[發明專利]采集磁共振成像數據的方法和設備

有效

• 申請號: 200610171864.5
• 申請日: 2006-11-30
• 公開（公告）號: CN101190128A
• 公開（公告）日: 2008-06-04
• 發明（設計）人: 么佳斌
• 申請（專利權）人: GE醫療系統環球技術有限公司
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055;G01R33/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 張雪梅;梁永

技術領域

本發明總體上涉及磁共振成像(MRI)系統，并且尤其涉及從運動的患者采集磁共振成像數據的方法和設備。

背景技術

磁共振成像(MRI)是一種不使用x-射線或其它電離輻射而能夠建立人體內部圖像的醫學成像形式。MRI用強磁體產生強大、均勻、靜態的磁場(也就是“主磁場”)。當人的身體或身體的一部分被放入主磁場中時，與人體組織水內的氫核相聯系的核自旋極化。這意味著與自旋相聯系的磁矩優先沿著主磁場的方向排列，導致沿軸(習慣上的“z軸”)的小的凈組織磁化。MRI系統也包括稱作梯度線圈的組件，當電流被施加在梯度線圈上時，該梯度線圈產生小幅度、空間變化的磁場。典型地，梯度線圈被設計成產生沿z軸對準的并且幅度隨沿x、y或z軸之一的位置線性變化磁場分量。梯度線圈的作用是沿單個軸，使磁場強度產生小的梯度，伴隨著使核自旋的共振頻率產生小的梯度。具有正交軸的三個梯度線圈通過在身體中每一位置產生信號共振頻率來對MR信號進行“空間編碼”。射頻(RF)線圈用來在氫核共振頻率或其附近產生RF能量脈沖。這些線圈用來以可控形式將能量施加到核自旋系統。當核自旋隨后釋放回到其靜止能量狀態時，它們以RF信號的形式釋放能量。此信號由MRI系統檢測，并且與另外的多個這樣的信號相結合可用來通過計算機和已知的算法重建MR圖像。

根據已知的所謂“脈沖序列”算法，可通過向梯度線圈和RF線圈施加電流來產生MR圖像。對于給定的脈沖序列，脈沖序列圖可用來顯示施加到梯度線圈和RF線圈的各種電流脈沖的幅度、相位和時序。脈沖序列的選擇決定了在所得圖像中不同組織類型的相對外觀，根據需要強調或抑制組織類型。當一個脈沖序列“結束”(也就是執行或應用)時，采集并存儲多個MR信號以隨后用于圖像重建。高分辨率圖像比低分辨率圖像需要收集更多的MR信號。

脈沖序列使用關于患者體內目標體積的位置和取向的信息，該信息由掃描器操作員在脈沖序列開始之前提供。通常，掃描器操作員使用MR掃描器的參考系(也就是說，由主磁場和梯度場限定的坐標系統)輸入目標體積的位置和取向，并且掃描器將這些物理坐標轉換成“偏移矢量”和旋轉矩陣。偏移矢量給出邏輯空間內目標體積的位置，而旋轉矩陣描述相對于物理空間的邏輯空間方向。邏輯空間是由切片、頻率和脈沖序列的相位方向定義的坐標系統，并可具有相對物理空間的任何方向。“偏移”一詞用來描述目標體積的中心位置，并指示目標體積與MRI掃描器中心(即物理空間的中心)的偏移。目標體積的尺寸信息同樣由掃描器操作員來提供。目標體積可使用與單切片、多切片、或單體積或多體積的采集相對應的脈沖序列來掃描。通常，每個圖像使用單個偏移矢量和旋轉矩陣來采集。在使用多個切片的采集中，每個切片可具有其自身獨有的偏移矢量和旋轉矩陣。對于切片疊層或體積的采集，每一切片(或圖像)共享一個共同旋轉矩陣和偏移矢量的兩個元素，但是偏移矢量的第三元素對于每個切片來說是獨有的。

對于非常快的脈沖序列，例如平面回波成像(EPI)，可在遠小于一秒鐘的時間內采集足夠的數據來重建圖像。然而，對于大多數其它脈沖序列，采集完成圖像的足夠數據則需要多于一分鐘的時間。對于大多數臨床成像，采集多切片或單體作為單圖像采集，這需要花費幾分鐘的時間。大多數脈沖序列和重建算法是以在圖像采集過程中用來成像的目標體積保持靜止狀態的假定為前提的。在圖像采集過程中，患者運動可以導致圖像失真，和/或會降低整個圖像的質量。而靜態患者的假設通常對EPI采集有效，對于長時間的采集則不是一直可靠的。在執行脈沖序列期間，有些患者能夠保持相當的靜止，但是，對于小兒患者、外傷患者或那些不能按照要求保持靜止的患者來說，運動帶來很大的挑戰。因而，期望提供一種當患者在數據采集過程中運動時采集MRI數據的方法和設備。

發明內容

按照一實施例，一種生成磁共振圖像的方法包括：向受檢者施加磁場，接收受檢者內目標體積的初始位置和初始方向，在執行與一條k空間數據線的采集相對應的脈沖序列部分之前確定目標體積的當前位置和當前方向，用目標體積的當前位置和當前方向修正所述脈沖序列部分的采集參數，并采集該k空間數據線。

按照另一實施例，一種采集用于磁共振圖像的磁共振數據的方法包括：向受檢者施加磁場到受檢者；接收受檢者內目標體積的初始位置和初始方向，該目標體積與多個k空間數據相聯系；在執行與所述多條k空間數據線中的k空間數據線子集采集相對應的脈沖序列部分之前，確定目標體積的當前位置和當前方向；用目標體積的當前位置和當前方向修正所述脈沖序列部分的采集參數；以及采集該k空間數據線子集。