[發明專利]用于在所成像的組織類型之間進行區分的MR成像系統

有效

• 申請號: 201210018551.1
• 申請日: 2012-01-20
• 公開（公告）號: CN102772209A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: W.G.勒瓦爾德;E-L.陳;R.J.金
• 申請（專利權）人: 美國西門子醫療解決公司;杜克大學
• 主分類號: A61B5/055
• 分類號: A61B5/055
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬永利;盧江

本申請是由W.?G.?Rehwald等人于2011年1月27日提交的臨時申請序列號61/436,700的非臨時申請。

技術領域

本發明涉及一種用于基于橫向弛豫時間（T2）或組合有縱向恢復時間（T1）的橫向弛豫時間（T2）來在所成像的組織類型之間進行區分的MR成像系統。

背景技術

在磁共振成像（MRI）以及特別地心血管MRI中，“T2準備”或“T2-prep”被用來對組織（例如心肌（心臟組織））進行磁方面的準備，以便由于其在T2方面的差異而產生不同組織類型之間的圖像對比度。這也被稱作T2加權。T2是描述橫向磁化的衰減的時間常數，并且是局部組織水含量的函數（包括其它參數）。感興趣區域（ROI）中的組織T2值越短，該ROI在經過T2加權的MR圖像中表現得就越暗，并且相反，ROI中的T2越長，該ROI中的組織就越亮。這就允許臨床醫師區分具有相對較長T2值的異常區域（比如水腫）與處理相對較短T2值的健康區域。例如在心臟中，已經知道具有長T2的區域出現在急性心肌梗塞的環境中。T2準備還被用在冠狀動脈血管造影術中，以便使心肌與血液之間的信號差異更明顯。鑒于心肌被T2準備渲染得較暗，所以血液保持明亮，從而改進了心肌與血液之間的圖像對比度。圖1示出犬科動物心臟的短軸T2加權的圖像，以指示由于水腫而導致的升高的圖像強度103。

T2準備序列使用初始向下傾斜（tip-down）射頻（RF）脈沖來將所成像的容積的縱向磁化的大部分轉換到橫向磁化，時間延遲和RF脈沖的組合被設計成在這些脈沖和延遲期間由于T2弛豫而使某一信號減小之后使該橫向磁化再聚焦，隨后是最終的向上傾斜（tip-up）RF脈沖以便將所述經過再聚焦的磁化的大部分返回到縱向磁化。向下傾斜與向上傾斜脈沖之間的T2弛豫提供了所成像的容積的具有不同T2弛豫速率的分量之間的所期望的圖像對比度改變。

一種類型的已知T2準備方法MLEV（Levitt和Freemann，1981年；Levitt、Freemann等人，1982年；Brittain、Hu等人，1995年）受到MRI磁激勵場B1和/或靜磁場B0的不均勻性的負面影響。這些不均勻性隨著場強度增大而加劇。其他已知類型（Nezafat、Stuber等人，2006年；Nezafat、Derbyshire等人，2008年；Nezafat、Ouwerkerk等人，2009年；Nezafat、Ouwerkerk等人，2010年）易于受到運動和血流的影響，從而導致被稱作圖像不均勻性的信號變化以及所成像的容積內的圖像偽像。具體來說，對于諸如心臟之類的移動的器官，所得到的心肌上的信號變化可能被誤認為是由于病理生理而導致的強度改變。

已知的MLEV復合脈沖（Levitt、Freemann等人，1982年；Brittain、Hu等人，1995年）可以部分地補償RF磁場B1中的缺陷，但是無法在3T（特斯拉）或更高的場強度下產生均勻的組織準備（Rehwald、Jenista等人，2011年）。

利用所謂的絕熱RF脈沖可以實現對于RF磁場B1中的缺陷的改進的補償。絕熱脈沖組合RF的幅度和頻率調制，其被設計成以使其在相當大的RF場強度范圍內對RF場（B1）強度的變化不敏感的方式產生磁化的旋轉。

部分地或專門地采用絕熱RF脈沖的已知T2準備有：a）絕熱反轉恢復（IR）脈沖的匹配對（Nezafat、Stuber等人，2006年；Nezafat、Ouwerkerk等人，2010年）；和b）單個解構的BIR4（具有4個節段的解構的B1不敏感旋轉，dBIR4）（Nezafat、Derbyshire等人，2008年；Nezafat、Ouwerkerk等人，2009年）。

所述匹配的IR對方法包括：絕熱IR脈沖，其后是時間延遲以便允許磁化演變，其后是第二完全相同的絕熱IR脈沖。通過使得IR脈沖工作，要求有完全相同的絕熱IR脈沖的匹配對來用于再聚焦（Nezafat、Stuber等人，2006年；Nezafat、Ouwerkerk等人，2010年），但是這一要求是成問題的，因為這會使得所述方法易于受到運動和流動的影響。只有在沒有運動和流動的情況下才能由第二反轉完全補償由第一反轉脈沖所引入的相位誤差。在存在運動和流動的情況下，例如在心臟中所得到的組織準備是不均勻的，并且血流會產生偽像。各IR脈沖之間的時間延遲越長，所述模塊對于運動和血流的移相效應就變得越來越敏感，并且其圖像質量就會降低更多。