[发明专利]磁共振血管壁成像方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，尤其涉及一种磁共振血管壁成像方法和设备。

背景技术

脑卒中已成为中国死亡率和致残率最高的疾病。在中国14亿人口中，每年有1600万人因脑卒中死亡，死亡率为1.142％。脑卒中的医疗支出巨大，给中国带来沉重负担。2004年，中国脑卒中病人入院治疗的平均费用为6356元，为农乡居民年收入的2倍。目前，中国每年用于脑卒中病人治疗的费用达400亿人民币，是其他心血管疾病治疗费用总和的10倍。有鉴于此，早评估、早诊断、早预防脑卒中的病发尤为重要。

研究表明，脑卒中主要由动脉粥样硬化(atherosclerosis)易损斑块破裂，并形成血栓，导致下游血管闭塞所致。在中国，脑卒中以缺血性脑卒中为主，约占80％。缺血性脑卒中主要由来自颅内动脉(46.6％)和颈动脉(30％)的病变所致。所以，准确识别头颈动脉斑块结构和病理特性是早期预防和精确治疗脑卒中的关键。

磁共振血管壁成像(MR Vessel Wall Imaging)是目前唯一能够无创、全景显示头颈联合血管壁和斑块的手段。磁共振血管壁成像可以无创地精确识别斑块内的成分和炎症活动，有效评估斑块的稳定性和易损性，有望为脑中风的早期预警和诊断带来新的突破。

深圳先进技术研究院钟耀祖博士与约翰霍普金斯大学Wasserman团队合作，于2010年首次在国际医学磁共振学会(International Society for Magnetic Resonance in Medicine，ISMRM)年会上提出采用纵向磁化矢量弛豫时间T1加权的三维快速自旋回波技术(SPACE)实现颅内动脉三维血管壁成像(High Resolution 3D Intracranial Imaging at 3.0T，Proceedings of the 12th Annual Meeting of ISMRM，2010年，第2255页)。SPACE技术由快速自旋回波演化而来(Optimized three-dimensional fast-spin-echo MRI，Journal of magnetic resonance imaging，2014年，4期39卷，第745页)，其图像采集效率高，不需要准备脉冲也能实现黑血。钟耀祖博士采用T1加权对比以降低脑脊液信号，突出血管壁，再配合先进的32通道头部射频线圈提高信噪比，成功解决了进行颅内动脉三维磁共振成像中的多个关键问题。将该SPACE技术应用在西门子3T成像系统上，进行T1权重颅内动脉三维磁共振血管壁成像，获得了0.5mm各向同性的高分辨三维黑血颅内动脉血管壁图像，扫描时间为10分钟。

SPACE本身还具有运动敏感的特性，能散相运动的质子的信号，被广泛用于颈动脉血管壁成像。但由于SPACE的运动敏感性不强，容易在颈动脉分叉处产生血流伪影，因此需要添加其他黑血模块来更有效地抑制血流信号。近期Wang JN将SPACE技术和DANTE(Delay Alternating with Nutation for Tailored Excitation，复合双带延迟交替与定制激励章动)技术相结合，同时抑制脑脊液和血流信号，以增加血管壁与脑脊液及管腔之间的对比度(Joint blood and cerebrospinal fluid suppression for intracranial vessel wall MRI，Magnetic resonance in medicine，2015年)。与单纯的SPACE技术相比，SPACE和DANTE相结合能够更好地对头颈联合部位的血管壁进行成像。DANTE是用于抑制运动质子信号的新方法(DANTE-prepared pulse trains:a novel approach to motion-sensitized and motion-suppressed quantitative magnetic resonance imaging，Magnetic resonance in medicine，2012年，5期68卷，第1423页)，对颈动脉血流信号的抑制效果明显优于以往的黑血技术。仿真研究表明，DANTE对运动速度大于0.2cm/s的质子信号的衰减可以达到80％，而脑脊液的流动速度为0.1～2.0cm/s，正好处于DANTE的信号抑制范围。