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专利号: 201510855793X
申请人: 中国科学院深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种自门控三维心脏成像的运动信号提取方法,其特征在于,包括:根据TureFISP序列,采用多回波的三维径向混合采集方式得到心脏电影成像数据;所述心脏电影成像数据包括各采集层径向采样线;

在各采集层径向采样线上获取多个点的信号值,并确定所述多个点的信号值的平均值,将所述多个点的信号值的平均值作为导航信号;

根据所述导航信号进行一维离散傅里叶变换至图像域,并加权获取得到心跳及呼吸运动混合信号;

将所述心跳及呼吸运动混合信号通过带通滤波器进行滤波,获取到心跳信号和呼吸信号;

根据所述心跳信号和呼吸信号,对所述心脏电影成像数据重新排列同步,生成三维心脏电影图像;

所述根据TureFISP序列,采用多回波的三维径向混合采集方式得到心脏电影成像数据,包括:获取与心脏电影成像数据相关的第一坐标系;所述第一坐标系包括三个相互垂直的采集方向,分别为kz方向,kx方向、ky方向;

沿所述kz方向进行笛卡尔采样,获取得到多个采集层径向采样线;

将所述多个采集层径向采样线在kx方向与ky方向组成的平面内旋转一预设角度,并继续在kz方向进行笛卡尔采样,直至获取全部心脏电影成像数据;

在各采集层径向采样线上获取多个点的信号值,并确定所述多个点的信号值的平均值,将所述多个点的信号值的平均值作为导航信号,包括:在第一坐标系中,包括kz方向,kx方向、ky方向,其随着时间变化,多个采集层径向采样线在kx方向与ky方向组成的平面内旋转一预设角度,在各采集层径向采样线上获取5个点的信号值,在获取到5个点的信号值S1、S2、S3、S4、S5之后,将导航信号确定为:得到的导航信号更接近于导航信号的真实值。

2.根据权利要求1所述的自门控三维心脏成像的运动信号提取方法,其特征在于,根据所述导航信号进行一维离散傅里叶变换至图像域,并加权获取得到心跳及呼吸运动混合信号,包括:根据公式:

获取得到心跳及呼吸运动混合信号S;其中,z为所述导航信号在kz方向上的坐标;m(z)为所述导航信号在图像域上的幅值;N为所述kz方向上笛卡尔采集层数。

3.根据权利要求2所述的自门控三维心脏成像的运动信号提取方法,其特征在于,将所述心跳及呼吸运动混合信号通过带通滤波器进行滤波,获取到心跳信号和呼吸信号,包括:根据人体正常心跳频率范围0.1HZ至0.5HZ,人体正常呼吸频率0.6HZ至3HZ对所述心跳及呼吸运动混合信号进行滤波,获取所述心跳信号和呼吸信号。

4.一种自门控三维心脏成像的运动信号提取装置,其特征在于,包括:心脏电影成像数据获取单元,用于根据TureFISP序列,采用多回波的三维径向混合采集方式得到心脏电影成像数据;所述心脏电影成像数据包括各采集层径向采样线;

导航信号确定单元,用于在各采集层径向采样线上获取多个点的信号值,并确定所述多个点的信号值的平均值,将所述多个点的信号值的平均值作为导航信号;

混合信号确定单元,用于根据所述导航信号进行一维离散傅里叶变换至图像域,并加权获取得到心跳及呼吸运动混合信号;

滤波处理单元,用于将所述心跳及呼吸运动混合信号通过带通滤波器进行滤波,获取到心跳信号和呼吸信号;

三维心脏电影图像生成单元,用于根据所述心跳信号和呼吸信号,对所述心脏电影成像数据重新排列同步,生成三维心脏电影图像;

所述心脏电影成像数据获取单元,包括:

坐标系获取模块,用于获取与心脏电影成像数据相关的第一坐标系;所述第一坐标系包括三个相互垂直的采集方向,分别为kz方向,kx方向、ky方向;

三维径向混合采样模块,用于沿所述kz方向进行笛卡尔采样,获取得到多个采集层径向采样线;将所述多个采集层径向采样线在kx方向与ky方向组成的平面内旋转一预设角度,并继续在kz方向进行笛卡尔采样,直至获取全部心脏电影成像数据;

导航信号确定单元中,在各采集层径向采样线上获取多个点的信号值,并确定所述多个点的信号值的平均值,将所述多个点的信号值的平均值作为导航信号,包括:在第一坐标系中,包括kz方向,kx方向、ky方向,其随着时间变化,多个采集层径向采样线在kx方向与ky方向组成的平面内旋转一预设角度,在各采集层径向采样线上获取5个点的信号值,在获取到5个点的信号值S1、S2、S3、S4、S5之后,将导航信号确定为:得到的导航信号更接近于导航信号的真实值。

5.根据权利要求4所述的自门控三维心脏成像的运动信号提取装置,其特征在于,所述混合信号确定单元,具体用于:根据公式:

获取得到心跳及呼吸运动混合信号S;其中,z为所述导航信号在kz方向上的坐标;m(z)为所述导航信号在图像域上的幅值;N为所述kz方向上笛卡尔采集层数。

6.根据权利要求5所述的自门控三维心脏成像的运动信号提取装置,其特征在于,所述滤波处理单元,具体用于:根据人体正常心跳频率范围0.1HZ至0.5HZ,人体正常呼吸频率0.6HZ至3HZ对所述心跳及呼吸运动混合信号进行滤波,获取所述心跳信号和呼吸信号。