[发明专利]用于识别颈动脉斑块的磁共振单序列多参数定量成像系统

说明书

本发明提出一种用于识别颈动脉斑块的磁共振单序列多参数定量成像系统，属于磁共振定量成像技术领域。该系统包括：颈动脉血管线圈、磁共振机器和计算机；在计算机中磁共振成像序列编程平台上编译实现颈动脉管壁T1、T2和T2*值同时定量成像SQUMA序列并导入磁共振机器，磁共振机器对受试者颈部进行SQUMA序列扫描，扫描后获得对应的颈动脉管壁加权图像；对上述图像进行加权拟合，即得到受试者颈动脉管壁的T1mapping、T2mapping和T2*mapping。本发明可通过单一序列同时获得颈动脉管壁斑块T1、T2和T2*值的定量图像，为实现颈动脉易损斑块特征的一站式定性和定量评估提供技术支撑。

技术领域

本发明属于磁共振定量成像技术领域，特别提出一种用于识别颈动脉斑块的磁共振单序列多参数定量成像系统。

背景技术

颈动脉易损斑块与缺血性卒中密切相关。目前多对比度磁共振管壁成像是识别颈动脉易损斑块的最佳无创性的检查手段。但是多对比度磁共振管壁成像对斑块内脂质坏死核的评估主要依赖于打药增强后的加权图像，且多对比度磁共振管壁成像无法有效识别斑块内的陈旧性出血。考虑到多对比度磁共振管壁成像识别颈动脉易损斑块主要依赖各类易损斑块成分在不同加权图像上的信号对比，产生信号对比的原因是颈动脉中各类易损斑块成分的纵向弛豫(T1)、横向弛豫(T2)和受主磁场不均匀性影响的横向弛豫(T2*)值不同。因此，磁共振定量成像技术可能具有识别颈动脉易损斑块成分特征的能力。同时，颈动脉易损斑块成分中脂质坏死核成分复杂，病理上多个时期的出血常混合存在，而脂质坏死核的复杂的微观结构以和斑块内出血的多时空特征均会影响斑块的易损性。磁共振定量成像技术能够获得各个像素点对应的T1、T2和T2*值，有利于实现对颈动脉易损斑块内微观结构的定量分析。

磁共振定量成像技术主要包含T1定量图(T1 mapping)、T2定量图(T2 mapping)和T2*定量图(T2*mapping)成像。目前已有学者利用T2 mapping成像实现了颈动脉易损斑块的分割和识别，并证实T2 mapping能够通过阈值法分割出斑块内出血和脂质坏死核。T1mapping评估颈动脉易损斑块的能力还在逐步探索中，但已有研究证实T1 mapping具有识别斑块内出血的潜力。T2*mapping在颈动脉易损斑块评估方面的价值尚缺乏研究证据。但是，T2*能够反映易损斑块成分中铁的含量，斑块内游离铁的存在可能会加速炎症反应，可能会导致斑块不稳定。因此，T1 mapping、T2 mapping和T2*mapping在颈动脉易损斑块的评估中均具有一定的潜在应用价值。

在既往研究中，学者们提出了多种磁共振定量成像技术，并将其应用于临床研究中。目前，在颈动脉磁共振定量成像技术领域，研究者们已经提出了用于获得T1 mapping图像的三维黄金角放射状K空间采样的非对比增强血管造影和斑块内出血序列(GOAL-SNAP)序列和双反转恢复时间的变角度扰相梯度回波(SPGR)序列等；获得T2 mapping图像的双反转恢复准备的二维自旋回波或快速自旋回波序列和改善后的运动敏感运动平衡(iMSDE)准备的三维快速自旋回波/快速SPGR序列等；获得T2*mapping图像的Dixon序列和运动敏感驱动平衡(MSDE)准备的多回波SPGR序列等。此外，学者们还提出了能够同时获得两种磁共振定量图像的成像技术，如能够同时获得T1 mapping和T2 mapping的颈动脉斑块T1和T2同时定量成像(SIMPLE)序列以及iMSDE准备的多回波时间变角度快速梯度回波(TFE)序列、同时获得T1 mapping和T2*mapping的多回波相位敏感反转恢复序列。这种单一序列获得多个磁共振定量图像的技术极大的缩短了成像时间，且有利于图像的配准。然而在目前定量成像技术中，尚缺乏一种单一序列能够同时获得颈动脉斑块T1 mapping、T2 mapping和T2*mapping的成像技术。

发明内容

本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种用于识别颈动脉斑块的磁共振单序列多参数定量成像系统。本发明可通过单一序列同时获得颈动脉管壁T1、T2和T2*值的定量图像，能够为实现颈动脉易损斑块特征的一站式定性和定量评估提供技术支撑。