[发明专利]一种定量快速锁频磁共振成像方法

说明书

本发明公开了一种定量快速锁频磁共振成像方法，在连续扫描周期内完成不同自旋锁定脉冲对应的磁共振成像信号的数据采集，并将其填充到K空间的同一位置，使得最终得到的不同自旋锁定脉冲对应的T_1ρmapping图像匹配一致度高，可以用于评判组织纤维化指数和诊断组织水肿状态；且使得心律不齐、呼吸不均匀等对T_1ρmapping图像质量影响降到最低，对受试者的身体状态及闭气等能力没有严格要求，使获得T_1ρmapping图像所需扫描时间大大缩短，从而使T_1ρmapping成像技术在临床医学检测领域研究和推广得到进一步发展；此外，相邻RF激励脉冲之间存在的自旋锁定脉冲相位正负交替，从而有效减少因磁场均匀性产生的伪影。

技术领域

本发明属于医学诊断技术领域，涉及临床心脏等需心电、呼吸门控导航的磁共振扫描方法。

背景技术

磁共振成像(MRI，Magnetic Resonance Imaging)近年来被广泛运用于疾病临床检查和实验研究中，它是通过检测不同组织间T₁弛豫时间(即自旋-晶格弛豫时间)和T₂弛豫时间(自旋-自旋弛豫时间)的差异，并经傅里叶变换得到相关组织的图像，从而以图像形式显示各种组织及其不同病理引起的改变等。

自旋锁定脉冲是指MRI系统下由横向激励磁场B₁(B₁≥0)作用产生的低幅度射频(RF)脉冲，是一种谐振而且连续的射频脉冲波，其具有特定的持续时间和较低的能量。自旋锁定T_1ρ成像，是在满足自旋锁定条件下，强制MRI系统用于产生磁共振信号的射频线圈生成的磁化矢量在特定射频激励条件下进行弛豫，得到在自旋锁定时间(Time of SpinLocking，TSL)采集射频脉冲所产生的横向平面磁化矢量，进行傅里叶变换，从而得到相关组织的图像，再进行数学变换，得到不同组织弛豫时间T_1ρ(即旋转坐标系的自旋-晶格弛豫时间)图像。弛豫时间T_1ρ主要表现细胞外基质(例如蛋白聚糖)存在条件下的水中氢质子的弛豫特性，可以用于组织中大分子成分及不同分子之间质子交换的分析研究，现已被证实可用于检测组织内胶原和软骨内蛋白多糖含量。与MRI T₂成像技术相比，自旋锁定T_1ρ成像技术通过“锁定”总体磁化矢量，从而防止磁化矢量的能量流失，减少T₂(横向弛豫时间)的衰减过程，因此T_1ρ＞T₂。如果把图像的每一个点都算出T_1ρ，这就形成T_1ρ mapping的图像。

目前，T_1ρ mapping技术已运用于脑、骨关节、肝脏、肾脏、心脏等部位的检查，用于检测胶原和软骨蛋白多糖含量，这对于判断组织胶原成分、判断组织纤维化程度具有十分重要的价值。然而，T_1ρ mapping技术由于T_1ρmapping序列(检查时磁场加载顺序)是在一定的周期内完成的(例如心动周期、呼吸周期等)，使其应用却受机体心脏运动、呼吸运动等自主运动的影响，使其在心脏、肝脏部位采集时应用受限，尤其是心脏T_1ρ mapping技术运行极其困难，仅有个别团队进行有关心脏T_1ρ mapping技术的应用报道(van Oorschot etal.Endogenous assessment of chronic myocardial infarction with T(1ρ)-mappingin patients.Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance 2014,16:104；ChunhuaWang et al.Endogenous contrast T1rho cardiac magnetic resonance formyocardial fibrosis in hypertrophic cardiomyopathy patients.J Cardiol.2015Dec；66(6):520-6)。