[实用新型]一种屏气监控低场腹部磁共振成像装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁共振成像领域，尤指一种屏气监控低场腹部磁共振成像装置。

背景技术

低场永磁磁共振成像仪在四肢关节、脊椎、盆腔和头颈等部位的常规检查中可提供有诊断价值的医学图像；并且，由于其造价低、检查费低和开放式结构而受到中小医院医师和病人的欢迎。然而，对于常规的腹部检查，由于扫描时间较长，人体腹部会随呼吸而运动，因此磁共振图像很容易出现呼吸伪影而失去诊断价值。通常的消除运动伪影的方法在低场成像中往往效果不佳，例如，（一）呼吸触发或门控技术，但该技术不能严格控制相位编码期间扫描层面始终在固定的解剖位置，且扫描时间需要延长大约三倍，在低场成像中信号累加将导致扫描时间进一步倍增；（二）导航波技术，但该技术常采用导航条对横隔膜实时反馈跟踪在低场条件下因信噪比过低而限制了成像层面的精确定位，尤其是导航条的预饱和效应可在成像层面引入明显的干扰条纹，或者利用导航波进行自旋系统相位误差的补偿也由于腹部运动的非线性和不平稳而难以精确建模，或者利用导航波进行相位编码步（或k空间线）重排也不能消除运动引起的图像模糊，且数据后处理复杂不易于临床应用；（三）屏气扫描方式，采用病人一次屏气扫描一组层面，或多次屏气分别扫描多组层面，该方法在高场超导磁共振成像仪上结合并行采集技术可快速方便地实现较好的腹部成像，获得广泛应用，但在低场腹部成像中，受病人屏气时间(通常为20s左右)和扫描速度的限制，难以有效应用于常规的T1加权自旋回波成像和T2加权快速自旋回波成像以及基于自旋回波或快速自旋回波的其它成像，尽管降低相位编码步数、增加回波串长度（如单次激发）和信号不平均可以增加扫描速度，但这样获得的图像分辨率下降，信噪比不高，并且部分病人屏气时间不能达到最低扫描时间要求，使得图像质量达不到诊断要求。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种有效地解决了腹部磁共振成像常用的门控技术和导航波技术存在扫描层面偏移或导航条伪影问题，也克服了常用的屏气技术中病人屏气时间对数据采集的限制，缩短了扫描时间并提高了磁共振图像的诊断价值。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案是：一种屏气监控低场腹部磁共振成像装置，包括医用磁共振成像仪控制台主机，所述的医用磁共振成像仪控制台主机的输入端与磁共振谱仪及计算机控制装置连接，所述的医用磁共振成像仪控制台主机的输出端与显示装置连接，磁共振成像仪，所述的磁共振谱仪由永磁磁体、数字化谱仪、射频前端、射频发射线圈、射频功率放大器、接收线圈、梯度线圈、梯度功率放大器、梯度电源和滤导板构成；还包括屏气监控装置，所述的屏气监控装置通过RS232串口与所述的医用磁共振成像仪控制台主机连接，用于监控病人的呼吸和屏气状态。

其中，所述的屏气监控装置由呼吸气压测量装置和串口控制模块构成。

其中，所述的呼吸气压测量装置包括气囊、绑带、气泵、气阀、导气管、气压传感器，气囊紧绑在病人胸腹部，置于磁共振成像仪的接收线圈的中央和永磁磁体正中心区域，所述的气囊的输入端通过导气管连接到气阀，所述的气阀与气泵连接，所述的气囊的输出端通过导气管连接到气压传感器，所述的气压传感器通过电缆与串口控制模块连接。

其中，所述的气阀为单向气阀。

其中，所述的绑带设有用于连接绑带首尾两端的粘扣。

其中，所述的气压传感器量程为200kPa，输出电压为0.5～4.5V，精度为±0.5%FS，工作电压为DC24V。

其中，所述的串口控制模块用于采集病人的呼吸波和进行A/D转换，TLC2543对输入的气压模拟信号进行转换，单片机AT89S51通过P3.5接收TLC2543的转换结果，AD芯片的通道选择和方式数据通过P3.4读入，单片机通过P3.0、P3.1经MAX232传递至RS232串口，构成与控制台主机的通信电路，同时单片机通过P0.7连接ULN2803驱动继电器。

本实用新型的有益效果在于：首先，气囊绑在病人胸腹部并通过导气管连接到气压传感器，气压传感器通过电缆与串口控制模块连接。这里与传统门控技术不同的是：串口控制模块增加了继电器并连接到声光设备（如信号指示灯）；并且，单片机程序基于病人屏气时期的气压所对应的电压阈值Vbh控制继电器开关，并启动或熄灭信号指示灯，以便病人精确控制屏气状态（或横膈位置）；屏气电压阈值Vbh通过呼吸波采集软件或前置可变电阻进行标定。