心电门控磁共振的成像的应用研究

   1.　　MRI中的心脏运动伪影及其消除法

        通常所检测到的人体氢核MR信号是一种极其微弱的信号。在MRI扫描仪的扫描过程中，发射一次射频脉冲序列，所得到的人体氢核MRI信号的信噪比极低，无 法重建清晰的图像。为了克服这一缺点，运用图像迭加原理，在较长的扫描时间内，扫描仪重复发射一系列射频脉冲序列，并重复采MR信号，经叠加重建一幅图像。 这样虽改善了图像质量，但又带来了新的问题:(l)延长了扫描时间;‘2)在扫描过程中要求成像对象始终保持静止状态。因此对心脏进行扫描成像时，各次扫 描的射频脉冲序列随机地出现在心动周期的不同时刻，所得到的MR信号来自心动过程中的不同状态，这样由多次非同态信号叠加而获得的心脏图像将出现严重的运 动伪影。

　　排除图象运动伪影的有效方法是使射频脉冲序列的发射及MR信号的采集均同步于心脏的运动。虽然这样要延长成象时间，但能实现在心动过程的周一相位点重复采集MR信号，从而髓获得清晰的心脏图象。本文中实验采用为预期性门控成像方式，下面简要说明预期性门控的原理。

　　所谓心电门控成像，是指以心电图R波为信号测量的参考点，选择适当的延迟时间(delaytime)D以获取心动周期任意时相图像的技术(如图 1.1)。预期性门控是应用最早也是最为常用的门控成像方式。它的特点是不借助任何先验信息(其他心动周期的信息)，即每检测到一个生理信号便出发一次或 若干次扫描，信号采集和相位编码都是等间隔的。也就是说，当脉冲序列被触发后，要等到信号采集结束心电门控才会被再次打开。

　　预期性门控成像既可以在相同的相位编码下对多个成像层面或电影成像的不同帧分别进行数据采集，也可以用不同的相位编码对同一图像进行多次采集。该方法中延迟时间D的作用是定义图像的“时相”即获取何种状态下的心脏图像。

　　心脏是一个快速运动的器官。生理学上将心动周期的不同时刻或心脏所处的不同运动状态称之为时相(phase)。在心动周期的不同时相成像，将得 到不同工作状态下的心脏图像。例如，在心脏的收缩末期成像，将取得全收缩的心脏图像;在心脏的舒张末期成像，将获得完全舒张的心脏图像。根据心脏舒张末期 的容积和收缩末期容积可计算出射血分数等重要的心脏血液动力学指标，从而为评价心功能提供依据，这是临床对心脏成像的基本要求’。在心脏门控成像中，成像时机的选择完全是由延迟时间D的长短所确定的。因此，D为心电门控成像序列的重要参数。显然，通过D的控制，可以获得处于心动周期任一时相的心脏图像