[發明專利]基于部分并行獲取進行磁共振成像的方法和裝置

有效

• 申請號: 200810178232.0
• 申請日: 2008-11-17
• 公開（公告）號: CN101435858A
• 公開（公告）日: 2009-05-20
• 發明（設計）人: 弗拉迪米爾·杰勒斯
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: G01R33/561
• 分類號: G01R33/561;G01R33/3415;A61B5/055
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 謝 強

技術領域

本發明總的涉及在醫學中用于檢查患者的核自旋斷層造影(同義詞：磁共 振斷層造影，MRT)。在此，本發明涉及一種方法和執行該方法的MRT系統， 該方法極大地減少了在基于PPA(partiell?parallel?Akquisition，部分并行獲取) 的圖像再現或公知的PPA方法如GRAPPA中的計算時間而不會損失信噪比 (SNR)。

背景技術

MRT基于核自旋共振的物理現象，并作為成像方法在醫學和生物物理學領 域成功應用已超過15年的時間。在這種檢查方法中，將對象設置在強的恒定磁 場中。由此使該對象體內原先無規則取向的原子的核自旋定向。

現在高頻波可以將這種“定向的”核自旋激勵為特定的振蕩。這種振蕩在 MRT中產生實際的測量信號，借助合適的接收線圈可以接收這種測量信號。通 過采用由梯度線圈產生的非均勻磁場，可以在所有3個空間方向上對測量對象 進行空間編碼。該方法使得可以自由選擇待成像的斷層，由此可以在所有方向 上拍攝截面圖像。在醫學診斷中作為截面圖像方法的MRT，首先作為“非侵入” 檢查方法的特征在于多方面的對比能力。由于軟組織的突出的可顯示性，MRT 已經發展為比X射線計算機斷層造影(CT)優選得多的方法。MRT目前基于 自旋回波序列和梯度回波序列的應用，這些序列在數量級從秒到分鐘的測量時 間內實現優異的圖像質量。

MRT設備部件的不斷的技術擴展以及快速成像序列的引入打開了MRT在 醫學中越來越大的應用領域。用于支持最小侵入外科方法、神經學中的功能成 像以及心臟學中的灌注測量的實時成像只是其中少量的例子。雖然在構造MRT 設備中取得了技術進步，對MRT在醫學診斷中的很多應用來說限制MRT圖像 的拍攝時間和信噪比(SNR)的因素仍然存在。

尤其是在對象或對象的一部分的主要運動(血流、心臟運動、腹部的蠕動 等)被給定的功能成像中，在SNR保持不變的情況下減少拍攝時間(數據采集/ 獲取時間)是所期望的。通常運動會在MRT圖像中引起偽影，如隨著數據獲 取時間增長的運動偽影。為了改善圖像質量，考慮獲取多個圖像并在稍后疊加 這些圖像。但是這尤其就運動偽影而言不會總是導致所計劃的整個圖像質量的 改善。例如，SNR得到改善而運動偽影增加了。

縮短測量時間且同時將SNR損失保持在可接受的限度內的措施，在于減少 所拍攝的圖像數據的數量。為了從這樣縮減的數據組中獲得完整的圖像，必須 用合適的算法再現所缺少的數據，或者必須校正由減少的數據產生的有缺陷的 圖像。在MRT中拍攝數據是在所謂的k域(同義詞：位置頻域)中進行的。 在所謂圖像空間中的MRT圖像借助傅立葉變換而與k域中的MRT數據相關。 在k域中展開的對象的位置編碼，借助梯度在所有3個空間方向上進行。在此 在2D成像的情況下要區分斷層選擇(確定對象中的拍攝斷層，通常是z軸)、 頻率編碼(確定斷層中的方向，通常是x軸)以及相位編碼(在該斷層內確定 第二維，通常是y軸)。在3D成像的情況下，斷層選擇被第二相位編碼方向代 替。不限制一般性地，在進一步的過程中假定二維笛卡兒k域，該k域被逐行 掃描。一個k域行的數據在借助梯度讀取的過程中被頻率編碼。K域中的每一 行之間具有間距Δk_y，該間距通過相位編碼步驟產生。由于相位編碼與其它位 置編碼相比要花費很多時間，因此為了縮短圖像測量時間大部分方法、如所謂 的“部分并行獲取”(下面稱為PPA(partially?parallel?acquisition))都基于費時的 相位編碼步驟數量的減少。PPA成像的基本思想是，k域數據不是由單個線圈 而是根據圖3A是由例如組件線圈(線圈1至線圈3)、即線圈陣列的線性排列 來記錄的。該陣列中每個在空間上獨立的線圈都攜帶一定的空間信息，該信息 被用于通過組合同時采集的線圈數據來實現完整的位置編碼。這意味著可從一 個單獨記錄的k域行31(在下面的圖中以灰色顯示)也可以確定、也就是再現 多個未掃描的、在k域中移動的(在下面的圖中用點示出)其它行32。這種完 整再現的數據組在圖3B中針對3個組件線圈的情況示出。