[发明专利]一种自门控三维心脏成像的运动信号提取方法及装置

说明书

本发明提供了一种自门控三维心脏成像的运动信号提取方法及装置，涉及三维心脏成像技术领域。该方法包括：根据TureFISP序列，采用多回波的三维径向混合采集方式得到心脏电影成像数据；在心脏电影成像数据中的各采集层径向采样线上获取多个点的信号值，并确定多个点的信号值的平均值，作为导航信号；根据导航信号进行一维离散傅里叶变换至图像域，并加权获取得到心跳及呼吸运动混合信号；将心跳及呼吸运动混合信号通过带通滤波器进行滤波，获取到心跳信号和呼吸信号；根据心跳信号和呼吸信号，对心脏电影成像数据重新排列同步，生成三维心脏电影图像。本发明解决了现有技术所获取的运动信号不准确，影响重建心脏电影图像的质量的问题。

技术领域

本发明涉及三维心脏成像技术领域，尤其涉及一种自门控三维心脏成像的运动信号提取方法及装置。

背景技术

目前，得益于磁共振成像具有软组织的分辨率极佳、任意角度成像及无损检测等众多优势，心脏磁共振成像(cardiac magnetic resonance imaging，CMRI)为评价心脏的结构和功能提供了有力手段，已被应用于心脏形态、功能、灌注、心肌缺血及活性等的科学研究。然而传统的磁共振成像速度较慢，成像所需时间过长，容易受到被检者心脏搏动及呼吸运动的影响，致使成像过程引入运动伪影，限制了CMRI技术在心脏、心血管等疾病临床诊断中的作用。因此，如何抑制运动伪影，保证图像质量已成为CRMI进一步发展和应用的关键。

而当前，磁共振抑制运动伪影成像方法大致可分为两类。第一类是基于快速采样的磁共振成像技术，包括：基于物理的快速成像序列(回波平面成像序列EPI、稳态自由进动序列SSFP、单激发自旋回波序列HASTE等)；基于系统硬件的多通道并行成像方法；基于信息学理论的稀疏成像方法。这些快速成像技术的出现促进了心脏电影成像的发展，但是这类方法依然达不到三维心脏电影成像对于时间分辨率的要求，仍需要克服技术上的难点和瓶颈。第二类是基于门控导航技术在成像过程中施加心电和呼吸门控，消除运动对于CMRI的影响。目前，临床采用的CMRI技术需要被检者多次屏住呼吸或者对心电图(Electrocardiogram，ECG)和呼吸信号与CMRI数据采集同步进行，这就延长了扫描时间，并且增加了脉冲序列的复杂性。另外，ECG信号一般通过心脏导联得到，梯度的快速切换和射频脉冲会严重干扰ECG信号，场强越高，干扰就越强，导致难以获得稳定的ECG信号。

如何获取可靠的ECG信号对CMRI进一步应用于临床研究至关重要。近年来，CMRI领域出现了一种新的自门控电影成像技术——心脏及呼吸自门控成像技术，该方法利用采集的CMRI数据获取心脏和呼吸运动信号，然后根据提取的心跳呼吸信号将CMRI数据重新排列至不同的运动时相中，以得到心脏电影图像。这种自门控的成像技术，既不需要心电触发，也无需被检者屏住呼吸，极大的提高了扫描效率。另外，有人进一步发展了该技术，提出了基于三维径向混合采集的心脏自门控成像方法，在层选方向采用笛卡尔采样，相位及频率编码方向采用径向采样，利用层选方向导航信号加权值作为运动信号滤波后以获取心跳及呼吸信号。该方法成功实现了三维全心动态电影成像，然而由于受涡流效应影响，每一层的导航信号位置发生偏移，致使获取的运动信号并不准确可靠，最终影响重建的心脏电影图像。

发明内容

本发明的实施例提供一种自门控三维心脏成像的运动信号提取方法及装置，以解决当前的三维全心动态电影成像受涡流效应影响，每一层的导航信号位置发生偏移，致使获取的运动信号不准确，影响心脏电影图像的重建的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种自门控三维心脏成像的运动信号提取方法，包括：

根据TureFISP序列，采用多回波的三维径向混合采集方式得到心脏电影成像数据；所述心脏电影成像数据包括各采集层径向采样线；

在各采集层径向采样线上获取多个点的信号值，并确定所述多个点的信号值的平均值，将所述多个点的信号值的平均值作为导航信号；