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分体式架构的心脏磁共振成像非接触光学心振触发系统设计

Split-architecture Non-contact Optical Seismocardiography Triggering System for Cardiac Magnetic Resonance Imaging

二维码有效期 120s

摘要心脏磁共振(CMR)对心动与呼吸极为敏感,稳定可靠的门控是保证成像质量与量化准确性的关键.针对高磁场环境下心电门控易受磁流体力学与梯度噪声干扰的问题,该文提出一种面向复杂电磁环境的CMR非接触光学心振触发方案.具体地,提出一种"近机光学采集-远机计算与触发"的分体式架构:近机端以离焦散斑成像捕获胸壁微振,远机端进行方向自适应位移合成、漂移屏蔽基线回正及因果多项式局部回归平滑,实现主动脉瓣开放等机械事件的实时触发.在20名健康志愿者、3类线圈遮挡条件下进行评估:在无线圈与超柔性体线圈条件下,心振信号相对同搏R波的后向生理延迟分别为44.7±24.8 ms与45.1±26.7 ms,拍间抖动通常为20～30 ms;可用率分别为95.7％与97.6％,F1分数分别为0.921与0.912.结果表明,良好的线圈-胸壁耦合与视野通畅对非接触机械门控至关重要;相较外周光体积信号与雷达门控,心振信号作为"近源"机械标记可显著缩短触发相位滞后,相较外周光体积信号与门控,更适用于高心率或时序约束更严格的CMR序列.总体而言,所提方案为高场环境下实现非接触、低延迟CMR门控提供了工程化实现路径.

作者高钱楠 ^[1] 张佳宇 ^[2] 朱银根 ^[3] 王文锦 ^[3] 纪建松 ^[4] 纪晓悦 ^[5] 学术成果认领

作者单位杭州电子科技大学电子信息学院杭州 310018;清华大学精密仪器系北京 100084 ^[1] 浙江大学医学院附属邵逸夫医院护理部杭州 310009 ^[2] 南方科技大学生物医学工程系深圳 518055 ^[3] 温州医科大学附属五院(丽水市中心医院)丽水 323020 ^[4] 清华大学精密仪器系北京 100084 ^[5]

关键词心脏磁共振光学心振信号非接触门控分体式架构高磁场环境 Cardiac Magnetic Resonance(CMR)Optical seismocardiography Contactless gating Split-architecture system High magnetic field environment

分类号 TN911.73 R816.5（放射医学）TP391.4

栏目名称

智慧医疗与工程创新专题

DOI 10.11999/JEIT251098

发布时间 2026-05-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）