[发明专利]一种基于磁共振的非造影增强扫描的动脉硬化测量方法

说明书

本发明基于当前的临床需求，结合现阶段磁共振血管造影技术的无创化应用，公开了一种无需注射造影剂的非增强扫描4D时间分辨动态磁共振成像的动脉硬化测量的方法。通过采用与心动周期同步的动态磁共振血管造影（dMRA）技术，获得收缩期峰值和舒张期早期的动脉血流量变化，并测量得到动脉血压变化，以其比值定义颅内血管顺应性（Vascular Compliance），即可得到动脉硬化的相关定量信息，并可用于颅内动脉硬化的评估。

技术领域

本发明是一种基于磁共振的非造影增强扫描的动脉硬化测量方法，通过动脉自旋标记将血液中水分子作为内源性标记，依据脑血容量，脑血流量和血流量平均通过时间估算建立定量跟踪动力学模型，通过利用与心动周期收缩期（Systolic）和舒张期（Distolic）同步的dMRA（dynamic Magnetic Resonance Angiography）采集，来评估动脉血管硬化程度。

背景技术

动脉硬化是一种常见的高发性疾病，患者人数众多，有很大的社会及经济压力。然而，多年来，动脉硬化的测量技术并没有显著的进步，目前主要以生化检测、有创检测和无创检测为主。

生化检测主要以高敏C-反应蛋白、脂蛋白a、内皮素和一氧化氮等标的进行动脉硬化诊断、程度评估和疗效监测的间接测量技术。

有创检测主要包括冠脉造影（CAG）、血管内超声（IVUS）、数字减影血管造影及CT血管造和磁共振血管造影技术。其中冠脉造影（CAG）是目前冠心病诊断的“金标准”，被广泛用于临床，但作为有创检查，存在一定的风险，包括穿刺处皮下血肿、血栓形成等。血管内超声（IVUS）需要将超声探头送入冠脉内测量斑块大小，因为其直径的限制，无法应用于较小的动脉导管，限制了其使用范围。数字减影血管造影（DSA）是诊断颈动脉狭窄的“金标准”，但这种方法无法提供血液动力学变化的信息，且有创、昂贵，并有潜在的并发症可能性。CT和磁共振血管造影技术是微创成像技术，需要注射造影剂，有潜在的肾功能损伤因素，同时受限于现阶段的技术发展，由高估血管狭窄程度的可能。

目前阶段，无创检查包括脉搏波传导速度（PWV）、心踝指数（CAVI）、踝臂指数（ABI）测量等方法，其原理均为通过评估血管的顺应性来预估动脉硬化的程度。这类技术因为无创，且可进行血管硬化引发的其它疾病的风险评估，具有较强的发展潜力。但是，这类检测方法一般用于颈动脉、股动脉或肱动脉、踝动脉等，没有办法应用于评估颅内血管的动脉硬化程度。

发明内容

本发明基于当前的临床需求，结合现阶段磁共振血管造影技术的无创化应用，提出一种无创的4D时间分辨动态磁共振成像的动脉硬化测量的方法。通过无创的成像技术获得血管的动脉血流量变化，并测量得到动脉血压变化，以其比值定义颅内血管顺应性（Vascular Compliance），即可得到动脉硬化的相关定量信息，并可用于颅内动脉硬化的评估。

本发明中基于磁共振的非造影增强扫描的动脉硬化测量方法主要包括：

（1）将被测目标放置在磁共振成像器的成像空间中的均匀的磁场中,将血液中磁化标记的水做为检测主体；

（2）施加动脉自旋标记脉冲序列,使用多相均衡稳态优先读取脉冲和k-space低取样的方法从磁共振扫描器快速采集标记主体的多个磁共振成像数据集;

（3）通过动态磁共振血管造影（dMRA）采集与心动周期的收缩和舒张期同步;通过重建图像形成量化示踪剂动力学模型；

（4）通过示踪剂动力学模型来估算收缩和舒张阶段的脑血容量（CBV）;计算动脉血液量（EBV）和肱动脉血压（ΔBP）在收缩和舒张相位之间的差异; 和通过计算ΔBV/ΔBP评估血管顺应性。

步骤（2）中，自旋标记脉冲可以是脉冲式自旋标记脉冲，连续式自旋标记脉冲，伪连续自旋标记脉冲，或速度选择自旋标记脉冲；采样所使用的多相均衡稳态优先读取脉冲SSFP序列，该序列由可变翻转角和笛卡尔或非笛卡尔取样策略实现。