[發明專利]用于與磁化率相關的磁場畸變的檢測和成像的磁共振方法

有效

• 申請號: 200810094626.8
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101299061A
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 奧利弗·比厄里;克勞斯·舍費爾
• 申請（專利權）人: 巴塞爾大學
• 主分類號: G01R33/565
• 分類號: G01R33/565
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 章社杲;李丙林

技術領域

本發明涉及對與磁化率(susceptibility)相關的磁場畸變進行成 像的方法和裝置，該磁場畸變例如是由介入裝置(interventional device)的標記材料、或是由加載(負載)的顆粒或細胞所引起的。 在某些實施方案中，本發明涉及用于從這樣的局部磁場畸變中產生 一個陽性信號的方法和裝置，該陽性信號的背景用于在磁共振成像 (MRI)掃描過程中跟蹤和/或顯現介入裝置、或用于顯現和/或檢 測例如由載鐵顆粒或細胞所產生的局部場的不均勻性。

背景技術

由標記材料(例如順磁材料)產生的磁化率誘導的對比度已經 由于它們的廣泛的應用而獲得了在MRI方面不斷增加的興趣。這些 應用包括，但不限于，細胞示蹤、分子成像、或者在介入性MRI 中的(例如)由順磁材料標記的裝置導引。其結果是，已經提出了 許多不同的方法來產生與磁化率相關的NMR圖像對比度。一般來 說，這些方法或是基于陰性(信號損失)或是陽性(信號增益)的 對比度，這就是說，在與磁化率相關的磁場畸變中于背景信號之上 減小或增大信號的MR成像序列，該背景信號就是在磁場干擾物 (perturber)的遠場中的信號。

然而，局部磁場畸變并非僅由標記材料產生，而是還由組織(例 如氣孔，骨組織界面等)之間的磁化率差異產生，這就是說，是在 典型地遠離主磁場的等角點的區域內。因此，由標記材料(想要的) 以及在背景中的其他材料(不想要的)產生的與磁化率相關的對比 度信號的辨別是一項具有挑戰性的任務。現有技術中的方法經常受 到不需要的背景信號增強的困擾，這限制了它們用于MR導引的臨 床介入、細胞示蹤和/或分子成像的實際應用。特別地，那些不需要 的背景信號的增強導致假陽性，這可能對于患者的安全具有相當大 的負面影響。

考慮到以上情況，很明顯地在本領域中存在一種對于成像方法 和/或裝置的需求，這種方法和/或裝置解決或至少改善先有技術中 的上述背景信號辨別的缺點。本發明的一個目的是滿足本領域中的 這種需求，以及對于普通技術人員來說一旦給予了以下的披露內容 將會變得更加明顯的其他需求。

發明內容

總的來說，本發明通過提供一種磁共振成像(MRI)方法來滿 足本領域中的上述需求，該方法包括：

提供一種非平衡的穩態自由進動(steady?state?free?precession， SSFP)協議，其中自旋被去定相(dephased)，使得信號在一幅MRI 圖像中被抑制，

使具有磁化率的材料經受所述的非平衡的SSFP協議，其中所 述材料造成一種局部的磁場畸變，該磁場畸變產生局部場梯度，

其中所述的局部場梯度對所述去定相的自旋局部地進行補償， 使得所述去定相的自旋被重新定相(rephased)以提供一個局部信 號。

該信號可以是一種高陽性信號(hyperintense?positive?signal)。 該協議可以是一種非平衡的SSFP序列，并且這些重新定相的自旋 可以局部地產生一種平衡的SSFP。由此，在一個重復時間(TR) 之內的這些自旋可以被去定相的值為π或大約π或其整數倍，但是， 在一個優選的實施方案中，被去定相的值為2π或大約2π或其整數 倍，例如是4π或大約4π。

這種去定相可以沿讀取梯度(Gx)、相位編碼梯度(Gy)、層 面選擇梯度(Gz)或它們的組合發生。在某些實施方案中，該局部 場梯度可以完全補償這些去定相的自旋。具有磁化率的材料可以是 抗磁性、順磁性或鐵磁性材料。MRI圖像可以是一維、二維或三維 的。

具有磁化率的材料可以是在一個局限的區域之內，并且所述的 非平衡的SSFP協議可以是一種瞬態非平衡的SSFP相位。在該具 有磁化率的材料已經承受了所述瞬態非平衡SSFP相位的一到十個 激勵脈沖之后，可以檢測到一個信號。該信號可以在約1到30毫 秒內生成，優選在約1到25毫秒內生成，更優選在約1到20毫秒 內、約1到15毫秒內或約1到10毫秒內生成。該具有磁化率的材 料可以是一個移動的局部磁場干擾物的一部分，并且可以生成所述 移動的局部磁場干擾物的一幅投影圖像。

附圖說明

圖1示出先有技術方法的一幅典型的(a)陰性對比度MRI圖 像和(b)陽性對比度MRI圖像。