。以仰卧位躺在扫描器管11中的受检者，被要求用足底屈曲肌作～70等长收缩。请求受检者使等长收缩舒张周期与计算机产生的音频信号同步，该音频信号通过扫描器音频系统馈送。产生的力度的瞬间信息显示在LED条上，能使受检者配合目标显示的力度。