[发明专利]肝纤维化分级研究的磁共振弹性成像检测系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种肝脏疾病的检测系统及其方法，具体地说是一种可进行肝纤维化分级和肝纤维化速率检测的核磁共振弹性成像检测系统及其方法。

背景技术

各类肝脏疾病的主要早期病理改变是肝纤维化，理论上纤维化通过治疗可以逆转、使肝脏恢复正常，一旦纤维化进一步发展到肝硬化时，则不能逆转。故肝纤维化程度以及纤维化速率的精确判断对于相应治疗手术的选择以及治疗预后评估都是至关重要的，在临床上有着重要意义。

目前肝活检是肝纤维化判定的金标准，但肝活检是有创检查，大多数患者难于接受该方法，同时该方法取样少、误差大、重复性差，不能应用于病情严重患者，其并发症导致的死亡率也高达0.1％。同时由于活检缺乏时间连续性，难以对纤维化形成的过程进行检测，也无法评价抗纤维化药物的疗效，因此肝穿刺在临床应用上受到限制。临床上迫切需要发展一种非侵入性、精确性和量化的肝纤维化检查手段。

传统的磁共振成像技术无法实现灵敏度与特异性俱佳的、肝纤维化的定量评价。不同程度肝纤维化组织体现出机械特性(如弹性或硬度)的极大差别。正常肝脏硬度约在2.7kPa，不同纤维化程度肝脏平均硬度为5.6kPa。完全硬化后的肝脏则比石头还硬。基于这一明显差异，可反映组织弹性参数差异的核磁共振弹性技术成为实现肝纤维化分级的最具发展前景的技术选择之一。

核磁共振弹性成像技术的基本原理是利用磁共振成像技术，检测体内组织在某种外力作用下产生的质点位移，通过运动敏感梯度(MotionSensitive Gradient，MSG)的作用获取MRI相位图像，以此为基础通过对弹性力学的逆求解，得出组织内各点的弹性系数的分布图(即磁共振弹性图)，以组织弹性力学参数作为肝纤维化分级的依据。

发明内容

本发明是要为临床肝脏疾病病理研究所需的肝纤维化分级和速率检测，而提供一个磁共振弹性成像检测系统及其方法。

本发明的目的是这样实现的：一种磁共振弹性成像检测系统，包括能进行肝脏部位成像的高场核磁共振全身成像系统，剪切波激励装置，其特点是：剪切波激励装置通过碳纤维棒与振动推片连接，剪切波激励装置中的单片机系统产生参数可调音频信号依次经过数字模拟转换，低通滤波，音频功率放大，核磁共振扫描室滤波传导门板后，电磁屏蔽罩后经电磁振动装置产生剪切振动。

一种磁共振弹性成像检测方法，包括以下步骤：

(1)体模或受检部位内部质点位移

将体模或受检者肝脏组织部位分别采用头线圈或者大体线圈后定位到磁体中心，开启核磁共振设备后，启动剪切波激励装置和运动敏感成像序列，电磁振动装置产生振动，通过碳纤维棒传导至推片，推片沿X方向运动，使振动馈入体模或受检部位组织，使组织内质点产生Z方向的反复振动，振动波在组织内沿Y方向传播；

(2)形成磁共振弹性图

根据振动波在体模或肝脏组织内传播的波长，相位的周期变化获取质点位移相位图，通过反演拟合计算得到体模或肝脏组织的弹性系数和分布情况，形成磁共振弹性图。

(3)纤维化分级

上述步骤中，位移相位成像序列是在FLASH序列基础上通过增加运动敏感梯度来实现的，其中序列参数为FOV＝220mm；Matrix＝256×256；TR＝20mS~50mS；TE＝14.7mS~25mS；flip angle＝30⁰；MSG施加次数为1次；整个采集时间在10.24S~25.6S)；序列采用连续两个TR周期中，一次施加正向MSG，一次施加负向MSG，两次得到的相位图并进行相减，消除背景相位的影响。

本发明的有益效果是：与传统的磁共振成像技术相比，本发明能实现灵敏度与特异性俱佳的、肝纤维化的定量评价。如不同程度肝纤维化组织体现出机械特性(如弹性或硬度)的极大差别。正常肝脏硬度约在2.7kPa，不同纤维化程度肝脏平均硬度为5.6kPa。完全硬化后的肝脏则比石头还硬。本发明的核磁共振弹性成像技术的基本原理是利用磁共振成像技术，检测体内组织在某种外力作用下产生的质点位移，通过运动敏感梯度(Motion Sensitive Gradient，MSG)的作用获取MRI相位图像，以此为基础通过对弹性力学的逆求解，得出组织内各点的弹性系数的分布图(即磁共振弹性图)，以组织弹性力学参数作为肝纤维化分级的依据。采用本发明进行体模的初步实验以及进行背景相位噪声的研究和剪切波传播与剪切波频率之间关系的实验研究，图像质量良好，效果明显。为后续肝脏组织的MRE研究奠定了基础，也为其他部位的弹性研究提供指导和参照。

附图说明